Конференция:"Металлы внутри нас"
классный час

ГАПОУ КО «КАЛУЖСКИЙ БАЗОВЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Методическая разработка

Конференция

«Металлы внутри нас»

Специальности:

34.02.01 «Сестринское дело»

Курс: 1

Преподаватель: Карапетян А.С.

Калуга, 2021

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка ………………………………………………..….2

Методический блок …………………….…………………………………2

Информационный блок ………………….………………………………. 3

Практическая часть ………………………………………………………  9

Список литературы ……………………………………………………… 10

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Данная методическая разработка предназначена для подготовки студенческой научно-практической конференции, посвященной изучению биологической роли некоторых металлов.

Конференцию  проводится со студентами 1 курса с целью формирования у них личностных результатов в обучении, развитие междисциплинарных связей, повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли химических компетенций в этом; Полученная в ходе конференции информация поможет не только в дальнейшей профессиональной деятельности, но и в повседневной жизни.

Важным этапом при проведении конференции является подготовительный этап. Роль преподавателя заключается в организации самостоятельной работы студентов, участвующих в подготовке и проведении конференции, с целью продолжения формирования у них общих и профессиональных компетенций, позволяющих развивать у студентов способности к саморазвитию, самообразованию и инновационной деятельности.

Роль студента заключается в том, чтобы в процессе подготовительной работы под руководством преподавателя стать творческой личностью, способной самостоятельно приобретать знания и умения, формулировать проблему и находить оптимальный путь её решения.

МЕТОДИЧЕСКИЙ БЛОК

Форма занятия – конференция

Цели:

Образовательная: повторить и углубить знания студентов о металлах и их биологической роли.

Развивающая: развитие критического мышления, самостоятельности, способности к рефлексии, общеучебных умений, наблюдательности, поисковой деятельности.

Воспитательная: воспитание положительного  отношения к будущей профессии , воспитание положительной мотивации учения, чувства ответственности за природу.

Планируемые результаты.

личностные:

готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли химических  и биологических компетенций в этом;

умение использовать достижения современной химической, биологической и экологической науки для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;

метапредметные:

1.        использование различных видов познавательной деятельности и основных − интеллектуальных операций (постановки задачи, формулирования гипотез, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов) для решения поставленной задачи,

2.        применение основных методов познания (наблюдения, научного эксперимента) для изучения различных сторон химических объектов и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере;

предметных:

1.        уверенное пользование химической, биологической, экологической терминологией и символикой; владение основными методами научного познания: наблюдением, описанием, измерением, экспериментом;

2.        умение обрабатывать, объяснять результаты проведенных опытов и делать выводы; готовность и способность применять методы познания при решении практических задач;

Методы

1.        Рассказ

2.        Индивидуальная работа

3.        Проблемно-поисковый

4.        Иллюстративный

5.        Творческий

6.        Демонстрационный

Используемые педагогические технологии

-технология развития критического мышления

-развивающее обучение;

-здоровьесберегающие технологии

Формы учебной деятельности

Фронтальная

Индивидуальная  

Средства обучения, оборудование

Мультимедийная презентация, задания для самоподготовки

Задачи

1.        Изучить биологическую роль некоторых металлов

2.        Рассмотреть заболевания, которые возникаю при избытке и недостатке некоторых металлов в организме

3.        Оформить стенгазеты

ПЛАН КОНФЕРЕНЦИИ

1. Доклады студентов – 30 мин.
2. Проведение опроса – 5 мин.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК

1. Биологическая роль калия

Калий входит в группу структурных макроэлементов, его содержание в организме взрослого человека массой 60 кг составляет около 120 грамм в зависимости от веса, конституции, пола и возраста.

Биологическая роль калия

Калий вместе с другими важнейшими электролитами обеспечивает необходимое осмотическое давление в биологических жидкостях организма и в клетках, является компонентом буферных систем, поддерживает электрический потенциал на мембранах клеток всех тканей.

Главная биологическая функция калия — формирование совместно с другими электролитами (натрий, хлор) разницы потенциалов на мембранах клеток и передача ее изменения по клеточной мембране, за счет обмена с ионами натрия, что особенно важно для нервных и мышечных клеток. Это обуславливает постоянное присутствие в клетках натрия, хлора и калия. В организме эти элементы содержатся в определенном соотношении, обеспечивая гомеостаз (постоянство внутренней среды). Нарушение равновесия между калием и натрием ведет к патологии водного обмена, обезвоживанию, мышечной слабости.

Основные функции калия в организме:

1. обеспечение возбудимости и проводимости клеток нервной системы и мышечных клеток, участие в передаче нервных импульсов и сокращении мышечных клеток
2. поддержка осмотического давления в клетках, тканях и биологических жидкостях
3. обеспечение кислотно-щелочного равновесия
4. участие в нервной регуляции сердечных сокращений

Пищевые источники калия

Калий в основном содержится в растительных продуктах, однако некоторые виды животных продуктов могут быть источником калия.
Наиболее богаты калием такие продукты, как: петрушка, курага, сухое молоко, шоколад, различные орехи (особенно миндаль и фисташки), картофель, бананы, авокадо, соя, отруби. Также калий присутствует в значительном количестве в большинстве фруктов, овощей, мясе и рыбе.

Необходимо помнить, что в организме существует определенный баланс между калием и натрием. Если он был нарушен (чаще всего наблюдается дефицит калия), то прием продуктов - источников калия приводит к увеличению выведения натрия, и наоборот.

При потреблении в основном продуктов животного происхождения человек сразу получает калий и натрий уже в сбалансированном соотношении.

Дефицит калия

1. общая слабость, быстрое утомление
2. мышечные судороги (часто возникают судороги ног по ночам)
3. депрессия, снижение работоспособности
4. снижение иммунитета и адаптационных возможностей организма к воздействию внешних факторов
5. нарушения сердечнососудистой системы (нарушение ритма сердечных сокращений, сердечная недостаточность, обменные и функциональные нарушения в миокарде)
6. ломкость волос, сухость кожи
7. диспептические явления (тошнота, рвота, запор)
8. нарушение функции почек
9. невынашиваемость беременности

Избыток калия

1. повышенная возбудимость нервной системы, раздражительность, беспокойство
2. потливость
3. слабость
4. нейроциркуляторная дистония
5. нарушения сердечнососудистой системы (аритмии, ослабление сократительной способности мышцы сердца)
6. паралич скелетной мускулатуры
7. кишечные колики
8. частое мочеиспускание
9. манифестация сахарного диабета

Суточная потребность в калии: 2500 мг 

2. Биологическая роль натрия

1. поддерживает осмотическое давление и рН среды
2. вместе с калием формирует электрический потенциал мембран клеток, за счет которого передается сигнал в нервных клетках, мышечных клетках и пр.
3. участвует в транспорте через мембраны клеток аминокислот, сахаров, неорганических и органических анионов
4. участвует в переносе оксида углерода в крови
5. усиливает выделение почками различных продуктов метаболизма
6. участвует в гидратации белков и растворении органических кислот
7. участвует в образовании желудочного сока
8. активирует ферменты слюны и поджелудочного сока

Пищевые источники

Натрий содержится практически во всех продуктах питания в количестве 15-80 мг на 100 г, однако наибольшее количество натрия человек получает с поваренной солью (хлоридом натрия).

Дефицит натрия

В норме дефицита натрия не наблюдают – наоборот, во всем мире борются с чрезмерным его потреблением!

