Организация исследовательской деятельности учащихся Краткая аннотация. В ходе работы изучается вред, причиняемый обувью на высоком каблукедля здоровьявообще и в подростковом возрасте в частности. Исследование опирается на связь законов физики с биологией и медициной. Основным поводом исследовательской работы является то, что в молодости девушки больше следят за модой, а не здоровьем. А в старости это вызывает заболевание ног и позвоночника. План исследования. У каждой девушки найдется в шкафу обувь на каблуке, ведь все больше девушек, стремятся выглядеть элегантно, привлекательно. Поэтому они предпочитают обувь на каблуке. Но все так же часто слышны жалобы на то, что болит спина и ноги. Вот я и задумалась, что же должно быть важнее: красота или здоровье? Так как сама я предпочитаю удобную, на мой взгляд, обувь без каблука, то в своей работе я хотела бы рассказать, какая же обувь может сохранить наше здоровье и не нанести вред позвоночнику и ногам.Врачи бью тревогу, ведь модные тенденции, заключающиеся в постоянном увеличении высоты каблука, губительно сказываются на женском здоровье. Помимо хронических болей в спине и ногах, женщин ожидают, в недалеком будущем, деформирование костей ступни и пальцев, варикозное расширение вен, повреждение связок, деформация костей таза и целый «букет» других, не менее грозных недугов. Наша стопа – это сложный орган с 28 костями, 24 суставами и сплетениями из связок и мускул. Главное предназначение стопы – удержать массу тела и обеспечить движение в пространстве. Это возможно благодаря ее уникальному строению – изогнутому своду. При нагрузке все 24 сустава стопы пружинят, это амортизирует наше тело и дает человеку возможность передвигаться мягко и без толчков. Областью исследования моей работы является связь законов физики с биологией и медициной.Изучая данную проблему, я выяснила, что надевая пару туфель на высоком каблуке, женщина приводит в действие десятки законов физики и математических формул. Объектом моего исследования является здоровье девушек, которые предпочитают обувь на каблуках, не задумываясь о последствиях, а предметом – тип обуви. Гипотезу, основываясь на законы физики, я сформулировала так: если обувь имеет каблук, то давление на стопу должно возрасти, что может нанести вред здоровью. Цель моей работы - выявитьвзаимосвязь физики и биологии на примере ношения обуви на каблуке. Для достижения данной цели я поставила следующие задачи: 1. Установить зависимость давления на стопу от наличия каблука. 2. Определить тип обуви, который предпочитают девушки старшего звена МОУ СОШ №266. 3. Для каждого размера обуви определить оптимальную высоту каблука, которая не будет причинять вред здоровью. 4. Сравнить, с какого возраста девушки начинают носить туфли, и с какого врачиортопеды разрешают. 5. Выяснить, знают ли девушки о последствиях ношения обуви подобного типа. 6. Разработать рекомендации по профилактике заболеваний, которые могут быть вызваны ношением обуви с каблуком. В перспективе, хотела бы с результатами данной работы ознакомить всех учениц школы, которые предпочитают носить ежедневно обувь на высоком каблуке, не задумываясь о последствиях для своего здоровья. В апреле 2012 года в нашей школе планируется конференция, где я также представлю полученные данные и ознакомлю с рекомендациями. В работе использовались методы: анкетирование,статистическая обработка данных, компьютерная обработка данных, математические расчеты с использованием физических формул, сравнительная характеристика данных. Научная статья. История создания каблуков. Точное происхождение каблука неизвестно. Есть версия, что маленький каблучок появился еще в Древнем Египте. Его придумали крестьяне, чтобы во время работы на полях их ботинки не вязли в почве. В Европе каблуки впервые появились в XVI веке и вплоть до Французской революции, были символом дворянства и благосостояния. В обуви с небольшим каблучком было легче держать ногу в стремени во время занятий верховой ездой или военных маневров. Каблуки высотой в три сантиметра в то время носили и женщины и мужчины. После Великой Французской Революции на смену соблазнительным туфелькам на каблуках пришли танцевальные балетки. Лишь в конце XIX века высокий каблук вновь привлек внимание модельеров, уже как символ исключительно женской привлекательности.XX век стал настоящим триумфом обувных дел мастеров. За последнее столетие было придумано столько фасонов и видов каблуков, сколько не изобрели наши предки за всю минувшую историю. Сегодня в моде каблуки разной толщины, имеющие в сечении различные формы — от прямоугольника и трапеции до треугольника. Что же касается высоты, в этом дизайнеры единодушны: чем выше, тем лучше. Повседневный каблучок высотой 1,5-2 сантиметра тоже допускается, но на пике популярности туфли соблазнительницы.[1] Сегодня каблуки можно разделить на 9 типов (См. Приложение №1): 1. Венский каблук – маленький широкий каблучок высотой 1,5-2 см. 2. Каблук-кирпичик – небольшой прямоугольный каблук высотой 2-4см. 3. Клиновидный каблук – выполнен в форме перевернутой треугольной призмы или просто резко зауженный к низу. Может быть любой высоты. 4. Ковбойский каблук - каблук со скосом задней части. 5. Каблук-рюмочка – каблук высотой не более 7 см, широкий у основания и зауженный книзу, как ножка у рюмочки. 6. Конусообразный каблук – широкий у основания и сильно зауженный к низу каблук. Высота может варьироваться от 5 до 12 см. 7. Каблук-столбик - достаточно широкий прямой каблук высотой от 5 см и выше. 8. Танкетка – сплошная подошва с подъемом, иногда без подъема, высотой от 4 до 20 см. 9. Каблук-шпилька (стилеты) - тончайший каблук высотой 8-12 см.[2] Идеальная высота каблуков Существует две точки зрения на идеальную высоту каблука: 1. Ученные выяснили, что для того, чтобы определить идеальный размер каблуков для себя, нужно разделить размер своей стопы на 7. Например, если мой размер обуви 36, тогда 36 : 7 5 см, следовательно для меня идеальная высота каблука составляет 5 см. [3] 2. С медицинской точки зрения в повседневной обуви идеальная высота каблука должна быть в пределах 2-4 см. При ношении более высокого каблука нагрузка на ноги распределяется не физиологично, стопа перестает пружинить, и каждый шаг отдает по позвоночнику. Через какое-то время это чревато заболеваниями вен, суставов и позвоночника. Босиком ходить полезно, но не практично, поэтому человечество изобрело в помощь стопе мягкотканую обувь на плоской подошве. Однако обувь на плоской подошве (балетки, кеды) мешает человеку амортизировать – под тяжестью тела свод стопы опускается вниз, стопа расплющивается. В результате такой деформации возникает плоскостопие, которое вызывает сильные мучительные боли. [4] Рекомендуемый возраст для ношения обуви на каблуках Хорошо, если ношение высокого каблука начинается после формирования скелета. На самом деле, у ортопедов, в профессиональной литературе и в профессиональных ортопедических обществах единого взгляда на этот вопрос нет. Если всё это происходит синхронно возрасту и увлечениям девочки, то, наверное, родители успеют ей помочь с подбором обуви, с оптимальным размером, с оптимальными нагрузками. Кроме того, ребенку некогда носить каблук долго, ему необходимо быть активным и подвижным, прыгать и бегать и т.д. На каблуках всего этого не сделаешь, поэтому, если девочки и надевают обувь на каблуке, то достаточно редко. Девочка в скелете складывается раньше, чем мальчик. Завершенный скелет у девочки формируется примерно к 17-18 годам, а у мальчиков – к 25. Примерно в этом возрасте девушки и начинают постоянно носить обувь на каблуках. По оценкам специалистов нельзя носить обувь на каблуке ранее, чем с 17тилетнего возраста. А по данным, полученным мною в результате анкетирования, девушки нашей школы в среднем начали одевать обувь на каблуках с 14-ти лет, что не соответствует медицинским рекомендациям и может привести к деформации стопы, нарушению осанки и неправильному формированию грудной клетки. [5] Кому не рекомендуется носить каблук К сожалению, данный список не такой уж и короткий. - беременным женщинам; - девочкам-подросткам, которые находятся в стадии активного роста; - женщинам, которые страдают варикозным расширением вен или плоскостопием; - тем, чей рабочий день проходит все время "на ногах": официантки, парикмахеры, продавцы, учителя; - женщине, имеющей более 12 кг лишнего веса. [6] Вред высоких каблуков: Воздействие каблука Последствия Смещение центра тяжести. Высокий каблук вынуждает Воспалительные процессы тело приспосабливаться и существовать в пищеварительной системы и недружелюбных условиях: центр тяжести смещается органов малого таза, вперед, спина для сохранения равновесия уходит назад. остеохондроз, мышечные Происходит смещение позвонков и таза, усиливается боли, искривление изгиб спины, вслед за этим смещаются внутренние позвоночника и другие органы. заболевания спины. Перегрузка передней части стопы. Меняется точка Натоптыши на ногах, опоры, вместо всей поверхности стопы нагрузка идет поперечное плоскостопие, только на носок. Из-за ненормального перераспределения артриты (воспаления нагрузки пяточное сухожилие оказывается суставов), артрозы незадействованным и постепенно атрофируется, (деформации суставов), отеки, ограничивается движение голеностопного сустава, тромбофлебит, варикозное деформируются мышцы и плюсневые кости. При этом расширение вен. нарушается кровообращение, спота перестает пружинить. Перенапряжение мышц. Если указанные выше Гипертонус матки — проблемы грозят жертвам красоты в долгосрочной перспективе, то для будущих мам последствия хождения на высоких каблуках могут проявиться значительно быстрее. Ведь идет постоянное напряжение мышц, повышенная нагрузка на и без того страдающий позвоночник, нарушается столько важное в это время повышение угрозы выкидыша; неправильное положение плода; растяжки на животе из-за смещения центра тяжести вперед; отеки; боли в спине. кровоснабжение органов таза. Травмы. Дамы на каблуках чаще вывихивают ноги и при падениях получают более серьезные травмы, нежели их «приземленные» товарки. Это объясняется как тем, что на каблуке сложнее сохранить равновесие, так и эффектом высоты. Перелом вместо банального синяка, растяжение там, где в другом случае все обошлось бы легким ушибом, и масса неприятностей на неровном месте. Свое исследование я начала с анкетирования девушек 10-11 классов МОУ СОШ№266. Анкета включала в себя следующие вопросы (См. Приложение №2). 1.Возраст В результате анкетирования 72-х человек выяснилось - средний возраст анкетируемых – 16 лет; 2. Размер обуви 3. Вес Средние наиболее распространенные размеры обуви и соответствующие им средние значения веса отражены в таблице 1. Таблица 1. Размеры, вес, частота встречаемости. Количество, шт. Размер Средний вес, кг 3 35 47 15 36 50 26 37 52 17 38 55 9 39 61 2 40 57 Так как наиболее распространенными являются размеры 36 по 38, то для исследования – определения давления тела – я решила использовать именно эти размеры. В физике для определения давления тела на поверхность существует формула: , так как ноги у нас две, то мы используем формулу , Где Р – давление, m –масса, g – константа, равная 10, s – площадь поверхности на которую оказывается давление. Если человек стоит в обуви без каблука, то площадь поверхности больше, чем площадь поверхности в обуви без каблука, проведя расчеты по формуле, я получила следующие результаты – таблица №2. Таблица 2. Сравнительная характеристика зависимости давления от площади поверхности, на которую оказывается давление. Размер обуви Давление, оказываемое на стопу в обуви, кПа Без каблука На каблуке 36 19 42 37 17 36 38 18 35 Явно видна зависимость разницы давления на стопу в обуви на каблуке и без. Давление, оказываемое на стопу в обуви на каблуке, почти в два раза превышает давление, оказываемое на стопу в обуви без каблука. По расчетам ученых при ходьбе это давление еще увеличивается более чем в два раза!!! 4. Какую обувь предпочитаете? А) кроссовки Б) кеды, балетки В) обувь на каблуках Ученицам было предложено ответить на этот вопрос в анкете, но кроме этого я решила подсмотреть, на самом ли деле такое большое количество девушек предпочитают обувь на каблуках. Для этого я три дня фиксировала типы обуви на каждой ученице 10-11 класса и вот, что у меня получилось. Результаты приведены в диаграмме№1 и №2. Диаграмма №1. Предпочитаемая обувь Диаграмма №2. Предпочитаемая обувь на по теории (указано в анкете).практике (зафиксировано мною). Из диаграммы видно, что теория и практика совпали почти 100%-но. Большая часть опрошенных предпочитают обувь без каблука (кеды, балетки, кроссовки) – 67% (или 49 учениц) и лишь 33% выбирают обувь с каблуком. 5. Если вы носите обувь на каблуках, то высота вашего каблука А) 2-4 см Б) 5-7 см В) 7-9 см Г) 10 см и выше Диаграмма №3. Предпочтение высоты каблука. Из диаграммы видно, что большинство девушек предпочитают каблук высотой 79 см, что с медицинской точки зренияявляется очень вредным для здоровья подростка. Если рассматривать с точки зрения ученых, при среднем размере обуви 37, высота каблука должна составлять не более 5,5 см. 6. С какого возраста вы носите обувь на каблуках? Диаграмма №4. Сравнительная характеристика возраста, с которого девушки начали носить обувь на каблуках. 24% девушек стали носить обувь на каблуках с 13-ти лет, 30% - с 14-ти лет и 25% - с 15-ти лет, что по мнению врачей-ортопедов очень опасно, ведь это может привести к деформации стопы, нарушению осанки и неправильному формированию грудной клетки, так как скелет девушки окончательно формируется только к 17-18 годам. 7. Как вы себя чувствуете в обуви на каблуках? А) легко, комфортно Б) не комфортно В) кода снимаю, очень радуюсь Диаграмма №5. Сравнительная характеристика ощущения в обуви на каблуках. В результате опроса выяснилась интересная деталь – большинству девушек лучше живется без высоких каблуков! Встает риторический вопрос: «Так зачем же мы так над собой издеваемся?». Кстати, поиски ответа на этот вопрос могли бы лечь в основу моей будущей работы! 8. Считаете ли Вы, что ходить в обуви на высоком каблуке вредно? А) да Б) нет Диаграмма №6. Мнения учениц о вреде обуви на каблуках. Мне жаль, что большинство девушек заблуждаются. Ношение обуви на высоком каблуке может пагубно сказаться на женском здоровье сейчас и в будущем: остеохондроз, мышечные боли, искривление позвоночника, поперечное плоскостопие, артриты (воспаления суставов), артрозы (деформации суставов), отеки, варикозное расширение вен и многое другое. Выводы, к которым я пришла в результате исследования: 1. Давление, оказываемое на стопу в обуви на каблуке, почти в два раза превышает давление, оказываемое на стопу в обуви без каблука. 2. Большая часть опрошенных предпочитают обувь без каблука (кеды, балетки, кроссовки) – 67% (или 49 учениц) и лишь 33% выбирают обувь с каблуком. 3. Я выяснила, что большинство девушек предпочитают каблук высотой 7-9 см, что с медицинской точки зренияявляется очень вредным для здоровья подростка. Если рассматривать с точки зрения ученых, при среднем размере обуви 37, высота каблука должна составлять не более 5,5 см. 4. Большая часть опрошенных девушек стали носить обувь на каблуках с 13-15-ти лет, что, по мнению врачей-ортопедов очень опасно, ведь это может привести к деформации стопы, нарушению осанки и неправильному формированию грудной клетки, так как скелет девушки окончательно формируется только к 17-18 годам. 5.Большинство девушек заблуждаются, думая, что туфельки безопасны для здоровья. Ношение обуви на высоком каблуке может пагубно сказаться на женском здоровье сейчас и в будущем. 6. В ходе проведения исследования я выявила очень тесную взаимосвязь влияния физических величин на здоровье человека и подтвердила свою гипотезу. 7. Рекомендации, которые я разработала по профилактике заболеваний, которые могут быть вызваны ношением обуви на каблуках: 1) Высокий каблук не рекомендуется носить более 2-3 часов в день и не более 2-3 раз в неделю. 2) Обязательно следует давать ногам отдых, больше ходить босиком, делать массаж, пользоваться специальными кремами для усталых ног. 3) Не рекомендуется носить высокий каблук женщинам с предрасположенностью к артритам, варикозному расширению вен и другим заболеваниям ног. 4) Не стоит носить высокий каблук тому, кто подолгу находиться на ногах. Список литературы: 1. Всё обо всем. А.А Кременчугский, В.И. Малахов 2. www.all-acessories.ru 3. www.top-land.ru 4. www.ask4style.ru 5. Анатомия и физиология детей и подростков. М.Р. Сапин, З.Г. Брыксина 6.Популярная медицинская энциклопедия Н. Ланцман, В. И. Бородулин, А. В. Бруенок