Исследовательская работа Математика сердца



IX Всероссийская акция «Спорт-альтернатива пагубным привычкам»

Номинация «Исследовательская работа»

Тема: «Математика сердца»

Выполнил:

Кашин Тимофей Алексеевич,

10.07.2005 г.р. (7 лет),

443026, Самара, ул. 8 Марта,

д.33, кв.55

МБОУ СОШ № 127, 443112, г. Самара, ул. Академика Н. Д. Кузнецова, д.7

Руководитель:

учитель математики

Кузнецова Светлана Николаевна,

помощник Кашина Евгения Алексеевна (мама)

Консультант: детский кардиолог ГБ №7

Керенских Севилья Александровна

Самара,

2012-2013 уч.г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………….3

Строение и работа сердца…………………………………………………….6

Причины возникновения и роста числа сердечнососудистых заболеваний………………………………………………………………………7

Математика сердца……………………………………………………………8

3.1. Значение математики в медицине……………………………………….8

3.2. Исследование состояния сердца группы учащихся, регулярно занимающихся спортом, и влияния на сердце физических нагрузок…………………………………………………………………………8

3.2.1. Расчёт максимально допустимого пульса…………………………10

3.2.2. Расчёт субмаксимального пульса………………………………….10

3.2.3. Расчёт двойного произведения………………………………………11

3.2.4. Расчёт пульса…………………………………………………………11

3.2.5. Исследование нервной регуляции ССС. Расчёт индекса Кердо…12

3.2.6. Наблюдения за весом………………………………… ……………..13

Памятка «Как защитить свое сердце»………………………………………14

Заключение………………………………………………………………………15

Список использованной литературы…………………………………………16

Введение

Здоровье — бесценное достояние не только каждого человека, но и всего общества. При встречах, расставаниях с близкими и дорогими людьми мы желаем им доброго и крепкого здоровья, так как это – основное условие и залог полноценной и счастливой жизни. Здоровье помогает нам выполнять наши планы, успешно решать основные жизненные задачи, преодолевать трудности, а если придется, то и значительные перегрузки. Доброе здоровье, разумно сохраняемое и укрепляемое самим человеком, обеспечивает ему долгую и активную жизнь. Каждый человек имеет большие возможности для укрепления и поддержания своего здоровья, для сохранения трудоспособности, физической активности и бодрости до глубокой старости.

Самым главным центром нашей жизни на протяжении веков является сердце. С биологической точки зрения сердце — феномен поразительный. Оно может пульсировать самостоятельно безо всякой связи с мозгом и делает

10 000 ударов в день и примерно 40 миллионов ударов в год. В зародыше оно начинает формироваться раньше мозга. Ученым до сих пор не известно наверняка, что вызывает это самовозникающее сердцебиение. Сердце — это пульт управления нашего тела. Оно тесно соединяет нас с опытом нашей жизни. До последнего времени к этому типу теорий относилась медицина.

Но уже в течение ряда лет врачи занимаются исследованиями по диагностики сердечных заболеваний. Сотрудники института сердечных заболеваний проводят анализ состояния каждого больного с поразительной логической скрупулезностью, свойственной до последнего времени лишь математическим исследованиям.

Математика и математический стиль мышления может принести большую пользу в области медицины и здоровья.

Цель научно-исследовательской работы: рассмотреть возможность

применения математики при первичной самостоятельной диагностике сердца.

-3-

Задачи:

изучить причины возникновения и роста сердечнососудистых заболеваний;

рассмотреть роль математики в медицине;

подобрать математические формулы, используемые в медицине для диагностики сердечнососудистых заболеваний;

провести исследование состояния сердца группы учащихся, регулярно занимающихся спортом;

составить памятку «Как защитить свое сердце».

Актуальность проблемы. Главной функцией сердца является достаточное снабжение кровью всех органов и тканей для доставки кислорода и питательных элементов каждой клетке организма, а также выведение из клеток продуктов их жизнедеятельности.

Количество случаев заболевания сердца в наше время постоянно увеличивается. Сердце часто страдает от неправильного питания, колебаний давления, психоэмоциональных нагрузок и неправильно рассчитанных физических нагрузок. В настоящий момент смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в России составляет 56%. Этот показатель в Европе в среднем в 3,5 раза ниже для мужчин и в 1,5 раза ниже для женщин.

Говорят только факты…

4 мая 2008 года скончался 19-летний футболист клуба российской премьер-лиги «Сатурн» из Раменского Кирилл Спасский. Игрок умер от сердечного приступа на тренировочной базе команды в подмосковном Кратове.

14 октября 2008 года 19-летний хоккеист омского «Авангарда» Алексей Черепанов умер во время хоккейного матча. Причиной его смерти стала острая сердечная недостаточность, миокардиопатия.

20 ноября 2009 года умер во время прямого радиоэфира ведущий и шоумен Роман Трахтенберг. Ему был 41 год. Непосредственной причиной

-4-

смерти Романа Трахтенберга стал сердечный приступ.

16 декабря 2009 года умер спортсмен и шоумен Владимир Турчинский. Ему было 47 лет. Причина смерти – инфаркт миокарда. Известно также, что у него была повышенная свертываемость крови – а это увеличивает риск тромбообразования. Незадолго до смерти он обращался к врачам с жалобой на сердце, но патологий выявлено не было. Говорят, что приезжая на работу, он не раз говорил: «Ребята, устал, с ног валюсь».

В тот же день, 16 декабря 2009 года умер государственный и политический деятель Егор Гайдар. Ему было 53 года. Причина смерти – отек легких, вызванный ишемией миокарда.

18 марта 2010 года на 40-м году жизни неожиданно во время тренировки остановилось сердце лучшего игрока ХХ века в мини-футбол Константина Ерёменко.

Этот список можно продолжать и продолжать…

Внезапная коронарная смерть – смерть от остановки сердца. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет ее как смерть, наступившую мгновенно или в течение 6 часов после начала сердечного приступа.

-5-

Строение и работа сердца

Если, сжав руку в кулак, положить ее в центр груди, а потом совсем чуть-чуть сдвинуть влево, то можно получить представление о размерах и положении сердца. Размер его небольшой, как раз примерно с размер сжатого кулака. Сердце – мышечный орган, который работает на протяжении всей жизни человека.

Оно перекачивает около 5-6 литров крови в минуту. Этот объем увеличивается, когда человек двигается, физически напрягается, и уменьшается во время отдыха.

Сердце – это мышечный насос, который обеспечивает движение крови по сосудам. Вместе сердце и сосуды составляют сердечно-сосудистую систему. Она состоит из большого и малого кругов кровообращения.

Сердечная мышца называется миокардом. Выделяют сократительный и проводящий миокард. Сократительный миокард – это собственно мышца, которая сокращается и производит работу сердца. Для того чтобы сердце могло сокращаться в определенном ритме, оно имеет уникальную проводящую систему. Электрический импульс для сокращения сердечной мышцы возникает в синоатриальном узле, который находится в верхней

-6-

части правого предсердия и распространяется по проводящей системе

сердца, достигая каждого мышечного волокна. Стоит отметить, что сердце сокращается не целиком одновременно, а частями и по очереди: сначала предсердия, а потом желудочки.

Если ритмично сжимать и разжимать кулак, то можно приблизительно представить себе, как сердце работает. Почему же может возникнуть внезапная остановка сердца?

Причины возникновения и роста числа

сердечнососудистых заболеваний

Решающую роль в развитии сердечнососудистых заболеваний, как считают врачи, играет образ жизни. Главные причины возникновения и роста числа сердечнососудистых заболеваний:

курение;

злоупотребление алкоголем;

неправильное питание;

постоянные стрессы;

чрезмерные физические нагрузки (нерациональные, непривычные);

или напротив низкая физическая активность;

несвоевременное прохождение профилактических осмотров при выявлении первых симптомов заболевания.

В наших силах постараться еще до появления первых симптомов предупредить его. Каковы первые признаки заболевания сердца:

боли в сердце;

слабый ускоренный пульс;

одышка при незначительных физических нагрузках;

вялость;

плохое настроение;

раздражительность;

-7-

уныние;

плохой сон;

сердцебиение;

преждевременное старение;

преждевременное утомление.

Непосредственные причины внезапной остановки кровообращения следующие:

фибрилляция желудочков – быстрые беспорядочные сокращения мышечных волокон, которые очень расстраивают работу сердца. Само сердце при этом живо, но кровообращение останавливается.

тахикардия – резкое увеличение числа сердечных ударов в минуту (90 и больше).

асистолия – отсутствие сердечных сокращений (систол). Желудочковая асистолия ведет к остановке сердца.

брадикардия – уменьшения количества ударов сердца в минуту (55 и меньше).

ишемическая болезнь сердца (ИБС) – это болезнь, объединяющая стенокардию, инфаркт миокарда и атеросклеротический кардиосклероз.

Математика сердца

Значение математики в медицине

Математика – это чрезвычайно мощный и гибкий инструмент при изучении окружающего нас мира. Все сведения фиксируются и обрабатываются в виде чисел. А поскольку обработкой числовой информации занимается математика, вот вам и связь между медициной и математикой. Любая наука означает применение математики.

Исследование состояния сердца группы учащихся, регулярно занимающихся спортом, и влияния на сердце физических нагрузок

Существует проблема тренировки детей. Парадокс в том, что талантливого ребенка загубить проще, чем обыкновенного. Приходит ребенок 10-12 лет на

-8-

тренировку с нормальным сердцем. Потом начинается период, когда мышцы быстро растут, а сердце не успевает расти. Такой ребёнок может на пульсе 200 бегать часами. Сердце маленькое, оно при этом закисляется, а мышцы не закисляются. В 13 — 16 лет, дистрофия миокарда уже есть, но он чемпион России в легкой атлетике, в лыжных гонках… Ему исполняется 16 — 17 лет, надо идти в сборную команду, а у него сердца нормального нет, всё. Поэтому у нас в легкой атлетике сейчас практически нет бегунов. Они в большинстве своём изуродованные, у них плохие сердца. Что же делать?

Первоначально необходимо проводить исследования сердца, по результатам которых давать соответствующую нагрузку. Тогда не будет никаких проблем, сердце будет сохранено. Объёмы будут наращиваться постепенно, сердце будет догонять мышцы.

Для большинства людей понятия «спортсмен» и «здоровый человек» – синонимы. Однако врачи знают, что у спортсменов относительно высока вероятность внезапной смерти. Виной тому – особенности, которые приобретает сердце в результате долгих и упорных тренировок. У медиков даже есть специальный термин – «спортивное сердце». С одной стороны, спортивное сердце – это полезное приобретение тренированного организма, а с другой стороны – патология.

Профессиональный спорт сегодня молодеет, поэтому и число внезапных смертей среди спортсменов растёт.

Мы решили обратить внимание родителей, тренеров и самих учащихся, занимающихся спортом, на данную проблему. Показать ряд способов первичной диагностики состояния сердца.

Важно уметь хотя бы приблизительно оценивать свои физические возможности. Этим мы сейчас и займемся.

Для определения физической работоспособности (и соответственно, определения оптимальных для данного человека физических нагрузок)

существуют различные способы, от самых простых и приблизительных до

-9-

высокоточных, но сложных и требующих наличия специальной аппаратуры. Самым простым способом дозирования нагрузок является определение максимального и субмаксимального пульса.

Для исследования была выбрана группа учащихся 10-х классов школы (5 человек), регулярно занимающихся спортом.

3.2.1. Расчёт максимально допустимого пульса

Максимально допустимый пульс — частота пульса, которая соответствует той работе сердца, при которой достигается максимально возможное потребление кислорода работающими мышцами.

Существует известная упрощенная математическая формула:

МП = 220 – В, где МП – максимальный пульс, В – возраст.

Ф.И.О.

обследуемого

Возраст

Максимально допустимый пульс (МП)

Воробьёв А.

17 лет

220-15=205

Тихонов Д.

16 лет

220-16=204

Яковлев В.

17 лет

220-14=206

Васильев А.

16 лет

220-13=207

Красавцев М.

16 лет

220-14=206

3.2.2. Расчёт субмаксимального пульса

Субмаксимальный пульс рассчитывается как 75% или 85% от максимального.

СП = 0,75 х МП (для людей, имеющих проблемы с сердцем),

СП = 0,85 х МП (для людей тренированных и практически здоровых).

Ф.И.О.

обследуемого

Возраст

Максимально допустимый пульс

Субмаксимальный пульс (СП)

Воробьёв А.

17 лет

205

0,75х205=154

Тихонов Д.

16 лет

204

0,85х204=173

Яковлев В.

17 лет

206

0,85х206=175

Васильев А.

16 лет

207

0,85х207=176

Красавцев М.

16 лет

206

0,85х206=175

Таким образом, максимальный эффект для здоровья мы получаем при нагрузке, соответствующей субмаксимальному пульсу.

________________________________________________

Примечание. Все расчёты выполнялись с использованием калькулятора.

-10-

То есть нагрузка должна давать пульс, не превышающий субмаксимальный уровень и уж тем более не приближаться к максимально допустимому уровню. В противном случае, наносится большой вред здоровью, а возможна и внезапная смерть.

3.2.3. Расчёт двойного произведения

Для выявления индивидуальной переносимости нагрузок существует еще один метод определения физической работоспособности.

Двойное произведение: ДП= П х АД : 100, где

ДП — это двойное произведение, П — частота пульса в 1 мин,

АД — величина систолического артериального давления.

Для здорового человека ДП должен быть при субмаксимальной нагрузке в пределах 250-330. Мы рассчитали двойное произведение для нашей группы.

Ф.И.О.

обследуемого

Возраст

Пульс

АД

ДП

Воробьёв А.

17 лет

154

164/92

154х164:100=253, здоров

Тихонов Д.

16 лет

173

120/75

173х120:100=208, есть отклонения

Яковлев В.

17 лет



Страницы: 1 | 2 | Весь текст




sitemap sitemap