Данный документ представляет исследовательскую работу ученицы о влиянии курения на дыхательную систему. Основное внимание уделяется проведению опытов по определению частоты дыхания, жизненной емкости легких и исследованию последствий пассивного курения на здоровье детей. Анализ данных показал, что дети из курящих семей чаще демонстрируют отклонения от нормы в функциональных пробах по сравнению с детьми из некурящих семей.

1. Эврикум.
Экспериментальные
олимпиады.
Физиология человека.
Дыхательная система.

2. Работу выполнила Антонова Анастасия Алексеевна
ученица 8Г класса
МБОУ СОШ № 14 «Зелёный шум» г. Волжского
Волгоградской области.
Руководитель – Дибленко Светлана Юрьевна,
учитель биологии
МБОУ СОШ №14 «Зеленый шум» г.Волжского
Волгоградской обл.
dsyuru@yandex.ru

3. Результаты проведенных опытов.
Опыт 1. Все знают, что в выдыхаемом воздухе намного больше углекислого
газа, чем во вдыхаемом.
Воздух Кислород Углекислый газ
Выдыхаемый 16,30 4,00
Вдыхаемый 20,94 0,03
Убедимся в этом с помощью эксперимента.
Я взяла известковую воду в кабинете химии. Она представляет собой
прозрачный раствор гидроксида кальция, является качественным реактивом на
углекислый газ. Налила в две пробирки. Через один раствор пропускала воздух,
содержащийся в резиновой груше (вдыхаемый воздух). Изменений практически не
наблюдала. Через другой раствор продувала воздух через стеклянную трубочку
(выдыхаемый воздух). Наблюдала помутнение известковой воды из-за выпадения
небольшого белого осадка. Т.к в выдыхаемом воздухе содержится углекислый газ,
происходит реакция с известковой водой: Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
Опыт 2. Расчет должной жизненной емкости легких по формуле:
Для девушек ЖЕЛ = [рост (см) ×0,041] - [возраст (лет) × 0,018 ] - 3,7
=[166 х 0,041]-[14 x 0,018] - 3.7=2.854 л
Реальную ЖЕЛ определяла так:

4. 1 способ:
1. Налила в ведро 11 л воды и отметила уровень воды.
2.Вдохнула максимальное количество воздуха и выдохнула в предварительно
хорошо раздутый шарик.
3. Опустила надутый шарик в ведро.
4. Отметила, сколько воды осталось в ведре.
Поскольку по объёму количество вытесненной
воды будет равно объёму воздуха в шарике, то
можно вычислить объём воздуха:
Реальная ЖЕЛ=11 л – 8,5 л=2,5 л
2 способ:
1. Опустила пластиковую бутылку в ванну, наполнила ее водой, перевернула
вверх дном и оставила плавать.
2. Придерживая бутылку, внесла в нее снизу трубочку.
3. Другой конец трубочки взяла в рот.
4. Сделала спокойный выдох.
5. Отметила маркером новый уровень воды в бутылке —
это дыхательный объем.
6. Чтобы измерить жизненную емкость легких, надо
вдохнуть сколько можно. Максимально глубоко выдохнуть и снова отметить уровень
воды в бутылке — это жизненная емкость легких.

5. Вывод: реальная ЖЕЛ у меня меньше должной.
Опыт 3. Определение частоты дыхания в спокойном состоянии.
15,14,12 – среднее значение 12.
Опыт 4. Определение частоты дыхания после физической нагрузки.
20. Частота дыхания возросла на 67%.
Опыт 5. Время задержки дыхания на вдохе - проба Штанге.

