Типы сложения тела человека: Типы телосложения человека: Эктоморф, Мезоморф, Эндоморф

Содержание

Типы телосложения и их краткая характеристика

Тело каждого человека имеет собственные, уникальные, характеристики — это и вес, и форма, и размеры, и количество мышечной массы, а также пропорции. Но среди всего разнообразия в науке принято выделять некие основные типы телосложения.

Для начала стоит отметить, что телосложение человека — это проявление генетического материала. Некоторые ученые также считают, что типы телосложения могут определять некоторые общие свойства организма, склонность к каким-либо заболеваниям и даже черты характера и темперамент. Кроме того, особенности строения тела берут во внимание при выборе системы физических тренировок или создании правильной диеты. Но существует несколько систем классификации.

Типы телосложения человека по Э. Кречмеру

Известный немецкий врач считал, что телосложение человека может определить некие общие психологические особенности, оценить реакцию индивида на влияние внешней и внутренней среды. Типы телосложения в этой системе были следующими:

  • Астеник. Люди такого типа обладали высоким ростом и хрупким телосложением. У мужчины-астеника узкие плечи, худые руки, длинные ноги, удлиненное лицо. Женщины же могли быть и низкорослыми, но хрупкость и худоба оставались неизменными.
  • Пикник. Такая форма характеризируется небольшим ростом и расплывшейся фигурой, которая объяснялась наличием богатых жировых отложений. Именно такие люди чаще всего склонны к проблемам с избыточным весом.
  • Атлетик. Сюда можно отнести людей высокого или среднего роста со спортивной фигурой, сильными мышцами, широким плечевым поясом.
  • Диспластический тип. К этой группе Кречмер относил индивидов с бесформенным строением тела или наличием каких-либо деформаций.

Типы телосложения: система профессора В.М. Черноруцкого

Эта классификация не так уж и сильно отличается от предыдущей, но считается более точной и современной. Профессор выделили три основных типа строения человеческого тела.

  • Гипостенический тип — характеризируется высоким ростом, небольшим количеством жировой ткани и слабо развитыми мышцами. Плечи узкие, шея длинная, грудная клетка вытянутая.
  • Нормостенический тип — к этой группе относятся люди с нормальными, среднестатистическими показателями. У такого человека прекрасно сформирован скелет, а также хорошо развита мускулатура. Если говорить о количестве подкожного жира, то оно отвечает средним показателям. Конечности пропорциональны, плечи широкие и грудная клетка выпуклая.
  • Гиперстенический тип — человек характеризируется низким ростом и избыточным количеством жировой ткани. Именно поэтому такие люди более склонны к ожирению. Считается, что в этой группе можно отнести пациентов с повышенным уровнем холестерина в крови.

Типы телосложения мужчин

Данная система классификации была создана Уильямом Шелдоном, профессором Гарвардского университета. Кстати, и по сегодняшний день она пользуется огромной популярностью среди бодибилдеров. Принято выделять три основных типа мужского телосложения:

  • Эндоморф — человек с округлыми, иногда расплывчатыми формами тела. Для такого мужчины характерна короткая шея, большая грудь, широкие бедра, большой шарообразный живот, мягкие мышцы, тонкие запястья. Как правило, такие представители сильного пола более склонны к ожирению.
  • Эктоморф — это типичный долговязый мужчина. У таких людей высокий рост сочетается с непропорциональными размерами рук и ног, длинной грудной клеткой и практически полным отсутствием подкожных жировых отложений.
  • Мезофморф — сюда относятся люди с нормальным телосложением. У них развита мышечная система, но есть и достаточное количество подкожной жировой клетчатки. Это мужчины с плотным, спортивным телосложением.

Конечно же, очень редко можно встретить человека, который бы представлял собой чистый образец какого-то типа телосложения. Гораздо чаще в людях сочетается две или даже три формы.

Изучение типов телосложения и пропорций тела у девушек-старшеклассниц. Коррекция телосложения средствами физической культуры.

ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский)

Федеральный университет»

Институт педагогики и психологии

Приволжский межрегиональный центр повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования

Итоговая аттестационная работа (проект)

ТЕМА

Изучение типов телосложения и пропорций тела у девушек-старшеклассниц. Коррекция телосложения средствами физической культуры.

Работа выполнена

Евдокимов Андрей Викторович, учитель физической культуры,

школы № 55 Московского района , высшей квалификационной категории.

Казань, 26 апреля 2016

Введение

Постановка проблемы

Красоту внешнего облика человека, а особенно женщины, девушки, во многом определяет красота телосложения. В то же время, как свидетельствуют результаты опросов, большинство женщин недовольны своей фигурой и хотели бы её изменить. Одних не устраивает объем талии, других — ширина бедер, третьих — рост или пропорции тела. Но идеальные варианты телосложения встречаются очень редко, а красивой может и должна быть женщина любого роста и комплекции. Главное — объективно оценить недостатки своей фигуры и правильно выбрать средства для их компенсации. Для этого нужно иметь представление о таких понятиях, как телосложение, пропорции и конституция тела.

Принадлежность к тому или иному типу конституции не может считаться достоинством или недостатком, у каждого типа есть свои замечательные особенности, которые нужно научиться использовать. Знание своих отличительных свойств позволяет каждому человеку строить свою жизнь и деятельность с учетом этих свойств, то есть выработать свой собственный стиль жизни, компенсируя некоторые отстающие возможности за счет более «выигрыша»

Цель проекта: Изучение телосложения старшеклассниц с целью его корректировки.

Задачи исследования:

  • Изучить литературу по вопросу – классификация типов телосложения

  • Определить тип телосложения у девушек-старшеклассниц.

  • Объективно оценить недостатки их фигуры.

  • Используя полученные теоретические знания, дать практические рекомендации по коррекции недостатков фигуры девушек.

Участники проекта: девушки 10 А класса школы № 161 Советского района г.Казани

Срок реализации проекта: один год

Этапы реализации проекта

  1. Изучение типов телосложения

  2. Методические рекомендации по корректировки фигуры

  3. Подведение итогов.\

Телосложение — размеры, формы, пропорции и особенности частей тела, а также особенности развития костной, жировой и мышечной тканей.

Размеры и формы тела каждого человека генетически запрограммированы. Эта наследственная программа реализуется в ходе онтогенеза, то есть в ходе последовательных морфологических, физиологических и биохимических процессов организме от его зарождения до конца жизни.

Запрограммированный генетически, тип телосложения у девушек важен не столько как определяющий внешность (хотя и это, разумеется, важно), но и для прогнозирования дальнейшего развития, здоровья девочки и женщины, степени склонности к набору веса и других, немаловажных в жизни любой девочки, девушки и женщины нюансов.

Несмотря на множество конституциональных схем и различные названия типов, главные морфологические особенности их во многом совпадают. Чаще всего выделяют три типа телосложения в зависимости от того, какой из компонентов тела преобладает в развитии – костная ткань, жировая или мышечная.

Профессор Черноруцкий В.М. выделяет три основных типа телосложения:

  • астенический (или гипостенический)

  • нормостенический

  • гиперстенический

Краткая характеристика основных типов телосложения.

Гипостенический тип

конституции (телосложения) характеризуется относительно низким расположением диафрагмы, вытянутой сверху вниз грудной клеткой (и относительно уменьшенной окружностью), вытянутой шеей, узкими плечами, длинными и тонкими конечностями, обычно значительно выше среднего ростом. Мышечная масса слабо развита. Количество жировой ткани обычно ниже среднего — в том числе и у женщин.

Нормостенический тип телосложения характеризуется хорошим (значительно лучшим, чем у гипостенического типа телосложения) развитием мышечной массы, и как следствие прочным и развитым костным скелетом. Количество жировой ткани примерно соответствует средним показателям. Плечи широкие, длина конечностей пропорциональная. Все характеристики соответствуют средним.

Гиперстенический тип телосложения характеризуется высоко расположенной диафрагмой, относительно большим по размерам сердцем, обычно ростом относительно веса ниже среднего, грудной клеткой округлой формы — сплющенной сверху вниз, обычно короткой шеей. Особенности внутреннего строения обусловлены округлой грудной клеткой. Количество жировой ткани обычно выше среднего.

Под пропорциями тела подразумеваются соотношения размеров отдельных частей тела (туловища, конечностей и их сегментов). Обычно размеры отдельных частей тела рассматриваются в соотношении с длиной тела или выражаются в процентах длины туловища или длины корпуса. Для характеристики пропорций тела наибольшее значение имеют относительные величины длины ног и ширины плеч.

На протяжении жизни телосложение может несколько изменяться под влиянием образа жизни, прежде всего занятий спортом. Например, у регулярно занимающихся плаванием и греблей не только увеличивается мышечная масса, но и становится более мощным скелет верхнего плечевого пояса. И, напротив, при полном пренебрежении собственным здоровьем даже астенический, а уж тем более нормостенический тип телосложения может постепенно обрасти изрядным количеством лишнего, ненужного организму жира. Физическая тренировка приводит к увеличению мышечного компонента при любом типе телосложения, расширяя тем самым функциональные возможности организма, повышая его устойчивость и способность к адаптации. При этом, сохраняются достоинства исходного типа, но смягчаются недостатки.

До начала нашего исследования среди учениц 10а класса мы провели опрос, в котором были использованы следующие вопросы:

1. Довольны ли вы своим телосложением?

2. Если нет, то, что вас конкретно не устраивает?

3.Владеете ли вы информацией и предпринимаете ли вы что-нибудь для улучшения фигуры?

4 Являются ли вас недостатки фигуры проблемой во время занятий на уроках физической культуры.

В опросе приняло участие 25 девушек. В итоге:

1.Довольны — 7 человек, несовсем-12 человек, не довольны – 6 человек .

2.Не довольны: весом (6 человек), прессом (15 человек), бедрами (12 человек), плечевым поясом (5 человек), талией (5 человек).

3.Нет достаточной теоретической подготовки, не владеют ей, чтобы исправить недостатки своего телосложения – 8 человек. Владеют теоритической подготовкой и предпринимают ее на практике — 10 человек

4 Нет-11 чел, иногда- 8 чел, да- 6 чел

Анализ анкет показал, что около половины опрошенных не довольны своей фигурой – лишним весом, выступающим животом, формой бедер, а так же низким ростом, более трети нуждаются в практических рекомендациях по устранению недостатков фигуры.

Для определения типов телосложения мы использовали антропометрические показатели.

Антропометрия — система измерений и исследований линейных размеров и других физических характеристик тела. Антропометрические измерения проводят по общепринятой методике с использованием специальных, стандартных инструментов. Измеряются: рост стоя и сидя, вес тела, окружность грудной клетки, талии, живота и т.п.

Измерение роста — рост стоя и сидя измеряется ростомером. При измерении роста стоя пациент становится спиной к вертикальной стойке, касаясь ее пятками, ягодицами и межлопаточной областью. Планшетку опускают до соприкосновения с головой. Измерение веса проводят с помощью весов.

Окружности груди, талии, бедер, измеряют сантиметровой лентой. Окружность грудной клетки измеряется на уровне четвертого ребра (это ниже ключицы примерно на ширину трех пальцев, выше груди), талии — в наиболее тонком месте, а бедер (таза) — в наиболее широком. При определении окружностей грудной клетки и бюста нужно сделать небольшой вдох и задержать дыхание.

«Чистые» типы телосложения практически не встречаются, т.к. каждый из нас унаследовал элементы каждого из вышеупомянутых типов. Существуют более точные методики вычисления телосложения, но мы использовали самый распространенный и простой – измерение окружности запястья рабочей кисти — берем сантиметровую ленту и обмеряем окружность запястья рабочей руки, затем по измерениям определяем тип телосложения.

  • Астенический тип: окружность запястья менее 15 см и до 15,9 см.

  • Нормостенический тип: окружность запястья

16 см и до 17,9 см.

Более точную принадлежность человека к тому или иному типу конституции можно определить, рассчитав крепость телосложения по Индексу Пинье

Рост стоя – (масса тела+ОГК на выдохе)

Индекс Пинье:

  • Менее 10 – гиперстеник

  • 10-29 – нормостеник

  • Больше 30 – астеник

Таблица измерений представлена в Приложении №1.

Итоги исследования:

  1. Астеники — 19 человек (76%),

  2. Нормастеники — 6 человек (24%),

  3. Гиперстеники — отсутствуют.

  • Крепкое телосложение — отсутствует,

  • Хорошее телосложение — 3 человека (12%),

  • Среднее телосложение — 3 человека (12%),

  • Слабое телосложение — 9 человек (36%),

  • Очень слабое телосложение — 10 человек (40%).

Практические рекомендации

Мы предлагаем комплекс упражнений вибрационно-волевой гимнастики, рекомендуемой для занятий в домашних условиях. (Приложения к практической работы

Выводы:

Развитие типа телосложения у девушки – это то, что будет с девочкой всю ее жизнь. Поэтому, разумеется, ему стоит уделить внимание. Тип телосложения диктует не только стиль одежды, ее фасоны и даже цвета (– например, для ширококостной девушки (гиперстеника) лучше подойдут темные, насыщенные оттенки, рисунок из вертикальных полос, делающий ее визуально длиннее, девушке же астенического типа вертикальные полоски противопоказаны), но и от типа телосложения зависит протекание беременности и предположительный ход родов – ведь любая девочка вырастет и захочет стать матерью. Также тип телосложения может говорить о склонности к полноте, или наоборот, отсутствии такой опасности. И хотя развитие телосложения запрограммировано генетически, еще до рождения ребенка, но скорректировать некоторые недостатки при помощи физических упражнений, все-таки можно. Ведь одна и та же система упражнений один и тот же подход не способны принести двум разным людям одинаковые результаты.

Люди с разными типами телосложения должны с разных сторон подходить к развитию собственного тела, иначе физические упражнения не принесут желаемого результата

Литература:

  • Е.В. Токарь «Коррекция фигуры: рекомендации и специальные упражнения для женщин»

  • Методы самоконтроля за физическим развитием. П.М Тельминов. (методическое пособие для студентов и учителей), Куртамыш, 2008.

  • Н.И. Сонин, М. Р. Сапин. Биология 8 класс. Человек.

Интернет-источники :

  • http://www.allwomens.ru/1773-korrekciya-teloslozheniya-sredstvami-fizicheskoj.html — Коррекция телосложения средствами физической культуры

  • http://zdd.1september.ru/2005/17/2.htm — конституция, телосложение, характер

  • http://www.fiziolive.ru/html/fiz/statii/physical_growth.htm — антропометрия

  • http://vse-diety.com/tip-teloslozheniya.html — специфические заболевания для разных типов телосложения

  • http://cito-web.yspu.org/link1/metod/met72/node9.html — Методы оценки типа телосложения (конституции тела)

  • http://www.maxivit.ru/dvv/?Krasota_ot_prirody:Idealmznye_proporcii_tela – идеальные пропорции тела

Приложения

Приложение №1.

Комплекс упражнений вибрационно-волевой гим­настики, рекомендуемой для занятий в домашних условиях.

  1. И. п.*: основная стойка. Ходьба с высоким подниманием бедра и энергичной работой рук. 1-1,5 мин. Следить за ды­ханием и осанкой.

2. И. п.: стоя, руки к плечам. Поднять одну руку вверх, затем другую и встать на носки, одну руку к плечу, затем другую, в и. п. Повторить 4-6 раз. Выполнить упражнение с напря­жением и вибрацией рук.

3. И. п.: стоя, ноги на ширине плеч, руки опущены. Руки за голову и медленный наклон туловища с напряжением и вибрацией, возвратиться в и. п. 3-6 раз в каждую сторону. В и. п. — вдох, при наклоне — выдох. Напрягать мышцы рук, туловища и ног.

4. И. п.: стоя, ноги на ширине плеч, руки вниз, кисти сжаты в кулак. Медленно (с напряжением и вибрацией) руки вверх, опустить вниз в и. п. 4-6 раз. В и. п. — вдох, при выполнении — выдох. Напрягать мышцы рук и плечевого пояса.

5. И. п.: стоя, ноги на ширине плеч, руки вниз. Встать на носки, руки вперед, с напряжением и вибрацией глубоко присесть. Пружинистым движением ног вернуться в и. п. 5-10 раз.

6. И. п.: стоя. Одна ладонь на груди, другая — на животе. Полное дыхание. При вдохе сначала выпячивается живот, затем поднимается грудная клетка (плечи не поднимать). При выдохе — втянуть живот, опустить голову. 4-6 раз.

7. И. п.: лежа на спине. Попеременное движение ног — «ве­лосипед». 15-25 раз. Не задерживать дыхание.

8. И. п.: стоя, ноги на ширине плеч, руки в стороны. Медлен­ный (с напряжением и вибрацией) поворот туловища в сто­рону, не отрывая пяток от пола, возвращение в и. п. 4-6 раз в каждую сторону. При повороте — выдох.

9. И. п.: стоя, ноги на ширине плеч, руки опущены. Медлен­но (с напряжением и вибрацией) поднять руки вверх, со­единив ладони, резко наклониться вперед, опустив руки вниз (выдох) — «дровосек». Медленно (с напряжением и вибрацией) выпрямиться, подняв руки вверх (вдох). 3-6 раз.

10. И. п.: стоя, ноги на ширине плеч, руки перед грудью согну­ты в локтях. Частые (с напряжением и вибрацией) скрест­ные движения рук навстречу друг другу. 2-4 раза. Дыха­ние произвольное.

11. И. п.: лежа на спине, ноги вместе (вначале под опорой), руки вдоль туловища. Медленно (с напряжением и вибра­цией) поднимать туловище (до положения сидя) с быстры­ми вибрирующими положениями рук. Так же вернуться в и. п. 2-8 раз. Не задерживать дыхание.

12. И. п.: лежа на животе. Согнуть руки в локтях, ладони — к плечам, голову и ноги — вверх, прогнуться — «ласточка». Не задерживать дыхание.

13. И. п.: стоя. Одна ладонь на груди, другая— на животе. Полное дыхание. 4-6 раз.

14. И. п.: основная стойка. Прыжки на прямых ногах с напряже­нием (на высоту около 5 см), руки с напряжением и вибраци­ей — вверх и в стороны. 20-40 с. Дыхание произвольное.

15. И. п.: стоя, ноги на ширине плеч, руки вниз. Медленно поднимать руки вверх. Расслабиться, Спуская сначала ки­сти рук, предплечья, плечи, слегка согнуться, наклонив голову. 4-6 раз. Дышать спокойно.

Приложение № 2

Физические упражнения для набора веса тела.

Физические упражнения можно выполнять с легкими гантелями. Постепенно увеличивайте нагрузку, но не доводите себя до утомления.

Развитие мышц ног.

Предлагаем вам упражнение для развития мышц ног и ягодиц, которое широко практикуется в танцевальных училищах — встаньте прямо, ноги вместе, руки опущены вдоль тела. Поднимите одну ногу, согните ее в колене, затем резко выпрямите. Не изменяя положения тела, ни на что не опираясь, отведите вытянутую ногу в сторону и замрите на несколько секунд. Сделайте то же движение другой ногой.

Повторите это упражнение пять раз. Постепенно увеличивайте нагрузку, доведя число повторений этого упражнения до десяти-двенадцати раз.

Развитие мышц живота.

  1. Лягте на спину, поднимите ноги и делайте ими круговые движения, имитируя езду на велосипеде. При этом не рекомендуется опускать ноги ниже 50 см. Повторите упражнение 5-10 раз

  2. Лежа на спине, приподнимайте ноги на высоту 50 см от пола, вытяните их и делайте ими движения «ножницы», широко разводя их в стороны. При выполнении упражнения не отрываете спину от пола. Повторите 8 раз. Постепенно увеличивайте нагрузку, доведя число повторений этого упражнения до 15-20 раз.

  3. Обопритесь руками и грудью о крепкий стол и поднимите как можно выше прямые ноги. Повторите 5 раз. Постепенно увеличивайте нагрузку, доведя число повторений этого упражнения до 10-12 раз.

Развитие мышц груди.

Возьмите легкие гантели, разведите руки в стороны и делайте ими круговые движения в одну сторону, затем в другую.

Развитие мышц рук.

Возьмите легкие гантели, станьте прямо, руки разведите в стороны. Согнув руки в локтях, коснитесь гантелями плеч, затем разогните руки. Это упражнение выполняется медленно, с усилием. Повторите его 12 раз.

Чтобы не было болей в спине, необходимо развивать спинные мышцы. Предлагаем следующие упражнения. Лежа на животе поднимите как можно выше одну руку, другую, затем обе руки. Повторите это упражнение 5-10 раз.

Лежа на животе, поднимите как можно выше одну ногу, другую, затем обе ноги.

Развивайте дыхание.

Развитие дыхания — имеет такое же важное значение при лечении худобы, как и при лечении ожирения. При выполнении дыхательных упражнений дышите медленно, глубоко.

Приложение № 3.

Физические упражнения для снижения массы тела.

Добиться снижения массы тела можно двумя путями:

Примеры двигательных действий, наилучшим образом подходящих для снижения массы тела, при условии, что они будут непрерывно выполняться в течение 30 минут и более:

  • бег трусцой

  • езда на велосипеде

  • катание на коньках

  • ходьба на лыжах

  • плавание

танцы

При снижении массы тела важно помнить несколько моментов:

Резкое снижение массы тела вредно для организма, так как ведет к существенным изменениям обмена веществ и функционирования систем организма. Рекомендуемый темп снижения массы тела — не более 1 кг в неделю.

В начале применения комплекса мероприятий, направленных на снижение массы тела, темп ее снижения будет существенно выше, чем в последующем.

При прекращении применения комплекса мероприятий для снижения массы тела ранее, чем спустя несколько месяцев (около года), масса тела вернется в первоначальное состояние или близкое к нему.

Спустя несколько месяцев применения комплекса мероприятий для снижение массы тела, можно постепенно включать в рацион питания некоторые из ранее «запрещенных» продуктов в небольших количествах.

Кроме того, при избыточной массе тела очень эффективна на первом этапе, так называемая вибрационно – волевая гимнастика, силовой массаж и самомассаж.

Приложение № 4.

Физические упражнение на укрепление брюшных мышц.

Сгибание верхней части спины.

Лягте на спину, руки скрестите на груди, колени согните, ступни твердо стоят на полу. Медленно поднимайте плечи по направлению к груди. Почувствуйте, как напрягаются брюшные мышцы, затем медленно вернитесь в и. п. Повторять 10-15 раз.

Касание пальцев ног.

Лежа на спине, вытяните руки и ноги перпендикулярно туловищу. Медленно приподнимайте верхнюю часть спины, вытягивая руки и стремясь дотронуться пальцами рук до носков. Напрягите мышцы живота, затем медленно примите и. п. Повторять 10-15 раз.

Сгибательные движения тазовой области.

Лягте на спину, ноги вытяните, руки раскиньте. Прижимайте поясницу к полу до тех пор, пока между ней и полом не останется никого просвета. При выполнении этого движения бедра немного приподнимутся. Напрягите мышцы живота, затем медленно примите и. п.Повторять 10-15 раз.

Сгибание тазовой области с поднятыми ногами.

Лягте на спину. Руки вытяните вдоль тела, и поднимая ноги, поднимите вместе с ними нижнюю часть туловища так высоко, как сможете. При этом верхняя часть спины должна оставаться плотно прижатой к полу. Напрягите мышцы живота, затем вернитесь в и. п. Повторяйте 10-15 раз.

Скручивающие движения позвоночника в положении лежа.

