К. Ю. Силкин Лекция История и предмет экологии человека

Вид материала

Лекция

Содержание Лекция 5. Повреждающие факторы антропогенной среды, оказывающие влияние на здоровье человека Физическими мутагенами Химические мутагены Экзогенные тератогены Лекция 6. Понятие адаптации человека к окружающей среде Кратковременная адаптация

Подобный материал:

• Экология человека как научная, 87.99kb.
• Вопросы к зачету по дисциплине «Экология», 38.39kb.
• Шилов И. А. Экология. М.: Высшая школа, 1998. Николайкин Н. И., Николайкина Н. Е.,, 25.15kb.
• Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальной дисциплине 03. 02., 89.09kb.
• Концепция взаимодействия человека с природой в традиционном и современном обществах., 35.66kb.
• Психология лекция Введение: предмет, история, подходы, 375.54kb.
• Конспект лекций по Экологии Лекция, 3388.53kb.
• Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 03. 02. 08 экология, 290.05kb.
• Лекция по предмету «История искусства», 427.71kb.
• Расписание занятий ii-го семестра группы А2-02 Понедельник Время Предмет Ауд. 8: 45-9:, 55.33kb.

Лекция 5. Повреждающие факторы антропогенной среды, оказывающие влияние на здоровье человека

К числу повреждающих относятся факторы, обладающие мута­генным, канцерогенным и тератогенным действием. В основе этих влияний лежит повреждение генетического материала, т.е. образо­вание генных, хромосомных и геномных мутаций. В случае их воз­никновения и закрепления в соматических клетках они могут при­вести к опухолевому росту, преждевременному старению. Измене­ние наследственной информации, заключенной в геноме половых клеток, может передаваться по наследству и проявляться у последу­ющих поколений в виде наследственных болезней или болезней с наследственной предрасположенностью. Мутации, совершающиеся при внутриутробном развитии организма, могут стать причиной различных врожденных уродств, аномалий обмена веществ.

Своеобразие среды, окружающей современного человека, заклю­чается в накоплении факторов, увеличивающих возможность воз­никновения мутаций. Такие мутации, частота которых превышает частоту спонтанного мутирования, называются индуцированными, а факторы, их вызывающие, мутагенами.

Физическими мутагенами являются ионизирующие излучения (источники их – медицинские приборы, атомная энергетика, изо­топы радиоактивных элементов, применяемых в промышленности), ультрафиолетовое излучение. Помимо технических источников большое значение имеет истончение озонового слоя Земли и про­никновение жестких ультрафиолетовых лучей в приземной слой атмосферы.

Химические мутагены, число которых на Земле очень велико, представлены в окружающей среде тремя основными группами:

• естественные неорганические вещества (нитраты, нитриты, ТМ) и естественные органические вещества (алкало­иды¹, гормоны² и др.);
  
• переработанные природные соединения (продукты переработ­ки нефти, сжигания угля и древесины, компоненты выхлопных га­зов, пищевые отходы и др.);
  
• химические продукты, не встречающиеся в природе, синтезированные человеком (пестициды³, синтетические полимеры и др.). Это многие соединения, являющиеся источником свободных радикалов⁴, а также многие лекарственные и косметические средства.
  

Активными биологическими мутагенами являются вирусы, ток­сические продукты гельминтов.

Установлена тесная зависимость между мутагенными и канцеро­генными свойствами веществ. Многие факторы среды, окружающей человека в условиях техносферы, обладают способностью превращать нормальные клетки в раковые. В группу наиболее активных канцерогенов вхо­дят радиоактивное, рентгеновское и ультрафиолетовое излучения, бенз(а)пирен¹, асбест, некоторые алкалоиды. К числу биологических канцерогенов принадлежат вирусы.

Тератогенез – возникновение уродств в результате наследст­венных изменений, вызванных повреждающими факторами в период внутриутробного развития. Действие тератогенных факторов (тератогенов) особенно опасно в критические периоды индивиду­ального развития (периоды включения и переключения генов и из­менения обмена веществ).

Экзогенные тератогены (как и все мутагены) могут иметь физическую, химическую и биологическую природу. Из физических факторов особенно опасно облучение в первые 6 недель внутриутробного развития. Тератогенное действие доказано для:

• ряда лекарственных препаратов (антибиотики ряда тетрациклина),
  
• алкоголя, веществ табачного ды­ма, наркотиков,
  
• химических веществ – бензола, фенола, формалина, бензина, солей ТМ (свинец, ртуть, мышьяк, хром, кадмий).
  
• некторых вирусов (оспы, гриппа, краснухи, ветрянки, кори, паротита и др.),
  
• токсических продуктов простейших (например, ма­лярийного плазмодия, токсоплазмы), бледной спирохеты – возбу­дителя сифилиса, туберкулезной палочки.
  

Воздействие тератогенных факторов способно вызвать формиро­вание больших пороков развития, приводящих обычно к самопроиз­вольным выкидышам, если фактор действовал до начала органоге­неза. Малые пороки развития возникают при действии тератогенов в период закладки органов, в начале плодного периода. Внутриутробные инфекции часто вызывают фор­мирование таких пороков, как аномалии лицевого скелета, нару­шенный прикус, деформация ушных раковин, высокого нёба. Фун­кциональные нарушения могут стать результатом влияния тератогенов в плодный период. Ребенок может родиться здоровым, но че­рез некоторое время появятся симптомы поражения нервной систе­мы (косоглазие, асимметрия лица, расстройства глотания и др.) или других органов и систем (помутнение хрусталика, пороки сердца, почек, надпочечников, кишечника, скрытые аномалии скелета, тромбозы сосудов). Такие тератогенные нарушения особенно ха­рактерны для детей, перенесших внутриутробную инфекцию.

Лекция 6. Понятие адаптации человека к окружающей среде

Адаптация (от лат. adaptatio – приспособлять, прилаживать) – это совокупность морфофизиологических, поведенческих, популяционных и других особенностей вида, обеспечивающая возмож­ность существования в определенных условиях среды.

В понятие «адаптация» входят: процессы, с помощью которых организм приспосабливается к окружающей среде; состояние равновесия между организмом и окружающей сре­дой; реализация нормы реакции в конкретных условиях среды с по­мощью изменения фенотипа; результат эволюционного процесса – адаптациогенез (отбор и закрепление генов, кодирующих информацию о развившихся из­менениях).

Явление биологической адаптации присуще всем живым орга­низмам и особенно такому высокоорганизованному, как человече­ский. Условия существования любого живого организма могут быть: адекватными и неадекватными.

В адекватных условиях организм испытывает состояние комфор­та, т.е. оптимального уровня работы всех систем. В неадекватных условиях организму приходится включать дополнительные меха­низмы для обеспечения состояния устойчивости (резистентности), активизировать все процессы. Это состояние носит название «на­пряжения». Если с помощью напряжения организм не достиг состо­яния устойчивости, то развивается состояние «предболезни», а за­тем «болезни». Состояния комфорта, напряжения и адаптации составляют состояние здоровья (но не патологии); состояние адапта­ции – это нормальная физиологическая реакция.

Современные антропогенные (техногенные) условия включают, как правило, не один неблагоприятный фактор, а целый комплекс факторов, к которым должен приспособиться организм. Поэтому и ответ организма должен быть не только многокомпонентным, но и интегрированным.

Адаптация обусловлена генетической про­граммой в виде нормы реакции, т.е. диапазона протекания метаболических процессов, потенциальных возможностей для обеспечения ответа организма на изменения условий среды. Вместе с тем превращение таких потенциальных возможностей в реальные, т.е. обеспечение ответа организма на требования среды, также невозможно без акти­визации генетического аппарата (усиления синтеза нуклеиновых кислот, белков и других соединений). Данное явление называют структурным следом адаптации. При этом растет и масса мемб­ранных структур, ответственных за восприятие сигналов, ионный транспорт, энергообеспечение. После прекращения действия фак­тора среды активность генетического аппарата снижается и проис­ходит исчезновение структурного следа адаптации. Это свидетель­ствует о том, что в обеспечении состояния адаптации взаимосвязь между функциями и генетическим аппаратом – ключевое звено. Необходимо подчеркнуть также, что изменения метаболизма, на­правленные на обеспечение состояния фенотипической адаптации, составляют биохимическую стратегию адаптации, являющуюся одним из главных компонентов общей стратегии адаптации.

Различают две формы адаптации: кратковре­менную и долговременную.

Кратковременная адаптация возникает непосредственно после действия раздражителя. Она осуществляется за счет готовых, ранее сформировавшихся структур и физиологических механизмов. Это означает, что:

1. в организме всегда имеется некоторое количество резервных струк­турных элементов, например митохондрий¹, лизосом², рибосом³;
   
2. работа клеток и тканей может осуществляться по типу дублиро­вания;
   
3. имеется некоторое количество готовых веществ: гормонов, нуклеиновых кислот, белков, АТФ¹, ферментов², витаминов и др.; это так называемый структурный резерв адаптации, который может обеспечить немедленную реакцию.
   

В связи с тем, что этот резерв невелик, деятельность организма происходит на пределе фи­зиологических возможностей. Ведущими факторами является формирование стереотипного ответа, независи­мо от природы раздражителя. Развивается острый адаптационный синдром («стресс») при этом: активизируется система гипоталамус³-гипофиз⁴; усиливается синтез надпочечниками⁵ глюкокортикоидов⁶ и ад­реналина⁷; мобилизуются энергетические и структурные ресурсы. Состояние адаптации достигается быстро, но она будет устой­чивой только в том случае, если фактор перестал действовать; если фактор продолжает действовать, то адаптация оказывается несовершенной, так как резервы исчерпаны и требуется их попол­нение. Срочная адаптация проявляется генерализованными двигатель­ными реакциями или эмоциональным поведением:

• бег­ство животного в ответ на боль;
  
• увеличение теплопродукции в ответ на холод;
  
• увеличение теплоотдачи в ответ на тепло;
  
• рост легочной вентиляции и минутного объема кровообращения в ответ на недо­статок кислорода.
  

Долговременная адаптация развивается на основе реализации этапа срочной адаптации, когда включились системы, реагирующие на данный раздражитель, но не обеспечили устойчивого состояния, или если раздражитель продолжает действовать.

При долговременной адаптации высшие регуляторные центры активизируют гормональную систему; происходит мобилизация энергетических и структурных ресурсов организма; биохимическая стратегия адаптации осуществляется за счет синтеза необходимых веществ, координации их количества и вза­имных превращений; ведущую роль в обеспечении долговременной адаптации игра­ют центральная нервная система, гормональная система, генетиче­ский аппарат; результатом процесса адаптации является достижение орга­низмом состояния устойчивости, обеспечивающей организму воз­можность существования в новых условиях.

Если интенсивность фактора превышает адаптивные возмож­ности организма и состояние устойчивости не наступает, то орга­низм переходит в состояние истощения (истощаются его структу­ры, системы, функции); затем следует состояние предболезни и бо­лезни.

Социальная природа человека создала ряд особенностей про­цессов адаптации, присущих только человеку:

• количество антропогенных факторов среды резко возросло в последние десятилетия, тогда как системы адаптации формирова­лись в течение миллионов лет при отсутствии этих факторов или значительно меньшей их интенсивности и поэтому в современных экологических условиях оказываются недостаточно эффективны­ми;
  
• человек меньше связан с природой, меньше зависит от нее;
  
• человек подчинен социальным ритмам, регулирует свое поведение сознани­ем;
  
• человек сознательно выбирает иногда неадекватное поведение;
  
• человек имеет дополнительные (социальные) механизмы адаптации (одежда, обувь, жилище, организация труда, медицина, физкультура, искусство и др.).