Природничі науки. 1 частина. 11 клас. Гільберг

Рух — це життя

У свідомості більшості людей проблема здоров’я людини здебільшого пов’язується з фізичною активністю. Для цього є досить вагомі, підтверджені тривалою практикою підстави, сконцентровані у фразі «рух — це життя». Справді, стан здоров’я людини залежить від багатьох чинників, однак серед тієї частини процесів, якими вона може свідомо керувати, рухова активність має вирішальне значення. Усе наше життя складається з руху. Причому, чим більше ми рухаємося, тим здоровішими стаємо. Підраховано, що середній ресурс руху для людини дорівнює 10 000 кроків на добу. Проте, переважна більшість людей віддає перевагу зручним м’яким кріслам, зокрема транспортних засобів. І розплачуватися за зручність доводиться своїм здоров’ям: незадіяні м’язи із часом старіють, нерозтрачені калорії перетворюються на надлишки жиру, серцевий м’яз дає збій, виникає задишка, що призводить до ще меншої кількості рухів — коло замикається. Зовсім відмовитися від транспортних засобів людина не хоче. Проте на вулицях ми частіше й частіше бачимо велосипедистів, людей на гіроскутерах, моноколесах, самокатах. Вони можуть без перешкод перейти на піший хід. До того ж цей транспорт не забруднює довкілля!!!

Мал. 11.12. Дбаймо про здоров’я і довкілля!

Рухова активність — один з найважливіших чинників формування здоров’я. Малорухливий спосіб життя негативно впливає на здоров’я, призводить до гіподинамії — порушення функцій організму (опорно-рухового апарату, кровообігу, дихання, травлення), яке стається через обмеження рухової активності, зниження сили скорочення м’язів.

Гіподинамія з плином часу спричиняє зміни опорно-рухового апарату: розвивається остеопороз, остеоартроз і остеохондроз. Позначається гіподинамія й на серцево-судинній системі (розвивається артеріальна гіпертензія, ішемічна хвороба серця), на дихальній системі (хвороби легенів), травній системі (порушення роботи кишечника). Негаразди в ендокринній системі призводять до ожиріння. Унаслідок гіподинамії відбувається зниження сили скорочень серця і збільшується маса тіла. Окрім того, послаблюються венозні й артеріальні судини, що стає причиною погіршення кровообігу. Можливі також порушення в обміні білків, вуглеводів і жирів.

Погіршується через гіподинамію й робота головного мозку: знижується працездатність людини, її розумова активність, вона швидко стомлюється, відчуває загальну слабкість, страждає безсонням. Що стосується впливу на опорно-руховий апарат, то зменшується м’язова маса, між м’язовими волокнами виникає жировий прошарок.

Утім, занадто високий рівень фізичного навантаження (гіпердинамія), характерний для висококваліфікованих спортсменів, також може зашкодити здоров’ю. Виснажливі спортивні тренування перенапружують серцево-судинну систему й весь організм, порушують функції відновлення, сприяють утворенню вільних радикалів, знижують імунітет. Гіпердинамія стимулює надмірну секрецію гормонів стресу й процеси обміну речовин, що зумовлює необхідність споживання великої кількості їжі, пришвидшує процеси старіння, скорочує тривалість життя і тому не має нічого спільного зі здоров’ям. Підтримання здоров’я на належному рівні потребує оптимальної рухової активності протягом усього життя людини.

Необережна рухова активність є причиною травм, у результаті яких можуть бути ушкоджені частини тіла.

Протезування — заміна втрачених або не зворотно пошкоджених частин тіла протезами. Протезування — важливий етап процесу реабілітації людини, яка втратила кінцівки або страждає захворюваннями опорно-рухового апарату.

Розрізняють такі основні види протезування: 1) анатомічне — виготовлення штучних кінцівок — протезів рук і ніг, зубів, очей, носа та ін., зокрема ендопротезування — імплантація штучних матеріалів (судин, суглобів) у внутрішнє середовище організму; 2) лікувальне — ортопедичні вироби (корсети, взуття, бандажі тощо). Окремим видом протезування є виготовлення слухових апаратів.

Мал. 11.13. Ендопротез, екзоскелет (здогадалися, що означають частини слова ендо- та екзо- ?)

Екзоскелети — одна з інноваційних біоінженерних технологій, яка полягає в розробці спеціальних пристроїв у вигляді зовнішнього каркаса людини, завдяки яким збільшується його м’язова сила. Він повторює біомеханіку людини для пропорційного збільшення зусиль під час рухів. Така технологія дає змогу поєднувати інтелект людини й силу машини, тому що оператор стає частиною машини. Продуктивність людини в екзоскелеті посилюється в кілька десятків разів. Екзоскелети можуть використовуватися як у збройних силах, так і з терапевтичною метою — для допомоги людям із фізичними вадами, після травм і з проблемами опорно-рухового апарату. За допомогою подібних систем людина зможе переносити вантажі з великою швидкістю і орієнтуватися на незнайомій місцевості.

