ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В МИРЕ, В РОССИИ
Современная жизнь немыслима без радио и телевидения, телефонов и телеграфа, всевозможных осветительных и нагревательных приборов, машин и устройств, в основе которых лежит возможность использования электрического тока. В конце XIX века по миру, в том числе России, прокатилась волна открытий, связанных с электричеством. Пошла цепная реакция, когда одно открытие открывало дорогу для последующих открытий на многие десятилетия вперёд.
6 ЭТАПОВ ИЗ «ОЧЕРКОВ ПО ИСТОРИИ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ» О.Н. ВЕСЕЛОВСКОГО И Я. А. ШНЕЙБЕРГА:
Этап 1. Становление электростатики (до 1800 года)
С чего же началась история электричества? Еще в Древней Греции Фалес Милетский (624 – 548 до н. э.) заметил электрические свойства натёртого янтаря, который мог притягивать кусочки ткани, нити, бумаги. Янтарь греки назвали «электрон», что означает «притягивающий к себе».
До 1800 года происходили первые наблюдения электрических и магнитных явлений, были созданы первые электростатические машины и приборы, разработаны первые теории электричества.
Этап 2. Закладка фундамента электротехники, ее научных основ (1800-1830).
Вольтов столб и батарея В. Петрова
В это время электричество уже стало предметом научного изучения. Луиджи Гальвани в конце 18 века случайно заметил что мышцы лягушки сокращаются находясь поблизости от электрической машины.
Начало этого периода ознаменовано созданием «вольтова столба» в 1799 году. Вольтов столб — это первый источник непрерывного электрического тока, сыгравший громадную роль в развитии науки об электричестве. Долгое время он оставался самым распространенным источником электрического тока. Вольтов столб позволил вести систематическое изучение электрических токов и находить им практическое применение.
Отечественный ученый Василий Петров глубоко изучил труды Вольта и сделал перевод их на русский язык. Петров изучал различные приборы, построенные по принципу Вольтова столба. Он проводил многочисленные опыты с различными материалами пластин и вариантами электролитов. Он решил создать очень мощный источник электричества. В 1802 году на деньги медицинской академии Петров начал создание самой большой гальванической батареи.
Василию Петрову удалось создать большую батарею, основными элементами которой стали 4200 медных и цинковых дисков размером 35 миллиметров. В качестве электролита использовался нашатырный спирт. Батарея была способна давать электрический ток напряжением до 1700 Вольт. С помощью батареи удалось получить мощный электрический разряд, электрическую дугу. Изобретения Василия Петрова дали начало развитию многих направлений в науке и технике.
Петров фактически был первым, кто провел широкие исследования по теории электролиза как процесса выделения на электродах частей электролита под воздействием электрического тока. Ему удалось выяснить, что различные химические вещества и соединения ведут себя различным образом под действием электричества. Он провел электролиз некоторых веществ. Он установил, что для разных веществ требуется разное напряжение для осуществления процесса электролиза. Так для разложения воды требуется низкое напряжение в несколько вольт, а для электролиза масла необходимо около 1000 Вольт.
Василий Петров установил связь между эффективностью электролиза и температурой окружающей среды. При более высокой температуре электролиз шел активнее. А аккумуляторная батарея давала больше тока.)
Важнейшими достижениями этого периода является открытие основных свойств электрического тока, законов Ампера, Ома, создание прообраза электродвигателя, первого индикатора электрического тока, установление связей между электрическими и магнитными явлениями.
Этап 3. Зарождение электротехники (1830—1870 гг.)
Телеграф и Майкл Фарадей
Первый электромагнитный телеграф создал российский учёный Павел Львович Шиллинг в 1832 году. Телеграфы показали свою важность в передаче быстрых сообщений особенно во время военных действий.
Самым знаменательным событием этого периода явилось открытие М. Фарадеем явления электромагнитной индукции, создание первого электромашинного генератора.
Майкл Фарадей родился 22 сентября 1791 года в семье кузнеца. Денег не хватало, поэтому уже в 13 лет Майкл, оставив школу, начал работать рассыльным в лондонском книжном магазине, стал (там же) учеником переплётчика.
Фарадей так и не сумел получить систематическое образование, но рано проявил любознательность и страсть к чтению. В магазине было немало научных книг; в позднейших воспоминаниях Фарадей особо отметил книги по электричеству и химии, причём по ходу чтения он сразу начал проводить простые самостоятельные опыты.
цикл публичных лекций в Королевском институте знаменитого химика и физика, первооткрывателя многих химических элементов Гемфри Дэви. Майкл не только с интересом выслушал, но и подробно записал и переплёл четыре лекции Дэви, которые послал ему вместе с письмом с просьбой взять его на работу в Королевский институт. Этот, как выразился сам Фарадей, «смелый и наивный шаг» оказал на его судьбу решающее влияние. пригласил 22-летнего юношу на освободившееся место лаборанта Королевского института.
Большие заслуги: Открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе современного промышленного производства электричества и многих его применений. Создал первую модель электродвигателя. Среди других его открытий — первый трансформатор, химическое действие тока, законы электролиза, действие магнитного поля на свет, диамагнетизм. Первым предсказал электромагнитные волны. Фарадей ввёл в научный обиход термины ион, катод, анод, электролит, диэлектрик, диамагнетизм, парамагнетизм и другие. Фарадей — основоположник учения об электромагнитном поле.
Разрабатываются разнообразные конструкции электрических машин и приборов, создаются первые источники электрического освещения, первые электроавтоматические приборы, зарождается электроизмерительная техника. Однако широкое практическое применение электрической энергии было невозможно из-за отсутствия экономичного электрического генератора. В 1847 году Герман Гельмгольц математически обосновал закон сохранения энергии, показав его всеобщий характер.
Однако широкое практическое применение электрической энергии было невозможно из-за отсутствия экономичного электрического генератора.
Этап 4. Становление электротехники как самостоятельной отрасти техники (1870—1890 гг.)
Старинная динамо-машина и Фонарь и держатель для электрических свечей Яблочкова
В 1867 году Вернер фон Сименс проектирует динамомашину. Его основная идея – нужно использовать собственный ток, который генерируется при движении.
Создание первой динамомашины открывает новый этап в развитии электротехники, которая становится самостоятельной отраслью техники. В связи с развитием промышленности, ростом городов возникает острая потребность в электрическом освещении, начинается строительство «домовых» электрических станций, вырабатывающих постоянный ток. Электрическая энергия становится товаром, и все более остро ощущается необходимость передачи электроэнергии на значительные расстояния. Решить эту проблему на базе постоянного тока было нельзя из-за невозможности трансформации постоянного тока.
Значительным стимулом к, внедрению переменного тока явилось изобретение «электрической свечи» П. Н. Яблочковым. В 1878 году на улицах Парижа впервые вспыхнул ослепительный «русский свет» – дуговые лампы конструкции Павла Николаевича Яблочкова. Однако однофазные двигатели были непригодны для целей промышленного электропривода. Одновременно разрабатываются способы передачи электрической энергии на большие расстояния посредством значительного повышения напряжения линий электропередач. Идея П. Н. Яблочкова о централизованном производстве и распределении электроэнергии претворяется в жизнь, начинается строительство центральных электростанций переменного тока. Однако развивающееся производство требовало комплексного решения сложнейшей научно-технической проблемы: экономичной передачи электроэнергии на дальние расстояния и создания экономичного и надежного электрического двигателя, удовлетворяющего требованиям промышленного электропривода. Эта проблема была успешно решена на основе многофазных, в частности трехфазных систем.
Этап 5. Становление и развитие электрификации (с 1891 г.)
Михаил Осипович Доливо-Добровольский является создателем техники трёхфазных переменных токов и первым, кто на базе этой техники сделал возможным передачу электрической энергии с места её производства на практически произвольно большое расстояние к месту потребления. После ряда изысканий он построил в 1888 г. первый трёхфазный генератор переменного тока. Триумф системы трёхфазного тока относится к 1891 г., когда на Франкфуртской электротехнической выставке было произведено генеральное испытание этой системы в виде передачи электроэнергии от Лауффенского водопада во Франкфурт на Майне (расстояние между ними — 175 км). Успех М. О. Доливо-Добровольского превзошёл все самые смелые ожидания, и трёхфазный переменный ток стал с этого времени всеми признаваться и постепенно занял доминирующее положение в электротехнике.
Война токов — серия событий, связанных с внедрением конкурирующих систем передачи электроэнергии в конце 1880-х — начале 1890-х годов. Н. Тесла и Т. Эдисон. Пренебрежительное и недоверчивое отношение к технике переменных токов было тогда характерным для подавляющего большинства электротехников. Трехфазная система оказалась наиболее рациональной, так как имела ряд преимуществ, как перед однофазными цепями, так и перед другими многофазными системами.
С этого времени начинается бурное развитие электрификации: строятся мощные электростанции, возрастает напряжение электропередач, разрабатываются новые конструкции электрических машин, аппаратов и приборов. Электрический двигатель занимает господствующее положение в системе промышленного привода. Процесс электрификации постепенно охватывает все новые области производства: развивается электрометаллургия, электротермия, электрохимия. Электрическая энергия начинает все более широко использоваться в самых разнообразных отраслях промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и в быту.
Этап 6. Зарождение и развитие электроники (первая четверть XX в.)
ВЭФ первым на территории СССР начал выпуск микро-ЭВМ. VEF Mikro 1025
Рост потребности в постоянном токе (электрохимия, электротранспорт и др.) вызвал необходимость в развитии преобразовательной техники, что привело к зарождению, а затем бурному развитию промышленной электроники.
Электротехника становится базой для разработки автоматизированных систем управления энергетическими и производственными процессами. Создание разнообразных электронных, в особенности микроэлектронных устройств позволяет коренным образом повысить эффективность автоматизации процессов вычислений, обработки информации, осуществлять моделирование сложных физических явлений, решение логических задач и др. при значительном снижении габаритов, устройств, повышении их надежности и экономичности.
Значительный прогресс в электронике наметился после создания больших интегральных схем (БИС), быстродействие их измеряется миллиардными долями секунды, а минимальные размеры составляют 2—3 мкм. Внедрение БИС привело к созданию микропроцессоров, осуществляющих цифровую обработку информации по программе, и микроЭВМ.
Быстрое развитие микроэлектроники обусловило возникновение и заметный прогресс новой области науки и техники — информатики. Уже в начале 80-х гг. как в нашей стране, так и за рубежом стали изготовлять микропроцессоры и микроЭВМ в одном кристалле. Все это дает огромный эффект в повышении надежности, снижении габаритов и потребляемой энергии микроэлектронных устройств, используемых в различных производственных процессах, автоматизированных систем управления, на транспорте, в бытовых устройствах.
Тест в формате ОГЭ теме «Духовная сфера»
А1. Всю свою жизнь гражданин К. посвятил проблемам лазерной технологии и добился значительных результатов. Этот примет иллюстрирует деятельность в сфере:
1) науки 2) морали 3) искусства 4) образования
А2. Верны ли следующие суждения о роли религии в обществе?
А. Религия способствует осмыслению места человека в мире.
Б. Религия упорядочивает определённым образом помыслы стремления людей.
1) верно только А 2) верно только Б
3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А3 . К духовной культуре относится:
1) традиция 2) техника 3) украшение 4) орудие труда
А4. Верны ли следующие суждения о духовной культуре?
А. Духовная культура сотворена разумом и чувствами.
Б. Духовная культура представляет собой наименее чутко реагирующую на внешние воздействия область культуры.
1) верно только А 2) верно только Б
3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А5 . Известный художник Г. — автор исторических композиций и портретов — отстаивает традиции самобытности русской культуры. Этот пример иллюстрирует деятельность в сфере:
1) морали 2) религии 3) искусства 4) науки
А6 . Верны ли следующие суждения о науке?
А. Наука использует специальное оборудование для познавательной деятельности.
Б. Наука использует особый язык, чётко фиксирующий значение понятий.
1) верно только А 2) верно только Б
3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А7. Культурно — мировоззренческая функция современной науки проявляется в:
1) стимулировании технического прогресса
2) прогнозирование вектора развития человечества
3) разработке проблемы происхождения человека
4) снятии социальных конфликтов за счёт расширения знаний людей
А8 . К духовным ценностям не принадлежит:
1) теория 2) убеждения 3) техника 4) образ
А9 . Верны ли следующие суждения об образовании?
А. Образование регулирует общественные отношения.
Б. Образование воспроизводит рабочую силу различной квалификации.
1) верно только А 2) верно только Б
3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А10. Наукой о морали, нравственности является:
1) этика 2) эстетика 3) экзистенция 4) эклектика
А11. Культура, присущая только определённой социальной группе, проявляющаяся в особых чертах поведения и сознания, называется:
1) обычаем 2) контркультурой 3) субкультурой 4) традицией
А12. Какая из названных форм обучения не предусматривается законодательством Российской Федерации:
1) очная 2) заочная 3) очно – заочная 4) дистанционная
А13 . Что отличает религию от других областей духовной культуры:
1) использование художественных образов
2) обращение к сверхъестественным силам
3) опора на представление о добре и зле
4) стремление объяснить окружающую действительность
А14 . Верны ли суждения о науке?
А) Наука – это область человеческой деятельности, выражающая объективное знание о мире.
Б) Наука – это наблюдение, классификация описание, экспериментальные исследования и теоретическое объяснение естественных явлений.
1) верно только А 2) верно только Б
3) оба суждения верны 4) оба суждения неверны
А15. Что является отличительным признаком науки:
1) эмоциональное воздействие на человека
2) отражение представлений о добре и зле
3) открытие объективных законов развития природы
4) обращение к сверхъестественным силам
А16. Интересующийся программированием десятиклассник Иван планирует по окончании учёбы профессионально разрабатывать компьютерные игры. На какой ступени образования находится Иван?
1) основное общее 2) среднее профессиональное
3) полное (среднее) общее 4) высшее профессиональное
А17. Под культурой в наиболее общем смысле понимается:
1) уровень воспитанности
2) следование правилам этикета
3) производство и применение орудий труда
4) вся преобразовательная деятельность человека
А18. Создание художественных образов обязательно присуще:
1) науке 2) искусству 3) образованию 4) производству
А19. Последовательность действий: выдвижение гипотезы, наблюдение, эксперимент, внедрение — совершается в процессе:
1) художественного творчества 2) научного познания
3) производственной деятельности 4) получения образования
А20 . Гуманизация образования предполагает:
1) внимание к личности, её интересам, запросам
2) введение новых гуманитарных дисциплин в обучение
3) отказ от преподавания технических наук
4) увеличение количества лет обучения
Часть II .
При выполнении заданий с кратким ответом (В1-В5)запишите ответ так, как указано в тексте задания.
В1. К элементам духовной культуры относят научные знания и религиозные идеи. Сравните две формы духовной культуры, упомянутые в условии задания, — науку и религию. Выберите и запишите в первую колонку таблицы порядковые номера черт сходства, а во вторую колонку порядковые номера черт отличия.
1) организованное поклонение высшим силам
2) формирование картины мира
3) создание представлений о будущем
4) построение системы логически упорядоченных знаний
Черты сходства
Черты отличия
В2. Установите соответствие между элементами культуры и её видами. К каждому элементу, данному в первом столбце, подберите элемент из второго столбца.
ЭЛЕМЕНТЫ КУЛЬТУРЫ ВИДЫ КУЛЬТУРЫ
А) карета 1) материальная
Б) телефон 2) духовная
Запишите в таблицу выбранные цифры:
В3. Прочитайте приведённый ниже текст, каждое положение которого отмечено буквой.
(А) В 1990-е годы российское общество открылось для информационно-культурного обмена. (Б) Большинство современных российских СМИ, вероятнее всего, не ориентированы на решение задач по эстетическому, культурному, духовному воспитанию подрастающего поколения. (В) В России более 40% общего тиража книг последних лет составили книги так называемой массовой культуры: любовные романы, детективы, фантастика и др.
Определите, какие положения текста
1) отражают факты
2) выражают мнения
Запишите в таблицу цифры, обозначающие характер соответствующих положений:
Прочитайте текс. Проанализируйте данные диаграммы и выполните задания В4 — В5.
В одном из регионов социологической службой был проведён опрос совершеннолетних граждан. Им задавали вопрос: «Какова, на Ваш взгляд, роль религии в жизни общества?». Результаты опроса (в % от числа отвечавших) представлены в виде гистограммы.
