РАЗБИРАЕМ: Физика в Биологии | Летняя школа 100Б | Марк Ламарк и Саня Эбонит

• В видео обсуждается, как физика может быть применена в биологии, и как это может быть интересно для зрителей.  

• Александр Золотухин, физик и биолог, будет рассказывать о различных биологических процессах с точки зрения физики.  

• В видео обсуждаются различные механические явления, такие как движение, взаимодействие тел и предсказание их положения в будущем.  

• Александр объясняет, что для перемещения в организме работают мышцы, суставы и опорно-двигательный аппарат.  

• Он также обсуждает понятие рычага и его применение в биологии.  

• Видео объясняет, что рычаг - это простейшее устройство, которое может быть использовано для поднятия грузов.  

• Рычаг работает на принципе равновесия, где сила, приложенная к одной стороне, должна быть равна силе, приложенной к другой стороне.  

• Это равновесие достигается путем перемещения точки опоры ближе к точке приложения силы.  

• В примере с качелями, если посадить папу ближе к оси вращения, он сможет поднять больший груз.  

• В физике момент силы обозначается буквой M, и он равен произведению силы на плечо.  

• В примере с рукой, момент силы, создаваемый бицепсом, больше, чем момент силы, создаваемый грузом.  

• Золотое правило механики гласит, что если мы выигрываем в силе, мы проигрываем в перемещении.  

• Это можно увидеть на примере с подъемом груза на высоту эбонитовой палочки.  

• Если мы увеличиваем силу, мы уменьшаем перемещение, и наоборот.  

• Рычаг первого рода - это классическая качелька, где силы действуют с обеих сторон от оси вращения.  

• Рычаг второго рода - это когда силы действуют с одной стороны от оси вращения, а с другой стороны сил нет.  

• Рычаг третьего рода - это когда сила действует близко к оси вращения, и перемещение происходит на значительное расстояние.  

• В примере с рукой, бицепс создает момент силы, который перемещает руку на большое расстояние.  

• В видео обсуждается понятие рычагов и их применение в различных ситуациях, включая движение руками и ногами человека.  

• Рассматривается пример с бицепсом, который является рычагом третьего рода.  

• Утки имеют форму плоскодонной лодки, что обеспечивает их устойчивость и плавучесть.  

• Центр тяжести утки находится в нижней части, что помогает ей сохранять равновесие.  

• Центр масс - это точка, за которую можно взять объект и он не будет крутиться.  

• Нахождение центра масс может быть полезным лайфхаком для определения равновесия объекта.  

• Утка имеет длинную шею и клюв для вылавливания пищи из воды.  

• У нее короткие ноги с перепонками для быстрого движения в воде.  

• Утка имеет водоотталкивающее свойство секрета железы, которое препятствует намоканию тела.  

• Гидравлика - наука о законах движения и равновесия жидкостей.  

• В кровеносной системе гидравлика представлена в виде сосудов, которые делятся на артерии, артериолы, капиллярное русло и вены.  

• Скорость движения крови в сосудах зависит от их диаметра: чем меньше диаметр, тем больше скорость.  

• В узких сосудах скорость выше, чем в широких, из-за разницы давлений.  

• В капиллярах скорость самая низкая, так как они имеют общее большое поперечное сечение и многочисленные капилляры.  

• В видео обсуждается сопротивление и скорость кровотока в различных сосудах.  

• Упоминается, что артериолы являются сосудами сопротивления, так как они имеют наибольшее сопротивление кровотоку.  

• Объясняется, что сопротивление зависит от длины сосуда, вязкости крови и радиуса сосуда.  

• В видео обсуждается, что скорость кровотока уменьшается по мере прохождения крови из артерий в артериолы и далее в капилляры.  

• Упоминается, что самое низкое давление в венах, так как они находятся в конце кровеносного русла и приносят кровь к сердцу уже отработанную.  

• Объясняется, что скорость кровотока в венах находится где-то посередине, так как площадь поперечного сечения вен меньше, чем у капилляров, но больше, чем у артерий.  

• Сила трения замедляет движение, а давление в конце кровеносного русла становится низким.  

• Сердце выполняет роль источника тока, который выталкивает кровь из левого желудочка в правый.  

• Варикоз - расширение вен нижних конечностей, связанное с возрастом и малоподвижным образом жизни.  

• Гравитация и давление влияют на движение крови к сердцу, особенно у жирафа, у которого голова находится далеко от сердца.  

• Кровь должна двигаться к сердцу против силы тяжести, для этого необходимы гладкие мышцы в стенках вен, клапаны и скелетные мышцы.  

• В растениях вода поднимается против силы тяжести за счет испарения и нижнего концевого двигателя.  

• В видео обсуждается задание про жирафа, которое вызвало вопросы у многих учеников.  

• У жирафа артериальное давление в сонных артериях составляет 220/180, что выше, чем у человека.  

• Это связано с тем, что у жирафа сердце находится дальше от головы, и кровь должна преодолеть большее расстояние, чтобы достичь головного мозга.  

• Давление - это сила, с которой жидкость давит на стенку.  

• У жирафа давление в конечностях выше, чем у человека, потому что путь крови длиннее.  

• Соединительная ткань вокруг капилляров у жирафа имеет большую плотность, чтобы противодействовать давлению и защитить сосуды от перерастяжения.  

• В видео обсуждается вопрос о том, почему у людей с гипертонической болезнью возникают отеки ног.  

• Ответ заключается в том, что при длительном повышенном артериальном давлении затрудняется отток жидкости, что приводит к отекам.  

• Это происходит из-за того, что жидкость переходит из капилляров в межклеточное пространство, где ее объем увеличивается, что вызывает отек.  

• В видео обсуждаются факторы, которые способствуют венозному кровотоку.  

• К ним относятся сокращение стенок мышц вен, наличие клапанов в венах, присасывающая сила сердца и грудной клетки, а также разность давлений в начале и конце кровеносного русла.  

• В видео объясняется, что осмос - это диффузия растворителя через клеточные мембраны или стенки легочных альвеол.  

• Это происходит, когда концентрация частиц в одной области выше, чем в другой, и они перемещаются в область с меньшей концентрацией, пока концентрации не выровняются.  

• В видео обсуждается процесс диффузии и осмоса, который происходит через полупроницаемую мембрану.  

• Диффузия - это движение частиц, способных пройти через мембрану, из области большей концентрации в область меньшей.  

• Осмос - это движение растворителя через мембрану из разбавленного раствора в концентрированный.  

• В видео объясняется, что вода движется в более концентрированный раствор, чтобы уравнять концентрации.  

• В видео обсуждаются различные типы растворов: изотонические, гипотонические и гипертонические.  

• Изотонический раствор имеет концентрацию веществ, близкую к нормальной концентрации в клетках.  

• Гипотонический раствор имеет низкую концентрацию веществ, а гипертонический - высокую.  

• В гипотоническом растворе вода движется в клетку, так как концентрация веществ в клетке выше.  

• В гипертоническом растворе вода выходит из клетки, так как концентрация веществ в растворе выше.  

• В изотоническом растворе вода может как заходить, так и выходить из клетки, так как концентрация веществ близка к нормальной.  

• Растительные клетки находятся в небольшом тургаре, что означает напряжение и повышенное давление внутри клетки.  

• В гипертоническом растворе происходит плазмолис, когда протопласт (внутреннее живое содержимое клетки) отходит от клеточной стенки.  

• В изотоническом растворе вода заходит и выходит, но в гипотоническом растворе клетка будет сильно распирать.  

• Сократительная вакуоль поддерживает водно-солевой баланс, накапливая и выталкивая жидкость из клетки.  

• Сократительная вакуоль накапливает жидкость, которая поступает к ней, и затем выталкивает ее из клетки.  

• В пресной воде инфузория туфелька живет в среде с меньшей концентрацией натрия хлора, чем внутри ее клеток.  

• Если бы у инфузории не было сократительных вакуолей, она бы умерла из-за нарушения водно-солевого баланса.  

• При увеличении концентрации соли в растворе, частота пульсации сократительных вакуолей уменьшается.  

• При длительном пребывании в десятипроцентном растворе соли, инфузория погибает из-за обезвоживания и нарушения биохимических процессов.  

• Инфузория пульсирует сократительного кольца.  

• Концентрация солей в плазме крови соответствует концентрации 0.9 хлорида натрия в физрастворе.  

• Физраствор - раствор, используемый для растворения лекарственных препаратов.  

• Эритроциты в растворе Б сморщились из-за потери воды.  

• Вода движется в сторону большей концентрации веществ.  

• Мужик на приеме у окулиста не может назвать букву "м".  

• Врач спрашивает: "Какая буква?".  

• Мужик молчит.  

• Врач: "Вы букву не видите?".  

• Мужик: "Вижу".  

• Врач: "Какая буква?".  

• Мужик: "Эп".