Государственное общеобразовательное учреждение

Гимназия №399

Красносельского района Санкт-Петербурга

Реферативно-исследовательская работа

Тема: «Влияние содержания кислорода в воздухе помещений гимназии  на самочувствие  учащихся»

Авторы работы:

Криворука Олег

Богданов Марк

8б класс

Руководители: Анацко Ольга Эдуардовна

Ханукович Евгения Моисеевна

Санкт-Петербург

2011

Содержание:

Содержание:        2

Введение.        3

Характеристика кислорода        4

Дыхание у человека        5

Расчет количества кислорода, необходимого для дыхания человека        6

Последствия нехватки кислорода в воздухе.        7

Анкетирование.        8

Измерение содержания кислорода        10

Результаты измерений        10

Выводы        12

Введение.

В прошлом учебном году мы исследовали зависимость температуры и влажности воздуха в помещениях гимназии  от времени суток и количества занятий в помещениях. Именно температура и влажность воздуха – одни из наиболее важных характеристик воздуха в помещениях, где мы живем и учимся. Но помимо этих величин важной характеристикой состояния  воздуха в учебных и жилых помещениях является содержание кислорода в воздухе. Кислород  необходим нам для дыхания, и соответственно, его недостаток будет влиять на наше самочувствие.

 В нашей работе мы попытались рассмотреть влияние содержания кислорода в воздухе учебных помещений на самочувствие учащихся.

Цель нашей работы:

Выяснить зависимость содержания кислорода в воздухе помещений гимназии  на самочувствие  учащихся.

Задачи работы:

1. Рассмотреть свойства кислорода как необходимого элемента для дыхания;

2. Рассмотреть процесс дыхания у человека;

3. Рассчитать количество кислорода, необходимое для дыхания;

5. Измерить изменение содержания кислорода в воздухе учебных помещений;

6. Составить анкету и провести анкетирование учащихся по изменению самочувствия в течение учебного дня;

7. Рассмотреть последствия нехватки кислорода для организма человека.

Характеристика кислорода

1. Положение в ПС:

№8, 2 период, 6 группа, главная подгруппа  

1. Тип связи в молекуле кислорода:

Ковалентная неполярная

1. Физические свойства кислорода:

1. при обычных условиях газ,

2. бесцветный,

3. без вкуса и запаха,

4. плохо растворим в воде.

Дыхание у человека

Взрослый человек, находясь в состоянии покоя, совершает в среднем 14 дыхательных движений в минуту. Вместе с тем, частота дыхания может претерпевать значительные колебания (от 10 до 18 за минуту). У детей частота дыхания составляет 20-30 дыхательных движений в минуту; у грудных детей — 30-40; у новорождённых — 40-60.

В течение одного вдоха (в спокойном состоянии) в лёгкие поступает 400-500 мл воздуха. Этот объём воздуха называется дыхательным объёмом (ДО). Такое же количество воздуха поступает из лёгких в атмосферу в течение спокойного выдоха. Максимально глубокий вдох составляет около 2000 мл воздуха. Максимальный выдох также составляет около 2000 мл.

После максимального выдоха в лёгких остаётся воздух в количестве около 1500 мл, называемый остаточным объёмом лёгких. После спокойного выдоха в лёгких остаётся примерно 3000 мл. Этот объём воздуха называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЁ) лёгких.

Благодаря ФОЁ в альвеолярном воздухе поддерживается относительно постоянное соотношение содержания кислорода и углекислого газа, так как ФОЁ в несколько раз больше ДО. Только 2/3 ДО достигает альвеол, который называется объёмом альвеолярной вентиляции.

Взрослый человек (при дыхательном объёме 0,5 литра и частоте 14 дыхательных движений в минуту) пропускает через лёгкие 7 литров воздуха в минуту. В состоянии физической нагрузки минутный объём дыхания может достигать 120 литров в минуту.

Соотношение вдоха и выдоха по времени 1:2 — 1:3.

Без дыхания человек обычно может прожить до 5-7 минут, после чего наступают необратимые изменения в мозге.

Дыхание — одна из немногих способностей организма, которая может контролироваться сознательно и неосознанно. Это одна из причин, почему при медитации очень важно следить за дыханием. При частом и поверхностном дыхании возбудимость нервных центров повышается, а при глубоком — наоборот, снижается. Люди с ослабленной нервной системой дышат на 12 % чаще, чем люди с сильной нервной системой.

Расчет количества кислорода, необходимого для дыхания человека

Мы рассчитали сколько кислорода необходимо человеку для одного вдоха и сколько кислорода содержится в комнате и стандартном кабинете гимназии, все расчеты представлены в таблице.

Если сравнивать данные таблицы, то оказывается,  что кислорода в кабинете хватит на 200000 вдохов, а в комнатах на 7600 и 5600 вдохов. Это, естественно, без учета притока кислорода из вне.

Если считать, что в среднем человек совершает 14 дыхательных движений в минуту, то получается, что в кабинете кислорода хватит одному человеку на 14000 мин, а в комнатах соответственно на 543 мин и 400 мин.Эти расчеты проведены на одного человека и видно, что в замкнутых помещениях кислорода не много.

Качество воздуха, необходимого для поддержания жизненных процессов всех живых организмов на Земле, определяется содержанием в нем кислорода.

зависимость качества воздуха от процентного содержания в нем кислорода

1. Уровень комфортного содержания кислорода в воздухе

На графике зона 4 — зона 3. 
Ограничена законодательно утвержденным стандартом минимального содержания кислорода в воздухе для помещений (20,5%) и «эталоном» свежего воздуха (21%). Для городского воздуха нормальным считается содержание кислорода 20,8%.

2. Благоприятный уровень содержания кислорода в воздухе

На графике зона 2 — зона 1.
Такой уровень содержания кислорода характерен для экологически чистых районов, лесных массивов. Содержание кислорода в воздухе на берегу океана может достигать 21,9%

3. Недостаточный уровень содержания кислорода в воздухе

На графике зона 6 — зона 5. 
Ограничена минимально допустимым уровнем содержания кислорода, когда человек может находиться без дыхательного аппарата (18%).

Пребывание человека в помещениях с таким воздухом сопровождается быстрой утомляемостью, сонливостью, снижением умственной активности, головными болями.

Длительное пребывание в помещениях с такой атмосферой опасно для здоровья

4. Опасно низкий уровень содержания кислорода в воздухе

На графике зона 7 и далее.

При содержании кислорода 16% наблюдается головокружение, учащенное дыхание,
13% - потеря сознания,
12% - необратимые изменения функционирования организма,
7% - смерть

Внешние признаки кислородного голодания (гипоксии)

1. ухудшение цвета кожи
2. быстрая утомляемость, снижение умственной, физической активности
3. депрессия, раздражительность,нарушение сна
4. головные боли

Длительное пребывание в помещении с недостаточным уровнем содержания кислорода может привести к более серьезным проблемам со здоровьем.
Т.к. кислород отвечает за все обменные процессы организма, то следствием его недостатка становятся

1. нарушение обмена веществ
2. снижение иммунитета

Анкетирование.

Мы составили анкету, содержащую вопросы, касающиеся комфортности пребывания учащихся в гимназии. Первый вопрос касался ощущения учащихся состояния в кабинетах гимназии, второй вопрос – нужно ли проветривать кабинеты, третий – самочувствия учащихся в конце учебного дня, четвертый и пятый – относительно комфортности.

Класс ________

1. как вы считаете, в кабинетах гимназии душно:

1. Да
2. Нет

2. Нужно ли проветривать кабинеты на переменах?

1. Да
2. Нет
3. Не все

3. Бывает ли у вас плохое самочувствие в конце учебного дня: головные боли, сонливость?

1. Да
2. Нет

4. Где вам комфортнее заниматься:

1. В кабинете, где есть комнатные растения
2. В кабинете, где нет комнатных растений?

5. Вам более комфортно если в кабинете:

1. Прохладно
2. Тепло
3. Жарко
4. Холодно

Результаты  анкетирования представлены в таблице.

Большинство учащихся обоих классов считает, что в помещениях гимназии душно и, соответственно, на переменах необходимо проветривать кабинеты. 71% учащихся 5а класса и 76% учащихся 8б класса отмечают, что в конце учебного дня у них ухудшается самочувствие, возникает головная боль. В основном учащимся комфортно заниматься в кабинетах где есть комнатные растения и прохладно.

Измерение содержания кислорода

Мы провели измерение изменения содержания кислорода в воздухе кабинетов гимназии. Измерение проводились с помощью ЦЛ Архимед.

Результаты измерений        

Результаты своих измерений мы представили в виде диаграмм.

         Видно, что содержание кислорода в воздухе меняется с течением учебного времени незначительно, но это может быть связано и с точностью измерений датчика.

Выводы

1. Содержание кислорода в воздухе помещений сказывается на самочувствии и работоспособности человека.
2. Большинство опрошенных учащихся считает, что в помещениях гимназии душно и, соответственно, на переменах необходимо проветривать кабинеты.
3. В основном учащимся комфортно заниматься в кабинетах где есть комнатные растения и прохладно.
4. Содержание кислорода в воздухе меняется с течением учебного времени незначительно, но это может быть связано и с точностью измерений.