Научные стремления 2011-2

УДК 612.017

Миклуш Т.А.1, Довнар С. В.1, Каптюх А.А.2

ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА И ЕГО АДАПТИВНЫХ РЕЗЕРВОВ У ШКОЛЬНИКОВ.

1Белорусский государственный педагогический университет имени М.Танка, Минск 2Молодечненская СШ №1 имени Янки Купалы, Молодечно

Актуальность. Организм – это саморегулирующаяся, целостная, многоуровневая, полифункциональная, динамически перенастраивающаяся в процессе адаптации к условиям внешней среды открытая система.

По словам И.П. Павлова, организм представляет собой систему систем, в которой деятельность всех клеток, тканей, органов и систем строго согласована и направлена на обеспечение нормальной жизнедеятельности целостного организма [1]. Функционирование организма напрямую зависит от его взаимодействия со средой и способности адаптироваться к ее изменениям. Адаптационные возможности организма представляют собой одно из фундаментальных его свойств. В процессе обеспечения этой взаимосвязи наблюдается избирательное объединение различных систем органов. Они участвуют в осуществлении сложных поведенческих актов, поскольку генетически закрепленные формы поведения (безусловные рефлексы) оказываются недостаточными для обеспечения разнообразных потребностей организма. Следует отметить, что адаптационные возможности - это запас функциональных резервов, которые постоянно расходуются на поддержание равновесия между организмом и средой. Расходование функциональных резервов происходит в интересах поддержания необходимого уровня функционирования основных систем организма. В неадекватных условиях организм вынужден адаптироваться, приспосабливаться к окружающей среде путем изменения уровней функционирования отдельных систем, что требует расходования функциональных резервов. Благодаря деятельности регуляторных механизмов происходит перестройка внутренней среды в соответствии с внешними условиями [1].

С понятием адаптации организма к изменениям различной природы тесно связаны понятия здоровья и болезни. Проблема изучения здоровья является актуальной, так как она рассматривает возможности адаптации организма к воздействиям различных факторов внешней среды. Здоровье - динамическое состояние организма, обеспечивающее возможность реализации его функций и адаптивных реакций без деструкций функциональных систем. В течение жизни индивида это состояние подвергается постоянным флуктуациям. Они могут приводить к болезни - состоянию, которое характеризуется нарушением функций организма. Выявлением функциональных отклонений на стадиях промежуточных между здоровьем и болезнью можно провести с помощью донозологической диагностики. С этой целью подвергаются анализу отдельные физиологические системы и общая резервная мощность организма [3].

Материалы и методы исследования. Исследование адаптивных резервов

881

организма и оценка его функционального состояния проводилась на базе школы №1 города Молодечно в 8-х классах. Комплексное обследование включало в себя изучение вредных привычек учащихся, образа жизни, условий учебы, физического развития.

Целью исследования является определение функционального состояния организма и его адаптивных резервов у учащихся 8-х классов школы №1 г. Молодечно.

В работе использовались методики определения функционального состояния организма: оценка статической координации, исследование типа вегетативной регуляции, диагностика здоровья по артериальному давлению, характеристика здоровья по работоспособности сердца [3].

Диагностировалось функциональное состояние организма по результатам проб в состоянии покоя и под влиянием стандартных дозированных физических нагрузок.

Результаты и обсуждение результатов исследования. По результатам проведенного исследования можно констатировать нормальное состояние вестибулярного анализатора и нервной системы в целом. Покачивания, а тем более быстрой потери равновесия не наблюдается. Различия по сравнению с контролем не существенные (рис.1).

Рисунок 1- Показатели статической координации по пробе Ромберга

Пульс становится реже на 6 уд./мин. и более. Это указывает на повышение тонуса парасимпатического отдела ВНС (рис.2).

882

Рисунок 2 - Показатели по клиностатическому рефлексу Даниэлополу

(тип вегетативной регуляции)

Диагностика здоровья по артериальному давлению.

Величина артериального давления для 13-летних школьников: девушки: АДС-86-106, АДД-50-66.

юноши: АДС-89-108, АДД-48-65. Общие показания: 112/69. Давление у девушек: 112/69. Давление у юношей: 112/70.

Пульсовое давление (АДП).

В норме разница между АДС и АДД составляет 40-50мм.рт.ст. АДП (общ.): 43мм.рт.ст.

АДП (девушки): 43мм.рт.ст. АДП (юноши): 42мм.рт.ст.

Из полученных данных видно, что отклонение от нормы показателей артериального давления незначительное (учитывается погрешность при измерении давления слуховым методом, которая составляет ±8мм.рт.ст.). Пульсовое давление в пределах нормы.

Коэффициент резерва сердца ниже нормы. Это отражает слабую физическую подготовленность или скрытую функциональную недостаточность сердечно-сосудистой системы (большая часть учеников 8-х классов имеют подготовительную группу по физкультуре, занимаются ЛФК, либо освобождены от занятий физкультурой) (рис.3).

883

Рисунок 3 - Коэффициент резерва сердца (КРС), рассчитанный по коэффициенту экономичности кровообращения

Выводы. На основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы: функциональное состояние организма можно исследовать при помощи донозологической диагностики и интегральных валеологических методов; донозологическая диагностика выявляет функциональные отклонения на стадиях промежуточных между здоровьем и болезнью, позволяет прогнозировать развитие дисфункций и вовремя предпринимать профилактические мероприятия; интегральная оценка здоровья на основе субъективных и объективных критериев может служить средством контроля рациональности образа жизни и эффективности физкультурно-оздоровительной работы проводимой в школе; образ жизни, условия учебы, вредные и полезные привычки оказывают непосредственное влияние на функциональное состояние организма; на основе медицинских данных выявлено физическое развитие школьников. По результатам проб в состоянии покоя и под влиянием стандартных дозированных физических нагрузок диагностировано функциональное состояние организма и выявлены его адаптивные резервы у учеников 8-х классов:

-констатируется нормальное состояние вестибулярного аппарата и нервной системы в целом;

-показатели артериального давления в пределах нормы; -в большинстве случаев отмечается преобладание парасимпатического

отдела вегетативной нервной системы, что указывает на усиление анаболической направленности метаболизма;

-показатели, которые характеризуют работу сердца (коэффициент экономичности кровообращения, коэффициент резерва сердца), отражают слабую физическую подготовленность. Эти данные подтверждает тот факт, что большая часть учеников не допущена к занятиям физической культурой.

884

Литературные источники

1.Баевский, Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии / Р.М. Баевский. – М.: Медицина,1979.

2.Ворсина, Г.Л. Основы валеологии и школьной гигиены / Г.Л.Ворсина, В.Н.Калюнов. - Минск: Тесей, 2005. – С.175-180.

3.Ворсина, Г.Л. Практикум по основам валеологии и школьной гигиены / Г.Л.Ворсина, В.Н.Калюнов. – Минск: Тесей, 2008. – С. 33-35, 40-42, 47-57.

Miklush T.1, Dovnar S.1, Kaptuch A. 2

EVALUATION OF THE FUNCTIONAL STATE OF THE BODY AND ITS ADAPTIVE IMPAIRMENT IN SCHOOLCHILDREN

1Belarusian State Pedagogical University named after M. Tank, Minsk

2Molodechnensky high school № 1 name of Yankee Kupaly

Summary

The article presents a comprehensive study of the functional state of the organism and its adaptive reserves of schoolchildren enrolled in school № 1 Molodechno.

Based on the literature in an article devoted to the issues considered an adaptive reserves of the body, health, as a measure of the degree of adaptation to environmental conditions, diagnosis prenosological body.

The performance indicators that allow you to totally characterize the functional state of the body of students. The article is illustrated diagrams.

885

УДК 541.64

Михновец И.А.

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЙОДПОЛИМЕРНЫХ КЛАТРАТОВ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ГУО «Гимназия № 2 г. Солигорска»

В настоящее время всѐ больше внимания учѐные уделяют процессам, проходящим на наноуровне. Нанотехнологии по праву можно назвать технологиями будущего. Человечество находится в зависимости от тех химических веществ, которые оно производит – это и лекарства, и пластмасса,

ирезина, и многое другое. Потребность в новых молекулах постоянно растѐт, причѐм новые поколения искусственных молекул отличаются более сложным и изящным строением, чем предыдущие. Создавая новые структуры, человек постоянно присматривается к природным, которые отличаются впечатляющей сложностью углеродного «каркаса» с наличием множества несимметричных (хиральных) атомов.

Таким издавна известным и в тоже время не до конца познанным природным веществом является крахмал, проявляющий обычные и в то же время необычные свойства: например, взаимодействие с йодом.

Автора заинтересовал механизм известнейшего соединения: комплекса йода с крахмалом. Так как синий цвет появлялся и при добавлении йода к другим полимерам: поливиниловому спирту, пектину, выдвинуто предположение, что данное свойство определяется общностью в строении полученных соединений. Автор выдвинул гипотезу: свойства клатратных комплексов полимеров определяются их наноструктурой. Для подтверждения гипотезы решались следующие задачи:

1.Изучить механизм реакций взаимодействия йода с биологическими

исинтетическими полимерами.

