Химического загрязнения окружающей среды icon

Химического загрязнения окружающей среды


Смотрите также:
Конспект лекций Москва 2006 г...
Обзор проблемы загрязнения кадмием, свинцом и ртутью окружающей среды в россии и украине...
Программа (Порядок) государственного экологического контроля источников загрязнения и проведения...
Мониторинг загрязнения окружающей среды на сети наблюдений гу «А лтайский цгмс»...
«Формы загрязнения природной среды. Загрязнители атмосферы, гидросферы, литосферы...
Положение об информационных услугах в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения...
Глобальные последствия загрязнения атмосферы”. Главный инженер-эколог...
Разработка регионального экономического механизма охраны окружающей среды от загрязнения...
Доклад на тему «Город как экосистема»...
Глобальные последствия загрязнений окружающей среды...
Доклад рабочей группы по проблемам энергии и загрязнения окружающей среды (grpe) о работе ее...
Тема реферата



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
вернуться в начало
скачать

^ I.4.Адаптивные сдвиги в организме


Последствия химического воздействия во многом зависит не только от интенсивности и экспозиции, но и от пластичности адаптивных механизмов. Поэтому, в прогнозировании результатов действия химических факторов, очевидно, следует учитывать исходное состояние организма в целом и приспособительный уровень доминирующих функциональных систем. При анализе химического влияния на органы и системы было бы правильно рассматривать регистрируемые сдвиги с позиции всей динамики фенотипической адаптации организма. Такой подход к проблеме диктует необходимость

хотя бы краткого обзора доступных литературных источников по вопросам индивидуальной адаптации.

Адаптация организма к внешней среде происходила с помощью специфических и неспецифических механизмов (Р.М.Баевский и соавт., 1977). Физиологические механизмы адаптации организма к действию на него разнообразных факторов Среды являлись универсальными в процессе выработки приспособительных реакций, направленных на повышение неспецифической резистентности (Г.Селье, 1960; П.Д.Горизонтов, 1973; А.С.Солодков, 1977). Совокупность неспецифических реакций, возникающих в организме под влиянием чрезвычайных воздействий обозначалась, как известно “стрессом”, а факторы, способные вызвать состояния физиологического напряжения назывались “стрессорами” (О.П.Ломов, 1983). Особое место в развитии процесса адаптации и, следовательно, общего адаптационного синдрома принадлежало гипофиз-адреналовой (Г.Селье, 1960) и симпатико-адреналовой системам (Л.А.Орбели, 1938), от функционального состояния которых во многом зависило формирование процесса адаптации к неблагоприятным условиям Среды. Установлено, что на самые разнообразные стрессовые воздействия надпочечные железы отвечали однотипной неспецифической реакцией - усилением биосинтеза стероидов корковым веществом и катехоламинов мозговым слоем. Изменение неспецифической резистентности организма являлось наиболее общей чертой механизма адаптации (З.Н.Барбашова, 1960; П.Д.Горизонтов, 1973; И.А.Аршавский, 1976). Ряд исследователей не рассматривал гормональные факторы в качестве автономного механизма стресса и отводили ведущую роль нервной системе не только потому, что она часто служит пусковым механизмом, но и потому, что непрерывно регулирует функциональное состояние всех органов, в том числе и эндокринных, приспосабливая их потенциал к работе и требованиям момента ( Лехтман Я.Б., 1969 и др.). Полагалось, что включение неспецифических и специфических приспособительных процессов взаимосвязано и взаимообусловлено. Неспецифический механизм адаптации срабатывал сразу же после воздействия чрезвычайного фактора, т.к. для этого не требовалось расшифровывать характер вредного влияния. Поэтому быстро развивалась приспособительная реакция. Однако, такая реакция организма менее целесообразна и менее направлена на ликвидацию патогенного агента (О.П.Ломов, 1983).

При длительном вредном взаимодействии, вполне рациональна замена неспецифических процессов адаптации специфическими, которые будучи более точными требуют меньших затрат энергии и в их осуществлении участвуют меньшее число систем и органов (Л.Г.Охнянская, 1976). Поэтому, можно было предположить, что как повышение функции надпочечников, так и снижение отражают соответствующую периодизацию процесса адаптации, при которой общие неспецифические реакции переключаются на специфические.