В4. Найдите в приведённом ниже списке выводы, которые можно сделать на основе диаграммы и запишите цифры, под которыми они указаны:
1) восполнение зависимости, бессилия людей как функция религии в жизни общества признаётся каждым четвёрным опрошенным
2) большинство опрошенных считает, что осмысление мира, общества человека является важнейшей функцией религии и жизни общества
3) восполнение зависимости, бессилия людей в качестве функции религии в жизни общества отмечено большим числом опрошенных, чем регулирование поведения человека
4) четверть опрошенных в качестве функции религии в жизни общества признают восполнение зависимости, бессилия людей и развитие культуры, передачу опыта, вместе взятые
5) среди опрошенных больше тех, кто в качестве функции религии в жизни общества выбрал развитие культуры, передачу опыта, чем тех, кто считает этой функцией регулирование поведения человека
В5 . Результаты опроса, отражённые в диаграмме были опубликованы и прокомментированы в СМИ. Какие из приведённых ниже выводов непосредственно вытекают из полученной в ходе опроса информации?
Запишите цифры, под которыми они указаны:
1) по сравнению с предыдущим опросом, проведённых социологической службой в регионе, результаты практически не изменились
2) опрос в регионе проводился среди верующих
3) жители региона указали на то, что религия обеспечивает два плана общения верующих друг с другом, верующих – с Богом, ангелами душами умерших и т.д.
4) ведущую роль в представлении опрошенных региона играет мировоззренческая функция религии в жизни общества
5) значительная часть людей видит сохранение стабильности, устойчивости личности, социальных групп и общества в целом в объединении индивидов на основе общего вероисповедания
Часть III .
Для ответов на задания этой части запишите сначала номер задания, а затем ответы к нему.
Прочтите текст и выполните задания С1- С6
«.. Религиозные верования зародились у людей ещё в глубокой древности , а религиозные обряды, культы отличались большим разнообразием и играли огромную роль в жизни общества. На определённом этапе развития религии появилась церковь, которая объединяет верующих одного вероисповедания и разрабатывает единые нормы их поведения.(…)
Ядром религии становится вера. Первым и основным её элементом является вера в существование Бога как творца всего сущего, существующего. В древности считалось, что именно высшие силы отвечают за поступки людей. Однако согласно современным религиозным представлениям Бог наделил человека свободой воли и способностью самому отвечать за свои поступки. (…)
Хотя идея существования Бога является центральной темой во всех религиях, но религиозная вера включает в себя также: нормы морали и нравственности, нарушение которых является грехом; веру в то, что священнослужителей и лиц, объявленных святыми и угодниками, вдохновляет на деятельность сам Бог; веру в спасительную силу таких ритуальных обрядов, как крещение, молитв, пост, богослужение. (…)
Религия во все времена оказывала огромное воздействие на духовную жизнь общества.(…)
Величественные храмы, мастерски выполненные фрески и иконы, замечательные литературные и философские произведения религиозного содержания, церковные обряды значительно обогатили человеческую культуру и стали её неотьемлемой частью».
(Ю. Н. Тимоненко, Ю. Н. Скопинцева, И. В. Юкина, Е. А. Волохова
«Культурология» (М., Экзамен, 2007.С. 18—20) и адаптирован.)
С1 . Составьте план текста. Для этого выделите основные смысловые фрагменты текста и озаглавьте каждый из них.
С2. Назовите, используя текст, основные функции церкви.
С3 . Какие элементы, согласно тексту, включает в себя религиозная вера? Какой из них является первым и основным?
С4. Авторы указывают на то, что «религия во все времена оказывала огромное воздействие на духовную жизнь общества». С опорой на текст и обществоведческие знания дайте три объяснения данного суждения.
С5. рассказывая на уроке о значении религии в жизни общества, ученик отметил в порождении социальных конфликтов и разделении общества, например, Крестовые походы, Варфоломеевская ночь. Не все учащиеся класса согласились с его мнением. Какая из двух точек зрения отражена в тексте? Приведите фрагмент текста, который помог вам ответить на этот вопрос.
С6. \ На основании фрагменте текста можно сделать вывод о том, что религия играет огромную роль в жизни общества. Согласны ли вы с тем, что религия, возвышая душу над телом, духовность над материальными интересами, способствовала облагораживанию человеческой души? С опорой на текст и обществоведческие знания приведите два аргумента (объяснения) в защиту своей позиции.
Диагностическая работа по обществознанию.
Тема: «Сфера духовной культуры».
ГИА
Часть I .
При выполнении заданий этой части выберите один правильный ответ.
А1. Кинофильмы «Иваново детство» и «Андрей Рублёв» режиссёра А, А Тарковского открыли новую страницу психологического кино. Этот пример иллюстрирует сферу:
1) религии 2) науки 3) образования 4) искусства
А2. Верны ли следующие суждения о религии?
А. Развитые религии имеют свою организацию — церковь.
Б. Религия включает мифологию, культовые и обрядовые действия.
1) верно только А 2) верно только Б
3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А3 . Николай стал свидетелем того, как один человек оскорбил другого. Какое поведение Николая не соответствует принципу гуманизма:
1) сделал вид, что ничего не случилось
2) выразил сочувствие тому, кого оскорбили
3) потребовал от обидчика принести извинения оскорблённому человеку
4) постарался примирить конфликтующие стороны
А4. Верны ли следующие суждения о роли науки в обществе?
А. Наука осуществляет познание и объяснение устройства мира и законов его развития.
Б. Наука выполняет непосредственную функцию производительной силы общества.
1) верно только А 2) верно только Б
3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А5 . В наиболее общем виде под культурой понимают:
1) сложные формы поведения человека и животных
2) все виды преобразовательной деятельности человека
3) нормы поведения в обществе
4) уровень образованности людей
А6 . Верны ли следующие суждения о религии?
А. Религия характеризуется организованным поклонением высшим силам.
Б. Религия является одной из древнейших форм культуры.
1) верно только А 2) верно только Б
3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А7 . Верны ли следующие суждения о духовной культуре?
А. Основой духовной культуры являются выгода и польза.
Б. В духовной культуре получает наибольшую свободу творчества.
1) верно только А 2) верно только Б
3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А8 . Общепринятым является деление культуры на:
1) духовную и экономическую
2) духовную и материальную
3) идеальную и материальную
4) политическую и экономическую
А9 . Верны ли следующие суждения о современном образовании в РФ?
А. Современное образование в РФ характеризуется обязательностью обучения в государственной школе.
Б. Современное образование в РФ характеризуется наличием разных типов и видов школ.
1) верно только А 2) верно только Б
3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А10. Общие черты или формы, присущие всем культурам, называются:
1) культурными символами
2) духовными идеалами
3) культурными универсалиями
4) духовными приоритетами
А11. Верны ли суждения о морали?
А) Мораль – это особые духовные правила, которыми государство регулирует поведение человека.
Б) Мораль опирается на представления человека о прекрасном и безобразном.
1) верно только А 2) верно только Б
3) оба суждения верны 4) оба суждения неверны
А12. Центральными в этике являются понятия:
1) общего и частного 2) добра и зла
3) абсолютного и относительного 4) идеального и материального
А13 . Мировой религией является:
1) индуизм 2) буддизм 3) синтоизм 4) иудаизм
А14 . Верны ли суждения об образовании?
А) Одним из принципов российского образования является обязательность высшего профессионального образования.
Б) Одним из принципов российского образования является запрещение дискриминации в сфере образования.
1) верно только А 2) верно только Б
3) оба суждения верны 4) оба суждения неверны
А15 . Деятельность, направленная на развитие личности, создание условий для её самоопределения и социализации на основе социокультурных и духовно – нравственных ценностей, принятых в обществе, называется:
1) обучением 2) принуждением 3) воспитанием 4) образованием
А16. Девятиклассник Олег после окончания уроков в школе посещает в доме творчества юных секцию авиамоделирования. Обучение в секции относится к:
1) начальному профессиональному образованию
2) основному общему образованию
3) дополнительному образованию
4) среднему профессиональному образованию
А17. К материальной культуре относится:
1) картины 2) научные открытия 3) компьютеры 4) учебные программы
А18. Отражение и преобразование действительности в художественных образах лежит в основе
1) науки 2) производства 3) образования 4) искусства
А19. Культура, доступная и имеющая значение лишь для немногих избранных членов общества, называется:
1) народной 2) субкультурой 3) контркультурой 4) элитарной
А20 . Гуманитаризация образования предполагает:
1) поддержку народного образования за счёт гуманитарной помощи
2) отказ от какой — либо идеологии
3) введение и расширение преподавания гуманитарных дисциплин
4) создание единой системы образования для разных стран
Часть II .
При выполнении заданий с кратким ответом (В1-В5)запишите ответ так, как указано в тексте задания.
В1. Документальный фильм режиссёра Л. был посвящён науке и искусству. Сравните формы духовной культуры, упомянутые в условии задания, — науку и искусство. Выберите и запишите в первую колонку таблицы порядковые номера черт сходства, а во вторую колонку порядковые номера черт отличия.
1) формирование представлений о месте человека в мире
2) регулирование определённым образом помыслов, стремлений людей
3) осмысление и преобразование жизни
4) использование специальной терминологии, приборов, инструментов, экспериментальных установок
Черты сходства
Черты отличия
В2. Установите соответствие между примерами наук и её областями. К каждому элементу, данному в первом столбце, подберите элемент из второго столбца.
ПРИМЕРЫ НАУК ОБЛАСТИ НАУК
А) геология 1) естественные науки
Б) история 2) обще6ственные науки
Запишите в таблицу выбранные цифры:
В3. Прочитайте приведённый ниже текст, каждое положение которого отмечено буквой.
(А) Социальное значение образования можно определить исторически возложенной на него миссией обеспечения наследования «социального генофонда». (Б) Образование как социокультурное явление прошло длительный путь развития. (В) На разных этапах этого пути формировались различные типы образовательных систем, ориентированные на религию., науку, практику, искусство.
Определите, какие положения текста
1) отражают факты
2) выражают мнения
Запишите в таблицу цифры, обозначающие характер соответствующих положений:
Прочитайте текс. Проанализируйте данные диаграммы и выполните задания В4 — В5.
В одном из регионов социологической службой был проведён опрос выпускников основной школы. Им задавали вопрос: «Какая форма обучения в школе Вам больше всего нравилась?». Результаты опроса (в % от числа отвечавших) представлены в виде таблицы.
варианты ответа
лабораторно – практические занятия
деловые и ролевые игры
подготовка и защита рефератов
В4. Найдите в приведённом ниже списке выводы, которые можно сделать на основе таблицы и запишите цифры, под которыми они указаны:
1) лабораторно – практическим занятиям больше отдавали предпочтение опрошенные мальчики, чем опрошенные девочки
2) деловые и ролевые игры наиболее популярны у обеих групп опрошенных
3) лекции учителя, подготовка и защита рефератов, вместе взятые, понравились более чем половине опрошенных мальчиков
4) лекции учителя у опрошенных девочек более востребованы, чем деловые и ролевые игры
5) более трети всех опрошенных отметили, что им нравятся лабораторно – практические занятия
В5 . Результаты опроса, отражённые в диаграмме были опубликованы и прокомментированы в СМИ. Какие из приведённых ниже выводов непосредственно вытекают из полученной в ходе опроса информации?
Запишите цифры, под которыми они указаны:
1) мальчики испытывают больший интерес к активным формам обучения, чем девочки
2) школе следует сократить количество деловых и ролевых игр в образовательном процессе
3) живое слово учителя на уроке по-прежнему является востребованным учащимися особенно девочками
4) учителям необходимо обратить большее внимание на использование информационных технологий в образовательном процессе
5) в перспективе целесообразно систематически проводить обзорные экскурсии с учащимися поскольку они вызвали у низ значительный интерес
Часть III .
Для ответов на задания этой части запишите сначала номер задания, а затем ответы к нему.
Прочтите текст и выполните задания С1- С6
Культура — это всё, что не природа; всё, что человек искусственно создал сам. Но в то же время культура всегда развертывается и существует только на основе природы. Если назвать культуру мозгом, то природа — это тело культуры. Мы должны хранить и оберегать это тело, если хотим остаться живыми. В состав культуры входит и отношение человека к природе.
С давних времен существовали два подхода к окружающему миру — теоретический и мифопоэтический. Последний ярче всего выражен в искусстве, однако вовсе не является его монополией. Мифопоэтическое восприятие мира было господствующим в архаической и античной культурах.
Можно видеть окружающий нас мир, землю как склад полезных ископаемых, как хранилище энергии, и это будет теоретически вполне разумным, но не культурным отношением. Культурный человек видит в природе не просто мертвую материю, не просто землю как источник урожаев, но еще и землю как мать. Это не наивная ошибка, а глубокое проникновение в суть природы. Если мы не можем оценить его, и то не потому, что выросли и стали умными, а потому, что стали людьми односторонними, плоскими и в этом смысле малокультурными. «Однажды весенним утром, — рассказывал известный естествоиспытатель Г. Фехнер, — я вышел прогуляться. Поля зеленели, птицы пели, роса блестела. на всех вещах лежал свет как бы некоторого преображения. Это был только маленький кусочек Земли; это было только одно мгновение ее существования; и все же по мере того, как мой взор охватывал ее все больше и больше, мне представлялось не столь прекрасным, но столь верным и ясным, что она есть ангел, ангел столь прекрасный и свежий, и подобный цветку, и при этом столь неуклонно, столь согласно с собою движущийся в небесах, обращающий все свое живое лицо к Небу, и несущий меня вместе с собой в это Небо, — что я спросил самого себя, как могут людские мнения быть до такой степени отчуждаемы от жизни, что люди считают землю только сухой глыбой. ».
С1. Выделите основные смысловые части текста. Озаглавьте каждую из них (составьте план текста).
С2. Какими словами автор объясняет связь культуры и природы? Приведите любые две фразы.
С3. Какие два подхода к окружающему миру приведены в тексте? Кратко объясните суть каждого из них.
С4. Проиллюстрируйте тремя примерами положение текста: «Культура — это все, что не природа; все, что человек искусственно создал сам».
С5. В тексте приведен фрагмент рассказа известного естествоиспытателя Г. Фехнера. Какому из двух подходов к окружающему миру соответствует этот рассказ? Подтвердите свое мнение фрагментом текста.
С6. Как связаны внутренняя культура и отношение человека к природе? С опорой на текст и обществоведческие знания приведите два объяснения.
Диагностическая работа по обществознанию.
Радиационная безопасность
Ионизирующее излучение (далее — ИИ) – это излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов разных знаков, то есть к ионизации среды (см. рисунок 1). Такими свойствами обладают радиоактивные излучения, излучения высоких энергий, рентгеновские лучи и др. Видимый свет и ультрафиолетовое излучение не относят к ионизирующим излучениям.
По виду частиц, входящих в состав ИИ, различают 3 основных вида радиоактивного излучения:
- Альфа-излучение – представляет собой поток альфа-частиц (ядер атомов гелия). Относятся к сильно ионизирующим частицам, быстро теряющим свою энергию при взаимодействии с атомами вещества. По этой причине альфа-излучение имеет маленькую проникающую способность (путь в веществе) и не способно проникнуть даже через слой обычной бумаги или кожу человека. Альфа-частицы опасны лишь при внутреннем облучении органов и тканей.
- Бета-излучение – представляет собой поток электронов. Из-за более низкой, чем у альфа-частиц, ионизирующей способности могут преодолеть большее расстояние в веществе (2-3 см. в биологической ткани).
- Гамма-излучение не состоит из частиц как альфа- и бета-излучения. Оно, так же как и свет Солнца, представляет собой электромагнитную волну, распространяющуюся со скоростью света. Ионизирующая способность гамма-излучения низка. Проникающая способность – самая большая (в биологических тканях гамма-кванты не задерживаются).
Также существует нейтронное излучение, но о нем немного позже.
Что такое нейтронное излучение?
Нейтронное излучение – это ядерное излучение, состоящее из потоков частиц с нейтральным зарядом (нейтронов). Проникающая способность нейтронов очень велика по причине отсутствия заряда и, как следствие, слабого взаимодействия с веществом. Но важно отметить, что характер взаимодействия нейтронов со средой сильно зависит от энергии частиц. По этой причине нейтроны разделяют на группы в зависимости от их энергии. Основные из них это тепловые и быстрые нейтроны. При этом энергия быстрых нейтронов в миллиарды раз больше энергии тепловых нейтронов. Больше – значит лучше!?
Но не в этом случае. Так, быстрые нейтроны, сталкиваясь со значительным количеством нуклонов (общее название для протонов и нейтронов в ядре), замедляются, а более медленные (тепловые) нейтроны, могут «спокойно» подойти к ядру и быть захваченными им, в результате происходит реакция превращения элемента. Именно эта реакция проложила дорогу к созданию ядерного реактора. В настоящее время тепловые нейтроны имеют большое значение не только для работы ядерных реакторов. Они широко используются для получения радиоактивных изотопов, изучения свойств ядер, структурного исследования кристаллов, исследования динамики атомов твердых тел, свойств молекул и т.д. узнать больше
Каковы медицинские аспекты воздействия ионизирующего излучения?
Радиоактивность – это самопроизвольное превращение атомных ядер, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или более лёгких ядер. Ядра, подверженные таким превращениям, называют радиоактивными, а процесс превращения – радиоактивным распадом. Радиоактивность — не новое явление. Оно существовало во Вселенной всегда. Радиоактивные материалы входят в состав Земли, и даже человек слегка радиоактивен, т.к. в любой живой ткани присутствуют в малейших количествах радиоактивные вещества.
Радиация для большинства людей — предмет непонятный. Радиация невидима и неосязаема, именно поэтому человек готов предполагать самое худшее, когда речь заходит о влиянии радиации на здоровье. Этот страх, в свою очередь, успешно эксплуатируется недобросовестными политиками, экологами и средствами массовой информации, которые заботятся не о том, чтобы правдиво и адекватно разъяснить населению, что же в действительности представляет собой радиация; наоборот, им зачастую выгодно создать вокруг этого явления негативный, зловещий ореол.
А если взглянуть с научной точки зрения — что же известно о действии ионизирующего излучения на организм человека?
Живая клетка на 60–70% состоит из воды. Поэтому поток частиц ионизирующего излучения, проникая в организм, взаимодействует, прежде всего, с водой, что приводит к ее радиационному разложению — этот процесс называется радиолизом воды.
Под действием радиации в клетках живых организмов образуются чужеродные химические соединения. Продукты радиолиза «атакуют» молекулярные структуры клеток, разрушают их, прерывают нормальное течение внутриклеточных процессов. В итоге, нормальное функционирование клеток нарушается, и при определенных дозах они гибнут. Но клетки человеческого организма обладают способностью «залечивать» радиационные повреждения.
Действительно, человек постоянно подвергается воздействию природной радиации, и в среднем облучается в год на 3,95 мЗв*. Кроме того, на Земле есть регионы, где природный фон превышает среднее по планете значение в разы и в десятки раз: в их число входят некоторые районы Франции, Финляндия, Швеция, Алтайский край, прибрежные территории юго-запада Индии, некоторые курорты Бразилии.
Миллионы жителей нашей планеты испытывают повышенную радиационную нагрузку за счет природных факторов, при этом, радиация не оказывает никакого влияния на их здоровье. Более того, многие районы с повышенным радиационным фоном являются признанными курортами (например, та же Финляндия, Кавказские Минеральные Воды, Карловы Вары и пр.).
Если перейти от слов к цифрам, то следует отметить следующее. Российские нормы — одни из самых жестких в мире. Так, Международное Агентство по Атомной Энергии (МАГАТЭ) признает безопасной для здоровья годовую дозу 50 мЗв. По российским нормам предельная годовая доза для персонала АЭС, работающего непосредственно в условиях воздействия ионизирующего излучения, составляет 20 мЗв. Контрольный уровень дозы, установленный в НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ, составляет 18 мЗв. Облучение персонала контролируется с помощью современных индивидуальных дозиметров — специальных приборов, которые выдаются каждому сотруднику перед входом в «грязную» зону и выводят информацию на цифровое табло. Такие же дозиметры выдаются и экскурсионным группам, посещающим ядерные установки.
Необходимо также помнить, что в НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ достаточно большой штат сотрудников, много отделов, множество видов работ, в большей части которых исключены дозовые нагрузки. Например, персонал, работающий в административном корпусе, вообще не подвергается облучению. Самые большие дозы получают рабочие, которые выполняют ремонтные работы на радиоактивно загрязненном оборудовании — на них приходится более 70% коллективной дозы. Но и они получают меньше установленной в Институте пороговой безопасной дозы в 18 мЗв в год.
* — по данным Федерального государственного статистического наблюдения за 2010 год (Информационный сборник: «Дозы облучения населения Российской Федерации в 2010 году»).
Какие источники ионизирующего излучения есть в НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ?
НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ – многопрофильный научный центр, на территории которого расположилось несколько научно-исследовательских комплексов и установок.
Высокопоточный реактор ПИК
Реактор ПИК по своим параметрам должен стать одним из лучших пучковых исследовательских реакторов в мире. На данный момент пучковых реакторов подобного класса в мире по пальцам пересчитать: HFR (Франция), модернизированный HFIR (США), FRM II (Германия). Не трудно заметить, что ввод в эксплуатацию реакторного комплекса ПИК обеспечит существенное увеличение доли России на мировых рынках оказания высокотехнологичных услуг по использованию нейтронных и ядерных методов в разработке новых материалов и изделий.
Большинство экспериментов на новом реакторе будет выполняться на выведенных нейтронных пучках. Развитая система нейтроноводов обеспечит одновременную работу до 40 экспериментальных станций.
Реактор ВВР-М
На реакторе ВВР-М уже более 50 лет идет активное и успешное освоение техники генерации холодных и ультрахолодных нейтронов. В настоящее время развернуты работы в области ядерной физики, физики твердого тела, воздействия излучения на электрические, механические и оптические свойства материалов. Кроме того, молодые специалисты установки, ставшие за короткий срок опытными операторами, ведут плодотворные исследования по физике и технике реактора, совершенствуют отдельные системы управления и защиты, исследуют водный режим, разрабатывают методики измерения активностей и загрязненностей и т.д.
Научно-исследовательский ускорительный комплекс СЦ-1000
Протонный синхроциклотрон СЦ-1000 является одной из базовых установок Института. Был введен в эксплуатацию в 1970 году и к сегодняшнему дню прошел уже несколько модернизаций.
Научно-исследовательский комплекс на базе СЦ-1000 используется для исследований в области физики элементарных частиц, структуры атомного ядра и механизма ядерных реакций, физики твердого тела, а также в области прикладной физики.
Циклотрон Ц-80
Изохронный ускоритель протонов обеспечит производство чистых радионуклидов для медицины и лечения офтальмологических больных методами протонной терапии. Комплексный пуск систем Ц-80 был произведен в декабре 2013 года. Циклотроны Ц-80 предвещают мировые позиции по производству сверхчистых радионуклидов.
Как защищены жители г. Гатчина и окружающая среда от воздействия ядерных установок НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ?
Ядерные установки НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ эксплуатируются надежно и безопасно, что подтверждается результатами регулярных проверок независимых органов (Ростехнадзор). Высокая степень безопасности обеспечена множеством факторов. Основной из них – последовательная реализация концепции глубоко эшелонированной защиты. Она основана на применении следующих систем:
- физические барьеры на пути распространения ионизирующего излучения и радиоактивных веществ в окружающую среду (матрица тепловыделяющих элементов, оболочки тепловыделяющих элементов, корпус реактора, защитные боксы и трубные коридоры с поддонами, контаймент);
- технические и организационные меры по защите этих барьеров и сохранению их эффективности;
- организационные меры по защите персонала, населения и окружающей среды.
Принцип глубокоэшелонированной защиты предполагает также наличие такой концепции безопасности, которая предусматривает не только средства предотвращения аварий, но и средства управления последствиями аварий, обеспечивающих локализацию радиоактивных веществ в пределах гермооболочки.
Необходимо отметить также применение активных (то есть требующих вмешательства человека и наличия источника энергоснабжения) и пассивных (не требующих вмешательства оператора и источника энергии) систем безопасности. Кроме того, в НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ развита культура безопасности на всех этапах жизненного цикла: от выбора площадки (обязательно только в тех в местах, где отсутствуют запрещающие факторы) до вывода из эксплуатации.
Для защиты реактора от внешних воздействий сооружен железобетонный контейнер, часть которого находится внутри здания. При этом контейнер рассчитан на то, чтобы выдерживать колоссальные нагрузки – падение самолета, смерч, ураган, землетрясение или взрыв. Помимо основных функций, контейнер используется в качестве комплекса герметичных помещений (системы удержания радиоактивности).
На территории НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ и в близлежащих районах ведется мониторинг радиационной обстановки. Контроль радиационной обстановки осуществляет отдел радиационной безопасности Института. Подробнее — читать ответ на вопрос 6.
Как и чем обеспечивается контроль радиационной безопасности в НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ?
Обеспечение радиационной безопасности при эксплуатации установок является важной и приоритетной задачей персонала НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ. Персоналом отдела радиационной безопасности управления ядерной и радиационной безопасности Института и объектовых служб радиационной безопасности ведется постоянный контроль за радиационной обстановкой как на отдельных установках и территории института, так и на территории санитарно-защитной зоны (СЗЗ) Института и за её пределами. Граница санитарно-защитной зоны Института по радиационному, физическому (не радиационному) и химическому факторам воздействия на население представляет собой форму неправильного эллипса с радиусами R1 = 1.1 км вокруг трубы реактора ВВР-М и R2 = 0.9 км вокруг трубы реактора ПИК.
Параметры радиационной обстановки отслеживаются за счет:
- индивидуального дозиметрического контроля персонала;
- отбора проб воздуха из рабочих помещений радиационных объектов;
- контроля гамма-нейтронных полей;
- контроля загрязнения радиоактивными веществами кожных покровов, спецодежды, обуви, средств индивидуальной защиты персонала, рабочих поверхностей оборудования и помещений;
- контроля выбросов и сбросов радиоактивных веществ в окружающую среду;
- использования автоматизированной системы мониторинга радиационной обстановки (АСМРО);
- отбора проб окружающей среды на территории института, СЗЗ и за её пределами.
Радиационный контроль осуществляется с помощью стационарных блоков, устройств и установок; воздухоотборной системы; переносных и носимых приборов радиационного контроля.
Средние фоновые значения радиационной обстановки на территории Института, в СЗЗ и за её пределами находятся на уровне естественного радиационного фона порядка 0,12-0,16 мкЗв/ч (12-16 мкР/ч).
В Российской Федерации допустимые нормы облучения регламентируются Санитарными нормами и правилами СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99/2009), согласно которым, годовая эффективная доза облучения населения не должна превышать 5 мЗв в год, а для персонала 50 мЗв в год. Данное ограничение дозы облучения не включает в себя дозы от природного и медицинского облучения, а также дозы вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения.
С радиационной обстановкой на территории Северно-Западного региона можно ознакомиться на карте радиационного фона Северно-Западного региона от ФГБУ «Северо-Западное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды»
Кто и как контролирует безопасность ядерных установок НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ?
Ядерные установки (далее – ЯУ) на всех этапах своей жизнедеятельности обязаны удовлетворять установленным требованиям безопасности. Это достигается, в том числе, соблюдением требований норм и правил в области использования атомной энергии и условий действия выданных Институту лицензий на вид деятельности в области использования атомной энергии.
Контролирующим органом выступают Северо-Европейское Межрегиональное Управление по надзору за ядерной и радиационной безопасностью Ростехнадзора и Федеральное медико-биологическое агентство. Надзорные органы ставят для себя следующие основные задачи:
- следить за соблюдением требований ядерной, радиационной, технической и пожарной безопасности при обращении с ядерными материалами, а также с радиоактивными веществами и радиоактивными отходами;
- организовывать и осуществлять проверки (плановые и внеплановые инспекции) и контроль за соблюдением поднадзорными ЯУ и организациями законодательства Российской Федерации нормативных правовых актов, норм и правил в области использования атомной энергии, требований технических регламентов в области использования атомной энергии. Также проводятся проверки, направленные на оценку достоверности сведений, содержащихся в документах, обосновывающих обеспечение безопасности заявленной деятельности, представляемых организациями для получения лицензий Ростехнадзора;
- участвовать в рассмотрении документов и в работе комиссий в процессе выдачи определенным категориям работников разрешений на право ведения работ в области использования атомной энергии.
В каких отношениях НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ с экологическими движениями?
НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ находится в тесных партнерских отношениях с Гатчинским экологическим движением. Движение зародилось в 1990 году и поставило своей целью вложить в молодое поколение экологические знания, с самого раннего детства привить бережное отношение к природе и окружающей среде. На лекциях и семинарах Школьной Экологической Инициативы юные исследователи знакомятся с проблемами современной экологии и путями их решения в интересной творческой форме.
Экологическое движение выпускает собственную публикацию. Познакомиться подробнее с экологическим движением можно на их официальном сайте
Физиология человека с основами биофизики
Физиология — наука о жизненных функциях организма и его отдельных структур, механизмах их осуществления и регуляции. Предметом изучения физиологии являются проявления жизненных функций, начиная с молекулярного уровня и заканчивая целым организмом, включая поведенческие реакции, сознание и мышление. Физиология изучает роль различных веществ в организме и источники получения энергии, механизмы взаимодействия клеток и объединения их в ткани, органы и целостный организм. Физиология исследует взаимодействие организма с внешней средой и механизмы адаптации, а также становление физиологических функций в филогенезе и онтогенезе. Биофизика — наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации, и о влиянии на биологические объекты различных физических факторов. Программа предназначена для преподавателей, ведущих дисциплину «Физиология животных и человека с элементами биофизики», учебных ассистентов и студентов направления подготовки 06.03.01 Биология, обучающихся по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Программа учебной дисциплины разработана в соответствии с: Образовательным стандартом НИУ ВШЭ по направлению 06.03.01 Биология; Образовательной программой «Клеточная и молекулярная биотехнология» и объединенным учебным планом по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Данная учебная дисциплина включена в раздел «Профессиональный цикл» Учебного плана 06.03.01 Биология и относится к базовой части. Осваивается на 2 курсе в 3-4 модулях. Изучение данной дисциплины базируется на результатах освоения дисциплины «Зоология беспозвоночных животных», «Зоология позвоночных животных» «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия для биологии и медицины», «Молекулярная биология», «Клеточная биология: основы биопроцессов». Основные положения дисциплины «Физиология животных и человека с элементами биофизики» будут использоваться в рамках изучения дисциплин «Эмбриология», «Клеточные технологии и инженерия», «Биоэнергетика», «Медицинская биотехнология» и др., а также при прохождении практик на 2-4 курсах образовательной программы «Клеточная и молекулярная биотехнология».
Цель освоения дисциплины
является формирование у студентов представлений о физиологии центральной и периферической нервной системы, особенности строения и функционирования нейронов, глиальных клеток и нервной ткани в целом; организации нервной системы, в том числе головного и спинного мозга и функционировании их отделов; электрофизиологических процессах в возбудимых клетках; особенностях функционирования и регуляции скелетной, сердечной и гладкой мускулатуры. Формирование у студентов представлений о принципах работы и адаптации сенсорных систем, обеспечивающих восприятие стимулов разных модальностей; регуляции функций основных систем жизнеобеспечения с помощью вегетативной нервной системы.
является дать студентам современные представления о принципах и механизмах регуляции сердечно-сосудистой системы человека, взаимодействии системных и локальных механизмах регуляции кровотока при адаптивных реакциях организма, функционировании и регуляции дыхательной системы; формирование представлений о функциях клеточных элементов крови, гемостаза, антикоагулянтных систем и фибринолиза; формирование представлений о принципах работы эндокринной системы, классификации гуморальных регуляторов и их рецепторов, функциях гормонов для понимания гормональных механизмов управления процессами жизнедеятельности; формирование представлений о функционировании выделительной системы, процессах мочеобразования в нефронах почек и их регуляции; формирование представлений о строении, функционировании и комплексной регуляции отделов пищеварительной системы.
Содержание учебной дисциплины
Тема 1. Введение в физиологию животных и человека. Поперечно-полосатые мышцы.
Физиология как наука о функциях организма и отдельных его частей. Основные понятия и методы исследования в физиологии. Системы органов, разнообразие тканей. Мышечная ткань: скелетная, сердечная, гладкая. Поперечно-полосатые мышцы. Типы мышечных волокон, их биохимические и функциональные особенности. Зависимость силы сокращения от исходной длины мышцы. Одиночное и тетаническое сокращение. Саркомер как структурно-функциональная единица миофибриллы. Строение тонких и толстых филаментов саркомера. Сократительные белки. Теория скольжения нитей. Цикл работы головки миозина. Роль кальции и АТФ в сокращении скелетной мышцы. Электро-механическое сопряжение в скелетной мышце. Иннервация скелетных мышц. Двигательная единица и мотонейронный пул. Механизмы регуляции силы мышечного сокращения.
Тема 2. Биологические мембраны. Трансмембранный перенос веществ. Электрохимический потенциал.
Строение и основные функции биологических мембран. Основные типы трансмембранного транспорта веществ. Электрохимический потенциал. Пассивная диффузия – основные свойства. Облегченная диффузия – основные характеристики. Ионные каналы – общие свойства. Первично- и вторично-активный транспорт.
Тема 3. Потенциал покоя. Потенциал действия.
Потенциал покоя. Диффузионный потенциал для потока ионов (уравнение Нернста). Основные постулаты мембранной теории Бернштейна. Роль концентрационного градиента ионов и избирательной ионной проницаемости мембраны в создании трансмембранной разности потенциалов. Равновесный потенциал. Модель мембраны с тремя проникающими ионами. Использование теории постоянного поля Голдмана для описания ионных токов через мембрану. Уравнение Голдмана-Ходжкина-Катца. Эквивалентная электрическая схема мембраны с тремя проникающими ионами. К-каналы утечки, их молекулярная организация, вольт-амперная характеристика. Na/K-АТФаза, молекулярная организация, модель переноса ионов по типу шлюзования. Электрогенная функция Na/K-АТФазы насоса, ее учет для количественного расчета потенциала покоя. Хлорные транспортеры, роль в формировании концентрационного хлорного градиента и уровня равновесного потенциала для хлора. Свойства пассивной электропроводности мембраны. Электрические параметры – системные и характеризующие вещество мембраны и цитоплазмы. Эквивалентная электрическая схема сферической клетки. Роль емкости мембраны во временном ходе электрических сигналов на мембране. Постоянная времени мембраны (тау). Кабельная теория электрических процессов в клетках. Эквивалентная электрическая схема цилиндрической клетки. Постоянная длины волокна (лямбда). Разница между пассивными сдвигами потенциала и ПД. Природа потенциала действия. Основные фазы и их ионная природа. Критический уровень деполяризации. Метод фиксации потенциала (voltage clamp), ионные токи при генерации ПД. Ионные проводимости в зависимости от значения МП и времени. Математическая модель Ходжкина-Хаксли – основные постулаты. Уравнения натриевой и калиевой проводимостей как функции МП и времени. Физический смысл и роль коэффициентов m, h и n. Инактивация натриевых каналов. Структурные и функциональные характеристики потенциал-зависимых натриевых и калиевых каналов. Вольт-амперные кривые натриевого и калиевых токов при генерации ПД. Использование следствий модели Ходжкина-Хаксли для описания рефрактерности, аккомодации, латентного периода, порога генерации ПД. Анализ проводимости одиночных ионных каналов (patch-clamp). Причина различий амплитудно-временных характеристик ПД в разных возбудимых клетках и структурах. Механизмы проведения ПД. Локальные токи. Факторы, определяющие скорость распространения ПД. Скорость распространения ПД у миелинизированного и немиелинизированного волокон – зависимость от диаметра волокна. Классификация нервных волокон (А, В, С).
Тема 4. Синапс: строение, передача сигнала.
Электрофизиология межклеточных взаимодействий. Электрические и химические синапсы. Структуры в составе электрического синапса (щелевого контакта). Основные свойства электрических синапсов. Структурные особенности химических синапсов. Понятие о медиаторах, их критерии. Квантовая природа секреции медиатора. Синаптические везикулы. Заполнение везикул медиатором. Роль ионов кальция в секреции медиатора. Потенциал-зависимые кальциевые каналы, особенности их работы. Активные зоны в нервных терминалях, их функции. Жизненный цикл синаптических везикул. Типы экзоцитоза (kiss-and-run и с полным встраиванием). Эндоцитоз. Механизмы удаления медиатора из синаптической щели. Ионотропные и метаботропные рецепторы – структурные и функциональные особенности. Природа постсинаптических потенциалов и токов. Понятие равновесного синаптического потенциала (потенциала реверсии). Зависимость синаптического тока и сдвига потенциала от МП. Понятие о ВПСП и ТПСП и ионных механизмах их генерации. Пространственная и временная суммация. Постсинаптическое торможение. Пресинаптическое торможение. Пластичность химической синаптической передачи. Кратковременные и долговременные формы синаптической пластичности, механизмы, лежащие в их основе.
Тема 5. Нервная система : клеточный состав, полости, оболочки, барьеры.
Общие функции, топографический и функциональный принципы классификации. Морфологическая и функциональная классификация нейронов. Функциональная спецификация участков нейронов, роль аксонного холмика. Глиальные клетки – микро- и макроглия, типы клеток и их функции. Оболочки мозга – структурно-функциональные особенности. Полости мозга, гемато-ликворный барьер. Анатомические особенности кровоснабжения мозга. Белое и серое вещество нервной системы. Афферентная и эфферентная иннервация. Типы организации нейронов: корковая, ядерная и ретикулярная. Рефлекторный принцип работы нервной системы.
Тема 6. Нервная система: Принципы строения, спинной мозг, продолговатый мозг и средний мозг
Спинной мозг. Сегментарность строения. Белое (канатики) и серое (рога) вещество спинного мозга. Ядра и пластины серого вещества спинного мозга. Строение дуг соматического и вегетативного рефлексов. Продолговатый мозг и мост. Черепные нервы. Функциональные типы ядер черепных нервов (двигательные, сенсорные и вегетативные). Рефлексы, запускаемые с участием вестибуло-спинального тракта. Ретикулярная формация ствола мозга, особенности афферентации. Жизненно-важные функции, обеспечиваемые ретикулярной формацией ствола. Средний мозг. Верхние и нижние ножки четверохолмия. Центральное серое околоводопроводное вещество – антиноцицептивный центр. Эндогенные опиоиды, контроль боли. Красное ядро, его функции. Экстрапирамидная система. Черная субстанция – компактная и ретикулярная части, их функции. Вентральная тегментальная область (VTA) – проекции нейронов, функции.
Тема 7. Нервная система: мозжечок, промежуточный мозг, базальные ганглии, кора больших полушарий.
Мозжечок – структурная организация и функции. Строение и клеточный состав коры мозжечка. Основной принцип работы мозжечка и его реализация. Промежуточный мозг. Функции таламуса как фильтра сенсорной информации, принципы работы таламического фильтра. Типы ядер таламуса. Конечный мозг. Базальные ганглии, строение, связи и моторные функции. Прямой и непрямой пути передачи сигналов базальными ганглиями. Гипо- и гиперкинетические расстройства, связанные с базальными ганглиями. Слоистое строение коры больших полушарий. Древняя, старая и новая кора больших полушарий. Доли неокортекса, функции зон новой коры.
Тема 8. Сенсорные системы.
Общие механизмы возбуждения рецепторов: трансдукция и трансформация, зависимость силы ощущения от силы раздражения. Механизмы, обеспечивающие адекватность восприятия. Структурно-функциональная организация основных органов чувств: обонятельные, вкусовые, кожные механо- и терморецепторы, ноцицепция. Пути поступления афферентной информации в головной мозг.
Тема 9. Сенсорные системы. Зрительный анализатор
Строение глаза, оптической системы глаза. Понятие рецептивного поля. Изменение потенциала в локальных нейронных сетях сетчатки. Частотное кодирование силы воздействия. Выделение признаков зрительных объектов нейронами-детекторами. Нейронное кодирование информации о сложных образах в височной коре. Зрительные иллюзии как инструмент изучения сложных когнитивных функций.
Тема 10. Сенсорные системы. Слуховой и вестибулярный анализаторы.
Физические свойства звукового стимула. Волосковые клетки улитки. Механорецепция. Теория места. Локализация источника звука в пространстве, эхолокация. Кохлеарные имплантаты как способ коррекции нарушений работы слуховой системы. Вестибулярная сенсорная система.
Тема 11. Вегетативная нервная система.
Роль в регуляции внутренних органов и поддержании гомеостаза. Структурно-функциональная организация симпатического и парасимпатического отделов и их регуляторные взаимоотношения. Медиаторы вегетативной нервной системы. Эффекты двух отделов вегетативной нервной системы на эффекторные органы. Гипоталамус как интегративный центр регуляции вегетативных функций.
Тема 12. Сердце — электрическая активность.
Строение сердца млекопитающих. Автоматия сердца. Узлы автоматии, градиент автоматии в сердце. Сравнительный анализ потенциалов действия и ионных токов клеток, расположенных в различных отделах сердца. Изменение потенциалов действия пейсмейкерных клеток и клеток рабочего миокарда под влиянием медиаторов симпатических и парасимпатических нервов. Электрокардиограмма, формирование и изменения при патологиях сердца.
Тема 13. Сердце — механическая активность.
Электромеханическое сопряжение в кардиомиоцитах. Изменения объема желудочков и давления в камерах сердца и крупных артериях в течение сердечного цикла. Сердечный выброс и его регуляция. Влияние венозного возврата, давления в правом предсердии, среднего давления заполнения кровеносной системы. Закон Франка-Старлинга. Механизмы изменения сократимости миокарда под влиянием симпатических и парасимпатических нервов.
Тема 14. Кровообращение — кровеносные сосуды.
Строение и физиология кровеносных сосудов. Гидравлическое сопротивление, давление крови, линейная и объемная скорость кровотока на разных участках сосудистой системы. Закон Пуазёйля. Артериолы, особенности строения и роль в регуляции кровотока. Гладкомышечные клетки кровеносных сосудов: особенности метаболизма и строения сократительного аппарата. Ионные механизмы формирования потенциала покоя и потенциала действия в гладких мышцах сосудов. Электромеханическое и фармако-механическое сопряжение в гладкомышечных клетках сосудов. Функции эндотелиальных клеток кровеносных сосудов. Механочувствительность эндотелия. Вазоактивные вещества, продуцируемые эндотелиальными клетками. Капилляры, строение в разных органах. Закон Старлинга-Лэндиса. Движение крови по венам, влияние гравитационного фактора.
Тема 15. Кровообращение — регуляция.
Быстрые, медленные и сверхмедленные механизмы регуляции давления крови. Механизмы реализации и функциональная значимость феноменов авторегуляции кровотока, активной гиперемии, поток-зависимой вазодилятации. Барорецепторные и хеморецепторные рефлексы. Буферная роль барорефлекса. Гуморальная регуляция гемодинамики. Роль почек в регуляции давления крови. Перераспределение кровотока при стрессе и физической нагрузке, механизмы. Особенности кровообращения и его регуляции в сердце, мозге, легких, печени, желудочно-кишечном тракте, почках и коже.
Тема 16. Кровь: состав, защитные свойства, фибринолиз.
Количество крови в организме и ее состав. Вязкость цельной крови и плазмы. Буферные системы крови. Плазма крови, электролитный состав, белки и липопротеины. Коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление плазмы. Форменные элементы крови и их функции. Кроветворение и его регуляция. Группы крови и резус-фактор. Тромбоциты, роль в первичном гемостазе. Факторы, инициирующие первичный гемостаз. Взаимосвязь механизмов гемостаза и регуляции тонуса сосудов. Механизмы вторичного гемостаза. Факторы свертывания крови, их последовательная активация при образовании тромба. Взаимодействие факторов свертывания крови на поверхности клеточной мембраны. Противосвертывающая система: роль гепарина, серпинов, тромбомодулина, протеина С и ингибитора пути тканевого фактора. Система фибринолиза, ее активаторы и ингибиторы.
Тема 17. Дыхание — легочная вентиляция.
Строение легких. Механизм легочного дыхания. Дыхательные мышцы и их иннервация. Дыхательный центр и его работа. Эластическая тяга легких. Особенности поверхностного натяжения в альвеолах легких. Состав сурфактанта и его влияние на эластическую тягу легких. Аэрогематический барьер. Вентиляционно-перфузионное соотношение в разных участках легких, роль гравитационного фактора.
Тема 18. Дыхание — транспорт газов и регуляция дыхания.
Транспорт кислорода и углекислого газа в крови. Карбоангидраза и ее роль в транспорте СО2. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Эффекты Бора и Холдейна, их функциональное значение. Современные представления о структурно-функциональной организации дыхательного центра. Афферентные влияния на ритмику дыхания. Рефлекс Геринга-Брейера. Влияние рО2, рСО2 и рН на дыхание. Рецепторы органов дыхания, периферические и центральные хеморецепторы, роль в создании адекватного уровня легочной вентиляции.
Тема 19. Эндокринная система.
Общие принципы и особенности гуморальной регуляции. Физиологическая роль гормонов, механизм действия. Химическая природа основных групп гормонов и особенности их взаимодействия с клетками-мишенями: внутриклеточная и мембранная рецепция. Понятие о вторичных мессенджерах (кальций, циклические нуклеотиды).
Тема 20. Эндокринная система.
Железы, типы гормонов, взаимодействие с рецепторами. Основные железы внутренней секреции, выделяемые ими гормоны и их функциональная роль: половые железы (механизм дифференцировки пола), надпочечники (мозговой и корковый слой), поджелудочная железа, щитовидная железа, околощитовидные железы, гипофиз. Регуляция деятельности желез внутренней секреции. Связь нервных и гормональных механизмов регуляции, гипоталамо-гипофизарная система. Тропные гормоны. Гипоталамические регуляторные факторы. Гормоны желудочно-кишечного тракта и почек.
Тема 21. Выделение.
Строение выделительной системы. Строение почки и нефрона. Особенности почечного кровообращения. Клубочковая фильтрация. Состав первичной мочи. Факторы, определяющие сравнительное постоянство скорости клубочковой фильтрации. Процессы канальцевой реабсорбции и секреции в почечных канальцах. Роль механизмов пассивного, активного и вторично-активного транспорта в реабсорбции различных веществ. Механизмы реабсорбции глюкозы и других органических веществ. Транспорт веществ в нисходящем и восходящем отделах петли Генле. Противоточная система нефрона, механизм концентрирования мочи. Влияние гормонов на реабсорбцию воды и ионов в почечных канальцах. Роль почек в регуляции кислотно-основного равновесия. Механизмы секреции Н+ в почечных канальцах. Регуляция функций почки. Связь с регуляцией объема циркулирующей крови и уровня артериального давления.
Тема 22. Пищеварение.
Строение и функции системы пищеварения. Строение стенки пищеварительного тракта. Иннервация различных отделов пищеварительного тракта. Механизм глотания. Механизмы движения пищевого комка по пищеводу. Основные виды перистальтики в различных отделах желудочно-кишечного тракта. Ионные механизмы спонтанной активности гладкой мышцы. Клетки Кахаля. Строение и функциональная роль метасимпатической (энтеральной) нервной системы. Слюнные железы. Состав слюны. Регуляция слюноотделения. Желудочный сок, его состав и ферментативное действие.
Тема 23. Пищеварение.
Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Поджелудочная железа и ее ферменты. Физиология гепатобилиарной системы. Роль желчи в пищеварении. Пищеварение в тонком кишечнике. Ферменты кишечных желез. Механизмы пристеночного пищеварения и его значение для интеграции процессов пищеварения и всасывания. Процессы всасывания в пищеварительном тракте. Строение и функции ворсинки. Всасывание воды, ионов, продуктов переваривания белков, углеводов, жиров. Микробиота и роль бактерий в кишечном пищеварении. Нервная, гуморальная и паракринная регуляция секреторной активности пищеварительного тракта. Регуляция процессов всасывания. Основные гормоны желудочно-кишечного тракта, их функциональное значение.
Тема 24. Поведение человека и животных.
Основные понятия и принципы физиологии высшей нервной деятельности по отношению к другим биологическим наукам. Теории П.К. Анохина и И.П. Павлова. Классификации видов памяти, структурно-функциональные основы памяти. Виды сна. Электроэнцефалограмма сна. Нейроанатомия эмоций. Исследование речевых функций мозга. Проблемы исследования сознания.