Открытый урок на городском уровне
план-конспект занятия по биологии (8 класс)

Управление образованием города Буйнакск

Городской конкурс «Юный химик на приз Наби Магомедова»

Научно- исследовательская работа

на тему:

«Железо в крови человека»

Автор работы:

Мехтиева Умзайнап Магомедзапировна

ученица 10 «а» класса МКОУ СОШ №5

Руководитель:

 Гаджиева Раисат Гусенгаджиевна

учитель биологии и химии МКОУСОШ №5

должность педагог

г. Буйнакск

2018-2019 .

План:

1. Аннотация

       -цели

       -задачи

       -методы исследования

     2. Основная часть

                 -историческая справка

                 -обзор литературы

      3. Экспериментальная часть

      4. Фотоматериалы

      5. Заключение

                  -рекомендации

Оборудование: микроскоп, пробирка, стеклянная трубочка, игла.

Аннотация

С недавних пор я начала замечать, что мой организм очень быстро утомляется; начала ощущать слабость и сонливость; частые простуды и сильное снижение аппетита. Решила сдать общий анализ крови. Оказалось, что у меня анемия. И тут мне пришла в голову мысль провести собственное исследование и выяснить, в чем же причина анемии и как можно ее предотвратить. Выбранную мной тему считаю актуальной, так как в настоящее время многие люди страдают анемией. И всех волнует вопрос - а в чём причина? Ознакомившись с различными литературными источниками, я выяснила, что причина анемии в том, что в организме не хватает железа. Нехватка железа вызывает железодефицитную анемию. Чтобы человек не заболел этой болезнью – надо его обеспечить должным образом железом. Во многом это зависит от потребляемой пищи. Железо, в основном, поступает в организм именно таким образом.

Цель исследования:

-выяснить значимость железа для организма человека;

-выявить, какие продукты питания наиболее обогащены железом.

Задачи:  

1. Провести обзор учебной и научно популярной литературы по данной теме;
2. Изучить заболевание, возникающее при нехватке железа в крови;
3. Провести лабораторный анализ крови;
4. Провести самоанкетирование  «Порядок ли у вас с железом?» и сравнить с результатами лабораторного анализа уровня гемоглобина  крови;
5. Выработать рекомендации.

Методы исследования:

-Поисковый (сбор информации по теме)

-Экспериментальный (анализ крови);

-Анкетирование;

-Наблюдение;

-Сравнение.

            Также считаю, что моя работа имеет актуальное  значение еще и потому, что сбереженье здоровья человека в условиях нарастающих экологических проблем – это важнейшая задача человечества.

Основная часть

 Историческая справка. 

Многие века истинное значение крови для организма оставалось загадкой, хотя изучать процесс кровообращения ученые начали с давних времен.                                                       Гиппократ проводил исследования на трупах и ошибочно предположил, что артерии заполнены воздухом.                                                                                                                                            Манускрипт китайской народной медицины  «Нэй-Цзинь» гласит: «Сосуды сообщаются между собой по кругу. В нем нет начала и нет конца. Кровь циркулирует в сосудах непрерывно и кругообразно, а сердце владычествует над кровью».                                        Гален- римский врачеватель обнаружил кровь в артерии живого животного и опровергнул предположения Гиппократа.                                                                                                           Сереет погиб на костре, за то что описал движение крови в малом круге кровообращения (в легких).                                                                                                                                            Коломбо Цезальпино предположили существование большого круга кровообращения. Вильям Гарвей на основе глубоко анализа наблюдений предшественников и личного опыта пришел к выводу, что существует малый круг кровообращения ( в легких) и большой круг кровообращения ( в целом организме).                                                               Мальпиги увидел в микроскоп движение крови.                                                                         Многие ученые за рубежом и в России занялись изучением состава, свойств и роли крови. Выяснили, что через стенки тончайших сосудов- капилляров кровь снабжает все ткани и клетки организма питательными веществами, кислородом, водой. Вместе с тем она уносит из  тканей образовавшиеся в процессе обмена углекислоту, аммиак и мочевину.                                                                                                                                                                           Но многое для ученых еще остается загадкой,  и они пытаются это выяснить.  И сейчас идет прогресс, самый расцвет гематологии- науки о крови.                                                            Впервые железо в крови человека обнаружил в прошлом веке француз Мери.                                                   В истории медицины известен такой печальный случай. Один студент- химик решил подарить своей возлюбленной кольцо, сделанное из железа собственной крови. Выпуская время от времени кровь, он получал соединение, из которого химическим путем он выделял железо. Юноша погиб от наступившего малокровия. Он так и не собрал нужного количества железа для изготовления кольца. Бедняга не знал, что общее содержание железа в крови взрослого человека составляет в среднем 3-4 грамма, чего хватит разве что на пару сапожных гвоздика.

Обзор литературы

Роль железа в организме человека

Огромное влияние на образование крови в нашем организме оказывает микроэлемент — железо (Fe). Несмотря на малое содержание железа в организме человека (2-5 г у взрослых и 340-400 мг у новорожденных), по своей значимости оно является уникальным микроэлементом. Входя в состав крови, железо участвует в переносе кислорода от легких ко всем тканям, органам и системам нашего организма. А без кислорода человек не может прожить и нескольких минут. Это связано с тем, что жизнедеятельность всех живых клеток невозможна без постоянного получения энергии, выработку которой обеспечивают протекающие в них сложные биохимические реакции, идущие с участием кислорода. Непосредственную доставку кислорода к каждой клетке осуществляет входящее в состав крови специальное белковое соединение гемоглобин. Впервые он был обнаружен в 1839 году немецким исследователем Р. Хюнефельдом в составе красных кровяных телец - эритроцитов.

Ион железа как бы "берет за руку" молекулу кислорода и "ведет" ее к месту свершения действительного окисления и там ее "отпускает". За это свойство английский физиолог, один из основателей науки о дыхании Дж. Баркрофт, назвал гемоглобин "самым удивительным веществом в мире". Кроме того, гемоглобин выполняет и другую очень важную функцию - выведение с места окисления углекислого газа. И если кислород вводится в клетку гемом, то углекислоту оттуда "выносит" глобин. Вот так все рационально устроено в природе! Но не весь кислород, доставленный гемоглобином, сразу же идет в дело. Часть его остается в мышцах про запас. И вот для чего. В экстремальной ситуации, при повышенной физической нагрузке, когда мышцы начинают усиленно работать, им может не хватить доставленного кислорода, тогда они обратятся к своим запасникам.

Основные причины нехватки железа в организме:

•        кровотечение;

•        неправильное питание; и т.д.

Последствия железодефицита

Последствия железодефицита (ЖД) очень неприятны, так как любой недостаток железа в организме нарушает снабжение клеток кислородом. В результате этого:

•        развивается железодефицитная анемия (малокровие);

•        снижается иммунитет и, как следствие этого, увеличивается риск инфекционных заболеваний;

•        у детей происходит задержка роста и умственного развития, повышается утомляемость и снижается успеваемость;

•        взрослые ощущают постоянную усталость;

•        происходят нежелательные изменения в тканях и органах.

Особой ранимостью при ЖД подвержены эпителиальные ткани: кожа, слизистые оболочки полости рта, желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и дыхательных путей. Одной из причин различных дерматитов, экзем и других заболеваний кожи может служить именно ЖД. Нарушение слизистой ЖКТ сопровождается нарушением процесса всасывания питательных веществ. Вероятность кишечных инфекций и ОРЗ при ЖД увеличивается в 1,5-2 раза.                                                                                                                             У школьников значительно снижается способность к концентрации внимания, они быстро утомляются, у них снижается индекс интеллектуальности. Кроме того, могут наблюдаться понижение артериального давления, частые головокружения и учащенное сердцебиение.

Внешние проявления железодефицита:

•        бледность кожных покровов и слизистых оболочек

•        синюшность губ

•        сухость кожи

•        ломкость волос и ногтей                                    

•        снижение аппетита и т.д.

Сколько нужно железа человеку

В нашем теле содержится от 2 до 5 г железа в зависимости от уровня гемоглобина, веса, роста, пола, возраста. Особенно его много в гемоглобине крови - 2/3 от общего количества, остальное запасено в тканях и внутренних органах, в основном в печени.

Железо транспортируется главным образом в костный мозг, где постоянно образуются красные кровяные тельца, продолжительность жизни которых составляет в среднем 120 суток. Небольшая его часть попадает в печень и селезенку, где хранится как запасной фонд. Оставшаяся незначительная часть железа идет на образование миоглобина и некоторых ферментов тканевого дыхания. Однако на самом деле, чтобы покрыть его расходы, железа нужно употребить гораздо больше, чем его расходуется. Это происходит по двум причинам:

1. Из всего поступающего в организм железа усваивается в среднем только 10%.

2. Некоторое железо не усваивается вообще. Из растительных продуктов железом наиболее богаты бобовые: фасоль, соя. До 20% железа мы получаем из мясной пищи. Это надо иметь в виду тому, кто решил стать вегетарианцем.

Экспериментальная часть

После сдачи анализа крови, обнаружилось что уровень гемоглобина  достигает – 101 мг/л, что является очень низким показателем и свидетельствует о том, что с железом в крови у меня непорядок. Нормой считается уровень гемоглобина в крови для подростков моего возраста 120 мг/л.

Затем я решила провести самоанкетирование «Порядок ли у вас с железом?» и сравнить результаты анкетирования с результатом лабораторного анализа крови

  Тест « Порядок ли у вас с железом?»

            На вопросы отвечать «да» либо «нет».

1.        Часто ли вы чувствуете усталость и подавленность?

2.        Произошли ли у вас последнее время изменения кожи, волос и ногтей (например, нетипичная бледность и шероховатость кожи, ломкие волосы, вмятины на ногтях)?

3.        Теряли ли вы в последнее время много крови?

4.        Занимаетесь ли вы профессиональным спортом?

5.        Редко ли вы употребляете или вовсе не едите мясо?

6.        Выпиваете ли вы больше трех чашек черного чая или кофе в день?

7.        Вы едите мало овощей?

            Если на большинство вопросов ответить  «нет», то это означает, что организм в достаточной степени обеспечен железом. Но я, к сожалению, на большинство вопросов ответила «да».

Результаты тестирования и лабораторного анализа уровня Hb

После этого, я решила узнать какие продукты питания наиболее богаты железом. Узнавала я об этом все из тех же литературных источников и из сети интернет.  И вот что я выяснила:

В течение двух последующих недель я решила питаться строго теми продуктами, которые богаты железом. По истечении этого срока я сдала повторный анализ крови. Этот анализ я уже проделывала сама под  руководством лаборанта участковой больницы. Обнаружила что уровень гемоглобина повысился до 117 мг/л.

Кровь для общего анализа берут обычно с безымянного пальца руки, собирают с помощью небольшой пипетки в сосуд, напоминающий тонкую трубочку.                                                                        Полученная кровь, подвергается нескольким исследованиям: подсчет числа кровяных клеток с помощью микроскопа, измерение уровня гемоглобина, определение СОЭ.

Заключение

Для нормального функционирования человеческий организм должен получать рациональное хорошо сбалансированное питание. Совместно с детским врачом мы выработали рекомендации для повышения уровня гемоглобина в крови для учащихся, и намереваемся выпустить буклет и распространить его среди школьников.

Рекомендации:

       Без железа не может функционировать организм человека, в котором содержится около 3 г железа, из них 2 г в крови. Недостаточное содержание железа в организме приводит к ряду заболеваний и расстройствам.                                                                                                                                                Рекомендуется употреблять в пищу продукты богатые содержанием железа: картофель, свекла, яблоки, мясо, печень, рыба, хлебобулочные изделия.                                                        Нужно помнить о том, что  чай  снижает усвояемость железа из-за связывания его с танином. Поэтому люди, страдающие железодефицитной анемией, должны не злоупотреблять чаем.

Список литературы:

1.        Н. С Ахметов. Неорганическая химия. Учебное пособие для ВУЗов. Изд-во 2-е переработанное и дополненное. М.: 1975 г.

2.        Е. В. Зяблова. Из опыта проведения  практической работы «Железо и его соединения». Химия в школе. 2003 г., № 5

3.        Н.В. Ширшина. Проектная деятельность учащихся. Химия. Волгоград: Учитель, 2007.

4.        Веччионе Г. Сделай сам! 100 самых интересных самостоятельных научных проектов. – Москва: «Издательство АСТ»,  2004г.

5.         Ладодо К.С., Дружинина Л.В. Продукты и блюда в детском питании. -  Москва:    «РосАгроПромИздат»,  1991г.

6.        Добрынина Н.А. Биологическая роль некоторых химических                                                              элементов// Химия в школе.- 1991г.- №2. - С.58-692.

Приложение1

Структурная формула гемоглобина

Приложение2

Директор________________________Газиханова  П.Б

Заместитель по УВР _______________Шавлукова Р.Ю

Руководитель МО __________________ Бараева Н.А