Международная команда физиков из Университета Гуанчжоу в Китае и Института Вейцмана в Израиле, работающая во главе с Ульфом Леонхардтом (Ulf Leonhardt) впервые продемонстрировала толкающее давление света на жидкость. Результаты исследования и выводы из своей работы учёные изложили в статье , опубликованной в издании New Journal of Physics.
Дискуссия о природе давления или, как его ещё называют физики, импульса света, восходит к 1908 году. Тогда знаменитый немецкий учёный Герман Минковский выдвинул гипотезу о том, что свет воздействует на жидкости, такие как масло или вода, притягивая их на себя. Однако в 1909 году физик Макс Абрахам (Max Abraham) опроверг эту гипотезу и теоретически доказал, что свет оказывает толкающее давление на жидкости.
"Учёные спорили на протяжении столетия о природе импульса света и его воздействия на среду. Мы обнаружили, что импульс света не является основной физической величиной, но она проявляется во взаимодействии между светом и материей и зависит от способности света деформировать материю.
Если среда движется под воздействием пучка излучения, то прав Минковский, и свет оказывает тянущее давление. Если же среда неподвижна, то прав Абрахам, и свет оказывает толкающее давление на жидкости", — рассказывает Леонхардт.
Два различных типа давления могут быть идентифицированы экспериментально, путём освещения поверхности жидкости световым лучом. Необходимо только проследить за тем, как ведёт себя жидкость — поднимается или опускается. В первом случае окажется, что свет тянет жидкую среду на себя, а во втором — наоборот. Добавим, что обе теории согласуются в пустом пространстве (когда показатель преломления среды эквивалентен единице), но расходятся в том случае, если показатель преломления больше 1.
В своём эксперименте Леонхардт и его коллеги продемонстрировали, что поверхность жидкости можно заставить изогнуться внутрь, что будет соответствовать толкающему давлению света, и сделать это при помощи относительно широкого пучка излучения в относительно крупном контейнере. Эти два фактора заставляют свет формировать структуру потока в жидкости.
Исследователи показали, что толкающее давление света проявляется как в воде, так и в масле, которые имеют различные показатели преломления. Таким образом им удалось подтвердить теорию Абрахама.
Авторы нового исследования отмечают, что в предыдущих экспериментах их коллеги доказывали лишь правоту Минковского, демонстрируя тянущее давление света. Однако, по их словам, прежде учёные использовали более узкие световые лучи и небольшие контейнеры с жидкостью.
Леонхардт и его команда решили повторить свой эксперимент и, как только они использовали узкий луч и малый контейнер, проявилось тянущее давление света. Это означает, что характер давления зависит не только от света, но и от самой жидкости, поясняют исследователи.
Чтобы понять природу импульса света, Леонхардт предлагает провести аналогию с игрой в бильярд. По его словам, импульс света несколько отличается от него по энергии, и это различие имеет важные аспекты.
"Представьте себе игру в бильярд. Игрок берёт кий и ударяет по белому шару, который, в свою очередь, должен толкнуть шар цветной, а он может толкнуть ещё несколько шаров. Во всей этой цепочке толкающих движений передаётся импульс, изначально сообщённый игроком кию.
Свет также может толкать материю, хотя эти толчки будут микроскопическими, почти незаметными. В некоторых случаях, впрочем, толчки света могут быть очень значительными для среды. К примеру, вспомним хвосты комет.
Великий астроном Иоганн Кеплер предположил сотни лет назад, что хвост кометы — это материя, вытолкнутая с поверхности её ядра светом, поскольку он смотрит всегда в противоположную сторону от Солнца. Сегодня мы знаем, что Кеплер был отчасти прав, так как материя сталкивается солнечным ветром с ядра кометы и формируется хвост.
Так вот, импульсом мы называем способность света приводить материю в движение, и это понятие действительно тесно связано с энергией света, хотя и отличается от него", — поясняет Леонхардт.
Результаты данного исследования имеют как фундаментальное, так и практическое значение для науки. С точки зрения фундаментальных теорий, физики теперь лучше будут понимать природу света. Леонхардт и его коллеги ответили на вопрос о том, увеличивается или уменьшается импульс света с увеличением показателя преломления среды: результат зависит от способности свет привести в механическое движение жидкость, и если пучок света на это способен, то импульс уменьшается, а если нет — то увеличивается.
Что же касается практического значения нового исследования, то оно может пригодиться в развитии инновационной технологии инерциально удерживаемого термоядерного синтеза, которая подразумевает использование силы светового импульса для инициации ядерного синтеза.
Последняя работа также повлияет на оптические технологии в целом, в том числе и на развитие и .
Путем кропотливых экспериментов с искусственно сформированными сообществами растений-однолетников ученым впервые удалось получить прямые доказательства того, что расхождение разных видов растений по разным экологическим нишам - это реально действующий механизм поддержания высокого видового разнообразия сообществ.
