Общие закономерности действия экологического фактора

Общие закономерности действия экологического фактора

В процессе эволюции у организмов сформировались определенные требования к условиям среды (газовый состав атмосферного воздуха, его влажность, температура и другие). Какими бы разными по природе ни были экологические факторы, результаты их действия экологически сравнимы, поскольку их избыток или недостаток неблагоприятно сказывается на жизнедеятельности организмов (рисунок 2). Рассмотрение этой зависимости позволяет отметить следующие ее закономерности:

1. при определенных значениях фактора создаются условия наиболее благоприятные для жизнедеятельности организма. Их считают оптимальными, а соответствующая им область на шкале значений фактора – оптимумом;

2. с изменением этих значений от оптимальных в сторону уменьшения или увеличения происходит угнетение жизнедеятельности особей. Такие отклонения человек способен переносить благодаря наличию специфических адаптивных механизмов. В связи с этим выделяется зоны нормальной жизнедеятельности. Способность людей переносить подобные отклонения индивидуально обусловлена и зависит от пола, возраста, конституции и т. п.

3. диапазон значений фактора, за границами которого нормальная жизнедеятельность особей становится невозможной, вплоть до гибели организма или разрушения биоценоза. Условия, при которых жизнедеятельность максимально угнетена, но организм и биоценоз еще существуют, называются зонами пессимума или пределами выносливости. Так называемая экологическая толерантность охватывает диапазон от нижнего пессимума до верхнего пессимума. В зонах пессимума добавляются лабильные реакции, обеспечивающие гомеостаз благодаря включению дополнительных функциональных адаптивных реакций. Вне пессимальных зон адаптивные реакции, несмотря на полное напряжение всех механизмов, становятся малоэффективными и наступает гибель.

Экосистема

В отечественной литературе российский эколог В.Н. Сукачев ввел родственное экосистеме понятие «биогеоценоз» (от греч. биос – жизнь, гео – Земля, ценоз – сообщество). Биогеоценоз представляет собой открытую саморегулирующуюся систему, единство растительных и животных сообществ, приуроченных к определенному участку земной поверхности, тогда как экосистема – более широкое понятие. Экологическая система есть любая совокупность организмов и окружающей их среды. Примерами экосистем являются и горшок с цветком, и ствол упавшего дерева, и пилотируемый космический корабль. Биогеоценозы – это природные образования. В тоже время биогеоценоз может рассматриваться как экологическая система. Любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема есть биогеоценоз.

В любой биогеоценоз (рисунок 1) входят две части:

 биотическая (от слова «biota», что означает «живое») или биоценоз (т.е. сообщество живых организмов) и абиотическая или экотоп.

Адаптации.

Человек со дня рождения и до смерти находится под воздействием меняющихся условий среды (суточные и сезонные ритмы, производственные отношения, смена труда и отдыха и т.д.). Не остаются одинаковыми потребности человека на разных этапах его индивидуального развития. В ответ на варьирующие условия среды на каждом отрезке жизни организм отвечает функциональными перестройками, направленными на оптимизацию его жизнедеятельности.

Адаптация (от лат. adaptatio – приспособление) – это совокупность морфофизиологических, биохимических, иммунологических и поведенческих реакций, обеспечивающих 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).

Тип	Характеристика	Склонность к заболеваниям
«спринтер»	Мощные физиологические реакции с большой надежностью на действие значительных, но кратковременных факторов. Быстро истощается.	Сердечно-сосудистые
«стайер»	Приспособлен к выдерживанию длительных и менее интенсивных нагрузок. Менее приспособлен к действию кратковременных сильных факторов.	Вегетососудистая дистония в резко меняющихся условиях
«микст»	Смешанный тип	Различные заболевания

5. Кратковременная (срочная) адаптация:

Еще в 1901 году Н. Е. Введенский впервые указал на однообразие реакций живого организма на действие различных агентов. У. Кэннон (1929) полагал, что разнообразные воздействия на организм могут формировать однотипную картину симпатоадреналового синдрома. В соответствии с учением Л.А. Орбели (1949) неоднородные факторы среды вызывают со стороны симпатической нервной системы адаптационную реакцию, которая выражается в изменении ее трофической регуляции. Д.Н. Насонов и В.Я. Александров (1940) создали теорию, согласно которой раздражители любой природы вызывают денатурацию клеточных белков. В результате обратимой альтерации в клетках возникает комплекс однотипных изменений, названных авторами паранекрозом. Однако наиболее подробно неспецифические компоненты адаптации были исследованы Г. Селье (1936). Он показал, что в ответ на действие раздражителей самой различной природы (механических, физических, химических, биологических и психических) в организме возникают стереотипные изменения. Комплекс этих сдвигов получил название общий адаптационный синдром.

Классический общий адаптационный синдром состоит из трех последовательных стадий: тревоги, резистентности и истощения (рисунок 4).

Рис.4. Стадии развития общего адаптационного синдрома (по Г. Селье, 1936).

Метеочувствительность

Реакции организма человека на действие погодных факторов называются метеотропными реакциями. В свою очередь, способность организма на действие погодных факторов отвечать развитием патологических метеотропных реакций определяется как метеочувствительность, причем функции нервной и эндокринной систем, обмена веществ не выходят за границы нормы.

При этом следует учитывать существование различных адаптивных типов: спринтер, стайер и микст. Так, у спринтера, способного переносить чрезвычайно сильные, но кратковременные нагрузки и имеющего малую возможность переносить продолжительные нагрузки средней величины, наблюдается сезонная метеопатология, когда срыв происходит при часто повторяющихся изменениях погоды (реакция накопления). У стайера, способного переносить продолжительные среднеинтенсивные нагрузки и обладающего меньшей возможностью переносить кратковременные, но чрезвычайно высокие нагрузки, метеотропные реакции возникают при резких изменениях погоды. При этом у них наблюдается четкая связь: изменение погоды – клиническое ухудшение состояния здоровья. В отдельных случаях возникновение метеотропной реакции может не совпадать с развитием неблагоприятной погоды. Ее проявление может быть связано с изменением

электромагнитных характеристик атмосферы, предшествующих видимому изменению погоды.

Как правило, метеочувствительные люди реагируют на резкие, контрастные смены погод или на возникновение метеоусловий, необычных для данного времени года. Известно, что метеопатические реакции обычно предшествуют резким колебаниям погоды. Метеотропные реакции могут быть связаны с перемещением из одной климатической зоны в другую, причем необязательно в неблагоприятные климатические условия.

В качестве критериев метеочувствительности используются следующие:

 жалобы на перемену погоды и климата;

 предчувствие смены погоды;

 повторяемость одних и тех же клинических признаков в дни с неблагоприятной погодой;

 синхронность возникновения реакции у групп наблюдаемых лиц;

 нормализация клинических показателей в длительные периоды неблагоприятной погоды;

 непродолжительность клинического ухудшения (как правило);

 отсутствие других причин, вызвавших ухудшение в состоянии здоровья больного.

Субъективные жалобы на ухудшение самочувствия, общее недомогание, беспокойство, слабость и т.д., как правило, сопровождаются объективными изменениями, происходящими в организме. Особенно чутко реагирует на перепады погоды вегетативная нервная система: парасимпатический, а затем и симпатический отдел. В результате появляются функциональные сдвиги во внутренних органах и системах. Возникают сердечно-сосудистые расстройства, происходят нарушения мозгового и коронарного кровообращения, изменяется терморегуляция и т. п. Увеличивается количество лейкоцитов, холестерина, повышается свертываемость крови.

Метеорологические элементы, как правило, вызывают у человека нормальные физиологические реакции, приводя к адаптации организма. Частота метеотропных реакций колеблется с возрастом. Особенно часто они регистрируются у детей грудного возраста и в пубертатный период, когда происходит физиологическая перестройка механизмов адаптации. К подростковому возрасту показатели стабилизируются. В зрелом возрасте частота метеотропных реакций увеличивается с ростом числа хронических заболеваний. Возрастает чувствительность к погодным условиям в период беременности и родов. Часто метеолабильность появляется после перенесенных заболеваний: гриппа, ангины, воспаления легких, обострения ревматизма и т. п. Здорового же человека смена погодных условий закаливает. У людей, которые не так остро чувствуют погоду, реакции на нее все же проявляются, хотя и не осознаются.

Механизмы возникновения метеопатических реакций недостаточно ясны. Полагают, что они могут иметь разную природу: от биохимической до физиологической. При этом известно, что местами координации реакций организма на внешние физические факторы являются высшие вегетативные центры головного мозга.

С помощью лечебных и особенно профилактических мероприятий метеолабильным людям можно помочь справиться со своим состоянием.

Влияние городов.урбанизация

Загрязнение сред жизни в антропоценозах. Экологические аспекты урбанизации в Центральном Черноземье.

Роль человека в природе неоднозначна. С одной стороны человек оказывает положительное воздействие. Это введение в культуру многих дикорастущих растений и защита их от исчезновения, новых сортов растений и пород животных, создание искусственных биогеоценозов, переселение животных и растений, выведение штаммов полезных микроорганизмов, развитие прудового хозяйства, сохранение редких видов животных и растений и др. С другой стороны человек грубо вмешивается в природу. Не желая считаться с законами природы, человек смещает химическое равновесие в сторону, противоположную фотосинтезу. Это массовое потребление продуктов фотосинтеза прошлых геологических эпох (топливо), накопление углекислого газа в земной атмосфере, разрушение озонового экрана, рассеивание энергии Земли в виде теплового загрязнения, разрушение и разрыв биогеохимических циклов (круговоротов веществ), обеднение почв вследствие регулярного сбора урожая, создание веществ, никогда не существовавших в природе (в том числе чистых металлов), химизация сельского хозяйства, овладение ядерных энергий и развитие ядерных технологий, создание радиоактивных изотопов, освоение космоса, развитие космонавтики.

В последние десятилетия, когда масштабы причиняемого ущерба природным системам стали более очевидными, особый интерес ученых и специалистов, работающих в разных областях научного знания, стало привлекать изучение закономерностей развития и функционирования городов, так как именно в них сконцентрирована преобладающая часть предприятий промышленности, потребляющих природные ресурсы и выделяющие разнообразного рода отходы.

Город не сразу стал доминирующей формой поселения. Долгие столетия городской уклад жизни был скорее исключением, чем правилом вследствие распространения таких форм производства, как натуральное хозяйство и индивидуальный труд. Промышленная революция в Европе в конце ХVIII-первой половине XIX в. способствовала неуклонному увеличению городского населения. В середине 70-х прошедшего столетия ЮНЕСКО провозгласила проблему росту городов одной из глобальных проблем рубежа XX-XXI веков.

Урбанизация (от лат. urbanus – городской) – процесс увеличения численности городского населения или проявление городского образа жизни в сельской местности. Термин «урбанизация» появился впервые в 1867 в Испании.

Процесс урбанизации в Центральном Черноземье наиболее активно начался в XX столетии. Развитию промышленности и сельского хозяйства в регионе способствовало удобное географическое положение, наличие крупных месторождений полезных ископаемых – железной руды, огнеупорных глин, фосфоритов, строительных материалов и благоприятные почвенно-климатические условия. Города Центрального Черноземья представлены в таблице 3.

Экологические аспекты урбанизации различных городов имеют общие закономерности, которые выражаются в создании специфической городской среды, обладающей как положительными, так и негативными свойствами. Экологию человека в условиях города изучает урбаэкология.

С одной стороны, концентрация людей в городах является проявлением имеющегося у всех организмов эффекта группы, который, как известно, способству-ет их выживанию. Экономические и социальные преимущества городских форм расселения неоспоримы. Они обладают значительным потенциалом хозяйственного развития, их жители имеют более широкие по сравнению с другими формами поселений возможности образования, выбора профессии и приобщения к культурным ценностям, имеют более комфортные условия для проживания. В городах создаются наиболее благоприятные условия для развития промышленного производства за счет развития инженерно-технической инфраструктуры и необходимых трудовых ресурсов. Размещение промышленности в городах позволяет экономить значительные средства на строительство дорог, энергетических установок, устройстве инженерных сетей, подключаемым к уже существующим коммуникациям. С другой стороны, экономическая и социальная эффективность городов приводит к дальнейшему росту производства, увеличению численности населения и росту занимаемых ими территорий.

Следствием жизни в городах является эффект скученности от перенаселенности. Он выражается в деградации условий среды, ухудшении эпидемической обстановки, способствует психоэмоциональным стрессам, росту агрессивности, преступности, распространению вредных привычек, наркомании, алкоголизма, развитию «болезней цивилизации» («болезней стресса») — гипертонии, ишемической болезни сердца, язвенной болезни желудка, сахарного диабета, иммунодефицитов, злокачественных опухолей и т.п.

В Центральном Черноземье, как и в других индустриально развитых регионах, подавляющее большинство населения – горожане (рисунок 6), для которых строятся разнообразные по величине и этажности жилые здания, обеспеченные водой, теплом и электрической энергией.

Рис. 6. Особенности распределения жителей Центрального Черноземья

(по результатам переписи населения, октябрь 2010 г.)

Многочисленные внутригородские связи потребовали создания сложных транспортных систем с крупными магистралями, вмещающими в себя потоки разнообразных транспортных средств, которые заполняют города шумом, вибрацией, выхлопными газами, парами бензина и масел.

Первостепенное значение для определения мощности антропогенного воздействия города на окружающую среду имеет величина численности населения города и мощность производственной, социальной и инженерно-технической инфраструктуры. Социальную инфраструктуру города формируют жилые здания и предназначенные для обслуживания населения культурно-бытовые здания и сооружения. Город можно рассматривать как природно-социальный комплекс, в котором выделяются ряд территорий:

 селитебные – предназначены для жилья. На них могут размещаться микрорайоны и жилые кварталы вместе с предприятиями культурно-бытового обслуживания, уличной сетью и зелеными насаждениями;

 промышленные – включают промышленные предприятия, обслуживающие их культурно-бытовые учреждения, улицы, площади, зеленые насаждения. Промышленные зоны занимают от 20 до 60% площади города, их расположение в городе определяет основные типы загрязнителей и характер их распространения в окружающей среде (атмосферном воздухе, воде, почве);

 транспортные – устройства внешнего транспорта (водного, воздушного, железнодорожного). Наличие тех или иных видов транспорта определяется величиной города и особенностями природного ландшафта (его расчлененностью, наличием водных путей и т.д.). С увеличением города возрастает степень загрязнения транспортной системой основных природных сред;

 садово-парковые – улучшают городской микроклимат (сохраняют влажность воздуха, выделяют кислород, фитонциды и другие вещества, очищают воздушную среду), являются источниками получения продуктов питания, обогащают эстетический облик городского ландшафта, создают благоприятные возможности для отдыха. Известно, что растения благотворно влияют на физическое и психическое состояние человека, снимают стрессовые состояния, повышают жизненный тонус. Затраты на содержание зеленых насаждений в городах превосходят затраты на получение урожая на полях.

 водно-антропогенные.

10.Урбанизированные территории характеризуются интегральной экологической оценкой, которая определяется суммарной степенью воздействия техногенных факторов и устойчивостью природных комплексов и компонентов: почвенно-растительного покрова, водного и воздушного бассейнов (таблица 5).

Экологические аспекты урбанизации на примере города Воронежа

Воронеж представляет собой крупный культурный и индустриальный город Центрального Черноземья с миллионным населением, поэтому экологические проблемы являются для него достаточно актуальными.

Воронежский эколого-исторический район характеризуется наличием следов почти всех древнеисторических эпох, встречаемых на территории области. По сравнению с городами, развивающимися в течение нескольких тысячелетий, формирование урбаэкосистемы Воронежа начато сравнительно недавно – возникновение города относят к 1586 году. Воронеж был единственным городом на территории современной Воронежской области в течение полувека. Он притягивал к себе население сначала как военное укрепление и административный центр, а затем как торговый и ремесленный. Город увеличивался в размерах, изменялись окружающие его природные ландшафты. Во времена Петра I вырубка леса для кораблей Российского флота способствовала видоизменению рек, лишившихся лесной охраны, обмелевших в результате участившихся засух и увеличения наносов с распаханных полей. Степь вытаптывалась стадами домашнего скота, распахивалась плодородная земля.

Удобное экономико-географическое положение в системе межрегиональных связей, пересекающих Центральное Черноземье, создало предпосылки для активного промышленно-производственного развития. Наиболее активно город рос в XX столетии. В довоенные годы началось освоение левобережной части реки Воронеж с расположенными там сельскими поселениями, в 50-60-е годы город рос в северо-восточном и юго-западном направлении, затем начал осваивать северо-западные территории.

Территория современного города разделена на шесть районов. В правобережной части города расположены Центральный, Ленинский, Коминтерновский и Советский районы, на левом берегу Воронежского водохранилища – Левобережный и Железнодорожный. Особенностью г.Воронежа является то, что промышленные зоны находятся в непосредственной близости от проживающего населения, и большая их часть сконцентрирована на значительно малой площади в двух промышленных районах города: Коминтерновском и Левобережном. В Левобережном промышленном районе располагаются ТЭЦ – 1, заводы синтетического каучука, шинный, авиационный, мостовой. На территории Коминтерновского промышленного комплекса сосредоточены предприятия «Тяжекс», «Электросигнал», ТЭЦ – 2 и другие.

Включение коммунальных и производственных объектов в городскую струк-туру приводит к тому, что практически все жилые территории находятся в зоне их влияния, что неблагоприятно сказывается на экологическом состоянии города. С другой стороны – компактное расположение мест проживания и трудовой деятельности снижает затраты на транспортные поездки, что тоже немаловажно для состояния окружающей среды и самого человека.

К основным средообразующим природным компонентам города относят массив Усманского бора, вплотную соприкасающийся с городской застройкой с северной стороны, и Воронежское водохранилище, располагающееся непосредственно в структуре города. В северном лесном массиве сосредоточены места массового отдыха жителей, включая Дома отдыха, санатории, санатории-профилактории, детские оздоровительные лагеря, туристические базы и базы отдыха.

Лесные пожары в 2010 году обострили проблемы охраны и восстановления лесов региона. Для восстановления лесного фонда была разработана Программа совершенствования использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов Воронежской области при ликвидации последствий лесных пожаров на территории Воронежской области. В соответствии с данной программой планируется провести уборку горельников в течение 3-х лет, лесовосстановительные работы в течение 5 лет

Воронежское водохранилище представляет важнейшую часть городской среды. На состояние Воронежского водохранилища выраженное негативное влияние оказывает антропогенное загрязнение воды и донных отложений, опасность которого многократно усиливается тесной связью фильтрующейся воды водохранилища с подземными грунтовыми водами в зоне питьевых водозаборов города. Водоем аккумулирует в себе осаждающиеся атмосферные загрязнения, условно очищенные промышленные стоки, неочищенные дождевые стоки с левобережных и правобережных склоновых территорий. Негативным фактором существования водохранилища в городе является его мелководность – мелководные участки занимают около 11% всей площади акватории. Мелководность в сочетании с загрязненностью создают условия для «цветения воды» – появления сине-зеленых водорослей, значительно ухудшающих биохимические качества воды. Развитие на мелководных участках растительности создает потенциальную опасность формирования природных очагов инфекционных заболеваний (О.П. Негробов, Д.М. Жуков, Н.В. Фирсова, 2000). В связи с этим вопрос о сохранении чистоты водных объектов стоит достаточно остро.

Чрезвычайно важной экологической проблемой городов, в том числе и Воронежа, является химическое, механическое, бактериальное и физическое загрязнение городских территорий бытовыми и промышленными отходами. Быстрорастущая лавина отходов настолько велика, что вода и почвы – естественные природные фильтры, не справляются с нагрузками и приобретают совершенно новые свойства и характеристики, негативно влияющие на все остальные природные и антропогенные системы. Об объемах отходов промышленного производства лучше всего говорит тот факт, что в отвалы промышленных предприятий, связанных с добычей и переработкой полезных ископаемых, идет 90% добытого из земных недр сырья. Только 10% добытых ископаемых перерабатывается, все остальное складируется на поверхности земли, при этом площадь, занимаемая отвалами территорий, составляет тысячи квадратных километров.

Актуальна для каждого города проблема с утилизацией, захоронением и переработкой промышленных, бытовых и строительных отходов.

Ксенобиотики

Ксенобиотики (от греч. xenos – чужой, чужеродный; bios – жизнь) – это чужеродные для организма химические соединения, которые попадая в окружающую среду в значительных количествах, могут вызывать в живых организмах нарушения биохимических и физиологических процессов, структурных компонентов на молекулярно-генетическом, клеточном и организменном уровнях.

Воздействие ксенобиотиков может привести к снижению жизнеспособности, плодовитости и вызвать гибель живых организмов, популяций или сообществ. К их числу относятся

 продукты хозяйственной деятельности человека (промышленность, сельское хозяйство, транспорт);

 вещества бытовой химии (моющие средства, вещества для борьбы с паразитами, косметические средства);

 многие лекарственные препараты.

Поступление их в окружающую человека среду с каждым годом возрастает. При этом если раньше контакт с подобными соединениями был характерен для ограниченного контингента людей, связанных с определенным видом производственной деятельности, то в настоящее время все большие массы населения контактируют с ними за счет их распространения в быту. В зависимости от интенсивности и времени воздействия неблагоприятных факторов среды на организм формируются разные нарушения здоровья – от донозологических форм до тяжелых заболеваний (А.С. Володин с соавт., 2008).

Геохимические эндемии.

Особенности геологических и почвообразовательных процессов в отдельных регионах привели к тому, что химический состав имеет существенное различие. Все химические элементы играют определенную роль или в физических процессах или оказывают токсическое действие.

Последствия воздействия.

Характер нарушения обмена веществ, картина заболевания зависят от того какой элемент находится в избытке или недостатке. Все виды нарушений, обусловленные аномальным распределением химических веществ называются геохимическими эндемиями.

Редко специфические заболевания:

Флюороз – избыток фтора

Эндемический зоб – недостаток йода

Молибдеоз – подагра – избыток молибдена

Избыток свинца – нервная система

20.

21. К настоящему времени накоплены многочисленные данные о том, что значительные загрязнения атмосферы, почвы и воды, в том числе ионизирующая радиация, вредные факторы промышленного производства ведут к нарушениям здоровья. Заболевания, связанные с состоянием окружающей среды, можно разделить на экологически зависимые болезни и экологически обусловленные заболевания.

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.).

Влияние антропотехногенных факторов изменяет структуру заболеваемости, приводит к протеканию заболеваний в нетипичных формах и проявлениях (Е.В. Олейникова, С.В. Нагорный, Л.П. Зуева, 2005), к их затяжному течению во всех возрастных группах, угнетению иммунологической реактивности организма, росту онкологической заболеваемости (Е.Л. Денисова, А.И. Горшков, Н.П. Ляхова, 2005), хронизации патологических состояний. Так, на примере города Воронежа необходимо отметить, что в последние годы наблюдается увеличение заболеваемости его жителей. Самые высокие темпы прироста у населения старше 18 лет отмечаются по болезням органов дыхания, новообразованиям, болезням системы кровообращения, болезням крови и кроветворных органов, болезням мочеполовой системы. Среди профессиональной патологии на предприятиях города Воронежа отмечена заболеваемость от воздействия шума (нейросенсорная тугоухость), заболеваемость опорно-двигательного аппарата, заболеваемость органов дыхания (пневмокониозы и бронхиты), остальная патология зарегистрирована в единичных случаях. Среди детского населения в возрасте до 14 лет в нашем регионе наибольшую зависимость от воздействия факторов среды имеют болезни органов дыхания, нервной и костно-мышечной систем, новообразования.

Вклад антропогенных факторов в формирование отклонений здоровья составляет от 10 до 57%. При этом влияние на организм человека может проявляться, в основном, тремя типами патологических эффектов:

1. Острая интоксикация возникает при одномоментном поступлении токсической ингаляционной дозы. Токсические проявления характеризуются острым началом и выраженными специфическими симптомами отравления.

2. Хроническая интоксикация обусловлена длительным, часто прерывистым, поступлением химических веществ в субтоксических дозах, начинается с появления малоспецифических симптомов.

3.Отдаленные эффекты воздействия токсикантов:

- гонадотропный эффект проявляется воздействием на сперматогенез у мужчин и овогенез у женщин, вследствие чего возникают нарушения репродуктивной функции

- эмбриотропный эффект проявляется нарушениями во внутриутробном развитии плода:

• тератогенный эффект – гистоморфологические, биохимические, функциональные и другие нарушения развития органов и систем.

• эмбриотоксический эффект – внутриутробная гибель плода, или снижение его размеров и массы при нормальной дифференцировке тканей.

-мутагенный эффект – изменение в структуре генов, структуре и количестве хромосом

-онкогенный эффект – развитие доброкачественных и злокачественных новообразований.

В настоящее время все большее распространение получают хронические заболевания тех органов и систем организма, которые выполняют барьерные функции на границе раздела двух сред – внешней и внутренней – и тем самым поддерживают и сохраняют чистоту внутренней среды организма: дыхательной, пищеварительной, иммунной, лимфатической и выделительной систем, а также печени и кожи.

22. Микроэлементы– это не случайные ингредиенты тканей и жидкостей живых организмов, а компоненты закономерно существующей очень древней и сложной физиологической системы, участвующей в регулировании жизненных функций организмов на всех стадиях развития. Выделены три основополагающих принципа ее функционирования: 1) избирательное поглощение микроэлементов; 2) избирательная концентрация их в определенных организмах, органах, тканях и некоторых органеллах клетки; 3) селективная элиминация. Вероятно, эти механизмы поддерживают микроэлементный гомеостаз

В настоящее время введен термин микроэлементоз (А.П. Авцын с соавт., 1991), объединяющий все патологические процессы, вызванные избытком, дефицитом или дисбалансом микроэлементов. В основу их классификации положен принцип, согласно которому на первое место выдвигаются этиологический фактор и характер его проявления.

Это выражено в названиях микроэлементозов:

 если имеется в виду дефицит микроэлементов, то микроэлементоз трактуется как дефицитное состояние по названию элемента: купродефициты, цинкдефициты, хромдефициты, селендефициты и т.д. Употребляются также названия типа гипоиодоз или гипоидное состояние, гипосидероз или сидеропеническое заболевание;

 если речь идет о микроэлементной токсикопатии (микроэлементном токсикозе), то и название микроэлементоза образуется для каждого микроэлемента соответственно с добавлением слова "токсикоз": Al-токсикоз, Cd-токсикоз, Hg-токсикоз, Рb-токсикоз и т.д. При этом сохраняются и такие названия, как меркуриализм, плюмбизм и др.

Микроэлементы с учетом выполняемых ими функций в организме подразделяются на эссенциальные, условно эссенциальные, условно токсичные и токсичные

Влияние микроэлементов на обменные процессы реализуется, прежде всего, через их воздействие на генетический аппарат клетки. Связываясь с нуклеотидами, ионы металлов вызывают существенные изменения в структуре нуклеиновых кислот. Так, Zn, Mg и Мn входят в состав ДНК- и РНК-полимераз, обратной транскриптазы, т-рНК-синтетазы, фактора инициации трансляции и др.). Отсутствие металлов ведет к дестабилизации двойной спирали ДНК и ее частичной денатурации. Присоединение металлов может ослабить электростатическое отталкивание между цепями ДНК; привести к разрыву водородных связей между парами азотистых оснований; Сr и Fe могут включаться в структуру ДНК, образуя поперечные сшивки между нитями, и видоизменять ее структуру.

Поэтому дефицит, избыток и дисбаланс микроэлементов в организме человека может приводить к различным генетическим нарушениям на уровне гамет (гаметопатиям) в виде генных, хромосомных или геномных мутаций. Нарушение обмена микроэлементов (как недостаток их, так и избыток) в организме беременной женщины может вызывать различные пороки развития (таблица 18).

В развитии недостатка или избытка содержания микроэлементов в организме человека важную роль играют природные и промышленные факторы, возможность усвояемости микроэлементов организмом, поэтому микроэлементозы в организме человека разделены на следующие группы:

 природные – обусловленные содержанием микроэлементов в окружающей среде. В естественных условиях встречаются районы, где вследствие повышенного или пониженного содержания микроэлементов в почве и других объектах окружающей среды наблюдаются эндемии. Механизм развития эндемических заболеваний следующий: недостаток или избыток микроэлементов в почве и других объектах окружающей среды ведет к дефициту или избытку их в пищевом рационе, а отсюда и в организме. Наиболее изучены и известны два микроэлемента, являющиеся причиной эндемических расстройств у человека: это фтор, избыточное поступление которого приводит к флюорозу, и йод, недостаточность которого способствует возникновению и распространению эндемического зоба.

 промышленные – преимущественно бывают гипермикроэлементозы, обусловленные вредными условиями производства. Примером могут служить острые и хронические отравления свинцом, кадмием, ртутью и другими химическими элементами, вызванные избыточным содержанием в организме человека.

 ятрогенные – расстройства, возникающие как следствие деонтологических ошибок. Неправильное истолкование слов медицинских работников могут привести к отказу или, наоборот, к чрезмерному приему тех или иных препаратов, содержащих микроэлементы, что может вызвать гипо- и гипермикроэлементозы.

 эндогенные – в результате наследственного или врожденного нарушения усвояемости или повышенной способности к накоплению одного или нескольких микроэлементов в организме человека. Также существует зависимость всасывания и усвоения микроэлементов от заболеваний желудочно-кишечного тракта (Авцын А.П. с соавт., 1991).

23. Биогеохимические провинции – это области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию в почвах, водах и других средах химических элементов или их соединений, с которыми связаны определённые биологические реакции у растений, животных и человека. Основой выделения биогеохимической провинции является отклонение содержания элементов в земной коре от среднего значения (кларка). Термин «биогеохимическая провинция» был введен в науку в 1938 году А.П. Виноградовым.

На территории России выделяются следующие биогеохимические регионы биосферы, представляющие собой совокупности нескольких биогеохимических провинций (В.В. Ковальский, 1974):

 таежно-лесной нечерноземный – биологические реакции организмов об<