Нейросеть

ГДЗ: Параграф §3.1 / Биология 9 класс Часть 2

Страницы: 107, 108
Глава: Итоговые задания
Параграф: §3.1 - Дыхательная система
Учебник: Биология 9 класс Часть 2 - Углубленный уровень
Автор: Сергей Витальевич Суматохин
Год: 2025
Издание: 2-е издание, стереотипное

Вопросы для самопроверки:

1. Какой газ, содержащийся в атмосферном воздухе, не принимает участия в процессе дыхания?

Ответ:

Газом, который не задействован в дыхании и не участвует в метаболических процессах в организме человека, является азот. Его процентное содержание при вдохе и выдохе остается почти одинаковым (около 79%).

2. По какой причине процентное содержание кислорода снижается в выдыхаемом воздухе?

Ответ:

Содержание кислорода уменьшается потому, что в процессе дыхания он поглощается (утилизируется) организмом. Кислород из легких через кровь доставляется ко всем клеткам, где используется для клеточного дыхания и выработки энергии, что сопровождается выделением углекислого газа.

3. Процентное соотношение какого газа изменяется наиболее существенно между вдыхаемым и выдыхаемым воздухом?

Ответ:

Наиболее существенно изменяется процентное соотношение углекислого газа. При вдохе его концентрация составляет всего 0,03%, а при выдохе увеличивается до 4,00%, что является увеличением более чем в 130 раз. Это отражает интенсивное удаление продукта метаболизма из организма.

4. Каким образом можно получить данные о количестве вдыхаемого и выдыхаемого воздуха при помощи простейшего оборудования, и как это осуществить?

Ответ:

Данные о резервном объеме выдоха и других объемах легких можно получить с помощью спирометра. Это устройство измеряет максимальный объем воздуха, который человек может выдохнуть. Для этого необходимо:

  • Сделать максимально глубокий вдох.
  • Плотно обхватив мундштук спирометра, сделать максимально полный и резкий выдох.
  • Шкала прибора покажет измеренную жизненную емкость легких (ЖЕЛ) или ее составляющие, в зависимости от протокола измерения.

5. Объясните, почему при быстром подъеме с большой глубины, как у водолазов, так и у ныряльщиков, повышается вероятность развития кессонной болезни.

Ответ:

При погружении на глубину внешнее давление увеличивается, что приводит к повышенному растворению газов (в основном азота) из дыхательной смеси в крови и тканях организма. При быстром подъеме давление резко падает. В результате, избыточно растворенный азот не успевает выйти через легкие и начинает выделяться в виде пузырьков в крови и тканях (подобно открытию бутылки газировки), вызывая повреждение тканей, блокировку сосудов и, как следствие, кессонную болезнь.

6. В настоящее время для глубоководных погружений (на глубину около 40 м) используются газовые смеси, состоящие на 95% из гелия и на 5% из кислорода, что признано не самым оптимальным вариантом. Выскажите предположение, с какой целью в такие смеси добавляют третий компонент, и какие существуют ограничения на его применение.

Ответ:

Третий компонент добавляют с целью создания более сбалансированной трехкомпонентной смеси. Вероятные причины:

  • Снижение теплопотерь: Чистый гелий обладает очень высокой теплопроводностью, что может привести к быстрому переохлаждению организма. Добавление азота или другого газа помогает замедлить этот процесс.
  • Снижение плотности: Может использоваться для регулирования плотности смеси.
  • Ограничение по гелию: Чистый гелий может вызывать синдром высокого давления (нервный синдром высоких давлений), поэтому для уменьшения этого эффекта может быть добавлен инертный газ.

Ограничения на применение этих газов связаны с их потенциальной токсичностью и наркотическим действием под высоким давлением (например, азотный наркоз).

7. Опишите особенности дыхательной системы у постоянно ныряющих млекопитающих, например, у нерпы, тюленя или кита.

Ответ:

У постоянно ныряющих млекопитающих (китов, тюленей, нерп) развились специальные адаптации, позволяющие задерживать дыхание на длительное время и противостоять высокому давлению:

  • Большой объем легких и способность к полному выдоху перед погружением.
  • Высокое содержание миоглобина в мышцах для запаса кислорода.
  • Брадикардия (замедление сердечного ритма) и перераспределение кровотока к жизненно важным органам.
  • Гибкая грудная клетка и трахея, которые выдерживают сжатие при больших глубинах.
  • Повышенная толерантность тканей к углекислому газу.

Практические задания:

Определите значение жизненной емкости легких пловца, используя данные из справочной информации, и укажите, какой объем при этом им был измерен.

Из справочной информации известны следующие данные:

  • Резервный объем выдоха (\(\mbox{РОвыд}\)) = 950 \(\mbox{см}^3\)
  • Резервный объем вдоха (\(\mbox{РОвд}\)) = 2150 \(\mbox{см}^3\)
  • Резервный объем выдоха после обычного выдоха (\(\mbox{РОвыд}\)) = 1650 \(\mbox{см}^3\)

В тексте, по всей видимости, допущена опечатка, и последний параметр 1650 \(\mbox{см}^3\) является Дыхательным объемом (\(\mbox{ДО}\)), либо Жизненной емкостью легких (\(\mbox{ЖЕЛ}\)). Если предположить, что 1650 \(\mbox{см}^3\) - это дыхательный объем, то:

\(\mbox{ЖЕЛ} = \mbox{ДО} + \mbox{РОвд} + \mbox{РОвыд} = 1650 \mbox{см}^3 + 2150 \mbox{см}^3 + 950 \mbox{см}^3 = 4750 \mbox{см}^3\).

Объем, который был измерен пловцу, скорее всего, - это Жизненная емкость легких (ЖЕЛ), а остальные параметры являются ее составляющими.

Проанализируйте, подходят ли данные о жизненной емкости легких пловца к представленным в параграфе нормам, и объясните свою точку зрения.

Жизненная емкость легких пловца, рассчитанная как 4750 \(\mbox{см}^3\), является достаточно высокой. У обычного взрослого человека ЖЕЛ составляет в среднем 3500-4500 \(\mbox{см}^3\). У спортсменов, особенно занимающихся плаванием (которое требует высокой дыхательной выносливости), ЖЕЛ часто превышает 4500 \(\mbox{см}^3\) и может достигать 6000-7000 \(\mbox{см}^3\). Таким образом, полученный объем 4750 \(\mbox{см}^3\) соответствует высокому уровню, ожидаемому для спортсмена, и указывает на хорошее развитие дыхательной системы.

По вашему мнению, у представителей каких видов спорта (плавание, тяжелая атлетика, теннис, художественная гимнастика) будет одинаково высокая жизненная емкость легких при условии, что рост и масса тела спортсменов приблизительно равны?

Наиболее высокая ЖЕЛ будет у спортсменов, чьи дисциплины требуют большой выносливости и сильного развития дыхательных мышц:

  • Плавание: Тренировки на задержку дыхания и развитие межреберных мышц способствуют максимальному увеличению ЖЕЛ.
  • Художественная гимнастика: Упражнения связаны с длительной статической нагрузкой, гибкостью и контролем дыхания, что также способствует развитию легких.
  • Теннис: Хотя и требует выносливости, динамическая нагрузка менее прямо связана с увеличением ЖЕЛ, чем плавание.
  • Тяжелая атлетика: Этот вид спорта требует кратковременных усилий и часто связан с задержкой дыхания, что не способствует развитию большой ЖЕЛ.

Таким образом, у пловцов и художественных гимнастов ЖЕЛ, скорее всего, будет наиболее высокой и сопоставимой, при прочих равных условиях.

Сформулируйте вывод, который подтверждается представленными данными на рисунке 42 (Динамика заболеваемости гриппом и уровни вакцинации в России (1997–2017)).

На основании анализа рисунка 42 можно сделать следующий вывод:

  • Уровень заболеваемости гриппом (линия) и число привитых против гриппа (столбцы) в период с 1997 по 2017 год демонстрируют обратную корреляцию. В годы с более высоким уровнем вакцинации (например, 2017 год, когда число привитых достигло 67,4 млн человек) наблюдались относительно низкие показатели заболеваемости (34,9 случая на 100 тыс. населения), в то время как при низком уровне вакцинации (например, 1997 год) заболеваемость была высокой (51673,8 случая на 100 тыс. населения).
Сформулируйте контраргументы для противников вакцинации, которые считают, что прививка от гриппа имеет кратковременный эффект и является малоэффективной.

Контраргументы могут быть следующими:

  • Эффективность на популяционном уровне: Как показывает рисунок, увеличение числа вакцинированных в масштабах страны со временем сопровождалось значительным снижением пиковых показателей заболеваемости, что свидетельствует об эффективности коллективного иммунитета.
  • Профилактика осложнений: Вакцинация, даже если не предотвращает заражение полностью, существенно снижает риск развития тяжелых осложнений (пневмония, менингит) и смертности от гриппа. Это делает ее высокоэффективной мерой общественного здравоохранения.
  • Кратковременность эффекта - это норма: Вирус гриппа ежегодно мутирует, поэтому вакцина разрабатывается под актуальные штаммы, и ее эффект сохраняется в течение одного эпидемического сезона. Ежегодная ревакцинация является необходимостью, а не признаком неэффективности.
В 2017 году в России вакцинировано было 46,6% населения. Специалисты считают эту долю основной причиной низкой заболеваемости гриппом в указанном году. Приведите доказательства, опровергающие эту точку зрения.

Доказательства, которые могут опровергнуть утверждение о том, что 46,6% вакцинации являются единственной причиной низкой заболеваемости, включают:

  • Эпидемические циклы: Заболеваемость гриппом подвержена естественным многолетним циклам. Возможно, 2017 год пришелся на спад естественной эпидемической активности, независимо от вакцинации.
  • Активность циркулирующих штаммов: Заболеваемость зависит от того, насколько вирулентными и распространенными были циркулирующие штаммы гриппа в тот год, а также от совпадения состава вакцины с реальными штаммами.
  • Улучшение диагностики и отчетности: Возможно, снижение заболеваемости частично связано с улучшением системы диагностики, которая стала лучше различать грипп и другие ОРВИ, что привело к более точной, но, возможно, заниженной статистике по гриппу.
  • Пороговое значение коллективного иммунитета: Для достижения надежного коллективного иммунитета необходим более высокий охват вакцинацией (часто >70%). Показатель в 46,6% является недостаточным для абсолютной защиты, и на динамику влияют и другие факторы.

Задали создать проект?

Создай с помощью ИИ за 5 минут

До 90% уникальность
Готовый файл Word
15-30 страниц
Список источников по ГОСТ
Оформление по ГОСТ
Таблицы и схемы

Готовые проекты

Список готовых проектов к текущему параграфу.

Уведомление об авторском праве и цитировании

ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.

Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).

В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.