В последнее время на страницах ведущих научных журналов идут жаркие споры о том, должны ли виды, обитающие в одном месте (и при этом конкурирующие за одни и те же ресурсы), занимать разные экологические ниши. Согласно традиционным воззрениям (принципу конкурентного исключения Гаузе), расхождение видов по разным экологическим нишам - обязательное условие их сосуществования. Однако экологи, изучающие растительные сообщества, не раз обращали внимание на то, что для растений возможности расхождения видов по разным нишам в принципе довольно ограничены. Число совместно произрастающих видов в реальности может во много раз превышать число факторов, лимитирующих рост популяций отдельных видов («измерений ниши»).
Особенно впечатляет разнообразие деревьев во влажных тропических лесах, где на одном гектаре может произрастать более сотни разных видов, хотя все они конкурируют за одни и те же ресурсы, прежде всего за свет. Неудивительно, что изучение именно таких лесов заставило американского эколога Стивена Хаббела (Stephen Hubbell) выдвинуть концепцию нейтрализма, согласно которой разные виды растений могут сосуществовать благодаря не расхождению своих ниш, а наоборот - благодаря их сходству. Если согласно нишевой концепции при возрастании численности популяции какого-либо вида относительно других видов его удельная (в расчете на особь) скорость популяционного роста должна снижаться, то нейтралистская модель предполагает, что эта скорость остается неизменной (см. два нижних графика на рис. 1).
Подтвердить гипотезу нейтрализма (как, впрочем, и противоположную ей гипотезу обязательного расхождения видов по нишам) путем прямых экспериментов довольно сложно. Поэтому обычно исследователи ищут косвенные пути проверки. Например, строят математические модели, исходящие из тех или иных предположений об особенностях видов, а затем сравнивают прогнозируемое моделью соотношение численностей разных видов в сообществе с тем, которое реально наблюдается в природе (см: В поисках универсального закона устройства биологических сообществ, или Почему экологи потерпели неудачу?).
Однако недавно два исследователя из Отдела экологии, эволюции и морской биологии университета в Санта-Барбаре (Department of Ecology, Evolution, and Marine Biology, University of California , Santa Barbara, California) Джонатан Левин (Jonathan M. Levine) и его бывшая аспирантка Дженнике Хилрисламберс (Janneke Hille Ris Lambers) предприняли смелую попытку экспериментальным путем проверить гипотезу, согласно которой высокое видовое разнообразие сообществ поддерживается за счет расхождения видов по разным нишам.
Объектом их исследований стали искусственно формируемые сообщества из мелких растений-однолетников, развивающихся на так называемые серпентиновых почвах (содержащих труднорастворимые, медленно разрушающиеся силикаты магния, см.: Serpentine soil). Поскольку район исследований - около Санта-Барбары, Калифорния - характеризовался средиземноморским климатом с сухим жарким летом и мягкой влажной зимой, семена растений-однолетников, находящиеся в почве, начинали прорастать в конце осени - начале зимы, а выросшие из них растения сами давали семена весной или в начале лета. Растения эти небольшого размера - на площади 1 м 2 их может произрастать около 2,5 тысяч, а разнообразие при этом довольно высокое - на участке 25 × 25 см 2 можно насчитать более десятка видов.
Самым трудным в данной работе было свести к возможному минимуму влияние расхождения видов по разным нишам. Авторам пришлось комбинировать эксперименты и математическую модель роста однолетников, причем параметры модели определяли исходя из прямых наблюдений за посевами однолетников в течение двух вегетационных сезонов: 2006–2007 г. и 2007–2008 г. (второй год был более влажным). Всего было отобрано 10 разных видов (представителей разных семейств), обычных для данной местности. Их высевали на специальных делянках, так чтобы суммарная масса всех семян составляла 15 г на 1 м 2 . Исходно брали равные по весу количества семян всех видов, то есть создавали условия искусственно высокого разнообразия. В вариантах, где предполагалось отсутствие расхождения видов по нишам, всходы пропалывали (снижали плотность популяций), а на следующий год высевали семена разных растений в пропорциях, соответствующих тем, что были получены в предыдущий год.
Оцененные для всех видов скорости популяционного роста различались в этом случае очень сильно - на порядки величин, что неизбежно должно приводить к быстрому конкурентному исключению одних видов другими. Так, согласно расчетам, шалфей Salvia columbariae через 20 лет должен стать абсолютным доминантом, на долю которого будет приходиться более 99% от общей численности всех растений. Общее видовое разнообразие сообществ, в которых специально ослабляли эффект разделения ниш, было существенно ниже, чем в контрольных вариантах.
Очень важный результат исследования - экспериментальное подтверждение того, что удельная скорость популяционного роста вида возрастала в тех случаях, когда его относительное обилие снижалось. Таким образом, была реально продемонстрирована ситуация, при которой каждый вид при увеличении его популяционной плотности начинает ограничивать рост собственной популяции в большей степени, чем рост конкурентов.
Тайны Абидоса
Луиджи Гальвани в 1790 году открыл "животное электричество" по чистой случайности. Он заметил, что мышцы лягушки непроизвольно сокращаются, если к ее лапке одновременно приложить пластины из разных металлов.
Так начиналась известная история, создания современной "электротехнической" цивилизации.
В 1969 г.В фундаменте Египетского храма Хатхор (построен в период правления царицы Клеопатры VII - 69-30 г.г.до н.э.) в Дендере были найдены узкие камеры шириной 1,1 м. Археологи ничего не могут сказать о назначении этих помещений, но здесь изображены древние лампы накаливания!
Подземная камера расположена у самой дальней стены храма, двумя этажами ниже под землей. В нее можно попасть через узкую шахту. Ширина этой камеры 1 м 12 см, а длина — 4 м 80 см. Почему именно в такой неприглядной труднодоступной,узкой камере, на настенных барельефах, изображен — процесс электрического освещения?!
Египетский храм Хатхор:
Древняя электролампа?!
Этих барельефов три.
Все они находятся в одном зале и посвящены одной теме: группа людей (жрецы?) занята действием с некими предметами. Первая аналогия, возникающая при виде этих предметов, - электрическая лампа.
На них изображены люди держащие большие, прозрачные,колбообразные предметы, внутри них видны извивающиеся змеи (В иероглифических текстах, сопровождающих барельефы, эти змеи описываются глаголом seref, что означает «пылать»,речь здесь может идти о некоей форме электрического освещения),вытянувшись по всей длине объекта,являют собой символическое изображение витой нити накаливания.
Острые хвосты змей введены во что-то вроде цветков лотоса: не нужно большой фантазии, чтобы увидеть в них электрические патроны.
Под «лампами» находятся весьма необычные предметы называемые Джед(потом были найдены образцы Джед, на которых висели медные провода),похожие на изоляторы, на которые как на колонны, опираются колбы.
От лотоса-патрона отходят кабели в полосатой оплетке, ведущие к «ящику» (в текстах этот кабель назван "барка бога солнца Ра").Солнечное божество, изображенное на коробке-«генераторе» - Хех или по иной версии Атум-Ра, указывает на сопричастность данного ящика к некой энергии.
Подобно Джеду, Хех являлся олицетворением вечности, его имя означает «миллион» или вообще очень большое число. В то время как изолятор-Джед символизирует «постоянную» вечность, Хех олицетворяет вечную смену циклов,что может символизировать,ну очень большой ресурс данного источника энергии.
Справа на рельефе стоит демон-павиан или бог Гор с собачьей головой и держит в руках ножи,которые можно истолковать как и охраняющую силу или опасность исходящую от ящика,или даже как включатель/выключатель.
Есть мнение,что эта подземная камера в фундаменте храма Хатхор("место бога Гора") в Дендере, была мини-электростанцией, и здесь изобразили тайную науку об электричестве, которая передавалась только посвященным..
Что касается «ламп»,можно идентифицировать их как трубки Крукса. Британский физик Уильям Крукс (1832-1919) одним из первых начал изучать распространение электрического разряда в стеклянных трубках, наполненных разреженными газами. При подключении к высоковольтной обмотке индукционной катушки такие трубки испускали яркое свечение.
Существует мнение, что подобные лампы использовались во время нанесения изображений в различных постройках древнего Египта, на стенах которых не было найдено следов от копоти,которую "должны" были оставить обычные ламны.С одной стороны это аргумент в поддержку выше приведенной гипотезы, с другой доподлинно неизвестно какими лампами пользовались древние египтяне, и возможно что помещения тщательно очищали от копоти.
Более того,были найдены списки по ведению расходов, в которых указывалось количество выданного рабочим, масла, для освещения работ.
Судя по содержанию иероглифических надписей сопровождающих барельефы, те кто их вырезал уже плохо представляли истинный смысл рисунков,вероятнее всего, что изображения эти, доставшиеся в "наследство" от ранней цивилизации, стали "каноническими" и на протяжении времени копировались,лишь повторяя канон еще более древних, священных изображений подобно современным иконам...кстати о иконах и артефактах на них, подобных этим,речь еще впереди..
Существо с ножами в руках,может символизировать опасность исходящую в этом месте, от силы тока:
Столбики именуемые Джед, считают изоляторами или чем то близким к процессу передачи электрического тока:
Джеды существуют в самых различных изображениях:
Существуют и небольшие, вполне привычные по использовании в быту, изображения электрических лампочек:
При содействии Эриха фон Деникена (на фото):
Произведена реконструкция "древнего светильника" :
2. Экспериментально доказано, что на чистой коже человека за 10 мин. гибнет 85% болезнетворных бактерий, а на грязной - только 5%.
Объясните:
а) в чем причина гибели бактерий?
б) какой гигиенический вывод вытекает из этого факта?
Объяснение гигиенических требований
1-а): Нормально выполнять свои функции может лишь здоровая чистая кожа. Правильный уход за кожей предотвращает ее заболевания н преждевременное старение (снижение эластичности, образование морщин и складок, ухудшение цвета). Умываться следует водой комнатой температуры, так как горячая вода снижает эластичность, делает ее дряблой, а холодная нарушает нормальный отток выделений сальных желез, способствует закупорке их выводных протоков и образованию угрей.
1-б); При нарушении целостности кожи в рану попадают бактерии. Но обеззараживать рану йодом не следует, так как живые клетки кожи - кератиноциты очень чувствительны к йоду. Поэтому рекомендуется обрабатывать йодом только края раны.
1-в): В подростковом и юношеском возрасте усиливается потоотделение. Нередко пот за какое-то время приобретаем неприятный запах. Поэтому необходимо регулярно мыть с мылом подмышечные впадины, не откладывая эту процедуру до еженедельного купания.
Нерегулярное мытье ног, редкая смена чулок и носков способствуют потению ног и появлению резкого неприятного запаха. При постоянном увлажнении и раздражении потом разрыхляется и может повреждаться эпидермис, возникают потертости и трещины, через которые в дерму проникают болезнетворные микроорганизмы.
1-г): Нательное белье должно обеспечивать легкую смену воздуха под одеждой. Прилегающий к телу воздух содержит углекислый газ, испарение продуктов жизнедеятельности сальных и потовых желез. Хорошая воздухопроницаемость и гигроскопичность нижнего белья содействует газообмену, удалению избытка вредных паров, поддерживанию постоянной температуры тела. Регулярная смена белья из хлопчатобумажной ткани способствует кожному дыханию и хорошему состоянию кожного покрова.
1-д): Обувь всегда должна быть сухой, чистой и не тесной. Зимняя обувь должна быть теплой, так как охлаждение ног способствует возникновению простудных заболеваний. Тесная обувь сдавливает ногу, деформирует стопу, усиливает склонность кожи к потоотделению. Если обувь на резиновой подошве, в нее следует вложить войлочную прокладку и следить, чтобы она не была влажной.
1-е): Внешность человека но многом зависит от качества волос. Здоровые волосы мягкие и пластичные, имеют блеск. Основной способ ухода за волосами - их регулярное мытье. Сухие волосы моют через 10 дней, а жирные - раз в неделю, при необходимости можно чаще. Но частое мытье головы не рекомендуют, при этом волосы становятся сухими и ломкими. На росте волос неблагоприятно отражается переохлаждение кожи головы: при хождении с непокрытой головой в холодную погоду происходит сужение поверхностных кровеносных сосудов. А это нарушает питание волос.
При нерегулярном обрезании ногтей под ними скапливается огромное количество болезнетворных микроорганизмов. Поэтому ногти необходимо аккуратно обрезать, соблюдая правила гигиены. Ногти пальцев рук следует стричь полукругом, а ногти пальцев ног - прямо, не закругляя углы. Иначе ногти могут врезаться краями в ногтевое ложе и их придется удалять.
1-ж): Мода и обычаи нередко диктуют такие фасоны одежды и обуви, которые совершенно не отвечают требованиям гигиены. Хотя они дают возможность как-то выделиться из среды других, обратить на себя внимание. Так, для девушек вредна обувь на высоком каблуке, так как неправильное положение стопы с опорой на пальцы ведет к ее деформации, уменьшает площадь опоры и устойчивость тела. В такой обуви легко подвернуть ногу, растянуть связки.
2-а): Бактерицидные свойства грязной кожи резко снижаются, они оказываются почти а 17 раз ниже, чем у чистой кожи. Только чистая кожа способна выделять особое вещество - "антибиотик" (лизоцим).
2-б): Следует ежедневно утром и вечером мыть руки, лицо, шею и ноги с мылом, A в течение дня - перед едой и после посещения туалета, а также после общения с животными. Каждый раз после мытья руки должны вытираться досуха, иначе на коже появляются трещины. В них попадают микробы и трещины краснеют - образуются так называемые "цыпки".
VII. Решение поисковой задачи.
| Факты | Причины |
| А. Окраска кожного покрова у разных людей отличается оттенком и цветом. После пребывании на солнце появляется загар. Б. Худые люди быстрее замерзают, чем полные. В. Специальными упражнениями можно "добиться" большей выразительности лица. Г. При виде собаки у кошки взъерошивается шерсть. Когда нам холодно или страшно, у нас "волосы встают дыбом". Д. Рассмотрите подушечки пальцев и капиллярные линии на них. Здесь расположена большая часть рецепторов кисти руки. Е. После бани "легче дышится". Ж. Приусиленном потоотделении уменьшается нагрузка на почки. | 1. Мимические мышцы придают лицу живость и выразительность, Сокращаясь, они образуют складки кожи, определяющие выражение лица. 2. Кожа участвует в газообмене. Дыхание кожи составляет примерно 2% всего ГВДООбмсна. Воздух проникает в полость трубки потовой железы. 3. Функцию почек частично выполняет кожа. Пот содержит 98% воды, 1% растворенной поваренной соли, 1% органических веществ. По составу пот близок к моче, но менее концентрирован. 4. У корня волоса есть крошечная мышца, сокращение которой поднимает волос. Это рудимент тех мышц, которые "топорщат" мех испуганного или переохлажденного животного. Человек в таких случаях покрывается гусиной кожей. 5. Цвет кожи определяется количеством красящего пигмента - меланина. При постепенном воздействии ультрафиолетовых лучей количество меланина увеличивается. 6. Подкожный жировой слой предохраняет от охлаждения. 7. На подушечках пальцев рецепторов больше, чем на ладонях. Они находятся в углублениях бороздок, образованных капиллярными линиями. Предметы обычно ощупываем подушечками пальцев, их узоры индивидуальны для каждого человека и поэтому используются в судебной медицине. |
Правильные ответы: А - 5; Б - 6; В - 1; Г - 4; Д - 7; Е - 2; Ж - 3.
VIII. Для закрепления материала предлагается следующая программированная работа.
Вопрос 1. Каковы функции кожи?
Ответ: а) защитная, поддержания постоянства состава внутренней среды организма; б) защитная, выделительная, дыхания, терморегуляции, рецепторная; в) защитная, рецепторная, секреторная, покровная; г) защитная, рецепторная, терморегуляции.
Вопрос 2. Каково строение кожи?
Ответ: а) надкожица, собственно кожа, рецепторы, сальные и потовые железы, волосы, ногти; б) надкожица, собственно кожа (рецепторы, сальные и потовые железы, волосяные сумки), подкожная жировая клетчатка, волосы, ногти; г) надкожица, подкожная жировая клетчатка, волосы, ногти.
Вопрос 3. Какие признаки кожи свидетельствуют о том, что нашими предками были млекопитающие животные?
Ответ: а) наличие волос, ногтей, рецепторов, б) потовых и сальных желёз; в) рецепторов в коже; г) волос и ногтей.
Вопрос 4. Какая ткань образует собственно кожу и какая подкожную жировую клетчатку?
Ответ: а) эпителиальная; б) соединительная; в) соединительная и нервная; г) соединительная и эпителиальная.
Вопрос 5. Какая ткань образует надкожицу?
Ответ: а) эпителиальная; б) соединительная; в) эпителиальная и нервная; г) нервная.
Вопрос 6. Почему на чистой коже микроорганизмы погибают?
Ответ: а) губительно действует вещество, выделяемое кожей; б) губительно действуют ультрафиолетовые лучи солнца и кислород воздуха; в) отсутствует питательная среда для микроорганизмов; г) на чистой коже не может быть микроорганизмов.
Ответы к работе: 1б; 2в; 3г; 4б; 5а; 6а.
При закреплении материма можно предложить и проблемные вопросы:
1. Почему, несмотря на непрерывное слущивание чешуек, кожа не становится тоньше и не изнашивается?
2. Объясните, почему человек на морозе в состоянии опьянения алкоголем быстрее трезвого замерзает и погибает, хотя первоначально ощущает тепло?
3. Человек лежит под одеялом и дрожит от озноба: "Холодно, накройте ещё чем-нибудь!" Его накрывают ещё одним одеялом, но он не может согреться. Человек заболел. Измеряют температуру его тела - 39,8°. Как же так? У больного высокая температура, у него жар, а ему холодно. Как объяснить это противоречие?
Глава 2. Функции кожи. кожные заболевания и их профилактика
Функции кожи. Клетки нашего организма живут в жидкой среде. Через кровь, лимфу и тканевую жидкость они получают питательные вещества и кислород, выделяют в них продукты распада. Целостный организм находится в газообразной среде, его окружает воздух. Кожа является тем органом, который отделяет внутреннюю среду от внешней, надежно охраняя ее постоянство.
Снаружи кожа покрыта тонким слоем покровной ткани - эпидермисом. Он состоит из нескольких слоев довольно мелких клеток. За эпидермисом следует собственно кожа - дерма. Она представляет собой в основном соединительную ткань. Пучки коллагенновых волокон придают коже прочность, а эластические волокна делают кожу упругой. Благодаря им кожа молодых людей эластична и упруга. У людей пожилого возраста эластические волокна истончаются и кожа становится дряблой. Дерму пронизывает густая сеть кровеносных сосудов и нервов. В собственно коже имеются мышцы, способные приподнимать волосы. Поскольку секреты сальных желез через их протоки попадают в волосяные мешочки, при всяком движении волоса сало выдавливается на поверхность.
Подкожная клетчатка соединяет дерму с глубже лежащими мышцами и костями. Она богата жировыми клетками. Жировая ткань является резервным хранилищем питательных веществ и воды и предохраняет тело от охлаждения. Вода запасается в многочисленных лимфатических сосудах и капиллярах, а также в тканевой жидкости. В самих жировых клетках воды немного.
Первая функция кожи - механическая. Кожа предохраняет глубже лежащие ткани от повреждений, высыхания, физических, химических и биологических воздействий. Напомним, что кожа выполняет барьерную функцию, отделяя внутреннюю среду от непрерывно меняющейся внешней среды. Но в таком случае, как же живут клетки, непосредственно граничащие с воздухом? Клетки самого поверхностного слоя эпидермиса мертвы. Живы лишь внутренние клетки эпидермиса. Они интенсивно размножаются, вблизи дермы, те же слои, которые оттесняются ближе к поверхности, роговеют, постепенно отмирают и, наконец, слущиваются. Так непрерывно, слой за слоем, обновляются клетки эпидермиса.
Этот процесс происходит с момента рождения человека до его последнего часа и продолжается некоторое время даже после смерти.
Сало и пот, выделяемые сальными и потовыми железами, создают среду, неблагоприятную для микроорганизмов, вредных для человека, препятствуют проникновению внутрь химических веществ и воды. Однако любое приспособление относительно. Некоторые вещества, в том числе и вредные, как соли ртути, способны проникать в организм через кожу. Животные и растительные жиры также могут всасываться в кожу через отверстия сальных протоков. На этом основано применение различных лекарственных мазей и косметических средств.
Вторая функция кожи связана с теплорегуляцией. Кожа имеет потовые железы. Выделяясь на поверхность кожи, пот испаряется и ее охлаждает. Охлаждение кожи достигается и путем расширения кожных кровеносных сосудов. Проходящая по ним кровь отдает часть своего тепла во внешнюю среду. Сужение сосудов и уменьшение потоотделения содействуют сохранению тепла.
Третья функция кожи - рецепторная. В дерме и подкожной клетчатке находится много рецепторов - окончаний чувствительных нервных волокон и специализированных образований, воспринимающих прикосновение, давление, холод, тепло, боль. Многие рецепторы участвуют в рефлексах, защищающих наш организм от травм, через них мы получаем информацию о предметах, с которыми нам приходится контактировать. Особенно чувствительны к осязанию подушечки пальцев рук. На них заметны борозды и углубления, образующие рисунок, индивидуальный для каждого человека. Под эпидермисом на дне этих углублений расположены многочисленные рецепторы, выполняющие осязательные функции. Благодаря им человек способен тонко воспринимать рельеф поверхности, с которой соприкасаются пальцы. Эта способность руки возникла в связи с трудовой деятельностью.
Четвертая функция кожи - выделительная. Вместе с потом из организма удаляется много жидких и газообразных веществ, вредных для организма: минеральные соли, некоторые продукты обмена.
Наконец, коже свойственна и дыхательная функция. Через потовые железы удаляется углекислый газ, а кислород воздуха, растворяясь в потовой жидкости, проникает в трубочки потовых желез и здесь захватывается эритроцитами крови, протекающей в пристеночных сосудах. Этот газообмен называют кожным дыханием. Для организма значение его невелико, но для состояния самой кожи кожное дыхание полезно.
Причины нарушений кожных покровов и повреждений кожи. Обычно различают внутренние и внешние причины, нарушающие нормальное состояние кожных покровов. Среди внутренних причин могут быть погрешности в диете, контакты с веществами, вызывающими аллергию, нарушение гормональной регуляции, недостаток витаминов.
Так, слишком обильное питание приводит к тому, что кожа краснеет, приобретает сальный вид. Потребление алкогольных напитков изменяет цвет лица, ведет к отечности и другим косметическим дефектам из-за нарушения функционирования кожных сосудов и изменения кровообращения.
Контакт с аллергенами часто вызывает крапивницу и зуд. Аллергические реакции могут быть вызваны употреблением в пищу некоторых продуктов - яиц, земляники, апельсинов, вдыханием пыльцы растений или запахом свежего сена.
Нарушение кожных покровов в значительной степени определяется состоянием гормональной системы. Так, пигментация кожи зависит от гормонов гипофиза, их отсутствие может привести к полному обесцвечиванию кожи. Недостаток гормонов щитовидной железы делает кожу отечной, а избыток - красной, горячей и влажной. Кожа людей, страдающих диабетом, липкая, на лице видны прожилки кровеносных сосудов, часты гнойные инфекции, зуд.
Диабет развивается при заболевании поджелудочной железы, которая не обеспечивает выработку гормона инсулина в достаточном количестве. Это ведет к нарушению постоянства состава внутренней среды: избыток глюкозы в крови обезвоживает ткани, нарушает работу печени. При этом страдает и жировой обмен.
Сильное воздействие на состояние кожных покровов оказывают витамины. Так, витамин А влияет на рост ногтей и волос, а также на работу сальных и потовых желез. При недостатке витамина А кожа становится сухой, трескается, темнеет, появляется плешивость, изменяется состав секрета сальных желез. Недостаток витаминов группы В может привести к атрофии сальных желез, к трещинам в углах рта и ломке ногтей, к экземам. Недостаточное количество в пище витамина С приводит к подкожным кровоизлияниям, шероховатости и бледности кожи, снижению устойчивости организма к простудным заболеваниям.
Глава 3. Методические разработки по теме "Строение кожи"
Урок №1. Закаливание организма. Гигиена кожи, одежды, обуви.
1. Образовательная:
а) Раскрыть сущность и роль закаливания организма, его формы, условия и физиологические механизмы.
б) Изучить гигиенические требования к коже, одежде, обуви.
2. Развивающая:
а) Показать связь с процессами, происходящими во всем организме;
3. Воспитательная:
а) Влияние закаливания на здоровье человека, соблюдение гигиенических требований к коже, одежде, обуви.
Методы: рассказ, беседа, сообщения учащихся, защита проектных работ, анкетирование, тестирование.
Оборудование: тесты, вопросы блиц-анкеты, модель поезда, фонограмма “Звуки леса", названия станций - “Зона отдыха”, “Кожная", “Клуб закаливания", “Гигиеническая”, “Мойдодыр”, “Неболейка", “Вредные привычки", плакаты “Кожа - зеркало души", “Солнце, воздух и вода - наши лучшие друзья” и т.д.
Ход урока.
I. Оргмомент.
II. Актуализация знаний - тестирование.
1) Назвать слои кожи.
2) Какая самая важная функция кожи? 3) Назвать производные кожи.
4) В каком слое кожи находятся сальные и потовые железы?
III. Изучение нового материала.
Объявляется тема и цель урока.
Вводное слово учителя.
Дорогие ребята!
Сегодня мы отправимся с вами в путешествие на поезде “Здоровье”. Следующая станция называется “Зона отдыха” (фонограмма - “Звуки леса”).
Релаксация:
Сели прямо, руки опустили вдоль тела, закрыли глаза и расслабились. Представьте себе, что мы находимся сейчас в лесу, на лесной поляне. Нас ласкают теплые лучи солнца, нежно обдувает свежий ветерок. Мы чувствуем приятный аромат цветов. Трепетно шелестят листья, звонко щебечут птички. Слышно журчание ручейка. Нам хорошо, нам очень хорошо! Мы слушаем, чувствуем и наслаждаемся!
Открыли глаза. Я желаю, чтобы приятные чувства, которые возникли у вас, сохранятся в течение всего дня.
Станция, на которой мы находимся сейчас, называется “Кожная".
Знаете ли Вы, что…
1. Масса кожи составляет приблизительно 15% массы среднего человека 12 лет.
2. На каждые 6,45 кв. см. кожи приходится в среднем:
94 сальные железы;
65 волосяных мешочков;
650 потовых желез.
3. Если кожу взрослого человека среднего роста разложить на земле, она займет приблизительно 10кв. м.
4. Кожа имеет большой диапазон цветов, благодаря разному содержанию в ней меланина, однако функции ее остаются неизменными независимо от цвета.
5. Не имеют волос покровы губы, ладони, пятки. Наш поезд отправляется на станцию “Клуб закаливания".
В разные времена существовали различные оздоровительные системы, школы:
1. Состязания юношей первобытных племен.
2. Афинская воспитательная система.
3. Спартанская система воспитания “Суровость или жестокость".
4. Китайская гимнастика “Цигун - метод уничтожения болезней и удлинения жизни”.
5. Йога-путь совершенствования.
6. Рыцарские турниры Средневековья.
7. Олимпийские игры современности.
Вопрос: Кто такой Порфирий Иванов? Что вы знаете о его последователях?
Заслушивается сообщение о Порфирии Иванове.
Вопрос: Кто такие моржи? Можно ли без подготовки купаться зимой в проруби?
Выступление ученика, занимающегося зимним плаванием в клубе “Морж".
Проведем блиц - опрос.
1. Как часто в этом году у вас была простуда:
0) ни разу;
1) от 1 до 4 раз;
2) более 4 раз.
2. Есть ли у вас хронические заболевания органов дыхания?
1) 1 заболевание;
2) комплекс заболеваний.
3) Бывают ли у вас дни общего недомогания (вялость, упадок сил, сонливость, слабые головные боли)?
Подведем итоги блиц-опроса.
0 - 1 балл - здоровье в порядке;
2 - 4 балла - вы в группе риска;
5 - 6 баллов - ваш организм ослаблен.
Чтобы человек не простужался, ему необходима тренировка к холодным воздействиям. Наше тело - общежитие для микробов. Защитные силы организма сдерживают размножение и “подрывную деятельность". Но при неблагоприятных условиях защитные силы ослабевают и человек заболевает.
Подводя итоги опроса, мы увидели, что среди вас есть, имеющие ослабленное здоровье и подверженные простудам и болезням.
Вопрос: Как помочь себе?
Ответ один - закаливание.
Вопрос: Что такое закаливание?
Вопрос: Назовите способы закаливания.
Способы закаливания:
Умывание холодной водой лица.
Умывание холодной водой до пояса.
Обливание холодной водой всего тела.
Холодные ванны для ног.
Контрастный душ.
Купание в водоеме.
Обтирание снегом до пояса.
Обтирание водой до пояса.
Но, начиная закаливаться, нужно помнить, что…
Сначала нужно избавиться от “микробного гнезда” в организме, в виде больных зубов, воспаленных миндалин и т.д.
Закаливание должно быть постепенным.
Закаливаться нужно систематически, не пропуская ни одного дня.
Нужно учитывать индивидуальные особенности организма.
Нужно использовать любую возможность для закаливания и иметь хороший эмоциональный настрой.
Вопрос: Назовите средства закаливания.
Заслушаем сообщения учащихся:
а) Закаливание водой.
б) Закаливание воздухом.
в) Закаливание солнцем.
А теперь выполним тестовое задание.
Выбрать правильный ответ:
1. Вы решили закаливать свой организм. С чего вы начнете?
а) Посоветуетесь с врачом, родителями;
б) Начнете обливание холодной водой всего тела;
в) Будете купаться в реке, пока не замерзнете.
2. В какое время года лучше начинать закаливание?
в) в любое время года.
3. Расставьте последовательность закаливания в виде ряда цифр:
1 - умывание холодной водой лица 2 - купание в водоеме 3 - растирание холодной водой до пояса 4 - контрастный душ 5 - обливание тела водой
(Ответ - 1,3,4,5,2)
Итоги тестов (взаимопроверка).
Правила закаливания:
Закаливающие процедуры проводятся с учетом состояния здоровья, индивидуальных особенностей и развития школьника, условий учебы и внеурочной деятельности.
Систематичность использования закаливающих процедур.
Постепенность увеличения силы раздражающего воздействия.
Последовательность в проведении закаливающих процедур.
Все знать невозможно, но некоторые сведения об уходе за кожей знать необходимо всем.
Кожа - зеркало здоровья!!!
А теперь мы отправляемся на следующую станцию “Гигиеническую”.
Сообщения учащихся:
Гигиена кожи.
Гигиена волос.
Гигиена ног.
Гигиена обуви.
Гигиена одежды.
Выступления учащихся по проектной работе “Профессия-косметолог".
Следующая станция “ Мойдодыр".
В: Ягоды этого растения отбеливают кожу лица, делая ее упругой. (земляника).
В: Настоем из листьев этого растения моют голову (чистотел)
В: Отвар этого растения придает волосам золотистый оттенок, а кожа становится нежной, бархатистой (цветы ромашки).
В: Признаки какой болезни: покраснение, зуд рук, желание постоянно чесаться (чесотка).
В: Как избежать солнечного удара? (головной убор, тень).
В: Как избежать заболевания педикулезом? (мыть голову, не пользоваться чужой расческой, чужой постелью).
Поезд следует на станцию “Вредные привычки”.
В: Подружка просит вас дать ей расческу.
Ваши действия:
а) предложите расческу;
б) дадите, но после использования помоете;
в) вежливо откажете.
В: Почему нельзя меняться одеждой, обувью?
(Можно заразиться вшами, инфекционными и грибковыми заболеваниями).
Наш поезд возвращается на станцию “Кожная".
Задание: Я излагаю факты, мнения об уходе за кожей. Определите, что “правда", а что “ложь”:
Наше настроение не влияет на состояние кожи и волос (ложь - стресс - нарушение обмена веществ
Общение с животными не влияет на состояние кожи человека (ложь - грибковые болезни, лишаи)
Стал ходить в бассейн для закаливания, а ногти стали ломкими, с белым налетом (правда - ходить босиком - грибковые заболевания).
Наркотические вещества делают кожу румяной и здоровой (ложь - резкое покраснение сморщивание, человек резко худеет).
Употребление поливитаминов зимой улучшает состояние кожи (правда)
Летом нужно ходить в синтетической одежде, это красиво и не жарко (ложь - не пропускает воздух, тело потеет - тепловой удар).
У многих портится кожа при цветении тополя, лебеды (правда - аллергия - сыпь, покраснение слизистой оболочки).
Заключительное слово учителя:
Мы с вами очень интересно провели время, многое узнали. Вы растете, изменяетесь, поэтому для вас нужны всегда гигиенические правила и процедуры, а выбор средств для ухода за кожей, лекарств для лечения кожных болезней вам подскажут косметологи и дерматологи, журналы “Здоровье", “Лиза" и т.д.
Домашнее задание: стр.174 - 181, вопросы, РТ.
Литература
1. Байер К., Шейнберг Л. Здоровый образ жизни: Пер. с англ. Учебное издание. - М.: Мир, 1997. - 368с., ил.
2. Белов В.И. Энциклопедия здоровья. Молодость до ста лет: Справ. Изд. - М.: Химия, 1993. - 400 с., ил.
4. Домашний гигиенический справочник: Справ. Изд. / Авт. Сост.В. В. Семенова, В.В. Топорков. - СПб.: Химия, 1995. - 304 с., ил.
5. Зайцев Г.К., Колбанов В.В., Колесникова М.Г. Педагогика здоровья: Образовательные программы по валеологии. - СПб.: ГУПМ, - 1994. - 78 с.
6. Лищук В.А., Мосткова Е.В. Девять ступеней к здоровью. - М.: Восточная Книжная Компания, 1997. - 320 с., ил. - (Серия: “Помоги себе сам”)
7. Предметные недели в школе: биология, экология, здоровый образ жизни. - Волгоград: Изд-во “Учитель", 2001. - 153 с.
8. Колычева З.И. Биохимические основы здорового образа жизни. Тобольск, ТГПИ им.Д.И. Менделеева, 2000.
И обуви. ГИГИЕНА ОДЕЖДЫ. Свойства одежды определяются свойствами ткани, а свойства ткани -- свойствами волокон. То есть гигиеническое свойство одежды зависит от физических свойств волокон ткани. Одежда используется человеком для защиты тела от неблагоприятных факторов внешней Среды -- низкой или высокой температуры, чрезмерной солнечной радиации, ветра, дождя, снега и др метеорологических и...
1-2 ст. ложки сухих соцветий залить 1 стаканом воды и кипятить 10 мин, затем, остудив, процедить. Ватным тампоном, смоченным в отваре, 2-3 раза в день протирать лицо, предварительно умывшись. 3 ТЕСТЫ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА КОЖИ ТЕСТ 1. От фирмы Oriflame Этот тест поможет вам определить ваш тип кожи. 1) Какой станет ваша кожа, если вы обработаете ее очищающим молочком и смоете его водой? ...
Же время. Комнату перед сном надо хорошо проветрить. Температура в спальне не должна превышать 18° С. Помните, что ваше здоровье и работоспособность во многом зависят от вас самих. 2. Личная гигиена детей дошкольного и младшего школьного возраста Общеизвестно, что здоровье человека закладывается в детстве. Организм ребенка очень пластичен, он гораздо чувствительнее к воздействиям внешней...
