Проектно - исследовательская работа по биологии

МБОУ ООШ с.Мачкассы

Проектно - исследовательская работа

по биологии

«Влияние физических нагрузок на динамику артериального давления, пульс и частоту дыхательных движений человека»

Выполнила

Аникина Дарья

Руководитель-

учитель физической культуры

Тришев Андрей Александрович

Мачкассы, 2014

ПЛАН РАБОТЫ:

1. Цели исследования

2. Актуальность проблемы ССЗ в России

3. Факторы риска

4. Методы тренировки сердца

5.Контрольные измерения возможностей своего организма

6. Результаты эксперимента

7. Выводы

ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Выявить влияние физических нагрузок на динамику артериального давления, пульс и частоту дыхательных движений человека.

2. Рассмотреть кардиоупражнения как способ улучшения физического и психического состояния.

Я решила объектом своего исследования выбрать самый важнейший орган человека-сердце и выяснить, как влияют систематические тренировки на частоту сердечных сокращений, артериальное давление и частоту дыхательных движений.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ:

В XX в. для большинства стран мира наступил переломный момент: существенно увеличилась продолжительность жизни. К 1998 г. она составляла в среднем 60 лет. Здоровье населения зависит от социально-экономического развития общества. Индустриализации в развитых странах сопутствовало изменение структуры смертности: недостаточное питание и инфекционные заболевания перестали играть решающую роль, а их место, начиная с 60-х годов, заняли ССЗ. К ним мы относим онкопатологию, сахарный диабет, хронические заболевания лёгких, объединённые такими особенностями образа жизни, как диета, курение, физическая активность. Широкое распространение ССЗ во всём мире заставило во второй половине XX столетия говорить об эпидемии ССЗ, в XXI в. ситуация существенно не изменилась. ССЗ, более 2/3 которых составляют ИБС, инсульт и заболевания периферических артерий, обусловленные атеросклерозом, остаются главной причиной смертности во всём мире. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно от ССЗ умирают более 16 млн человек. Старение населения и изменение образа жизни приводят к тому, что ССЗ всё больше захватывает развивающиеся страны. Ожидается, что к 2020 г. смертность от ССЗ достигнет во всём мире приблизительно 25 млн в год, почти половину из них составит смертность от ИБС.

В нашей стране с середины прошлого века растёт смертность от ССЗ, и сейчас по этому показателю среди развитых стран Россия, к сожалению, занимает одно из первых мест. В Западной Европе, напротив, наблюдается постоянная тенденция к снижению смертности от ССЗ. Всё это привело к существенному разрыву в показателях смертности (рис. 1). Так, в 2002 г. коэффициент смертности от ССЗ в России на 100 000 населения был в 2 раза выше, чем в странах бывшего социалистического лагеря и в 3 раза больше, чем в западноевропейских странах и США. Анализ динамики смертности от ССЗ в России выявил нестабильность этого показателя, что отражает как общую социально-экономическую обстановку, так и неэффективное лечение и профилактику ССЗ в нашей стране. Если в 1990 г. стандартизованный показатель смертности от ССЗ среди мужчин составлял 836,8 на 100 000 населения, то в 1994 г. - уже 1156. Затем к 1998 г. отмечено его снижение до 933,9, а в 2003 г. — подъём до 1180,4. Некоторое снижение смертности от ССЗ было зафиксировано в 2004 г., когда коэффициент смертности составил 1139,6. Однако насколько стабильным окажется это снижение, покажет время. Аналогичные тенденции наблюдаем и среди женского населения, хотя показатель смертности здесь почти в 2 раза ниже (рис. 2). Эти факты свидетельствуют о том, что Россия, в отличие от западных стран, ещё не встала на путь эффективной борьбы с ССЗ. В структуре смертности населения России эти заболевания занимают 56,4%. что значительно превышает этот показатель в развитых странах. Более того, смертность от ССЗ среди трудоспособного населения достигает 38% (среди мужчин - 37,7%, среди женщин - 40,1%).

Рисунок 1. Смертность от ССЗ в разных странах (оба пола, 2002 г.)

Рисунок 2. Динамика показателей смертности от ССЗ в России

При этом в нашей стране структура смертности от ССЗ у мужчин и женщин практически одинакова, а ее коэффициент имеет тенденцию к росту, в отличие от других стран. В Финляндии, например, доля смертности в середине 70-х годов была существенно выше, чем в России. Однако к концу 90-х годов произошло снижение этого показателя, особенно среди женского населения, где доля смертности от ССЗ в 1,8 раза ниже, чем среди российских женщин (рис. 3).

Рисунок 3. Хронологический тренд доли смертности от ССЗ в Европе и России (мужчины и женщины трудоспособного возраста)

В период с 1990 по 2003 год коэффициент смертности от ИБС вырос на 49%, от ЦВБ - на 46,8%, причём доля смертности от ЦВЗ была существенно выше, чем от ИБС. И только в 2004 г. рост показателей замедлился (рис. 4).

Рисунок 4. Динамика смертности от ИБС и ЦВБ по отношению к 90 г., %

В России снижается ожидаемая продолжительность жизни. В 2000 г., например, она составляла 59,4 года, у женщин - 72 года. Это на 10-15 лет меньше, чем в развитых странах Европы. Если исключить преждевременную смертность от ССЗ среди мужчин и женщин трудоспособного возраста, ожидаемая продолжительность жизни при рождении увеличилась бы на 3,5 и 1,9 года соответственно. Высокая смертность среди значительной части трудоспособного населения, недостаточная рождаемость и рост населения старше 65 лет — факторы постарения населения и снижения численности возрастных групп, обеспечивающих благосостояние страны. 

Согласно эпидемиологическим исследованиям, проводимым в разные годы в Государственном научно-исследовательском центре профилактической медицины МЗ РФ (ГНИЦ ПМ), распространённость ИБС среди лиц старше 35 лет охватывает около 10 млн человек, т.е. примерно 9-12%. Впервые ИБС может проявиться в виде ИМ или даже внезапной смерти, но часто она сразу принимает хроническую форму. По данным Фремингемского исследования, стенокардия напряжения может стать первым проявлением ИБС в 40,7% случаев среди мужчин, среди женщин - в 56,5% случаев.

Изучив статистические данные, я задумалась над проблемой профилактики сердечно – сосудистых заболеваний. Выяснила, что среди факторов «антириска», кроме ведения здорового образа жизни, что включает в себя употребление в достаточном количестве овощей и фруктов, большую роль играет регулярная физическая активность.

Я решила опытным путём выяснить как физические упражнения влияют на состояние сердечной мышцы. Ведь самая важная мышца человека – это не бицепс или грудь, как многие считают, а сердце.
От тренированности сердца и от его размера, зависит не только наше нынешнее состояние, от этого зависит, что с нами будет в возрасте около 60-ти лет. У большинства даже нет понятия, как его тренировать, поэтому в своей работе я решила выяснить как влияет физическая нагрузка на работу сердца, артериальное давление и дыхание человека.

Из курса биологии, мы знаем, что человеческое сердце очень сильное. Когда оно перегоняет кровь по всему нашему телу, оно создает такое давление, которое способно вытолкнуть кровь на расстояние до 10-ти метров. Также сердце невероятно выносливое, оно перегоняет кровь без остановок всю нашу жизнь. Сердце сокращается около 40 млн. раз в год. Это очень серьезная нагрузка, не случайна такая печальная статистика сердечно-сосудистых заболеваний.
Настроить работу сердца легко.
Те, кто думают, что тренировка сердца не имеет никакого прикладного значения, серьезно заблуждаются. Тренированное сердце повышает выносливость и функциональность человека. Иногда случается так, что человек очень мощно выглядит, но при быстрой работе скоро начинает задыхаться. Почему так происходит? В широком смысле сердце – это электрический насос, который занимается тем, что гоняет кровь по нашим сосудам. Задача сердца снабжать все клетки нашего организма кислородом и другими важными питательными веществами. Прежде всего, чем больше масса, тем больше крови оно потребляет. Чем больше нужно крови, тем больше должно быть сердце. Чем меньше сердце, тем чаще оно будет биться для доставки крови по организму. Чем сердце меньше сокращается, тем меньше оно изнашивается за нашу жизнь.

Каждая другая десятка прибавленных килограммов требует около трех дополнительных литров кислорода в минуту. Возьмем, к примеру, двух людей, один весит больше второго на десять килограммов, но они оба имеют одинакового объема сердце. Естественно парень, который весит больше, начнет задыхаться быстрее. Что же делать? Можно похудеть и уменьшить количество потребляемого кислорода, что является не лучшим вариантом, если вы набираете мышечную массу, либо увеличить объем сердца и количество перегоняемой крови за раз. В этом и заключается смысл тренировки сердца. Чем сердце больше, тем оно больше получает питательных веществ за раз. Чем объем сердца больше, тем оно реже может сокращаться и меньше изнашиваться. Увеличение объема сердца и размера – две разные вещи. Первое очень полезно, а второе наоборот. Как добиться увеличение объема, а не размера?
Все очень просто, ни в коем случае нельзя переступать планку в 180 ударов минуту. Работа должна быть частой в среднем пульсе 120-140 ударов. В обычном состоянии человека пульс обычно около 70-ти, когда человек начинает делать какую-то однообразную интенсивную работу, его пульс начинает увеличиваться. Если человек продолжит работу в районе часа, начнет улучшаться гибкость его сердца. Если так тренироваться часто, то сердце растянется и его объем возрастет и увеличится выносливость. Так вы надолго сохраните свой мотор, и проживете дольше без всяких инфарктов.
Тренировка сердца позволяет увеличить его объём в два раза!

Это я выяснила опытным путём.

В начале исследования я провела контрольные измерения возможностей своего организма и выяснила, что артериальное давление у меня составляет 120 / 80,пульс 85 ударов в минуту, дыхание - 26 дыхательных движений в минуту.

Таблица №1 ДИНАМИКА СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ В ХОДЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

Табл.№2. ИЗМЕНЕНИЕ ВЕРХНЕГО (СИСТОЛОГИЧЕСКОГО) ДАВЛЕНИЯ

Таблица №3. ИЗМЕНЕНИЕ НИЖНЕГО (ДИАСТОЛИЧЕСКОГО) ДАВЛЕНИЯ

По результатам моих диаграмм и таблиц я сделала выводы:

1. Вначале эксперимента разница артериального давления до и после тренировки была очень значительной: если норма 120/80 то у меня после тренировок давление составляло 134/101(что явно выше нормы).к концу исследования разница в давлении стала не столь ощутимо и составило 125/82.

2. Норма пульса у здорового человека составляет около 75 ударов в минуту. У меня было примерно такое же значение ,но после физической нагрузки пульс подскакивал до 132 ударов в минуту и разница с нормой составила 63 удара. По ходу эксперимента частота сердечных сокращений после нагрузок постепенно уменьшалась и к концу исследования разница составила всего 6 ударов.

3. В спокойном состоянии человек делает в минуту 24-26 дыхательных движений. После физической нагрузки их количество может увеличиться до 40-45.

Таким образом, разница составляла 21 дыхательное движение. По ходу исследования можно заметить, что разница дыхательных движений до нагрузки и после нагрузки уменьшается с 18 в начале тренировок до 6 в конце.