6. 1 мин 10 сек. – соответствует норме.
Опыт 6. Время задержки дыхания на выдохе – проба Генчи.
40 сек. – соответствует норме.
Исследовательская работа.
I. Одна из проблем многих семей – курящие родители. Сигареты дымят
иногда прямо комнате. Действительно ли пассивное курение опасно? Имеют ли
дети, родители которых курят, нарушения в работе дыхательной системы?
Такие вопросы были поставлены перед началом работы.
Многие курильщики считают, что их пагубная привычка вредит только их
здоровью, поэтому она является их личным делом. Но сегодня уже есть достаточно
подтверждений того, что вдыхание табачного дыма при нахождении рядом с
курящими людьми провоцирует развитие у некурящих заболеваний, характерных для
курильщиков. Побочный поток образует курильщик, выдыхая дым в окружающую
среду, а также выделяет обугливающаяся часть сигареты (или другого табачного
изделия). В побочном потоке, по сравнению с основным, окиси углерода содержится
больше в 4-5 раз, никотина и смол — больше в 50 раз, аммиака — больше в 45 раз.
Доказано, что во время пассивного курения человек получает вред, который бы
он получил, выкуривая 1 сигарету каждые 5 часов! Поэтому вред пассивного курения,
которое еще называют принудительным, трудно переоценить.
Опыт с инфузорией-туфелькой.
Для доказательства губительного воздействия сигаретного дыма на живые
клетки я использовала культуру инфузорий туфелек. Инфузория-туфелька, парамеция
хвостатая (лат. Paramecium caudatum) — вид инфузорий рода Paramecium. Ее можно
обнаружить и в аквариуме, взяв пробы воды с илом и рассмотрев их под микроскопом.
Совершая ресничками волнообразные движения, туфелька очень быстро
передвигается (плывёт тупым концом вперёд). Она способна существовать за счёт
гликолиза при низкой концентрации кислорода в воде. Но даже кратковременное
пребывание простейших в атмосфере сигаретного дыма вызвало их гибель. Очевидно,

7. клетки многоклеточного организма тоже будут страдать от химических веществ
сигареты.
Функциональные пробы.
Пробы Штанге, Генчи (задержки дыхания на вдохе и выдохе) и Серкина
(трехфазная задержка дыхания) характеризует устойчивость организма к недостатку
кислорода. Чем продолжительнее время задержки дыхания, тем выше способность
сердечно-сосудистой и дыхательных систем обеспечивать удаление из организма
образующийся углекислый газ, выше их функциональные возможности. При
заболеваниях органов кровообращения и дыхания, анемиях продолжительность
задержки дыхания уменьшается.
Я предположила, что в семьях, где родители курят, можно выявить отклонения
от нормы.
Проведение и анализ функциональных проб.
Пробы по определению частоты дыхания, задержке дыхания проводились с
участием обучающихся 7 и 8 классов МБОУ СОШ №14 «Зеленый шум». Были
проведены функциональные пробы у 96 ребят. В этой группе 41 ученик из семей, где
родители курят, 55 учеников – из семей, которые не курят. 6 человек признались, что
курят сами. Мы проанализировали результаты проб относительно следующих норм:
частота дыхания до нагрузки и после должна была быть примерно одинаковой
(отклонения 30%), пробы Генчи и Штанге оценивались согласно возрастной шкале.
Анализ результатов показал, что
1. в исследуемой группе отклонения от нормы по частоте дыхания и пробе
Штанге чаще встречались у детей из семей, где родители курят (см.
приложение). 56% и 42% - частота дыхания, 80% и 58% - проба Штанге.
2. проба Генчи не подтвердила мои предположения – 5% и 11% отклонений
от нормы в семьях курящих и некурящих.

8. 0
10
20
30
40
50
60
70
80
Семьи
курящих
Семьи
некурящих
Частота
дыхания
Проба Штанге
Проба Генчи
Эти результаты я попыталась объяснить следующим образом. Результаты пробы
Генчи не опровергают, а подтверждают мои предположения. Легкие состоят из
легочных пузырьков – альвеол. Воздух попадает в альвеолы через бронхиолы –
тоненькие трубочки. Если предположить, что пассивное курение вызывает оседание
на стенках бронхиол различных смол и сужение их просвета, то можно объяснить,
почему задержка дыхания на выдохе у детей из семей курящих оказывается больше.
Если взять резиновую грушу с трубкой, сжать ее и засечь время, за которое
груша наполнится воздухом, то мы увидим, что это время будет меньше, чем в опыте с
трубкой, в которой находится вата или бумага (результаты пробы Штанге). Если
попытаться сжать грушу – время удаления воздуха через свободную трубку будет
меньше, чем через «засоренную» (проба Генчи). Воздух в альвеолах застаивается, не
проходит через загрязненные смолами бронхиолы.
II. Различия функциональных проб в группах «занимаются спортом» - «не
занимаются спортом».
Пробы по определению частоты дыхания, задержке дыхания проводились с
участием обучающихся 7 и 8 классов МБОУ СОШ №14 «Зеленый шум». Я
предположила, что у спортивных ребят показатели функциональных проб выше. Были
проведены функциональные пробы у 96 ребят. В этой группе 72 ученика занимаются
спортом, 24 ученика – нет. Я проанализировала результаты проб относительно
следующих норм: частота дыхания до нагрузки и после должна была быть примерно
одинаковой (отклонения 30%), пробы Генчи и Штанге оценивались согласно
возрастной шкале.
Анализ результатов показал, что
1. в исследуемых группах отклонения от нормы по пробе Штанге чаще
встречались у детей, которые не занимаются спортом (см. приложение).
74% и 75% - частота дыхания.
2. частота дыхания после нагрузки имеет одинаковые значения (46%).

9. 3. проба Генчи не подтвердила наши предположения – 6% и 0% отклонений
от нормы у спортсменов и неспортсменов.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Спортсмены Не
занимаются
спортом
Частота
дыхания
Проба Штанге
Проба Генчи
Ответы на вопросы.

10. 1. Насморк может вызываться инфекционными заболеваниями (поражение слизистой
оболочки), переохлаждением или перегревом (изменение просвета кровеносных
сосудов), механические, химические раздражения (воспаление слизистой из-за пыли
или раздражающих химических веществ) и различные аллергены (пыльца растений,
хитиновый покров клещей, экскременты насекомых).
2. Благодаря полукольцам стенки трахеи и бронхов не спадаются, сохраняя просвет
постоянно открытым. Но позади трахеи находится пищевод. Мягкая задняя часть
трахеи, примыкающая к пищеводу, позволяет пище свободно проходить по
пищеварительной трубке.
3. Виды спорта, акцентировано развивающим общую выносливость, к ним можно
отнести все циклические виды спорта, в которых физические нагрузки продолжаются
сравнительно длительное время на фоне преимущественного повышения аэробного
(кислородного) обмена в организме человека. К таким видам спорта относятся:
спортивная ходьба, бег на средние, длинные и сверхдлинные дистанции (марафон),
лыжные гонки и биатлон, плавание, гребля, велосипедный спорт, большая часть
дистанций и многоборья в конькобежном спорте, альпинизм, спортивное
ориентирование, туризм и некоторые другие.
4. Подразделение дыхания на брюшной тип и грудной носит исторический характер.
Преобладание абдоминального типа дыхания у мужчин было связано с выполнением
ими тяжелой физической нагрузки (с премущественным участием грудных мышц и
мышц плечевого пояса). Грудной тип дыхания у женщин связан с вынашиванием
плода (снижение роли мышц живота в дыхании на время беременности). Однако с
возрастом в связи с уменьшением подвижности грудной клетки увеличивается роль
брюшного дыхания. Брюшное дыхание преобладает у работников физического труда,
певцов.
5. Потому что, они действительно очень лёгкие и весят всего около 1200 г. Кроме того,
легочная ткань имеет небольшую плотность, поэтому кусочек легких не тонет в воде.
6. Легкие плода заполнены жидкостью, которая вырабатывается клетками дыхательного
эпителия. С момента развития родовой деятельности начинается подготовка к
расправлению легких: происходит механическое сдавливание грудной клетки и
вытеснение жидкости. Под воздействием первого вдоха и рефлекторного сокращения
дыхательных мышц (в большей степени диафрагмы) в грудной клетке создается
отрицательное давление, способствующее засасыванию атмосферного воздуха в
дыхательные пути. Начинается самостоятельное дыхание.
7. Метод лечения больных туберкулезом легких, заключающийся во введении воздуха в
плевральную полость и предусматривающий создание воздушной прослойки (газового
пузыря) между листками плевры на длительный период времени. В результате
искусственного пневмоторакса уменьшается эластическое напряжение легочной ткани,
меняется лимфо- и кровообращение в легком, создаются благоприятные условия для
заживления туберкулеза, в частности происходит спадение каверн. Применяется также
при легочном кровотечении.
8. Для недоношенных детей характерна морфофункциональная незрелость всех органов и
систем, прежде всего центральной нервной системы; степень выраженности этой
незрелости зависит от срока беременности. У недоношенных наблюдается аритмия
дыхания, могут быть периоды апноэ (остановка дыхания), гипоксические поражения
центральной нервной системы. Если приступ апноэ длится более 16 секунд и
сопровождается брадикардией, может развиться асфиксия и внезапная смерть.
9. Вход в гортань закрывает надгортанник. Он покрыт слизистой оболочкой, имеет вид
тонкой плоской пластинки, расположенной сразу за корнем языка, с которым он
соединяется с помощью двух складок - средней и боковой. Основная функция
надгортанного хряща - закрывание входа в гортань во время глотания, что
предотвращает попадание пищи в дыхательные пути (это помогает предупредить

11. Приложение 1
ПРОТОКОЛ ИССЛЕДОВАНИЯ
Опыт 1. Определение частоты дыхания в спокойном состоянии.
Частота дыхания – это количество вдохов за 1 минуту. В спокойном состоянии, стоя, определите у себя
частоту дыхания. Сделайте это 2-3 раза и определите значение средней арифметической.
Опыт 2. Определение частоты дыхания после физической нагрузки.
Сделайте 30 приседаний за 30 секунд. Определите частоту дыхания после нагрузки.
Опыт 3. Время задержки дыхания на вдохе - проба Штанге.
Проба Штанге: выполняется следующим образом: обследуемый в положении стоя делает вдох, затем
глубокий выдох и вновь вдох, составляющий 80 - 90 процентов от максимального. Отмечается время
задержки дыхания в секундах. При обследовании детей проба проводится после трех глубоких вдохов.
Опыт 4. Время задержки дыхания на выдохе – проба Генчи.
Проба Генчи: после обычного выдоха исследуемый человек задерживает дыхание. Время задержки
определяется в секундах.
Таблица 1. Индивидуальные значения показателей.
Пол Курение Занятие
спортом
Курят ли
родители
Частота
дыхания в
покое
Частота
дыхания после
нагрузки
Проба
Штанге
Проба
Генчи
Приложение 2
Значения нормальных показателей проб Штанге (1) и Генчи ( 2 ) в секундах у подростков.
Возраст, лет Мальчики Девочки
1 2 1 2
13 61 24 50 19
14 64 25 54 24
15 68 27 60 26
Приложение 3
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Родители курят/курят сами
Пол
/Курение
Возраст Занятие
спортом
Частота дыхания
в покое
Частота дыхания
после нагрузки
Изменение
частоты,
%
Проба
Штанге
Проба
Генчи
Ж 14 - 24 30 25% 33 22
Ж 14 - 13 24 54% 40 30
Ж 13 - 11 23 109% 63 47
Ж 14 + 10 22 120% 45 47
Ж 14 + 11 20 82% 60 30
Ж + 15 + 30 55 83% 45 35

