ученик-вирусолог

Струи жидкости используются в технике в активных турбинах, гидромониторах, пожарных и дождевальных установках. Большое значение имеет изучение истечения для устройств гидроавтоматики таких, как золотники, элементы сопло-заслонка.

Для разработки этих устройств требуется определение: площади струи – fс, средней скорости Vср, расхода – Q = f*V.

3.1. Площадь в сжатом сечении струи fсж определяется экспериментально.

3.2. Средняя скорость вычисляется с использованием уравнения Бернулли.

Уравнение Бернулли, которое выражает закон сохранения энергии для установившегося потока несжимаемой жидкости в поле силы тяжести. Это уравнение для сечений 1 и 2 имеет вид(рис.1)

Трехчлен характеризует энергию, проносимую потоком через i-e сечение; он называется напором потока.

- характеризует потери на трение на участке от 1-го до 2-го сечения, называется потерей напора на этом участке.

z_i– высота центра i-го сечения над плоскостью сравнения;

Р_i– давление в центре i-го сечения;

V_i – средняя скорость в i-м сечении;

α_i - коэффициент кинетической энергии, зависящий от характера распределения скоростей по i-му сечению;

ζ_i – коэффициент сопротивления участка между первым и вторым сечением.

Для выбранных сечений

z₁ = z₂, P₂ = P_ат, и V₁ <<V₂

из-за неразрывности потока, определяемом равенством

Q = F* V₁ = f ₁* V_{2 .}

Обозначив , где Ри - давление истечения. V₂ = V_c получим

откуда получим скорость истечения в струе

(2)

где - коэффициент скорости, - напор источника

Расходом жидкости называется объем жидкости, проносимый через сечение потока в единицу времени, его найдем по формуле

Q = fc*Vc = ε*f*φ* =μ*f* (3).

где μ = ε*φ - коэффициент расхода.

Коэффициенты μ , ε , φ называются коэффициентами истечения.

Эти формулы 1 , 2, 3 справедливы для отверстий с острой кромкой и для насадков.

Величины коэффициентов истечения зависят от формы отверстия, от отношения диаметра отверстия к напору истечения, от расстояния между отверстием и ближайшей к нему стенкой резервуара, а также от режима движения жидкости, определяемом числом Рейнольдса

где d – диаметр отверстия, ν – кинематическая вязкость жидкости.

Зависимость коэффициентов истечения от числа Рейнольдса показана на рис.1, где видно что при увеличении числа Re его влияние на коэффициенты уменьшается.

4.Цель лабораторной работы.

Целью лабораторной работы является определение коэффициентов истечения μ, ε, φ для малого круглого отверстия с острой кромкой, внешнего цилиндрического насадка и коноидального насадка. Из соотношений (1),(2),(3) следует

ε = (dс/d)², μ = Q /f* φ = μ/ ε,

dс – диаметр струи.

4.1.Устройство опытной установки.

4.2.Обработка результатов измерений.

4.2.Расход струи

где Wк, Wн – соответствуют концу и началу опыта.

4.3. Диаметр струи dc = а- hи, где а – размах щечек, hи – результат мзмерения по индикаторной головке.

4.4. .Напор истечения

Ри – показания манометра, h – высота установки манометра над центром отверстия.

5. Формулы для определения величин

ε = (dс/d)² φ = μ/ ε, где dс – диаметр струи, d – диаметр отверстия, f – площадь отверстия или насадка.

где ν – кинематическая вязкость воды, определяемая по графику

ученик-вирусолог.

Два фактора - длительный инкубационный период, течение которого отсутствует какие-либо внешние признаки болезни, и то, что смерть наступала от обычных болезней, типа пневмонии, привели к сильной задержки в обнаружении СПИДа. В результате к моменту начала борьбы с болезнью уже около миллиона американцев оказались носителями вируса. Главным образом, СПИД передается через кровь, подобно сывороточному гепатиту. Но, в отличие от гепатита и всех других известных медицине болезней, заболевший СПИДом человек практически наверняка умирает - ведь выведенной из строя оказывается та самая иммунная система, которая единственная и может защитить от вирусной инфекции.

Просмотр слайда. Рассказ 2-го ученика-вирусолога.

“Действие вируса на клетку”. ВИЧ способен продуцировать в клетках – хозяевах, таких как “хелперные” Т- лимфоциты человека, ДНК-копии своего генома. Вирусная ДНК включается в геном лимфоцитов, создавая условия для развития хронической инфекции. У здоровых людей иммунитет обеспечивается сбалансированным взаимодействием двух видов лимфоцитов- Т-хелперов и Т-супрессоров, вырабатываемых в вилочковой железе- тимусе. В лимфатических узлах развиваются В-лимфоциты, продуцирующие антитела. У здоровых людей число хелперов вдвое превышает число супрессоров. Т-хелперы стимулируют выработку В-лимфоцитами антител. ВИЧ поражает лимфоциты, уменьшается число т- хелперов и супрессоров, уменьшается число способность к выработке антител. Понижается сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. Нарушается противоопухолевый иммунитет.

Дополнительная информация 3 - ученика-вирусолога:

Другая распространенная вирусная инфекция- это вирусные гепатиты. В настоящее время насчитывается около 350 млн. людей, которые являются носителями вирусного гепатита С, почти четверть из них обречена на смерть от поражения печени.

Учитель: Так зачем же нужен иммунитет? Странный вроде бы вопрос- иммунитет нужен, чтобы побеждать заразу.

Просмотр слада: “Соотношение различных причин смерти людей в развитых странах и развивающихся странах в 2000 г. ”

Советник при (ВОЗ) :

Как видно, в развивающихся странах наибольшую угрозу для жизни представляют инфекционные заболевания, а в развитых хронические болезни (сердечно-сосудистые заболевания, нарушения мозгового кровообращения, диабет и т. д. ) . На втором месте по числу смертельных исходов в развитых странах стоят раковые заболевания, а в развивающихся странах рак уступает второе место болезням системы кровообращения.

Учитель:

Проблема развития злокачественных опухолей давно привлекает внимание ученых и является на сегодняшний день актуальной для всего человечества. Вопрос врачам онкологам, в чем же причина развития злокачественного роста клеток?

Врачи-онкологи:

1 ученик - онколог:

Рак стоит среди других болезней особняком - потому, что раковая клетка - это своя же клетка, но ведет она себя как чужая. До поры до времени такая клетка ничем не отличается от других. Она строго подчиняется правилам общежития, принятым в многоклеточном сообществе. В какой то момент такая “послушная” дифференцированная клетка становится перестает подчиняться правилам и начинает безудержно делиться, т. е. превращаться в раковую. Причем это свойства передается всему ее потомству. Отсюда и метастазы – множественные очаги болезни, возникающие в результате деления раковых клеток, разнесенных кровотоком от исходной опухоли. И все это - результат какого-то перерождения, наступившего в одной единственной клетке.

Дьявольское коварство клетки-предательницы состоит в том, что для “сил безопасности”, для иммунной системы, эта клетка - своя, вроде бы такая же, как и все остальные. Вот почему организм, способный с помощью своей иммунной системы успешно бороться с вторжением всевозможных бактерий и вирусов извне, часто оказывается беспомощным перед лицом “внутреннего врага”.

Учитель:

Неужели в организме совсем нет “тайной полиции”, способный вскрыть и обезвредить эти клетки-предательницы? Слово предоставляется врачам-онкологом.

2 ученик-онколог:

Оказывается, есть. Эту роль играет определенный класс Т-лимфоцитов, точнее Т-киллеров. Они способны распознать и обезвредить, попросту убить, раковые клетки. С тайной полицией шутки плохи. Если ей дать, как следует развернуться, она начинает косить всех без разбора, т. е. убивает и нормальные, послушные клетки. Но совсем без нее тоже не обойтись - резко возрастают шансы заболеть раком.

Давайте посмотрим видеосюжет. Перед Вами раскроется картина борьбы Т-лимфоцитов с раковой клеткой.

3 ученик-онколог:

По существующим сведениям нормальная клетка становится раковой под действием либо одного, либо комбинации факторов: химических канцерогенных веществ, ионизирующего облучения и онкогенных вирусов, т. е. вирусов, вызывающий рак. Мутагены, которые с достаточно большой частотой вызывает развитие злокачественных опухолей, называются канцерогенными. Под действием канцерогенов любой природы происходит повреждение дезоксирибонуклеопротеидов. К таким повреждениям относятся частичная диссоциация ДНК, образование сшивок между ДНК и окружающими ее белками, распад нуклеопротеидов. Количество химических канцерогенных веществ в связи с развитием промышленного производства постоянно увеличивается, что ведет к загрязнению окружающей среды. Средством защиты от такого загрязнения является создание эффективной системы контроля. Создание системы контроля имеет огромное значение профилактики рака.

4 ученик- онколог:

Но наиболее серьезными канцерогенами по распространенности и последствиям являются канцерогены табачного дыма. В табаке содержатся специфические нитрозамины (например, нитрозонорникотин) , обладающие высокой канцерогенной активностью. Полагают, что курение сигарет является основным фактором в развитии рака легких, полости рта, красной каймы губ, глотки и причиной предраковых состояний этих органов. Курение - фактор риска развития рака мочевого пузыря. У людей, выкуривающих в день 60 сигарет и более, он развивается в 2,8 раза чаще, чем у некурящих. Из этого можно сделать вывод, что канцерогены, входящие в состав табака, ответственны за значительную часть злокачественных опухолей разных органов.

Учитель:

Другой важный вопрос, вызывает ли вирус раковые заболевания у человека? Вопрос вирусологом.

Вирусологи:

Считается, что некоторые вирусы могут быть причиной развития злокачественных опухолей. Такие вирусы называются онкогенными. Известен аденовирус обезьян, который обладает высокой способностью вызывать рак. ДНК этого вируса имеет участок, несущий “онкоген”, т. е. ген, ответственный за раковое перерождение клеток. Нуклеиновая кислота вирусной частицы проникает внутрь клетки, присоединяется к ДНК этой клетки и в последующем приводит к ее разрушению. В развитии злокачественных опухолей как вирусной, так и химической природы имеет значение генетическая предрасположенность к их развитию.

Учитель:

У нас в гостях геронтологи. Расскажите, пожалуйста, о себе. Зачем мы стареем?

Геронтологи:

Геронтология - это наука о старении организмов. Многочисленные исследования. Проведенные в этой области, показали несомненную связь старения с обменом нуклеиновых кислот. Например, стало известно, что синтез ДНК в клетке новорожденных происходит интенсивнее, чем у взрослых. А также синтез РНК усиливается в начальный период развития эмбриона. В этот же период у эмбриона появляется несколько новых антигенов, что было доказано с помощью иммунологических методов.

У старых животных повышен синтез однонитевой ДНК, а процесс формирования двунитевой ДНК в регенерирующей ткани печени замедляется. Это означает, что у старых животных каждый промежуток времени меньшее количество образующейся ДНК переходит в двуспиральную структуру, чем у молодых животных. Также при старении собственная ДНК митохондрий начинает работать хуже, что проявляется в снижении синтеза митохондриальных белков. В последнее время было показано, что в печени молодых крыс имеется резерв и РНК и рибосом, которые при старении организма вовлекаются в синтез белка. Что у старых животных используется весь резервный потенциал белок синтезирующего аппарата. При этом резерв и РНК переходит из неактивной в активную форму. Поэтому организм человека стареет.

III. Заключение:

Групповая работа. Каждая группа предлагает свой вариант ответа.

1. Для эффективного лечения некоторого наследственного заболевания, развивающегося у обладателей дефектного гена Х, необходимо определить, на каком этапе эмбрионального развития этот ген начинает работать. Какие эксперименты на животных Вы предложили бы для решения этой задачи?

2. Что же препятствует искоренению инфекционных заболеваний?

Ответы учащихся: Прежде всего, низкий жизненный уровень, попросту бедность. Более 1000 млн. людей в мире живут в условиях крайней нищеты и просто не могут

себе позволить купить необходимые лекарственные препараты. Кроме того, продолжается процесс урбанизации, т. е. рост населения городов, что приводит к созданию антисанитарных условий, в частности к нехватке экологически чистой воды.

Немалый вклад в распространение инфекций вносит массовая миграция из одной страны в другую миллионов беженцев, спасающих от войн, гражданских беспорядков или стихийных бедствий.

Вспышкам различных инфекций способствует все увеличивающееся количество международных авиаперевозок, расширение торговли между различными континентами и туризм. Немало человеческих жизней уносят болезни, передаваемые животными, в частности бешенство и бруцеллез.

3. Какие приоритетные направления Вы можете предложить по сокращению инфекционных заболеваний? Возможные варианты ответов:

1. Изолировать источники инфекций, создать как национальный, так и международный эпидемиологический контроль, улучшать методы ранней диагностики и разрабатывать новые, эффективные лекарства и вакцины.

2. Предлагается осуществить контроль за вспышками инфекций, которые ранее были неведомы человечеству (например, СПИД) , а также продолжать изучение их причин их появления и путей распространения, создавать действенные лекарственные препараты…

4. Влияет ли образ жизни и питание на долгожительство? (варианты ответов)

5. Предложите свои варианты по профилактике СПИДа:

- проверка на наличие антител к ВИЧ;

- контроль за донорскими органами и кровью;

- использование одноразового медицинского оборудования;

- моногамный брак;

- использование презервативов;

Подведение итогов конференции.

Учитель: Заканчивается наш репортаж с конференции по теме “Инфекционные болезни и проблемы долголетия”

Мы говорим о вступления в биохимический век, и это не пустые слова. Это явление огромной значимости, один из поворотных пунктов в истории человеческой мысли. Ученые говорят о нуклеопротеинах, о биохимической генетике и электронном микроскопе, о строение молекул и радиоактивных изотопах. Не подумайте, что все это – не более одна их забава. Это надежный путь к решению проблем наследственных и инфекционных заболеваний. На этом пути будут получены знания, на основе которых мы сможем решить проблему долгожительства. Это путь к познанию тайн жизни.

Дата добавления: 2014-07-19; просмотров: 335; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!