Исследовательская работа "Почему кожа загорает"
материал (3 класс) по теме

Муниципальное общеобразовательное бюджетное  учреждение

гимназия №1 г. Ишимбай МР Ишимбайский район

Республики Башкортостан

Исследовательская работа

Почему кожа загорает?

Выполнил: Будник Егор,

ученик 3 «б» класса

Научный руководитель:

Смирнова Надежда Александровна,
учитель начальных классов

Ишимбай 2014

Содержание

Введение        

1. История загара в древности        

2. Характеристика ультрафиолетовых лучей        

или как мы загораем        

2. 1 Отличие естественного загара от искусственного        

3. Методика исследования загара        

4. Способы защиты от солнечных ожогов        

Заключение        

Список литературы        

Приложение А        

Приложение Б        

Введение

Проведя в первый летний день некоторое время под солнцем, мы обнаруживаем, что кожа стала розовой и горячей на ощупь. К концу дня обычно кожа темнеет, приобретает золотистый цвет и на ней появляется загар. Но это не всегда так хорошо. Встречаются  следующие случаи.  Но проходит несколько часов, наступает вечер, и большинство из тех, кто долго находился на солнце, ощущают дискомфорт. Покраснение появляется вновь, ощущение такое, будто кожа обожжена. Могут начаться жар, озноб, тошнота. В более тяжёлых случаях на коже образуются волдыри, иногда через сутки с лишним после облучения. Здесь  медицинская помощь часто бывает необходима. Всё это — печальные последствия ультрафиолетового или  солнечного облучения. По существу, это воспалительная реакция, ожог кожи. А когда воспаление, наконец, проходит, обгоревшая на солнце кожа шелушится и облезает.

Выбранная тема исследования актуальна, потому что, каждый год летом множество людей сталкиваются с последствиями неправильного загара или солнечных ожогов. Так, знание правил поведения на солнце позволит избежать ожогов и насладиться летними каникулами.

В работе были поставлены следующие проблемные вопросы:

- Почему же кожа так взаимодействует с солнцем?

- Почему кожа темнеет?

- Как получить безопасный загар?

Эти и другие вопросы раскрываются в данном исследовании.

Цель работы: исследовать влияние загара на организм человека. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1. исследовать процесс потемнения кожи;
2. выявить преимущества и недостатки загара;
3. проанализировать методы защиты от ожогов.

Предмет исследования: физико-химические процессы, происходящие на коже человека под воздействием солнечного света.

Объект исследования: кожа человека.

Гипотезой исследования является предположение о том, что кожа загорает из-за ее нагревания под воздействием солнечного света.

Новизна данной исследовательской работы заключается в систематизации разрозненной информации о процессе потемнения кожи человека под воздействием ультрафиолетового излучения, а также в выявлении преимуществ и недостатков загара. Практическая значимость исследования состоит в том, что полученные результаты могут использоваться людьми с целью получения безопасного и полезного загара.

Методы исследования:

1. Наблюдение

2. Теоретический анализ

3. Эксперимент

В работе используются основные теоритические положения о химических свойствах кожи.  

1. История загара в древности

Еще в древности было подмечено, что темный оттенок кожи визуально огрубляет внешность. Потому загар считался символом мужественности.

В древней Греции мужчине пристало, готовясь к воинской службе, усердно заниматься спортом. И загар, как закономерный результат усердных занятий на свежем воздухе стал неотъемлемой принадлежностью спортивного мужского тела.

Рисунок 1 – Элемент греческой фрески

Легенда гласит, что перед греческие полководцы, чтобы поднять боевой дух своих воинов, раздели несколько пленных персов и выпустили их перед строем. Бледные тела персов вызвали у греков презрительный смех.

Выходя на улицу, жительницы Афин тех времен кутались в одежды и надевали соломенную шляпу. В жаркие дни пользовались зонтиками, чтобы сберечь кожу от солнца — женский загар не был в чести: женщина, следящая за домашним очагом, должна (в отличие от рабынь) находиться вдали от солнечных лучей. Недаром для искусства того времени характерно изображение мужского тела коричневой краской, передающей темный загар, а женского – светлой (рис. 1).

 Из Древней Греции мода на загар вместе с культом здорового, красивого тела перешла к римлянам. Загар стал отличием римского гражданина - воина и защитника. Недаром, встречая вернувшегося из военного похода юного Октавиана Августа — будущего императора, мать ласково говорит ему: «как же ты загорел, настоящий римский солдат». Вот что пишет о мужской красоте Овидий:

«Кто от природы красив, пускай красотой щеголяет,

в ком благородный загар — плечи умей показать».

А римским женщинам пристало быть бледными. Луций Апулей говорил: «Вулкан не женился бы на Венере, а Марс не полюбил бы ее, будь она смуглой». Для осветления кожи римские аристократки использовали ядовитые свинцовые белила, которые приводили к смерти.

В подражании аристократии бледность на века (почти две тысячи лет!) становится атрибутом женской и мужской красоты и признаком принадлежности к высшему обществу. Загар остается уделом крестьян, моряков, простых солдат – словом низших слоев тогдашнего населения.

Рисунок 2- Солнечный день на пляже

Отношение к загару изменилось с наступлением двадцатого века, когда большинство низкооплачиваемых работ в индустриальных странах переместились под крыши фабрик, заводов и контор. Загар поменял свой знак — загорелое тело стало означать, что его обладатель располагает деньгами и свободным временем (рис. 2).

Особый престиж загар (желательно всего тела) приобретает в северных широтах. Кроме того, темная кожа воспринимается как признак здорового человека, уделяющего время занятием спортом на свежем воздухе. Появляется индустрия загара — морские курорты, пляжи, солярии, специальная косметика, а для несчастливых обладателей первого типа кожи — средства для автозагара.

2. Характеристика ультрафиолетовых лучей

или как мы загораем

Следуя основной гипотезе исследования, выдвинутой выше, загар — потемнение цвета кожи под воздействием ультрафиолетовых лучей [1]. Потемнение возникает вследствие образования и накопления в нижних слоях кожи специального пигмента (меланина). Загар это, прежде всего защитная реакция от солнечного облучения.

Кожа человека состоит из нескольких слоев: эпидермис (наружный слой), дерма и подкожная ткань. Загар вырабатывается в верхнем слое кожи - эпидермисе. Первой фазой загара является лёгкое покраснение кожи. Затем кожа постепенно темнеет, «приобретая загар». При избыточной дозе вместо загара образуется солнечный ожог.

Кожа загорает под воздействием как прямых, так и отраженных солнечных лучей (например, под зонтиком, в тени). То есть можно немного загореть, находясь в тени. Появление загара свидетельствует о хорошей переносимости солнечного света, а точнее ультрафиолетовых лучей.

Можно и зимой, и в пасмурную погоду получить солнечный ожог, и всё потому, что ожоги вызываются не тепловым излучением, а ультрафиолетовым.

Рисунок 3 – Типы ультрафиолетовых лучей

Что такое ультрафиолетовые лучи (УФ лучи)?  УФ лучи испускает Солнце, а также специально созданные для этого лампы. Так, основной натуральный источник ультрафиолетового излучения на Земле — Солнце. Искусственный загар можно получить в солярии.

УФ-излучение разделяют условно на три области (рис.3):

- мягкий ультрафиолет (область А);

- средний (область В);

- жёсткий (область С).

В области С легко получить ожог, но для чувствительного ожога нужна очень большая доза. В средней полосе и даже на черноморском пляже жёсткого ультрафиолета практически нет.

Основной источник покраснения и загара — лучи из зоны В. А они как назло уже при небольшой передозировке вызывают ожог. УФ-B воздействие на кожу в умеренных дозах способствует превращению провитамина Д в витамин Д3, который играет важную роль в кальций - фосфорном обмене, снижает риск заболевания детей рахитом или излечивает последний^[1].  Но почему вновь и вновь мы возвращаемся к покраснению кожи? В конце концов, наша цель - не покраснеть, а загореть, причём по возможности безболезненно.

У загара от мягкого ультрафиолета  области А несколько иной оттенок - красно-коричневый; такой загар весьма устойчив. В общем, в мягком ультрафиолете можно загореть без ожога, но для этого нужен мощный источник, излучающий в правильной области, и немалое терпение. Или — не нужно ездить на юг из средней полосы. Ведь в умеренных широтах доля мягкого солнечного ультрафиолета значительно выше, чем где-нибудь на Кавказе.  Потому-то здесь редко бывают солнечные ожоги, для загара требуется долгое время, зато загар гораздо дольше держится, чем бронзовый южный.

2. 1 Отличие естественного загара от искусственного

Основным источником ультрафиолетового излучения является солнечный свет. Однако не надо забывать, что только около 50% ультрафиолетового облучения получаемого человеком есть прямой солнечный свет. В последние годы озоновый слой катастрофически истончается, за счет чего  увеличивается проникновение через атмосферу лучей В и С. Так, загорая на солнце, вы получаете еще определенную дозу вредного гамма-излучения. Современные солярии в этом отношении совершенно безопасны. Ультрафиолетовые лампы и соответствующие фильтры обеспечивают сбалансированную комбинацию лучей А и В и полностью исключают наличие лучей С.
        Кроме последствий истончения озонового слоя уровни ультрафиолетового излучения, достигающие поверхности Земли, изменяются в зависимости от времени суток, времени года, состояния облачности, факторов окружающей среды, широты и долготы. Около 80% ежедневно падающей дозы ультрафиолетового излучения достигает поверхности Земли от 10 до 14 часов, а в летние месяцы интенсивность ультрафиолетового излучения существенно выше. Однако зимой озоновый слой тоньше и к тому же в нем появляется боше«дыр».                                                                                                                             Степень облачности и отражающие свойства поверхности могут также существенно влиять на интенсивность ультрафиолетового излучения. Непрямое ультрафиолетовое излучение, отраженное или преломленное разными поверхностями, ответственно за 50% дозы ультрафиолетового излучения, которую мы получаем. Снег, вода или песок, в частности, увеличивают риск получения больших доз ультрафиолетового излучения в связи с высокими отражающими свойствами. Интенсивности ультрафиолетового излучения возрастают в высоких широтах, а также больше по направлению к экватору.
       В солярии же вы строго контролируете время облучения и до минимума снижаете риск солнечного ожога. Искусственный загар - это загар под контролем. Умеренный искусственный загар имеет безусловные преимущества, позволяющие человеку получить дозированное количество ультрафиолета.
          Между загаром в солярии и природным загаром нет различия. Процесс пигментации развивается совершенно одинаково. Не имеет значения, загораете ли вы на пляже или в солярии, в обоих случаях результатом будет естественный процесс загорания. Не существует такого понятия, как «загар солярия»! Загар, полученный в солярии, сохраняется столько же времени, сколько и природный загар, полученный на открытом воздухе.

3. Анализ отношения людей к загару

Почему некоторые люди никогда не обгорают на солнце, а их загар имеет красивый шоколадный оттенок, а другие получают солнечный ожог уже через 10–15 мин? Все дело в различных типах кожи. Определить к какому типу относится ваша кожа, позволит таблица в приложении А.

По результатам исследований врачей – дерматологов было выявлено, что у большинства людей покраснение кожи закономерно переходит в загар, а при облучении мягким ультрафиолетом кожа сразу и непосредственно темнеет. Таких людей примерно 75%; при известной осторожности они могут загореть, не получив ожога.

Другая группа (около 10%) — люди с повышенной чувствительностью к солнечным лучам. Обычно у них бледная кожа, часто с веснушками. При прочих равных условиях для этих людей очень мало пороговое время появления эритемы. Следовательно, загорать им трудно.

Наконец, к третьей группе (примерно 15%) относятся люди с сильно пигментированной грубой кожей. Они могут особенно не опасаться солнечного ожога, так как кожа у них обычно пигментируется вовсе без покраснения.

Проведя литературный обзор, были выявлены преимущества и недостатки загара (табл. 1).

Экспериментальные факты и теоретические соображения, изложенные литературе о загаре, свидетельствуют о том, что ультрафиолет может быть использован и на благо, и во вред. УФ-лучи полезны, более того, необходимы для человека хотя бы потому, что витамин D образуется в организме при солнечном облучении. Реже можно встретить упоминания о том, что ультрафиолет в разумных дозах помогает организму подавлять простудные, инфекционные и аллергические заболевания, усиливает обменные процессы и улучшает кроветворение. А также повышает устойчивость ко многим вредным веществам, включая свинец, ртуть, кадмий, бензол.

Таблица 1 – Преимущества и недостатки загара

Для оценки отношения людей к загару было проведено исследование по группе учащихся 3 «б» класса гимназии №1 г. Ишимбай. Основным методом сбора информации послужил анкетный опрос (приложение Б). Всего в анкетировании приняли участие 25 человек из них 12 мальчиков и 13 девочек. Были получены следующие результаты:

- 25% мальчиков и 23% девочек не любят загорать, хотя 58% мальчиков считают загорелую кожу привлекательной и соответственно это справедливо и для 38% девочек;

- 50% мальчиков и 38% девочек хоть раз обгорали на солнце;

- 50% мальчиков и  69% девочек пользуются специальными защитными кремами для безопасного загара;

- 5 чел. предпочитают загорать утром, 13 чел.  - днем и 4 чел. - вечером;

Рисунок 3 - Предпочтительное время для загара

Таким образом, проведенное исследование свидетельствует о том, что люди положительно относятся к загару, но не все из числа опрошенных знают правила безопасного загара, т.к. получали ожоги и больше половины любят загорать в «час пик» - днем под палящим солнцем. Тем не менее, для защиты используют минимальный набор средств – крем от загара.

4. Способы защиты от солнечных ожогов

Меланин в коже (загорелой или естественно тёмной) прекрасный ультрафиолетовый фильтр: он задерживает более 90% излучения. Однако это не единственный способ защиты. При интенсивной радиации и загорелый человек, и даже негр, попавший на жаркое солнце после долгого перерыва, не застрахованы от солнечного ожога. С другой стороны, альбинос, совсем без меланина в коже, вырабатывает некоторую устойчивость к ультрафиолету.

Рисунок 4 – Последствия неправильного загара

Есть несколько дополнительных механизмов защиты, не связанных с меланином. Самый действенный из них — образование на поверхности кожи толстого рогового слоя из мёртвых клеток. Если осторожно удалить отмершие слои, то даже слабо действующие лучи вызовут покраснение кожи, повышение температуры и прочие признаки солнечного ожога. А вслед за тем клетки начнут усиленно делиться, увеличивая число защитных слоёв; и когда облучение повторится, роговой слой станет ещё толще. Загоревшая кожа всегда более грубая и шершавая, чем она была до загара.

Другой защитный агент — уроканиновая кислота, присутствующая в наружных слоях кожи. Уроканиновая кислота — составная часть пота — активно поглощает ультрафиолетовые лучи. Таким образом, уроканиновая кислота превращает ультрафиолетовую радиацию в безвредную для организма теплоту. Видимо, этим объясняется тот факт, что в ветреную погоду загар образуется быстрее — под ветром не пропотеешь…

Вышеперечисленные способы защиты от ожогов придуманы самой природой. Но «человек разумный» тоже стремиться себя обезопасить.

Самый простой способ защиты от солнечных ожогов – соблюдение правил загара:

- на солнце лучше находиться не в полдень, как любят многие, а до 11 и после 17 часов;

- одежду надо подбирать с длинными рукавами и штанинами – белые рубашки и брюки из льняной или х/б ткани;

- на голову надевать широкополую шляпу – об этом не стоит забывать и в пасмурные дни;

- лёжа на песке, не забывайте, что он является «отражателем» солнечных лучей, и может усилить действие солнца;

- не надевайте тёмный – особенно чёрный – купальник – выбирайте светлые тона;

- конечно, всегда надо использовать солнцезащитный крем, и не забывать о том, что большинство кремов смывается при купании.

Существую продукты питания, которые способствуют сохранению красивого оттенка загара и восстановлению пересушенной кожи. Среди них:

1. Морковь всем известна и всегда доступна, в том числе и по цене. Морковный сок помогает сделать загар более стойким, так что перед тем, как идти на пляж, рекомендуется выпить стакан свежего морковного сока.
2. Употребление абрикосов помогает защитить кожу и загореть быстрее, а оттенок загара будет более ярким. В пляжный сезон ешьте хотя бы 200 граммов абрикосов в день.
3. Персики содержат вещества, защищающие кожу от ультрафиолетового излучения и ожогов, а также позволяющие добиться более ровного загара.
4. Виноград сам по себе является мощным антиоксидантом, способным оберегать кожу от различных заболеваний, уничтожать патологические клетки и сохранять водный баланс организма. К тому же он прекрасно воздействует на иммунитет.
5. Замечательный и очень вкусный продукт – дыня. Она также помогает нашей коже загореть быстрее и делает оттенок загара более интенсивным. Загар будет более ровным, если съедать 300граммов дыни в день. Только следует помнить, что дыню едят отдельно от любой другой пищи.
6. Мощный антиоксидант ликопин, предотвращающий окисление и рак кожи, содержится в обычных томатах. Всего 60 граммов томатного сока в день помогает загореть быстрее, а от ультрафиолетового излучения защищает не хуже солнцезащитного крема.
7. Насыщенный бронзовый оттенок кожи можно получить, употребляя шпинат. Загар в этом случае сохраняется дольше, а кожа страдает гораздо меньше.
8. Витамины, содержащиеся в брокколи, защищают кожу и до, и после загара. Даже если вы слишком увлеклись солнечными ваннами, ожоги в этом случае будут гораздо меньше.
9. Арбуз любят все, но мало кто знает, что он не только поддерживает в организме нормальный водный баланс, но и защищает кожу от солнечного излучения, а загар делает более ровным и стойким.

Безусловно, правильное питание поможет вам защитить кожу от вредного ультрафиолетового излучения, старения и ожогов, а также сделает её более здоровой и свежей. Однако все эти продукты не могут вызвать загар сами по себе, а только улучшают и закрепляют его, делая ровным, красивым и естественным. Кроме того, полностью защитить вашу кожу от вредного влияния солнечного излучения они также не смогут.

Заключение

Итак, в работе было подтверждено, что загар возникает в результате воздействия солнечного света, а именно ультрафиолетовых лучей типа В, на кожу.

В ходе исследования были показаны преимущества  и недостатки загара. Выявлено, что важнее всего это время принятия солнечных ванн и ее продолжительность. Если не соблюдать правила загара, то определенно из его преимуществ может выйти недостаток.

Проведенное анкетирование в классе свидетельствует о том, что люди положительно относятся к загару, но не все из числа опрошенных знают правила безопасного загара, т.к. получали ожоги и больше половины любят загорать в «час пик» - днем под палящим солнцем. Тем не менее, для защиты используют минимальный набор средств – крем от загара.

Результаты исследований показали, что большинство людей любят загорать. Количество загорающих с каждым годом не только не уменьшается, но и постоянно увеличивается. Врачи многих стран уже давно и, как выясняется, безуспешно пытаются предупредить людей о вреде солнечных лучей и, как следствие, загара.

В умеренных дозах ультрафиолет положительно влияет на состояние организма. Но сейчас мало кто соблюдает правила пребывания на солнце (загорать только в утренние или вечерние часы не более 20 мин и т. д.), и воздействие ультрафиолета в этом случае благотворным назвать нельзя. Прежде чем загорать, не мешает узнать отношение своего организма к ультрафиолетовой радиации. Однако и для того, чтобы хорошо загореть, совсем не обязательно лезть в пекло, под прямые лучи. Напротив. Загорать в тени — в этом, согласитесь, что-то есть. Идеальные условия — тень от одиноко стоящего дерева в ясный день. Или тень от большого зонта  (либо маленького тента) на солнечном пляже.

Достичь загара можно и не ездив на море, для этого достаточно посетить солярий. Загорая на пляже, на Вас обрушивается огромный, неконтролируемый поток всех видов ультрафиолетовых лучей, которые испускаются солнцем, включая самые интенсивные. Эти лучи исключены в солярии.

Следует помнить, что для безопасного и эффективного загара в солярии рекомендуется правильно определить свой тип кожи. Современные производители предлагают солярии, в которых уже заложен тип кожи и соответственный ему режим загара.

Таким образом, поставленная в начале исследования гипотеза подтверждена.

Список литературы

1. Большая советская энциклопедия т. 40, т. 16.
2. Кузнецов, И. Солнце друг и враг / И. Кузнецов  // Экология и жизнь. - 2008.- № 8.- С. 83-85.
3. Снарская, Е.С. Фотостарение кожи: современные аспекты / Е.С. Снарская // Вестник дерматологии и венерологии. - 2011. - № 2. - С. 98-103.
4. Карелин, А.О., Солярий и здоровье человека / А.О. Карелин, М.Л. Давыдова // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. - 2006. - № 2. - С. 48-51.
5. Щербань, Н.Н. Меланома кожи в практике терапевта / Н.Н. Щербань, Н.П. Склярова, И.Л. Звеницкий // Клиническая медицина. - 2005. - Т. 83. - № 11. - С. 73-75.
6. Свиридова, А.А. Солнцезащитные средства. I. Классификация и механизм действия органических УФ фильтров / А.А. Свиридова, А.А. Ищенко // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2006. - Т. 49. - № 11. - С. 3-14.
7. Cвободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия: ru.wikipedia.org

Приложение А

  Определение типа кожи.  

      Данные о поведении кожи на солнце позволили выделить различные ее типы:

I тип кожи (кельтский): кожа очень светлая, волосы рыжеватые, глаза голубые или зеленые. Веснушек очень много. Такая кожа очень чувствительна к ультрафиолетовым лучам. Солнечный ожог случается моментально, а загар никакой. С таким типом кожи на солярий даже не стоит тратиться: золотистой она все равно не станет, а вот быстро «сгореть» может.

   Не разрешайте людям с такой кожей загорать в соляриях и отговаривайте их загорать на воздухе. Их кожа не способна выделять достаточное количество меланина, чтобы защититься от избыточного излучения, которое может вызвать повреждение кожи. Порекомендуйте им воспользоваться средствами автозагара.

II тип кожи (светлокожий европеец): кожа светлая, волосы светло-русые, глаза серые голубые или зеленые. Веснушек мало или совсем нет. Люди с таким типом кожи могут получать легкий загар, но, в тоже время, они чувствительны к ультрафиолетовым лучам и легко обгорают. Лучше посещать солярий 2-3 раза в неделю с перерывами на 2 дня. При таком типе кожи пользоваться солярием круглый год без перерыва не стоит - вполне достаточно курса два раза в год: зимой и весной, когда организм особенно нуждается в ультрафиолете.

  III тип кожи (темнокожий европеец): кожа светлая или слегка смуглая, волосы темно-русые или каштановые, глаза серые или карие. Веснушки бывают очень редко. Кожа этого типа благосклонно относится к ультрафиолету, поэтому она гораздо лучше загорает, чем у людей с первыми двумя типами кожи. Но, в тоже время, люди с таким типом кожи еще могут получать ожоги, хотя умеренные и не часто. Рекомендуется продолжительность сеанса для данного типа кожи-20 минут с перерывами на 1-2 дня. Далее, возможны 5-6 сеансов подряд по 20 минут.

IV тип кожи (средиземный): кожа смуглая, оливковая, волосы каштановые или черные, глаза карие. Веснушки, как правило, отсутствуют. Такие люди загорают легко, быстро и практически без ожогов. Они могут себе позволить получать моментальный загар под воздействием UVA излучения. Для приобретения бронзового загара им достаточно 4-5 сеансов.

V и VI тип кожи (индонезийский): эти типы кожи, практически, не встречаются в России. К ним относятся люди с очень темной кожей - они редко обгорают и, практически, не имеют противопоказаний к загару.       

Загар для разных типов кожи

РЕЗУЛЬТАТ:

0-8 баллов - 1 тип кожи;             

9-15 баллов - 2 тип кожи;

16-23 балла - 3 тип кожи;

24-27 баллов - 4 тип кожи;

28 и более баллов - 5 тип кожи.

Приложение Б

Анкета

Как Вы относитесь к загару ?

1. Ваш пол

 Муж.             Женск.

2. Вы любите загорать?

Да                Нет

3. Вы когда-нибудь обгорали на солнце?

Да                Нет

4. Вы пользуетесь специальными защитными кремами для безопасного загара?

Да                Нет

5. Вам нравится загорелая кожа?

Да                Нет

6. В какое время Вам нравится загорать?

       Утром            Днем             Вечером