Биология. колок 2.5.3. Модульная единица 5 Экология. Биосфера Теоретический опрос
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
14.Введение в медицинскую экологию. Цели и задачи медицинской экологии. Характеристика среды обитания, единый интегральный критерий качества среды Медицинская экология – наука, изучающая характер взаимодействия человека и окружающей среды, устанавливающая причинно-следственные связи между качеством среды и состоянием здоровья, разрабатывающая методы диагностики и профилактики неблагоприятного влияния факторов окружающей среды на человека. Целью медицинской экологии является разработка мероприятий, обеспечивающих сохранение (восстановление) оптимального для здоровья людей экологического баланса на конкретных территориях. Сфера вопросов (задач) медицинской экологии: Показатели (параметры) различных функций и систем организма как критерии оценки качества окружающей среды Роль и место факторов окружающей среды в её влиянии на здоровье по доле в их совокупном воздействии Экологические аспекты совокупного действия на людей негативных и позитивных факторов окружающей среды Оценка медико-экологического риска и медико-экологической ёмкости ландшафтов Характеристика среды обитания людей Благодаря наиболее высокому уровню организации человека, которого он достиг как биосоциальное существо, его взаимоотношения со средой обитания имеют существенные особенности. Человек как экологический фактор в отличие от животных не только пользуется природными ресурсами, но, действуя на нее целенаправленно и осознанно, господствует над ней, приспосабливая природные условия к своим потребностям. Это достигается благодаря тому, что человек в отличие от растений и животных, использующих для своих потребностей энергию Солнца или органического вещества, накопленного в процессе фотосинтеза, применяет различные источники энергии, в том числе недоступные другим живым организмам: энергию ископаемого топлива, водных потоков, атомную и термоядерную. Энерговооруженность и техническая оснащенность человека неуклонно растут, и это позволяет ему заселять самые разнообразные условия обитания и снимает естественные барьеры ограничения численности человеческих популяций. Таким образом энергия, которой манипулируют люди, обращается ими на изменение среды обитания. В отличие от животных и растений возможность широкого расселения достигается не путем изменения людьми их собственной биологии, а путем создания очеловеченной среды. В результате этого естественные экосистемы вытесняются антропогенными экосистемами, в которых человек является абсолютно доминирующим экологическим фактором. Среда обитания человека включает биоприродный и социально-культурный компоненты, или естественную и искусственную среды. В обоих средах человек представлен как социальное существо.  Интегральным показателем качества окружающей среды является здоровье человека В условиях нарастания экокризиса необходим единый интегральный критерий качества среды. Согласно уставу ВОЗ (1968), этим критерием служит состояние здоровья населения. Если окружающая среда оказывается нездоровой, если действие каких-либо факторов среды превышает адаптационные возможности человека, то это будет вызывать патологические сдвиги как у отдельных людей, так и населения в целом, особенно у наиболее восприимчивых слоёв населения (дети и подростки, пожилые, люди с хроническими заболеваниями и т.д.). В этом случае без улучшения качества среды обитания увеличение объёма оказания медицинской помощи не будет оказывать должного эффекта. Неблагоприятная окружающая среда может выступать на первый план как фактор риска, её необходимо улучшать. 15. Окружающая среда, как фактор, влияющий на здоровье человека. Экологически зависимые болезни человека Существует теснейшая взаимосвязь между человеком и окружающей средой, поэтому следует помнить, что власть человека над ней не безгранична. Взаимосвязь организмов со средой их обитания изучает экология, а закономерности взаимодействия человека или общества и окружающей среды — экология человека, или социальная экология. Любые элементы окружающей среды, способные оказывать прямое либо опосредованное влияние на живые организмы, называются экологическими факторами. Все экологические факторы делят на группы: 1)Абиотические факторы–компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. К абиотическим факторам относятся: - климатические (солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др.); - орографические (рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря); - эдафические (механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др.); - гидрографические (прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и др.); - химические (газовый состав атмосферы, солевой состав воды); - пирогенные (воздействие огня). 2) Биотические факторы–совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания. К биотическим факторам относятся: - фитогенные (влияние растений друг на друга и на окружающую среду); - зоогенные (влияние животных друг на друга и на окружающую среду). 3) Антропогенные факторы отражают интенсивное влияние человека или человеческой деятельности на окружающую среду и живые организмы. К таким факторам относятся все формы деятельности человека и человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов живых организмов (например, осушение болот, постройка плотины, распашка целины и др.). Экологически зависимыми являются заболевания, при которых состояние окружающей среды влияет на их распространенность и особенности течения, но не является единственной и главной причиной их возникновения. Экологически обусловленные заболевания – заболевания, причины возникновения которых достаточно очевидно связаны с окружающей средой. Это ряд эндемических (эндемический зоб, эндемический кариес и флюороз и др.) и антропогенных (болезнь Минамата, свинцовая энцефалопатия и нефропатия и др.). Предельно_допустимые_экологические_нагрузки_и_предельно_допустимые_концентрации_(ПДН_и_ПДК).'>16. Организация информационной системы «здоровье человека – окружающая среда», ее задачи. Предельно допустимые экологические нагрузки и предельно допустимые концентрации (ПДН и ПДК). Большое значение в медэкологии имеет организация информационной системы «здоровье населения – окружающая среда» (ЗН-ОС). Задача этой системы заключается в сборе данных о загрязнении ОС и состоянии ЗН. Она состоит из 3 подсистем: 1. Здоровье населения. Органы здравоохранения. 2. Численность населения. Органы статистического управления. 3. Окружающая среда. Органы санэпидемстанции. Важное значение имеет сегодня защита генетического кода от повреждающего действия ОС. Агрессивные экофакторы повреждают хромосомы, искажают наследственную информацию, вызывают мутации. При этом раковые клетки не уничтожаются иммунной системой, предварительно ослабленной теми же факторами. Предельно допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН) используется для оценки допустимой экологической нагрузки на отдельную экосистему ли в рамках всего региона. В последнем случае можно условно говорить о ПДЭН для данного региона в целом.Комплексным показателем качества окружающей среды является предельно допустимая экологическая нагрузка. Для обеспечения достаточно высокого качества окружающей природной среды необходимо непревышение предельно допустимой экологической нагрузки на данную экологическую систему. 17. Цели и задачи хронобиологии. Биологические ритмы. Классификация биологических ритмов. Живые организмы окружает неживая природа, которую характеризуют ритмические процессы. Ритмы - это повторные отклонения и возврат к исходному состоянию через равные промежутки времени. Например: смена дня и ночи, смена сезонов года. У живых организмов вырабатывались к ним приспособления - ритмические процессы жизнедеятельности, или биологические ритмы (биоритмы). Ритмические процессы имеются на всех уровнях организации живого - от молекулярно- генетического до биосферного. Проблема биологического времени впервые сформулирована К.Бэром в 1861 году. Время, связанное с жизненными явлениями, называется биологическим временем. Биологическое время, биоритмы изучает раздел биологии - хронобиология (греч. chronos - время). Известно, что биологическая организация природы очень сложна и постоянно испытывает воздействия окружающей среды. Хронобиология занимается изучением биологических ритмов, которые, с одной стороны, должны быть устойчивы и по возможности независимы от случайных воздействий и состояния организма, а с другой – должны все время подстраиваться к конкретным условиям среды, чтобы дать организму максимальные возможности к адаптации. Каждая клетка, каждый орган, каждый организм и каждое сообщество организмов имеет свою не только пространственную, но и временную организацию. Поэтому их чувствительность постоянно меняется во времени. Глубокое проникновение в биоритмическую структуру организма несет человечеству много пользы. Если ритмы регулируются внешними факторами, они называются экзогеннымиритмами.Эндогенныеритмы регулируются внутренними факторами. Чаще биоритмы являются смешанными. Выделяют 5 классов биоритмов: 1-й класс -ритмывысокойчастоты (от долей секунды до 30 минут); примеры: сокращения сердца, дыхательные движения, перистальтика кишечника; 2-й класс -ритмысреднейчастоты (суточные, или циркадные, - от 30 минут до 28 часов); примеры: у растений изменения дыхания и роста; изменения активности у животных (дневные и ночные животные). 3-й класс - .месячныеритмы (пример: менструации у женщин); 4-й класс - годовыеилисезонные (от нескольких месяцев до 1 года): синхронизатором является свет, длина светового дня. Примеры: перелеты птиц; зимняя и летняя спячка у животных; максимальная активность надпочечников у человека летом. 5-й класс -ритмынизкойчастоты: 3-х, 7-ми, 11-ти, 80-90- летние изменения солнечной активности. С ними связаны: 3-х годичные ритмы частоты рецидивов туберкулеза у человека, зпидемии некоторых инфекционных заболеваний; при наибольшей активности Солнца увеличивается число сердечнососудистых и психических заболеваний. Зависимость физиологических процессов от циклов активности Солнца изучает гелиобиология. 18.Понятие «хроном». Параметры биологического ритма. Определение понятий «норма», «здоровье», «болезнь» с точки зрения хронобиологии Хроном- термин обозначающий комплексную временную организацию живых систем независимо от уровня организации и сложности, состоит из ритмов разных частот, тренды, шумы Биологическим ритмом (биоритмом)-называется регулярное самоподдерживающееся и в известной мере автономное чередование во времени различных биологических процессов, явлений, состояний организма. Параметры биоритма:  Период(Т) - продолжительность одного цикла, то есть длина промежутка времени до первого повтора. Выражается в единицах времени. Частота- число циклов, завершившихся в единицу времени, - это частота процесса. Мезор(М) - уровень среднего значения показателей изучаемого процесса (среднее значение полезного сигнала). Позволяет судить о среднесуточной величине показателя, так как позволяет игнорировать случайные отклонения. Амплитуда(А) - наибольшее отклонение сигнала от мезора (в обе стороны от средней). Характеризует мощность ритма. Фаза ритма(Φ, φ,∅) - любая часть цикла, мгновенное состояние, момент цикла, когда регистрируется конкретная величина сигнала. При этом обычно длительность цикла принимают за 360° С, или 2π радиан. Акрофаза- точка времени в периоде, которое соответствует максимуму синусоиды, - когда отмечается максимальное значение исследуемого параметра. Имеет большое значение для фармакологической коррекции. +Батифаза- точка времени в периоде, когда отмечается минимальное значение исследуемого параметра. Норма- Биологический оптимум живой системы, интервал, в пределах которого её функционирование является наиболее эффективным и слаженным применительно к конкретным условиям. Состояние при котором обеспечивается максималная адаптация. Здоровье- состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов. Процесс сохранения и развития его психических и физиологических качеств, оптимальной работоспособности и социальной активности при максимальной продолжительности жизни. Болезнь — это состояние организма, выраженное в нарушении его нормальной жизнедеятельности, продолжительности жизни, и его способности поддерживать свой гомеостаз. Является следствием ограниченных энергетических и функциональных возможностей живой системы в противопоставлении патогенным факторам. 19. Понятие о циркадианной системе. Нервная и гуморальная регуляция циркадианной системы. Роль эпифиза и супрахиазматических ядер в синхронизации циркадианных ритмов. Ведущую роль во временной организации деятельности живого организма играют суточные и сезонные биоритмы. При этом главным ритмом, стержнем является околосуточный или циркадианный ритм, поскольку строгая повторяемость изменений внешней среды, сопровождающая суточное вращение планеты, – один из главных факторов, к которому в процессе эволюции необходимо было приспособиться живым организмам. Циркадианный тип - циклические колебания, связанные со меной дня и ночи эндогенного происхождения, внутренние часы организма. Эпифиз, получая сигналы непосредственно от сетчатки глаза, уменьшает синтез и секрецию мелатонина – основного гуморального регулятора суточной и годичной ритмики Эпифиз – это маленькая (100–200 мг) железа, которая лежит над четверохолмием головного мозга. Его секреты функционируют как местные гормоны (распространяющиеся в прилегающих тканях путем диффузии), как традиционные, т. е. распространяющиеся с системным кровотоком, и как гормоны спинномозговой жидкости. Мелатонин, помиморегуляции ритмов, тормозит половую функцию и контролирует обмен темного пигмента меланина. Серотонин стимулирует секрецию АКТГ и пролактина, усиливает воспаление. Особенностью регуляции функций эпифиза служит прямая связь с гипоталамическими ядрами, непосредственно связанными с сетчаткой. Секреция эпифизарных гормонов усиливается в темноте. Помимо нервной регуляции, многообразные гуморальные влияния на эпифиз оказывают вещества, содержащиеся в спинномозговой жидкости. Схема центральных механизмов регуляции ритм Регуляция циркадианных ритмов на уровне целого организма связывается с промежуточным мозгом. Полагают, что высший уровень биологических часов, регулирующих на основе обратной связи циркадианные ритмы, локализован в гипоталамусе и функционирует по принципу мембранной модели, тогда как клеточные циклы осуществляются на основе модели хронона. Гипсггаламическая регуляция реализуется нейросекреторной системой и связана с участием гуморальных механизмов. Показано, в частности, что у млекопитающих циркадианный ритм митозов и содержания эозинофилов в крови регулируется при участии надпочечников. Рост и индивидуальное развитие животных организмов подвержены нейрогуморальной регуляции со стороны гуморальных и нервных механизмов регуляции. У растений обнаружены гормоноподобные активные вещества, получившие название фитогормонов. Последние влияют на жизненно важные отправления растительных организмов. Центральную роль в организации всех ритмов играет супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Оно воспринимает сигналы от сетчатки глаза и имеет собственный водитель ритма (пейсмейкер). Таким образом, ритм сигналов пейсмейкера обусловлен и собственной, внутренней активностью, и информацией, поступающей в это ядро извне. Выделяют три системы ритмической организации процессов в организме человека и животных. В первой нервные сигналы, поступающие от супрахиазматического ядра, через вентромедиальное ядро гипоталамуса, управляют синтезом и секрецией гипоталамических гормонов в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. Утренний (у человека) подъем секреции гормонов стресса – кортиколиберина, вазопрессина и окситоцина – связан с этой системой. Во второй системе нервные сигналы, поступающие от сетчатки, через супрахиазматическое и вентромедиальное ядра гипоталамуса управляют секрецией гормонов эпифизом. Под действием мелатонина тормозится секреция гонадолиберина и тиреолиберина. Надо подчеркнуть, что на активность эпифиза влияет не только изменение освещенности в течение суток, но и сезонные колебания освещенности. Эпифиз связан с гипоталамусом системой сложных связей Причем большое значение имеет скорость изменения величины светового дня. С высокой скоростью его прироста связано увеличение половой активности весной, а также весенние и осенние обострения аффективных расстройств. Нервная регуляция функций эпифиза осуществляется и по третьей системе – от супрахиазматического ядра через верхний шейный ганглий, который относится к симпатической нервной системе. Нервные сигналы, поступающие в этот ганглий, направляются и к периферическим органам, которые имеют свои собственные пейсмейкеры. Хорошо известно, что органы – сердце, кишечник и т. д., выделенные из организма и помещенные в физиологический раствор, обогащенный кислородом, какое-то время живут, т. е. демонстрируют функциональную активность. При этом она ритмически организована, что обусловлено наличием внутри этих органов собственных пейсмейкеров, т. е. водителей ритма. |