Исследовательский проект "воздух, которым я дышу". Как и зачем мы дышим Воздух которым мы дышим содержит

Как известно, человеку необходимо дышать. А всякие трудности при дыхании могут привести к крайне неблагоприятным последствиям для здоровья…

Зачем мы дышим

Дыхание — единственный способ получить необходимый для организма кислород, без которого нам никак не обойтись. Ведь если попробовать задержать дыхание, долго не дышать никак не получится. А всё потому, что организм будет настойчиво «требовать» очередную порцию кислорода.

Зачем нам кислород? Всё просто и сложно одновременно. Без кислорода невозможен обмен веществ. Наш головной мозг не сможет работать без постоянной кислородной подпитка, так как и все прочие внутренние органы.

Именно кислород участвует в расщеплению питательных веществ, способствует выделению энергии и снабжению каждой клетки организма. Дыхание еще называют газообменом, так как в организм попадает воздух, из которого забирается кислород, после этого остается углекислый газ, который необходимо вывести из организма.

Как мы дышим

Если задуматься, как мы дышим, обнаружится довольно своеобразный парадокс: дыхание — единственная функция нашего организма, которая подчиняется не только бессознательному управлению, но и может быть проконтролирована нами сознательно. В качестве примера сознательного управления дыханием могут служить различные дыхательные техники, практикуемые в йоге, например. Чтобы понять, какие органы задействованы при дыхании, рассмотрим устройство дыхательной системы.

Через ноздри воздух попадает в полость носа, здесь он нагревается и очищается от пыли и мелких частиц, взвешенных в воздухе. Очищенный и нагретый в носовой полости воздух попадает в гортань. Она представляет собой полость, по обеим сторонам которой находятся голосовые связки. Трахея берет начало у нижней части полости гортани и представляет собой трубку, состоящую из хряща и мягкой ткани. В нижней части трахея разделяется на две трубки — бронхи.

Дальше — лёгкие. Они располагаются в грудной полости по обе стороны от сердца. Легкие и сердце защищены грудной клеткой (рёбрами и грудиной). Под лёгкими располагается диафрагма — куполообразная мышечная перегородка, отделяющая грудную полость от брюшной. Чтобы мы могли вдыхать, необходимо увеличить объем грудной клетки, для этого существуют так называемые дыхательные мышцы, расположенные между рёбрами.

Диафрагма опускается вниз, межреберные мышцы раздвигают ребра и воздух начинает поступать в дыхательную систему. При выдохе диафрагма поднимается вверх, ребра возвращаются в исходное положение и прижимают легкие, соответственно, воздух выталкивается.

По форме легкие напоминают конус, основание которого направлено вниз. Каждое легкое покрыто специальным «мешком» — плеврой. Она состоит из двух слоев, между которыми содержится небольшое количество жидкости. Внешний слой плевры прилегает к поверхности грудной клетки и диафрагме, а внутренний слой непосредственно к легким. Плевра защищает легкие и помогает дыхательным движениям.

Как устроены легкие

Бронхи являются основой лёгких. Они разветвляются подобно дереву и составляют своеобразный «скелет» для мягких тканей легкого. Из-за своей формы и внешнего вида ответвления бронхов ещё называют «бронхиальным деревом».

Правое и левое легкое несколько отличаются по строению. Принято делить каждое легкое на доли. Правое состоит из трех долей, а левое из двух. Доли, в свою очередь, делятся на более мелкие дольки. Каждая из них не больше 25 миллиметров в длину и 15 миллиметров в ширину, по форме они напоминают пирамиду. В вершину пирамиды входит бронх, а внутри он делится на 18-20 бронхиол.

Стенки бронхиол состоят из маленьких мешочков – альвеол. Состоят они из соединительной ткани и волокон, способных растягиваться и сжиматься. В каждом легком взрослого человека насчитывается до 400 миллионов альвеол. Вдыхаемый воздух, пройдя воздухоносные пути, бронхи и бронхиолы, попадает в альвеолы. Там кислород попадает в кровь капилляров через стенки альвеол. Таким же образом углекислый газ возвращается в легкие и выводится из них при выдохе.

Если «раскатать» лёгкие, которые размером всего лишь с человеческую ладонь, они займут площадь ковра для борьбы дзюдо — примерно 200 кв.м., а объём лёгких — 5 литров. Вот только используется он далеко не полностью. Для дыхания нам достаточно 0,5 литра, 1,5 литра — это остаточный объем воздуха, а 3 литра образуют резервный объем воздуха.

В разном возрасты мы дышим по-разному: чем старше мы становимся, тем реже мы дышим. Подсчитано, что новорожденный вдыхает-выдыхает 35 раз в минуту, ребенок — 25 раз, подросток — 20 раз, а взрослому достаточно вдохнуть-выдохнуть 15 раз в минуту. Путём несложных арифметических расчётов мы получим средний дыхательный цикл на протяжении нашей жизни — 18 раз в минуту.

Мы делаем 1000 вдохов в час, 26 000 — за сутки, 9 миллионов — за один год. Мужчины и женщины делают неодинаковое количество вдохов-выдохов: мужчина — 670 миллионов, а женщина — 746 миллионов. Объем воздуха, который жизненно необходим за одну минуту — 8,5 литров, 500 литров в час, 12 000 литров в сутки, 4 миллиона литров в год. В течение жизни мужчина вдыхает 317 миллионов литров воздуха, а женщина — 352 миллиона литров.

За своими лёгкими, так же как и за всем организмом, нужно следить. Так что даже «лёгкий» кашель нельзя пускать на самотёк: последствия могут быть непредсказуемыми. Есть сомнения в благополучии дыхательной системы — сходите к врачу и регулярно делайте флюорографию, это поможет предупредить некоторые заболевания.

Каждую секунду любое живое существо вдыхает воздух, насыщенный кислородом, а выдыхает воздух с большим количеством углекислого газа. Кислород из воздуха израсходует любой процесс горения. Так почему же тогда основной состав воздуха на Земле остается неизменным? На этом уроке мы узнаем о постоянных и переменных составляющих воздуха, о том, как происходит восполнение кислорода в атмосфере и для чего нужны пылинки.

Тема: Неживая природа

Урок: Воздух - это смесь газов

Мы часто говорим «на столе стоит пустой стакан», но на самом деле он не пустой, а наполненный воздухом.

Рис. 1. Стакан, наполненный воздухом ()

Воздух - это смесь газов. В состав воздуха входят азот, кислород, углекислый газ и некоторые другие газы. Постоянные составные газы воздуха - это кислород, углекислый газ и азот. Но кроме постоянных газов в воздухе могут находиться примеси, содержание которых непостоянно. Это водяные пары, микробы, частицы дыма, пыли и соли, пыльца растений.

Чтобы лучше понять количественный состав воздуха, представим, что в 100 литрах воздуха содержится 78 литров азота, 21 литр кислорода, 1 литр углекислого газа и немного других примесей.

Кислород необходим для дыхания человека, животных и растений. Растворенный в воде кислород расходуется при дыхании обитателями водоемов.

Человек или животное вдыхает воздух, где содержится кислород, а выдыхает воздух с большим количеством углекислого газа.

Часто можно услышать фразу «в комнате душно», так происходит, если помещение долгое время не проветривалось и большая часть кислорода уже израсходовалась.

Кислород поддерживает горение. Если горящую свечу накрыть стеклянной банкой, свеча будет гореть еще некоторое время, а потом погаснет.

Рис. 4. Горение фитиля свечи ()

Так произойдет, потому что горящая свеча израсходует кислород в банке, который поддерживал ее горение, но стало много углекислого газа.

Этот опыт доказывает, что кислород поддерживает горение. Углекислый газ выделяется при любом горении - дров, угля, нефти, табака, и других горючих веществ, и горения не поддерживает.

Используя знания об этом свойстве кислорода, мы сможем помочь человеку, если у него загорелась одежда: необходимо накрыть огонь плотной тканью, чтобы не поступал кислород.

Состав воздуха постоянен, это важное условие жизни на Земле. Но ведь во всех странах мира ежегодно сжигаются миллиарды тонн топлива, выделяя в атмосферу огромное количество углекислого газа и расходуя кислород.

Рис. 5. Выхлопные газы автомобилей ()

То же самое происходит на производствах, при пожарах.

Люди, животные, растения и даже микробы дышат и также поглощают кислород, а выделяют углекислый газ.

Рис. 7. Дыхание живого существа ()

Но при этом состав воздуха на планете в целом остается постоянным. Это результат работы зеленых растений, которые являются главным источником пополнения запасов кислорода на Земле.

В растениях под воздействием солнечного света из углекислого газа и воды образуются питательные вещества и кислород. Чем больше зеленых растений, тем чище воздух, поэтому в лесу так легко дышится.

Как было сказано, не все составляющие воздуха являются постоянными. Наличие и количество частичек пыли, пыльцы растений, соли других примесей зависит от местности и времени года.

Эти частицы появляются из дыма вулканов, пустынь, океанов, почвы, цветущих растений. В конце июня, например, появляется тополиный пух, а во время активного цветения растений, в воздухе много пыльцы.

Рис. 11. Частички морской соли ()

Дышать загрязненным воздухом нежелательно для здоровья. Хотя, с другой стороны, пыль делает наш мир красивым: красочные закаты и рассветы - результат отражения солнечного света от пылинок, рассеянных в верхних слоях атмосферы.

Закат обычно красный - частички пыли и водяного пара отражают красные солнечные лучи таким образом, что их мы видим последними.

В центре каждой капельки дождя есть пылинка, которая помогла быстро образоваться этой капельке.

Туманы, облака и дождь состоят из множества пылинок, которые обволакиваются жидкостью.

На следующем уроке мы узнаем о таком природном явлении, как ветер, о причинах движение воздуха в природе и дома. Рассмотрим методы определения направления и силы ветра. Охарактеризуем роль ветра в природе и жизни людей.

1. Вахрушев А.А., Данилов Д.Д. Окружающий мир 3. М.: Баллас.
2. Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир 3. М.: ИД «Федоров».
3. Плешаков А.А.Окружающий мир 3. М.: Просвещение.

1. Энциклопедия кругосвет ().
2. Академик ().
3. Библиотекарь.Ру ().

1. Подготовьте небольшое сообщение о проблеме загрязнения атмосферы, предложите пути устранения этих проблем.
2. Проведите опыты по доказательству свойств кислорода. Опишите свои действия, наблюдения, результаты.
3. *Напишите развернутый ответ на вопрос «Как зеленые растения поддерживают равновесие в газовом составе атмосферы?»

Человеку, чтобы быть здоровым и сильным, также нужно, чтобы жизненная сила находилась в нём в постоянном движении. А главный двигатель жизненной силы, конечно же, дыхание.

Кажется, как всё просто: дыши себе, как получится, и будешь здоров!

Не тут-то было! Оказывается, мы давно разучились дышать, а виноваты, как ни странно, эволюция и технический прогресс.

Мы так редко бываем наедине с природой, дышим свежим, не загрязнённым воздухом. Наши лёгкие давно не работают в полную силу, так как научились защищаться от токсичных выбросов производства. И дыхание перестало быть двигателем жизненной силы. Оно больше не энергетическое, не запускает живительные силы нашего организма. Потому что мы разучились правильно дышать.

Попробуйте забыть, что уже с рождения живёте на Земле. Представьте, что впервые очутились на прекрасной неизвестной планете, прилетев из далёкой галактики. Представили?

Посмотрите, какая величественная природа! В ней нет бушующих страстей, злости, ненависти и агрессии. Даже во время стихийных катаклизмов, когда извергаются вулканы, выворачиваются с корнем деревья, мир нашей планеты спокоен. Да, он постоянно в движении, но не испытывает эмоций, которые терзают человека. Природа не знает, что такое злость и обида.

А теперь сравните с собой. Как же мы не похожи на окружающий мир!

Мы переполнены всевозможными эмоциями, внутри кипят страсти, страхи, волнения, злость. Но мы научились их скрывать от других: нельзя чтобы кто-нибудь догадался о моих страхах – я само спокойствие. Притом, что нас переполняют эмоции, энергия застыла!

Чувствуете разницу? Природа совершенно спокойна, при постоянной энергетической активности, а человек, при всех переполняемых его эмоциях, лишен движения энергии.

Вывод? В нашем организме существуют барьеры, которые мы же и создаём, и они препятствуют движению жизненной силы, мешают ей циркулировать.

Почему же это происходит? Да очень просто! Мы разучились дышать. И пожинаем многообразье болезней, так как дыхание больше не энергетическое.

Поэтому, чтобы жизненная сила постоянно была в движении и уничтожала барьеры и застои на своём пути, нужно вновь научиться дышать. А правильное дыхание вымоет весь негатив, вместе с ненужными эмоциями.

Как и все остальные процессы, происходящие в организме, необходимые для функционирования (или другими словами – для жизни), дыхание происходит автоматически. Нам не приходится приказывать себе: Вдохни! Выдохни! Точно также автоматизированы и привычки, выработанные человечеством за века, дышать неправильно, поверхностно.

Как же происходит дыхание?

Посмотрите, каким совершенным механизмом дыхания одарила нас природа! Но мы оказались на месте первоклассника, допущенного к управлению самолётом: нет необходимых знаний и даже элементарной инструкции, как этим механизмом пользоваться. А ведь над его созданием поработали лучшие инженеры Вселенной!

Всё начинается с носа, через который воздух проходит в горло, гортань трахею, постепенно очищаясь и согреваясь, и попадает в бронхи. Бронхов у нас пара – левый и правый, и соединены они бронхиолами, состоящими их огромного количества трубочек, по которым воздух, пройдя довольно длинный путь, попадает в лёгкие.

Но для дыхания не нужно старательно втягивать воздух носом! Представьте, что это было бы за ужасающее зрелище: громко сопящие насосы, втягивающие и выталкивающие воздух…

Нет, вселенские инженеры придумали простой в своей гениальности механизм, подчиняющийся законам физики. Если каким-то образом расширить лёгкие, то внутри них образуется вакуум, и в него сразу же устремится по дыхательным путям воздух.

Но как заставить лёгкие расшириться?

Они не состоят из мышечной ткани, а значит, не могут сжиматься и расширяться самостоятельно, но их может заставить расшириться грудная клетка. Но и грудная клетка не двигается по собственному желанию, её нужно «заставить» это сделать. А это под силу замечательной мышце, выполняющей функцию перегородки между брюшной и грудной полостями – диафрагме.

Способность мышцы сокращаться и растягиваться известна всем: именно ей мы обязаны умением ходить, двигаться, разговаривать, жевать… Ну перечислять все блага, которые нам дают мышцы не буду.

Работа диафрагмы оочень похожа на кузнечные меха. (Я думаю, в интернете можно найти соответствующее видео и мехов в кузнице, и у стеклодувов). Расширяясь, диафрагма расширяет грудную клетку, а она уже растягивает лёгкие. Внутри лёгких образуется вакуум, который сразу же заполняется наружным воздухом. Мы вдохнули!

Но, как всякая мышца, после расширения диафрагма начинает сокращаться, сжимая грудную клетку. Лёгкие также сжимаются, вслед за грудной клеткой, и выталкивают воздух, который перестал умещаться, наружу. Мы выдохнули!

Но человек постарался всё испортить. Для этого использовалось всё: и тесная одежда (вспомните корсеты, которыми стягивали рёбра, чтобы сделать тонкую талию), и воздух, испорченный производством, и такие эмоции как страх, злость, гнев, мешающие полноценному дыханию. Диафрагма перестала выполнять свою обязанность, недостаточно растягивается и мы не получаем нужного для полноценной жизни количества воздуха.

Если вся дыхательная система работает дружно, то вдыхаемый воздух заполняет лёгкие до самых верхних кончиков, а выдыхая – начинает вытеснять его тоже с самого верха. Получается, что воздух в лёгких постоянно движется. Но если диафрагма выключена из работы, нет того «насоса», который наполнит лёгкие до краёв, и верхушки остаются пустыми, кислород в них не поступает. Нет движения кислорода – образуется застой энергии. А застой – это то же болото. А в болоте, как известно, гниль и плесень – для человека, это различные болезни.

Кроме этого застоя, такое неполное дыхание не доставляет в лёгкие необходимого для организма количества кислорода. Значит, и все остальные органы не дополучают нужную им энергию и в них также образуются застои, которые обязательно приведут к болезням.

Вот оказывается, что может натворить неправильное, неполное дыхание со здоровьем.

Замечательные слова о дыхании найдены в древнем санскритском тексте:

Жизнь - это промежуток между одним дыханием и другим, тот, кто вполсилы дышит, тот вполсилы живёт, но тот, кто овладел искусством дыхания, получил контроль над всей деятельностью своего существа.

Вполне возможно самостоятельно определить, что именно мешает нашему дыханию быть правильным. Для этого нужно проанализировать «всего» 4 пункта.

Первый – полнота работы легких. Чем меньше объём вдыхаемого воздуха, тем меньше кислорода достаётся каждому отдельному органу.

Второй – частота дыхания. Посчитайте количество вдохов, сделанных за одну минуту. Если получится более 8-12, лёгкие не наполнятся полностью, так как это возможно только при медленном, спокойном, плавном дыхании. Обычно, дыхание учащается при нехватке воздуха и является следствием неполного дыхания. Но частота не заменяет глубину наполнения, дыхание остаётся поверхностным. А вот вред дыхательной системе наносится значительный.

Существует мнение, что человеку отпущено определенное количество вдохов, и от того, с какой частотой вы дышите – зависит, как долго вы проживете, за какой срок используете все свое дыхание.

Третий – активная работа дуэта диафрагмы и грудной клетки и спокойные расслабленные плечи и грудь, не задействованные в процессе дыхания.

Попробуйте провести маленькое обследование.

• Если положить ладони на плечи у основания шеи и понаблюдать во время дыхания, можно почувствовать – поднимаются ли они в такт дыханию вверх и вниз.
• Затем переместите ладони на грудную клетку в районе легких и обратите внимание, насколько заметно вздымается при вдохе у вас грудь.
• И следующий этап - положите ладони на область живота и определите, приходит ли он в движение, выпирая при вдохе и втягиваясь при выдохе.

При естественном дыхании активно работает диафрагма, поэтому живот будет выпячиваться и втягиваться в темпе вдохов и выдохов. Плечи совершенно не реагируют на процесс дыхания, т.к. грудная клетка растягивается диафрагмой, а не тянется ключицами.

Всего-то и нужно – направить внимание на диафрагму и попросить её опуститься (расшириться). Воздух легко, без ваших усилий, автоматически начнёт заполнять всю дыхательную систему.

И, наконец, четвёртый пункт. Нужно , а не использовать его как насос. Воздух сам заполняет дыхательную систему, проходя по двум путям до самых краёв лёгких, в этом случае дыхание будет лёгким и бесшумным. И этому способствует только работа диафрагмы.

Какой же вывод нужно сделать?

Для того чтобы дыхание было полноценным, нужно взять его процесс под контроль. А вернув себе умение дышать, мы получим контроль и над своей жизненной энергией, и над своими эмоциями, и над своим здоровьем.

Это смотря где дышать. Одно и то же действие – вдох-выдох – имеет разительные отличия в зависимости от местонахождения вдыхающего-выдыхающего.

О составе атмосферного воздуха – базовом, так сказать, - коротко и лишь для того, чтобы больше к этому не возвращаться: 78,3 % его составляет азот, 20,95 % - кислород, 0,94% - озон и прочие инертные газы, 0,03% - углекислый газ и 0,05% - водяной пар. Но это в идеале. Теперь о том, какой воздух (а главное, где) мы реально в объеме до 1,5-2 литров прокачиваем через свои легкие за один вдох-выдох.

Начать с хорошего или плохого? Пожалуй, с хорошего. Еще лучше – с высокого.

Горный воздух! О его восхитительных и целебных свойствах говорит не только сам факт здоровья и долгожительства среди жителей горных краев, но и то, что обитатели низин и городов ездят в горы все за тем же здоровьем и покоем. Все дело в воздухе, который в условиях высокогорья отличается насыщенностью отрицательно заряженными ионами, повышенным содержанием углекислого газа и пониженным содержанием кислорода, что и создает эффект разреженности. Наконец, этот воздух практически не содержит отравляющих нас примесей.

В одном ряду с горным по чистоте и пользе для организма стоит воздух хвойных лесов и парков. Здесь он насыщен фитонцидами, которые имеют свойство уничтожать болезнетворные микробы разного происхождения, вплоть до туберкулезной палочки, не говоря уже о простудных, легочных и бронхиальных инфекциях. Не настолько эффективен, но чист и свеж воздух в любом месте, где в изобилии растут деревья – легкие планеты.

Если же дышать воздухом у моря – там свои особенности. Во-первых, все целебные компоненты морской воды в виде микроскопических кристалликов содержатся и в морском воздухе – это соли магния, кальция, и, конечно же, йода.

А теперь о том воздухе, который окутывает нас в повседневной жизни, то есть, в городских условиях. Увы, это далеко не горный-не хвойный-не морской и даже не парковый воздух. Абсолютно все вредные примеси в атмосфере – последствия деятельности людского сообщества. Первое и неизбежное – это автомобильные выхлопы. Подсчитано, что до 80% загрязняющих веществ числится именно за автотранспортом. Благодаря ему, мы вдыхаем аммиак, формальдегид и окислы азота.

Вблизи промышленных предприятий воздух, соответственно, содержит большое количество выбросов производства, и порой даже не в виде химических веществ, а вполне ощутимых субстанций, например, угольной пыли.

В помещениях тоже нет спасения. Экологи вычислили, что здесь воздух в пять и более раз грязнее наружного. Так, в офисах активное выделение вредных веществ исходит от современных стройматериалов и конструкций, а также оргтехники с ее перманентным электромагнитным излучением. Здесь воздух кишит соединениями того же формальдегида, свинца, кадмия, ртути, фенола, цинка, хлора и т.д. Чем может грозить ежедневное вдыхание этих веществ – нетрудно догадаться.

А дома, наверно, все в порядке? Увы, нет! Уже потому, что не все могут позволить себе ремонт и интерьер, а также мебель исключительно из экологически чистых материалов. Всевозможные пластиковые окна и поверхности, мебель из ДСП, лакокрасочные покрытия – все это отравляет нас ежечасно. В самом чистом доме в воздухе витают ядовитые испарения от моющих и бытовых средств, а также сотни тысяч невидимых глазу пылинок и пылевых клещей. Приверженцы стерильной чистоты в доме привносят вместе с хлорсодержащими средствами тот самый ядовитый хлор. На одежде после химчистки остается и распространяется по дому «свежий» запах перхлорэтилена. А табачный дым, содержащий более трех тысяч видов токсичных веществ? Кстати, он имеет свойство не выветриваться и оседать на всех поверхностях, равно как и в легких курильщика и окружающих. Сами обитатели жилища – люди и животные – выделяют в атмосферу около 150 видов не совсем полезных химических веществ и микробов, содержащихся в микроскопических фрагментах кожи, перхоти, шерсти, выдыхаемого воздуха. Аэрозоли, лаки, дезодоранты…

Самое интересное, в разных помещениях воздух разный по составу.

Так, на кухне он изобилует продуктами горения – угарного газа, фенола, формальдегида, окислов серы, азота и проч. В ванной – плесневыми грибками, бактериями и теми же испарениями от моющих и чистящих средств. Спальня – настоящий рассадник сапрофитов – клещей, питающихся микроскопическими частицами человеческой кожи и обитающими на наших постельных принадлежностях, а также в воздухе в виде частичек пыли – от ковров на полу и регулярно встряхиваемых покрывал и подушек. Если спать без притока свежего воздуха при закрытых форточках, и без того бедный воздух будет прокачан легкими неоднократно, и с каждым разом содержание кислорода в нем будет все меньше.

И что теперь, не дышать? Переселяться в горы и заниматься выращиванием цветов? Это, пожалуй, не выход. Есть различные способы, помогающие с переменным успехом очищать воздух и насыщать его полезными компонентами – ионизаторы, специальная растительность… Но это уже другая тема, и тоже очень большая.