Исследовательская работа

Муниципальная научно-практическая конференция

научного общества учащихся Миасского городского округа

«Интеллектуалы XXI века»

Проблемы гипоксии

в современном обществе

Автор: Абдрахманов Даниэль
10 класс, МКОУ
«СОШ № 73», г. Миасс
Научный руководитель:
Урсу Анна Ильинична,
учитель биологии,

МКОУ «СОШ № 73»

Миасский городской округ 2016

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………3

I. Теоретическая часть………………..…………………………………………3

1. Классификация и механизмы развития гипоксических состояний ……...3

2. Компенсаторно-приспособительные реакции при гипоксии…………….5

3. Нарушение обмена веществ при гипоксии. Коррекция гипоксии………6

II. Практическая часть…………………………………………………………6

1. Первый этап исследования……………………………………………….

Введение.
В интернете прочитал статью, которая называлась «Гипоксия - вред или благо», в которой говорилось о положительных и отрицательных сторонах гипоксии. Я заинтересовался этим и решил побольше узнать об этом заболевании и понаблюдать, как оно может протекать.
Гипоксия - типовой патологический процесс, возникающий вследствие кислородного голодания клеток и ведущий к деструктивным изменениям в тканях.
Гипоксия возникает или за счёт нарушения доставки кислорода к тканям, или в результате нарушения его утилизации дыхательными системами клеток. С гипоксией, дефицитом кислородоснабжения человек встречается ещё в утробе матери. В повседневной жизни умеренная гипоксия возможна во сне, днём функциональная нагрузка часто приводит к гипоксии интенсивно работающих органов. Наконец, умирание организма всегда сопровождается тотальной гипоксией.
Периодически дефицит кислорода – это эволюционно древний фактор, к которому у человека сформировалась многогранная адаптивная реакция. Она направлена на повышение мощности системы транспорта и утилизации кислорода в ответ на умеренную гипоксию. Следовательно, умеренная гипоксия порождает нормальную адаптивную физиологическую реакцию организма и является одним из важнейших стимулов его развития. Напротив, при тяжёлой гипоксии адаптивные реакции менее выражены, преобладают глубокие деструктивные изменения. Именно тяжёлая гипоксия является тем патогенным фактором, который может играть важную роль в развитии повреждения при многих заболеваниях.
Актуальность исследования: в настоящее время гипоксия остается одной из ключевых проблем медицины.
Объект исследования: гипоксия
Предмет исследования: изучение, выявление гипоксии у старших школьников.
Цель исследования: Изучить влияние гипоксии на деятельность человека.

Задачи исследования:

1. Изучить литературу по данной теме.

2. Исследовать влияние гипоксии на деятельность учащихся

3. Сравнить полученные результаты

4. Изучить меры профилактики гипоксии.

Методы исследования: анализ и обобщение научной литературы, наблюдение, опыт, сравнение.

1. Теоретическая часть

1. Классификация и механизмы развития гипоксических состояний.

В зависимости от причин возникновения и механизмов развития выделяются следующие семь типов гипоксии:

• Экзогенная

• Респираторная

• Циркуляторная

• Гемическая

• Первично-тканевая

• Гипоксия нагрузки

• Гипоксия смешанной этиологии.

Проявление гипоксии существенно зависит от индивидуальной реактивности организма, степени, скорости развития и продолжительности гипоксического состояния, а также от его этиологии.

Экзогенная гипоксия возникает вследствие уменьшения содержания кислорода во вдыхаемом воздухе. Выделяют две формы экзогенной гипоксии: нормабарическую и гипобарическую. Нормабарическая гипоксия возникает в тех случаях, когда при нормальном атмосферном давлении содержание кислорода во вдыхаемом воздухе падает. Подобная ситуация может возникать при длительном пребывании в невентилируемых пространствах малого объёма. Гипобарическая гипоксия развивается при снижении атмосферного давления. Наиболее часто она наблюдается во время высокогорных восхождений, что может привести к горной болезни.

Респираторная гипоксия возникает вследствие нарушения функций внешнего дыхания. При респираторной гипоксии содержание кислорода уменьшается как в артериальной, так и в венозной крови.

Циркуляторная гипоксия развивается при нарушении в системе кровообращения, что приводит к недостаточному крово- и кислородоснабжению органов и тканей.

Общая циркуляторная гипоксия может возникать как следствие уменьшения производительности сердца, так и в связи с первичным снижением тонуса резистивных сосудов. Рассатриваемый тип гипоксии занимает центральное место в патогенезе таких экстремальных состояний, как кома и шок.

Местная циркуляторная гипоксия часто проявляется вследствие атеросклеротического поражения стенок артериальных сосудов м ссужения их просвета. В зависимости от локализации этого процесса возможны разнообразные клинические проявления: ишимическая болезнь сердца, ишимический инсульт.

Гемическая гипоксия развивается при уменьшении кислородной ёмкости корви, что отмечается при анемиях, нарушениях способности гемоглобина связывать, транспортировать и отдавать тканям кислород, хотя его парциальное напряжение остаётся в пределах нормальных значений. Гемическая гипоксия может возникать не только при уменьшении количества гемоглобина, но и при его качественных изменениях.

Первично-тканевая гипоксия связана с нарушениями в системе утилизации кислорода. При этом виде гипоксии страдает биологическое окисление на фоне достаточного снабжения тканей кислородом. Первично-тканевая гипоксия развивается вследствие нарушения способности клеток поглощать кислород или в связи с уменьшением эффективности биологического окисления, чтоведёт к выделению энергии в виде тепла и снижению синтеза макроэргических соединений.

Гипоксия нагрузки возникает при сверхинтенсивной деятельности какого-либо органа или ткани. Резко возрастающий кислородный запрос таких органов или тканей полностью не обеспечивается даже в условиях полной мобилизации всех возможных функциональных резервов систем транспорта и утилизации кислорода. Подобная форма гипоксии может возникнуть в скелетных мышцах при очень тяжёлых физических нагрузках, являясь пусковым механизмом утомления.

Гипоксия смешанной этиологии встречается наиболее часто и представляет собой сочетание двух и более её типов. Перечисленные выше виды кислородного голодания развиваются сравнительно редко, чаще возникают различные их комбинации. Как правило, первично возникающая гипоксия любого типа, достигнув определённой степени, вызывает нарушения деятельности других органов и систем, участвующих в обеспечении биологического окисления. Таким образом, очевидно, что любая тяжёлая гипоксия носит смешанный характер.

1. Компенсаторно-приспособительные реакции при гипоксии.

В развитии гипоксии можно условно выделить две стадии. Первоночально, благодаря компенсаторно-приспособительными реакциям организм способен поддерживать нормальное снабжение тканей кислородом. При истощении приспособительных механизмов развивается стадия кислородного голодания клеток.

Срочный этап адаптации начинается сразу же при возникновении гипоксии. Этот начальный этап экстренной адаптации сопряжен преимущественно с активацией систем транспорта и кислорода. За счёт углубления и учащения дыхания, расширения бронхов нарастает альвеолярная вентиляция. Увеличивается кислородная ёмкость в крови вследствие усиленного вымывания эритроцитов из костного мозга, изменения сродства гемоглобина к кислороду. Гипоксия вызывает расширение мелких артерий и артериол практически во всех сосудистых бассейнах, за исключением малого круга кровообращения. Система кровообращения при гипоксии переходит на гиперкинетический тип циркуляции: возрастают ударный объём сердца и частота сердечных сокращений, увеличивается объём циркулирующей крови и венозный возврат, наблюдается кровоснабжение жизненно важных органов – сердца, гловного мозга, лёгких – за счёт уменьшения кровоснабжения кожи, скелетных мышц, желудочно-кишечного тракта.

Долговременный этап адаптации характеризуется увеличением синтеза структурных белков в системах, ответственных за транспорт кислорода. В сердце, мозге, лёгких, дыхательных мышцах происходит новообразование капилляров, увеличиваются масса дыхательных мышц, количество лёгочных альвеол. Умеренная гипоксия ведёт к активации генетического аппарата клетки, увеличению биогенеза митахондрий и других клеточных структур.

При разных видах гипоксии эффективность описанных компенсаторно-приспособительных реакций различна.

1. Нарушение обмена веществ при гипоксии. Коррекция гипоксии.

Нарушения обмена вевществ и физиологических функций вызванные дефицитом кислородоснабжения, прогрессируют при недостаточности или истощении компенсаторно-приспособительных реакций. Недостаточность окислительных процессов влечёт за собой нарушение липидного, белкового, электролитного обмена. При нарушении метаболизма липидов накапливаются промежуточные продукты обмена: ацетон, возрастает перекисное окисление липидов. Накапливаются также промежуточные продукты белкового обмена, устанавливается отрицательный азотистый баланс. Чувствительность различных тканей к недостатку кислорода неодинакова: в первую очередь страдает нервная система. Первоначальное эмоциональное и двигательное возбуждение при длительной и глубокой гипоксии сменяется генерализованным торможением; возникают грубые нарушения высшей нервной деятельности вплоть до потери сознания.

Поскольку гипоксия обусловлена уменьшением кислородоснабжения тканей, представлялась вполне естественной коррекция гипоксических состояний путём обогащения вдыхаемого воздуха кислородом. Дыхание газовыми смесями с увеличенным содержанием кислорода весьма эффективно при глубокой циркуляторной гипоксии, когда компенсаторно-приспособительные реакции практически полностью исчерпаны. Однако нельзя забывать, что кислород является мощным окислителем, его избыток токсичен для организма. Поэтому в случаях умеренной гипоксии разного происхождения применяют периодическое дыхание газовыми смесями с содержанием 10-12% кислорода.

Метод гипокситерапии основан на повышении компенсаторных возможностей организма, мощности собственных систем транспорта и утилизации кислорода. Этот метод оказался эффективным при некоторых формах гемической гипоксии, хронических неспецифических заболеваниях лёгких, гипоксии нагрузки.
4. Наиболее частые причины гипоксии.
1. Низкое содержание кислорода во вдыхаемом воздухе.
2. Нарушение биологического окисления в тканях.
3. Нарушение кровообращения.
4. Нарушение свойств крови.
5. Нарушение дыхания.

1. Практическая часть.

Исследование проводилось на базе МКОУ « СОШ №73» в феврале 2016 года .
Для проведения исследования я решил выбрать гипоксическую гипоксию (нехватка кислорода во вдыхаемом воздухе).
Свои исследования я решил провести на учениках 9 класса. В феврале 2016 года ученики писали пробные экзамены. Первый экзамен проводился в закрытом помещении, в течение 3 часов. Погода в этот день была солнечная, перед началом экзамена кабинет был проветрен, то есть содержание кислорода соответствовало норме. Второй экзамен по моей просьбе проводился в этом же классе, но кабинет неоднократно проветривался. В процессе экзаменов я вел наблюдения за деятельностью учеников.
Исследование №1. (Приложение 1).
По окончанию первого экзамена содержание кислорода в воздухе должно снизиться за счет выдыхаемого воздуха. Каждый час я записывал состояние учеников, и вот что получилось.
В первый час у 100% учеников наблюдалось покраснение щек, что свидетельствовало о начале гипоксической гипоксии.
Второй час – у 73% участилось дыхание, и появилась одышка, участилась частота сердечных сокращений (ЧСС).
Третий час - у 15% наблюдалась повышенная возбудимость, появилось легкое головокружение.
Исследование №2. (Приложение 2).
По окончанию второго экзамена содержание кислорода в классе изменилось, но незначительно.
В первый час у 100% учеников наблюдалось покраснение щек, что свидетельствовало о начале гипоксической гипоксии.
Второй час – у 25% участилось дыхание, и появилась одышка.
Третий час - у 2% наблюдалась только повышенная возбудимость.
Хотелось бы отметить, что гипоксия чаще всего встречается у людей с ослабленным здоровьем, а также у людей имеющих, вредные привычки ( курение, алкоголизм, наркотики).
Данные исследования привели нас к следующим выводам:
1) в проветриваемом помещении возможность возникновения гипоксии минимальная;
2) стрессы и волнения способны вызвать гипоксию, независимо от проветриваемости помещения;
3) люди с ослабленным здоровьем чаще подвержены гипоксии.

Заключение.

Проведя исследование, я изучил, проанализировал медицинскую, методическую литературу. Побеседовал с учащимися школы, с учителем биологии. Подобрал методы профилактики гипоксии, подвел итоги и сделал выводы.

Целью моего исследования стало изучение заболевания гипоксии, а именно влияние гипоксии на деятельность человека. В процессе исследования поставленные задачи были решены.
Профилактика гипоксии и ее отрицательных последствий не только возможна, но и целесообразна и достаточно эффективна.

Самые простые меры профилактически гипоксии – это
1. ведение подвижного образа жизни
2. как можно больше находиться на свжем воздухе
3. не забывать проветривать помещения
4. проводить ежедневную влажную уборку
5. потреблять в пищу достаточное количество витаминов.

Во время изучения литературы, я наталкнулся на то, что гипоксию можно личить народными способами. Самым известным и эффективным средством при лечении гипоксии считается настояка боярышника. Также очень хорошо помогают настои из мокрицы,можно приготовить и принимать ежедневно брусничный отвар. Именно он считается лучшим антигипоксантным средством. Но не забывайте, что народная медицина не лечит, а только дополняет лечение, которое назначает врач.

Список литературы.

Приложение 1.
Таблица №1

Приложение 2.
Таблица №2

8