III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

МЕДИЦИНА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА В ЦИФРАХ
Чемерило В.Е.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Научно-исследовательская работа

МЕДИЦИНА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА В ЦИФРАХ

Выполнил:

Чемерило Владислав Евгеньевич

учащийся «2» класса

МБОУДО «ДДТ «Дриада»

г. Снежногорска Мурманской области

Руководитель:

Хиневич Евгения Сергеевна

МБОУДО «ДДТ «Дриада»

г. Снежногорска Мурманской области,

педагог дополнительного образования, к. соц. н.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………..

Теоретическая часть

3

Глава 1. Применение математических знаний в медицине………………………….

4

Практическая часть

Глава 2 . Интервью и анкетирование по теме исследования………………………...

6

Глава 3. Полезные медицинские знания для нашего здоровья в цифрах…………..

8

Глава 4. Сборник задач по математике на медицинскую тему для начальной школы…………………………………………………………………………………..

10

Заключение…………………………………………………………………………….

12

Список литературы......………………………………………………………………..

13

Приложения

 

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Математика является одной из основных наук. Она необходима каждому человеку практически постоянно. Мы, сами не замечая, регулярно проводим несложные подсчеты. Например, на улице видим двух котят, три свободных места или говорим «нас было пятеро». И тем более ни одна отрасль знаний не обходится без применения математики, и медицина не является исключением.

Цель: выяснить, каким образом медицина использует математические знания. Составить сборник задач по математике на медицинскую тему для начальной школы.

Задачи, которые необходимо решить для реализации цели:

1. изучить и проанализировать научную и периодическую литературу по данной теме;

2. привлечь внимание школьников к теме исследования;

3. провести интервью с медсестрой ЦМСЧ-120 г. Снежногорск Мурманской области;

4. провести анкетирование среди обучающихся 2 классов МБОУ ООШ №269 г. Снежногорска ЗАТО Александровск Мурманской области;

5.обработать данные анкеты и сделать выводы по полученным результатам.

6. узнать какие полезные медицинские знания для нашего здоровья выражаются в цифрах, оформить памятку.

7. составить сборник задач по математике на медицинскую тему для начальной школы.

Гипотеза – без математики в медицине обойтись нельзя.

Объект исследования – математические знания.

Предмет исследования – применение математических знаний в медицине.

Методы исследования – анализ научной и периодической литературы, интервью, анкетирование.

Практическое значение исследовательской работы обусловлено тем, что в ней разработан сборник задач по математике для начальной школы на медицинскую тему. Данные этой работы могут найти широкое применение на уроках математики во втором классе.

Теоретическая часть

Глава 1. Применение математических знаний в медицине

Математика является основой при создании и применении лекарств. Лечебный эффект лекарства зависит не только от веществ из которых оно состоит, но и от соотношений в которых они входят в него. В инструкции по применению лекарства мы можем прочитать состав и количественные показатели активных веществ, указания о норме и времени приема лекарства, что тоже является математикой.

Математические знания широко применяется в кардиологии. Современные приборы позволяют врачам увидеть человека изнутри, правильно установить диагноз и назначать своевременное и эффективное лечение. Созданием этих медицинских аппаратов занимаются инженеры, использующие данные физико-математических исследований. Так ритмы сердца в математике представляют собой движение маятника, рост бактерий можно вычислить при помощи геометрической прогрессии, известная всем уникальная для каждого человека формула ДНК - тоже пример применения математических расчетов в медицине.

Также в медицине очень много математических формул, например:

-для расчета пульсового давления;

-подбора линзы при замене хрусталика;

-во введении жидкости и электролитов больным и многое другое.

Большое место в современной медицине занимает математическая статистика. Статистика (от латинского status — состояние дел) - изучение количественной стороны массовых общественных явлений в числовой форме.

Самым простым примером является закрытие класса в школе на карантин при гриппе. Здесь очень важны статистические данные – заболело больше 20 % учеников – нужно закрывать класс на карантин.

При помощи статистики – собранных данных многих людей – о их росте и их пульсе, врачи выяснили зависимость этих показателей, могут рассчитать норму для любого обратившегося к ним человека и понять здоров человек или есть нарушения в организме.

Математика очень важна в работе педиатра. Дата рождения, рост, и вес – это все цифры. Даже кормление маленького ребёнка требует подсчёта по формулам. Также педиатр использует формулы подсчёта давления у новорождённого ребёнка. Сколько должен ребенок весить при определенном росте, какое должно быть давление, какой рацион питания применять?

И сами родители о математике не забывают. Каждый день они решают элементарные задачи: сколько еды нужно приготовить для малыша, в какое время покормить?

А еще на многих известных нам медицинских приборах и аппаратах есть шкалы – на градуснике, тонометре, ростомере, весах, шприцах, пробирках для взятия анализов крови.

Сейчас каждое отделение в больнице оснащено всевозможными лечебными и диагностическими приборами и аппаратами, которые во-первых создаются при помощи математических расчетов, а во-вторых данные с этих приборов поступают на компьютер, где снова при помощи математики обрабатываются.

Все медицинские открытия опираются на численные соотношения. Численные соотношения, это например, учёт дозы и периодичности приёма лекарств.

Еще математика широко применяется в микрохирурги глаза. Ведь лазерная коррекция зрения представляет собой очень точные расчеты. И даже для правильного подбора очков нужна математика.

Практическая часть

Глава 2. Интервью и анкетирование по теме исследования

Значимость математики для медицины в первой главе мы рассмотрели на основе информации из сети интернет, периодических изданий. А что же сами медики думают? Для этого мы провели интервью с медсестрой ЦМСЧ-120 г. Снежногорск Мурманской области (фото. Приложение 1) .

- приходится ли Вам во время работы делать какие–либо математические расчеты?

- конечно, каждый день! Врач делает назначения и дозировку лекарства для пациента, а медсестра выполняет назначения. Например, есть назначение для пациента – употреблять в день 1 200 мл. жидкости. Нужно отнять от этого количества, то что он выпьет и съест (тарелка супа – это 200 мл., компот – 100 мл., чай – 100 мл)- подсчитываем, что всего съест 400 мл. жидкости, значит нужно ввести в организм еще 800 мл через систему (капельницу) (1 200 – 400 = 800).

И снова задача – жидкость находится в бутылочках вместимостью 100 мл, 200 мл, 250 мл, 400 мл, 500 мл. Тут уже нужно выбрать какие бутылочки возьмем - можно взять две по 400 мл; или одну по 500 мл, одну по 200 мл и одну по 100 мл.

Чтобы лекарственный препарат был введён на нужную глубину, следует правильно выбрать место для укола, иглу и угол, под которым вводится игла. Так например наиболее подходящими местами для внутримышечной инъекции являются: мышцы ягодицы, мышцы плеча. Делается укол под углом-90 градусов, иглой от 40мм.до 60мм.,на глубину 5-6см. Существует и много других подсчетов.

- а что будет, если рассчитать неправильно, ошибиться?

- здесь ошибаться нельзя! Математикой нужно владеть. В одном случае, лечение не даст результата, а в другом может навредить здоровью! А здоровье – это самое ценное!

- значит, что без знаний математики никак не обойтись?

- все верно – без математики никак.

Таким образом, подтверждается значимость математических знаний в медицине самими медиками.

Также в исследовании приняли участие мои друзья и одноклассники (фото. Приложение 2). Количество опрашиваемых 50 человек. Всем участникам исследования было предложено ответить на вопросы анкеты (Приложение 3)

Результаты представлены в диаграммах (Приложение 4)

В ходе исследования было выявлено:

  1. Основная масса опрашиваемых (49 человек - это 98%) уверенны, что врачам нужны знания математики.

  2. Большинство также считает, что и медсестрам тоже необходимы знания математики (43 человека – это 86 %)

  3. Самим пациентам, которым было назначено принимать лекарства и делать процедуры, по мнению опрашиваемых тоже очень важны математические знания (с этим согласились 82 % - 41человек).

  4. В список медицинских приборов и техники, который получился при опросе, попали :

- градусник,

- шприц,

- весы,

- тонометр,

- глюкометр,

- электрогрелка.

Именно на этих приборах есть специальные шкалы с цифрами (либо электронный экран, на который выводятся данные). Потому они тесно связаны с математикой.

Глава 3. Полезные медицинские знания для нашего здоровья в цифрах.

В питании. Ученые подсчитали, что каждый человек в среднем употребляет за год 81 литр молока, 34 килограмма хлеба, 20 килограммов сахара, 6 килограммов гороха и фасоли, 730 чашечек кофе или чая, 30 килограммов макаронных изделий, 25 килограммов мяса и рыбы, 3 килограмма мороженого, 260 яиц, 3 килограмма шоколада, от 100 до 155 килограммов фруктов, от 30 до 80 килограммов картофеля, 15 килограммов пирожных и тортов, 2,5 килограмма конфет. Конечно, это приблизительно, ведь в разных частях земли будут свои особенности и предпочтения в пище.

А вот настоятельной рекомендацией для человека старше 5 лет является употребление 5 порций овощей и фруктов. Каждая порция примерно 100 грамм. И снова математика – в день получается необходимо съесть 500 грамм овощей и фруктов.

Объем питания в течение дня распределяется неодинаково. На завтрак и ужин приходится по 25 %, на обед – 35 %, а легкому полднику достанется лишь 15 % от суточной нормы пищи. Интервалы между приемами пищи не должны быть больше 4 часов, и время еды должно быть по режиму с погрешностью не более получаса. Суточный объем пищи, в зависимости от темперамента и конституции ребенка, составляет от 2000 до 2200 мл.

Режим дня. Весь день школьника, это тоже цифры, от которых зависит здоровье и самочувствие. Следуя правильному распорядку (режиму дня), человек избегает переутомления и чувствует себя хорошо.

Режим дня

Возраст детей

7-9 лет

9-11 лет

Пробуждение

7.00

7.00

Утренние процедуры - гимнастика, обтирание, душ, уборка постели, умывание

7.00-7.30

7.00-7.30

Завтрак

7.30-7.50

7.30-7.50

Дорога в школу (прогулка)

7.50-8.20

7.50-8.20

Занятия в школе

8.20-12.30

8.20-13.30

Дорога из школы (прогулка)

12.30-13.00

13.30-14.00

Обед

13.00-13.30

14.00-14.30

Послеобеденный отдых

13.30-14.30

Пребывание на воздухе, прогулка, подвижные игры

14.30-16.00

14.30-17.00

Приготовление уроков

16.00-17.30

17.00-19.00

Пребывание на воздухе

17.30-19.00

Ужин и свободные занятия (чтение литературы, занятия музыкой, спорт, тренировки и т. д.)

19.00-20.00

19.00-20.30

Приготовление ко сну, вечерний туалет

20.00-20.30

20.30-21.00

Сон

20.30-7.00

21.00-7.00

«Норма давления и пульса по возрастам: таблица нормальных значений» // http://gipertonija.ru/info/davlenie-cheloveka-norma-po-vozrastu.html (Дата обращения 22.12.2016 г.)

Давление и пульс по возрастам. Пульс и артериальное давление являются очень важными показателями, которые жизненно необходимо контролировать, и даже при незначительных отклонениях от нормы, требуется незамедлительно обратиться к врачу. Всем известно, что самое идеальное артериальное давление – это 120/80. Но эти рамки достаточно размыты, потому что нормальное кровяное давление считается среднее значение от 101/59 до 139/89.

С возрастом артериальное давление немного увеличивается, поэтому появилось такое понятие как рабочее артериальное давление. Такое состояние означает тот уровень давления, который никак не отражается на состоянии человека, при этом он не соответствует принятой норме.

Давление, пульс являются параметрами, которые в обязательном порядке снимает лечащий врач. Нормальное давление и пульс – это залог хорошего состояния и здоровья человека. Если есть какие-либо отклонения от нормы, можно говорить, что развивается патология. В приложении 5 представлена таблица нормального артериального давления по возрастам.

Давление и пульс – две взаимосвязанные величины, которые в любом случае оказывают влияние друг на друга. Например, при повышенном артериальном давлении учащается биение пульса, удары которого пациент ощущает очень четко. Выясним, сколько ударов в минуту считается нормой? Как и давление, пульс имеет свои нормы по возрастам (см. приложение 6).

Пульс изменяется в зависимости от нашего состояния – во сне он на 10-20 ударов в минуту меньше, после физических нагрузок на занятиях сердце бьется чаще, то есть пульс выше нормы, но через 5 минут начинает восстанавливаться. После бани пульс тоже будет выше , чем обычно.

Измеряя свой пульс, и зная нормальные показатели для себя, можно распознать назревающую проблему. Например, если число ударов в одну минуту стало больше спустя несколько часов после приема пищи, можно предположить отравление.

В приложении 7 в виде памятки показаны необходимые каждому школьнику цифры связанные напрямую с медициной и здоровьем.

Глава 4. Сборник задач по математике на медицинскую тему для начальной школы.

Заключительным этапом исследования стал сборник задач по математике на медицинскую тему для начальной школы, которые мы самостоятельно разработали. Данные задачи были предложены для решения моим одноклассникам и друзьям. Они посчитали данные задачи интересными. Серьезных затруднений при решении задач не возникло.

Задачи:

  1. Сердце здорового человека делает 75 ударов в минуту. Сколько ударов сделает сердце за 2 минуты?

  2. В начале урока физкультуры (в покое) пульс Егора 90 ударов в минуту, а в конце занятия увеличился на 30 ударов в минуту. Какой пульс стал у Егора в конце занятия?

  3. Нормальное артериальное давление (систолическое) у Вани 110 мм рт.ст., но когда он заболел, то прибор показал на 10 мм рт.ст больше. Какое значение показал прибор?

  4. Врач назначил укол, нужно:2 мл раствора анальгина; 1мл димедрола; 2 мл папаверина. Какой использовать медсестре шприц? (шприцы бывают 3 мл, 5 мл и 10 мл)

  5. Мама купила новый сироп от кашля. В инструкции написано, что давать нужно в зависимости от веса – 1 мл на 10 кг веса. Сколько нужно дать сиропа Ване, если его вес 30 кг? Сколько нужно дать сиропа папе, если его вес 80 кг?

  6. Ирине мама дала таблетку в 9 часов. Лекарство нужно давать через каждые восемь часов. Во сколько девочке нужно будет принять следующую таблетку?

  7. Полина выпила лекарство в 8 часов утра. Это лекарство принимают через каждые шесть часов. Во сколько ей нужно выпить лекарство снова, если принимать его нужно три раза в день?

  8. Девочки пришли на урок физкультуры, где должны выстроиться по росту. Первой стоит самая высокая. Запишите, в каком порядке построятся девочки, если рост Ани – 130 см, Веры – 135 см, Лены – 128 см, Иры – 140 см, Кати – 138 см, Тани – 132 см, Оли – 134 см.

  9. Врач назначил Сереже принимать таблетки 3 дня. В день нужно принять 4 таблетки. Сколько всего таблеток должен выпить Сережа?

  10. Максим должен за день принять 3 таблетки парацетамола, 1 таблетку супрастина, 2 таблетки аскорутина и 3 таблетки от кашля. Сколько всего таблеток должен за день принять мальчик?

  11. В аптеке Маша купила лекарства от кашля – сироп за 52 рубля, таблетки за 40 рублей и леденцы от кашля за 60 рублей. Сколько всего денег потратила на лекарства Маша?

  12. Мама купила в аптеке лекарства: таблетки за 130 рублей и витамины за 220 рублей. Сколько денег потратила мама?

  13. Нормальный вес человека условно равен его росту в сантиметрах минус 100. Каким должен быть вес, если рост мужчины составляет 178 сантиметров?

  14. Нормальный вес человека условно равен его росту в сантиметрах минус 100. Каким должен быть вес, если рост мужчины составляет 181 сантиметр?