12. Ж+ 13 + 22 27 22% 52 36
Ж+ 14 - 15 24 60% 37 30
М 13 + 18 28 56% 60 37
М+ 14 + 15 18 20% 60 26
Ж 13 - 14 17 21% 43 38
Ж 14 + 12 16 33% 51 38
Ж+ 13 + 12 21 75% 40 30
М 14 + 17 26 53% 10 60
М 13 - 23 30 30% 40 25
Ж 14 - 14 17 21% 43 38
Ж 13 + 12 16 33% 51 38
Ж+ 13 + 12 21 75% 40 30
М 14 + 17 26 53% 10 60
М 14 - 23 30 30% 40 25
Ж 14 + 18 25 39% 55 35
Ж 13 + 25 40 60% 45 40
Ж 13 + 18 23 28% 40 30
Ж 14 + 18 18 0% 42 33
Ж 13 - 21 30 33% 30 39
М 13 + 22 35 59% 100 90
М 14 + 31 66 113% 52 21
М 13 + 47 57 21% 60 40
М 14 - 38 50 32% 95 100
М 13 - 23 33 43% 50 68
Ж 13 + 14 25 79% 42 27
Ж 14 + 14 30 114% 46 34
М 13 - 28 20 - 48 43
М 14 - 17 24 41% 40 30
Ж 13 + 25 23 - 30 25
Ж 14 + 22 30 36% 73 73
Ж 14 + 17 17 0% 75 60
Ж 13 + 9 14 56% 45 34
М 13 + 26 36 38% 60 33
М 13 + 21 24 14% 69 71
М 14 + 32 32 0% 40 50
Всего 41 23/56% 33/80% 2/5%
Родители не курят
Пол
/Курение
Возраст Занятие
спортом
Частота дыхания в
покое
Частота дыхания
после нагрузки
Изменение
частоты,
%
Проба
Штанге
Проба
Генчи
Ж 14 - 13 29 123% 60 30
Ж 14 + 22 25 14% 40 30
Ж 15 + 14 18 29% 45 30
М 14 + 18 28 56% 90 79
М 14 + 17 20 18% 63 46
М 14 + 27 52 93% 50 38
М 14 + 19 20 5% 49 28
М 14 + 12 18 50% 41 33
М 14 + 19 43 126% 45 35
М 15 + 18 33 83% 73 75
М 14 + 22 24 9% 60 60
М 14 + 20 28 40% 70 60
М 14 + 22 35 59% 45 39
М 15 - 18 26 33% 45 37
Ж 14 + 16 23 44% 50 20
Ж 14 + 15 24 60% 60 15
Ж 15 + 16 19 19% 25 20

13. Ж 14 + 22 30 36% 40 30
Ж 14 + 13 24 87% 68 43
Ж 14 + 15 20 33% 69 47
Ж 15 + 20 23 15% 40 55
Ж 14 + 14 18 29% 32 16
М 14 + 26 47 81% 35 51
М 13 + 15 30 100% 80 49
М 13 + 19 26 37% 65 22
М 13 + 16 23 44% 60 70
М 14 + 21 21 0% 137 40
М 13 - 10 15 50% 100 53
М 14 - 21 38 81% 50 37
М 13 - 32 31 - 27 32
М 14 + 22 28 27% 35 17
М 14 + 15 28 87% 60 30
Ж 15 + 22 31 41% 53 50
Ж 13 + 18 32 78% 70 25
Ж 14 + 19 30 58% 44 42
Ж 13 + 17 20 18% 37 26
Ж 14 +! 18 24 33% 53 80
Ж 13 - 18 30 67% 100 39
Ж 13 + 18 24 33% 31 57
Ж 13 + 18 20 11% 48 48
Ж 13 - 17 18 6% 44 40
М 13 + 18 24 33% 68 50
М 13 + 30 35 17% 110 60
М 14 +! 15 19 27% 117 67
М 14 - 15 15 0% 70 50
Ж - 11 25 127% 65 42
Ж 14 + 15 20 33% 45 30
Ж 14 + 13 15 15% 50 45
Ж 14 - 15 25 67% 38 27
М 14 + 17 14 - 90 40
Ж 13 + 21 22 5% 58 38
Ж 13 + 29 33 14% 64 77
Ж 13 + 25 27 8% 36 36
М 13 - 20 23 15% 53 103
М 14 + 30 35 17% 75 80
Всего 55 23/42% 32/58% 6/11%
Занимаются спортом
Пол
/Курение
Возраст Занятие
спортом
Частота дыхания
в покое
Частота дыхания
после нагрузки
Изменение
частоты,
%
Проба
Штанге
Проба
Генчи
Ж 14 + 10 22 120% 45 47
Ж 14 + 11 20 82% 60 30
Ж + 15 + 30 55 83% 45 35
Ж+ 13 + 22 27 22% 52 36
М 13 + 18 28 56% 60 37
М+ 14 + 15 18 20% 60 26
Ж 14 + 12 16 33% 51 38
Ж+ 13 + 12 21 75% 40 30
М 14 + 17 26 53% 10 60
Ж 13 + 12 16 33% 51 38

14. Ж+ 13 + 12 21 75% 40 30
М 14 + 17 26 53% 10 60
Ж 14 + 18 25 39% 55 35
Ж 13 + 25 40 60% 45 40
Ж 13 + 18 23 28% 40 30
Ж 14 + 18 18 0% 42 33
М 13 + 22 35 59% 100 90
М 14 + 31 66 113% 52 21
М 13 + 47 57 21% 60 40
Ж 13 + 14 25 79% 42 27
Ж 14 + 14 30 114% 46 34
Ж 13 + 25 23 - 30 25
Ж 14 + 22 30 36% 73 73
Ж 14 + 17 17 0% 75 60
Ж 13 + 9 14 56% 45 34
М 13 + 26 36 38% 60 33
М 13 + 21 24 14% 69 71
М 14 + 32 32 0% 40 50
Ж 14 + 22 25 14% 40 30
Ж 15 + 14 18 29% 45 30
М 14 + 18 28 56% 90 79
М 14 + 17 20 18% 63 46
М 14 + 27 52 93% 50 38
М 14 + 19 20 5% 49 28
М 14 + 12 18 50% 41 33
М 14 + 19 43 126% 45 35
М 15 + 18 33 83% 73 75
М 14 + 22 24 9% 60 60
М 14 + 20 28 40% 70 60
М 14 + 22 35 59% 45 39
Ж 14 + 16 23 44% 50 20
Ж 14 + 15 24 60% 60 15
Ж 15 + 16 19 19% 25 20
Ж 14 + 22 30 36% 40 30
Ж 14 + 13 24 87% 68 43
Ж 14 + 15 20 33% 69 47
Ж 15 + 20 23 15% 40 55
Ж 14 + 14 18 29% 32 16
М 14 + 26 47 81% 35 51
М 13 + 15 30 100% 80 49
М 13 + 19 26 37% 65 22
М 13 + 16 23 44% 60 70
М 14 + 21 21 0% 137 40
М 14 + 22 28 27% 35 17
М 14 + 15 28 87% 60 30
Ж 15 + 22 31 41% 53 50
Ж 13 + 18 32 78% 70 25
Ж 14 + 19 30 58% 44 42
Ж 13 + 17 20 18% 37 26
Ж 14 +! 18 24 33% 53 80
Ж 13 + 18 24 33% 31 57
Ж 13 + 18 20 11% 48 48
М 13 + 18 24 33% 68 50
М 13 + 30 35 17% 110 60
М 14 +! 15 19 27% 117 67

15. Ж 14 + 15 20 33% 45 30
Ж 14 + 13 15 15% 50 45
М 14 + 17 14 - 90 40
Ж 13 + 21 22 5% 58 38
Ж 13 + 29 33 14% 64 77
Ж 13 + 25 27 8% 36 36
М 14 + 30 35 17% 75 80
Всего 72 33/46% 53/74% 4/6%
Не занимаются спортом
Пол
/Курение
Возраст Занятие
спортом
Частота дыхания в
покое
Частота дыхания
после нагрузки
Изменение
частоты,
%
Проба
Штанге
Проба
Генчи
Ж 14 - 13 29 123% 60 30
М 15 - 18 26 33% 45 37
Ж 14 - 24 30 25% 33 22
Ж 14 - 13 24 54% 40 30
Ж 13 - 11 23 109% 63 47
Ж+ 14 - 15 24 60% 37 30
Ж 13 - 14 17 21% 43 38
М 13 - 23 30 30% 40 25
Ж 14 - 14 17 21% 43 38
М 14 - 23 30 30% 40 25
Ж 13 - 21 30 33% 30 39
М 14 - 38 50 32% 95 100
М 13 - 23 33 43% 50 68
М 13 - 28 20 - 48 43
М 14 - 17 24 41% 40 30
М 13 - 10 15 50% 100 53
М 14 - 21 38 81% 50 37
М 13 - 32 31 - 27 32
Ж 13 - 18 30 67% 100 39
Ж 13 - 17 18 6% 44 40
М 14 - 15 15 0% 70 50
Ж 14 - 11 25 127% 65 42
Ж 14 - 15 25 67% 38 27
М 13 - 20 23 15% 53 103
Всего 24 11/46% 18/75% 0%