ПОДУМАЙТЕ Й ВІДПОВІДАЙТЕ

  • 1. Які сили тертя виникають у суглобах людини?
  • 2. Як відбувається змащування в суглобах? Чому суглоб можна вважати саморегульованою системою?
  • 3. Чому рухова активність є важливим чинником здоров’я?

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

ПРАКТИЧНІ РОБОТИ

Визначення власного центра тяжіння

Центр тяжіння — це зв’язана з твердим тілом точка, через яку проходить рівнодійна сил тяжіння, що діють на всі частини тіла (за будь-якого положення тіла в просторі).

Скористаємось одним із способів визначення центра тяжіння тіла людини. Для цього потрібно лягти на підлогу або іншу горизонтальну підставку, спираючись животом на валик. Переміщаючи валик, знайти положення, за якого тіло в стані м’язового напруження буде перебувати в рівновазі. Точка опори в цьому випадку і вкаже положення центра тяжіння тіла людини.

Мал. 11.14. Спробуйте визначити свій центр тяжіння

Запропонуйте інший спосіб експериментального визначення центра тяжіння тіла людини.

Визначення площі поверхні й об’єму власного тіла

Щоб визначити об’єм власного тіла, уявімо себе Архімедом. Для цього потрібно набрати у ванну води й зафіксувати її рівень (олівцем, тоненькою клейкою стрічкою тощо). Зануритись повністю у воду й зафіксувати новий рівень води. Вилізти з ванни. Визначити об’єм витісненої рідини доливаючи її за допомогою відра відомого об’єму до нового позначення. Визначений об’єм води в літрах переведіть у м3. Це і буде об’єм вашого тіла.

Якщо занурювалися не повністю (без голови), то можна приблизно розрахувати об’єм, вважаючи її кулею.

Визначте масу свого тіла за допомогою терезів. Обчисліть густину свого тіла. Порівняйте її з табличними значеннями інших речовин.

Запропонуйте спосіб визначення площі поверхні власного тіла.

Визначення пропорцій тіла (золотий переріз)

Видатний художник, архітектор, інженер, скульптор та астроном епохи Відродження Леонардо да Вінчі на одному зі своїх малюнків зобразив людину у центрі Всесвіту, тим самим показав, як використовується математика, а саме золотий переріз, для зображення ідеальних пропорцій тіла. Саме він увів термін «золотий переріз» у XV столітті, суть якого полягає в тому, що дві величини утворюють золотий перетин, якщо співвідношення їх суми і більшої величини дорівнює співвідношенню більшої і меншої.

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

Ця умова має єдиний додатний розв’язок: відношення цілого відрізка (а + b) до більшої частини (а) дорівнює приблизно 1,6.

Стародавні греки вважали, що прямокутники, довжини сторін яких утворюють відношення золотого перерізу, найприємніші для ока. Портрет Мони Л ізи Леонардо да Вінчі базується на властивостях золотого перерізу.

Мал. 11.15. Як виник «золотий переріз»

У 1855 р. німецький дослідник золотого перетину професор Цейзінг виконав колосальну роботу. Він зміряв близько двох тисяч людських тіл і дійшов висновку, що золотий перетин виражає середній статистичний закон. Ділення тіла точкою пупа — найважливіший показник золотого перетину. Пропорції чоловічого тіла коливаються в межах середнього відношення 13:8 = 1,625 і дещо ближче підходять до золотого перетину, чим пропорції жіночого тіла, відносно якого середнє значення пропорції виражається у співвідношенні 8 : 5 = 1,6.

Перевірте пропорції власного тіла.

ЗАХИСТ НАВЧАЛЬНИХ ПРОЄКТІВ

  • Якими би були параметри вашого організму, якби ви жили на Місяці?
  • Роль вестибулярного аналізатора людини у здійсненні функції рівноваги тіла у стані спокою й під час руху.
  • Збереження рівноваги тіла під час виконання фізичних вправ.
  • Вплив зайвої ваги на постать людини під час ходи та рівноваги.
  • Рівновага й рух на велосипеді.
  • Відмінність у рівновазі й рухах малої дитини і дорослої людини.
  • Балансувальна функція стопи людини.
  • Скандинавська хода з палицями.
  • Збереження рівноваги під час стрибка й приземлення.
  • Можливості людини: спортивні рекорди, унікальні можливості людини із Книги рекордів Гіннеса.
  • Йога — мистецтво рівноваги.