  15. Маленький ребенок должен съесть 180 грамм еды. Ему дали 60 граммов пюре. Сколько еще граммов молока ему должна дать мама?

  16. К трем годам у ребенка есть все молочные зубки – 8 резцов, 4 клыка, 8 моляров. Сколько всего молочных зубов у ребенка?

  17. У Кати было 22 зуба, потом 3 молочных выпало, сейчас один новый уже появился. Сколько зубов сейчас у Кати?

  18. За один день зубной врач удалил 5 молочных зубов у девочек и 11 молочных зубов у мальчиков. Сколько всего молочных зубов удалил врач?

  19. Врачи считают возраст маленьких детей в месяцах. Переведи возраст в месяца, если Анечке 1 год и 5 месяцев

  20. Врачи считают возраст маленьких детей в месяцах. Переведи возраст в месяца, если Пете 2 года и 2 месяца.

  21. Таня в семь лет весила 27 кг., а в 9 лет стала весить на 4 кг. больше. Сколько кг. стала весить Таня?

  22. Вес Дениса в начале года был 32 кг., а в конце года он стал весить на 5 кг. больше. Какой вес стал у Дениса?

  23. Рост Миши – 135 см, Ваня на 5 см ниже Миши, а Толик на 8 см выше Вани. Какой рост у Толика?

  24. Диме 7 лет, Андрей на 2 года старше Димы, а Лида на 3 года старше Андрея. Сколько лет Лиде?

  25. В обед 9 летнему ребенку дают 700 грамм продуктов. В тарелке супа – 250 грамм, картофельное пюре 150 грамм, котлета – 100 грамм, печенье – 50 грамм. Сколько компота выпивает ребенок в обед?

  26. На завтрак школьник начальных классов должен получить 500 грамм еды. Ему дали кашу и чай с булочкой. Известно, что каши – 250 грамм, чая – 170 грамм. Сколько грамм в булочке?

  27. В поликлинике работают 15 врачей и 25 медсестер. Сколько всего медицинского персонала работает в поликлинике?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе написания работы было выявлено, что математика – необходимая наука. И в медицине она очень важна. Каждый врач пользуется цифрами – измеряет данные (показатели) пациента, сравнивает и анализирует их. Выписывая назначение, рассчитывает количество лекарств и процедур. Медсестры тоже часто ведут математические подсчеты, чтобы выбрать нужный шприц, ампулу с лекарством и даже чтобы сделать сам укол.

Математика важна и в педиатрии, и в кардиологии, и в офтальмологии, и в стоматологии и во всех остальных областях медицины. Все медицинские приборы были созданы и создаются при помощи математических расчетов.

Сами пациенты тоже считают: измеряют свои физиологические показатели, чтобы при отклонении от нормы, обратиться к врачу; в какое время принять назначенное лекарство, сколько упаковок лекарства понадобится на курс лечения, и даже сколько придется потратить денег в аптеке.

В ходе интервью и по данным анкетирования гипотеза исследования подтвердилась.

В качестве подтверждения гипотезы о необходимости математики в медицине был составлен сборник задач по математике на медицинскую тему для начальной школы.

Также в ходе работы выяснилось, что многие полезные медицинские знания для нашего здоровья выражаются именно цифрами.

Так что в медицине без математики шагу не ступить. Математика нужна всем людям на земле. Внимание, терпение и настойчивость-вот качества необходимые врачу и математику! Изучайте математику, интересуйтесь ею, это очень увлекательная, необходимая и вовсе не скучная наука!

Таким образом, задачи решены, гипотеза подтвердилась.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Буянова Н.Ю. Я познаю мир. Детская энциклопедия // Медицина, 2009 г. 412 с..

  2. Интересные медицинские факты для детей [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://www.med39.ru/deti/interesno.html

  3. Жилко О.М. Игровые и занимательные задачи по математике для 2 класса Изд-во: Москва. Просвещение .2014 год.

  4. Королев Н.П. Задачи на развитие логики. Книга для детей, учителей и родителей. Изд-во Москва. «Аст-Пресс» 2008 г.

  5. Лапушкина Ю. Режим дня школьника [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://mamuski.ru/deti/7-12-let/shkolnye-gody/3469/

  6. Медицинские новости [Электронный ресурс] - Режим доступа http://www.mednovosti.by/pokaz_zdor.aspx

  7. Норма давления и пульса по возрастам: таблица нормальных значений [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://gipertonija.ru/info/davlenie-cheloveka-norma-po-vozrastu.html

  8. Петрова М. Пульс человека в норме (норма пульса) [Электронный ресурс]. - Режим доступа https://medportal.su/puls-cheloveka-v-norme-norma-pulsa/

  9. Примерный режим дня для детей 7-11 лет [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://www.doctorate.ru/routine-children-7-11-year/

  10. Симановский А. Э. Развитие творческого мышления детей. М.: Академкнига / Учебник, 2014. 322 с.

  11. 1000 олимпиадных заданий по математике в начальной школе: учебное пособие / В.П. Володин Ростов н/Д: Феникс, 2016 г. 144 с.

  12. Физиологические показатели здоровых детей [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://www.fermento.ru/children-tests/

  13. Цифры и факты. Медицинский журнал. [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://www.medjour.ru/sluchajnaya-statya

  14. Якушева Т. Детское меню для ребенка 8 лет на день и неделю [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://pitaniedetok.ru/vozrast/menyu-8let.html

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Анкета для школьников

1. Нужны ли врачам знания математики?

- да

- нет

2. Нужны ли знания математики медсестре, которая делает уколы?

- да

- нет

3. Нужны ли знания математики пациентам, которым назначили лечение?

- да

- нет

4. Какие медицинские приборы и технику ты знаешь, где огромную роль играют цифры (математика)?

1._______________________

2._______________________

3._______________________

Приложение 4

Ответы на вопрос «Нужны ли врачам знания математики?»

Ответы на вопрос «Нужны ли знания математики медсестре, которая делает уколы?»

Ответы на вопрос «Нужны ли знания математики пациентам, которым назначили лечение?»

Ответы на вопрос «Какие медицинские приборы и технику ты знаешь, где огромную роль играют цифры (математика)?»

Приложение 5

Таблица нормального артериального давления по возрастам:

Возраст человека

Артериальное давление (мм рт. ст.)

Систолическое

Диастолическое

до 2 недель

60-96

40-50

2-4 недели

80-112

40-74

2-12 мес.

90-112

50-74

2-3 года

100-112

60-74

3-5 лет

100-116

60-76

6-9 лет

100-122

60-78

10-12 лет

110-126

70-82

13-15 лет

110-136

70-86

16-20 лет

100-120

70-80

20-30 лет

120-126

75-80

40 лет

125

80

45 лет

127

80

50 лет

130

80

60 лет

135

85

70 лет

140

88

Приложение 6.

Нормы пульса по возрастам

Возраст человека

Пульс

среднее значение

(ударов в минуту)

Пульс

Границы нормы

(ударов в минуту)

0-1 месяц

140

110-170

1-12 месяцев

130

102-162

1-2 года

124

94-154

2-4 года

115

90-140

4-6 лет

106

86-126

6-8 лет

98

78-118

8-10 лет

88

68-108

10-20 лет

80

60-100

20-50 лет

70

60-80

50-60 лет

74

64-84

60-80 лет

79

69-89

Во время заболевания

120

 

Перед смертью

160

 

Приложение 7.

Памятка

Средние нормы для детей 8-9 лет

Рост -131 см

Вес – 27,5 кг

Окружность грудной клетки - 63 см

Пульс – 80-85 уд/мин

Число дыханий в минуту – 21-23

Школьник младших классов должен получать в сутки:

80 г белков

80 г жиров

320 г углеводов

Есть 4 раза

чайная ложка-5 мл,

десертная ложка -10мл,

столовая ложка -15мл

Объем питания

Суточный объем-

2000-2200 мл.

Завтрак – 25% пищи

Обед – 35 % пищи

Полдник – 15 % пищи

Ужин – 25 % пищи

меры времени

1 мин = 60 сек

1 час = 60 мин

1 сутки = 24 ч