Биомедицинская Олимпиада школьников

Биомедицинская Олимпиада школьников организуется на факультете фундаментальной медицины (ФФМ) МГУ им. М.В. Ломоносова с 1999 г. Изначально она являлась частью конкурсной программы, проводимой в рамках конференции для одаренных школьников «Шаг в Будущее»; с 2005 г. олимпиада приобрела самостоятельный статус, а ее участником может стать любой школьник России. Так, в 2005 и 2006 гг. в числе многочисленных участников наряду со школьниками из Москвы и Московской области в олимпиаде принимали участие школьники из Набережных Челнов, Обнинска, Тулы, Липецка, Барнаула, Челябинска, Белгорода и других городов регионов России.

Целью олимпиады является выявление талантливых и способных школьников, интересующихся медициной и биологией, стимуляция у них творческого мышления, развитие «пытливости ума».

Задания Биомедицинской Олимпиады школьников включают 5–7 оригинальных задач различной специфики и уровня сложности. Задачи составляются коллективом ФФМ МГУ (профессорско-преподавательским составом кафедр естественнонаучного профиля, аспирантами, ординаторами и студентами). Для решения задач школьнику совсем не обязательно владеть сугубо специфическими медицинскими знаниями, знать обо всех болезнях, методах лечения и т.д. Необходимо лишь набраться смелости, найти творческое применение всему тому, чему вас учили в школе. Задания ориентированы на применение эрудиции и творческого мышления в дополнение к тем знаниям, которые учащиеся получили из школьных курсов не только биологии, но и химии, физики, ОБЖ и т.д. Участники Олимпиады каждый год доказывают нам своими результатами, что на уровне школы вполне возможно обсуждение серьезных медицинских проблем, критическое отношение к публикуемым материалам в научно-популярной литературе и СМИ.

Письменные работы участников Олимпиады оценивает комиссия. При этом каждую задачу проверяет отдельная бригада, возглавляемая автором задачи. Мы убедились, что именно подобная система проверки обеспечивает наиболее объективные результаты и, как следствие, определяет дей-ствительно сильнейших участников.

Победители награждаются медалями, почетными грамотами и специальными призами. Льгот при поступлении на ФФМ МГУ победители олимпиады не имеют.

Очередная Биомедицинская Олимпиада школьников состоится 7 апреля 2007 г., в 13.00, в здании ФФМ МГУ (г. Москва, Ломоносовский проспект, д. 31, корп. 5). Приглашаются все желающие школьники 9–11(12)-х классов. Для участия необходимо отправить заявку (указать Ф.И.О., класс, город, контактный телефон/e-mail) на электронную почту Оргкомитета Олимпиады svb-ffm@yandex.ru, либо сообщить о своем желании участвовать в Олимпиаде по телефону 8-917-552-92-90 (звонки принимаются с 17.00 до 20.00 ежедневно, SMS-сообщения – круглосуточно).

Узнать дополнительную информацию, прошлогодние задания, схему проезда на ФФМ, а также задать все интересующие вопросы можно на сайте Олимпиады www.svb-ffm.narod.ru, либо позвонив в Оргкомитет Олимпиады по телефону 8-917-552-92-90 ежедневно с 17.00 до 20.00.

Задания Биомедицинской Олимпиады школьников – 2005 г.

Задача 1

То, что мы знаем, – ограниченно,
а что не знаем, – бесконечно.

Апулей

Вкусовые ощущения у человека и множества животных возникают при активации хеморецепторов языка.
У человека рецепторы, чувствительные к разным вкусам (горькому, кислому, соленому и сладкому), расположены на разных участках языка. Известно и распределение этих участков:

1. Объясните, в чем выгода неодинаковой вкусовой чувствительности на разных участках поверхности языка.

2. Предложите эксперименты, позволяющие определить схему распределения участков той или иной вкусовой чувствительности на поверхности языка травяной лягушки.

Пояснение. Вначале необходимо разобраться (экспериментально!), какие вкусовые ощущения присущи травяной лягушке (такие же, как у человека: горькое, кислое, соленое и сладкое, либо лишь некоторые из них, или вообще не присущи вкусовые ощущения). Далее необходимо придумать собственно основную часть эксперимента. Учтите, что спросить лягушку, какой она чувствует вкус, невозможно!

Задача 2

Существуют две диеты для похудения. В первой рекомендуется больше пить, во второй, наоборот, –
меньше.
1. Объясните механизм действия первой и второй диет.
2. Почему, казалось бы «противоположные», первая и вторая диеты приводят к одинаковому эффекту?

Задача 3

Почему применение сразу двух антибиотиков может быть не в 2, а в 1000 раз эффективнее, чем применение каждого антибиотика по отдельности или даже по очереди? Возможен ли в каких-либо случаях обратный эффект: применение одновременно двух антибиотиков во много раз менее эффективно, чем тех же антибиотиков по отдельности? Как вы понимаете значение термина «эффективность» в данной задаче? Как можно «измерить» эффективность того или иного антибиотика?
Пожалуйста, все ваши предположения и гипотезы обоснуйте.

Задача 4

Приехав в деревню, Леша Ш. и его сестра Марина пошли искать, у кого можно покупать молоко. Договорились с одной старушкой (тетей Клавой), а на следующий день у колодца к ним подошла другая старушка (тетя Маша) и стала говорить: «А что это вы у нее молоко-то берете? У нее корова лейкозом болеет, у нее никто не покупает. У меня берите, моя корова – здоровая». Леша и Марина задумались – очень ли страшно для них будет пить молоко лейкозной коровы. А как вы считаете – вредно это или нет? Обоснуйте ваш ответ.

Задача 5

Существование живых организмов неразрывно связано с ферментами, которые ускоряют реакции метаболизма. Но ферменты, представленные в основном белками, весьма чувствительны, в частности, к повышению температуры, приводящему к денатурации (потере естественной активной структуры) белка, а значит, к инактивации ферментов и, в конечном счете, к гибели организма. Как вы полагаете, почему же тогда возможно существование микроорганизмов, в норме обитающих в экстремальных условиях (например, в гейзерах, где температура очень высока)? Предложите как можно больше версий.

Задача 6

В вагонах Московского метро расклеено множество красочных рекламных плакатов, в том числе и следующего содержания: «NUROFEN: быстро и безошибочно находит очаг боли и уничтожает ее». Пожалуйста, «оцените» это утверждение: может ли (и если да – то как) лекарственный препарат (NUROFEN), принимаемый в таблетках per os («через рот»), быстро и безошибочно, «не запутавшись», найти очаг боли (допустим, расположенный в голове) и нейтрализовать ее. Предложите как можно больше обоснованных версий.

Авторы задач:
Л.АБОВЯН, Т.БРАСЛАВСКАЯ,
М.ГАНТМАН, О.ГРИНЕНКО, В.ГРИЦЕНКО

Задания Биомедицинской Олимпиады школьников – 2006 г.

Задача 1

Компьютерная томография (КТ) является одним из методов рентгеновского исследования. Получение любого рентгеновского изображения основано на различной плотности органов и тканей, через которые проходят рентгеновские лучи.
При обычной рентгенографии снимок является отражением исследуемого органа или его части. При этом мелкие патологические образования могут быть плохо видны или вовсе не визуализироваться вследствие суперпозиции тканей (наложения одного слоя на другой).
Для устранения этих помех в практику была введена компьютерная томография, за которую ее создатели А.Кормак и Г.Хаунсфилд были удостоены Нобелевской премии. Метод дает возможность получения изолированного изображения поперечного слоя (поперечных срезов) тканей. Это достигается с помощью вращения рентгеновской трубки с узким пучком рентгеновских лучей вокруг пациента, а затем реконструкции изображения с помощью специальных компьютерных программ. Изображение в поперечной плоскости, недоступное в обычной рентгенодиагностике, часто является оптимальным для диагностики, т.к. дает четкое представление о соотношении органов.
Ниже вам предлагаются два изображения, полученные методом компьютерной томографии. Для каждого изображения вам необходимо:

Компьютерная томография

1) определить примерный уровень прохождения «поперечного среза» через тело человека (для этого рекомендуем нарисовать схематично силуэт человека и поперечной линией указать место прохождения «среза»);
2) привести названия органов/структур, обозначенных цифрами.

Задача 2

В научно-фантастических произведениях XX в. рассматривались разные решения, связанные с проблемой перенаселения Земли. В частности, кроме освоения близко (или не очень) расположенных планет с более (или менее) подходящими для человека условиями предлагалось построить подводные поселки.
Какие анатомо-физиологические изменения отличали бы человека, рожденного и выросшего в таком подводном поселке в прибрежной зоне Черного моря (глубина 35 м) от человека, рожденного и выросшего в горах Кавказа на высоте 3500 м? (Учтите, что рассматриваемые люди имеют одинаковый набор генов, а их родители были без генетических дефектов.)

Задача 3

Теория кровообращения древнеримского врача-естествоиспытателя Галена (129–204 гг. н.э.) была основой обучения во всех западных университетах вплоть до конца XVI в. Любые попытки опровержения теории жестоко карались.
Ниже приведены некоторые из основных положений теории Галена:

– центром кровообращения является печень;
– сердце состоит из двух частей: левого и правого сердца;
– правое сердце наполнено кровью и разносит ее по всему организму;
– левое сердце наполнено божественной пневмой, которая разносится по всему организму;
– между левым и правым сердцем имеется отверстие, через которое кровь левого сердца питает правое.

Необходимо отметить, что практической основой теории послужило изучение Галеном анатомии тел умерших гладиаторов и тайных абортивных материалов.

1. Как Вы думаете, почему так долго (вплоть до ХVI в.) жестоко карались любые попытки опровержения теории Галена?
2. Какие из перечисленных выше положений согласуются, а какие не согласуются с современными представлениями о кровообращении?
3. Как вы думаете, на каких основаниях Гален мог прийти к тому или иному положению своей теории? (Рекомендуется разобрать отдельно каждое из перечисленных в задаче положений, особенно не согласующиеся с современными представлениями.) Предложите как можно больше версий.

Задача 4

Недавно в прессе появилась информация о создании японскими парфюмерами духов, способных уменьшать аппетит. В новые духи производители добавили ароматы перца, фенхеля и грейпфрута. Как сообщает пресса, по мнению ученых, сочетание этих трех душистых ингредиентов снижает аппетит и способствует сжиганию жира. Для большего эффекта производители применили эти ароматы также и в лосьонах для тела, утверждая, что за месяц подобный парфюм поможет сбросить до 2 кг лишнего веса.
Пожалуйста, предложите физиологические механизмы, способные объяснить столь интересный эффект описанных парфюмерных изделий.

Задача 5

В народе слово «химия» воспринимается как нечто резко отрицательное. Многие фирмы завлекают покупателей лозунгами: «У нас все только натуральное», «Продукт сделан на основе трав». Существуют и научные доказательства наличия большего количества побочных эффектов у выделенных биологически активных соединений или химически синтезированных аналогов. Так, например, зависимость от кофеина при употреблении его в составе кофе возникает через десятки лет, а при введении эквивалентного количества чистого вещества – через несколько недель.
1. Имеют ли право на существование современные фармакологические препараты или надо срочно заменять их «травками»?
2. Постарайтесь выявить причины различного действия выделенного вещества и того же вещества в растительном сырье.

Задача 6

Все чаще в различных источниках появляются сообщения о том, что врачам уже удалось поставить «на поток» операции по трансплантации кожи, почек, печени, сердца, костного мозга, легких.
Попробуйте расположить эти операции по сложности и проценту удачных исходов, а также по прогнозу (отторжение, повышенная смертность). Обязательно обоснуйте ваше решение.

Авторы задач:
В.КОШЕЛЕВ, М.ДАВДОВА,
Л.АБОВЯН, Д.УСТЮЖАНИН, И.РУСАКОВА