Презентация по курсу Медицинская география на тему: Геохимические факторы. Биогеохимические провинции (10 класс)

Урок 15Тема: Геохимические факторы. Биогеохимические провинцииЦель: рассмотреть вопрос о геохимических факторах и биогеохимических провинциях.Задачи:Познакомить учащихся с «металлами жизни», с заболеваниями, возникающими при недостатке металлов в организме человекаНаучить различать типы «биогеохимических провинций»Продолжить формировать умение работать с текстом.Тип урока: комбинированный урок.Оборудование: учебная презентация, текст учебника.Ход урока: I. этап «Орг.момент»Проверка готовности учащихся к уроку.II. Этап «Проверка домашнего задания»III. Этап «Изучение нового материала»Приём "Дерево предсказаний":IV. Этап «Закрепление»Тестовые задания V. Этап «Рефлексия» VII. Этап «Домашнее задание» Знакомство с результатами исследований среди своих родных или соседей, узнайте у них оказывают ли и как, на их здоровье метеорологические факторы? II. Этап «Проверка домашнего задания» III. Этап «Изучение нового материала»Вопросы изучения:- Формирование понятия «геохимические факторы»- Изучение вопроса биогенной миграции атомов.- Знакомство с биогеохимическими провинциями.Работа в группе.
Геохимические факторы. Геохимические факторы проявляются в закономерностях образования и миграции углеводородов. Понятие о биогеохимических пищевых цепях глубоко разрабатывалось В. В. Ковальским, основным объектом исследовательской деятельности которого была обширная сфера биогеохимии сельскохозяйственных животных. Эти теоретические положения привели В. В. Ковальского к учению о регионах биосферы, которые характеризуются биогеохимической мозаичностью и по принципу географической непрерывности разделяются на субрегионы. Важное значение при нарушениях минерального обмена имеют специфические клинические признаки, характеризующие дефицит или избыток определенных геохимических факторов и специфические биохимические сдвиги. В.В. Ковальский Экскременты животных изменяют биогеоценотическую обстановку не только на скотном дворе (животноводческой ферме, комплексе), но и в других частях аграрного ландшафта как в наземных, так и в водных биогеоценозах. Навоз - геохимический фактор; его издревле используют в качестве удобрения почв на полях, в садах, огородах. В 1927 г. В. И. Вернадский приходит к потрясающему выводу о том, что деятельность человека становится самым мощным геологическим и геохимическим фактором, более мощным, чем все природные процессы вместе взятые.  Условия существования залежей нефти и газа на больших глубинах определяются двумя основными факторами - возможностью нахождения на этих глубинах пластов, сохранивших в необходимой степени коллекторские свойства (пористость, трещиноватость, проницаемость), и геохимическими факторами, обусловливающими сохранность нефти и газа от разложения под действием высокой температуры. Залежи нефти Залежи газа Биогенная миграция атомовВсе элементы — углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера и другие, поглощаются организмами из окружающей среды, входят в состав их тел (белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов) и в результате минерализации (разложения) погибших организмов, возвращаются в окружающую среду, чтобы использоваться повторно. Круговороты веществ способствуют саморегуляции и устойчивости экосистем и поддержанию жизни в природе. Все биологические круговороты взаимосвязаны, и их изучение необходимо для понимания функционирования и эволюции биосферы. Закон биогенной миграции атомов В.И. Вернадского гласит - «миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (О2, СО2, Н2 и т. д.) обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории». В наше время люди влияют на состояние биосферы, изменяя ее физический и химический состав, условия сбалансированной веками биогенной миграции атомов. В будущем это послужит причиной очень отрицательных изменений, которые приобретают способность саморазвиваться и становятся глобальными, неуправляемыми (опустынивание, деградация грунта, вымирание тысяч видов организмов). С помощью этого закона можно сознательно и активно предотвращать развитие таких отрицательных явлений, руководить биогеохимическими процессами, используя «мягкие» экологические методы.Опустынивание Деградация грунтаВымирание тысяч видов организмов Закон биогенной миграции атомов утверждает: биогенное происхождение всей земной поверхности свидетельствует о том, что жизнь - созидающая сила на планете. Серьезные нарушения этой силы, в том числе уничтожение видов, могут привести к непредсказуемым последствиям. К каким последствиям могут привести «серьезные нарушения этой силы?» Биогеохимические провинции Биогеохимические провинции – это области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию (в их почвах, водах и т.п.) химических элементов (или соединений), с которыми связаны определённые биологические реакции со стороны местной флоры и фауны. Границы распространения определённой флоры или фауны в пределах одной почвенной зоны нередко совпадают с областью развития известных горных пород или геологических формаций. Хорошо известна специфическая растительность, распространённая на известняках, в бессточных засоленных областях, на песках и т.п.Резкая недостаточность или избыточность содержания какого-либо химического элемента в среде вызывает в пределах данной биогеохимической провинции биогеохимические эндемии -— заболевания растений, животных и человека Ученые выделяют 2 типа биогеохимических провинций: Биогеохимические провинции, приуроченные к определенным почвенным зонам в виде отдельных пятен или областей и определяемые недостаточностью того или иного химического элемента в среде. Этот тип биогеохимических провинций носит негативный характер, т.к. возникает в результате недостаточности того или иного химического элемента в средеНапример, для зон подзолистых и дерново-подзолистых почв Северного полушария, простирающихся почти через всю Евразию, характерны биогеохимические провинции, связанные с недостаточностью иода, кальция, кобальта, меди и др Биогеохимические провинции и эндемии, встречающиеся в любой зоне. Этот тип провинций и эндемий имеет преимущественно позитивный характер, поскольку связан с избыточным содержанием химических элементов в среде. Они возникают на фоне первичных или вторичных ареолов рассеяния рудного вещества месторождений, солёных отложений, и т.п. Например, борные биогеохимические провинции и эндемии (среди флоры и фауны) обнаружены в бессточных областях; флюороз человека и животных — в области недавно действующих вулканов, месторождений флюорита и фторапатита; молибденозис животных — в пределах месторождений молибдена и т.п. «Металлы жизни». Сравнительно давно уже было известно: полное отсутствие металлов в рационе ведет к тяжелым и даже гибельным заболеваниям. Разнообразие веществ живой природы огромно: одни только белки исчисляются тысячами. А между тем все это богатство создано из весьма однотипного сырья. Четыре элемента — углерод, водород, кислород, азот — почти нацело представляют собою химический состав живых организмов. Возьмем, к примеру, организм человека: - атомы водорода составляют 63 % от общего числа входящих в него атомов, - атомы кислорода — 25,5 %, - атомы углерода — 9,5 %,- атомы азота— 1,4 %. В сумме получается 99,4 %. Из всех прочих элементов в мягких тканях человеческого организма по большей части представлены неметаллы.Эти цифры наводят на мысль, что металлы не играют существенной роли в жизненных процессах. Но это неверно. Полное отсутствие металлов в рационе приводит к тяжелым и даже гибельным заболеваниям. В жизненных процессах хорошо работают не все, а лишь строго определенные металлы. В организме человека (как и в организмах других животных и в растениях) химического анализа можно обнаружить около 70 элементов, усваиваемых вместе с водой, пищей и воздухом. Но, главную роль в жизни человека играют всего – 15.Калий Натрий«Металлы жизни»МагнийКальцийЖелезоЦинкМедьМарганецМолибденНикель Бор Фосфор Кобальт Йод {93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}Название металлаЗначениеКалий, НатрийСоздают условия для передачи нервных импульсов, в развитии и формировании памяти: короткую и продолжительную. Благотворно влияют на нервно-мозговую деятельность, регулируют кислотно-основное состояние, удерживают жидкость и участвуют в регуляции распределения ее в организме, усиливают набухание белков и повышают гидрофильность тканей, участвуют в образовании соляной кислоты в желудке, нормализуют кислотно-щелочной баланс.При недостатке калия в организме появляются симптомы умственного и физического утомления, ухудшается память, ослабление иммунитета, кожа подвергается медленной регенерации, характерны судороги мышц, появление болевых ощущений в суставах.МагнийИоны магния участвуют во всех без исключения процессах, происходящих в нашем организме.Магний входит в состав некоторых ферментов, его ионы регулируют многие процессы обмена веществ в организме животных in человека (в частности переработку углеводов). Исключительно важна его роль в мире растений— основа молекулы хлорофилла. Избыток магния играет роль депрессора нервного возбуждения, недостаток – вызывает тетамию (судороги).Кальций Его понижение влечет обморочное состояние, принимает участие в механизме сокращения и расслабления мышц. Кальций нужен для роста костей и зубов, образования молока у кормящих женщин, регулирования нормального ритма сокращений сердца, а также осуществления процесса свёртывания крови. Он принимает участие в процессе сокращения миокарда – сердечной мышцы – и таким образом влияет на сердечные показатели – пульс, давление и другие. Кроме того, кальций участвует в работе центральной нервной системы и усвоении продуктов питания. {93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}ЖелезоПринимает участие в переносе и активировании молекулярного кислородаЦинк Дефицит цинка вызывает замедление роста животных, нарушение кожного и волосяного покрова. Постоянный недостаток цинка в рационе приводит к появлению низкорослых людей.Цинк необходим для формирования костей. Он является одной из двух субстанций, недостаток которых может быть причиной возникновения эпилепсии. Вторая субстанция, как показали исследования, проведенные в Монреале, - это таурин. Витамин А, находящийся в печени, действует только в присутствии цинка. Многие врачи считают, что некоторые типы шизофрении — это результат недостатка в пище цинка, витамина В6 и марганца.Медь Принимает участие в биохимических реакциях в живом организме. Медь активирует синтез гемоглобина, участвует в процессах клеточного дыхания, в синтезе белка, образовании костной ткани и пигмента кожных покровов.Марганец Принимает участие в синтезе ДНК. Полное отсутствие марганца в рационе животных приводит к их гибели. Сказывается на росте, образовании крови и функции половых желёз. В избыточных против нормы количествах марганцовые соединения действуют как яды, вызывая хроническое отравление. Последнее может быть обусловлено вдыханием содержащей эти соединения пыли. Проявляется оно в различных расстройствах нервной системы, причём развивается болезнь очень медленно. Необходим для роста, воспроизведения, заживления ран, максимально эффективной работы мозга и правильного метаболизма сахаров, инсулина и холестерина.Молибден Незаменим при переработке спиртов на той стадии, когда образуется альдегид и его надо окислить (иначе он отравит организм). Входит в состав ряда ферментов (альдегидоксидаза, сульфитоксидаза, ксантиноксидаза и др.), выполняющих важные физиологические функции, в частности, регуляцию обмена мочевой кислоты. Никель Благотворно влияет на процессы кроветворения, активирует ряд ферментов, избирательно ингибирует многие РНК, участвует в построении и функционировании белка, в деятельности гормонов и активизации некоторых ферментов, связанных с метаболизмом глюкозы, активирует фермент аргиназу, карбоксилазу, трипсин и ацетил-коэнзим-А-синтетазу, влияет на окислительные процессы. Приём "Дерево предсказаний":Тема «Металлы жизни» - это "ствол" дерева.Значение - это "листочки".«Металлы жизни» - это "веточки дерева". Работа в группах: исследование последствий недостатка «металов жизни» в организме человека.Работа в группах Зоб Болезни, возникающие из - за недостатка йодаПродукты, содержащие йод Болезни, возникающие из - за недостатка кальцияХрупкость костей – «Хрустальная девочка»РахитПродукты, содержащие кальций Болезни, возникающие из – за недостатка фосфораПродукты, содержащие фосфорЗаболевания костей Болезни, возникающие из – за недостатка калияПродукты, содержащие калийЭрозии Язвы Болезни, возникающие из – за недостатка кобальта Атрофия слизистых оболочек желудочно – кишечного трактаСнижение памятиНарушения функций печениЗаболевания костной тканиАнемия Усталость Продукты, содержащие кобальт Болезни, возникающие из – за недостатка медиАстма Бронхит Остеопороз Псориаз Эпилепсия Продукты, содержащие медь Болезни, возникающие из – за недостатка бора(заболевания суставов)Артрит Флюороз Остеопороз Продукты, содержащие бор Болезни, возникающие из – за недостатка цинкаАтеросклероз Цирроз печениРак Ревматоидный артритЯзвы Продукты, содержащие цинк Болезни, возникающие из – за недостатка натрия Натрий присутствует практически во всех органах, тканях и биологических жидкостях организма человека. Вместе с калием натрий участвует в возникновении нервного импульса, играет роль в механизме кратковременной памяти, влияет на состояние мышечной и сердечно-сосудистой систем. Болезни, возникающие из – за недостатка натрия Если человек получает с пищей и водой менее 0,5 г натрия в сутки, это приводит к появлению следующих симптомов: сохнет кожа, нарушается её тургор и снижается эластичность; появляются частые судороги в ногах; человека мучает жажда, тошнит, возникает рвота; снижается артериальное давление; может снизиться выделение мочи. Со стороны нервной системы отмечается сонливость и апатия, спутанность сознания, нарушения равновесия при ходьбе, утомляемость, головокружение и галлюцинации. Ухудшается память, часто меняется настроение, теряется ощущение вкуса и аппетита, слабеют мышцы и снижается вес, человек часто болеет инфекционными заболеваниями. Потеря натрия может долго компенсироваться организмом, благодаря использованию его накоплений в костной ткани. Однако, если вовремя не начать лечение, а также при быстрой и резкой потере организмом этого элемента человек может погибнуть: начнётся усиленный распад белков, снизится осмотическое давление, увеличится количество остаточного азота и разовьётся стойкая депрессия. В таком состоянии к летальному исходу может привести введение человеку гипотонического раствора или раствора глюкозы, или даже потребление им большого количества чистой воды.Головокружение Депрессия ТошнотаРвота Продукты, содержащие натрий Болезни, возникающие из – за недостатка магнияАртериальная гипертензияАритмия Ишемическая болезнь сердцаЭндокринной системы (сахарный диабет);Депрессия Головокружение Мигрень Расстройства памятиСудорожный синдромПатологии беременности (спазмы маточной мускулатуры, невынашивание, поздние токсикозы и т.д.). Болезни, возникающие из – за недостатка железаЖелезодефицитная анемия Повышенная потребность в железе возникает при целом ряде заболеваний, связанных с кровопотерей или нарушениями кроветворения. В настоящее время препараты железа применяются в комплексном лечении таких заболеваний:Энтерит Частичное удаление тонкого кишечника или желудкаВарикозное расширение вен пищевода и желудкаНеспецифический язвенный колитКровоточащий геморройМочекаменная болезнь Частые кровотечения из носа или десенХронический нефритЯзвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишкиДивертикулез кишечникаОстрые и хронические эрозии желудкаОпухоли желудка или тонкого кишечника Продукты, содержащие железо Болезни, возникающие из – за недостатка никеляЕдинственным точно установленным у людей проявлением недостатка никеля является дерматит. Продукты, содержащие никель Болезни, возникающие из – за недостатка молибденаПовышенная возбудимостьРаздражительность «Куриная слепота» Подагра Продукты, содержащие молибден Болезни, возникающие из – за недостатка марганца При нехватке и дефиците марганца человек быстро утомляется, часто ощущает слабость и головокружение; у него понижено настроение, могут болеть мышцы, и появляется избыточный вес. У многих людей возникает аллергия, сахарный диабет, ревматизм, бронхиальная астма; из нервных заболеваний - эпилепсия, рассеянный склероз, а также витилиго – серьёзное заболевание, связанное с нарушением иммунитета и имеющее психосоматические причины. У женщин при нехватке марганца возникает бесплодие, а в пожилом возрасте – остеопороз. Дети, в питании которых мало продуктов, богатых марганцем, плохо растут, выглядят истощёнными, а развитие скелета часто задерживается.Утомление Слабость Головокружение Боли в мышцах Избыточный весАллергия Сахарный диабетРевматизм Бронхиальная астмаВитилиго Продукты, содержащие марганец Физминутка. «Танцующий енот» Задание: Определите стрелкой правильный ответ. IV. Этап «Закрепление»Название металлаПродукт, в которых содержится металл1. Марганец 2. Молибден 3. Никель 4. Железо5. МагнийНазвание металлаПродукт, в которых содержится металл6. Натрий9. Цинк10. Йод7. Кобальт8. Медь Ключ к вопросамНазвание металлаПродукт, в которых содержится металл1. Марганец 2. Молибден 3. Никель 4. Железо5. МагнийНазвание металлаПродукт, в которых содержится металл6. Натрий9. Цинк10. Йод7. Кобальт8. Медь Подведение итогов урока. Что из того, что вы узнали на уроке, было для вас знакомо?Что оказалось новым?Что из того, с чем мы работали, запомнилось вам больше всего?Почему? Что понравилось на уроке, что не понравилось?Что бы вы хотели изменить, провести по - иному?IV. Этап «Рефлексия» V. Этап «Домашнее задание»Подготовить мини-буклет о недостатках «металлов жизни» в организме человека (по выбору)