1. расстройства центральной нервной системы
2. судорожные сокращения скелетных мышц
3. слабость, понос, кишечные колики
4. расстройства кровообращения
5. кожные сыпи, выпадение волос

Последствия избытка натрия

артериальная гипертензия и гипертоническая болезнь (основное следствие при избыточном потреблении натрия)

Суточная потребность в натрии: 1300 мг

3. Биологическая роль кальция

Кальций – жизненно необходимый для организма элемент, без которого невозможно нормальное течение биохимических процессов. Его недостаток, как и избыток, приводят к серьезным нарушениям здоровья.

Учеными подсчитано, что в норме на каждый кг веса человека приходится около 20 г кальция, и 98% этого количества содержатся в костно-суставных тканях. Об этом знают все, а вот что делают остальные 2% кальция, находящиеся в мягких тканях, крови, межклеточной жидкости? 

Функции этого микроэлемента следующие:

1. Обеспечивает прочность костей, в том числе зубов, и хрящевой ткани.
2. Регулирует силу сердечных сокращений, их ритм.
3. Нормализует артериальное давление.
4. Обеспечивает прочность стенки сосудов. 
5. Участвует в холестериновом обмене, способствует выведению «плохого» холестерина из организма.
6. Поддерживает нормальное функционирование нервной системы.
7. Участвует в образовании гормонов щитовидной железы и других эндокринных органов. 
8. Участвует в процессе кроветворения и свертывания крови. 
9. Способствует укреплению клеточных мембран.
10. Снижает активность попадающих в организм аллергенов.
11. Обеспечивает хорошее состояние кожи, ногтей, волос.
12. Принимает участие в формировании клеточного иммунитета, образовании антител. 

Нехватка кальция в организме может вызвать ряд осложнений со здоровьем, среди которых можно выделить:

1. Уменьшение минерализации и плотности костей (остеопороз), из-за чего они становятся более уязвимыми к механическому повреждению (переломам);
2. Замедление роста детей, рахит;
3. Наблюдаются заболевания зубов – кариес, пародонтит и другие;
4. Ощущение онемения в конечностях;
5. Мышечные судороги в различных частях тела, а также другие расстройства нервной системы – повышенная нервозность, беспокойство, депрессивные состояния, повышенная восприимчивость к стрессам, сонливость, нарушение умственной деятельности (слабоумие);
6. Приступы тахикардии (учащенное сердцебиение);
7. Расслоение и повышенная ломкость ногтей;
8. Боль в суставах (артралгия);
9. Повышенное артериальное давление, развитие гипертонии и даже приступов гипертонического криза;
10. Обильные кровопотери при месячных;
11. Повышенный уровень «плохого» холестерина в крови и развитие связанных с ним заболеваний – ИБС, инфаркт, инсульт;
12. Запоры.

Чтобы организм не испытывал кальциевого дефицита, в рационе ежедневно должны быть следующие продукты:

• молоко и все изделия из него – различные сыры, творог, кефир и йогурты, сливки и сметана;
• морепродукты – мидии, устрицы, сардины, лосось, ламинария (морская капуста);
• сырые яйца;
• свежие овощи – лук, капуста – лучше цветная и брокколи;
• свежая и сушеная зелень – петрушка, кресс-салат, сельдерей, кинза, шпинат;
• фрукты – апельсины, ананас, абрикосы, виноград, смородина;
• бобовые – фасоль, горох, соя;
• орехи, семечки, кунжут, мак. 

При чрезмерном поступлении кальция в организм могут развиться такие виды патологий:

• образование камней-кальцинатов в почках;
• повышение свертываемости крови, риск тромбозов, инсульта, инфаркта;
• потеря эластичности кровеносных сосудов, активное их склерозирование у пожилых людей;
• нарушение функции щитовидной и паращитовидных желез, развитие зоба;
• образование в тканях кальцинозов – отложений кальция;
• снижение подвижности суставов, подагрический полиартрит;
• общая мышечная слабость;
• угнетение нервной системы;
• повышение кислотности желудка;
• анемия за счет вытеснения кальцием железа. 

4. Биологическая роль магния

Магний (Magnium, Mg) – один из самых важнейших макроэлементов в организме человека, играющем непосредственную роль практически во всех обменных процессах.

Важность Mg и его роль в организме подчеркивают многие ученые, называя его — «металл жизни».

Большая часть магния – почти 99% находится в клетках организма, при этом, около 65% минерала сосредоточено в костной ткани, 33% в мягкой и 1-2% в жидкости.

Магний выполняет множество важных и полезных функций, среди которых:

1.        Формирование и рост костной ткани, а также предотвращение уменьшения плотности костей (остеопороза);

2.        Поддерживает здоровье зубов;

3.        Регулирование передачи нервных импульсов от ЦНС по всему организму, и соответственно участие в управлении головным мозгом всего тела;

4.        Поддерживает здоровье нервной системы – нормализует сон, помогает преодолевать стрессы и депрессию, понижает раздражительность, расслабляет мышцы, снимает усталость;

5.        Является активатором работы половины всех ферментов в организме;

6.        Способствует нормальному усвоению кишечником и метаболизму белка, углеводов, витаминов группы В, витаминов Е и С, калия, натрия и фосфора;

7.        Является важным элементов для выработки из креатинфосфата аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая придает организму запас энергии;

8.        Положительно воздействует на работу сердечно-сосудистой системы, предотвращая отложению в кровеносных сосудах атеросклеротических бляшек (атеросклероз), тем самым предотвращая – гипертонию, инфаркты, инсульты, ишиасы, формирование тромбов, ИБС;

9.        Участвует в транспорте кислорода по всему организму, а также улучшает течение бронхиальной астмы и других заболеваний органов дыхания;

10.        Регулирует уровень сахара в крови, предотвращая развитие сахарного диабета;

11.        Благотворно воздействует на работу пищеварительной системы, предотвращает запоры, убирает спазмы в ЖКТ;

12.        Благотворно воздействует на репродуктивную систему, предотвращая выкидыши, преждевременные роды и нарушения в формировании плода;

13.        Снимает спазмы в органах мочеполовой системы, помогает полностью опорожнятся мочевому пузырю;

14.        Является профилактическим средством против отложения камней в почках, желчном и мочевом пузырях, а также отложению солей кальция;

15.        Предотвращает формирование и развитие подагры;

16.        Согласно данным из Британского журнала об онкологии (British Journal of Cancer), магний препятствует развитию перерождения клеток в поджелудочной железе в злокачественную форму (рак поджелудочной железы);

17.        Помогает легче переносить ПМС, климакс и другие состояния, связанные с гормональной перестройкой организма.

Дефицит магния в организме может вызвать ряд осложнений со здоровьем, среди которых можно выделить:

1.        Нервные расстройства – головные боли, головокружения, депрессия, апатия, пониженная стрессоустойчивость, повышенная раздражительность, ухудшение умственное деятельности, снижение памяти, чувство нехватки кислорода;

2.        Спазмы и судороги в мышцах, боль в области шеи и спине;

3.        «Мурашки» или покалывание по всему телу;

4.        Нарушения в работе сердечно-сосудистой системе – аритмии, повышенное артериальное давление, атеросклероз, склонность к появлению отеков;

5.        Нарушения в работе ЖКТ – тошнота, запоры, боли в животе спастического характера, формирование камней в желчному пузыре (ЖКБ), почках;

6.        Осложненное течение особых состояний в женском организме, обусловленных гормональной перестройкой – месячных, ПМС, климакса, беременность, которые могут сопровождаться болями, судорогами;

7.        Склонность к повышенной ломкости костей, кариесу.

Растительные источники (мг на 100 г): семечки тыквы (544), чай (440), черный шоколад (347), арбуз (224), зерна кофе (200), гречка ядрица (200), какао в порошке (191), фундук (172)

5. Биологическая роль цинка

Цинк (Zincum, Zn) – химический элемент, и микроэлемент для человеческого организма, играющий важную роль практически во всех физико-химических процессах, прежде всего в построении различных ферментов, РНК и ДНК.

В организме взрослого среднестатистического человека находится примерно 1,5-3 г цинка. Больше всего его присутствие обнаружено в мышечных тканях, печени, различных ферментах и поджелудочной железе. Причем у мужчин этого микроэлемента может быть вдвое больше, нежели у женщин.

Одна из основных функций цинка в человеке – формирование белка карбоангидраза, который присутствуя в эритроцитах (красные кровяные тельца) обеспечивает превращение углекислого газа в тканях и его обратный транспорт в легкие, откуда он и выводится с выдохом. Кроме того, в связи с тем, что Zn присутствует примерно в 400 ферментах, в большей мере ЖКТ, то без него практически невозможно нормальное усваивание пищи и превращение полезных и необходимых для организма веществ, поступаемых с продуктами.

Цинк выполняет и множество других полезных функций, среди которых:

1. Участие в синтезе многих важных гормонов – инсулина, тестостерона, эстрогена, соматропина (гормон роста) и другие;
2. Участие в репродуктивной функции у мужчин – стимулирует выработку семени, а также поддерживает функционирование и здоровье простаты;
3. Нивелирует действие различных токсинов, т.к. находится в составе вырабатываемой печенью супероксиддисмутазы, выполняющей роль очищения организма, что также важно при алкогольном и других отравлениях, инфекционных болезнях;
4. Берет непосредственное участие в формировании и поддержании стабильности ДНК и РНК, что минимизирует риск отклонений в развитии и жизнедеятельности живых организмов – мутации, рак и т.д.;
5. Участие в синтезе коллагена, жизненно важного для здоровья связок, суставов, волос, кожи и других тканей;
6. Участие в формировании новых клеток, что очень важно в период роста, а также при различных травмах и воспалительных процессах т.к. помогает тканям быстрее регенерироваться;
7. В сочетании с витаминами C и A стимулирует активность иммунной системы, предотвращая развитие инфекционных и аутоиммунных болезней, уязвимость перед эмоциональными стрессами, неблагоприятными экологическими условиями пребывания;
8. Защищает нервную систему от повреждения и неврологических расстройств, улучшает умственную деятельность, поддерживает хорошее настроение, улучшает сон;
9. Участие в метаболизме витамина Е;
10. Регулирует аллергический статус, предотвращая развитию сезонной аллергии, аллергического ринита и других;
11. Является антиоксидантом;
12. Повышает плотность костной ткани, помогает в борьбе с остеопорозом

6. Биологическая роль железа

Железо (Ferrum, Fe) – химический элемент, играющий важнейшую роль в образовании крови и ее циркуляции. Так, гемоглобин (Hb), входящий в состав эритроцитов (красных кровяных телец) состоит большей частью из железа, благодаря которому кровь и окрашена в красный цвет. Основная функция гемоглобина – связываться с кислородом и доставлять кровь ко всем органам и тканям, питая их. После отдачи кислорода гемоглобин связывается с углекислым газом, который доставляет назад, к легким, что и является продуктом, выдыхаемым человеком или позвоночным животным.

Основными функциями железа, как микроэлемента в организме также являются – стимулирование иммунитета в ответ на инфекцию, регулирование роста и нормального развития ребенка, поддержка работы щитовидной железы и другие.

В организме взрослого среднестатистического человека находится примерно 3-4 г железа. В плазме крови Fe больше всего – около 3,5 мг. Кроме того, в процентном соотношении, феррум в организме присутствует в следующих видах — гемоглобин (68%), ферритин (27%), миоглобин (4%), трансферрин (1%).

Одна из основных функций железа в человеке – катализатор воздухообмена. ОН связывается с кислородом и с током крови доставляет его во все части тела, после доставки, он связывается с углекислым газом и выносит его обратно к легким, и далее, мы его выдыхаем.

Феррум выполняет множество и других полезных функций, среди которых:

1. Участвует в процессе кроветворения – без него не может образовываться гемоглобин и миоглобин;
2. Обеспечивает функционирование эндокринной системы, поддерживая работоспособность щитовидной железы;
3. Косвенно участвует в синтезе ДНК, т.к. входит в состав различных ферментов, например — рибонуклеотид-редуктазы;
4. Обеспечивает активность интерферонов и других иммунных клеток, за счет чего участвует в защите организма от инфекции и различных неблагоприятных факторов;
5. Входя в состав клеток печени берет участие в очищении организма от токсинов, которыми могут выступать – испорченные продукты, алкоголь, лекарства, продукты жизнедеятельности патогенной микрофлоры (бактерии и другая инфекция) и т.д.;
6. Благотворно воздействует на метаболизм (усвояемость) витаминов группы В, которые непосредственно берут участие в работоспособности сердечно-сосудистой и нервной системы;
7. Участвует в процессах формирования и нормального роста организма, что немаловажно для детей;
8. Поддерживает здоровье волос, ногтей, кожного покрова;
9. Участвует во многих окислительно-восстановительных процессах, входя в состав различных ферментов окисления;
10. Препятствует развитию анемии (малокровие) и других болезней кровеносной системы;
11. Берет участие во внутриклеточных обменных процессах;

7. Биологическая роль кобальта

Биологическая роль кобальта (цианокоболамина)

Для организма человека (и всех животных с однокамерным желудком) биологическую активность кобальт проявляет только в активной форме – в виде витамина В12 (цианокоболамина). Свободный кобальт не имеет доказанной биологической роли, а образование витамина В12 из кобальта в организме человека невозможно. Поэтому будет рассматриваться дефицит цианокоболамина.

Витамин В12 содержится только в продуктах животного происхождения.

Основные источники - печень, почки, мясо, рыба, яйца, молоко, молочные продукты, обогащенные пищевые продукты.

Дефицит кобальта (цианокоболамина)

Причины дефицита кобальта (цианокоболамина)

1. недостаточное поступление с пищей
2. нарушение всасывания вследствие заболеваний желудочно-кишечного тракта
3. мегалобластная анемия
4. глистная инвазия
5. алкоголизм

Последствия дефицита кобальта (цианокоболамина)

1. анемия
2. расстройства центральной нервной системы (при тяжелых случаях – рассеянный склероз)
3. мышечные расстройства
4. депрессии (в пожилом возрасте)
5. замедление развития в детском возрасте

Избыток кобальта

6. Причины избытка кобальта
7. избыточное поступление кобальта с пищей, водой или окружающей среды
8. Последствия избытка кобальта
9. поражения органов дыхания (кашель, бронхит, пневмония, пневмосклероз)
10. нарушения кроветворения
11. расстройства центральной нервной системы
12. диспептические расстройства
13. нарушения обоняния
14. хронические риниты, фарингиты, ларингиты

Суточная потребность в кобальте:

Не нормируется в связи с нормирование его конечного соединения – витамина В12.

Однако некоторые авторы указывают на потребность в размере 20-50 мкг в сутки.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Присутствующим в зале студентам предлагается ответить на вопросы:

1. Этот металл входит в состав витамина В12 (кобальт)
2. Избыток этого металла в организме повышает артериальное давление(натрий)
3. Этот металл капельно вводят при высокой частоте сердцебиения(калий)
4. Этот металл нормализует сон, помогает преодолевать стрессы и депрессию, понижает раздражительность, расслабляет мышцы, снимает усталость;(магний)
5. Этот металл  играет важнейшую роль в образовании крови и ее циркуляции., входящий в состав эритроцитов (железо)
6. Нехватка этого металла приводит к замедлению роста детей, рахиту;(кальций)
7. Этот металл участвует в выработке важнйших гормонов инсулина, тестостерона, эстрогена, соматропина (гормон роста) и другие; (цинк)