2.Исследовать зависимость устойчивости различных клатратных комплексов полимеров от физических и химических факторов.

3.Определить возможности практического применения клатратных комплексов полимеров, исходя из их свойств.

Объекты исследования: комплексы йода с крахмалом, поливиниловым спиртом, пектином.

Комплексы йода с крахмалом и пектином были получены по известным методикам, комплекс с поливиниловым спиртом приобретѐн в аптеке под торговым названием йодинол. Автором была изучена устойчивость йодполимерных комплексов. Также было изучено влияние температуры на устойчивость комплексов. Автор предположил, что синий цвет йод-полимеров обусловлен внедрением в спиралевидную молекулу полимера йода, а исчезновение – выходом йода из молекулы полимера. Это доказывает жѐлтый цвет растворов йодкрахмального комплекса и йодинола после нагревания. При дальнейшем нагревании происходит обесцвечивание раствора. После этого

886

восстановление окраски при охлаждении уже не происходит. Автор допустил возможность испарения йода при длительном нагревании.

Изучено влияние химических факторов на устойчивость йод-полимеров. Отмечено, что при добавлении щѐлочи окраска исчезает у всех комплексов.

Сильные минеральные кислоты не оказывают заметного влияния на термическую устойчивость комплексов, а при добавлении органических кислот усиливаются термохромные свойства йод-полимеров.

При добавлении растворов солей к йодполимерным комплексам происходит изменение температур исчезновения и восстановления синей окраски комплексов. Установлено, что термическую устойчивость растворов

йодполимерных комплексов повышают катионы некоторых тяжѐлых металлов (Со2+), а так же соли натрия.

Роданид аммония и калий железистосинеродистый существенно понижают термоустойчивость исследованных комплексов. Автор объясняет это склонностью ионов, входящих в состав этих солей, к комплексообразованию и образованию новых комплексов с полимерами (перекомплексование). Сильно понижает устойчивость комплексов органическое вещество – мочевина. Мочевина также способна образовывать клатратные комплексы с крахмалом. Поэтому, возможно, и в этом случае происходит перекомплексование.

Отмечено, что йод в степени окисления + 1 является более физиологичным, однако, в этой же форме он и более токсичный. Поэтому растворы молекулярного йода используют как обеззараживающие средства. Но эти вещества токсичны и для человека. Наиболее безопасны йодполимерные комплексы, в которых йод также находится в степени окисления + 1. Автор решил исследовать, насколько токсичны эти средства по отношению к микроорганизмам. Исследованы антимикотические свойства йодполимерных комплексов, выявлены наиболее эффективные среди них. В качестве объекта исследования выбраны пекарские дрожжи. Предметом исследования явилось изучение дыхательной активности дрожжей. Дыхательная активность оценивалась по объѐму выделенного углекислого газа. В результате эксперимента выяснено, что все йодполимерные комплексы оказывают микостатическое воздействие на дрожжи, но в разной степени. Наиболее эффективно влияет йод-пектин.

Было решено выяснить, за счѐт чего йодполимерные клатраты проявляют микостатические свойства. Из литературных источников автор узнал, что в дрожжах есть фермент каталаза, поэтому была выдвинута гипотеза: йодполимерные комплексы ингибируют каталазную активность пекарских дрожжей. Каталазная активность определялась по объѐму выделенного кислорода при разложении пероксида водорода. Эксперимент показал, что йодполимерные комплексы в разной степени ингибируют действие каталазы пекарских дрожжей. Лучшим ингибитором в данном случае является йодинол, более слабым – йод-пектин. Несоответствие результатов данного и предыдущего экспериментов свидетельствуют, что ингибирование каталазной

887

активности – не единственная причина проявления антимикотических свойств йод-полимерами.

В результате проведенной работы сделаны выводы и определена перспектива исследований:

1.Так как йод образует соединение синего цвета не только с крахмалом, но и с поливиниловым спиртом, а также с пектином, можно предположить, что синяя окраска не является признаком определѐнной химической реакции, а проявляется при образовании включений йода в молекулу полимера. Вероятно, такое окрашивание будет наблюдаться при добавлении йода к любому полимеру, молекула которого имеет спиралевидную форму с диаметром, соответствующем диаметру самих молекул йода. Поэтому по синей окраске соединения йода с полимером неизученной структуры можно прогнозировать строение молекулы полимера.

2.При добавлении к йодполимерным комплексам органических кислот проявляются термохромные свойства клатратов. Поэтому можно изучить возможность применения йодполимерных комплексов в качестве тепловых наноиндикаторов или термохромных пищевых красителей.

3.Термическая устойчивость йодполимерных комплексов повышается в присутствии катионов некоторых тяжѐлых металлов (Со2+) и натрия. Поэтому данные вещества можно использовать для стабилизации йодполимерных комплексов (наиболее эффективно и безопасно добавлять хлорид натрия). Понижают термическую устойчивость ионы и вещества, склонные к комплексообразованию.

4.Йодполимерные комплексы проявляют антимикотические свойства. Автор доказал это, исследуя дыхательную активность пекарских дрожжей. Подавление дыхательной активности частично обусловлено ингибированием клатратами действия каталазы в дрожжах. Предположено ингибирующее действие йод-полимеров на вредные бродильные процессы, осуществляемые дрожжами в желудочно-кишечном тракте человека.

5.Все исследуемые йод-полимеры имеют общие свойства, что доказывает общность в их строении (спиралевидные молекулы). Однако эти свойства проявляются в различной степени. Одной из причин, по мнению автора, является разный диаметр молекул полимеров. Можно предположить, что будут открыты или синтезированы полимеры с более «подходящей» структурой для образования комплексов с йодом, которые можно будет успешнее использовать

влечебных целях. И наоборот, возможно, исследуемые полимеры способны образовывать клатратные комплексы с другими веществами, предположим, лекарственными, что сделает более эффективной транспортировку лекарств в организм.

Литературные источники

1.Дядин, Ю.А. Супрамолекулярная химия: клатратные соединения. / Ю.А. Дядин // Соросовский образовательный журнал. - №2, 1998. – С. 79-88.

2.Мохнач, В. О. Йод и проблемы жизни/ В.О. Мохнач. – Л.: 1974.

888

3.Полеес, М. Э., Душечкина И. Н. Аналитическая химия./ М.Э. Полеес, И. Н. Душечкина – М.: Медицина, 1987.

4.Физиология растений [Электронный ресурс] : учеб.-метод. пособие для специальностей 020200.62, 020200.68, 020201.65 "Биология" /М. В. Баханова ; Федер. агентство по образованию, Бурят. гос. ун-т. - Улан-Удэ : [б. и.], 2009. – Режим доступа: http://www.hecadem.bsu.ru/courses/phtml/export2html_with_tests.phtml?kas_cl=718&kas_ll=1883

. - Имеется резервная копия на CD-ROM. - Б. ц. Дата доступа: 10.10.2010

Michnovets I.A.

THE RESEARCH OF IODOPOLYMERIC SUPRAMOLECULES` QUALITIES

AND THE POSSIBILITY OF THEIR PRACTICAL USE

State Educational Establishment “Gymnasia № 2 Soligorsk”

Summary

The author carries out the research of iodopolymeric supramolecules and proposes that the similarity is explained by their common structure: all polymers have spiral-shaped molecules which contain molecules of iodine. The peculiarities of iodopolymer structure let use them as safe antifungoid means, thermal nano-indicators, thermochrome dye-stuff.

889

УДК 621.225 (045) =161.1

Михновец Ю.П., Антонов А.С.

ГИДРОАТМОСФЕРНЫЙ ПОДЪЕМНИК

ГУО «Гимназия г. Фаниполя»

Атмосферное давление является важным фактором протекания многих процессов и явлений. Действие атмосферного давления можно продемонстрировать множеством эффектных экспериментов. Наше внимание привлек опыт с двумя пробирками, описанный Л.А. Горевым в книге «Занимательны опыты по физике» (рис. 1).

Рис. 1 Опыт с пробирками.

Необходимо подобрать две пробирки так, чтобы одна входила в другую с небольшим зазором. Заполните большую пробирку водой и вставьте в неѐ меньшую. Затем опрокиньте их, придерживая меньшую пробирку рукой. Из большей пробирки вода постепенно вытекает, а внутренняя втягивается вверх[1]. Мы полагаем, что идея данного опыта может быть положена в основу конструкции подъемного механизма. Предлагаемый нами механизм мы назвали гидроатмосферный подъемник.

Цель исследования: предложить модель механизма действующего на основе атмосферного давления.

Задачи исследования: 1) Исследовать условия, при которых обеспечивается цикличность работы данного механизма, 2) Выполнить оценку КПД подъемного механизма

Нами предложена экспериментальная установка схема и внешний вид которой представлены на рисунках 2 и 3.