Лягте на спину. Согните колени так, чтобы бедра находились перпендикулярно плоскости. Скрестите руки на груди. Медленно поднимая плечи, поворачивайте туловище вправо. Почувствуйте, как напрягаются брюшные мышцы, затем вернитесь в и. п. Выполнив такое движение несколько раз, повторите то же самое, но уже поворачивая туловище влево.

Наклоны ног вбок в положении лежа.

Лягте на спину, руки раскиньте в стороны, ладонями упритесь в пол. Поднимите сомкнутые вытянутые ноги под углом 90 градусов к полу. Медленно наклоняйте ноги в правую сторону, не отрывая туловище от пола. Вернитесь в исходное положение и наклоните ноги в левую сторону. Поочередно наклоняйте ноги влево и вправо. Повторять 10-15 раз.

Ножницы.

Лягте на левый бок. Ноги сомкните вместе. Сожмите правую ладонь в кулак и прижмите его к уху. Одновременно поднимайте правую ногу и туловище, стараясь приблизить их друг к другу насколько возможно. Напрягите косые мышцы живота, затем медленно возвращайтесь в и. п. После того как выполните это движение 10 раз, повторите то же самое с левой стороной тела.

Приложение № 5.

Физические упражнения на укрепление бедер.

Полуприседание.

Возьмите в руки 2 гири и свободно вытяните руки вдоль тела. Ноги расставьте на ширину плеч. Медленно приседайте, пока бедра не примут положение параллельно полу. Нижняя часть туловища должна быть слегка выгнута, а ступни не должны отрываться от пола. Когда вы примите «сидячее» положение, начинайте движение в обратную сторону, постепенно выпрямляя ноги. Повторять 10-15 раз.

Шаги вверх.

Свободно опустите вдоль тела руки, держа в них гири. Станьте перед скамейкой, ноги поставьте на ширину плеч. Оттолкнувшись правой ногой, сделайте шаг вверх левой ногой, а затем и правой так, чтобы обе ступни твердо встали на скамейку. Возвращаясь в и. п., сделайте шаг вниз, соблюдая тот же порядок движений – сначала левой ногой, затем правой. Повторять 15-20 раз.

Полуприседание с откидыванием корпуса назад.

Станьте прямо, ноги поставьте на ширину плеч. Ухватитесь одной рукой за недвижимую опору и поднимитесь на цыпочки. Одновременно медленно отклоняйте корпус назад, сгибайте колени и опускайте туловище вниз. По мере опускания выдвигайте колени вперед. Опускайтесь до тех пор, пока туловище не будет находиться почти параллельно полу. Затем возвращайтесь в и. п.

Боковой выпад.

Станьте прямо, ноги расставьте немного шире, чем на ширине плеч. Возьмите 2 гири. Пусть одна рука с одной гирей свободно висит спереди туловища, а другая сзади. Не сгибая левой ноги, медленно сгибайте правое колено и опускайтесь до тех пор, пока правое бедро не станет почти параллельно полу. Затем медленно поднимайтесь и сразу же повторите то же самое с левой ногой. Повторять 10-15 раз.

Тренировка внутренних мышц бедра в положении лежа.

Лягте на правый бок. Левую ногу расположите перед правой, согнув ее в колене под углом 90 градусов. Ступня левой ноги должна твердо стоять на полу. Не сгибая правой ноги, медленно поднимайте ее так высоко, как сможете. Напрягите мышцы внутренней части бедра и возвращайтесь в и. п. Сделав 10 повторений, повернитесь на другой бок и выполните то же самое с левой ногой.

Сведение выпрямленных ног в положении сидя.

Сядьте на пол, слегка отклоните туловище назад и упритесь в пол руками. Согните левую ногу и твердо уприте ступню в пол. Отодвиньте правую ногу вправо так далеко, как сможете. Не сгибая правой ноги, поднимайте ее и приближайте к левому колену. Напрягите мышцы внутренней части бедра и медленным движением возвращайтесь в и. п. Сделав 10 повторений, выполните то же самое с левой ногой.

Приложение № 6.

Физические упражнения для мышц рук.

  1. Сидя гантели внизу. Попеременно сгибание и разгибание рук – 3 х 12-14 (т.е. 3 подхода по 12-14 упражнений).

  2. Упор лёжа сзади, руки на стуле. Сгибание и разгибание рук – 3 х 12-14.

  3. Сидя, гантели в выпрямленных верх руках. Не опуская локти, одновременное сгибание и разгибание рук за голову – 3 х 12.

  4. Сидя, предплечья на коленях, кисти с гантелями выступают вперёд. Поднимание и опускание кистей – 3 х 12-14. То же хватом снизу.

  5. Наклон прогнувшись, гантели внизу, руки чуть согнуты в локтях. Поднимание рук с гантелями в стороны -2-3 х 10-12.

Исследование алтайских биологов показало, что среди молодежи Барнаула происходит стирание граней между полами — Пресса — Новости — Общеуниверситетские структуры

Источник: ИА «БанкФакс». 27.01.12

В ходе антропометрических исследований с 2003 года учащихся и студентов Барнаула, на кафедре физиологии человека и животных АлтГУ было выявлено неравномерное распределение типов телосложения (соматотипов) среди юношей.

Проанализировав строение тела 3% от численности всех барнаульцев в возрасте 17-21 года, ученые пришли к выводу, что две трети испытуемых до 19 лет имеют гинекоморфный, то есть женских тип телосложения. Характерные его признаки — узкие грудная клетка, плечи и таз. У таких молодых людей отмечаются замедленные темпы полового созревания, в то время, как их сверстники из сельской местности, а также из числа спортсменов, имеют андроморфный (мужественный) тип телосложения уже с 17-летнего возраста. По мере взросления испытуемых выявленная тенденция сохраняется, хотя и становится менее острой. Выраженный гинекоморфный тип телосложения также наблюдается у 25% барнаульцев в возрасте от 22 до 35 лет.

Размеры и формы тела каждого человека запрограммированы генетически, однако любой генотип формируется под воздействием факторов внешней среды. И исходя из наблюдений ученые пришли к выводу, что преобладание мужского или женского типа телосложения среди городских юношей зависит от двигательной активности: в группах с низким уровнем физической нагрузки испытуемые более феминизированные, с высоким — более мужественные.

Проведенное исследование заставляет ученых задуматься об изменении бинарной природы человека, то есть стирания граней между полами. «К счастью, психологических характеристик эта тенденция пока не коснулась. Несмотря на высокий процент юношей с женским типом телосложения, большинство из них имеют маскулинный гендер, то есть социально-психологический пол. По-видимому, причины нарушения плана строения тела в сторону гинекоморфии нужно искать в сфере социальных факторов, одним из которых может оказаться уровень двигательной активности», — рассказала д. б. н., профессор кафедры зоологии и физиологии биологического факультета АлтГУ Ольга Филатова.

В связи с этим родителям и педагогам стоит уделять больше внимания физическим нагрузкам и двигательной активности мальчиков, проживающих в городе. Такой показатель, как ширина плеч, не передается по наследству, а приобретается только в результате тренировок, отмечают ученые.

Типы телосложения | Красиво шить не запретишь!

Для того чтобы, как говорится: «Костюмчик сидел», нужно точно измерить фигуру и построить по этим измерениям чертеж  основы изделия. 

Вот этим, и занимается наука — конструирование.

При построении чертежа основы изделия должны быть включены все размерные признаки фигуры.

В понятие «фигура» входят такие факторы, как  осанка (положение корпуса, высоты плеч),  форма шеи, грудной клетки, размер и положение грудных желез, форма талии, живота, бедер, степень жироотложения, пропорции тела и др. 

Если в процессе измерения вы сможете выявить особенности  телосложения  фигуры, то получите  не только точную конструкцию, но и сможете правильно выбрать форму и фасон изделии, подходящий именно вам.

Для этого просто необходимо знать некоторые особенности строения тела человека и уметь определять свои.

Совет:  Чем правильнее проведены измерения и построен чертеж основы, тем лучше посадка на фигуре.

Есть несколько типов телосложений:
 Грудной тип   (рис а.) — характеризуется плоской грудной клеткой, слабым жироотложением в области живота, слабой мускулатурой и сутулой спиной;

 

 

 

 Мускульный тип (рис б.)  – отличается цилиндрической грудной клеткой, умеренным жироотложением, средне- или сильно развитой мускулатурой, прямой или несколько округлой спиной;

 

 

         

       Брюшной тип (рис в.)  – характеризуется конической формой грудной клетки, обильным жироотложением в области живота, округлой нормальной или чуть сутуловатой спиной.

 

Существует  еще несколько описаний характеристик  телосложения, более приближающих нас к определению своего конституционного типа.

Для того чтобы узнать свой тип телосложения необходимо измерить сантиметром окружность самого тонкого места на запястье, полученная окружность в сантиметрах, поможет вам определиться.

Гипостенический тип конституции (телосложения) — характеризуется относительно низким расположением диафрагмы, вытянутой сверху вниз грудной клеткой (и относительно уменьшенной окружностью), вытянутой шеей, узкими плечами, длинными и тонкими конечностями, обычно значительно выше среднего ростом. Мышечная масса слабо развита. Количество жировой ткани обычно ниже среднего.

У людей, имеющих астенический (тонкокостный) тип телосложения, продольные размеры преобладают над поперечными: конечности длинные, тонкая кость, шея длинная, тонкая, мышцы развиты слабо. Окружность запястья — менее 15 см.

Нормостенический тип телосложения — характеризуется хорошим (значительно лучшим, чем у гипостенического типа телосложения) развитием мышечной массы, и как следствие прочным и развитым костным скелетом. Количество жировой ткани примерно соответствует средним показателям.

Особенности внутреннего строения — грудная клетка выпуклая, плечи широкие, длина конечностей пропорциональная. Все характеристики соответствуют средним. Окружность запястья -15-17 см

 Гиперстенический тип телосложения — характеризуется высоко расположенной диафрагмой, обычно ростом относительно веса ниже среднего, грудной клеткой округлой формы — сплющенной сверху вниз, обычно короткой шеей. Особенности внутреннего строения обусловлены округлой грудной клеткой.

Количество жировой ткани обычно выше среднего. У людей, имеющих гиперстенический (ширококостный) тип телосложения поперечные размеры тела значительно больше, чем у нормостеников и особенно астеников. Их кости толсты и тяжелы, плечи, грудная клетка и бедра широкие, ноги короткие. Окружность запястья — более 17 см

 Разделение, конечно условное. Есть множество вариантов телосложений, (выделяют 260).  Их классифицировали, объединили по размерно-возрастным, а также полнотным группам.

Классификацию  женских типовых фигур, в табличной форме я приведу на страницах блога отдельно.

Если ваша фигура обладает теми же размерными признаками, что и типовая, вам повезло, и  вы можете строить конструкцию изделия на основании типовых величин.

А если нет, то есть повод для того, чтобы освоить все тонкости конструирования и строить чертежи, для своей уникальной фигуры по собственным размерам.

 С пожеланиями удачи, Елена Красовская https://shjem-krasivo.ru/

ФГБНУ НЦПЗ. ‹‹Строение тела и характер››

с) Пикнический тип

Таблица 3. Основные размеры тела у людей пикнического типа

Мужчины

Женщины

Вес (кг)

68,0

56,3

Длина тела (см)

167,8

156,5

Ширина плеч

36,9

34,3

Объем груди

94,5

86,0

живота

88,8

78,7

в области бедер

92,0

94,2

предплечья

26,5

22,4

кисти

20,7

18,6

икры

33,2

31,3

Длина ног

87,4

80,5

Пикнический тип в среднем возрасте характеризуется сильным развитием внутренних полостей тела (головы, груди, живота) и склонностью торса к ожирению при нежной структуре двигательного аппарата (плечевого пояса и конечностей).

Общее впечатление при выраженных случаях довольно характерное: среднего роста плотная фигура, с мягким широким лицом на короткой массивной, сидящей между плечами, шее, основательный жирный живот выступает из расширяющейся книзу глубокой сводчатой грудной клетки.

Если мы рассмотрим конечности, то заметим, что они мягкие, круглые, со слабовыраженным рельефом мышц и костей, часто изящные; руки мягкие, короткие и широкие. Кистевые суставы и ключицы нередко стройные и нежные. При этом плечи не выступают широко, как у атлетиков, но (главным образом у старых людей) круглы, несколько приподняты и сдвинуты вперед, часто спускаются к груди при резком изгибе на внутреннем крае deltoideus. Создается впечатление, что весь плечевой пояс сдвинут вперед и вверх по отношению к несколько вздутой грудной клетке; голова принимает участие в этом статическом перемещении: она опускается вперед между плечами, так что короткая, толстая шея постепенно почти исчезает и верхняя грудная часть позвоночника делает легкий кифотический изгиб. В профиль шея не выглядит, как у других типов, стройной, круглой колонной, на которой держится резко выступающая и отграниченная голова, а в выраженных случаях среднего и более пожилого возраста кончик подбородка косой линией непосредственно связан с верхним концом грудины (рис. 13).


Рис. 5. Пикнический тип. Фронтальный снимок.

Пропорция груди, плеч, шеи, не касаясь конфигурации лица, характера ожирения, является самой интересной в пикническом строении тела. Отношение умеренной ширины плеч к большому объему груди (36,9: 94,5) отличается от соответствующих пропорций у атлетиков, где объем груди незначителен по сравнению с чрезмерной шириной плеч (39,1: 91,7). Если туловище атлетического типа кажется широким, то пикнического — глубоким; если трофический акцент лежит на плечевом поясе и концах рук и ног, то — на центре туловища, на бочкообразно расширяющейся книзу грудной клетке и богатом жиром животе. Конечности в среднем скорее коротки, чем длинны.

Пикники имеют определенную тенденцию к ожирению. Характер ожирения также типичен и должен быть сразу замечен не для сравнения с атлетиками и астениками, которые не проявляют склонности к ожирению, а для сопоставления с известными грубодиспластическими типами (см. ниже). Ожирение пикников держится в умеренных границах и в первую очередь проявляется в склонности к ожирению торса, жир преимущественно отлагается в компактном жирном животе. Все остальные формы тела благодаря диффузному отложению жира мягки и закруглены, но не скрыты и не уродливы. Так, лицо характеризуется своими округленными, мягкими очертаниями; бедра, а часто и икры также подвержены ожирению. Напротив, предплечья, кисти и боковые части плеч имеют умеренный жировой слой. Ноги у пожилых пикнических мужчин могут быть очень тонкими.

Кожа не дряблая, как у астеников, не упругая, как у атлетиков, а мягкая и хорошо облегает тело. Она средней толщины с сильными изгибами контуров, в особенности у скуловых костей. На наружной поверхности плеч кожа натянута. Мышцы средней силы, но мягкой консистенции.

Рост пикников средний — 167,8 см. Относительно сильное отложение жира сказывается на том, что, в противоположность другим типам, а также атлетическому, вес тела у пикников превышает рост (68,0). Вес тела свыше 100 кг наблюдается редко и только в определенные периоды жизни. Наибольший вес у пикников в нашем исследовании был равен 107 кг при росте 171 см. Тем не менее мы встречаем особенно у старых лиц значительное снижение веса (в одном случае 49: 163) как следствие сильной инволюции. Пикники нередко обнаруживают в зависимости от периодов и смены психотических фаз сильные и резкие колебания веса тела. В упомянутом случае приблизительно на 30-м году началось сильное повышение веса, который после многочисленных колебаний достиг 107 кг, а затем в 60-летнем возрасте одновременно с психической депрессией быстро снизился до 76 кг и после депрессии больше не поднимался. Небольшие коренастые фигуры среди пикников нашего населения встречаются довольно часто, но только один из обследованных нами был ниже 160 см. Очень высокие пикники бывают редко. Мы обнаружили только два случая с ростом 181 и 182 см (при наличии атлетических элементов строения тела), которые перешли границу 180 см.

Пикнический тип является достаточно очерченным и не обнаруживает каких-либо неожиданных вариантов. Следует подчеркнуть, что он благодаря строению скелета и прежде всего не зависящим от жирового слоя размерам черепа лица и кистей часто имеет характерные пропорции груди, плеч и шеи. Для его диагноза вовсе не требуется наличия более сильного жирового слоя. Грубые очертания тела существенно различаются в зависимости от того, имеет ли пикник жирный живот или толстую шею. Если не забывать того, что большинство рабочих тяжелого труда и лица моложе 35—40 лет не обладают компактным пикническим жировым слоем, то можно понять, почему возможны ошибочные диагнозы, если полагаться только на этот весьма важный и производящий впечатление, но не всегда постоянный симптом. Присоединение признаков других типов может совершенно затушевывать пикническую картину, но при тщательном рассмотрении и измерении обнаруживаются характерные пикнические компоненты. Комбинации с атлетическими элементами нередки — в этом случае плечи шире и конечности более костлявы и грубы. Астенически-пикнические структурные интерференции наблюдаются в следующем сочетании: небольшой жирный живот, длинный thorax, длинные узкие конечности. Кроме того, в конфигурации лица и черепа можно отметить легкую оксицефалию с мягкими пикническими щеками и широкими челюстями. Здесь, как и при других типах, возможно бесчисленное множество таких комбинаций; нет вообще ни одного отдельного симптома, который не комбинировался бы со стигматами другого типа.


Рис. 6. Пикнический тип. Профиль.

Морфологические различия у пикников разных возрастных групп значительно больше, чем при других типах. Пикнический тип приобретает свою характерную форму в более зрелом возрасте, между 30—40 годами, а после 60 лет стирается. Эти различия зависят прежде всего от жирового слоя и отчасти от вторично обусловленного этим изменения формы грудной клетки. Встречаются случаи, когда жирный живот и одновременное с ним расширение нижней апертуры грудной клетки развиваются вскоре после 20 лет. Но это исключения. В большинстве случаев у молодых пикников в возрасте 20—30 лет мы находим следующий габитус (рис. 14 и 15): широкая, нежная форма лица с правильными пропорциями и характерной нижней челюстью, короткая, чаще толстая, но весьма плотная и резко отграниченная от нижней поверхности подбородка шея. Thorax еще не вздут, соблюдена гармония между шеей и плечами, поэтому нет еще кифоза и не отмечается характерного наклона головы вперед между приподнятыми плечами. При таком телосложении молодой пикник на первый взгляд может быть принят за атлетика. Небольшая таблица, в которой приведены средние величины трех главных групп для возраста от 18 до 30 лет, показывает, что полученные данные приближаются к цифрам, характерным для пикника более позднего возраста.

Таблица 4. Средние размеры у мужчин в возрасте между 18 и 30 годами

Пикнический

Атлетический

Астенический

Объем головы

57,7

56,3

55,6

Ширина плеч

37,9

39,4

35,9

Объем груди

95,7

90,9

83,9

Объем живота

84,4

78,8

70,6

Здесь мы видим характерные пикнические размеры, и молодые пикники по объему головы, груди и живота занимают первое место и обнаруживают свою предрасположенность к ширине и округленности. На этой таблице представлено столь важное в дифференциально-диагностическом смысле соотношение между шириной плеч и объемом груди, которое выражается в том, что пикник по размерам плеч отстает от атлетика, между тем как по объему груди он его превосходит. Изгиб плеч на внутреннем крае deltoideus можно иногда встретить у молодых пикников.

Жировой слой у них распределяется еще диффузно, его можно заметить прежде всего на лице и на мягких со слабым мышечным рельефом формах торса и конечностей.

В старческом возрасте жирный живот мало заметен, он иногда западает, и тогда грудная клетка не вытягивается кверху. Кожа дряблая и сухая. Существенные признаки строения тела, однако, сохраняются.

Пикническое строение тела у женщин несколько модифицируется. Жир откладывается главным образом на торсе, но его больше на груди и бедрах. Соотношение груди и плеч такое же, как у мужчин. По объему груди и бедер пикнические женщины относительно превосходят атлетических. Низкий рост (меньше 150 см) у них наблюдается довольно часто. Минимальный рост наших пациенток был 145 см. Очень молодых пикнических женщин с изящным строением тела, не имеющих значительного жирового слоя, при первом взгляде можно принять за атлетических. Такой ошибки мы избежим, если уделим должное внимание данным измерения, конфигурации лица, формам, которые и здесь являются более круглыми и полными. Молодые пикнические мужчины с хорошей мускулатурой и свежим тургором кожи на первый взгляд могут казаться атлетическими. Если форма лица и пропорции между грудью и плечами типичны, то их смешать нельзя. В отдельных случаях дифференциальный диагноз может быть довольно сомнительным.

Вообще при сравнении юношеских фотографий пожилых циркулярных больных бросается в глаза, что отдельные мужчины к 20 годам обнаруживали совершенно атипические формы тела, удлиненное лицо, узкое телосложение, которые позже развились совершенно пикнически. Поэтому надо быть весьма осторожным с отрицательным суждением о молодом циркулярном, так как до 40 лет нельзя с уверенностью утверждать, что отсутствуют пикнические компоненты. Вопрос о смене явлений (см. гл. 7) именно при этих эпизодически наступающих пикнических компонентах играет немаловажную роль.

У нас было только двое циркулярных моложе 17 лет; оба при хорошо выраженных, округленных формах обнаруживали явное недоразвитие для своего возраста. Из-за недостаточности наблюдений нельзя утверждать, что в этом проявляется определенная закономерность.

Морфологическая (соматическая) конституция

К содержанию учебника «Антропология» | К следующей главе

Поскольку в силу ряда причин морфологический аспект конституции оказался наиболее разработанным, у большинства людей это понятие до сих пор прочно ассоциируется только с особенностями телосложения. Выделение и классификация соматических типов происходит обычно на основе накопленных человечеством представлений о сложившемся многообразии (полиморфизме) телосложения. Поэтому наиболее контрастные, так называемые «чистые типы» в той или иной степени совпадают в большей части предложенных схем. Чаще всего, эти классификации описательные и, следовательно, несут в себе и определенный элемент субъективизма.

Примеры соматических схем

Традиционным примером классификации соматических типов считается схема, разработанная немецким антропологом и психиатром Э. Кречмером (1921), из которой исходили многие более поздние классификации.

В схеме Кречмера описаны три основных дифференцирующих типа: астеник (лептосом), атлет и пикник. Распознавание стройного лептосома и округлого пикника восходит, как уже упоминалось, к очень давним временам, но третий тип, атлетический, видимо, впервые был упомянут только в середине XVIII в. (Haller, 1750). Кречмер подчеркивал особое положение этого типа, считая его не промежуточным между лепто- и пикноморфом, а третьим самостоятельным полюсом схемы. Ниже приводится краткое описание основных типов этой схемы.

Пикнический тип характеризуется короткой выпуклой грудной клеткой, округлыми формами, значительным развитием подкожного жироотложения, относительно короткими конечностями с широкими кистями и стопами,, массивной короткой шеей, широким лицом со слабо выраженным профилем; есть склонность к ожирению (и облысению).

Атлетический тип отличают, прежде всего, широкие плечи и грудь, туловище трапециевидной формы, крепкая шея, упругий живот, большие кисти и стопы. Характерны массивный костяк и сильно выраженный рельеф мышц. Голова высокая и плотная, лицо с резкими грубыми чертами, густые волосы. Рост варьирует.

Астенический тип представляет худого тонкого человека с узкими плечами, тонкой, удлиненной шеей, плоской, длинной грудной клеткой, слабо развитыми мускулатурой и жироотложением, тонкими, длинными конечностями и удлиненными суженными кистями и стопами. Голова небольшая, лицо узкое, с длинным носом. Волосы на голове жесткие.

Схема разработана для мужчин и лишь в самых общих чертах может применяться к женщинам.

В отечественной антропологии значительное распространение получила схема В.В. Бунака (для мужчин) (1931, 1941), в основе которой лежит то же трехчленное деление основных типов. Учитываются, прежде всего, развитие мускулатуры и жироотложения, дополнительно определяются форма грудной клетки, брюшной области и спины. Приводим краткую характеристику этой схемы (рис. VII. 1).

Грудной тип имеет слабое жироотложение при слабо или средне развитой мускулатуре, плоскую грудную клетку, обычно сутулую спину, впалый живот (сходен с астеником-лептосомом схемы Кречмера).

Мускульный тип характеризуется средним жироотложением при сильной мускулатуре, цилиндрической грудной клеткой, прямым животом, обычной («волнистой»), иногда сутулой формой спины (определенное сходство с атлетом Кречмера, хотя в схеме Бунака он занимает не крайнее, а скорее, промежуточное положение между двумя крайними типами — грудным и брюшным).

Рис. VII. 1. Основные типы телосложения мужчин (по схеме В.В. Бунака):
1 — грудной, 2 — мускульный, 3 — брюшной

Брюшной тип отличается сильным жироотложением в сочетании со слабой или средней мускулатурой, конической грудной клеткой, выпуклым животом, спина обычная, прямая или сутулая (более или менее соответствует пикническому типу Кречмера).

Неопределенный тип обычно имеет смешение признаков, не позволяющих отнести его к одному из основных вариантов данной схемы.

Кроме них, выделяются еще четыре переходных типа: грудно-мускульный, мускульно-грудной, мускульно-брюшной и брюшно-мускульный. Наиболее соответствует «среднему соматотипу» грудно-мускульный (среднее развитие мускулатуры и жироотложения), тогда как для мускульно-грудного типична сильная мускулатура при слабом жироотложении, для мускульно-брюшного — обильное жироотложение и сильная мускулатура, а для брюшно-мускульного — высокое жироотложение при слабой мускулатуре.

Для женщин часто используется схема И.Б. Таланта (1927), который выделял 7 типов, сгруппированных в 3 класса по преобладающим тенденциям роста, — линейного, широтного или же отсутствия таковых (рис. VII. 2).

А. Лептосомные конституции — узкосложенные женщины.

Астенический тип — худое тело, длинная, узкая и плоская грудная клетка, узкий таз, втянутый живот, тонкие длинные ноги с неполным смыканием бедер. Женские черты отсутствуют.

Стенопластический тип разделяет многие черты астенического, но все ткани качественно и количественно лучше развиты, хорошее здоровье, общая упитанность. Приближение к идеалу женской красоты.

Б. Мезосомные конституции — средне- или широкосложенные женщины.

Пикнический тип — жироотложение среднее или повышенное, хорошо развитая мускулатура, укороченные шея и конечности, сравнительно широкие округлые плечи, цилиндрическая или коническая грудная клетка, округлый живот, широкий таз с характерным жироотложением, округлые бедра, полное смыкание ног, нежная гладкая кожа; характерны четкие крестцовые ямки («ромб Михаэлиса»), лицо округлое.

Мезопластический тип (тип «женщины-работницы») — коренастая, приземистая фигура с широкими плечами, крепким костным и мускульно-связочным аппаратом при более слабом, чем у пикничек, жироотложении, цилиндрическая грудная клетка, прямой или слегка выпуклый живот. Лицо широкое и не столь правильно округленное, как у пикничек, часто ослабление его нижней части при сильном развитии скул.

В. Мегалосомные конституции — крупносложенные женщины.

Атлетический тип — высокорослая женщина с сильными мускулатурой и костяком, слабым жироотложением, мужской тип третичного волосяного покрова, таза, черт лица. Это спортсменка с конической или цилиндрической грудной клеткой, прямым животом. Телосложение в целом напоминает мужское.

Субатлетический тип — при атлетическом сложении тела это женственный тип конституции — высокая стройная женщина крепкого сложения с умеренным развитием мускулатуры и жироотложения; грудная клетка уплощенная или цилиндрическая, живот прямой или слегка выпуклый, спина волнистая.

Эврипластический тип — «тучная атлетичка» с хорошо развитой мускулатурой, повышенным или обильным жироотложением, конической грудной клеткой и выпуклым животом.

Для женщин предложены и другие классификации, основанные только на степени жироотложения и его топографии, т. е. распределении по поверхности тела. Такие схемы обладают высокой информативностью и находят применение в клинике, особенно эндокринологической.

Рис. VII. 2. Типы телосложения женщин (по схеме И.Б. Таланта): 1 — астенический, 2 — стенопластвческий, 3 — пикнический, 4 — Мезопластический, 5 — эврипластический, 6 — субатлетический, 7 — атлетический

Для характеристики детской конституции часто используется схема В.Г. Штефко и А.Д. Островского (1929), хотя в нее обычно вносятся некоторые коррективы. В этой классификации описаны нормальные конституциональные типы, типы при задержках роста и развития и патологические конституции. Среди нормальных вариантов телосложения выделяются:

астеноидный- тонкий нежный костяк, преимущественное развитие нижних конечностей, узкая грудная клетка, слабо развитый живот;

торакальный — сильное развитие грудной клетки в длину, большая жизненная емкость легких (ЖЕЛ), небольшой живот, развитие частей лица, принимающих непосредственное участие в дыхании;

мышечный — резкие контуры мышц, широкие и высокие плечи, грудная клетка среднеширокая, равномерное развитие туловища, лицо квадратное или округлое;

дигестивный — повышенное жироотложение, короткая шея, широкая и короткая грудная клетка, сильно развитый живот. Лицо в виде усеченной пирамиды, развита его нижняя часть;

абдоминальный («крестьянский») тип характеризуется значительным развитием живота при малой грудной клетке и умеренном жироотложении;

Неопределенный тип.

Приведенные выше схемы основаны на описательном, «качественном» подходе и включают сравнительно легко распознаваемые визуально дискретные типы. Они, однако, не охватывают значительную часть популяции. С середины XX в. значительно усилилась тенденция комбинировать такой подход с количественным, начиная с балльной оценки основных морфологических признаков и кончая созданием чисто количественных классификаций телосложения на основе принципа непрерывной изменчивости основных соматических признаков с помощью совершенствования математического аппарата (факторный и компонентный анализы, дискриминантная функция и др.).

Широкий резонанс в науке получила схема У. Шелдона (американский антрополог и психиатр), разработанная по результатам обследования 4000 студентов (1940 г.). Хотя некоторые исследователи еще раньше пытались оценить участие астенического или атлетического компонентов («чистых типов «) в телосложении индивида числом очков (баллов), только в схеме Шелдона был впервые последовательно проведен принцип непрерывного распределения основных компонентов. Первый компонент получил название эндоморфного (крайний эндоморф — по сути чистый пикник), второй — мезоморфного (крайний мезоморф — атлет) и третий — эктоморфного (крайний эктоморф — астеник). Автор использовал названия основных зародышевых листков, хотя их употребление здесь не вполне обосновано, особенно применительно к компоненту эндоморфии. Процедура установления соматотипа (соматотипирование) включает: антропоскопическое (визуальное) определение по специально изготовленным фотографиям; количественную оценку по весоростовому индексу и сравнение с предыдущим результатом; измерения (по фотографии) на основе программы из 17 признаков.

При оценке каждого признака используется семибалльная шкала, затем баллы усредняются по компонентам, и в окончательном виде формула самототипа записывается в последовательности: эндоморфия — мезоморфия — эктоморфия (например, 3-5-2). Теоретически возможны 343 комбинации средних баллов, но на деле их пока обнаружено значительно меньше (около 80).

Впоследствии в схему Шелдона были внесены изменения. В популярной модификации американских антропологов Б. Хит и Дж. Картера (1967, 1968) оценочная шкала сделана открытой с обоих концов, что позволяет применять ее к исследованию не только мужчин, но также женщин, детей и представителей разных этносов и рас. Анализ по методу Хит и Картера тоже проводится на основе стандартной фотографии и/или антропометрической программы из 10 признаков (длина и вес тела; жировые складки в области плеча, лопатки верхней подвздошной осткости и голени; диаметры локтевого и коленного суставов; обхваты плеча в согнутом состоянии и голени).

Схема В.П. Чтецова и др. (1974) также построена на основе объективных количественных критериев, прежде всего измерительных признаков, характеризующих степень развития жировой, мускульной и костной тканей, значения которых переводятся в баллы в соответствии со специально разработанной нормативной таблицей. Однако число баллов здесь ограниченно (1-5), как и общее количество соматических вариантов (12). Используется терминология из схемы В.В. Бунака, но авторы сочли необходимым подразделить грудной тип на грудной грацильный и грудной ширококостный, а также ввести дополнительно несколько новых типов. Это самые «слабые» типы, с низшими баллами развития мускулатуры и жироотложения (астенический и астенический ширококостный), наиболее «сильный» тип, с высшим баллом оценки этих компонентов (эурисомный), а также неопределенный тип.

Схема В.Б. Дерябина (1993,1994). Ее основу составляют установленные автором объективные закономерности изменчивости измерительных признаков телосложения. В результате многоэтапной аналитической процедуры построена оригинальная схема, учитывающая вариации основных морфологических систем (скелета, мускулатуры, жироотложения), пропорции тела, топографию жироотложения. Автор выделяет три основные морфологические оси, описывающие вариации величины и формы локомоторного аппарата и общую величину подкожного жироотложения; дополнительные оси характеризуют изменчивость пропорций и топографию жироотложения. Сравнение этой общей трех-координатной типологии с вариантами телосложения других схем показало значительно большее реальное многообразие вариантов.

Основные координаты телосложения

Выше были рассмотрены примеры классификаций соматических типов. Они демонстрируют разные подходы (описательный, чисто количественный или их комбинации) и включают различное число вариантов — от традиционных трех-четырехчленных схем до теоретически неограниченного количества вариантов, т. е. возможности оценить телосложение любого человека в рамках заданной системы координат. В то же время очевидно, что изменчивость соматотипов не безгранична, а лишь часть теоретически возможных комбинаций реально существует. С другой стороны, в классификациях телосложения фигурируют, по сути, одни и те же оси (координаты): прежде всего, это пропорции и компоненты тела, а также общие (габаритные) размеры. Рассмотрим краткие характеристики основных координат телосложения.

Координата узко-широкосложенности как тенденция к преобладающему линейному или широтному росту. Она достаточно универсальна у приматов и других млекопитающих (мыши, крысы, кролики и др.). У человека тенденция к большей стройности или коренастости, видимо, наследственно обусловлена, нередко она проявляется уже в детстве и может сохраняться до взрослого состояния. Наиболее объективная характеристика этой координаты достигается сопоставлением расчленения тела по продольной и поперечной осям, т. е. его пропорций (от лат. proportio — соотношение).

Пропорции выражаются соотношениями продольных (длина тела, корпуса, туловища, позвоночника, конечностей) и поперечных (плечевой и тазовый диаметры), реже также и глубинных (передне-задние диаметры грудной клетки и таза) размеров тела; за основу принимается один из продольных размеров. Самые ранние попытки определения пропорций воплощались в так называемые каноны (греч. kanon — правило) и исходили из неверных представлений о существовании единого идеального варианта строения тела. Наиболее распространенным и простым способом оценки пропорций является метод индексов (указателей). В первую очередь, это определение относительной длины нижних конечностей и ширины плеч (к общей длине тела). Выделяются три основных варианта: долихоморфный (узкое туловище, длинные конечности), мезоморфный (средние величины обоих индексов) и брахиморфный (широкое туловище, короткие ноги). Более корректным является метод регрессий, учитывающий неодинаковые по силе связи отдельных признаков как между собой, так и с общими размерами тела. В качестве примера можно привести схему В.В. Бунака, выделившего 9 типов пропорций: арростоидный (слабосильный), с малой длиной ноги, узкоплечий тип; гипостифроидный (стифроидный — плотный, крепкий), с малой длиной ноги при средней ширине плеч; стифроидный — коротконогий широкоплечий (соответствует брахиморфному типу трехчленной схемы). В классе средней длины ноги выделяются типы: гипогармоноидный (сочетание средней длины ног с малой шириной плеч), гармоноидный (средний по обоих показателям, соответствует мезоморфному варианту трехчленной схемы) и парагармоноидный (средненогий широкоплечий). В классе большой длины ноги выделяются: тейноидный (длинноногий узкоплечий тип, соответствует долихоморфному), паратейноидный (длинноногий со средней шириной плеч) и довольно редкий гигантоидный тип (длинноногий широкоплечий).

Варианты узкого и коренастого (широкого) сложения отмечены уже учеными древности, например, узкий («туберкулезный») и округлый («апоплектический») типы Гиппократа. В некоторых схемах они фигурируют как «тип кочевника» и «крестьянский тип», в других связываются с темпами ростовых сдвигов (соответственно «взрослый» и «ювенильный») или же с эволюционными тенденциями («тип будущего» и «юношеская форма»),

Костная, мышечная и жировая координаты определяются вариациями развития соответствующих компонентов тела. Для их характеристики используются различные методы изучения состава тела, простейшим является балльная оценка степени их развития. Широкое распространение получило и так называемое «фракционирование» — косвенное определение абсолютной массы компонентов на основе измерений по специально разработанным эмпирическим формулам. Более ограниченное применение имеют рентгенографический метод, ультразвук, гидростатическое (подводное) взвешивание; значительным шагом вперед явились также биохимические и биофизические методы, как, например, использование для оценки развития мускульной массы креатининового эквивалента (по содержанию креатинина в суточной моче) или метод40 К, также дающий достоверную информацию о развитии активной массы тела и др.

Компоненты тела обнаруживают изменчивость и на уровне микроструктуры. Микроморфологические различия в развитии жирового компонента выражаются в количестве, размерах и топографии жировых клеток, степени заполненности их жиром. Конституциональные вариации в структуре мускульного компонента выявились, например, при сравнении общего числа мышечных волокон (двуглавой мышцы плеча) у природного атлета и у лиц с хорошим физическим развитием контрольной группы: в первом случае оно оказалось в 1,5 раза больше. Существует разница и в гистохимических характеристиках мышц. С возрастом общая масса мускульного компонента снижается: она максимальна и относительно стабильна в 20-30 лет, в дальнейшем она уменьшается, сначала слабо, а потом все сильнее, особенно это заметно у мужчин. Методом компьютерной томографии показано, что с возрастом происходит и перераспределение жира в брюшной области за счет снижения подкожного и увеличения внутрибрюшного жироотложения, однако в процентном отношении содержание жирового компонента даже повышается из-за более выраженной потери активной массы тела. Слабее затрагивается костный компонент, хотя после периода полового созревания масса костной ткани начинает снижаться, более заметно у женщин. Связи между развитием этих трех основных компонентов сомы принято считать несущественным, хотя есть и данные о более тесных взаимоотношениях мускульного и костного компонентов, особенно в период развития и относительной независимости жирового.

Особое значение имеет вопрос о связях между двумя основными координатами телосложения — пропорциями и развитием компонентов тела. Распространено мнение, что линейным («вытянутым») пропорциям обычно соответствуют слабое жироотложение и «сухость» мускулатуры, а широкому сложению — большее развитие мышечной массы и жирового компонента. Имеются также данные об относительной укороченности ног и брахиморфизации пропорций у русских и английских мужчин с повышенным развитием мускулатуры, об относительном удлинении туловища и укорочении ног у болгарских женщин с преобладанием эндоморфии (пикничек), однако эти тенденции более отчетливо выступают только в крайних вариантах телосложения, особенно в патологии. Например, ожирение к 45 годам встречается у женщин лептосомного типа почти в 10 раз реже, чем эурисомного (широкого).

Мнения о времени проявления типологических особенностей телосложения расходятся: указываются сроки от первых лет жизни (что не разделяется большинством специалистов) до 2-3-го и даже 4-го десятилетия для пикнического типа. По-видимому, в период, предшествующий половому созреванию, морфологическая конституция еще не стабильна, однако уже в пубертатном периоде у некоторых, преимущественно рано созревающих типов она может оказаться устойчивой (в 80-85% и даже выше). Ниже приведены сведения о достижении стабильной конституции у подростков 15-16 лет с разным типом телосложения за год обучения в Нахимовском училище Санкт-Петербурга (по А.И. Клиорину, 1979) (табл. VII. 1).

Таблица VII. 1

Типы конституции % стабильных случаев
Астеноидный 14,3
Торакальный 37,8
Мускульный 91,2
Дигестивный 64,3
Неопределенный 21,4

Как и в других подобных наблюдениях, наиболее устойчивым является рано созревающий мускульный тип, наименее стабильным — относительно поздно созревающий астеноидный, который примерно в 85% трансформируется, обычно в торакальный тип. Существует, следовательно, неравнозначность конституциональных типов по критерию онтогенетической стабильности, что в значительной степени связано с различиями в темпах их созревания.

Спорным является вопрос о конституциональности признаков головы и лица, которые используются в антропологии преимущественно для характеристики больших рас. В некоторых схемах (например, Кречмера и Сиго), они принимаются во внимание, хотя в целом измерительные признаки лица слабо связаны с телосложением. Более определенные ассоциации выявляются для отдельных конституциональных типов, например, относительная узколицесть у мужчин грудного типа и широколицесть у брюшного, округлое лицо у женщин пикнического типа, но все эти признаки не относятся к основным дифференцирующим особенностям рас.

Эпохальные тенденции и групповые различия в телосложении

Ниже представлены результаты сравнения частот основных типов конституции у рабочих подростков 20-х годов, обследованных Штефко и Островским в 1928 г. (I), и ленинградских школьников 70-х годов, обследованных А.И. Клиориным в 1977-1978 гг. (II) (табл. VII.2).

Таблица VII.2

Тип конституции, % I II
Астеноидный и торакальный 32,0 36,8
Мускульный 26,0 43,1
Дигестивный — 7,1
Абдоминальный 6,0 —
Неопределенный 22,0 13,0
Уклоняющиеся в росте и развитии 14,0 —

Происшедшие за полстолетия изменения — повышение частоты мускульного типа, появление дигестивного и исчезновение абдоминального (как и патологических типов) — объясняются, прежде всего, отсутствием таких факторов, как последствия гражданской войны, разрухи и голода, которые действовали в конце 20-х годов, а также влиянием акселерации и более ранним формированием мускульного типа в 70-е годы.

В последнюю четверть века по материалам, собранным разными авторами, как будто прослеживается тенденция к повышению частоты лептосомных типов у подростков и снижению мезоморфных вариантов. Данные такого рода не вполне идентичны для разных популяций и зависят и от экологических факторов, например, особенно выраженная астенизация телосложения среди подростков юга России отмечена в регионе, наименее благоприятном из обследованных (г. Невинномыск).

Имеются сведения о некоторых профессиональных различиях в распределении соматотипов. Так, среди рабочих и представителей профессий, связанных со значительной физической нагрузкой, довольно широко распространен мускульный (мезоморфный) тип; для крестьян, видимо, характерна большая, по сравнению с городским населением, брахиморфия. Существенные отличия в распределении типов конституции отмечаются и при сравнении разных этносов. Например, частота грудного типа значительно выше у таджиков и бурят, чем у русских или ненцев. Мускульный тип, напротив, чаще встречается среди русских и ненцев и сравнительно редок у бурят Забайкалья. Брюшной тип более обычен у бурят и вовсе не отмечался у ненцев.

Большой интерес вызывают различия в телосложении у спортсменов разных специализаций. Хотя при обследовании высококвалифицированных спортсменов-мужчин, представляющих все виды спорта, а также женщин пяти специализаций, наиболее частым был мускульный тип, многие авторы указывают и на специфику соматотипов представителей определенных видов спорта, которая может объясняться профессиональным отбором или возникнуть и как результат их модификации под влиянием упражнений. Это относится к форме грудной клетки, ширине плеч, распределению мускульной массы: например, для мужчин-гимнастов характерна более развитая мускулатура в области плечевого пояса, а для фигуристов — в области пояса нижних конечностей. У метателей молота отмечается наибольшая ширина плеч и таза, у бегунов, напротив, эти размеры минимальны. У пловцов хорошо развито подкожное жироотложение, выражен эндоморфный (пикнический) компонент. Он преобладает также среди толкателей ядра и метателей молота.

К содержанию учебника «Антропология» | К следующей главе

В этот день:
Дни рождения
1867 Родился Джордж Эндрю Рейснер американский археолог. специалист по археологии и истории Нубии, После исследований в Джебель-Баркале он обнаружил, что нубийские фараоны были захоронены не в самих пирамидах, а за их пределами. Он же восстановил последовательность правления египетских царей Куша.
1907 Родился Сайрус Лонгуэрт Ланделл — американский ботаник и археолог. В декабре 1932 года Ланделл с воздуха обнаружил древний город Майя, впоследствии названный им Калакмулем, «городом двух соседних пирамид».
Свежие записи

Что такое ткань человеческого тела? — Определение, типы и примеры — Видео и стенограмма урока

Что такое ткани тела?

Если бы вы попытались объяснить кому-нибудь, из чего сделано ваше тело, вы могли бы сказать: две руки, две ноги, ступни и руки, голова и туловище. Или вы можете пойти в другую крайность и сказать, что вы состоите из миллиардов клеток. Оба ответа были бы правильными. Однако есть более конкретный способ описать, что составляет тело. Мы состоим из нескольких типов тканей.Но что именно это означает?

Ткань человеческого тела — это еще один способ описания того, как наши клетки сгруппированы вместе высокоорганизованным образом в соответствии с определенной структурой и функцией. Эти группы клеток образуют тканевую структуру, которая затем составляет органы и различные части тела. Например, мышцы тела легко увидеть и почувствовать, поскольку это один из типов тканей. В этом уроке вы узнаете больше о примерах тканей человеческого тела и о том, как каждая из них функционирует для разных целей.

4 типа тканей

Мы определили, что мы состоим из четырех типов тканей. Помимо мышечной ткани в организме есть соединительная, эпителиальная и нервная ткань. Итак, из чего состоят эти ткани и чем они отличаются друг от друга? Давайте рассмотрим каждую из них, чтобы лучше понять.

Типы тканей человеческого тела

Мышечная ткань

Как упоминалось ранее, человеческая ткань состоит из определенных типов клеток, которые работают вместе.Сначала посмотрим на мышечную ткань. Мышечная ткань состоит из длинных и волокнистых возбудимых клеток. Эти клетки готовы к сокращению или активации напряжения в наших мышцах, что позволяет нам двигать частями тела. Они расположены параллельными линиями и связаны, что делает мышечную ткань очень прочной. Если вы возьмете кучу резиновых лент, выровняете их рядом друг с другом и попытаетесь растянуть, вы сможете понять природу мышечной ткани.

Клеточная структура мышечной ткани

Эпителиальная ткань

Эпителиальная ткань состоит из эпителиальных клеток, которые сильно отличаются от мышечных клеток, о которых мы только что говорили. Эти ячейки могут быть плоскими, кубовидными или столбчатыми. Они плотно соединяются между собой, образуя цельный или сложенный непрерывный лист. Подобно плотно сшитому лоскутному одеялу, эпителий представляет собой отличную защитную оболочку для тела в виде кожи.Эпителиальная ткань также выстилает некоторые внутренние полости и органы.

Соединительная ткань

Как следует из названия, соединительная ткань составляет соединительную ткань внутри нашего тела. Сдерживание частей нашего тела вместе и обеспечение поддержки — вот основная работа этой ткани. Мы бы точно не были в хорошей форме, если бы все наши внутренние части тела находились в свободном плавании. Соединительная ткань заполняет пространство внутри нашего тела матрицей, состоящей из волокон в жидком, твердом или желеобразном веществе.Представьте себе желатиновый салат с подвешенными внутри фруктами, и вы поймете, как функционируют определенные типы соединительной ткани.