В адаптации организма принято выделять два направления: актуализацию - усиление функции и лабилизацию - включение других функциональных систем и структур в поддержание необходимого равновесия между организмом и средой (Солодков А.С., 1977). В процессе актуализации функции происходило напряжение тех или иных регуляторных механизмов, оценка степени которого в гигиенических исследованиях имела первостепенное значение. Если актуализация общепризнана, то лабилизацию часто отождествляли с компенсацией. Под компенсацией понимался тип адаптационных реакций организма на повреждение, выражающихся в том, что органы и системы, не пострадавшие от действия повреждающего агента, берут на себя функцию поврежденных структур путем заместительной гиперфункции или качественно изменяют свою функцию (Ф.З.Меерсон и соавт., 1979). Сложность четкого разделения понятий адаптации и компенсации очевидна. Основным критерием , позволяющим ограничивать эти два процесса, является повреждение или нарушение функции организма (Л.Г.Охнянская, 1976). Иначе говоря, решающим для адаптации должна быть возможность системы или организма в целом возвращаться к исходному уровню после прекращения воздействия, т.е.обратимость изменения и напряжения функции, а для компенсации - нарушения и необратимость изменения функции системы или организма в целом. Учитывая вышеизложенное О.П.Ломов (1983) полагал, что включать в процесс физиологической адаптации лабилизацию функции организма, как и относить компенсаторные процессы к адаптационным, необоснованно. Некоторые авторы (Хочачка С. и соавт., 1977; Шмерлинг Г.М. и соавт.,1996; Шпак С.И. и соавт.,1996) различали еще один вид адаптации - биохимическую, которая являлась последним резервом, когда у организма нет поведенческих или физиологических способов избежать неблагоприятного действия среды. В данном случае речь идет о физиологической адаптации организма на клеточном уровне. Не менее важным являлся вопрос, как понимать адаптацию организма в аспекте приобретения новых, полезных свойств, необходимых для существования в изменившихся условиях среды. Например, у аборигенов Севера или у лиц достаточно много времени живущих в этих суровых условиях, существенно снижен общий иммунологический фон (О.П.Ломов, 1983). Другие константы также весьма отличны от аналогичных показателей у людей, живущих в благоприятных климатических условиях (Н.И.Бобров и соавт., 1979; Грибанов А.В.,1995). В то же время можно считать, что организм людей, живущих на Севере, полностью адаптирован (акклиматизирован) к природным условиям, не смотря на то, что у них многие биохимические и физиологические константы не соответствуют понятиям нормы, относительно устойчивы и, как правило, могут нормализоваться годами, если не десятилетиями, в случае возвращения людей в южные зоны. Являются ли в этом случае процессы адаптации или реадаптации физиологическими, если критерием адаптации считать быструю обратимость выявленных изменений.

Основываясь на собственные наблюдения О.П.Ломов (1983) считал целесообразным разделять два понятия: адаптация-процесс и адаптация-состояние (или адаптированность организма). Конечным результатом любого приспособления организма как целостной системы в ответ на действие данного раздражителя является возникновение нового стационарного состояния, которое характеризуется полноценной жизнедеятельностью. Поэтому в качестве одного из основных гигиенических критериев О.П.Ломов (1983) считал необходимость появления такого уровня регуляции функции организма, который бы обеспечивал его полноценную жизнедеятельность, т.е. функциональный оптимизм. Здесь уместно привести формулу здоровья Р.М.Баевского (1974, 1979), который под здоровьем понимал возможность организма человека адаптироваться к изменениям окружающей Среды, свободно взаимодействуя с ней на основе биологической, психологической и социальной сущности. Другими словами, здоровье - это гормоничное единство всевозможных обменных процессов между организмом и окружающей средой и, как результат этого, согласованное течение разнообразных обменных процессов внутри самого организма, проявляющееся в оптимальной жизнедеятельности его органов и систем (А.Д.Адо и соавт., 1970).

Важным в теоретическом отношении являлся вопрос о так называемой цене адаптации (И.В.Давыдовский, 1965; Горизонтов П.Д.,1981; Мызников И.А.,1993). В нормальных условиях между организмом и окружающей средой устанавливаются гармоничные взаимоотношения. Когда же они нарушаются, в организме могут возникнуть различные отношения в системе адаптивности: десинхроноз, невроз и другие болезни. Известно, что адаптированность организма - проявление формирования относительно устойчивого стереотипа в процессе жизнедеятельности под влиянием условий окружающей среды. А.П.Авцын (1974) рассматривал состояние дезадаптированности как плату за адаптацию, которая вышла за пределы биосоциального бюджета и ведет к появлению патологических изменений в организме. Становится очевидным, что если считать за цену истинной адаптации (физиологической) степень напряженности функционирования органов и систем организма на разных его уровнях, то при измененной форме адаптации (патологической) плата за нее уже проявляется определенными повреждениями и нарушениями функции организма, сопровождающимися на первых этапах, как правило, явлениями компенсации. В связи с этим нужно подчеркнуть, что физиологический смысл адаптации состоит не в напряженном функционировании систем организма, а во включении приспособительных механизмов, составляющих функциональные резервы организма. Таким образом, цена адаптации в виде болезни (срыва адаптации) может прослеживаться только при патологической форме приспособления организма к условиям внешней среды. Характерной чертой развившейся адаптации к какому-либо фактору внешней Среды является отсутствие напряжения приспособительных механизмов, что достигается такой функциональной перестройкой деятельности организма, когда обеспечивается его пребывание в новой обстановке на протяжении неограниченно долгого времени (О.В.Сидоров и соавт., 1976; Агаджанян Н.А.,1994;Шахов В.П. и соавт.,1996). Весьма логична постановка вопроса о значении и роли функциональной напряженности в появлении патологических состояний при развитии процесса адаптации, т.е. когда физиологическая форма этого процесса переходит в патологическую и заканчивается ограничением функции организма (болезнью). Понятна актуальность этого вопроса для гигиенических исследований, направленных на формирование факторов окружающей среды. Решение его, с точки зрения О.П.Ломова (1983), целесообразно начинать с анализа функционально-морфологических изменений во времени на различных уровнях строения организма. Если признать, что в основе функциональных изменений всегда лежат морфологические и при воздействии на организм происходит одновременное преобразование структуры и функции, следует считать, что они “неразрывны во времени” (Г.С.Катинас, 1966). Однако, в этом случае достигается лишь относительная устойчивость организма и исключается возможность его изменения в новых условиях существования. На каком-то этапе адаптации необходимо допустить необходимость отставания морфологических изменений от уровня функционирования клетки, органа или системы, т.е. количественные изменения функции должны стимулировать качественную перестройку структуры. На возможность разрыва между функцией и субстратом указывал Ф.З.Меерсон (1973), считая, что «отставание активности генетического аппарата клеток от интенсивности физиологической функции может являться причиной многих хронических патологических процессов». В связи с этим следует признать, что функциональная напряженность постоянно предшествует морфологическим изменениям и критерии ее оценки (в том числе и продолжительности) характеризуют не только преморбидность состояния организма, но и могут указывать на возможность развития процесса адаптации в том или ином направлении (Кудрич Л.А. и соавт.,1994;Новиков В.С. и соавт..1994 ).

В исследовательской практике чрезвычайно трудно определять степень функциональной напряженности органов и систем и тем самым относить те или иные реакции организма к проявлениям истинной адаптации или патологическим формам течения этого процесса. Не всякое статистически значимое отклонение биохимического и физиологического показателя функционального состояния организма от нормы считается гигиенически значимым и соответствующим показателем раздражающего (вредного) действия какого-либо исследуемого фактора окружающей среды (Г.И.Сидоренко и соавт., 1981). Необходимо отличать эффект простого действия неблагоприятного фактора среды на организм от вредного действия (И.Ф.Измеров и соавт., 1976). По мнению И.В.Саноцкого (1975), за порог вредного действия вещества (фактора) следует принимать такие его значения, которые вызывают изменения достоверно отличающиеся от показателей у контрольных животных и выходящие за пределы физиологических колебаний. Если же изменения изучаемых показателей в течение длительного времени находятся в пределах физиологической нормы, то это можно расценивать как проявление процесса адаптации. Подобная оценка является лишь общей, схематической. В каждом конкретном случае необходимо сопоставлять полученные данные с точки зрения анализа изменения функционального состояния систем и их значимости для оценки реактивности организма в целом.

В процессе развития приспособления организма к условиям внешней Среды принято различать ряд этапов или стадий. Г.Селье (1960), являясь основоположником учения об общем адаптационном синдроме, выделял три основные стадии развития адаптации: Тревоги (мобилизация функциональных резервов организма с определенным напряжением гуморально-гормональных систем), резистентности (повышения устойчивости организма к вредному действию фактора) и истощения (снижения функциональных возможностей организма противостоять продолжающемуся патогенному влиянию факторов среды). По В.Д.Казначееву (1973), жизнедеятельность организма в не адекватных условиях существования также протекала в три этапа: физиологическая адаптация, состояние напряжения и патология процессов адаптации. Л.Г.Охнянская и соавт. (1973) различали фазы адаптационного процесса в виде поиска, адаптационного состояния, функциональной или морфологической компенсации. Р.М.Баевский (1979) делил исходы (этапы) адаптивного поведения биосистемы на состояние удовлетворительной адаптации, неполной или частичной адаптации (пограничные состояния), напряжения регуляторных механизмов (кратковременная или неустойчивая адаптация), неудовлетворительной адаптации, истощения (астенизации) и полома адаптационных механизмов (срыв адаптации).

Перечень стадий адаптации, приводимых разными авторами, можно продолжить, одновременно отметив, что фазовая периодизация адаптационных изменений состояния организма действительно существует (П. О.Горизонтов, 1973; Селезнев С.А. и соавт.,1994 Султанов Ф.Ф. и соавт.,1996).

При оценке результатов воздействия факторов внешней Среды на организм необходимо четко разграничивать физиологическую (истинную) адаптацию и этапы ее течения от компенсации. Только на такой методологической основе можно обосновать предельно допустимые нормы какого-либо неблагоприятного фактора среды. Критериями процесса адаптации должны быть состояния напряжения, обратимость основных функций организма и состояние полноценного функционирования организма в целом. При использовании этих критериев необходимо учитывать состояние ведущих приспособительных систем - центральной нервной, гипофиз-адреналовой и симпатико-адреналовой (О.П.Ломов, 1983; Василевский Н.Н. и соавт.,1994;Шерман Д.М..,1989;Сидорин Г.И. и соавт.,1995).

Следовательно, при рассмотрении фенотипической адаптации следует иметь в виду, что до начала действия фактора, к которому происходит адаптация, в организме нет готового механизма, обеспечивающего совершенное и законченное приспособление, имеются только генетически детерминированные предпосылки для формирования такого механизма. Если фактор не подействовал, то адаптивный механизм остается несформированным. Генетическая программа организма предусматривает не заранее сформировавшуюся адаптацию, а возможность ее реализации под влиянием среды. Это обеспечивает реализацию только тех адаптационных реакций, которые жизненно необходимы, и тем самым совершается экономное, направляемое средой расходование энергетических и структурных ресурсов организма (Ф.З.Меерсон, 1993; Ковалев И.Е.,1996;Ковалев И.Е. и соавт.,1996).

Таким образом, для ряда химических веществ система крови являлась местом непосредственного действия. В свою очередь эти, так называемые “кровяные яды” выбирали своими мишенями разные звенья: нарушали синтез гемоглобина или соединяясь с гемоглобином ,мешали его способности соединяться с кислородом, вызывали гемолиз эритроцитов, угнетали эритроцитопоэз. Однако большинство факторов химической природы оказывали опосредованное влияние на кровь. Характер гематологических показателей зависел, с одной стороны от времени и интенсивности воздействия,а с другой, адаптивными возможностями функциональных систем организма. В зависимости от этих факторов в описываемых литературных источниках отмечались увеличение или снижение количества эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, оживление или угнетение гемопоэза.

Преобладающее большинство работ было направлено на изучение токсикологических или санитарно-гигиенических параметров химических веществ, встречаемых в промышленности, сельском хозяйстве, в быту, а также в окружающей среде - атмосфере, гидросфере и литосфере. Гематологические показатели при этом регистрировались наряду с биохимическими и морфофизиологическими показателями различных систем - эндокринной, нервной, выделительной, пищеварительной и др. Однако встречались и работы, посвященные изучению реакций крови на химическое воздействие. Среди них наибольшее число - по исследованию биохимических и меньше по морфологическим показателям.

Относительно небольшое количество работ посвящено изучению совместного действия на систему крови химических и физических факторов,а также по состоянию системы крови в условиях химического загрязнения окружающей среды. Имеющиеся по этой тематике работы в большинстве своем нацелены на исследование населения. В нашей работе акцентировалось внимание на состояние крови млекопитающих в условиях химического загрязнения среды. Поэтому литературные источники, касающиеся реакции крови человека, нами рассматривались лишь в качестве примеров.

В связи с тем, что химические факторы могут оказывать общетоксическое и мутагенное действие, информационный поиск, предпринятый нами, включил и анализ исследований, выполненных с использованием микроядерного теста.Однако, они Объективная оценка последствий химического воздействия на систему крови может быть основана лишь при учете динамики адаптивных механизмов организма. В связи с этим, очень важен анализ гематологических сдвигов, обусловленных химическими факторами с позиции выявления особенностей стадии фенотипической адаптации и характера участия доминирующих и второстепенных функциональных систем. Исходя из этих соображений нами частично рассматривалась и литература, касающаяся индивидуальной адаптации. Однако и в этом случае, работы, затрагивающие проблему состояния системы крови при фенотипической адаптации в условиях химического загрязнения окружающей Среды обнаружены не были.

в основном затрагивали отдельные химические реагенты, а работ по изучению мутагенного действия на млекопитающих в условиях химического загрязнения среды по показателям эритроцитов не были обнаружены.

Широко известно, что в условиях стресса разной этиологии оказываются задействованными окислительно-восстановительные процессы в тканях. При этом изменяется и соотношение биологического и свободнорадикального окисления . Поэтому в обзоре литературы были рассмотрены и источники по биохемилюминесценции крови при химическом воздействии. Но работ, посвященных изучению свободнорадикального окисления в крови млекопитающих при пребывании в условиях химического загрязнения окружающей среды мы не нашли.


.

^ II. Материал и методы исследований


II.1.Общая характеристика материалов исследования


Выбор методов и материала исследования исходил из поставленных в процессе работы задач. С целью определения характера неспецифического действия химических факторов на организм в условиях “стресса” изучались изменения в системе крови при совместном влиянии кровопотери и отдельных химических реагентов. В то же время комплексное действие химических факторов малой интенсивности окружающей среды на динамику индивидуальной адаптации организма исследовалось с помощью натурных опытов. И, наконец, в соответствии с задачами экологического мониторинга проводилась биологическая индикация в различных регионах Республики Башкортостан.

Материалом во всех исследованиях служила система крови кроликов (самцов породы “Шиншилла” серой масти в возрасте 10-12 месяцев, весом 2,5-3,0 кг). В эксперимент отбирали здоровых животных, прошедших в условиях вивария 14 дневный карантин. Состояние кроликов оценивалось по состоянию кожных покровов, слизистых оболочек, ректальной температуре (электротермометр ТЭМП-1), поведению и характеру выделений. Время исследования - декабрь, январь, февраль - месяцы. Выбор кроликов в качестве обьекта исследования исходил из того, что млекопитающие являются достаточно высокоорганизованными среди обитателей биоценозов. Тонкое восприятие изменений основных параметров природного окружения и соответствующая реакция органов и систем на эти сдвиги обеспечивают раннее прогнозирование состояния экосистем. Кроликов можно оценивать в качестве как диких популяций, так и лабораторных животных. Они как в вивариях и фермах, так и в естественных природных условиях ведут малоподвижный образ жизни. А будучи традиционными лабораторными животными хорошо изучены, у них установлены нормативы параметров многих органов и систем, а относительно стабильные показатели, в частности системы крови, позволяют дифференцированно оценивать выявляемые сдвиги.

В биологической индикации очень важен выбор материала исследования. Необходимым условием информативности является низкий порог чувствительности изучаемых показателей. Таким требованиям вполне отвечает система крови, которая, кроме достаточно низкого порога реакции на нарушение физиологического гомеостаза и окислительно-восстановительных процессов, занимает одно из центральных мест в реализации адаптивных механизмов, а как часть иммунной системы она осуществляет тканевую регуляцию и тем самым наиболее ярко отражает состояние физиологической и репаративной регенерации. В то же время по своим морфо-физиологическим особенностям кровь очень удобна для использования в качестве биологического материала при динамических наблюдениях.

^ II.2.Особенности изучения действия ионола


В целях выяснения характера неспецифического действия на систему крови относительно низких концентраций химических веществ, не относящихся непосредственно к “кровяным ядам”, нами изучался широко распространенный в практике антиокислитель - 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол, бутилированный окситолуол, алкофен БП, бибунол (ионол). В сявзи с тем, что многие патологические процессы и стрессовые состояния в организме сопровождаются кислородным голоданием тканей, нами было исследовано действие ионала в норме и в условиях гипоксии. Для этого использовалась экспериментальная модель-постгеморрогическая анемия,которая вызывалась путем одномомент-ной некомпенсированной кровопотери. Кровопускание производилось из краевой ушной вены кроликов способом надреза из расчета 20% от массы крови. Общее количество крови в организме кролика определялось исходя из массы тела (5,4%).

Экспериментальные животные получали небольшие дозы препарата внутримышечно в течение 10 дней ежедневно. В совокупности были составлены следующие группы:

1-группа:

II-группа:

III-группа:

IV-группа:

V-группа:

150 мг/кг иона.150 мг/кг ионола ( п-10).

100 мг/кг ионола ( п-10).

60 мг/кг ионола ( п-10).

животные после кровопотери (контроль) ( п-10).

30 мг/кг ионола после кровопотери ( п-10).

Используемый диапазон концентрации ионола был ориентирован на установление негативной, интактной и лечебной для организма доз препарата.

Исследование крови производилось в исходном состоянии и через 1, 3, 5, 7, 9, 10 суток при инъекции изучаемого вещества, а в опытах с кровопотерей - в исходном состоянии и через 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 суток с начала введения препарата.


^ II.3.Динамика исследования влияния на организм ГМД


В целях определения характера совместного действия негативных для организма концентраций химических реагентов и “стресс” факторов были поставлены опыты с внутримышечным введением в течение 10 дней ежедневно 4-гидроксиметил-1,3-диоксалана (ГМД). Стрессовая ситуация была создана так же, как в предыдущих опытах путем кровопотери в объеме 20% от общей массы крови. При этом в эксперименте участвовали 7 групп животных:

I-группа:

II-группа:

III-группа:

IV-группа:

V-группа:

VI-группа:

VII-группа:

300 мг/кг ГМД ( п-10).

150 мг/кг ГМД ( п-10).

100 мг/кг ГМД ( п-10).

животные после кровопотери (контроль) ( п-10).

100 мг/кг ГМД после кровопотери ( п-10).

20 мг/кг ГМД после кровопотери ( п-10).

10 мг/кг ацетата токоферола после кровопотери ( п-10).

Применяемые в опытах концентрации ГМД разного уровня были необходимы для определения интактной, в т.ч. пороговой (ПД), минимально-токсической (Дmin) и лечебной доз для организма. Препарат витамина Е использовали для сравнения лечебного действия ГМД.

Исследование форменных элементов периферической крови производилось в исходном состоянии, через 1, 3, 5, 7, 10 суток опыта.





Скачать 2,56 Mb.
оставить комментарий
страница3/12
Дата28.09.2011
Размер2,56 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх