Сообщение на тему дублирование жизненно важных элементов ткнх

Практическая часть

СОДЕРЖАНИЕ

Обновлено: 15.05.2024

Учебно-методическое пособие включает 7 практических работ, которые соответствуют основным дидактическим единицам дисциплины, представ-ленным в Государственном образовательном стандарте.

Авторы-составители: канд. биол. н., доц. М.Б. Звонкова, канд. биол. н., доц. А.В. Неделяева, канд. биол. н., доц. Ю.В. Егорова, ст. преп. Е.Л. Агеева
Рецензент: директор окружного центра ПФО по проблемам преподавания БЖ, канд. пед. наук, доцент М.А. Картавых
Ответственный редактор: зав. каф. анатомии, физиологии и основ безопасности жизнедеятельности, проф. В.И. Щербаков

Главная цель курса – подготовить студентов, будущих педагогов, к грамотным и целесообразным действиям в чрезвычайной ситуации и при ликвидации ее последствий, дать знания и выработать навыки цивилизованных и безопасных отношений с окружающей средой.

ознакомление студентов с правами и обязанностями граждан по обеспечению безопасности жизнедеятельности;
вооружение студентов знаниями основных принципов безопасности;
формирование личности студента как личности безопасного типа;
привитие студентам практических навыков проведения разъяснительной работы среди школьников по правилам безопасного поведения;
выработка умений организовать гражданскую оборону в образовательных учреждениях.

Обратите особое внимание на информацию, отмеченную знаком

Используя собственный опыт преподавания данной дисциплины, авторы отобрали наиболее важные разделы и вопросы курса, требующие закрепления теоретических знаний и освоения практических навыков и умений.

Практическая работа 1

Стратегия выживания человечества и концепция устойчивого развития

Цель работы: Проанализировать предпосылки выживания человечества в условиях научно-технического прогресса.
Теоретическая часть

Человек не является исключением, напротив, в процессе своей деятельности он взаимодействует с окружающей средой, оказывая на нее воздействие и испытывая обратное действие среды, которое может быть для него как полезным, так и вредным.

В XX веке бытовало мнение, что с развитием научно-технического прогресса человек постепенно утрачивает свою зависимость от природы (от сурового климата, капризов погоды, стихийных бедствий и т. п.). Отчасти так и произошло: жители больших городов не страдают от сильных морозов в теплых домах, не испытывают голода в результате засухи и т.д. Но оказалось, что воздействие человека на природу за последние столетия настолько усилилось, что это привело к существенному изменению биосферы. В результате хозяйственной деятельности человека исчезают леса, меняется климат, мелеют реки, деградируют почвы. Это означает, что изменения окружающей среды под влиянием антропогенных факторов стали принимать не локальный, а глобальный характер. Причем эти изменения далеко не всегда благоприятны для человека. Во второй половине XX века активно развивается экология – наука об окружающей среде. Постепенно сформировались представления о том, что любой вид живых организмов может выжить только в условиях сохранения своей среды обитания. Антропогенная деятельность приводит к нарастающему давлению на природу и может привести к разрушению биосферы. В этом случае будут подорваны биологические основы выживания человека как вида.

В 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась конференция ООН по окружающей среде и развитию, где была принята программа действий, направленная на достижение устойчивого, экологически приемлемого развития цивилизации в XXI веке. Главный принцип устойчивого развития – коэволюция, то есть совместная эволюция природы и человека. Общество может жить и развиваться только внутри биосферы и за счет ее ресурсов, поэтому оно заинтересовано в ее сохранении. Однако из-за того, что эволюция природы идет очень медленно, а социальная эволюция человека – очень быстро, многие процессы деформируются, в частности, многие виды, не успевая приспособиться, вымирают, нарушая устойчивость экосистем. Человечество должно сознательно ограничить свое воздействие на природу, чтобы сохранить возможность дальнейшей коэволюции.

Задание:

1.Проблемы, связанные с главными социальны-ми вопросами

2.Проблемы, касающие-ся отношений человека и окружающей среды

Сделайте вывод:

Является ли ноосфера В.И.Вернадского утопией или реальной стратегией выживания? Что, по Вашему мнению, ожидает человечество в будущем?

Практическая работа 2

ВИДЫ ОПАСНОСТЕЙ И МЕРЫ ЗАЩИТЫ ОТ НИХ

Цель работы: познакомиться с основными видами опасностей и мерами защиты от них.

Часть 1. Виды опасностей

Теоретическая часть

Опасность – это явления, процессы, объекты, способные в определенных условиях наносить ущерб здоровью человека или угрожать его жизни. Опасности могут угрожать не только лично человеку, но и обществу, государству.

В зависимости от вызываемых последствий факторы условно делят на вредные и опасные. Вредные факторы могут привести к ухудшению самочувствия, повышенной утомляемости, снижению работоспособности или к развитию заболевания (шум, вибрация, электромагнитные излучения и др.) Опасные факторы могут привести к травме или резкому ухудшению здоровья (взрывы, яды и др.). Многие факторы становятся опасными только при определенном сочетании (например, одновременное воздействие плохих погодных условий, сложной обстановки на дороге и отвлечение внимания водителя ведут к ДТП). Некоторые факторы в зависимости от уровня воздействий проходят трансформацию от безвредного или даже полезного к вредному и наоборот (например, медикаменты, шум, электрический ток и т.д.).

Способы классификации опасностей могут быть разными (см.табл. 1).
Таблица 1

В современном обществе концепция абсолютной безопасности сменилась концепцией приемлемого уровня риска. Основные положения ее следующие:

- любые объекты, процессы, явления потенциально опасны для человека;

- любая деятельность потенциально опасна для человека;

- ни в одном виде деятельности нельзя добиться абсолютной безопасности;

- безопасность любой системы может быть достигнута с любой степенью вероятности.

Нельзя полностью исключить риск природного и техногенного характера, но надо стремиться к его минимизации. Безопасность – это состояние деятельности, обеспечивающее здоровье и жизнь человека с определенной степенью вероятности.

При увеличении затрат на безопасность риск снижается, но материальные ресурсы, которые можно потратить на это, ограничены. Например, при увеличении затрат на техническую, природную и экологическую безопасности может возрасти риск в социальной сфере, так как будет ощущаться нехватка средств на медицинскую помощь, на охрану и на оздоровление населения.

Приемлемый риск – это такая частота реализации опасностей, которая сочетает в себе технические, экономические, экологические и социальные аспекты и представляет собой компромисс между уровнем безопасности и возможностями общества по ее достижению на данный период времени.

Используя понятие приемлемого риска, можно установить финансовую меру обеспечения безопасности человеческой жизни и необходимости проведения мероприятий по безопасности. При этом может реализовываться гибкий подход к защите людей и защите материальных ценностей.

Защита людей должна обеспечиваться в той мере, в какой это необходимо; защита материальных ценностей обеспечивается только в той мере, в какой это экономически выгодно. В конечном итоге может оказаться, что самые дорогостоящие меры защиты не обязательно самые эффективные. Следовательно, грамотный выбор мер защиты поможет правильно перераспределить средства, выделяемые на снижение риска в разных областях деятельности, и добиться высоких показателей безопасности.

Для уменьшения риска материальные средства можно расходовать по пяти направлениям: совершенствование систем; подготовка и обучение персонала; применение организационных мероприятий; применение технических средств защиты и средств индивидуальной защиты; экономические методы (страхование, компенсации и др.).

Таким образом, целью применения мер защиты (критерием приемлемого уровня риска) является минимизация суммы затрат на защиту и снижение вероятного размера ущерба.

Практическая часть.

Меры снижения риска можно условно разделить на 4 группы: планируемые, оперативные, инженерно-технические и технологические.

Типы мер снижения риска

Вопросы и задания.

1. Изучите таблицу 2. Приведите другие примеры мер снижения риска природного и техногенного характера.

2. Перерисуйте таблицу 2 в тетрадь и включите в нее свои примеры мероприятий по организации обеспечения безопасности:

Б – в образовательном учреждении.

Практическая работа № 3

Радиационная безопасность

Цель работы:познакомиться с источниками радиации, единицами измерения ионизирующих излучений и методами оценки радиационного фона.

Теоретическая часть.

Радиоактивность – это способность некоторых атомных ядер превращаться в ядра других атомов с испусканием частиц (т. е. с образованием ионизирующего излучения).

Ионизирующее излучение – это потоки частиц (электронов, протонов, нейтронов и пр.), включая кванты физических полей (преимущественно электромагнитного), прохождение которых через вещество приводит к ионизации (т.е. образованию ионов) и возбуждению его атомов и молекул.

Альфа-частицы представляют собой ядра гелия (положительно заряженные). Эти частицы относительно большие и тяжелые, поэтому они обладают большой ионизационной и малой проникающей способностями. Их пробег в воздухе составляет всего несколько сантиметров, а в воде до 150 мкм. Но при попадании внутрь организма (через органы дыхания, с пищей) могут вызвать большие разрушения.

Бета-частицы – это электроны. Их пробег в воздухе составляет порядка нескольких метров. Тонкая одежда способна остановить поток радиации. Чтобы получить дозу облучения, источник должен попасть внутрь организма.

Гамма-излучение и Х-лучи (рентгеновские лучи) – электромагнитные излучения высокой энергии и высокой частоты. Обладают большой проникающей способностью. Ионизирующая способность значительно меньше, чем у альфа- и бета-частиц. Гамма-радиация – это единственный из трех типов радиации, способный облучить организм снаружи.

Для характеристики воздействия ионизирующего излучения на организм используют следующую систему понятий и единиц измерения.

Мерой количества радиоактивного вещества, выражаемой числом радиоактивных превращений в единицу времени, является активность. В СИ за единицу активности принято 1 ядерное превращение в секунду (расп./с). Эта единица получила название беккерель. Внесистемной единицей измерения активности является кюри – это активность такого количества вещества, в котором происходит 3,7*10 10 актов распада в 1 секунду. 1 Ки соответствует активности 1 г радия.

Доза – это количество энергии, переданной организму через излучение (радиацию).

Экспозиционная доза – ионизационный эквивалент энергии, переданной фотонами фиксированному объему воздуха (характеризует источник излучения).

Единица измерения СИ – 1 Кл/кг, это такая доза, при которой в 1 кг сухого воздуха образуются ионы, несущие заряд в 1 Кл электричества каждого знака.

Внесистемная единица измерения – 1 Р (Рентген).

1 Р = 2,58·10 -4 Кл/кг.

Поглощенная доза – это величина энергии, переданная излучением единице массы вещества.

Единица измерения – 1 Гр (Грей). 1 Гр = 1 Дж/кг.

1 Гр – очень большая единица.

1 Гр = 100 рад, 1 рад = 100 эрг/г.

Энергетический эквивалент Рентгена для воды и биологических тканей равен 93 эрг/г, то есть 100 Р примерно соответствует 1 Гр.

Эквивалентная доза учитывает вид излучения при его действии на биологический объект.

Единица измерения – 1 Зв (Зиверт).

где К – поправочный коэффициент, учитывающий вид излучения:

для гамма- и рентгеновского излучения К=1;

для бета-излучения К= 1~5 в зависимости от энергии бета-частиц;

для протонов и нейтронов К=10;

для альфа-частиц К=20.

1 бэр (биологический эквивалент рентгена) = 0,01 Зв

Скорость набора дозы ионизирующих излучений характеризуется мощностью дозы, определяемой как отношение величины набранной дозы ко времени, за которое она была получена:

P = D/T,

где P – мощность дозы ионизирующих излучений, P/ч; D – суммарная доза облучения, P; T – время облучения, ч.

Опасность различных доз облучения для человека:

200 мбэр – фоновое излучение за год;

1 мкбэр – просмотр одного хоккейного матча ( или 2-3

370 мбэр – облучение при флюорографии;

500 мбэр – допустимое облучение населения за год;

5 бэр – облучение (допустимое) персонала АЭС;

10 бэр – допустимое аварийное облучение населения (разовое);

25 бэр –допустимое аварийное облучение персонала АЭС (разовое);

30 бэр – облучение при рентгеноскопии желудка (местное);

75 бэр – кратковременные изменения состава крови;

100 бэр – нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни;

450 бэр – тяжелая степень лучевой болезни;

500-600 бэр – смертельная доза.

Разные органы и ткани не одинаково чувствительны к облучению. Наиболее подвержены облучению семенники, красный костный мозг, молочные железы, легкие, желудочно-кишечный тракт, менее страдают яичники, мышцы, относительно устойчивы кожа, костная ткань.

Разные радионуклиды обладают разной биологической опасностью в связи с тем, что в неодинаковой степени вовлекаются в физиологические процессы. Например, радиоактивный йод (I-131) избирательно накапливается в щитовидной железе, цезий (Cz-137 и Cz-134) напоминает по своим свойствам калий и накапливается в мышцах, стронций (Sr-90) замещает в костях кальций и облучает красный костный мозг.

Основные пути радиоактивного заражения местности – это применение ядерного оружия и аварии на атомных электростанциях. Среди источников искусственной радиации на первое место выходят медицинские обследования (рентгеновские снимки, компьютерная томография и т.п.). Естественные источники радиации можно разделить по происхождению на земные и космические. Космическое излучение частично поглощается атмосферой, поэтому радиационный фон усиливается на высоте (при подъеме в горы, при полете на самолетах). Источниками земной радиации служат горные породы, обогащенные радионуклидами (уран U-238 – в гранитах, торий Th-232 – в песках), термальные воды, каменный уголь и т.д. Поэтому в ряде районов земного шара естественный радиационный фон может превышать средний уровень в несколько раз. Инертный газ радон Rn-222 выделяется некоторыми горными породами и накапливается в шахтах, колодцах, подвальных и непроветриваемых помещениях.

Практическая часть.

Для определения дозы радиоактивного излучения применяют расчетные и измерительные методы. Например, по таблице 3 можно рассчитать общую дозу облучения, полученную человеком за год, если знать вклад каждого источника излучения в общий радиационный фон.

5) письменное выполнение заданий возможно в произвольном порядке при сохранении нумерации.

Критерии оценки:

обобщения и выводы.

Методические рекомендации по подготовке к семинару:

1) необходимо внимательно ознакомиться с темой и планом семинарского занятия, в котором содержатся основные вопросы, выносимые на обсуждение

2) осуществить поиск необходимой информации в соответствующих разделах учебника, учебного пособия или других рекомендованных дополнительных источниках

3) выписать основные понятия, которые понадобится при обсуждении на семинаре

5) подготовить презентацию по одному или нескольким вопросам с последующим выступлением на семинаре (выполняется по личной инициативе студента или в обязательном порядке, в зависимости от рекомендаций преподавателя к конкретному семинару)

6) при подготовке к занятию необходимо записывать возникшие во время самостоятельной работы вопросы, чтобы затем на семинарском занятии получить на них ответы

7) в случае необходимости: обратиться за консультацией к преподавателю

Критерии оценки:

1) полнота и правильность ответа;

2) степень осознанности, понимания изученного;

3) языковое оформление ответа.

Практическая работа 1

Стратегия выживания человечества и концепция устойчивого развития

Цель работы: Проанализировать предпосылки выживания человечества в условиях научно-технического прогресса.

Теоретическая часть

Практическая часть

В своих трудах В.И.Вернадский указал на ряд конкретных условий, которые необходимы для обеспечения выживания человечества. Эти условия были рассмотрены на конференции ООН по окружающей среде и развитию в процессе формирования концепции устойчивого развития:

Заселение человеком всей планеты.

Резкое преобразование средств связи.

Усиление политических и экономических связей между всеми странами Земли.

Преобладание геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.

Расширение границ биосферы и выход в космос.

Открытие новых источников энергии.

Равенство людей всех рас и религий.

Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.

Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государстве условий, благоприятных для свободной научной мысли.

Продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни.

Разумное преобразование первичной природы Земли с целью удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения.

Исключение войн из жизни общества.

Признать приоритетными общечеловеческими ценностями жизнь как таковую, экологические блага и здоровье человека.

Признать, что для сохранения в биосфере человеческой популяции в первую очередь необходимо изменить мышление основной массы человечества с антропоцентрического на экологоцентрическое.

Руководствоваться в своих действиях тем, что человек занимает в биосфере двоякое положение – он не только потребитель природы, но и неотъемлемая её часть, полностью зависимая от окружающей среды.

Осознать, что у человечества только тогда появится шанс на выживание, если решением экологических проблем будут совместно заниматься люди всех наций, рас и вероисповеданий.

Принять как руководство к действию, представление о том, что экологический кризис выдвинул перед человечеством принципиально новые сложнейшие эколого-социально-экономические задачи, требующие от всех людей, живущих на Земле, качественно иного (интегративного) уровня образования.

Признать, что относительная утрата человечеством инстинкта самосохранения является следствием глобального размежевания наук на науки о живом и неживом.

Человечеству необходимо философию выживания превратить в конкретные дела – не допускать бесконтрольного роста численности населения Земного шара и экологических правонарушений, беспрерывно следить за состоянием окружающей среды.

Экологические императивы неотвратимы и должны лечь в основу жизненной стратегии каждого человека, а также национальной, региональной и мировой политики. Отрицание этого требования вызывает угрозу деградации среды жизни человечества.

Какие условия В.И.Вернадского стали реальностью в наше время?

Какие из этих условий не выполняются в наше время? Приведите конкретные примеры.

Как эти условия помогут достичь своей основной цели – выживания человечества? Обоснуйте свой ответ.

Возможно ли, по Вашему мнению, выполнение всех этих условий в ближайшем историческом времени?

Сделайте вывод:

Практическая работа 2

ВИДЫ ОПАСНОСТЕЙ И МЕРЫ ЗАЩИТЫ ОТ НИХ

Цель работы: познакомиться с основными видами опасностей и мерами защиты от них.

Часть 1. Виды опасностей

Теоретическая часть

Способы классификации опасностей могут быть разными (см.табл. 1).

Классификация опасностей и угроз

По объектам человек, коллектив, общество, предприятие, государство, окружающая среда, ближний космос	По величине ущерба незначительный, значительный, предельный	По вероятности маловероятные Р_i 0,5
По масштабу локальные, региональные, глобальные	По причинам возникновения стихийные, программные (преднамеренные)	По характеру физические, энергетические, информационные
По типу ущерба материальные, моральные, психофизические, комплексные	По виду внешние, внутренние, смешанные	По интенсивности активные, пассивные

Практическая часть

По происхождению опасности делят на природные, техногенные, антропогенные, экологические, биологические, социальные.

По характеру воздействия на человека опасности делят на механические, физические, химические, биологические, психофизиологические.

Примеры опасностей: алкоголь, аномальные температуры воздуха (жара, мороз), высокая влажность воздуха, подвижность воздуха (сквозняки), барометрическое давление (низкое, высокое), болезни растений, вредители растений (саранча, колорадский жук), освещение, ионизация воздуха, вакуум, взрыв, вибрация, вода, вращающиеся части машин, высота, гербициды, глубина, гиподинамия, гололед, горячие поверхности, дождь, дым, движущиеся предметы, едкие вещества, засуха, землетрясения, инфекционные заболевания, инфразвук, инфракрасное излучение, искры, качка, кинетическая энергия, лазерное излучение, магнитные поля, микроорганизмы, медикаменты, молния, монотонность, наводнение, неровные поверхности, неправильные действия персонала, огнеопасные вещества, огонь, оружие, оползни и обвалы, острые предметы, отравление, охлажденные поверхности, падение, пар, пестициды, пожар, психологическая несовместимость, пыль, радиация, резонанс, скользкая поверхность, снегопад, социальное неравенство, статическое электричество, тайфун, туман, ударная волна, ультразвук, ультрафиолетовое излучение, укус собаки, укус змеи, ураган, утомление, шум, электромагнитное поле, ядовитые растения и животные.

Вопросы и задания

Какие из перечисленных факторов могут быть не только вредными, но и полезными? В каких условиях?

От чего зависит степень вредности и опасности перечисленных факторов? В каждом случае ответ обоснуйте.

Приведите конкретные примеры, когда данные факторы приводили к нарушению здоровья или угрожали жизни людей.

Часть 2. Меры защиты от опасностей

Теоретическая часть

- любые объекты, процессы, явления потенциально опасны для человека;

- любая деятельность потенциально опасна для человека;

- ни в одном виде деятельности нельзя добиться абсолютной безопасности;

- безопасность любой системы может быть достигнута с любой степенью вероятности.

Нельзя полностью исключить риск природного и техногенного характера, но надо стремиться к его минимизации. Безопасность – это состояние деятельности, обеспечивающее здоровье и жизнь человека с определенной степенью вероятности.

При увеличении затрат на безопасность риск снижается, но материальные ресурсы, которые можно потратить на это, ограничены. Например, при увеличении затрат на техническую, природную и экологическую безопасность может возрасти риск в социальной сфере, так как будет ощущаться нехватка средств на медицинскую помощь, на охрану и на оздоровление населения.

Приемлемый риск – это такая частота реализации опасностей, которая сочетает в себе технические, экономические, экологические и социальные аспекты и представляет собой компромисс между уровнем безопасности и возможностями общества по ее достижению на данный период времени.

Защита людей должна обеспечиваться в той мере, в какой это необходимо; защита материальных ценностей обеспечивается только в той мере, в какой это экономически выгодно. В конечном итоге может оказаться, что самые дорогостоящие меры защиты не обязательно самые эффективные. Следовательно, грамотный выбор мер защиты поможет правильно перераспределить средства, выделяемые на снижение риска в разных областях деятельности, и добиться высоких показателей безопасности.

Практическая часть

Типы мер снижения риска

I. Планируемые меры

II. Оперативные меры

III. Инженерно-технические меры

IV. Технологические меры

Вопросы и задания

Изучите табл.3. Приведите другие примеры мер снижения риска природного и техногенного характера.

Перерисуйте табл.3 в тетрадь и включите в нее свои примеры мероприятий по организации обеспечения безопасности:

- любые объекты, процессы, явления потенциально опасны для человека;

- любая деятельность потенциально опасна для человека;

- ни в одном виде деятельности нельзя добиться абсолютной безопасности;

- безопасность любой системы может быть достигнута с любой степенью вероятности.

При увеличении затрат на безопасность риск снижается, но материальные ресурсы, которые можно потратить на это, ограничены. Например, при увеличении затрат на техническую, природную и экологическую безопасность может возрасти риск в социальной сфере, так как будет ощущаться нехватка средств на медицинскую помощь, на охрану и на оздоровление населения.

По происхождению по характеру воздействия на человека

Природ-ные

Техно-генные

Антропо-генные

Эколо-гичес-кие

Биоло- гичес- кие

Соци-альные

Механические

Физические

Химические

Биологические

Психо-физиологические

Типы мер снижения риска

Меры снижения подверженности и чувствительности объектов опасным воздействиям

Роль макроэлементов, входящих в состав неорганических веществ, очевидна. Например, основное количество кальция и фосфора входит в кости (гидроксофосфат кальция Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂), а хлор в виде соляной кислоты содержится в желудочном соке.

Микроэлементы вошли в отмеченный выше ряд 22 элементов, обязательно присутствующих в организме человека. Заметим, что большинство из них – металлы, а из металлов больше половины являются й-элементами. Последние в организме образуют координационные соединения со сложными органическими молекулами. Так, установлено, что многие биологические катализаторы – ферменты содержат ионы переходных металлов (й-элементов). Например, известно, что марганец входит в состав 12 различных ферментов, железо – в 70, медь – в 30, а цинк – более чем в 100. Микроэлементы называют жизненно необходимыми, если при их отсутствии или недостатке нарушается нормальная жизнедеятельность организма.

Характерным признаком необходимого элемента является колоколообразный вид кривой доза (n) – ответная реакция (R, эффект) – рис. 1.

Рис. 1. Зависимость ответной реакции (R) от дозы (n) для жизненно необходимых элементов

При малом поступлении данного элемента организму наносится существенный ущерб. Он функционирует на грани выживания. В основном это объясняется снижением активности ферментов, в состав которых входит данный элемент. При повышении дозы элемента ответная реакция возрастает и достигает нормы (плато). При дальнейшем увеличении дозы проявляется токсическое действие избытка данного элемента, в результате чего не исключается и летальный исход. Кривую на рис. 1 можно трактовать так: все должно быть в меру и очень мало и очень много вредно. Например, недостаток в организме железа приводит к анемии, так как оно входит в состав гемоглобина крови, а точнее, его составной части – тема. У взрослого человека в крови содержится около 2,6 г железа. В процессе жизнедеятельности в организме происходят постоянный распад и синтез гемоглобина. Для восполнения железа, потерянного с распадом гемоглобина, человеку необходимо суточное поступление в организм с пищей в среднем около 12 мг этого элемента. Связь анемии с недостатком железа была известна врачам давно, так как еще в XVII веке в некоторых европейских странах при малокровии прописывали настой железных опилок в красном вине. Однако избыток железа в организме тоже вреден. С ним связан сидероз глаз и легких – заболевания, вызываемые отложением соединений железа в тканях этих органов. Главный регулятор содержания железа в крови – печень.

Недостаток в организме меди приводит к деструкции кровеносных сосудов, патологическому росту костей, дефектам в соединительных тканях. Кроме того, считают, что дефицит меди служит одной из причин раковых заболеваний. В некоторых случаях поражение легких раком у людей пожилого возраста врачи связывают с возрастным снижением содержания меди в организме. Однако избыток меди в организме приводит к нарушению психики и параличу некоторых органов (болезнь Вильсона).

Человеку причиняют вред лишь относительно большие количества соединений меди. В малых дозах их используют в медицине как вяжущее и бактериостазное (задерживающее рост и размножение бактерий) средство. Так, например, сульфат меди (II) применяют при лечении конъюктивитов в виде глазных капель (25%-ный раствор), а также для прижиганий при трахоме в виде глазных карандашей (сплав сульфата меди(П), нитрата калия, квасцов и камфоры). При ожогах кожи фосфором проводят ее обильное смачивание 5%-ным раствором сульфата меди (II). Она оказывает на организм многогранное действиу, влияет на развитие, воспроизводство, гемоглобинообразование и на активность лейкоцитов. Медь является переносчиком кислорода при образовании пигментов. В регионах с недостатком меди в почве отмечается анемия сельскохозяйственных животных. Дефицит меди приводит к разупорядочению соединительной ткани кровеносных сосудов вследствие блокирования связей между коллагеном и эластином у свиней, индюков. Избыток меди у животных вызывает поражение печени и развитие желтухи, у человека – острый панкреатит, язву двенадцатиперстной кишки, бронхиальную астму, гиперкупремию и др. Токсичность меди проявляется в способности её блокировать SH – группы белков, в особенности ферментов, повышать проницаемость мембраны митохондрий. Белки, в состав которых входит медь, оказывают влияние на углеводный обмен, синтез жиров, образование витаминов P и B. Ежедневная потребность в меди для человека составляет около 2 – 3 мг. Особенно богаты этим элементом молоко и дрожжи. Однако в больших количествах соединения меди вредны: приём внутрь 2г медного купороса может привести к смерти.

Жизненно необходимые элементы натрий и калий функционируют в паре. Надежно установлено, что всем живым организмам присуще явление ионной асимметрии – неравномерное распределение ионов внутри и вне клетки. Например, внутри клеток мышечных волокон, сердца, печени, почек имеется повышенное содержание ионов калия по сравнению с внеклеточным. Концентрация ионов натрия, наоборот, выше вне клетки, чем внутри ее. Наличие градиента концентраций калия и натрия – экспериментально установленный факт. Интересно, что по мере старения организма градиент концентраций ионов калия и натрия на границе клеток падает. При наступлении смерти концентрации калия и натрия внутри и вне клетки сразу же выравниваются. В организме человека содержится в среднем около 140 г калия и около 100 г. натрия. С пищей мы ежедневно потребляем от 1,5 до 7 г ионов калия и от 2 до 15 г ионов натрия. Потребность в ионах Na настолько велика, что их необходимо специально добавлять в пищу (в виде поваренной соли). Значительная потеря ионов натрия (они выводятся из организма с мочой и потом) неблагоприятно сказывается на здоровье человека. Поэтому в жаркую погоду врачи рекомендуют есть больше солёного. Однако и избыточное содержание их в пище вызывает негативную реакцию организма, например повышение артериального давления. Биологическая функция других щелочных металлов в здоровом организме пока неясна. Однако имеются указания, что введением в организм ионов лития удается лечить одну из форм маниакально-депрессивного психоза. В табл. 2 представлены другие жизненно необходимые элементы.

Таблица 2. Характерные симптомы дефицита химических элементов в организме человека

Необходимо также отметить значение таких элементов, как магний, стронций, фосфор, селен, йод, хром, цинк, и конечно, кислород.

Магний присутствует в животных и растительных организмах. В теле человека в среднем содержится 19 г магния. Особенно он необходим растениям, т. к. является составной частью хлорофилла.

Соединения магния участвуют в формировании костей, в регуляции работы нервной ткани, обмене веществ. Ежедневно человеку требуется примерно 300 – 400 мг этого элемента. Он попадает в наш организм с хлебом, в 100 г которого содержится 90 мг магния, крупой (в 100 г овсяной крупы – 116 мг магния). В молочных продуктах этот элемент присутствует в легко усвояемой форме – в виде растворимого в воде цитрата магния (соли лимонной кислоты). Особенно богаты магнием орехи: на 100 г. приходится до 230 мг этого элемента.

С пищей и питьевой водой человек ежедневно получает около 15 – 20 мг стронция. В большем количестве соединения этого элемента вредны для здоровья. Ионы стронция способны замещать в костях ионы кальция, что приводит к различным заболеваниям. Поэтому предельно допустимая концентрация ионов Sr в питьевой воде – 7 мг/л.

Интересно, что для правильного питания необходимо соблюдать баланс между количеством потребляемого фосфора и кальция: оптимальное соотношение этих элементов в пище составляет 1,5: 1. Избыток богатой фосфором пищи приводит к вымыванию кальция из костей, а при избытке кальция развивается мочекаменная болезнь.

В организме человека содержится также около 14 мг селена. Он относится к числу важных микроэлементов – стимулирует синтез серосодержащих аминокислот, входит в состав фермента глутатионпероксидазы, предохраняющего гемоглобин крови от окисления пероксидами. Недостаток селена в организме человека приводит к ослаблению его иммунной защиты (больше всего селена – около 0,2–0,3 мг/кг – содержится в мясе и твороге). Однако переизбыток этого элемента вреден – он ведёт к отравлению, одним из симптомов которого является выпадение волос.

В организме человека содержится от 12 до 20 мг йода, причём большая его часть сконцентрирована в щитовидной железе в составе белка тиреоглобулина, ответственного за синтез некоторых гормонов. При недостатке йода у детей и взрослых развиваются тяжёлые заболевания, такие как базедова болезнь. Во избежание этого в местностях с пониженным содержанием йода в почве и воздухе в продажу поступает йодированная поваренная соль, содержащая добавки иодида (KI) или иодата (KIO3) калия, а также различные пищевые добавки (пивные дрожжи, отруби). Молекулы йода обладают уникальной способностью проникать в организм даже через неповреждённую кожу. Поэтому настойку йода применяют и для лечения внутрикожных воспалений.

В организме взрослого человека содержится всего около 6 мг хрома. Многие соединения этого элемента (особенно хроматы и дихроматы) токсичны, а некоторые из них являются канцерогенами, т.е. способны вызывать рак. Содержание цинка, входящего в состав более 40 ферментов, регулирующих углеводный и энергетический обмен в клетках составляет 2,3 грамма в организме человека и животных.

Одним из основных элементов, составляющих основу жизни любого живого организма, является кислород, широко распространённый в природе. В свободном виде он содержится в воздухе (21% по объёму), в составе различных соединений (оксидов, солей) – в земной коре (47%). Самым известным его соединением является вода. Подсчитано, что в организме человека массой 70 кг 43 кг приходится на атомы кислорода. Взрослый человек за сутки потребляет в среднем 100 л кислорода

Читайте также: