Конспект уроку на тему "Вплив звукових та електромагнітних коливань на організм людини"

Тип матеріалу: 
Предмет: 
Навчальний рівень: 

А.М. Куцупатра, Кам'янська ЗОШ № 2, Кам'янський р-н, Черкаська обл.

Цілі: розглянути властивості механічних та електро-магнітних хвиль, їхні характеристики, сфери застосування та вплив на організм людини; з'ясувати,

як правильно користуватися благами цивілізації без шкоди для здоров'я; розвинути культуру користування побутовими приладами без шкоди для власного самопочуття, виховувати самосвідомість, відповідальність та організованість.

Тип уроку: нестандартний, урок-конференція.

Демонстрація: «Як зварити яйце за допомогою мобільного телефону» (На початку уроку між двома мобільними телефонами покласти сире яйце; телефонии мають перебувати в режимі розмови.)

Обладнання: мультимедійна система; таблиця «Шкала електромагнітних хвиль».

ХІД УРОКУ

І. ВСТУПНЕ СЛОВО ВЧИТЕЛЯ

Учитель. Слово «фізика» перекладається українською як «природа». Ця наука досліджує різноманітні природні явища: електричні, звукові, магнітні, механічні, світлові, теплові. Фізичні знання потрібні для виготовлення різних машин, механізмів, приладів, які людина використовує в побуті, виробництві, наукових дослідженнях тощо.

Щоб зрозуміти, як далеко вперед ступило людство, достатньо порівняти умови морських подорожей у сиву давнину й нині.

На відміну від давньогрецьких вітрильників, корабель XXI ст. має двигун і не залежить від примх вітру. У сучасного капітана є докладна карта району плавання. Його судно обладнане супутниковою системою GPS, завдяки якій він завжди знає місце свого перебування й курс. Сонар попередить капітана про підводні скелі та рифи, а радар — про надводні небезпеки в умовах поганої видимості. У разі аварії капітан завжди може викликати допомогу по радіо.

Очевидно, що із сучасним обладнанням морські мандрівки стали набагато безпечнішими. Але ж усі ці прилади й механізми створені завдяки знанню законів фізики, вивчати яку ви вже закінчуєте.

У зв'язку зі зростанням потенціалу технічного прогресу й розвитком технологій, що несуть екологічну катастрофу, необхідно розглядати проблему охорони довкілля й здоров'я людини на уроках фізики.

Усе більше й більше електричних приладів входить у наш побут. Але чи всі вони покращують наше здоров'я? Зовсім ні. Робота багатьох із них полегшує працю, створює комфорт, але негативно позначається на самопочутті людини. Тож дуже часто за комфорт ми платимо здоров'ям.

Радіо, телебачення мобільний зв'язок — ми не уявляємо свого життя без них. Із задоволенням ходимо на концерти, дискотеки, слухаємо музику в навушниках. Ми не замислюємося, як усе це впливає на наше здоров'я. Завдання нашого сьогоднішнього уроку — з'ясувати, як побутові прилади впливають на наше самопочуття. Чи варто сильно підкручувати звук у телевізорі та магнітофоні, чи мояша класти мобільний телефон під подушку? Як правильно користуватися благами цивілізації без шкоди для здоров'я?

Хвиля

Хто в дитинстві не кидав камінець у калюжу, спостерігаючи, як по поверхні води розходяться кола, які ми називаємо хвилями. Ми із задоволенням їздимо на море, щоб поніжитися па сонечку й погойдатися на хвилях. Але поняття хвилі набагато ширше, ніж наші дитячі уявлення.

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

1. Що таке хвиля?

2. На які групи діляться хвилі?

3. Які хвилі належать до механічних?

4. Які хвилі належать до електромагнітних?

5. Яка частота хвиль називається звуковою?

6. Чи поширюються на велику відстань електромагнітні хвилі від побутової мережі?

7. Як змінюється вплив електромагнітних хвиль на організм людини зі збільшенням їхньої частоти?

8. Які хвилі впливають на людський організм на генетичному рівні?

Учитель. Ми розглядатимемо властивості цих хвиль із фізичної точки зору, стосовно сфери їх застосування в побуті, техніці та медицині, правил безпечного користування побутовими приладами та медичних рекомендацій, як запобігти захворюванням, що виникають внаслідок опромінення людського організму. Кожен із вас мріє стати фізиком, або біологом, або медиком, або інженером, або істориком. Сьогодні ви всі спробуєте бути такими фахівцями відповідно до ваших мрій. Урок проходитиме у вигляді конференції.

III. КОНФЕРЕНЦІЯ НА ТЕМУ «ВПЛИВ ЗВУКОВИХ ТА ЕЛЕКТРО-МАГНІТНИХ ХВИЛЬ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ»

Фізик. Як уже було зазначено, хвилі поділяються на механічні й електромагнітні.

До механічних хвиль належать інфразвукові, звукові та ультразвукові хвилі. Зараз ми розглянемо їхні характеристики та вплив на здоров'я людини.

Інфразвук — пружні хвилі, аналогічні до звукових, але з частотами, нижчими від рівня сприйняття людського вуха. Цей частотний діапазон використовують у сейсмографах для визначення землетрусів. Виявлено, що інфразвук згубно впливає на організм людини й довкілля. Це зумовлене тим, що частота інфразвуку збігається з власною частотою предмета, а це, як відомо, явище резонансу.

Журналіст. Де виникають інфразвукові коливання?

Фізик. Природнім джерелом інфразвуку є землетруси, бурі, урагани, хвилі цунамі.

Техногенним джерелом можуть бути потужне обладнання, транспорт, гірничі розробки за допомогою вибухів. Найбільшу інтенсивність інфразвукових коливань створюють машини й механізми, що мають поверхні великих розмірів, які продукують низькочастотні механічні коливання.

Журналіст. А чи можуть бути джерелом інфразвуку музичні інструменти?

Історик. З музичних інструментів інфразвук можна відтворити на органі. В одному зі старовинних лондонських театрів ставили п'єсу, у середині якої дія переносилась із сучасності в далеке минуле. Режисерові-постановнику не вдавалося створити необхідну таємність дії. Відомий фізик Роберт Вуд, що побував на репетиції, запропонував впливати на глядачів низькочастотним, нечутним звуком. Наступного дня до театру привезли трубу великих розмірів та приладнали її до органу. Незадовго до спектаклю Р. Вуд провів короткочасний дослід із впливу інфразвуку на людей. Коли він привів у дію генератор, глядачів охопили хвилювання, безпричинний страх, вони почали сумно перезиркуватися, розглядатися навколо, а декотрі встали зі стільців й пішли до виходу. Ніякого звуку не було чути, але кришталеві підвіски старовинного канделябра затремтіли. Навіть на вулиці почалася паніка.

Журналіст. Чи означає це, що інфразвук впливає на психіку людини?

Лікар-невропатолог. За великих амплітуд (залежно від частоти) інфразвук відчувається як біль у вусі, вібрація, може спричиняти відчуття страху та навіть смерть від розриву судин. Вилив інфразвуку на людину пов'язаний із резонансами внутрішніх органів.

Він може спричинити зміни в серцево-судинній й дихальній системах, вестибулярному аналізаторі. Інфразвуки чинять особливий вплив на психічну сферу людини: уражають усі види інтелектуальної діяльності; погіршують настрій; іноді з'являється відчуття розгубленості, тривоги, переляку, а за високої інтенсивності — почуття слабкості, як після сильного нервового потрясіння.

Фізик. Ідемо далі. На черзі звук — коливальний рух частинок пружного середовища, що поширюється у вигляді хвиль у газі, рідині чи твердому тілі з частотою від 16 до 20 000 Гц. Більшість явищ у природі супроводжуються характерними звуками, які сприймаються та розпізнаються вухом людини й тварин і служать для орієнтування та спілкування.

Журналіст. Шкідливим чи корисним є звук?

Лікар. Однозначної відповіді нема. Медичні дослідження показали, що шум завдає суттєвої шкоди здоров'ю людини, але й абсолютна тиша лякає й пригнічує її. Так, співробітники одного конструкторського бюро, що мали прекрасну звукоізоляцію, уже через тиждень почали скаржитися на неможливість роботи в умовах гнітючої тиші: вони були знервовані, втрачали працездатність. І, навпаки, було встановлено, що звуки значної сили стимулюють процес мислення, особливо процес лічби.

Журналіст. Отже, перебуваючи в сильному шумі, можна стати генієм?

Лікар. Звичайно, ні. Постійна дія сильного шуму може негативно вплинути на слух, викликати дзвін у вухах, запаморочення, головний біль, підвищення втомлюваності, зниження працездатності.

Журналіст. Можна періодично виходити з приміщення, щоб відпочити від шуму й далі продуктивно продовжувати працювати?

Лікар. Це не допоможе. Шум мас акумулятивний ефект, тобто акустичні подразнення, накопичуючись в організмі людини, дедалі сильніше пригнічують нервову систему. Процес нервово-психічних захворювань вищий серед осіб, що працюють в умовах шумового забруднення, ніж у людей, які працюють у нормальних звукових умовах.

Журналіст. Чи впливає звук на здатність людини контролювати свої дії?

Лікар. Шуми спричиняють функціональні розлади серцево-судинної системи; шкідливо впливають на зоровий і вестибулярний аналізатори; знижують рефлекторну діяльність, що часто стає причиною нещасливих випадків і травм.

Зменшення рівня шуму покращує самопочуття людини й підвищує продуктивність праці. З шумом необхідно боротися як на виробництві, так і в побуті. Уміння дотримуватися тиші — показник культури людини і її доброго ставлення до інших. Тиша потрібна людям так само, як сонце й свіже повітря.

Фізик. Коливання з частотами, більшими за звукові, називається ультразвуком. Ультразвук — пружні коливання й хвилі з частотами приблизно від 20 000 до 1 млрд Гц. Собаки чують ультразвукові коливання до 50 000 Гц, летючі миші — до 100 000 Гц.

Журналіст. Ультразвук використовують у медицині. Чи означає це, що він не шкідливий для людини?

Лікар. Тривалий вплив ультразвуку на організм людини спричиняє головний біль, утому, підвищену збудливість, закладеність вух, відхилення з боку вестибулярного, слухового, зорового та інших аналізаторів, порушення ендокринних та обмінних процесів, зміни функцій серцево-судинної системи. У вираясеній стадії захворювання відбуваються органічне ураження центральної нервової системи, психічні порушення, втрата працездатності.

Журналіст. Отже, у медицині його застосовувати шкідливо?

Лікар-фізіотерапевт. Ні, це не так. У медицині ультразвук використовують під наглядом лікаря. Час проходлсення процедури строго обмежений. Тому не варто боятися ультразвукових процедур. Часто ультразвук використовують для прискорення зрощення зламаних кісток, проте, як саме ультразвук впливає на механізм загоєння, поки не зовсім зрозуміло. Одна з теорій свідчить, що ультразвук має ефект, схожий до активних вправ, навантажуючи кістку й змушуючи її виробляти більше кісткових клітин,— цей процес називається остеогенезом.

Журналіст. А застосування ультразвуку не викликає у хворого больових відчуттів?

Лікар. Ультразвук має такі дії: протизапальну, розсмоктвальну, знеболювальну, спазмолітичну.

Журналіст. Отже, ультразвук використовують лише в травматології?

Лікар. Звичайно, ні. У фізіотерапії застосовують такий метод, як фонофорез, під час якого на тканини діють ультразвуком і вводять лікувальні речовини. Уведення речовин під дією ультразвуку обумовлено підвищенням проникності епідермісу й шкірних залоз, клітинних мембран і стінок судин для речовин невеликої молекулярної маси. Лікувальна речовина за введення ультразвуком не руйнується. Таким методом лікують такі захворювання, як остеоартроз, остеохондроз, артрити, бурсити, п'яткова шпора, травми опорно-рухового апарату; неврити, невропатії, радикуліти, невралгії, травми нервів.

Журналіст. Чи використовують ультразвук для діагностики захворювань?

Лікар. Ультразвукове дослідження — діагностичний метод, основою якого є отримання зображення внутрішніх органів за допомогою ультразвукових коливань. Відбиті від внутрішніх структур звукові коливання фіксують спеціальні датчики й реконструюють на екрані монітора у вигляді зображення в режимі реального часу.

За проведення УЗД не використовують йонізувальне (радіоактивне) випромінювання, що зумовлює відносну безпечність діагностики.

Можливості застосування ультразвуку в медицині надзвичайно широкі. У діагностичних цілях його використовують для виявлення захворювань органів черевної порожнини й нирок, органів малого тазу, щитоподібної залози, молочних залоз, лімфатичної системи, серця, великих суглобів, кінцівок, магістральних судин кінцівок і голови, в акушерській та педіатричній практиці. Через фізичні властивості ультразвуку недоступними для даного методу є органи, що містять повітря й кісткові тканини.

Журналіст. Чому вагітним жінкам переконливо рекомендують проходити УЗД?

Лікар. Для виявлення патологій розвитку плода на ранніх стадіях. Якщо плід має якісь фізіологічні або психічні відхилення від норми, тоді майбутнім мамам рекомендують за їхнім бажанням зробити аборт.

Фізик. Є ще запитання? Тоді йдемо далі. Зараз ми переходимо до електромагнітних випромінювань. І з'ясуємо, які приховані загрози вони таять. Електромагнітна хвиля — це процес поширення електромагнітної взаємодії в просторі.

Залежно від частоти електромагнітні хвилі відносять до різних діапазонів. Хвилі в різних діапазонах різним чином взаємодіють із фізичними тілами.

Електромагнітні хвилі з найменшою частотою належать до радіодіапазону. Радіодіапазон використовуютьдля передания сигналів на відстань за допомогою радіо, телебачення, мобільних телефонів. У радіодіапазоні працює радіолокація.

Наше довкілля завпеди перебувало під впливом електромагнітних полів. Ці поля називають фоновим випромінюванням, вони мають природне походження. З розвитком науки й техніки фонове випромінювання значно посилилося. Тому електромагнітні поля значно перевищують природний фон та останнім часом перетворилися на небезпечний екологічний чинник.

Журналіст. Що є джерелом таких полів?

Інженер. Штучними джерелами випромінювань є потужні радіотелевізійні, радіолокаційні станції, станції мобільного зв'язку, недосконалі комп'ютери, високовольтні лінії електрозв'язку, електротранспорт, електростанції й підстанції, промислові установки високочастотного нагріву, вимірювальні прилади, мікрохвильові печі, телевізори, електроплити, праски, холодильники, а також будь-які елементи, підключені до мережі.

Журналіст. Ви хочете сказати, що побутова техніка випромінює електромагнітні хвилі?

Інженер. Так. У кімнатах, де ви спите, не повинно бути ніяких увімкнених електроприладів. Лягаючи спати, потрібно не просто пультом вимикати телевізор, а вимкнути його з мережі. Так само і комп'ютер, тим більше, якщо він під'єднаний до Інтернету. Ще один приклад штучного випромінювання, який, до речі, може спричинити виникнення катаракти,— випромінювання мікрохвильових печей.

Журналіст. Чим же воно шкідливе?

Інженер. Мікрохвильова піч може випромінювати шкідливий рівень електромагнітних хвиль. У більшості сучасних конструкцій є система захисту.

Журналіст. Як перевірити, чи шкідлива мікрохвильовка?

Інженер. Перевірити, чи ваша піч нешкідлива, дуже просто. Вмикати її не треба. Покладіть всередину мобільний телефон. Подзвоніть на телефон. Якщо телефон всередині задзвонить, значить, мікрохвильова піч шкідлива й пропускає більше хвиль, ніж треба, і може завдати шкоду вашому здоров'ю.

Журналіст. Чим же шкідливі електромагнітні поля?

Лікар. Медичні обстеження засвідчили суб'єктивні розлади, що спостерігаються під час впливу електромагнітних хвиль на організм людини: слабкість, підвищена втомлюваність, пітливість, сонливість, а також розлади сну, головний біль, болі в області серця. Пригнічуються також харчові та статеві рефлекси. Окрім того, науковці зафіксували зміни показників білкового та вуглеводного обміну, збільшення концентрації азоту в організмі, деякі зміни в крові, а саме збільшення кількості лейкоцитів та тромбоцитів.

Журналіст. А мобільний телефон шкідливий для здоров'я чи ні?

Фізик. Річ у тім, що мобільний телефон — це джерело постійного надвисокочастотного випромінювання, за допомогою якого й здійснюється зв'язок. Це випромінювання пригнічує тонкі електромагнітні імпульси клітин живих організмів. Пайнебезпечнішою частиною мобільників є антена: саме вона продукує хвилі надвисоких частот.

Журналіст. Чим вони нам загрожують?

Лікар. Вони шкідливі тим, що нагрівають організм «зсередини», на клітинному рівні. Особливо від цього потерпають ті частини тіла, які не омиваються кров'ю, а відтак залишаються поза системою терморегуляції організму. Зокрема, це кришталик ока. Від внутрішнього перегрівання він руйнується й каламутніє. Це виявляється як різь в очах і шум у голові.

Мобільні телефони мають негативний вплив на якість сперми, знижуючи її втричі. Це стосується не лише тих чоловіків, які багато розмовляють по телефону, а й тих, які просто носять мобілку у кишені брюк чи на поясі.

Під час лабораторних досліджень випромінювань мобільних телефонів науковці зафіксували зростання генних мутацій, до того ж у такому обсязі, з яким сама клітина не могла впоратися. Треба врахувати й те, що постійні телефонні розмови спричиняють перенапруження м'язів, запалення сухожиль, зміщення хребців. Адже тіло перебуває в неприродному для нього положенні, фіксуючи трубку біля вуха.

Журналіст. А дітям якого віку варто купляти мобільний телефон?

Лікар. Цей бажаний для дитини момент потрібно відтягнути якомога далі. Науковці рекомендують батькам у жодному разі не купувати мобільних телефонів дітям, молодшим за вісім років. А в старших суворо регламентувати кількість розмов. Черепна коробка в дітей не така міцна й товста, як у дорослих, це може стати причиною виникнення пухлини в голові дитипи.

Журналіст. Відмовлятися від телефонів ніхто не збирається. Чи існують якісь рекомендації щодо безпечного користування мобільним телефоном?

Лікар. Якщо вам доводиться багато спілкуватися по мобільному телефону, не тримайте його постійно біля вуха. Купіть собі навушники. Це частково зменшить вплив надпотужного випромінювання.

Майте на увазі, що не всі апарати мобільних телефонів мають однакове за силою випромінювання: одні — більше, другі — менше. Тому, купуючи телефон, обов'язково попросіть показати копію сертифіката на обрану вами модель, у якому буде зазначено, що випромінювання вашого телефону відповідає міжнародним стандартам.

Журналіст. А чи залежить дія телефону на організм від оператора зв'язку?

Лікар. Обираючи оператора зв'язку, віддайте перевагу тому, який має найрозгалуженішу мережу ретрансляторів. Бо що більше телефон напружується в пошуках базової станції, то більшою стає випромінювана ними доза електромагнітних хвиль.

Журналіст. Які телефони менш шкідливі для організму?

Лікар. Не обирайте маленькі моделі мобільних телефонів, вони мають потужніше випромінювання порівняно з більшими.

Журналіст. Чи можна розмовляти по мобільному телефону в транспорті?

Лікар. Багато хто полюбляє розмовляти по мобільному в маршрутних таксі та в машинах, щоб розважитися в дорозі. Не варто цього робити, бо випромінювання мобільника відбиваються від металевого корпуса машини, збільшуючи потужність у кілька разів. До речі, окуляри в металевій оправі з тих самих міркувань також краще знімати під час розмови.

Журналіст. Які б іще рекомендації ви дали?

Лікар. Набравши потрібний номер, не притискайте відразу телефон до вуха — саме під час з'єднання відбувається найпотужніше випромінювання. Тому стежте за процесом виклику, дивлячись на екран мобільника, і лише після того, як з'єднання відбулося, підносьте його до вуха.

Тримайте телефон не ближче, ніж за 2 м від ліжка, щоб віддалити себе від випромінюваного ним поля.

Якщо кількість «антенок» на екрані вашого мобільника зменшилася, це означає, що ви потрапили в зону слабкої дії сигналу. Таке трапляється в приміщеннях вокзалів, аеропортів, метро, у підвалах. Намагайтеся уникати користування мобільним телефоном у таких умовах, бо інтенсивність його електромагнітного випромінювання збільшується в кілька разів.

Намагайтеся не розмовляти довше від трьох хвилин. Між розмовами робіть перерви не менш як на 15 хвилин. Стежте, щоб загальна кількість розмов за добу не перевищувала однієї години.

Фізик. Чи є ще запитання? Тоді ми рухаємося далі за шкалою. Електромагнітні хвилі з вищою частотою належить до інфрачервоного діапазону.

В інфрачервоному діапазоні лежить теплове випромінювання тіла.

Журналіст. Де використовують таке випромінювання?

Інженер. Реєстрація цього випромінювання лежить в основі роботи приладів нічного бачення. Інфрачервоні випромінювачі застосовують у промисловості

для сушіння лакофарбових поверхонь.

Інфрачервоне випромінювання чинить не тільки термічний, а й біологічний вплив на продукт, сприяє прискоренню біохімічних перетворень, у біологічних полімерах (крохмаль, білок, ліпіди). Конвеєрні сушильні транспортери успішно можуть бути використані під час закладки зерна в зерносховища й у борошномельній промисловості.

Журналіст. Як використовують це випромінювання в побуті?

Інженер. Останнім часом інфрачервоне випромінювання дедалі частіше починають застосовувати для обігріву. Інфрачервоні обігрівачі використовують для організації додаткового або основного опалення в приміщеннях, а так само для локального обігріву вуличного простору (вуличні кафе, альтанки, веранди).

Журналіст. Як діє інфрачервоне випромінювання на організм людини?

Лікар. Інфрачервоні хвилі, проникаючи глибоко в тіло, прогрівають тканини, органи, м'язи, кістки й суглоби. Завдяки цьому прискорюється потік крові та інших рідин тіла. Зростаючи, кров'яна циркуляція в м'язах збільшує метаболічний обмін (метаболізм — обмін речовин — сукупність хімічних реакцій, у результаті яких відбувається синтез або розпад речовип і вивільнення енергії; у процесі метаболізму організм сприймає з довкілля речовини (перевалено харчові), які, зазнаючи глибоких змін, перетворюються на речовини самого організму, складові тіла), що, своєю чергою, підсилює дію імунної системи організму, покращує живлення м'язів, різко підвищує постачання кисню до тканин.

Журналіст. Чи означає це, що інфрачервоне випромінювання не шкідливе для нашого організму?

Лікар. Перебування людини протягом тривалого часу в зоні інфрачервоного випромінювання значної потужності, як і за дії високих температур, впливає на центральну нервову систему, серцево-судинну систему (збільшується частота серцебиття, змінюється артеріальний тиск, прискорюється дихання), порушує тепловий баланс в організмі, що призводить до посиленого потовиділення й втрати необхідних для організму людини солей. Діючи на очі, інфрачервоне випромінювання спричиняє помутніння кришталика, опік

сітківки, кон'юнктивіти.

Фізик. Електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 400 до 800 нм належать до діапазону видимого світла. Залежно від частоти й довжини хвилі видиме світло розрізняється за кольорами.

І. Ньютон розділив світло на сім кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, іпдиго й фіолетовий. Число «сім» він вибрав із переконання, що існує містичний зв'язок між кольорами, музичними нотами, об'єктами Сонячної системи й днями тижня.

Журналіст. Видиме світло є джерелом життя на Землі. Невже й воно містить приховані загрози?

Лікар. Ви правильно говорите: світло — це джерело життя. Воно є причиною фотосинтезу, завдяки чому ростуть рослини. Воно надає нам із вами енергії, стимулюючи нашу діяльність. Важко уявити, що станеться, якщо світло зникне. Видиме випромінювання є єдиним подразником очей, викликає зорові відчуття, що забезпечують зорове сприйняття світу. Проте дія світла на око не обмежена тільки аспектом бачення — виникненням на сітківці ока зображень і формуванням зорових образів. Впливаючи через орган зору, світло збуджує або пригнічує центральну нервову систему, перебудовуючи фізіологічні й психічні реакції, змінюючи загальний тонус організму, підтримуючи діяльний стан. Видиме світло також визначає імунні та алергічні реакції, а також різні показники обміну, змінює рівень аскорбінової кислоти в крові, у надниркових залозах і мозку. Воно діє й на серцево-судинну систему.

Журналіст. Як впливає світло на наш емоційний истан?

Психолог. Через зорові відчуття формується емоційний стан людини. Розглядаючи всесвітньо відому картину італійського художника та архітектора епохи Відродження Рафаеля Санті «Сікстинська мадонна», учні навряд чи зможуть уявити яскраву, бурхливу, танцювальну чи маршову музику. Мабуть, у їхній уяві виникне музика спокійна, задумлива чи сумна, пісенна та мелодійна, оскільки саме через пісенність найкраще можна виразити почуття ніжності, доброти, ліричні та поетичні образи.'

Журналіст. Діти частіше дивляться телевізор, ніж відвідують музеї.

Психолог. На жаль, це дійсно так. Якщо діти постійно дивляться фільми, де наявні жорстокість та агресія, то в щоденному житті вони використовують ті прийоми й форми поведінки, які бачать на екрані. Батькам варто контролювати, чим цікавиться їхня дитина, обирати передачі й канали, які розвивають дитячу уяву, стимулюють мислити.

Журналіст. Як світло впливає на наш зір?

Лікар. Сонячне світло, будучи джерелом всього живого на Землі, а також першопричиною появи самого органу зору, за певних умов може викликати небезпечні незворотні ушкодження очей. Створені людиною потужні штучні джерела світлових випромінювань, покликані задовольняти потреби науки, виробництва та медицини, також нерідко є причиною функціональних та органічних ушкоджень очей у людей.

Різка зміна рівня загальної освітленості або яскравості розглянутих об'єктів обумовлює порушення зорового сприйняття протягом проміжку часу, необхідного для переходу на новий рівень адаптації. Це явище у фізіологічній оптиці дістало назву «осліплення».

Фізик. Рухаємося далі. Хвилі з довжиною, меншою за 400 нм, називаються ультрафіолетовими. Людське око їх не розрізняє, хоча їхні властивості не дуже відрізняються від властивостей хвиль видимого діапазону. Більша частота, а отже, й енергія квантів такого світла призводить до більшої руйнівної дії ультрафіолетових хвиль па біологічні об'єкти. Земна поверхня захищена від шкідливої дії ультрафіолетових хвиль озоновим шаром. Для додаткового захисту природа наділила людей темною шкірою. Проте ультрафіолетові промені потрібні людині для продукування вітаміну Р. Саме тому люди в північних широтах, де інтенсивність ультрафіолетових хвиль менша, втратили темне забарвлення шкіри.

Журналіст. Як діє УФ-випромінювання на нас?

Лікар. На людину й тварип малі дози УФ-випромінювання впливають позитивно — покращують імунобіологічні властивості організму. Характерною реакцією шкіри на це випромінювання є специфічне почервоніння — еритема, яка зазвичай переходить у захисну пігментацію — засмагу. Великі дози УФ-випромінювання моясуть спричинити ушкодження очей та опіки шкіри. Часті й надмірні дози в деяких випадках можуть мати канцерогенну дію на шкіру.

УФ-випромінювання підвищує тонус симпатико-адреналінової системи, активізує захисні механізми, підіймає рівень неспецифічного імунітету, а також збільшує секрецію ряду гормонів. Під впливом УФ-випромінювання утворюються гістамін і подібні до нього речовини, які мають судинорозширювальну дію, підвищують проникність шкірних судин. Змінюється вуглеводний і білковий обмін речовин в організмі.

Дія оптичного випромінювання змінює легеневу вентиляцію — частоту й ритм дихання, покращується газообмін, споживання кисню, активізується діяльність ендокринної системи.

Журналіст. Для чого потрібен в організмі вітамін D?

Лікар. Він зміцнює кістково-м'язову систему й має антирахітну дію. Дітям, які народилися в осінньо-зимовий період, лікарі-педіатри в обов'язковому порядку приписують аптечний вітамін D, щоб компенсувати нестачу сонця в цей період. Особливо слід відзначити, що тривала недостатність УФ-випромішовання може мати несприятливі наслідки для людського організму, які дістали назву «світлового голодування». Найбільш частим проявом цього захворювання є порушення мінерального обміну речовин, зниження імунітету, швидка стомлюваність тощо.

Журналіст. Якою є дія цього випромінювання на шкіру?

Лікар. Дія ультрафіолетового опромінення, що перевищує природну захисну здатність шкіри, призводить до опіків. Тривала дія ультрафіолету сприяє розвитку різних видів раку шкіри, прискорює старіння й появу зморшок. За контрольованої дії на шкіру ультрафіолетових променів, одним з основних позитивних факторів є утворення в шкірі вітаміну D за умови, що па ній зберігається природна жирова плівка.

Журналіст. Якою є роль шкірного жиру для утворення вітаміну D?

Лікар. Жир шкірного сала, що міститься на поверхні шкіри, піддається дії ультрафіолету й потім знову вбирається шкірою. Але якщо змити шкірний ясир перед тим, як вийти на сонячне світло, вітамін D не зможе утворитися. Якщо прийняти ванну відразу ж після перебування на сонці й змити жир, то вітамін D може не встигнути вбратися в шкіру.

Фізик. Чи є ще запитання? Ні? Тоді рухаємося далі. Електромагнітні хвилі ще вищої частоти належать до рентгенівського діапазону. Вони називаються так тому, що їх відкрив В. К. Рентген, вивчаючи випромінювання, яке утворюється за гальмування електронів. Рентгенівські хвилі слабко взаємодіють із речовиною, сильніше поглинаючись там, де густина більша. Цей факт використовують у медицині для рентгенівських досліджень.

Журналіст. Невже воно не шкідливе для людського організму?

Лікар. Рентгенівське випромінювання може спричиняти мутації генів, що призводить до виникнення аномалій розвитку в потомства, і пухлинні захворювання в тих, хто зазнав опромінювання. Але дози, які отримують пацієнт і персонал рентгенівських кабінетів під час проведення таких досліджень, невеликі й не завдають шкоди за умови дотримання всіх правил техніки безпеки. Особливо слід зазначити, що рентгенівські апарати потрібно періодично міняти на нові, більш сучасні. Рівень випромінювання у старих апаратах значно перевищує припустимі медичні норми.

Журналіст. Як використовують рентгенівське випромінювання?

Лікар. Рентгенографія — одержання статичного зображення на рентгенівській плівці.

Рентгеноскопія — методика отримання зображення на екрані. її відмінною рисою є моясливість вивчати органи за їхніх природних рухів (наприклад, скорочення серця). Негативна особливість полягає в тому, що рентгенівське випромінювання впливає на організм пацієнта більш тривалий час, тому доза опромінення є більшою, ніж за рентгенографії.

Рентгенівська комп'ютерна томографія заснована на скануванні об'єкта вузьким пучком рентгенівського випромінювання, мас велику роздільну здатність, дозволяє визначити щільність різних тканин.

Журналіст. Чи використовують рентгенівські промені для лікування?

Лікар. Так. Дуже широко використовують для лікування онкологічних захворювань.

Рентгенотерапія — один із методів променевої терапії, за якого для лікування використовують рентгенівські промені. Метою рентгенотерапії є пригнічення життєдіяльності клітин патологічно змінених тканин або цілковите їх руйнування без пошкодження здорових тканин. За рентгенотерапії враховують, що найчутливішими до рентгенівського проміння є статеві залози, кровотворні органи, лейкоцити, клітини злоякісних пухлин. Кожному хворому призначають індивідуальну дозу опромінювання. Рентгенотерапію широко використовують для лікування захворювань шкіри, слизових оболонок тощо. Часто рентгенотерапію застосовують разом із хіміотерапією.

Журналіст. Для чого кожну людину змушують раз на рік проходити флюорографію?

Фізик. Флюорографія — це метод рентгенологічного дослідження, що полягає в одержанні фотознімка рентгенівського зображення з флюоресцентного екрана. Найбільш поширеним діагностичним методом є флюорографія органів грудної клітини, яка застосовується насамперед для діагностування туберкульозу та злоякісних новоугворнень легень. Також у меднчній діагностиці флюорографію використовують для вивчення молочних залоз та кісткової системи.

Найвищу частоту й найменшу довжину мають γ-промені. Такі промені утворюються внаслідок ядерних реакцій і реакцій між елементарними частинками, γ-промені мають велику руйнівну дію на біологічні об'єкти. Найбільш поширеною природною радіацією є сонячна радіація, яка може викликати сонячні опіки, передчасне старіння шкіри з появою зморщок, а також має відношення до виникнення раку шкіри.

Журналіст. Звідки беруться γ-промені?

Фізик. γ-промені утворюються внаслідок природного процесу, який називається радіоактивністю.

Радіоактивність — це властивість деяких елементів (радію, урану, плутонію) випромінювати особливі види радіації — альфа-, бета- та гамма-частинки. Вона здатна спричиняти ушкодження не тільки одразу після впливу у великих дозах, а й через багато років.

Журналіст. Уран люди добувають у копальнях. Чи не є це прямою загрозою для їхнього здоров'я?

Фізик. Люди, які довго працювали на уранових рудниках, мали схильність до раку легенів. Художники, які розмальовували циферблати годинників фарбами, що світяться, часто хворіли на рак кісток.

Журналіст. А як же тоді ядерна енергетика, ядерні випробування? Чи не криють вони для нас загрози?

Фізик. Розвиток ядерної енергетики, військової промисловості, випробування ядерної зброї, використання радіоактивних ізотопів та йонізаційного випромінювання в медицині та різноманітних виробничих процесах впливають на рівень радіоактивного фону довкілля.

Журналіст. Але це не заважає випробовувати й використовувати ядерну зброю?

Історик. Актуальною наразі проблема впливу радіації стала внаслідок застосування атомної зброї в Хіросімі та Нагасакі.

Садако Сасакі, японська дівчинка, стала символом неприйняття ядерної війни. Жила в місті Хіросіма. Під час атомного бомбардування перебувала в будинку всього за милю від епіцентру вибуху й залишилася живою. Росла здоровою й активною дитиною, але в листопаді 1954 р. у неї з'явилися ознаки променевої хвороби. 21 лютого 1955 р. Садако була госпіталізована з діагнозом «лейкемія». Від свого найкращого друга вона почула про легенду, згідно з якою людина, що складе тисячу паперових журавликів, може загадати бажання, яке обов'язково здійсниться. Садако почала складати журавликів із будь-яких шматочків паперу. 25 жовтня 1955 р. вона померла, встигши зробити більше тисячі журавликів. Після публікації її листів Садако стала всесвітньо відомою. У Хіросімі та Сіетлі (США) дівчинці встановлено пам'ятники, які увічнили образи жертв ядерної атаки, що складають журавликів, сподіваючись на порятунок.

Журналіст. Ядерна енергетика — це також бомба, на якій сидить, зокрема, й Україна? Вибух атомного реактора в Чорнобилі показав, що мирний атом далеко не мирний...

Історик. Чорнобильська катастрофа — екологічно-соціальна катастрофа, спричинена вибухом і подальшим руйнуванням четвертого енергоблоку Чорнобильської атомної електростанції в ніч на 26 квітня 1986 р., розташованої на території України. Руйнування мало вибуховий характер: реактор був повністю зруйнований і в довкілля було викинуто велику кількість радіоактивних речовин. Відбувся радіоактивний викид потужністю в 300 Хіросім. Радіоактивна хмара від аварії пройшла над європейською частиною СРСР, більшою частиною Європи, східною частиною США. Приблизно 60 % радіоактивних речовин осіло на території Білорусі. Близько 200 000 людей було евакуйовано із зон забруднення.

Журналіст. А як же жінки, які мали народити? Вагітним не можна робити флюорографію: γ-промені набагато шкідливіші від рентгенівських.

Історик. Чорнобильських вагітних жінок після аварії на ЧАЕС примушували йти на аборт, а тих, що тікали, ловила міліція. Більш ніж півтисячі вагітних жінок було евакуйовано з Прип'яті і навколишніх сіл. Лікарі рекомендували робити аборти навіть тим, кого ледве торкнулася радіація. Навіть киянкам говорили, що вони ризикують народити дитину з патологіями. У всьому світі вагітні жінки масово почали робити аборти. За місяць їх було зроблено понад 250 000.

Журналіст. Які зміни відбуваються в людському організмі під впливом радіації?

Лікар. Вплив радіації на живий організм викликає в ньому різні оборотні й необоротні біологічні зміни. І ці зміни поділяються на дві категорії — соматичні, які виникають безпосередньо в організмі ураженої людини, і генетичні, що розвиваються в її нащадків.

Важкість впливу радіації на організм людини залежить від того, як відбувається цей вплив — відразу чи порціями. Більшість органів встигає відновитися, тому вони краще переносять серію короткочасних доз порівняно з тією ж суммарною дозою опромінення за раз. Як було зазначено вище, реакція різних органів на радіацію не однакова — червоний кістковий мозок та органи кровотворної системи, репродуктивні органи та органи зору найбільш вразливі. Також варто зауважити, що діти більше схильні до дії радіації, ніж доросла людина. Більшість органів дорослої людини не такі схильні до впливу радіації — це нирки, печінка, сечовий міхур, хрящові тканини. Найчастіше під впливом радіації люди хворіють на лейкемію та променеву хворобу.

Журналіст. Що це за хвороби?

Лікар. Променева хвороба проявляється через стомлюваність, блювоту, зміни в складі крові та шлунково-кишковому тракті. Можуть бути наявні серйозні та навіть смертельні ушкодження нервової системи, а також випадіння волосся. За лейкемії порушується вироблення білих кров'яних тілець, необхідних для боротьби з інфекцією, тромбоцитів, які згортають кров, запобігаючи кровотечам, та червоних кров'яних тілець, що призводить до розвитку анемії. На ранніх стадіях захворювання може бути виявлено за допомогою звичайного аналізу крові, при цьому хворий може почуватися й виглядати абсолютно здоровим. Пізніше у хворого розвиваються втомлюваність, блідість, носові кровотечі та інші види кровотеч, біль у кістках, садіння в горлі, пітливість (особливо вночі). Ще пізніше наростає слабість, посилюються кровотечі та біль, часто буває підвищена температура, збільшуються лімфатичні залози. Можливе набрякання ясен та розвиток різних захворювань шкіри.

Фізик. Після Чорнобильської катастрофи основна дія на людину визначається двома видами радіонуклідів: цезієм-137 та стронцієм-90. Вони надходять до організму з продуктами харчування і накопичуються в тканинах м'язів та кісток. У дітей через велику інтенсивність обмінних процесів стронцій утримується активніше, ніж у дорослих. У вагітних стронцій проникає через плаценту й відкладається в кістковій тканині плоду. Радіоактивні речовини активно вступають у процеси обміну, вражають клітини, спричиняють порушення роботи органів і систем регуляції. Вони виводяться з організму й знову надходять із довкілля, і чим довше перебувають в людському організмі, тим більшої шкоди йому завдають.

Журналіст. Як же захиститися від дії небезпечних доз радіації?

Лікар. Рекомендації із захисту від дії небезпечних доз радіації такі:

1. Повноцінне харчування. Насамперед слід підтримувати збалансований за всіма основними харчовими компонентами раціон, враховуючи достатню кількість мікроелементів, вітамінів та інших життєво необхідних речовин.

2. Щоденне випорожнення кишечника.

3. Уживання великої кількості рідини.

4. Уживання якомога більшої кількості овочів, фруктів, рослинної олії, цибулі, часнику.

5. Прийом рослинних препаратів з антирадіаційною дією. До їх складу входять фітосорбенти (пектин, слиз, клітковина тощо) — сполуки, які зв'язують і виводять з організму радіонукліди, важкі метали, інші токсичні речовини. Вони регулюють обмінні процеси, нормалізують вміст холестерину, поліпшують роботу печінки й нирок. Дуже важливо й те, що вони стимулюють випорожнення кишечника, нормалізують швидкість всмоктування в тонкій кишці і час просування їжі через шлунково-кишковий тракт.

Журналіст. Які продукти харчування мають антирадіаційну дію?

Біолог. Природне джерело фітосорбентів — фрукти, овочі, зернові культури та продукти їх переробки. Багато пектину містять буряки, морква, яблука, айва, сливи, аґрус, суниці, брусниця, смородина, цедра цитрусових. Насіння льону, айви, листя подорожника, липовий цвіт та квітки ромашки багаті на слизові речовини. Багато клітковини міститься у висівках, зародках пшениці,

хлібі грубого помелу, кукурудзі, капусті, буряках, моркві, цибулі, огірках, кабачках.

Рослинні антиоксиданти є також важливим засобом захисту організму від тривалої дії радіаційного навантаження. На антиоксиданти багаті обліпиха, кедрові горіхи, плоди шипшини, звичайна та чорноплідна горобина, зелений чай, полин, капуста, морква, баклажани, часник, цибуля, цитрусові, виноград.

Адаптогени — це речовини, котрі забезпечують швидке пристосування організму до зовнішніх умов. Вони містяться в женьшені, липовому цвіті, родіолі рожевій, ехінацеї, елеутерококу.

Журналіст. Як звести до мінімуму руйнівну дію випромінювання?

Інженер. Ще на стадії проектування має бути забезпечене таке взаємне розташування опромінювальних та опромінюваних об'єктів, яке б зводило до мінімуму інтенсивність опромінення. Оскільки повністю уникнути опромінення неможливо, потрібно зменшити ймовірність проникнення людей у зони з високою інтенсивністю ЕМП, скоротити час перебування під опроміненням. Потужність джерел випромінювання мусить бути мінімально

потрібною.

Колективний захист спирається на розрахунок поширення радіохвиль в умовах конкретного рельєфу місцевості. Економічно найдоцільніше використовувати природні екрани — нерівності рельєфу, лісонасадження, нежитлові будівлі.

Захист приміщень від зовнішніх випромінювань можна забезпечити завдяки обклеюванню стін металізованими шпалерами, захисту вікон сітками, металізованими шторами.

IV. ПІДСУМКИ УРОКУ.

ФРОНТАЛЬНА БЕСІДА

• Які властивості мають механічні та електромагнітні хвилі?

• Якими є їхні характеристики та сфери застосування?

• Який вплив вони чинять на організм людини?

• Як правильно використовувати побутову техніку?

V. ОЦІНЮВАННЯ РОБОТИ УЧНІВ.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Скласти пам'ятку-застереження про електромагнітні хвилі.

 

Фізика в школах України. – 2013. – № 3.

До публікації на сайті Освітнього порталу "Академія" приймаються нові авторські конспекти уроків; методичні розробки; сценарії виховних заходів; зразки шкільних творів та переказів, які відповідають новій навчальній програмі.

Популярний ВНЗ