Нервная ткань

Нервная ткань находится в нервной системе и состоит из уникальных специализированных клеток. Подобно электрическим цепям, нервная система передает сигналы от нервов в спинной и головной мозг. Клетки, известные как нейронов , проводят эти импульсы, позволяя нам использовать наши чувства.

Примеры тканей человеческого тела

Вы уже знаете несколько примеров тканей человеческого тела.Мышечная ткань находится во всех очевидных местах, таких как наши бицепсы, трицепсы, квадрицепсы и так далее. Но мышцы также расположены во многих наших внутренних органах, таких как стенки артерий и пищеварительного тракта. И не забывайте о самой важной мышце: сердце. Сердечная ткань также является мышечной тканью, поскольку этот мощный орган постоянно сокращается, перекачивая кровь по всему нашему телу.

Эпителиальная ткань, как упоминалось ранее, покрывает как наше тело, так и выстилает некоторые органы.Например, наш внешний слой кожи состоит из эпителиальной ткани. Этот слой эпителиальной ткани подобен постоянному водонепроницаемому покрытию для нашего тела. Он защищает нас от потенциальных захватчиков, таких как вирусы, и не дает нашему телу терять влагу. Выстилка рта и пищевода также являются примерами эпителиальной ткани.

Соединительная ткань бывает разных форм. Наиболее распространена в организме рыхлая соединительная ткань, которая заполняет такие пространства в нашем теле, как коллаген, кровь, хрящи, кости и некоторые другие области.Например, если вы потянете за кожу, она растянется, но только до определенного предела. Соединительная ткань под ним удерживает его, так что наша кожа не болтается. Жировая ткань — еще один пример соединительной ткани, поскольку она обеспечивает амортизацию и поддержку.

Наконец, нервная ткань явно находится в нервной системе. Нейроны распространяются по всему телу, что позволяет нам использовать наши пять чувств. Остальную ткань этого типа составляют головной и спинной мозг.

Краткое содержание урока

Ткани человеческого тела составляют органы и другие части тела.Существует четыре типа тканей: мышечная, эпителиальная, соединительная, нервная . Все ткани состоят из специализированных клеток, сгруппированных по структуре и функциям. Мышцы находятся по всему телу и даже включают такие органы, как сердце. Наш внешний слой кожи — это эпителиальная ткань. Примеры соединительной ткани включают жир и рыхлую соединительную ткань. Нервная ткань включает нейроны, спинной и головной мозг.

Основные типы тканей

Существует четыре типа тканей:

Пример
Мышечная ткань Эпителиальная ткань Соединительная ткань Нервная ткань
Возбудимые клетки, готовые к сокращению, собраны в связки Эпителиальные клетки плотно соединены в лист Волокна в жидком, твердом или желеобразном веществе Уникальные специализированные клетки
Пример: мышцы, внутренние органы пример: кожа, пищевод пример: жир, кости, кровь : спинной мозг, мозг

Результаты обучения

По окончании этого урока определите свою готовность выполнять следующие действия:

  • Напишите определение ткани человеческого тела
  • Перечислить и разъяснить четыре типа тканей

10.2: Организация тела

Что может делать человек-машина

Представьте себе машину, у которой есть все следующие атрибуты. Он может генерировать «ветер» со скоростью 166 км / час (100 миль / час) и может передавать сообщения быстрее, чем 400 км / час (249 миль / час). Он содержит насос, который перемещает около миллиона баррелей жидкости за свой срок службы, и имеет центр управления, содержащий миллиарды отдельных компонентов. Данная машина может даже при необходимости отремонтировать себя и не изнашиваться в течение столетия и более.У него есть все эти способности, но он состоит в основном из воды. Что это? Это человеческое тело.

Организация человеческого тела

Человеческое тело представляет собой сложную, высокоорганизованную структуру, состоящую из триллионов частей, которые функционируют вместе для выполнения всех функций, необходимых для поддержания жизни. Биология человеческого тела включает в себя структуру тела, изучение которой называется анатомией, и его функционирование, изучение которого называется физиологией.

Организацию человеческого тела можно рассматривать как иерархию возрастающих размеров и сложности, начиная с уровня атомов и молекул и заканчивая уровнем всего организма, который представляет собой отдельное живое существо. Вы можете увидеть промежуточные уровни организации на рисунке \ (\ PageIndex {2} \) и прочитать о них на рисунке и в следующих разделах.

Чтобы изучить самый маленький уровень организации, ученые рассматривают простейшие строительные блоки материи: атомы и молекулы.На химическом уровне организации эти два строительных блока рассматриваются как атомы, связывающиеся с образованием молекул с трехмерной структурой. Вся материя во Вселенной состоит из одного или нескольких уникальных чистых веществ, называемых элементами, знакомыми примерами которых являются водород, кислород, углерод, азот, кальций и железо. Самая маленькая единица любого из этих чистых веществ (элементов) — атом. Атомы состоят из субатомных частиц, таких как протон, электрон и нейтрон. Два или более атома объединяются в молекулу, такую ​​как молекулы воды, белков и сахаров, которые содержатся в живых существах.Молекулы — это химические строительные блоки всех структур тела.

Клеточный уровень рассматривается, когда различные молекулы объединяются, чтобы сформировать жидкость и органеллы клетки тела. Клетка — это самая маленькая самостоятельно функционирующая единица живого организма. Даже бактерии, которые являются чрезвычайно маленькими, независимо живыми организмами, имеют клеточную структуру. Каждая бактерия — это отдельная клетка. Все живые структуры анатомии человека содержат клетки, и почти все функции физиологии человека выполняются в клетках или инициируются клетками.Человеческая клетка, такая как гладкомышечная клетка, обычно состоит из гибких мембран, которые окружают цитоплазму, клеточную жидкость на водной основе вместе с множеством крошечных функциональных единиц, называемых органеллами.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Эта диаграмма показывает уровни организации человеческого тела, от атомов до всего организма.

Уровень ткани может быть изучен, когда сообщество подобных клеток формирует ткань тела. Ткань — это группа из множества похожих клеток (хотя иногда состоит из нескольких связанных типов), которые работают вместе для выполнения определенной функции.Например, когда многие гладкомышечные клетки объединяются как структурно, так и функционально, эти клетки вместе образуют слой гладкой мышечной ткани.

Орган — это анатомически отличная структура тела, состоящая из двух или более типов тканей, которая формирует уровень организации органа. Каждый орган выполняет одну или несколько определенных физиологических функций. Мочевой пузырь человека, состоящий из гладкой мышечной ткани, переходной эпителиальной ткани и нескольких типов соединительной ткани, выполняет функцию хранения мочи, вырабатываемой почками.

Уровень системы органов — это группа органов, которые работают вместе для выполнения основных функций или удовлетворения физиологических потребностей организма. В приведенном выше примере органа и почки, и мочевой пузырь являются органами мочевыделительной системы. Почки производят мочу, которая по мочеточникам перемещается в мочевой пузырь. Затем моча может покинуть мочевой пузырь и тело через уретру. Эти четыре органа работают вместе, чтобы избавить тело от жидких отходов.

Ячейки

Основными единицами структуры и функций человеческого тела, как и всего живого, являются клетки — удивительные 37 триллионов из них к тому времени, когда средний человек достигнет зрелого возраста! Каждая клетка выполняет основные жизненные процессы, которые позволяют организму выжить.Кроме того, большинство человеческих клеток специализируются по структуре и функциям для выполнения других специфических функций. Фактически, человеческое тело может состоять из 200 различных типов клеток, каждая из которых выполняет свою работу. На рисунке \ (\ PageIndex {3} \) изображены лишь некоторые из этих различных типов клеток человека. Ячейки на рисунке имеют очевидные различия в структуре, которые отражают их различные функции. Например, нервные клетки имеют длинные выступы, торчащие из тела клетки.Эти проекции помогают им передавать электрические сообщения другим клеткам.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Здесь показаны некоторые из множества различных типов клеток человеческого тела. Каждый тип клетки специализируется на определенной роли в организме.

Салфетки

После клетки ткань является следующим уровнем организации в организме человека. Ткань — это группа связанных клеток, которые выполняют схожую функцию. Существует четыре основных типа тканей человека: соединительная, эпителиальная, мышечная и нервная.Эти четыре типа тканей, показанные на рисунке \ (\ PageIndex {4} \), составляют все органы человеческого тела. Соединительная ткань состоит из клеток, взвешенных в матрице. Эпителиальная ткань в основном состоит из клеток, которые плотно упакованы в листы. Мышечная ткань также состоит из клеток с правильной подкладкой, а некоторые типы мышц, такие как скелетные мышцы, показанные на рисунке \ (\ PageIndex {4} \), содержат полосатость из-за организации мышечных волокон. Нервная ткань состоит из клеток с длинными расширениями.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): четыре типа тканей: соединительная ткань, эпителиальная ткань, мышечная ткань, нервная ткань

Органы и системы органов

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): образец системы органов (пищеварительная система), показывающий органы внутри системы (рот, слюнные железы, пищевод, желудок, поджелудочная железа, толстая кишка, тонкий кишечник, печень, желчный пузырь, аппендикс, прямая кишка, анус).

После тканей органы представляют собой следующий уровень организации человеческого тела. Орган — это структура, состоящая из двух или более типов тканей, которые работают вместе, чтобы выполнять одну и ту же работу.Примеры человеческих органов включают сердце, мозг, легкие, кожу и почки. Человеческие органы организованы в системы органов, пищеварительная система показана на рисунке Рисунок \ (\ PageIndex {5} \). Система органов — это группа органов, которые работают вместе для выполнения сложной общей функции. Каждый орган системы выполняет часть более крупной работы.

Хорошо смазанная машина

Все органы и системы органов человеческого тела обычно работают вместе, как хорошо смазанная машина. Это потому, что они регулируются нервной и эндокринной системами.Нервная система контролирует практически всю деятельность организма, а эндокринная система выделяет гормоны, которые помогают регулировать эту деятельность. Функционируя вместе, системы органов снабжают клетки организма всеми необходимыми веществами и устраняют их отходы. Они также поддерживают температуру, pH и другие условия на уровне, необходимом для поддержания жизни.

Эффективная педагогическая стратегия содействия активному обучению и образованию в области STEM

Человеческое тело — замечательная биологическая машина, поддерживаемая взаимозависимыми системами организма и организованными биохимическими реакциями.Эволюция воздействовала на людей на протяжении сотен тысяч лет, однако нынешние темпы технологических и социальных изменений радикально повлияли на наш образ жизни и выявили возможные человеческие слабости. Это поднимает вопрос, можно ли улучшить работу природы. Мы предлагаем двусторонние взгляды в качестве обоснования необходимости изменения человеческого тела. Затем мы описываем педагогическую стратегию, с помощью которой студенты изучают морфологические и анатомические структуры и физиологические функции систем человеческого тела и их соответствующих органов и частей.Студенты выбирают свою любимую систему или орган для перепроектирования, чтобы оптимизировать эффективность анатомической структурной, физиологической функции и / или эстетической и функциональной морфологии; редизайн, который может привести, например, к снижению риска диабета, сердечного приступа и / или инсульта. Благодаря групповой работе и взаимодействию (студенческие группы соревнуются за престижную «внутреннюю» патентную награду) студенты активно участвуют в процессе обучения, чтобы понять роль дизайна в эффективности, функциональности и уязвимости системы человеческого организма к болезням. .

1. Введение

Чтобы сохранить нам жизнь и жизнь, человеческое тело на протяжении всей жизни выполняет миллионы сложных функций. Например, всего за 60 секунд человеческое тело делает 15 вдохов, его сердце бьется 70 раз, его слезные протоки увлажняют глаза 25 раз, его мозг проводит шесть миллионов химических реакций, его костный мозг производит 180 миллионов клеток крови, его кожа линяет. 10 000 частиц кожи и около 300 миллионов ее клеток погибают и / или замещаются [1, 2]. Кроме того, человеческому организму удается «извлекать комплексные ресурсы, необходимые для выживания, несмотря на резко меняющиеся условия, и в то же время отфильтровывать множество токсинов» [3, 5].

Но, как спросили Нессе и Уильямс [5]:

Почему в теле такого изысканного дизайна есть тысяча недостатков и слабостей, которые делают нас уязвимыми для болезней? Если эволюция путем естественного отбора может формировать сложные механизмы, такие как глаз, сердце и мозг, почему она не сформировала способы предотвращения близорукости, сердечных приступов и болезни Альцгеймера? Если наша иммунная система может распознавать и атаковать миллион чужеродных белков, почему мы все еще болеем пневмонией? Если спираль ДНК может надежно закодировать планы взрослого организма с десятью триллионами специализированных клеток, каждая из которых находится на своем месте, почему мы не можем вырастить замену поврежденному пальцу? Если мы можем прожить сто лет, почему не двести? (стр.3)

Ричард Докинз [4] утверждает в своей хорошо читаемой книге величайшее шоу на земле , что животные выглядят элегантно устроенными, как будто они следуют инженерному проекту. Но когда животное открывается на столе для препарирования, это больше похоже на беспорядок, чем на архитектурный замысел. В качестве поучительного обучающего упражнения Докинз предлагает новую конструкцию артерий, выходящих из сердца: «Я полагаю, что результатом будет что-то вроде выхлопного коллектора автомобиля… вместо беспорядочного беспорядка, который мы на самом деле видим, когда открываем настоящий сундук» ( п.370-371).

Поскольку многое из того, что мы считаем человеческими способностями или интеллектом, больше зависит от того, как устроено тело, а не от большого размера нашего мозга [10], в этой педагогической стратегии обучения студенты исследуют человеческое тело, изучая морфологические и анатомические структуры, а также физиологические функции систем организма человека, его органов и частей. Затем они выбирают свою собственную «любимую» систему тела, орган и / или часть системы для перепроектирования, чтобы оптимизировать эффективность анатомической структуры, физиологических функций и / или эстетической и функциональной морфологии.Посредством групповой работы и взаимодействия студенты активно участвуют в процессе обучения, чтобы (1) узнать о человеческом теле от клеточного уровня до уровня органов и всей системы, (2) понять роль дизайна в эффективности и функциональности система человеческого тела, (3) улавливать и сохранять новую информацию, и (4) применять то, что было изучено в различных ситуациях.

2. Человеческое тело

Человеческое тело — это замечательная биологическая машина, которая поддерживается и поддерживается хорошо структурированными и взаимозависимыми системами организма и их уникальными органами, каждый из которых по-разному способствует биологическому, физическому, умственному и эмоциональному развитию. здоровье человека.У него около ста триллионов клеток, 60 миль кровеносных сосудов, трехфунтовый мозг с 50-100 миллиардами нервных клеток и удивительной способностью к мышлению, а также 2,5 миллиарда сердечных сокращений за время жизни в 75 лет, и это лишь некоторые из них. уникальные характеристики [2]. Однако, несмотря на то, что тысячи лет эволюции адаптировали человеческое тело к жизни на Земле, были подняты вопросы относительно того, можно ли улучшить человеческое тело, чтобы оно отвечало, например, новым вызовам, связанным с последствиями нынешней окружающей среды и окружающей среды. образ жизни [11].Это факт, что человеческое тело представляет собой чудо сложности не только в целом, но и на других уровнях организации, включая системы организма, органы, ткани и клетки. Также фактом является то, что человеческое тело «художественно красиво и достойно всех чудес и изумлений, которые оно вызывает» [12]. Но, как указал Джон Лонг [10] в своей недавней книге Устройства Дарвина , эволюция не происходит. всегда способствует лучшему дизайну. Например, с точки зрения инженера, «это сложная сеть костей, мышц, сухожилий, клапанов и суставов, которые прямо аналогичны ошибочным шкивам, насосам, рычагам и шарнирам в машинах» [12] .Кроме того, он также не совсем эффективен, когда дело касается функционирования и механизмов энергосбережения из-за внутренней конструкции нескольких частей, отсутствия функционального назначения в некоторых из его частей и / или неподходящего расположения ряда его частей или избыточности части. Например, известно, что близость к источнику топлива является фундаментальным принципом эффективного промышленного дизайна, но тем не менее многие важные органы в человеческом теле расположены далеко от основного источника топливной энергии, например, в случае мозга и человеческого тела. сердце [13].Другой пример: если ресурсы (например, кальций) для создания наших зубов идут на создание меньшего количества зубов, скажем, 21 вместо 32, у людей может быть меньше проблем с кариесом и разрушенных зубов из-за инфекции, вызванной мутантной бактерией Streptococcus . [14]. Остальной кальций можно использовать для поддержки костей и уменьшения переломов костей, которые являются серьезной проблемой для многих пожилых людей. Кроме того, как теперь понимается, многие части человеческого тела обладают ограниченной способностью к регенерации, что означает, что они имеют ограниченную способность к репликации и / или самовосстановлению посредством деления клеток.

На протяжении всей истории люди восхваляли человеческое тело как шедевр природы, а также предлагали несколько улучшений по разным причинам и проблемам. Например, более 45 лет назад Лестер Дэвид [13] опросил группу ученых, инженеров, дизайнеров и художников, чтобы узнать, что они могут предложить для улучшения человеческого тела. Он опубликовал свое исследование в статье под названием « Наука переконструирует человеческое тело, » в 1956 году в журнале Modern Mechanix Illustrated Journal. Ссылаясь на Джорджа М.Роуленд-младший, один из бывших президентов Burdick-Rowland Associates, известной в то время в стране фирмы промышленных дизайнеров, Дэвид [13] написал, что

«С точки зрения дизайнера, я не вижу причин для разъединенный позвоночник. Почему бы не заключить позвоночник в трубку из полугибкого хряща? Таким образом, позвоночник человека будет сплошной колонной со значительно увеличенной нагрузочной способностью. Кроме того, жизненно важные нервы позвоночника будут лучше защищены от травм.Человек не смог бы крутиться и поворачиваться, как сейчас, но полугибкость цилиндра позволила бы достаточно изгибаться для любых обычных целей ». [13, с. 53]

Г-н Роуленд также спросил: «Разве мозг не может быть расположен в грудной полости, рядом с сердцем, а не в голове? Есть еще один фактор — если бы мозг находился в грудной клетке, он был бы гораздо менее уязвим для травм »[13, с. 53]. Хотя это интересная идея, она, вероятно, слишком далеко от наших органов чувств, чтобы «работать».

Перестройка человеческого тела также была предметом выступления Рэя Курцвейла на конференции «Будущее жизни» журнала Time в 2003 году. В этом выступлении и в статье с тем же названием он обсудил свое видение версии 2.0 человеческого тела. Он объяснил, что наши тела эволюционировали в совсем другую эпоху, в разных условиях окружающей среды. Например,

Наши пищеварительные процессы, в частности, оптимизированы для ситуации, которая кардинально отличается от той, в которой мы оказались.Для большей части нашего биологического наследия была высокая вероятность того, что следующий сезон кормодобывания или охоты (а в течение короткого, относительно недавнего периода, следующий сезон посадки) может быть катастрофически скудным. Так что нашему телу было разумно удерживать все возможные калории. Сегодня эта биологическая стратегия крайне контрпродуктивна. Наши устаревшие метаболические программы лежат в основе нашей современной эпидемии ожирения и подпитывают патологические процессы дегенеративных заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца и диабет II типа….По мере того, как мы изучаем принципы работы человеческого тела и мозга, мы скоро сможем разрабатывать гораздо более совершенные системы, которые будут более приятными, прослужат дольше и будут работать лучше, не подверженные поломкам, болезням и т. Д. старение. [3, разделы 6 и 9]

Человеческое тело также было темой ряда радио- и телешоу и программ, таких как Science Channel, National Geographic Channel и Discovery Channel, и это лишь некоторые из них.Например, в 2008 году канал Science Channel сообщил о «10 самых бесполезных частях тела», задав вопрос, действительно ли может существовать бесполезный орган? Он даже предложил своим зрителям опрос, чтобы проверить их собственные знания, попросив их назвать десять самых бесполезных частей тела. Science Channel предоставил следующий список бесполезных частей тела: мужские соски, аппендикс, зубы мудрости, мышцы arrector pili, копчик, миндалины, аденоиды, пазухи, волосы на теле и Plica semilunaris. На самом деле это остатки эволюции, которые у многих живых видов рассматриваются как признаки более раннего образа жизни, включая физические особенности, внутренние процессы и аспекты поведения [15].

Хотя Science Channel может объявить определенные органы бесполезными, важно отметить, что «бесполезный» не обязательно означает то же самое, что и след эволюции. Реликвия — это след чего-то, что существовало много поколений назад. Что-то может быть полезно и все еще остается следом, пока польза значительно уменьшается. Например, соски у мужчин не являются следом, поскольку они не появлялись у предков, у которых были функциональные мужские соски. С другой стороны, волосы на теле человека, которые являются пережитком, не бесполезны, потому что, как известно, они помогают в обнаружении эктопаразитов.Таким образом, учащиеся должны знать, откуда поступает их информация. Они должны знать разницу между первичными (исходными) и вторичными источниками информации, и что Science Channel, скорее всего, предоставляет вторичную информацию через свои программы.

Но все же это вызывает вопросы, например, почему они все еще существуют, если у них нет, как некоторые полагают, более важных функций для человеческого тела? Сможем ли мы выжить без их физического присутствия как части человеческого тела? Поскольку некоторые эволюционные процессы протекают медленно и требуют времени, неужели эти части уже уходят, и мы просто не можем этого распознать? Почему эволюционные процессы не устранили их к настоящему времени или физиологически не включили их, чтобы принести пользу другим частям человеческого тела? или, возможно, потому, что мы еще не знаем их основной функции, мы должны предположить, что у них ее нет? (Хотя такое предположение было бы очень нехарактерным для научного мышления.)

Изменение человеческого тела также было темой научной программы BBC Radio 4 FM, которая транслировалась в период с января по июль 2006 года. В восьми аудиоэпизодах Лен Фишер задавался вопросом, как бы работало тело, если бы мы попытались переделать себя ( см. Приложение A). Лен Фишер интересовался почти всем, что есть в человеческом теле и на нем, включая кожу, в которой мы находимся, и кишки, которые у нас есть. Фишер спросил, может ли наука придумать что-то лучшее, например, запасную пару рук, глаза на затылке или суперслышание, зрение и прикосновение.Но как добавление «запасных частей тела» повлияет на другие органы и системы организма, например, на мозг?

Люди были очарованы человеческим телом в течение многих лет и размышляли над множеством способов его улучшения и изменения. В конце концов, как утверждают Нессе и Уильямс [5] в своей книге, почему мы болеем, в теле такого изысканного дизайна все еще существует тысяча недостатков и слабостей, которые делают нас уязвимыми перед болезнями и мешают нам легко жить. более ста лет.Это заставляет нас задать следующий вопрос: если бы вы могли изменить дизайн человеческого тела, что бы вы изменили? Это то, что делает «изменение человеческого тела» стоящим учебным занятием. Он предлагает студентам ответить на вопрос, который является одновременно личным и актуальным, позволяя студентам установить связь между предметом и своим собственным опытом, помогая студентам получить более глубокое понимание человеческого тела. Устанавливая соответствующие связи, сравнивая различные точки зрения, исследуя причинно-следственную связь и задавая сложные вопросы, учащиеся мотивируются на участие в процессе обучения.Как утверждают Бойлс и Контадино [16], «академическая борьба начинается, когда у студентов нет крючков, с помощью которых можно связать предоставленную информацию с их собственным опытом и сильными сторонами» (стр. 35). Однако при «изменении конструкции человеческого тела» все студенты имеют необходимые предварительные знания о человеческом теле (в конце концов, все они обладают телом и испытали на себе преимущества и проблемы, которые с ними связаны) и могут получить доступ к информации. учатся.

Это также полезное занятие, потому что оно высвобождает мысли и воображение учащихся.Это позволяет им применить то, что они узнали о человеческом теле, и предложить хорошо продуманные конструкции и эффективные решения для достижения потенциально оптимальной эффективности и функциональности для выбранной ими системы или органа. Применяя свои знания о человеческом теле в новой ситуации, они участвуют во всех областях обучения Маккормака и Ягера [9], от приобретения знаний до применения и связи (см. Приложение B).

3. Учебное задание

Цель этого учебного задания — помочь учащимся понять цель дизайна, взаимосвязь дизайна и функции, а также то, как изменение конструкции данной части, органа или системы тела может повлиять на эффективность этой конкретной части, а также всей системы и всего живого тела.Биологический дизайн играет жизненно важную роль в выживании живого организма и поддержании гомеостаза на протяжении всей жизни человека (и, возможно, играет роль в выживании вида). Кроме того, мы хотим, чтобы учащиеся осознали, что в отличие от дизайна человека, эволюция, которая представляет собой постепенный процесс химических и физических изменений, «никогда не начинается с полностью пустой чертежной доски, а [вместо этого работает] путем изменения уже существующих вещей» ([ 15], стр. 10), поэтому эволюция не всегда способствует лучшему дизайну [10].Это просто потому, что, как утверждает Докинз [4], эволюция — это генетически контролируемое изменение программы развития данного живого существа.

Вторая цель — активно вовлекать студентов в групповую работу и взаимодействие не только для достижения большей глубины понимания, но и для сохранения новой информации, а также для применения того, что было изучено в другой ситуации, а именно: выбранная система или орган человеческого тела. Как утверждал Хоутон [17], глубокое обучение, которое способствует пониманию и применению в жизни, включает связывание новых идей с уже известными концепциями и принципами.Это приводит к прочному пониманию и сохранению усвоенных концепций, чтобы их можно было использовать для решения проблем в незнакомом контексте или для оценки потенциальных решений сложных проблем.

Для начала студенты объединяются в группы и получают задание по изменению конструкции части тела, органа или системы тела с целью получения патента на свою конструкцию. Дизайн каждой команды оценивается командой «патентных судей», которые определяют победивший дизайн. Каждой группе предлагается (i) выбрать одну из 11 систем человеческого тела для исследования и изучения, (ii) определить и описать в письменной форме морфологическую и анатомическую структуру, а также механическую и физиологическую функцию данной выбранной системы и ее основных органов и частей, учащиеся должны (i) включить описание конкретной функции всей системы, а также каждого органа и части внутри системы, (ii) определить взаимосвязь внутри структуры, (iii) использовать, заполнить и отправить Таблицу 1 в качестве сводного информационного бюллетеня. Кроме того, студентов затем просят: (i) определить часть, орган или систему всего тела для изучения и перепроектирования, (ii) разработать убедительный аргумент в пользу того, что их перепроектирование лучше и более эффективен для достижения своего основного функционального назначения.(Учащиеся используют таблицы 2 и 4, чтобы помочь им систематизировать информацию о сравнении и конструировании оригинального дизайна и перепроектировании выбранной системы тела, органа или части.)

система 9 0282 (4) Покровная система

Система тела Основная функция Общие типы системы тела Примечания
Органы Ткани Клетки
Имя Расположение Функция Имя Расположение Имя Функция Расположение Функция

(1) Сердечно-сосудистая система 9007 9007 Пищеварительная система
(3) Эндокринная система
(5) Лимфатическая система и иммунитет
(6) Мышечная система
(7) Нервная система
(8) Дыхательная система
(9) Репродуктивная система
(11) Мочевыделительная система

результаты редизайна 7

Целевая область редизайна Описание оригинального дизайна Описание измененного дизайна Дополнительные примечания




студентам дается время (от 2–3 недель) для совместной работы и сбора дополнительной информации, необходимой для разработки плана изменения выбранной части, органа или системы тела.Впоследствии они реализуют свой план, создавая подробные чертежи и письменное описание своего перепроектирования. Идея редизайна состоит в том, чтобы показать, как редизайн может привести к более желательным результатам. Члены каждой группы должны успешно аргументировать, чтобы убедить класс в том, что их измененная система тела, орган или часть приводит к значительному повышению эффективности этого органа или части и, следовательно, достойны получения патента. (Патенты очень престижны, и каждый хочет, чтобы патент сделал имя себе или своей компании.)

Участвуя в исследованиях, детально изучая системы человеческого тела, модифицируя данную систему, орган или часть и разрабатывая и представляя информативный и научно убедительный аргумент в пользу эффективности редизайна, студенты учатся систематизировать информацию, изучать причинно-следственной связи, сравнивайте различные точки зрения, делайте выбор и улучшайте социальные навыки. Прежде всего, студенты укрепляют свое понимание состава и функций систем организма и их органов, а также взаимосвязей, которые они играют в выживании и здоровье живого человека.Доработанный проект затем представляется классу и «патентным судьям». Судьи могут быть членами класса, инструктором или приглашенными инструкторами-волонтерами.

Изучая причины выбора судей, студенты получают представление о мыслительных процессах других людей. В то время как учащиеся могли эффективно продемонстрировать важность своего перепроектирования, судьи, возможно, сочли редизайн другой группы более важным из-за уровня значительно улучшенной функциональности, достигнутой в результате перепроектирования.После оценки инструктор класса должен объяснить «почему», стоящий за всеми изменениями дизайна. Преподаватель класса подкрепляет идею гомеостаза и взаимосвязи системы органов, необходимости постоянного улучшения и долгосрочных биологических механизмов того, как организмы реагируют на изменения в окружающей их среде. Учителя также должны подчеркивать роль эволюции и естественного отбора в развитии видов.

4. Процедуры

Это учебное мероприятие может длиться два часа или две недели, включая время на подготовку и презентацию.Оба таймфрейма работают хорошо.

4.1. Перед презентацией

(1) Сформируйте оценочную комиссию, состоящую из инструктора класса, другого инструктора из школы и одного академически уважаемого ученика из того же класса (или получите «голосование класса / коллегиальная оценка» в конце презентации). Оценочный комитет использует Таблицу 5, чтобы помочь им принять решение о том, какая из презентаций должна получить столь желанную «Патентную премию за повторный дизайн». (2) Попросите студентов высказать свое собственное мнение о статусе конструкции человеческого тела. заполнение таблицы 3.Дайте студентам 10–15 минут на выполнение этого задания. Соберите их ответы и сохраните их для будущего задания или дополнительного обсуждения после вручения наград. Затем вовлеките учеников в открытое обсуждение их взглядов. (3) Попросите каждую группу из 3 учеников выбрать одну из 11 систем человеческого тела для исследования и изучения. Позвольте группам информировать друг друга о своем выборе, а также обмениваться выборами и вариантами, если они хотят. Это сделает группы более приверженными своему выбору [18, 19].(4) Дайте студентам 2–3 недели (время может быть сокращено или увеличено) на подготовку к презентации в классе и проинформируйте группы, чтобы они сделали следующее: аргументы в пользу того, что их измененная часть, орган или система тела важны и более эффективны для их предполагаемого назначения, чем первоначальный дизайн. Поскольку эволюция «никогда не начинается с полностью пустой чертежной доски, а работает путем изменения уже существующих вещей» ([15], с.10), учащиеся должны использовать существующий дизайн в качестве основы для каждого предлагаемого изменения дизайна. (Б) Будьте хорошо подготовлены к содержательному обсуждению и предоставлению убедительных доказательств, чтобы убедить своих одноклассников в том, что их изменение дизайна действительно необходимо и, следовательно, заслуживает одна из наград за переработку патентов. (c) Имейте хорошо продуманный раздаточный материал для раздачи одноклассникам перед презентацией, а также иллюстрированный плакат, стихотворение, песню, карикатуру и т. д., которые могут помочь передать логическое обоснование группы и поддержать ее повторную публикацию. дизайн выбранной части, органа или системы тела.(d) Интегрировать использование технологий в их презентации, таких как использование PowerPoint, анимации, интерактивных мероприятий, а также песен / стихов, среди прочего, чтобы представить их измененный дизайн и обоснование за его пределами. (5) Чтобы гарантировать, что все студенты начинают свои исследования с одинакового уровня знаний и информации, студентам рекомендуется начинать свое исследование с чтения как минимум 5 из следующих статей: (a) Анонимный [20]. (б) Кармена [21], (в) Дэниэлс и др. [1], (d) Дэвид [13], (e) Фишер [22], (f) Курцвейл [3, 23], (g) Lauarace [11], (h) Muneoka, et al.[24], (i) Запасы [25], (j) Человеческое тело. National Geographic Video, http://science.nationalgeographic.com/science/health-and-human-body/human-body/(6) На собраниях класса убедитесь, что учащиеся работают над своими заданиями. Например, дайте 10–15 минут членам каждой группы в конце собрания класса, чтобы они сели вместе и поразмышляли о том, как они продвигаются по подготовке к изменению дизайна, написанию бумаги, изготовлению плакатов и другим вспомогательным средствам. . Учитель может захотеть обсудить, как подготовить значимый аргумент, чтобы убедить своих одноклассников в том, что их реконструкция выбранной части, органа или системы тела важна, эффективна и необходима для человеческого тела и, таким образом, заслуживает получения перепроектирования. Патентная премия.Учащиеся могут использовать свои заполненные таблицы 1, 2 и 3, чтобы начать полезные обсуждения в классе.

90 Человеческое тело отлично спроектирован; Нет необходимости в улучшении.

Статус конструкции человеческого тела Совершенно не согласен Не согласен Нейтрально Согласен Полностью согласен

(2) Человеческое тело хорошо спроектировано; но можно извлечь выгоду из некоторых улучшений.
(3) Человеческое тело функционально с нормальным дизайном и может извлечь выгоду из нескольких переделок для улучшения.
(4) Человек функционирует, но не идеально спроектирован, и может извлечь выгоду из перепроектирования многих его частей.
(5) Человеческое тело нуждается в полной переработке, чтобы оптимизировать его эффективность и функциональность.
(6) Прекрасный дизайн не обязательно означает прекрасное развитие.
(7) Прекрасно проявить не обязательно означает, что прекрасно сделано.

(6) и (7) модифицированы из Докинза [4].
1

Целевая область улучшения Подчеркните предложенное улучшение
Причины Механизм Прогнозируемые результаты

(2) Неврологическая и коммуникативная функция
(3) Структурная и поддерживающая функция
(4) Морфологическая и эстетическая функция
(5) Анатомическая функция

ate a rd

Присуждается за Краткое изложение причин и обоснование награды

(1) Платина
(2) Золото
(3 ) Серебро
(4) Бронза
(5) Почетное упоминание

4.2. Во время презентации

(1) Члены каждой группы по очереди представляют классу свою измененную выбранную часть, орган или систему тела. Оценочная комиссия / судья опрашивает каждую группу. Учащиеся в классе могут задать до трех вопросов после того, как группа завершит свою презентацию. Кроме того, члены каждой группы обращают внимание на все задаваемые вопросы. (2) После того, как все группы закончат представление своих дел, члены оценочной комиссии (судьи) могут задать дополнительные вопросы всем группам.Студенты также могут задавать вопросы, которые члены оценочной комиссии должны рассмотреть при вынесении окончательного решения и решения о присуждении награды за повторный дизайн данной группе. (3) Члены оценочной комиссии ждут до следующего собрания класса, прежде чем поделиться своим окончательным решением с группами. В течение этого времени, и если в школе есть место, плакаты, иллюстрации, стихи и т. Д.) Могут быть доступны для просмотра всем учащимся.

4.3. После презентации

(1) Принимая окончательное решение, члены оценочной комиссии принимают во внимание следующее.(a) Академическое качество и целостность письменной работы, устной презентации, иллюстрации плаката и / или любых дополнительных средств, используемых учащимися, чтобы помочь им передать свое сообщение и продемонстрировать важность их переделки. (b ) Использование соответствующих научных концепций и принципов при изменении дизайна выбранной части, а также точная интерпретация научных концепций, принципов и терминологии. Кроме того, использование оригинального дизайна в качестве основы для перепроектирования (Таблицы 2 и 4).(c) Проведение презентаций, формулировка их аргументов, демонстрация взаимосвязи между дизайном, структурой и функцией, а также личное участие и вовлеченность человека во время презентации и обсуждения в классе. (d) Тип и качество презентации. вопросы, которые задают в процессе. Кроме того, качество ответов групп на заданные им вопросы. (Учителя и инструкторы могут увидеть у Шерифа и др. [19] полезные инструменты и методы, которые можно использовать для мониторинга уровня когнитивной вовлеченности членов данной группы во время занятия, а также для записи типа задаваемых вопросов. задаваемые членами группы, релевантность вопросов предмету обсуждения и обсуждаемому вопросу, а также записывать количество вопросов, задаваемых членами одной группы другим группам.) (2) Каждой группе дается 2-3 минуты, чтобы еще раз обратиться к комитету, прежде чем члены оценочной комиссии зачитают окончательное решение. В этом коротком заключительном замечании группы должны иметь письменное заявление, которое можно прочитать, чтобы поддержать их дело о редизайне и запрос на патентную премию за редизайн, основанное на значительном улучшении, сделанном в их редизайне, а также академической точности в их предложение. (3) После того, как все группы представят свои заключительные замечания, представитель оценочной комиссии зачитывает и защищает окончательное решение комиссии.Члены оценочного комитета предоставляют каждой группе копию таблицы 5, в которой представлено окончательное решение комитета. (4) Инструктор класса должен закрепить концепции дизайна, патента (авторского права), взаимосвязи дизайна, структуры и функции, а также роли, которую гомеостаз играет в данной системе организма, чтобы работать эффективно. (Если или когда появится червеобразный отросток, инструктор может провести очень интересную дискуссию.) С эволюционной точки зрения инструктор может прокомментировать, что когда-то это было чрезвычайно важно, а теперь является рудиментарным, но все же это не бесполезно просто потому, что что-то могло быть полезным и все еще оставаться следом, пока польза значительно уменьшилась.

5. Вопросы для обсуждения

Следующие вопросы можно использовать в ходе этого учебного упражнения, чтобы вызвать обсуждение и вовлечь учащихся в критическое мышление. Дополнительные важные вопросы для обсуждения, способствующие развитию у учащихся глубокого мышления и размышлений о том, что они узнали и поняли в ходе занятия, можно увидеть в Приложении C. (1) Обсудите вклад выбранной вами системы организма в общие системы организма, а также в каждая индивидуальная система организма.(2) Объясните, как предлагаемое вами усовершенствование дизайна помогает выявить распространенные случаи данного расстройства и / или заболевания. (3) Какой орган (или органы) в теле взрослого человека способен восстанавливаться естественным путем в той степени, в которой живой человек может пожертвовать часть этого органа кому-то другому, и в течение нескольких недель две части этого органа регенерируют в функционирующие органы почти нормального размера? (4) Какие органы в теле взрослого человека способны восстанавливать себя после незначительной травмы ? (5) Почему так важно исследование стволовых клеток? Каковы различия / сходства между эмбриональными и соматическими стволовыми клетками? Что такое трансплантация тканей? Являются ли эти две техники частью вашего плана редизайна? Почему или почему нет? (6) Если вы хотите, чтобы ваш редизайн стал реальностью и появлялся поколение за поколением, с какого уровня вы начинаете свой редизайн: молекулярный (ДНК) уровень, уровень эмбрионального развития, уровень детства, взрослость уровень? Объяснять.(7) Недавно сообщалось, что китайские исследователи смогли регенерировать кожу после глубоких ожогов без использования трансплантации тканей. Какую роль могут сыграть исследования и технологии стволовых клеток в регенерации тканей, органов и частей человеческого тела? (8) Опираясь на обширное накопление этого типа знаний, биологи надеются сделать реальностью регенерацию конечностей, а также других частей и / или органов человеческого тела. Проведите исследование библиотеки, а затем обсудите, лучше ли регенерация, чем реконструкция выбранной части, органа или системы тела.(9) На протяжении веков было известно, что простых животных, таких как черви и морские звезды, можно легко клонировать, разрезав их пополам. Однако для высших животных этот метод не работает из-за клеточной специализации. Проведите библиотечное исследование, чтобы узнать, как ученые преодолевают это препятствие при клонировании высших животных. (10) Хотя в настоящее время ничто не может остановить процесс старения, когда дело доходит до продолжительности жизни человека, какой процент старения объясняется ДНК и какой процент объясняется поведением и образом жизни данного человека? Объяснять.(11) Многие исследователи старения предпочитают использовать термин «продолжительность здорового образа жизни» вместо «продолжительность жизни» и «ожидаемая продолжительность активной жизни» вместо «ожидаемая продолжительность жизни». Проведите библиотечное исследование, а затем объясните значение каждого термина и преимущества использования одного термина перед другим. (12) Попросите своих учеников ответить на следующий вопрос: (а) Какой тип тела вы должны иметь, чтобы дожить до 100 лет? ( б) Дайте им 20 минут на выполнение задания. (c) Обсудите их ответы в классе. Затем поделитесь с ними следующим.

Вам нужно короткое и приземистое тело с опущенными плечами, согнутыми назад коленями, острыми ушами и массивными мускулами. Другими словами, гномское существо, которое могло бы получить идеальную 10 баллов по механике и ноль по глэму. [Этот тип тела может не вызывать у вас романтики, но] по крайней мере, это видение трех ведущих исследователей долголетия в стране, которые придумали план человеческого тела, который создан на долгую жизнь, если не навсегда, то определенно давно миновав средний возраст, когда капризы силы тяжести и природы начинают сказываться на всем, от идеальных грудных мышц до микроскопических волосков в ушах.[26, Раздел 1].

6. Оценка

Для оценки успеваемости и понимания учащимися, а также эффективности этих действий мы использовали таксономию Маккормака и Ягера [9] для естественнонаучного образования в качестве основы для оценки успеваемости учащихся. Приложение B содержит краткое изложение таксономии Маккормака и Ягера [9]. Он также содержит несколько примеров критериев оценки, которые мы использовали в этом упражнении. Обратите внимание, что многие вопросы оценки могут относиться к нескольким доменам в зависимости от того, как вопросы сформулированы.

6.1. Сопутствующие мероприятия для усиления и расширения целей обучения

Можно разработать и провести дополнительные мероприятия, чтобы усилить понимание желаемых целей обучения. Некоторые возможные примеры включают следующее.

Домашние задания (необязательно)
Чтобы закрепить учебные цели занятия, попросите учащихся выполнить следующие домашние задания индивидуально или в группах.

Домашнее задание 1
Попросите учащихся ответить на следующие вопросы (дайте им ограничение по времени, например, 10 минут или следующее классное собрание).(1) Обдумайте окончательное решение, принятое членами оценочной комиссии. Вы согласны с этим? Почему или почему нет? (2) Что вы узнали из этой деятельности как на академическом, так и на личном уровне? (3) Если бы вам пришлось делать это снова и снова, что бы вы изменили, отбросили или добавили? Почему? (4) По каналу Science Channel был опубликован «10 самых бесполезных частей тела». Перейдите по указанному ниже веб-адресу, чтобы прочитать о них, и выполните поиск в библиотеке, чтобы узнать больше о таких частях тела. Затем заполните Таблицу 6. Обязательно критически заполните все столбцы, особенно столбец 6, который требует от вас обоснования вашего согласия или несогласия с выводами Science Channel по этой конкретной теме.(http://science.discovery.com/top-ten/2008/organs/organs.html).


Бесполезная часть тела, как сообщает научный канал Значение или определение Орган / неорганический и почему Система органов, к которой он принадлежит Согласен или не согласен с научным каналом и почему?

(1) Наружные соски
(2) Приложение
20 (3) 90 зубов мудрости
(4) Пили арктора
(5) Копчик
(7) Аденоиды
(8) Пазухи
(9) Волосы на теле
(10) Plica 9 0182 semilunaris
(11) Выбранная вами часть тела (орган)

В кишечнике человека содержатся триллионы микробов не менее 1000 различных видов.Ученым интересно узнать больше о том, как эти организмы влияют на нашу жизнь и здоровье. Эти типы исследований улучшили наше понимание взаимодействия между нормальной кишечной флорой и иммунной системой, что привело к идентификации аппендикса как очевидного убежища для нормальных кишечных бактерий. В недавней статье Bollinger et al. [6] предположили, что «аппендикс человека хорошо подходит в качестве« убежища »для общих бактерий, обеспечивая поддержку роста бактерий и потенциально способствуя повторному переселению толстой кишки в случае, если содержимое кишечного тракта очищается после контакта с патогеном. .»(Стр. 826). Кроме того, все новые и новые статьи добавляют гораздо более сильное опровержение приложения как бесполезного. Студентам рекомендуется ознакомиться, например, со статьей Im et al. [7], в котором авторы утверждают, что наличие аппендикса может иметь значительную и независимую функцию, помогая защитить людей от рецидива (CDI) Clostridium difficile , который вызывает желудочно-кишечную инфекцию, приводящую к диарее и колиту. Clostridium difficile — это спорообразующая анаэробная и грамположительная бактерия, которая возникает в кишечнике человека.Более того, другое интересное исследование показало, что отросток слепой кишки можно рассматривать как часть иммунной системы, поскольку он жизненно важен для жизни в «естественной» среде, но плохо подходит для постиндустриализованных обществ [8]. Вывод состоит в том, что учителя и инструкторы должны подчеркивать тот факт, что что-то может быть полезно и все еще остается пережитком, пока польза значительно уменьшается.

Домашнее задание 2
Хотя всегда есть исключения из правила, животные, которые умирают естественным путем в течение определенного периода времени, могут предоставить важные данные о том, как долго они должны жить.Это называется средней продолжительностью жизни данного организма. Проведите исследование, чтобы определить максимальную продолжительность жизни 12 живых организмов. Включите в этот список людей, львов, обезьян, орлов, черепах, лобстеров и аллигаторов. Затем используйте Таблицу 7 ниже, чтобы ответить на следующие вопросы. (1) перечислить максимальную продолжительность жизни каждого организма. (2) определить, какие из этих 12 организмов: (а) страдают, а какие не страдают от уродства старения, (б) продолжают расти на протяжении всей своей жизни, (в) показывают нет очевидной потери функции по мере взросления.(3) существует ли связь между (а) размером организма и его максимальной продолжительностью жизни? (Б) типом организма и его максимальной продолжительностью жизни? (В) средой, в которой живет данный организм, и его максимальной продолжительностью жизни. срок жизни?

9028 9028 Lions 9028

Пример выбранного организма Средняя максимальная продолжительность жизни Страдают от унижений старения Продолжают расти на протяжении всей своей жизни Проявляются очевидные потери функций по мере взросления

Люди
Eagles
Lions
Черепахи
Аллигаторы
Галапагосские сухопутные черепахи
Акулы
Осетровые
Лобстеры

Домашнее задание 3
Заболевание — это состояние, при котором нарушается или нарушается нормальное состояние (гомеостатические регуляции) организма.Обычно он характеризуется специфическими диагностическими симптомами и признаками, которые возникают в результате распределения патогенными организмами нормальных функций клеток, тканей, органов и / или систем, и, таким образом, организм становится неспособным выполнять нормальные функции. Проведите исследование, чтобы узнать больше о человеческом теле и заболеваниях, а затем ответьте на следующие вопросы: (1) выберите систему органов. (2) перечислите органы и их общие заболевания. Затем ответьте на следующие вопросы: (а) какие органы наиболее подвержены заболеванию? Объяснять.(б) какие органы наименее подвержены заболеванию? Объясните. (C) существует ли связь между расположением органа в организме человека и его восприимчивостью к данной болезни? Объясните. (Г) существует ли связь между системой органов, к которой принадлежит данный орган, и его восприимчивостью к данному заболеванию? Объясните. (3) перечислите все выбранные органы, их общие функции, их общий тип ткани и принадлежат ли они более чем к одной системе органов. (4) перечислите все системы органов, их предполагаемый средний вес, предполагаемый средняя масса тела человека и отношение массы органа к массе всего тела.

Заключительное замечание
В этом упражнении мы создали среду обучения и педагогическую возможность для студентов узнать о человеческом теле путем изменения конструкции некоторых его систем, органов и / или частей с целью оптимизации систем организма и повышения эффективности без ущерба для функциональности. Мы надеемся, что студенты поймут, что оптимизация может улучшить все системные параметры в человеческом теле, а также что биологическое улучшение человеческого тела путем изменения конструкции некоторых его частей не только возможно, но и достижимо и неизбежно.Кроме того, мы надеемся, что мы создали учебное мероприятие, с помощью которого учащимся предлагается узнать новую информацию о человеческом теле, установить прочную связь с этой информацией и применить ее в новом контексте, чтобы истинное понимание и долгосрочное сохранение знания получены.
В своей книге Почему мы болеем , Нессе и Уильямс [5] утверждают, что «несмотря на их изысканный дизайн, наши тела имеют грубые изъяны; несмотря на нашу множественную защиту, у нас есть тысяча уязвимостей; и, несмотря на их способность к быстрому и точному ремонту, наши тела неизбежно портятся и в конечном итоге выходят из строя »(стр.235). Но, как писал Грегори Сток [25] в своей статье The Last Human : «Никогда раньше у нас не было возможности манипулировать генетикой человека, чтобы изменить нашу биологию значимым и предсказуемым образом» (Раздел 4). За последние сто лет область биологии перешла от описания к пониманию и манипуляции. За одно столетие «мы перешли от наблюдения к пониманию и конструированию» ([25], раздел 24). Мы надеемся, что благодаря этой деятельности мы будем способствовать как активному обучению, так и образованию в области STEM среди студентов.

Приложения
A.

См. Таблицу 8


Название аудиоэпизода Дата трансляции Чудеса Лен Фишера Заявления Лен Фишера Ссылка на аудиоархив

(1) Кожа, в которой мы находимся. Лен встречает свое отражение и мечтает о том, что он может сделать, чтобы его кожа стала более привлекательной. http://www.bbc.co.uk/radio4/redesigninghumanbody/pip/9kmuc/

(2) Имея кишки Понедельник, 18 сентября 2006 г. 9: 30–9: 45 (Radio 4 FM) Лен Фишер задается вопросом, как бы работало тело, если бы мы попытались переделать сами. Расстройство желудка, рефлюкс и избыток газов — с нашей пищеварительной системой существует множество проблем.Может ли наука придумать что-нибудь получше? http://www.bbc.co.uk/radio4/redesigninghumanbody/pip/ozkjc/

(3) Двигаясь по Понедельник, 11 сентября 2006 г. 9: 30–9: 45 ( Radio 4 FM) Лен Фишер задается вопросом, как бы работало тело, если бы мы попытались переделать сами. Было бы намного проще передвигаться с колесами или рессорами. С помощью физика и изготовителя игрушек Лен пробует кататься и прыгать. http://www.bbc.co.uk/radio4/redesigninghumanbody/pip/ll09a/

(4) Запасная пара рук …
Понедельник, 4 сентября 2006 г. 9 : 30–9: 45 (Radio 4 FM)
Лен Фишер задается вопросом, как бы работало тело, если бы мы попробовали себя переделать. Запасная пара рук и глаза на затылке.
Разве не было бы здорово иметь лишнюю конечность или видеть позади себя? Лен направляется в зоопарк, чтобы узнать несколько советов о животном мире.
http://www.bbc.co.uk/radio4/redesigninghumanbody/pip/7s6ao/

(5) Кожа, в которой мы находимся Пятница, 6 января 2006 г. 15: 45– 16:00 (Radio 4 FM) Лен Фишер задается вопросом, как бы работало тело, если бы мы попытались переделать сами. Загар, сыпь, порезы, пятна, потертости, морщины — наша кожа доставляет нам бесконечные проблемы — уязвима для повреждений, с возрастом она ослабляется. Что, если бы наша кожа была не шершавой и красной или бледной и прыщавой, а яркой, как оперение птицы или чешуя ящерицы? Созерцая собственную кожу в гримерной театра, Лен присоединяется к дерматологу-консультанту Дэвиду де Беркеру и биомиметику Джулиану Винсенту, чтобы задаться вопросом, каково было бы сбросить свою кожу ради чего-то совершенно другого. http://www.bbc.co.uk/radio4/redesigninghumanbody/pip/sbrpt/

(6) Решимость Среда, 4 января 2006 г. 15: 45–16: 00 (Radio 4 FM) Лен Фишер задается вопросом, как бы работало тело, если бы мы попытались переделать сами. Пищеварительная система человека — это кошмар дизайнеров, среди многих проблем которого — несварение желудка, рефлюкс, боли в животе, запоры и непроизвольное истечение жидкости. Лен посещает Университет Западной Англии, чтобы познакомиться с человеком, который сконструировал робота-эко-бота с собственной пищеварительной системой. http://www.bbc.co.uk/radio4/redesigninghumanbody/pip/lrgnp/

(7) Двигаясь по , ​​вторник, 3 января 2006 г., 15: 45–16: 00 ( Radio 4 FM)
Лен Фишер задается вопросом, как бы работало тело, если бы мы попытались переделать сами. Было бы намного проще передвигаться с колесами или рессорами. С помощью физика и изготовителя игрушек Лен пробует кататься и прыгать. http://www.bbc.co.uk/radio4/redesigninghumanbody/pip/oyy67/

(8) Запасная пара рук и глаза на затылке Понедельник, 2 января 2006 г. 15: 45–16: 00 (Radio 4 FM) Лен Фишер задается вопросом, как бы работало тело, если бы мы попытались переделать сами. Разве не было бы здорово иметь лишнюю конечность или видеть позади себя? Лен направляется в зоопарк, чтобы узнать несколько советов о животном мире. http://www.bbc.co.uk/radio4/redesigninghumanbody/pip/s9xh0/

B.

См. Таблицу 9


Область оценки Описание Некоторые предлагаемые вопросы

(I) Область знаний Студенты получают знания по предмету, понимание отношений между совокупностями знаний и обосновать свой подход к решению проблемы. Понимали ли наши ученики форму и функции систем организма, включая определенные органы или части, достаточно хорошо, чтобы выполнить это упражнение? Смогли ли учащиеся опровергнуть или проверить некоторые поддерживающие теории, использованные при обсуждении различных перепроектирований, на основе диаграмм или моделей органов? Какие объяснения ученики предлагали наблюдаемым и понятым отношениям? Показывают ли они четкое понимание анатомии? Показывают ли они четкое понимание физиологии? Могут ли они объяснить взаимосвязь между дизайном, структурой и функцией?

(II) Область процесса Студенты узнают, как собирать, систематизировать и анализировать данные, разрабатывать стратегии для построения рациональных аргументов и мыслей, формулировать проблемы и генерировать обоснованные выводы, участвовать в командной работе, и интерпретировать смысл из проекта.
В какой форме проявилось творчество в каждой группе? Сделал ли каждый член группы свой вклад? Как члены данной группы студентов собирали данные и информацию? Поскольку это не только коллективная работа по сбору информации, но и проект, зависящий от класса, следует учитывать творческий подход. Например, если изучаются мышцы, следует учитывать «лишние» усилия, связанные с посещением тренажерного зала командой или проведением видеоинтервью со спортсменами.Было ли сотрудничество в сборе информации? Насколько эффективна была каждая группа в представлении и передаче собранных данных и информации? Были ли их заявления и аргументы гладкими и последовательными?

(III) Творческая область Студенты применяют к проекту воображение и творческое мышление, развивают способности распознавать, оценивать, использовать данные и информацию, предоставленные другими частями ролевой игры, и учатся изменять заданный дизайн по мере необходимости. Это также часто иллюстрируется на этапе «Домен процесса». Какими новыми способами учащиеся использовали предметы и идеи, сгенерированные во время разыгрывания учебной деятельности, чтобы улучшить свое понимание? «Судья» оценивает важность одного редизайна по сравнению с другим, основываясь на творчестве членов группы и коммуникативных навыках докладчиков. Рудиментарный червеобразный отросток из-за стихотворения, написанного, а затем прочитанного с такой эмоциональной силой о его использовании, был признан самым важным органом пищеварения по сравнению со всеми другими органами пищеварения.Насколько творческими были ученики в определении актуальных проблем, решений и концептуализации новых идей? Новые повороты всегда связаны с творчеством. Если вы попросите учащихся представить свою информацию в другом формате (убедительная презентация, стихотворение, песня), это может помочь им улучшить свои коммуникативные навыки, а также «сузить» их знания по предмету и, таким образом, сохранить больше информации, собранной самостоятельно.

(IV) Сфера отношения Учащиеся учатся внимательно слушать и понимать других членов команд, групповых обсуждений или частей ролевой игры.Они также учатся сотрудничеству в групповой работе и самооценке. Это как минимум двоякий раздел: отношение группы к аудитории, а также среди членов самой группы (групповая динамика). Смогли ли члены группы эффективно выразить свое мнение о том, почему их орган важен для остальной части класса и судей? Насколько убедительны были члены группы в формулировании своей позиции, чтобы изменить отношение других? Могут ли они эффективно отстаивать важность одного дизайна над другим? Насколько гладко функционировала каждая группа? Развивались ли в процессе учащиеся чуткость и уважение к другим? Каким образом выбор части для изменения дизайна или подход к стилю презентации может отражать эту чувствительность? Продемонстрировали ли участники группы навыки и способности конструктивно разрешать конфликты с другими? Как каждая группа могла бы работать более эффективно?

(V) Область применения и подключения Студенты учатся генерировать альтернативные подходы, стратегии решения проблем и решения. Придумывали ли студенты практические решения / объяснения? Насколько хорошо студенты интегрировали знания из разных дисциплин в свои редизайны и приложения? Был ли достигнут консенсус? Использование различных научных аспектов для объяснения редизайна показывает более высокий уровень понимания предмета. Физика и химия — очевидные спутники анатомии и физиологии. Математические ссылки также могут быть включены в описания редизайна (использование шкалы pH в желудке или крови).Экология может быть включена (определите загрязнение как избыток химического вещества, а затем поговорите о том, как желудок реагирует на избыток кофеина из 5 чашек кофе!).
Правильная ссылка — обязательный и честный атрибут для всех людей. В наше время вырезания / вставки с компьютеров чрезвычайно важно и правильно отдавать должное людям, которые выполняли реальную работу. Используются ли текущие ссылки? (Кажется, каждые два месяца в биологии мозга происходят «прорывы».)
Приносить это «домой» с личным примером обычно вспоминают другие студенты и, следовательно, помогают в обучении.В какой степени учащиеся использовали свой личный опыт и коллективное понимание группы при принятии решений, связанных с деятельностью? Придумывали ли студенты жизнеспособные решения и компромиссы?

C. Поощрение глубоких размышлений и размышлений

Ближе к концу семестра и после завершения всех мероприятий, связанных с изменением дизайна человеческого тела, учителям и инструкторам стоит вовлечь своих учеников в обсуждение, которое способствует развитию глубоких размышлений и размышлений о том, что они узнал и понял из этой деятельности.Авторы этой статьи обнаружили, что следующие вопросы, которые были предложены одним из рецензентов в Education Research International, очень полезны для достижения этой цели. Хотя все эти вопросы полезны с образовательной точки зрения, мы предлагаем вам выбрать те вопросы, которые связаны с курсом, который вы преподаете, и типом ваших студентов. (1) Должен ли человек по-прежнему выглядеть и вести себя как человек? (2) Изменения в I.Q. разрешены, и разрешены ли изменения, которые заставляют организм выглядеть нечеловеческим? (3) Как насчет изменений, которые изменяют тенденции к агрессии, страху или другим типам психосоциальных проблем? (4) Следует ли ученым разрешать вносить изменения, не обращая внимания на то, как именно эти изменения происходят? (5) Разрешаем ли мы студентам изменить старение? Если да, то нужно ли им учитывать влияние на общество? (6) Многие люди расходятся во мнениях о том, что является пережитком, а что бесполезно, а что нет.«Бесполезный» не обязательно означает то же, что и след эволюции. Объясните разницу между ними и приведите примеры каждого из них. (7) Почему ученые всегда советуют своим студентам пойти и изучить оригинальное исследование, а не обращаться, например, к каналу Science Channel или в научно-популярных новостных агентствах? (8) В научной литературе существуют разногласия относительно того, имеет ли аппендикс у людей полезную функцию или бесполезен. Вы — научный журналист, которого просят положить конец этому противоречию, рассказав о тех, кто поддерживает и тех, кто решительно опровергает, что аппендикс является бесполезной частью человеческого тела.(9) Вы — научный журналист, которого просят исследовать явления ожирения в человеческом обществе до и после промышленной революции. Проведите исследовательское исследование, чтобы объяснить разницу в тенденциях увеличения или уменьшения ожирения и их первопричины между этими двумя отдельными периодами истории человечества.

D. Альтернативный подход к учебной деятельности

Изменение временных рамок с длительного проекта, занимающего недели или несколько учебных часов, на один учебный период позволяет быстрее «оборачиваться» информацией, но требует некоторого углубленного изучения.Некоторые из нас успешно проводят это упражнение с каждой системой органов на еженедельной основе, чтобы помочь студентам действительно понять взаимосвязь между органами внутри каждой системы органов. Учащимся дается 20 минут на то, чтобы сформировать аргумент и разработать короткую презентацию, то есть с плакатом, стихотворением и т. Д. Затем каждой группе студентов дается 5 минут на презентацию своего органа. Это очень хорошо работает для органов пищеварительной системы (как заявили несколько студентов в классе соавтора).После того, как все органы были представлены или «спорили» / обсуждали, класс голосует на основе представлений / убеждений. В этой учебной деятельности есть что сравнивать и противопоставлять. Это может сильно повлиять на сплоченность класса и может увеличить «кривую обучения» всех учащихся [27, 28]. Их «захватывает» активное участие. Постоянные ссылки на предыдущую презентацию / дебаты вызывают у студентов улыбки и воспоминания. Затем инструкторы могут развить эти знания и перейти к следующей системе органов.Результаты тестов были выше по темам, которые были затронуты таким образом, по сравнению с более традиционными темами лекций PowerPoint, представленными преподавателем.

Благодарности

Мы хотели бы выразить нашу благодарность людям, которые рецензировали эту рукопись и предоставили конструктивную обратную связь для этой рукописи: доктору Марис Роуз, доктору Мэтью Брудеру, доктору Гво-Джен Хвангу, г-же Эрике Соломон.

Функции тела и жизненный процесс

Функции тела

Функции организма — это физиологические или психологические функции систем организма.Функции организма — это, в конечном счете, функции его клеток. Выживание — самое важное дело тела. Выживание зависит от поддержания или восстановления организмом гомеостаза, состояния относительного постоянства его внутренней среды.

Более века назад французский физиолог Клод Бернар (1813–1878) сделал замечательное наблюдение. Он отметил, что клетки тела выживают в здоровом состоянии только тогда, когда температура, давление и химический состав окружающей их среды остаются относительно постоянными.Позже американский физиолог Уолтер Б. Кэннон (1871-1945) предложил название гомеостаз для относительно постоянных состояний, поддерживаемых телом. Гомеостаз — ключевое слово в современной физиологии. Оно происходит от двух греческих слов — «гомео», что означает одно и то же, и «стазис», что означает стоять. Таким образом, «стоять или оставаться таким же» — это буквальное значение гомеостаза. Однако, как подчеркивал Кэннон, гомеостаз не означает чего-то установленного и неподвижного, что остается неизменным все время. По его словам, гомеостаз означает состояние, которое может меняться, но относительно постоянно.«

Гомеостаз зависит от того, что организм непрерывно выполняет многие действия. Его основная деятельность или функции — это реакция на изменения в окружающей среде тела, обмен материалами между окружающей средой и клетками, метаболизм продуктов и интеграция всех разнообразных видов деятельности организма.

Способность организма выполнять многие из своих функций постепенно меняется с годами. В целом организм наименее хорошо выполняет свои функции на обоих концах жизни — в младенчестве и в пожилом возрасте.В детстве функции организма постепенно становятся все более и более эффективными. В период позднего созревания и старости все наоборот. Они постепенно становятся все менее эффективными и действенными. В молодом возрасте они обычно работают с максимальной эффективностью.

Жизненный процесс

Все живые организмы обладают определенными характеристиками, которые отличают их от неживых форм. Основные процессы жизни включают организацию, метаболизм, отзывчивость, движения и размножение.У людей, которые представляют собой наиболее сложную форму жизни, есть дополнительные требования, такие как рост, дифференциация, дыхание, пищеварение и выделение. Все эти процессы взаимосвязаны. Ни одна часть тела, от мельчайшей клетки до целостной системы организма, не работает изолированно. Все они действуют вместе, в точно настроенном балансе, для благополучия человека и поддержания жизни. Такие болезни, как рак и смерть, представляют собой нарушение баланса этих процессов.

Ниже приводится краткое описание жизненного процесса:

Организация

На всех уровнях организационной схемы существует разделение труда.Каждый компонент выполняет свою работу в сотрудничестве с другими. Даже отдельная клетка, если она потеряет свою целостность или организацию, умрет.

Метаболизм

Метаболизм — это широкий термин, который включает все химические реакции, происходящие в организме. Одной из фаз метаболизма является катаболизм, при котором сложные вещества расщепляются на более простые строительные блоки и высвобождается энергия.

Отзывчивость

Отзывчивость или раздражительность связаны с обнаружением изменений во внутренней или внешней среде и реагированием на это изменение.Это акт ощущения стимула и реакции на него.

Механизм

В теле существует много типов движений. На клеточном уровне молекулы перемещаются из одного места в другое. Кровь переходит из одной части тела в другую. Диафрагма движется с каждым вдохом. Способность мышечных волокон сокращаться и, таким образом, производить движение, называется сократимостью.

Репродукция

Для большинства людей воспроизводство означает формирование нового человека, рождение ребенка.Таким образом, жизнь передается от одного поколения к другому через воспроизводство организма. В более широком смысле воспроизводство также относится к образованию новых клеток для замены и ремонта старых клеток, а также для роста. Это клеточное размножение. Оба они необходимы для выживания человечества.

Рост

Рост означает увеличение размера либо за счет увеличения количества клеток, либо за счет увеличения размера каждой отдельной клетки.Для того, чтобы происходил рост, анаболические процессы должны происходить быстрее, чем катаболические процессы.

Дифференциация

Дифференциация — это процесс развития, при котором неспециализированные клетки превращаются в специализированные клетки с отличительными структурными и функциональными характеристиками. Через дифференцировку клетки развиваются в ткани и органы.

Дыхание

Дыхание относится ко всем процессам, участвующим в обмене кислорода и углекислого газа между клетками и внешней средой.Он включает в себя вентиляцию, диффузию кислорода и углекислого газа и перенос газов в крови. Клеточное дыхание связано с использованием клетками кислорода и высвобождением углекислого газа в процессе метаболизма.

Пищеварение

Пищеварение — это процесс расщепления сложной пищи на простые молекулы, которые могут всасываться в кровь и использоваться организмом.

Экскреция

Экскреция — это процесс, который удаляет из организма продукты пищеварения и метаболизма.Он избавляется от побочных продуктов, которые организм не может использовать, многие из которых токсичны и несовместимы с жизнью.

Десять описанных выше жизненных процессов недостаточно для обеспечения выживания человека. Помимо этих процессов, жизнь зависит от определенных физических факторов окружающей среды. К ним относятся вода, кислород, питательные вещества, тепло и давление.

Глава 6: Человеческий организм

H UMAN I DENTITY

H UMAN D РАЗВИТИЕ

B ASIC F ФУНКЦИИ

L ЗАРАБОТКА

P HYSICAL H EALTH

M ENTAL H EALTH

Глава 6: ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ

Насколько мы, люди, во многом похожи на другие виды, мы уникальна среди земных форм жизни в нашей способности использовать язык и подумал.Обладая большим и сложным мозгом, наш вид имеет способность думать, воображать, творить и учиться на собственном опыте это намного превосходит любой другой вид. Мы использовали эту способность создавать технологии и литературные и художественные произведения в широком масштабе, и развивать научное понимание самих себя и мира.

Мы также уникальны своим глубоким любопытством к себе: как мы вместе физически? Как мы образовались? Как мы относимся биологически другим формам жизни и нашим предкам? Как мы как люди похожи или непохожи на других людей? Как мы можем оставаться здоровыми? Большая часть научных исследований сосредоточена на таких вопросах.

В этой главе представлены рекомендации относительно того, что с научной точки зрения грамотные люди должны знать о себе как о биологическом виде. Такие знания обеспечивает основу для повышения осведомленности о себе и обществе. В этой главе рассматриваются шесть основных аспектов человеческого организма: личность, развитие человека, основные функции тела, обучение, физическое здоровье и психическое здоровье.Рекомендации по физическому и психическое здоровье включены, потому что они помогают связать научные понимание человеческого организма к основной проблемной области — личной благополучие — общее для всех людей.

H

UMAN I DENTITY

Во многих биологических отношениях люди похожи на другие живые организмы.Например, они состоят из клеток, подобных клеткам других животных, имеют примерно одинаковый химический состав, системы органов и физические характеристики, как и многие другие, воспроизводятся аналогичным образом, несут такая же генетическая информационная система, и являются частью пищи Интернет.

Ископаемые и молекулярные свидетельства подтверждают веру в то, что человеческий виды, как и другие, произошли от других организмов.Свидетельство продолжает накапливаться, и ученые продолжают спорить о датах и происхождение, но общие очертания истории общеприняты. Приматы — классификация подобных организмов, включающая люди, обезьяны и обезьяны, а также некоторые другие виды млекопитающих — начали произошел от других млекопитающих менее 100 миллионов лет назад. Несколько человекоподобных видов приматов начали появляться и ветвиться около 5 миллионов лет назад, но все, кроме одного, вымерли.Линия, которая выжила привело к современному человеческому виду.

Как и другие сложные организмы, люди различаются размером и формой, кожей цвет, пропорции тела, волосы на теле, черты лица, сила мышц, руки и так далее. Но эти отличия незначительны по сравнению с внутреннее сходство всех людей, о чем свидетельствует факт что люди из любой точки мира могут физически смешивать на основе репродукции, переливания крови и трансплантации органов.Люди действительно представляют собой единый вид. Кроме того, столь же велики, как и культурные различия между группами людей, их сложные языки, технологии, и искусство отличает их от любых других видов.

Некоторые другие виды организуются в социальном плане — в основном, принимая на различные специализированные функции, такие как защита, сбор еды, или воспроизводство — но они следуют относительно фиксированным образцам, которые ограничены их генетической наследственностью.У людей гораздо больше диапазон социального поведения — от карточных игр до хорового пения музыка, от владения несколькими языками до формулирования законов.

Одно из важнейших событий в истории человечества. Приблизительно 10 000 лет назад наступил поворот от охоты и собирательства к земледелию, что сделало возможным быстрый рост населения. Во время того раннего период роста, социальная изобретательность человеческого вида началась для создания деревень, а затем и городов, новых экономических и политических систем, ведение записей и организованная война.В последнее время большая эффективность сельского хозяйства и борьбы с инфекционными заболеваниями еще более ускорились рост человеческого населения, которое сейчас составляет более пяти миллиардов.

Так же, как наш вид является биологическим, социальным и культурным, так и он. технологический. По сравнению с другими видами в нас нет ничего особенного когда дело касается скорости, ловкости, силы, выносливости, зрения, слуха, или способность противостоять экстремальным условиям окружающей среды.Однако различные технологии улучшают нашу способность взаимодействовать. с физическим миром. В каком-то смысле наши изобретения помогли нам восполнить наши биологические недостатки. Письменные записи позволяют нам делиться и собирать большие объемы информации. Транспортные средства позволяют нам двигаться быстрее, чем другие животные, путешествовать во многих средствах массовой информации (даже в космосе) и добраться до отдаленных и негостеприимных мест.Инструменты предоставить нам очень тонкий контроль и огромную силу и скорость. Телескопы, камеры, инфракрасные датчики, микрофоны и другие инструменты расширяют наши зрительные, слуховые и тактильные ощущения, и повысить их чувствительность. Протезы и химические и хирургическое вмешательство позволяет людям с ограниченными физическими возможностями эффективно функционируют в своей среде.

H

UMAN D РАЗВИТИЕ

Человек развивается из единственной клетки, образованной в результате слияния яйца. клетка и сперматозоид; каждый вносит половину генетического Информация.Яичники у самок производят созревшие яйцеклетки, обычно один за менструальный цикл; семенники у мужчин производят сперматозоиды в большом количестве. числа. Обычно происходит оплодотворение яйцеклетки спермой. после того, как сперматозоиды откладываются рядом с яйцеклеткой. Но оплодотворение не всегда получается, потому что депонирование спермы может происходить в время менструального цикла женщины, когда яйцеклетка отсутствует, или одна партнеров могут быть неспособны производить жизнеспособные половые клетки.Также противозачаточные могут быть использованы меры, чтобы вывести из строя сперматозоиды, заблокировать их путь к яйцо, предотвратить выход яиц или предотвратить оплодотворение яйцеклетки. имплантация успешно. Использование искусственных средств для предотвращения или облегчения беременность поднимает вопросы социальных норм, этики, религиозных убеждений, и даже политика.

В течение нескольких часов после зачатия оплодотворенная яйцеклетка делится на две одинаковые клетки, каждая из которых вскоре снова делится и так далее, пока их не будет достаточно, чтобы образовалась небольшая сфера.В течение нескольких дней, эта сфера встраивается в стенку матки, где плацента питает эмбрион, позволяя переносить вещества между кровь матери и развивающегося ребенка. В течение первые три месяца беременности последующие поколения клеток организуют в органы; в течение вторых трех месяцев все органы и особенности тела развивать; и в течение последних трех месяцев дальнейшее развитие и рост происходит.Эти модели человеческого развития аналогичны тем, которые других животных с позвоночником, хотя временная шкала может быть очень другой.

Развивающийся эмбрион может подвергаться риску из-за собственного генетические дефекты, слабое здоровье матери или несоответствующее питание во время беременность или употребление ею алкоголя, табака и других наркотиков. Если к моменту рождения ребенка развитие ребенка не завершено по одной из следующих причин: преждевременные роды или плохой уход за здоровьем, младенец может не выжить.После рождения, младенцы могут подвергаться риску из-за травм во время родов или инфекция во время или вскоре после события. Смертность младенцев, поэтому сильно варьируется от места к месту, в зависимости от качества санитарии, гигиены, дородового питания и медицинского обслуживания. Даже для выживших младенцев плохие условия до или после рождения могут приводят к снижению физических и умственных способностей.

У нормальных детей психическое развитие характеризуется регулярным появление набора способностей на последовательных этапах. Это включает улучшение памяти к концу первого месяца, речи звучит к первому дню рождения, связная речь ко второму дню рождения, умение связывать понятия и категории к шестому дню рождения, и способность обнаруживать последовательность или непоследовательность в аргументах к подростковому возрасту.Развитие этих все более сложных уровень интеллектуальной компетентности является функцией как увеличения зрелость мозга и обучающий опыт. Если соответствующие виды стимуляция недоступна, когда ребенок находится в особо чувствительной стадии развития, некоторые виды дальнейших биологических и психологических развитие может быть затруднено или даже не произойти.

Этот чрезвычайно долгий период человеческого развития — по сравнению с с другими видами — связано с выдающейся ролью мозг в эволюции человека.Большинство видов очень ограничены в своем репертуар поведения и зависит выживание от предсказуемых реакций определяется в основном генетическим программированием; млекопитающие, и особенно люди гораздо больше зависят от наученного поведения. Длительное детство дает время и возможности для развития мозга в эффективную инструмент для разумной жизни. Это приходит не только через игру и взаимодействие с детьми старшего возраста и взрослыми, но также через воздействие к словам и искусству людей из других частей мира и другие времена в истории.Способность учиться сохраняется на протяжении всей жизни и в некотором смысле может улучшиться по мере того, как люди создают базу идей и приходят чтобы понять, как они учатся лучше всего.

Стадии развития происходят с несколько разным временем для разных индивидуумов, как функция обоих различных физиологических факторов и разный опыт. Переход от одного этапа к другому может доставлять хлопоты, особенно при значительных биологических изменениях или когда они не идут в ногу с социальными способностями или ожиданиями других.Разные общества придают разное значение и важность развитию. этапы и переходы от одного к другому. Например, детство определяется юридически, социально, а также биологически, и его продолжительность и значение различаются в разных культурах и исторических периодах. В Соединенные Штаты, начало полового созревания — созревание тело в процессе подготовки к размножению — происходит за несколько лет до возраст, который обычно считается физически и психологически приемлемым для отцовства и других функций взрослых.

Станут ли взрослые родителями и (если они сделают) сколько потомков у них есть, определяется широким разнообразием культурных и личных факторов, а также по биологии. Технологии значительно увеличили варианты, доступные людям для контроля их воспроизводства. Химическая и существуют механические средства для предотвращения, обнаружения или прекращения беременность. С помощью таких мер, как гормональная терапия и искусственные оплодотворение, также можно добиться желаемой беременности иначе не могло бы быть.Использование этих технологий для Однако предотвращение или облегчение беременности является спорным вопросом и вызывает вопросы общественных нравов, этики, религиозных убеждений и даже политики.

Старение — это нормальный, но все еще плохо изученный процесс в все люди. Его эффекты сильно различаются у разных людей. В основном, мышцы и суставы становятся менее гибкими, кости и мышцы потерять некоторую массу, уровни энергии уменьшатся, и чувства станут меньше острый.Для женщин одним из основных событий в процессе старения является менопауза; где-то в возрасте от 45 до 55 лет они претерпевают серьезные изменения в производстве половых гормонов, в результате чего они не у них больше менструального цикла, и яйца больше не выделяются.

Процесс старения человека связан не только с изменением гормональная система, а также болезни и травмы, диета, мутации возникают и накапливаются в клетках, изнашиваются на тканях, например, нагружают суставы, психологические факторы и воздействие вредных веществ.Медленное накопление повреждающих агентов, таких как отложения в артериях, повреждение легких от курения и радиационное поражение кожи, может вызвать заметное заболевание. Иногда заболевания, которые появляются поздно в жизни повлияет на функции мозга, включая память и личность. Кроме того, снижение физических возможностей и потеря привычного социальная роль может привести к тревоге или депрессии.С другой стороны, многие пожилые люди могут довольно хорошо ладить, живя независимо и активный образ жизни без длительных периодов инвалидности.

Кажется, что существует максимальная продолжительность жизни для каждого вида, включая люди. Хотя некоторые люди живут более ста лет, большинство не надо; средняя продолжительность жизни, включая умерших в детстве колеблется от 35 в некоторых популяциях до высоких как 75 в большинстве промышленно развитых стран.Высокие средние значения в основном связаны с к низкому уровню смертности младенцев и детей, а также к улучшению санитарии, диета и гигиена для большинства людей, а также улучшение медицинского обслуживания Старый. Ожидаемая продолжительность жизни также различается в зависимости от социально-экономического положения. по группам и по полу. Наиболее частые причины смерти различаются в зависимости от возрастные, этнические и экономические группы. В США, например, ДТП со смертельным исходом чаще всего встречаются среди молодых мужчин, болезни сердца вызывает больше смертей среди мужчин, чем женщин, а также от инфекционных заболеваний и убийства вызывают больше смертей среди бедных, чем среди богатых.

B

ASIC F ФУНКЦИИ

Организм человека представляет собой сложную систему клеток, большинство из которых сгруппированы в системы органов, которые имеют специализированные функции. Эти системы лучше всего можно понять с точки зрения основных функций, которые они выполняют: получение энергии из пищи, защита от травм, внутренняя координация, и размножение.

Постоянная потребность в энергии задействует чувства и скелетные мышцы. при добыче пищи пищеварительная система расщепляет пищу на пригодных к употреблению соединений и при утилизации непереваренных пищевых продуктов, легкие в обеспечении кислородом для сжигания пищи и разряда производится углекислый газ, мочевыводящая система для удаления других растворенные продукты жизнедеятельности клеток, кожа и легкие для избавление от лишнего тепла (в котором большая часть энергии содержится в пище). в конечном итоге деградирует), и кровеносная система для перемещения всех этих вещества в клетки или из них, где они необходимы или производятся.

Как и все организмы, у людей есть средства защиты. Самозащита предполагает использование органов чувств для обнаружения опасности. гормональная система для стимуляции сердца и получения доступа к неотложной помощи запасы энергии и мускулы в бегстве или защите. Кожа обеспечивает щит от вредных веществ и организмов, таких как бактерии и паразиты. Иммунная система обеспечивает защиту от веществ которые проникают в организм и против раковых клеток, которые спонтанно развиваются в организме.Нервная система играет особенно важную роль. важная роль в выживании; это делает возможным вид обучения людям нужно справляться с изменениями в окружающей их среде.

Внутренний контроль, необходимый для управления и координации этих сложные системы осуществляется мозгом и нервной системой в соединение с железами, выделяющими гормоны. Электрические и химические сигналы, передаваемые по нервам и гормонам, интегрируют тело в целом.Множество перекрестных влияний между гормонами и нервами дают начало системе скоординированных циклов почти всех функций организма. Нервы могут побуждать некоторые железы выделять гормоны, некоторые гормоны влияют на клетки головного мозга, сам мозг вырабатывает гормоны, которые влияют на человека поведения, а гормоны участвуют в передаче сигналов между нервные клетки. Некоторые наркотики — легальные и нелегальные — могут повлиять на человеческое тело и мозг, имитируя или блокируя гормоны и нейротрансмиттеры, вырабатываемые гормональной и нервной системами.

Размножение обеспечивает продолжение вида. Сексуальное влечение биологически обусловлено, но как это стремление проявляется у людей определяется психологическими и культурными факторами. Органы чувств и гормоны задействованы, а также внутренний и внешний пол сами органы. Тот факт, что половое размножение дает больше генетическая изменчивость за счет смешения генов родителей играет ключевую роль в эволюции.

L

ЗАРАБОТКА

Среди живых организмов поведение в значительной степени является врожденным в том смысле, что любой представитель вида будет предсказуемо демонстрировать определенное поведение без имели какой-либо конкретный опыт, который привел к этому (например, жаба, ловящая муху, которая попадает в ее поле зрения). Некоторые из этого врожденный потенциал поведения, однако, требует, чтобы человек развиваться в довольно нормальной среде стимулов и опыта.У людей, например, речь будет развиваться у младенца без каких-либо специальная подготовка, если ребенок может слышать и имитировать речь в ее среда.

Чем сложнее мозг вида, тем гибче его поведенческие репертуар есть. Различия в поведении индивидов частично возникают от наследственных предрасположенностей и частично от различий в их опыты.Продолжаются научные исследования относительного роли наследования и обучения, но уже ясно, что поведение результат взаимодействия этих ролей, а не просто сумма из двух. Совершенно уникальная человеческая способность передавать идеи и практики из поколения в поколение, и изобретать новые, привело к практически неограниченным вариациям в идеях и поведении которые связаны с разными культурами.

Обучение мышечным навыкам происходит в основном на практике. Если человек снова и снова задействует одни и те же мышцы почти одинаково (метание мяч), модель движения может стать автоматической и больше не требуют какого-либо сознательного внимания. Уровень мастерства в конечном итоге достигнут зависит от врожденных способностей человека, от количества практики, и об обратной связи с информацией и вознаграждением.При достаточной практике длинные последовательности поведения могут стать практически автоматическими (вождение автомобиль по знакомому маршруту, например). В этом случае человек не нужно концентрироваться на деталях согласования взгляда и движения мышц, а также может участвовать, скажем, в разговоре в в то же время. В экстренной ситуации можно быстро сосредоточить все внимание вернуться к необычным требованиям задачи.

Обучение обычно начинается с сенсорных систем, с помощью которых люди получать информацию о своем теле, физическом и социальном мир вокруг них. То, как каждый человек воспринимает или переживает это информация зависит не только от самого стимула, но и от физический контекст, в котором возникает раздражитель, и многочисленные физические, психологические и социальные факторы смотрящего.Чувства не дать людям зеркальное отражение мира, но выборочно реагировать на определенный набор раздражителей. (Глаз, например, чувствителен к только небольшая часть электромагнитного спектра.) Кроме того, органы чувств выборочно фильтруют и кодируют информацию, давая некоторые стимулы большее значение, например, когда спящий родитель слышит плач ребенка, и другие менее важны, например, когда человек приспосабливается и больше не замечает неприятный запах.Опыт, ожидания, мотивации и эмоциональные все уровни могут влиять на восприятие.

Большая часть обучения, по-видимому, происходит по ассоциации: если поступают два ввода в мозгу примерно в то же время они, вероятно, станут связаны в памяти, и одно восприятие приведет к ожиданию другой. Действия, а также восприятие могут быть связаны. На простейший возможный уровень, поведение, которое сопровождается или соблюдается приятными ощущениями может произойти снова, тогда как поведение с последующим появлением неприятных ощущений реже.Поведение имеющий приятные или неприятные последствия только при особых условиях станет более или менее вероятным, когда возникнут эти особые условия. Сила обучения обычно зависит от того, насколько близки входные данные. совпадают по времени и по тому, как часто они встречаются вместе. Однако там могут быть какие-то тонкие эффекты. Например, один очень неприятный событие, следующее за определенным поведением, может привести к избегали с тех пор.С другой стороны, поощрение определенного поведения даже только время от времени может привести к очень настойчивому поведению.

Но большая часть обучения не так уж механична. Люди склонны многому учиться от преднамеренного подражания другим. И все обучение — это не просто добавление новая информация или поведение. Ассоциации учатся не только среди восприятий и действий, но и среди абстрактных представлений их в памяти, то есть среди идей.Человеческое мышление включает в себя взаимодействие идей и идей об идеях, и, таким образом, может производить множество ассоциаций внутри без дополнительных сенсорных входов.

Идеи людей могут влиять на обучение, изменяя то, как они интерпретируют новое восприятие и идеи: люди склонны реагировать или искать информация, которая поддерживает идеи, которые у них уже есть, а с другой руку, чтобы пропустить или проигнорировать информацию, которая несовместима с идеи.Если противоречивая информация не упускается из виду или игнорируется, это может спровоцировать реорганизацию мышления, придающую смысл новая информация, а также вся предыдущая информация. Последовательный реорганизация той или иной части идей людей обычно приводит к от столкновения с новой информацией или обстоятельствами. Такая реорганизация имеет важное значение для процесса созревания человека и может продолжаться на протяжении всего жизнь.

P

HYSICAL H EALTH

Чтобы оставаться в хорошем рабочем состоянии, человеческий организм требует разнообразных еды и впечатлений. Количество пищевой энергии (калорий) у человека требует зависит от размера тела, возраста, пола, уровня активности и метаболизма. темп. Помимо энергии, для нормальной работы организма требуются вещества. для добавления или замены материалов, из которых он изготовлен: ненасыщенный жиры, следовые количества десятка элементов, атомы которых играют ключевую роль, и некоторые следы веществ, которые человеческие клетки не могут синтезировать, в том числе некоторые аминокислоты и витамины.Нормальное состояние большинства систем организма требует, чтобы они выполняли свою адаптивную функцию: например, мышцы должно вызывать движение, кости должны нести нагрузки, а сердце должно качать кровь эффективно. Поэтому регулярные упражнения важны для поддержания здоровая система сердца / легких для поддержания мышечного тонуса и для предохранение костей от хрупкости.

Хорошее здоровье также зависит от недопущения чрезмерного воздействия вещества, мешающие работе организма.Главный среди тех что каждый может контролировать, табак (причастен к раку легких, эмфизема и болезни сердца), наркотики, вызывающие привыкание ( дезориентация и расстройства нервной системы), а также чрезмерное количество алкоголя (который отрицательно влияет на печень, мозг и сердце). Кроме того, в окружающей среде могут содержаться опасные уровни веществ. (например, свинец, некоторые пестициды и радиоактивные изотопы), которые могут быть вредными для человека.Таким образом, хорошее здоровье людей также зависит от коллективных усилий людей по контролю за воздухом, почвой и воды и принять меры по их сохранению.

Другие организмы также могут мешать нормальному функционированию человеческого организма. Некоторые виды бактерий или грибков могут инфицировать организм с образованием колоний. в предпочтительных органах или тканях. Вирусы вторгаются в здоровые клетки и вызывают их, чтобы синтезировать больше вирусов, обычно убивая те клетки в процесс.Инфекционное заболевание также может быть вызвано паразитами животных, которые могут поселиться в кишечнике, кровотоке или тканях.

Первой линией защиты организма от инфекционных агентов является чтобы они не попадали в тело или не оседали в нем. Защитные механизмы включают кожу, чтобы заблокировать их, слезы и слюну, чтобы вывести их, и желудочные и вагинальные выделения, чтобы убить их. Связанные средства защиты против инвазивных организмов, включая поддержание чистоты кожи, прием пищи должным образом, избегая зараженных продуктов и жидкостей и, как правило, избегая ненужное воздействие болезни.

Следующая линия защиты организма — иммунная система. Белая кровь клетки действуют как для окружения захватчиков, так и для производства специфических антител которые будут атаковать их (или облегчат атаку других белых клеток). Если человек выживает после вторжения, некоторые из этих антител остаются — вместе с возможностью быстро производить намного больше. Спустя годы или даже всю жизнь иммунная система будет готовы к этому типу организмов и быть в состоянии ограничить или предотвратить болезнь.Человек может много раз «простудиться», потому что Есть много разновидностей микробов, вызывающих похожие симптомы. Аллергический реакции вызваны необычно сильными иммунными ответами на некоторые вещества из окружающей среды, например, содержащиеся в пыльце животных волосы или в определенных продуктах питания. Иногда иммунная система человека может работать неправильно и атакуют даже здоровые клетки. Некоторые вирусные заболевания, например СПИД, разрушить критические клетки иммунной системы, оставив тело беспомощным в борьбе с множественными инфекционными агентами и раковыми клетками.

Однако инфекционные болезни — не единственная угроза здоровью человека. Части тела или системы могут иметь нарушение функции полностью внутренних причины. Известно, что некоторые неправильные действия процессов в организме вызвано девиантными генами. Они могут иметь прямой очевидный эффект, например как вызывающие легкое кровотечение, или они могут только увеличить восприимчивость организма к развитию определенных заболеваний, таких как закупорка артерий или психических заболеваний. депрессия.Такие гены могут быть унаследованы или возникать в результате мутации. в одной или нескольких клетках во время собственного развития человека. Потому что одного нормально функционирующего гена из пары может быть достаточно для выполнения функции гена многие генетические заболевания не проявляются если дефектная форма гена не унаследована от обоих родителей (которые, по той же причине, возможно, не было никаких симптомов самого заболевания).

Тот факт, что большинство людей сейчас живут в физических и социальных условиях. которые сильно отличаются от тех, к которым была адаптирована физиология человека давно является фактором, определяющим здоровье населения в Общее.Одна современная «аномалия» в промышленно развитых странах это диета, которая когда-то включала в себя в основном сырье растительного и животного происхождения но теперь включает избыточное количество рафинированного сахара, насыщенных жиров и соль, а также кофеин, алкоголь, никотин и другие наркотики. Недостаток упражнений — это еще одно отличие от гораздо более активного образа жизни предыстории. Есть также загрязнители окружающей среды и психологические стресс от жизни в многолюдной, беспокойной и быстро меняющейся социальной среда.С другой стороны, новые медицинские методы, эффективные системы оказания медицинской помощи, улучшенная санитария и более полная общественная понимание природы болезней дает современным людям лучшее шанс остаться здоровым, чем у их предков.

M

ENTAL H EALTH

Хорошее психическое здоровье предполагает взаимодействие психологических, биологических, физиологические, социальные и культурные системы.Это обычно считается как способность справляться с обычными обстоятельствами, с которыми сталкиваются люди в личной, профессиональной и общественной жизни.

Однако представления о том, что представляет собой хорошее психическое здоровье, варьируются от от одной культуры к другой и от одного периода времени к другому. Поведение что можно рассматривать как полное безумие в одной культуре, можно рассматривать в другом — просто как эксцентричность или даже как божественное вдохновение.В в некоторых культурах люди могут быть классифицированы как психически больные, если они постоянно выражать несогласие с религиозными или политическими властями. Идеи о том, что составляет правильное лечение аномальных психических состояний также различаются. Свидетельства ненормального мышления, которое было бы намеренно наказанные в одной культуре могут рассматриваться в других культурах по социальным участие, изоляция, усиление социальной поддержки, молитвы, с помощью обширных интервью или медицинских процедур.

Люди сильно различаются по своей способности справляться со стрессовыми ситуациями. среды. Стрессы в детстве могут быть особенно тяжелыми чтобы иметь дело, и, поскольку они могут формировать последующий опыт и думая о ребенке, они могут иметь долгосрочное воздействие на психологическое здоровье человека и социальная адаптация. И люди тоже отличаются тем, насколько хорошо они могут справиться с психологическим расстройством, когда такое случается.Часто люди реагируют на психические расстройства, отрицая, что у них есть психологическая проблема. Даже когда люди признают это у них действительно есть такая проблема, у них может не быть денег, времени или социальная поддержка, необходимая для обращения за помощью. Длительное нарушение поведения может вызвать резкую реакцию со стороны семьи, руководителей работы и гражданские власти, которые усиливают стресс для человека.

Диагностика и лечение психических расстройств могут быть особенно сложно, потому что большая часть умственной жизни людей обычно недоступна даже им.Когда мы запоминаем чье-то имя, например, имя просто кажется, что приходит к нам — сознание не знает, что процесс поиска был. Точно так же мы можем испытывать гнев или страх. или депрессия, не зная почему. Согласно некоторым теориям психического беспокойство, такие чувства могут возникнуть в результате исключительно огорчения мысли или воспоминания, которые заблокированы от осознания. В лечение, основанное на таких теориях, подсказки о беспокоящих бессознательных мысли можно искать в снах или оговорках пациента, и пациента поощряют говорить долго и свободно, чтобы получить идеи на открытом воздухе, где с ними можно разобраться.

Некоторые виды серьезных психологических расстройств, которые когда-то считались чисто духовное или ментальное имеет основу в биологической ненормальности. Разрушение ткани мозга опухолями или разорванными кровеносными сосудами может вызывают различные поведенческие симптомы в зависимости от того, в каком месте в головном мозге поражаются. Например, травмы головного мозга могут повлиять на способность доходчиво складывать слова или понимать речь других или может вызвать бессмысленные эмоциональные всплески.Дефицит или избыток некоторых химических веществ, вырабатываемых в головном мозге, может привести к при галлюцинациях и хронической депрессии. Умственное ухудшение то, что иногда происходит у пожилых людей, может быть вызвано настоящим заболеванием мозга. Биологическая аномалия не обязательно приводит к психологический сбой сам по себе, но он может заставить людей исключительно уязвимы для других причин беспокойства.

Напротив, у интенсивных эмоциональных состояний есть определенные биохимические эффекты. Страх и гнев вызывают выброс гормонов в кровоток которые подготавливают тело к действию — драке или бегству. Психологические бедствие может также повлиять на уязвимость человека к биологическому болезнь. Есть некоторые свидетельства того, что сильные или хронические эмоциональные состояния могут иногда вызывать изменения в нервной, висцеральной и иммунная система.Например, страх, гнев, депрессия или даже просто разочарование может привести к развитию головных болей, язв и инфекции. Такие эффекты могут сделать человека еще более уязвимым. психологическому стрессу — созданию порочного круга неисправностей. С другой стороны, есть свидетельства того, что социальные контакты и поддержка может улучшить способность человека противостоять определенным заболеваниям или может свести к минимуму их эффекты.


Наши тела полны хакерских решений

Греки были одержимы математически совершенным телом. Но, к сожалению для всех, кто стремится к этому идеалу, мы были созданы не Пигмалионом, мифическим скульптором, который вырезал безупречную женщину, а МакГайвером. Эволюция сконструировала наши тела из биологического эквивалента изоленты и обрезков древесины. И единственный способ усовершенствовать форму (если не считать удара астероида или ядерного взрыва, чтобы стереть сланец) — это отрегулировать текущую модель.«Эволюция не приводит к совершенству», — объясняет Алан Манн, антрополог из Принстонского университета. «Он производит функцию».

Имея это в виду, я опросил анатомов и биологов, чтобы составить список возможностей человеческого тела, как вы это делали перед покупкой дома. Достань чековую книжку. Это верхний фиксатор.

1. Неисправность позвоночника

Проблема: Наши позвоночники в беспорядке. «Удивительно, что мы даже можем ходить», — говорит Брюс Латимер, директор Центра происхождения человека при Западном резервном университете Кейса в Кливленде.Когда наши предки ходили на четвереньках, их шипы изгибались, как лук, чтобы выдерживать вес подвешенных внизу органов. Но потом мы встали. Это вывело систему из строя на 90 градусов, и позвоночник стал колонной. Затем, чтобы обеспечить двуногость, он изогнулся вперед в нижней части спины. И чтобы держать голову в равновесии — чтобы мы не ходили вокруг, как будто выполняя подвешенное состояние — верхняя часть позвоночника изгибалась в противоположном направлении. Это изменение оказало огромное давление на нижние позвонки, из-за чего около 80 процентов взрослых, по одной оценке, страдали от боли в пояснице.

Fix: Вернитесь к арке. «Подумайте о своей собаке, — говорит Латимер. «От крестца до шеи это единый дугообразный изгиб. Это отличная система ». Простой. Сильный. Безболезненно. Есть только одна загвоздка: чтобы вес нашей головы не толкал нас вперед, нам нужно было вернуться на четвереньки.

2. Негибкое колено

Проблема: Как говорит Латимер: «Вы берете самый сложный сустав в теле и помещаете его между двумя огромными рычагами — бедренной и большеберцовой костью — и вы ищете неприятностей. .В результате ваше колено вращается только в двух направлениях: вперед и назад. «Вот почему во всех основных видах спорта, кроме, может быть, регби, запрещены стрижки или удары соперника по колену сбоку».

Исправление: Замените этот шарнир шаром и гнездом, как в плечах и бедрах. Мы никогда не разрабатывали этот тип коленного сустава, «потому что он нам не нужен», — говорит Латимер. «Мы не знали о футболе».

3. Слишком узкий таз

Проблема: Роды болят.И, что еще больше усугубляет травму, ширина таза женщины не менялась уже около 200000 лет, что не позволяет нашему мозгу увеличиваться в размерах.

Fix: Конечно, можно растянуть таз, говорит Латимер, но технологи, возможно, уже нашли лучшее решение. «Я готов поспорить, что через 10 000 лет или даже через 1 000 лет ни одна женщина в развитом мире не будет рожать естественным путем. В клинике смешают сперму и яйцеклетку, а вы приедете и заберете ребенка ».

4.Открытые яички

Проблема: Человеческие органы, дающие жизнь, уязвимо свешиваются за пределы тела.

Fix: Перемещение яичек в помещении спасло бы мужчин от боли в орехах. По словам Гордона Гэллапа, эволюционного психолога из Государственного университета Нью-Йорка в Олбани, для этого сначала нужно настроить сперму. Очевидно, яички (в отличие от яичников) выбрасываются на холоде, потому что температура спермы должна быть на 2,5–3 градуса по Фаренгейту ниже внутренней температуры тела.Гэллап предполагает, что из-за этих низких температур сперматозоиды остаются относительно неактивными до тех пор, пока они не попадут в теплые пределы влагалища, после чего они устремятся в бегство, чтобы оплодотворить яйцеклетку. 1 Этот эволюционный прием предотвращает преждевременное истощение сперматозоидов. «Так что измените алгоритм», — говорит Гэллап. Держите сперму при температуре тела, чтобы влагалище стало горячее. (И, кстати, рисовать новые чертежи не нужно: слоны предлагают неплохой прототип.)

5.Скученность зубов

Проблема: У людей обычно есть по три коренных зуба на каждой стороне верхней и нижней челюстей около задней части рта. Когда наш мозг резко увеличился в размерах, челюсть стала шире и короче, не оставив места для третьих, самых дальних задних коренных зубов. Эти зубчатые кофемолки могли быть полезны до того, как мы научились готовить и обрабатывать пищу. Но сейчас «зубы мудрости» чаще всего просто болезненно прорезаются в деснах.

Fix: Избавьтесь от них.В какой-то момент казалось, что они уходят — около 25 процентов людей сегодня (чаще всего эскимосов) рождаются без некоторых или всех третьих коренных зубов. Тем временем мы выяснили, как безопасно удалить эти зубы с помощью стоматологических инструментов, которые, как отмечает Манн, мы, вероятно, не изобрели бы без большого мозга. Так что это можно назвать стиркой.

6. Извилистые артерии

Проблема: Кровь течет в каждую из ваших рук и ног через одну главную артерию, которая входит в конечность на передней стороне тела через двуглавую мышцу или сгибатели бедра.Чтобы снабжать кровью ткани на задней стороне конечности, такие как трицепсы и подколенные сухожилия, артерия разветвляется, обходя кости и связываясь с нервами. Эта круговая сантехника может привести к довольно неприятным сбоям. В локте, например, ветвь артерии встречается с локтевым нервом, который оживляет ваш мизинец, прямо под кожей. Вот почему ваша рука немеет, когда нижний кончик вашей плечевой кости, называемый плечевой костью или «забавной костью», получает резкий удар.

Исправление: Введите вторую артерию в тыльную сторону каждой руки и ноги, за лопатки или ягодицы, — говорит Руи Диого, доцент анатомии в Университете Говарда в Вашингтоне, округ Колумбия, который изучает эволюцию. мышц приматов. Эта дополнительная труба обеспечит более прямой путь от плеча к тыльной стороне кисти, предотвращая слишком близкое перемещение сосудов и нервов к коже.

7. Задняя сетчатка

Проблема: Фоторецепторные клетки сетчатки глаза похожи на микрофоны, обращенные назад, пишет Натан Ленц, доцент молекулярной биологии Городского университета Нью-Йорка.Эта конструкция заставляет свет проходить по длине каждой клетки, а также через кровь и ткани, чтобы достичь эквивалента приемника на задней стороне клетки. Установка может стимулировать отслоение сетчатки от поддерживающей ткани, что является основной причиной слепоты. Это также создает слепое пятно, где клеточные волокна, подобные микрофонным кабелям, сходятся к зрительному нерву, заставляя мозг заполнять отверстие.

Fix: Поймайте очевидное решение от осьминога или кальмара: просто переверните сетчатку.

8. Неправильно проведенный нерв

Проблема: Возвратный гортанный нерв (RLN) играет жизненно важную роль в нашей способности говорить и глотать. Он передает инструкции из мозга в мышцы голосового аппарата или гортани, расположенные ниже голосовых связок. Теоретически поездка должна быть быстрой. Но во время развития плода RLN переплетается в крошечный комок ткани на шее, который спускается вниз, чтобы стать кровеносными сосудами около сердца. Это падение заставляет нерв петлять вокруг аорты, прежде чем отправиться обратно в гортань.Наличие этого нерва в груди делает его уязвимым во время операции или драки.

Fix: «Это просто, — говорит Ребекка З. Герман, профессор анатомии и нейробиологии в Медицинском университете Северо-Восточного Огайо в Рутстауне. Пока ребенок находится в утробе матери, разработайте RCN после того, как отправит этот утомительный кусок сосудистой ткани на шее в грудную клетку. Таким образом, нервы не потянутся вместе с ним.

9. Неуместный голосовой аппарат

Проблема: Трахея (дыхательное горло) и пищевод (пищевая трубка) открываются в одно и то же пространство, глотку, которая простирается от носа и рта до гортани (голосовой аппарат) .Чтобы пища не попадала в трахею, лоскут в форме листа, называемый надгортанником, рефлекторно закрывает отверстие гортани, когда вы глотаете. Но иногда надгортанник недостаточно быстрый. Если вы говорите и смеетесь во время еды, пища может соскользнуть вниз и застрять в дыхательных путях, что приведет к удушью.

Fix: Возьмите реплику от китов, чья гортань расположена в их дыхалах. Если бы мы переместили гортань в нос, говорит Герман, у нас могло бы получиться две независимых трубки. Конечно, мы потеряем способность говорить.Но мы все еще могли общаться в песнях, как это делают киты, посредством вибраций в наших ноздрях.

10. Клудейский мозг

Задача: Человеческий мозг эволюционировал поэтапно. По мере создания новых дополнений старые части должны были оставаться в сети, чтобы мы работали, — объясняет психолог Гэри Маркус в своей книге Kluge: The Haphazard Evolution of the Mind . 2 И этот проект строительства жилого дома привел к небрежным обходным путям. Это как если бы мозг был дисфункциональным рабочим местом, где молодые сотрудники (передний мозг) работали с новомодными технологиями, такими как язык, в то время как старая гвардия (средний и задний мозг) следила за институциональной памятью — и блоком предохранителей в подвале.Несколько исходов: депрессия, безумие, ненадежные воспоминания и предвзятость подтверждения.

Fix: Мы облажались.

Чип Роу — писатель из Нью-Йорка.

Ссылки

1. Гэллап Г.Г., Финн М.М. и Сэммис Б. О происхождении опущенных мошоночных яичек: гипотеза активации. Эволюционная психология 7 , 517-526 (2009).

2. Маркус, Г. Клюге: случайная эволюция человеческого разума Houghton Mifflin, Бостон, Массачусетс (2008).

Эта статья была первоначально опубликована в нашем выпуске «Ошибка» в мае 2015 года.

химических реакций | Анатомия и физиология I

Цели обучения

  • Различия между кинетической и потенциальной энергией, а также между экзергоническими и эндергоническими химическими реакциями
  • Определите четыре формы энергии, важные для жизнедеятельности человека
  • Опишите три основных типа химических реакций
  • Определите несколько факторов, влияющих на скорость химических реакций

Одной из характеристик живого организма является метаболизм, который представляет собой сумму всех химических реакций, которые происходят для поддержания здоровья и жизни этого организма.Процессы связывания, которые вы изучили до сих пор, представляют собой анаболические химические реакции; то есть они образуют более крупные молекулы из более мелких молекул или атомов. Но помните, что метаболизм может протекать в другом направлении: в катаболических химических реакциях связи между компонентами более крупных молекул разрываются, высвобождая более мелкие молекулы или атомы. Оба типа реакции включают обмен не только веществом, но и энергией.

Роль энергии в химических реакциях

Химические реакции требуют достаточного количества энергии, чтобы заставить вещество столкнуться с такой силой и точностью, что старые химические связи могут быть разорваны и образованы новые.В общем, кинетическая энергия — это форма энергии, приводящая в движение любой тип материи в движении. Представьте, что вы строите кирпичную стену. Энергия, необходимая для поднятия и установки одного кирпича на другой, называется кинетической энергией — энергией, которой обладает материя из-за своего движения. Как только стена установлена, она накапливает потенциальную энергию. Потенциальная энергия — это энергия положения или энергии, которой обладает материя из-за расположения или структуры ее компонентов. Если кирпичная стена рушится, сохраненная потенциальная энергия высвобождается в виде кинетической энергии при падении кирпичей.

В человеческом теле потенциальная энергия хранится в связях между атомами и молекулами. Химическая энергия — это форма потенциальной энергии, в которой энергия хранится в химических связях. Когда эти связи образуются, вкладывается химическая энергия, а когда они разрываются, выделяется химическая энергия. Обратите внимание, что химическая энергия, как и вся энергия, не создается и не разрушается; скорее, он преобразуется из одной формы в другую. Когда вы съедаете энергетический батончик перед тем, как отправиться в поход, мед, орехи и другие продукты, содержащиеся в батончике, расщепляются и превращаются вашим телом в молекулы, которые ваши мышечные клетки преобразуют в кинетическую энергию.

Химические реакции, при которых выделяется больше энергии, чем поглощается, называются экзергоническими. Катаболизм продуктов в вашем энергетическом батончике является примером. Часть химической энергии, хранящейся в стержне, поглощается молекулами, которые ваше тело использует в качестве топлива, но часть ее выделяется, например, в виде тепла. Напротив, химические реакции, которые поглощают больше энергии, чем выделяют, носят эндергонический характер. Эти реакции требуют ввода энергии, и получающаяся в результате молекула хранит не только химическую энергию в исходных компонентах, но и энергию, которая питала реакцию.Поскольку энергия не создается и не разрушается, откуда берется энергия, необходимая для эндергонических реакций? Во многих случаях это происходит из-за экзергонических реакций.

Формы энергии, важные для функционирования человека

Вы уже узнали, что химическая энергия поглощается, накапливается и высвобождается химическими связями. Помимо химической энергии, в жизнедеятельности человека важны механическая, лучистая и электрическая энергия.

  • Механическая энергия, которая хранится в физических системах, таких как машины, двигатели или человеческое тело, напрямую приводит в движение материю.Когда вы поднимаете кирпич на стену, ваши мышцы обеспечивают механическую энергию, которая перемещает кирпич.
  • Лучистая энергия — это энергия, излучаемая и передающаяся в виде волн, а не материи. Эти волны различаются по длине от длинных радиоволн и микроволн до коротких гамма-волн, излучаемых распадающимися атомными ядрами. Полный спектр лучистой энергии называется электромагнитным спектром. Организм использует ультрафиолетовую энергию солнечного света для преобразования соединения в клетках кожи в витамин D, который необходим для функционирования человека.Человеческий глаз эволюционировал, чтобы видеть длины волн, составляющие цвета радуги, от красного до фиолетового, поэтому этот диапазон в спектре называется «видимым светом».
  • Электрическая энергия, поставляемая электролитами в клетках и жидкостях организма, способствует изменениям напряжения, которые помогают передавать импульсы в нервных и мышечных клетках.

Характеристики химических реакций

Все химические реакции начинаются с реагента , общего термина для одного или нескольких веществ, вступающих в реакцию.Например, ионы натрия и хлора являются реагентами при производстве поваренной соли. Одно или несколько веществ, образующихся в результате химической реакции, называются продуктом .

В химических реакциях компоненты реагентов — участвующие элементы и количество атомов каждого — все присутствуют в продукте (ах). Точно так же в продуктах нет ничего, что не присутствует в реагентах. Это связано с тем, что химические реакции регулируются законом сохранения массы, который гласит, что материя не может быть создана или разрушена в ходе химической реакции.

Так же, как вы можете выразить математические вычисления в уравнениях типа 2 + 7 = 9, вы можете использовать химические уравнения, чтобы показать, как реагенты превращаются в продукты. Как и в математике, химические уравнения действуют слева направо, но вместо знака равенства в них используется стрелка или стрелки, указывающие направление, в котором протекает химическая реакция. Например, химическая реакция, в которой один атом азота и три атома водорода производят аммиак, будет записана как N + 3H → NH 3 .Соответственно, распад аммиака на составляющие записывается как NH 3 → N + 3H.

Обратите внимание, что в первом примере атом азота (N) и три атома водорода (H) связаны с образованием соединения. Эта анаболическая реакция требует энергии, которая затем накапливается в связях соединения. Такие реакции называются реакциями синтеза. Реакция синтеза — это химическая реакция, которая приводит к синтезу (соединению) компонентов, которые ранее были разделены (рис. 1а).Опять же, азот и водород являются реагентами в реакции синтеза, которая дает аммиак в качестве продукта. Общее уравнение реакции синтеза: A + B → AB.

Рис. 1. Три основных химических реакции. Атомы и молекулы, участвующие в трех фундаментальных химических реакциях, можно представить в виде слов.

Во втором примере аммиак катаболизируется на более мелкие компоненты, и потенциальная энергия, которая была сохранена в его связях, высвобождается.Такие реакции называются реакциями разложения. Реакция разложения — это химическая реакция, которая разрушает или «разлагает» что-то более крупное на составные части (см. Рисунок 1b). Общее уравнение реакции разложения: AB → A + B.

Реакция обмена — это химическая реакция, в которой происходят как синтез, так и разложение, химические связи образуются и разрываются, а химическая энергия поглощается, накапливается и высвобождается (см. Рисунок 1c).Простейшей формой реакции обмена может быть: A + BC → AB + C. Обратите внимание, что для получения этих продуктов B и C должны были распасться в реакции разложения, тогда как A и B должны были соединиться в реакции синтеза. Более сложная реакция обмена может быть следующей: AB + CD → AC + BD. Другой пример: AB + CD → AD + BC.

Теоретически любая химическая реакция может протекать в любом направлении при правильных условиях. Реагенты могут синтезироваться в продукт, который позже разлагается. Обратимость — это тоже качество обменных реакций.Например, A + BC → AB + C может затем вернуться к AB + C → A + BC. Эта обратимость химической реакции обозначена двойной стрелкой: A + BC⇄AB + C. Тем не менее, в человеческом теле многие химические реакции действительно протекают в предсказуемом направлении, так или иначе. Вы можете думать об этом более предсказуемом пути как о пути наименьшего сопротивления, потому что обычно альтернативное направление требует больше энергии.

Факторы, влияющие на скорость химических реакций

Если вы добавите уксус в пищевую соду, реакция будет мгновенной; смесь будет пузыриться и шипеть.Но многие химические реакции требуют времени. На скорость химических реакций влияет множество факторов. В этом разделе, однако, будут рассмотрены только самые важные аспекты функционирования человека.

Свойства реагентов

Если химические реакции должны протекать быстро, атомы в реагентах должны иметь легкий доступ друг к другу. Таким образом, чем больше площадь поверхности реагентов, тем легче они будут взаимодействовать. Когда вы кладете в рот кубик сыра, вы его пережевываете, прежде чем проглотить.Помимо прочего, жевание увеличивает площадь поверхности пищи, так что пищеварительные химические вещества могут легче проникать в нее. Как правило, газы реагируют быстрее, чем жидкости или твердые тела, опять же потому, что для разделения частиц вещества требуется энергия, а газы по определению уже имеют пространство между своими частицами. Точно так же, чем больше молекула, тем больше общее количество связей, поэтому можно ожидать, что реакции с участием более мелких молекул с меньшим количеством общих связей будут протекать быстрее.

Кроме того, помните, что некоторые элементы более реактивны, чем другие. Реакции, в которых участвуют высокореактивные элементы, такие как водород, протекают быстрее, чем реакции, в которых участвуют менее реактивные элементы. Реакции с участием стабильных элементов, таких как гелий, вряд ли вообще произойдут.

Температура

Почти все химические реакции протекают быстрее при более высоких температурах. Напомним, что кинетическая энергия — это энергия движущегося вещества. Кинетическая энергия субатомных частиц увеличивается в ответ на увеличение тепловой энергии.Чем выше температура, тем быстрее движутся частицы и тем выше вероятность того, что они вступят в контакт и отреагируют.

Концентрация и давление

Если в клубе танцуют всего несколько человек, они вряд ли наступят друг другу на пятки. Но по мере того, как все больше и больше людей встают танцевать — особенно если музыка быстрая, — вероятны столкновения. То же самое и с химическими реакциями: чем больше частиц присутствует в данном пространстве, тем больше вероятность столкновения этих частиц друг с другом.Это означает, что химики могут ускорить химические реакции не только за счет увеличения концентрации частиц — количества частиц в пространстве — но также за счет уменьшения объема пространства, что соответственно приведет к увеличению давления. Если бы в клубе было 100 танцоров, и менеджер внезапно переместил группу в комнату вдвое меньше, концентрация танцоров в новом пространстве увеличилась бы вдвое, и соответственно увеличилась бы вероятность столкновений.

Ферменты и другие катализаторы

Чтобы два химических вещества в природе вступили в реакцию друг с другом, они сначала должны войти в контакт, и это происходит в результате случайных столкновений.Поскольку тепло помогает увеличить кинетическую энергию атомов, ионов и молекул, оно способствует их столкновению. Но очень высокая температура тела — например, очень высокая температура — может повредить клетки тела и быть опасной для жизни. С другой стороны, нормальная температура тела недостаточно высока для протекания химических реакций, поддерживающих жизнь. Вот тут-то и пригодятся катализаторы.

В химии катализатор — это вещество, которое увеличивает скорость химической реакции без каких-либо изменений.Вы можете думать о катализаторе как о химическом изменении. Они помогают увеличить скорость и силу столкновения атомов, ионов и молекул, тем самым увеличивая вероятность взаимодействия электронов их валентных оболочек.

Наиболее важными катализаторами в организме человека являются ферменты. Фермент представляет собой катализатор, состоящий из белка или рибонуклеиновой кислоты (РНК), оба из которых будут рассмотрены позже в этой главе. Как и все катализаторы, ферменты работают за счет снижения уровня энергии, которую необходимо вложить в химическую реакцию.Энергия активации химической реакции — это «пороговый» уровень энергии, необходимый для разрыва связей в реагентах. Как только эти связи будут разорваны, могут сформироваться новые договоренности. Без фермента, действующего в качестве катализатора, требуется гораздо больше энергии, чтобы зажечь химическую реакцию (рис. 2).

Рисунок 2. Ферменты. Ферменты уменьшают энергию активации, необходимую для протекания данной химической реакции. (а) Без фермента потребляемая энергия для начала реакции высока.(б) С помощью фермента требуется меньше энергии для начала реакции.

Ферменты критически важны для здорового функционирования организма. Они помогают, например, расщеплять пищу и превращать ее в энергию.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *