К. Ю. Силкин Лекция История и предмет экологии человека
|
|
Скачать 0.54 Mb.
|
|
Лекция 6. Понятие адаптации человека к окружающей среде Кратковременная адаптация Лекция 7. Понятие о ксенобиотиках |
|
^
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. ^ возникает непосредственно после действия раздражителя. Она осуществляется за счет готовых, ранее сформировавшихся структур и физиологических механизмов. Это означает, что:
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:
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:
Человеческий организм имеет сложные системы обмена веществ и детоксикации опасных для него соединений. Эти системы прошли длительную эволюцию под воздействием природных токсических компонентов пищи, воды, воздуха и различных биологических ядов. В XX в. человеческий организм стал подвергаться воздействию разнообразных синтезированных, т.е. ранее не встречавшихся веществ. Поскольку эти вещества чужды организму, их стали называть «ксенобиотиками» (от греч. xenos – чужой, чужеродный). Поступление их в окружающую человека среду с каждым годом возрастает. К их числу относятся синтетические красители, боевые отравляющие вещества, пестициды, нитриты, нитраты, алкоголи, дубильные вещества, многие лекарственные препараты, косметические средства и др. Современные экологические условия характеризуются также накоплением в воде, воздухе, почве и живых организмах (средах жизни) присущих организму веществ, но в концентрациях, намного превышающих привычные для организма (например, ТМ). К группе ксенобиотиков их не относят, однако значительные концентрации их в организме также производят токсический эффект. При этом если раньше контакт с такими веществами был характерен для ограниченного контингента людей, связанных с определенным видом производственной деятельности, то теперь все большие массы населения контактируют с ними (даже дети) за счет их переноса. Кроме того, токсическое действие веществ не только проявляется в острых отравлениях ими, но и может снижать иммунологическую реактивность организма, становиться причиной повышенной заболеваемости людей, разнообразных аллергических состояний, иметь неблагоприятные отдаленные последствия в виде генетических, тератогенных, канцерогенных эффектов. Это привело к выделению специальной отрасли знания, именуемой экологической токсикологией, которая в отличие от традиционной медицинской токсикологии подходит к проблеме с более широких общебиологических позиций Целесообразность строения и функций человеческого организма (как и других живых организмов) проявляется, в частности, в избирательном характере поглощения веществ и выведения продуктов метаболизма. Поэтому существенное значение имеют ответы на вопросы, почему в современных экологических условиях стало возможным поступление в организм такого большого количества веществ, чуждых для него, причиняющих ему вред, как осуществляется адаптация организма по отношению к ним. Ответы эти не однозначны:
Поступление ксенобиотиков в организм обусловлено с другой стороны свойствами самого организма. При этом определяющими свойствами организма являются: состояние иммунной системы; половые различия; возраст; генетически обусловленная активность ферментов; наличие соматических заболеваний и др. Пути поступления ксенобиотиков в организм могут быть различными: через легкие, пищеварительный тракт, кожу. Самый простой путь проникновения – через дыхательные пути, так как поверхность мембран очень велика. Всасывание многих веществ происходит через слизистую оболочку полости рта путем простой диффузии и оттуда (минуя печеночный барьер) – в кровеносную систему. Многие чужеродные соединения (неионизированные) легко всасываются, таким образом, из желудка. Тот же механизм (степень ионизации вещества и его растворимость в липидах) обусловливает всасывание через кишечный эпителий. После всасывания из желудочно-кишечного тракта, через кожу или легкие чужеродные соединения и их метаболиты могут проходить через барьерные ткани, например, гематоэнцефалический барьер1 и плаценту. Распределение ксенобиотиков в организме определяется их свойствами и особенностями тканей. Многие ксенобиотики жирорастворимы (особенно пестициды), поэтому могут накапливаться в жировых тканях. Другие (соли ТМ, тетрациклиновые антибиотики) – остеотропны, поэтому накапливаются в костях. Чужеродные соединения могут также связываться с белками (и в таком состоянии не могут выводиться через мембраны) и нуклеиновыми кислотами (некоторые антибиотики, афлатоксины), приводя к мутациям. Многие ксенобиотики под действием обычных детоксицирующих ферментов превращаются, напротив, в метаболиты, более токсичные и даже обладающие канцерогенным действием. Многие ксенобиотики могут вызывать иммунологическую сенсибилизацию2 организма и делать его более чувствительным к другим веществам. При поступлении небольших количеств ксенобиотиков в организм их детоксикация осуществляется обычными путями – с помощью ферментативных и неферментативных превращений. В случае проникновения в организм большого количества ксенобиотиков этих детоксикационных процессов оказывается недостаточно. В процессе биотрансформации ксенобиотиков образуются супероксидные анионы, перекись водорода, органические перекиси и т.д., которые обусловливают побочное действие ксенобиотиков (от нарушения проницаемости мембран до гибели клеток). Устранение этих эффектов производится системой антиоксидантов. Ведущую роль в ней играет фермент супероксиддисмутаза3. Имеются и неферментативные антиоксидантные системы. Это жирорастворимые соединения: витамины А, Е, С, Р, аминокислоты (цистеин1, метионин2, аргинин3), холин4. Реакции детоксикации ксенобиотиков являются типичными компенсаторно-приспособительными реакциями, обеспечивающими поддержание гомеостаза на молекулярном уровне. |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям