3. Медико-биологическая характеристика факторов среды

Среди естественных факторов среды, влияющих на организм человека, наиболее важными являются:

атмосферный воздух,

почва,

вода,

климат.

Состояние организма и здоровье человека , проживающего в различных климатических условиях, характеризуется физиологическими реакциями, с помощью которых происходит адаптация к специфическим условиям окружающей среды.

Проживая в любой климатической зоне, человек испытывает на себе влияние периодических изменений в природе как земного, так и космического происхождения.

В природе биологического ритма присутствуют два компонента: экзогенный и эндогенный. Эндогенный компонент генетически закреплен и передается по наследству, экзогенный обусловлен внешними датчиками времени (свет и температура).

В соответствии с изменением хода природных процессов на протяжении суток в биосистемах в процессе онто- и филогенеза сформировались, закрепились и передаются по наследству суточные ритмы физиологических функций.

Таким образом, на организм человека влияют многие природные факторы, и каждый из них вносит свой вклад в формирование механизмов приспособления.

Любая единица (биосистема), включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщество) на данном участке и взаимодействующая с физической средой, представляет собой экологическую систему (экосистему).

Экосистемы – это надорганизменные объединения с определенным видовым составом.

Термин «экосистема» впервые был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тенсли. При выделении экосистем в природе А. Тенсли придавал решающее значение однородности растительного покрова.

В.Н. Сукачев (1964) разработал концепцию биогеоценоза.

Биогеоценоз – динамическое и устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии и непосредственном контакте с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы.

Биогеоценоз (экосистема) – основная функциональная единица в экологии, поскольку в него входят организмы и неживая среда – компоненты, взаимно влияющие друг на друга и необходимые для поддержания жизни на Земле.

Экосистемы представляют собой открытые системы, поэтому важной составной частью концепции биогеоценоза являются среда на выходе и среда на входе.

В составе экосистемы можно выделить следующие компоненты:

неорганические вещества, включающиеся в круговорот (C, N, CO2, H2O и др);

органические соединения (белки, углеводы, липиды и др.), связывающие биотическую и абиотическую части;

Характеристики биогеоценоза:

- пищевые цепи,

- трофические уровни.

Перенос энергии пищи от ее источника (автотрофов) через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими, называется пищевой цепью.

Пищевые цепи можно разделить на два основные типа:

пастбищная цепь - начинается с зеленого растения и идет далее к растительноядным животным и хищникам;

детритная цепь - от мертвого органического вещества идет к микроорганизмам, а затем к детритофагам (редуцентам) и к их хищникам.

При каждом очередном переносе 80 – 90 % потенциальной энергии теряется, переходя в тепло.

В сложных природных сообществах организмы, получающие свою энергию от Солнца, через одинаковое число ступеней, считаются принадлежащими к одному трофическому уровню.

Трофические уровни:

1. продуценты - зеленые растения,

2. первичные консументы - травоядные животные,

3. вторичные консументы - первичные хищники, поедающие травоядных,

4. редуценты – организмы, разлагающие , минерализующие органическое вещество, это микроорганизмы почвы, простейшие, грибы и др.

Антропогенные экосистемы (антропобиогеоценозы)

Агроценозы – поля, пастбища, сады, рыбоводческие хозяйства и т.д.,

Урбаноценозы – города и другие населенные пункты, авто- и железнодорожные магистрали,

Космические корабли.

Если до ХХ века подавляющее большинство населения Земли проживало в сельской местности, то к 1970 г. в них было сосредоточено 50% населения, а к 2000 г. доля городского населения увеличивается до 70%. Концентрация огромного количества людей в городах носит явление демографического взрыва. Только с 1920 г. по 1960 г. городское население возросло в 2 раза.

С точки зрения эколога город можно расценивать как совершенно противоестественную систему.

Так что же такое город? Паразит на теле природы или организм, образующий свою собственную экосистему?

По мнению многих экологов, урбанизация может отрицательно повлиять на уже нарушенное экологическое равновесие, сильнее, чем, например, химизация. Урбанизация – это процесс трудно управляемый и набирающий все более быстрые темпы.

Динамика процессов воспроизводства населения России

Демографический переход населения мира

Неблагоприятные (патогенные) факторы, действующие на человека в крупных городах:

- шум, его воздействие отрицательно сказывается на ВНД (неврозы в той или иной степени);

- двигательная пассивность (гиподинамия), считается одним из факторов риска в развитии тяжелых заболеваний нервной и сердечно-сосудистой систем;

- загрязнение окружающей среды отходами хозяйственной деятельности человека, в результате увеличивается суммарный уровень заболеваемости населения.

Адаптационно-приспособительные возможности человека велики, но защитно-приспособительные механизмы организма не могут находиться в состоянии длительного перенапряжения. Возникает их истощение. Результатом являются болезни нейрогенного происхождения (неврозы).

Здоровье населения – главное богатство любой страны, и для его сохранения и приумножения государство не должно жалеть средств и усилий. Это влияет на безопасность страны.

Экологические адаптивные типы людей

В процессе заселения различных климато-географических зон человечество дифференцировалось на отдельные, различающиеся между собой группы по цвету кожи, глаз, антропометрическим данным, физиологическим показателям и т.д.

Человеческая популяция может существовать в любом биогеоценозе в форме антропобиогеоценоза, т.е. в взаимосвязи с биотическим и абиотическими факторами среды обитания.

На действие факторов среды организм включает компенсаторно-приспособительные механизмы, позволяющие поддерживать постоянство внутренней среды – гомеостаз.

Норма адаптации вида – это генетически обусловленная возможность для отдельных организмов определенного вида существовать в условиях, обеспечивающих нормальное функционирование живого организма.

Действия фактора среды, превышающего адаптационные возможности организма, приводит к поломке регуляторных механизмов – болезни.

Человек довольно легко приспосабливается к изменениям многих экологических факторов. Благодаря такой способности он может жить в самых различных климатических условиях.

Географическое распределение популяций (Харрисон и др., 1979)

Выделяют 4 основных экологических адаптивных типа людей:

тропический адаптивный тип;

адаптивный тип умеренного пояса;

горный адаптивный тип;

арктический адаптивный тип.

В результате проведенных исследований были выявлены всеобщие черты:

независимо от расовой и этнической принадлежности на одни и те же экологические воздействия организм отвечает однонаправленно;

изменяющиеся антропологические признаки не переходят морфологических, генетических границ и находятся в переделах адаптивной нормы реакции;

наблюдается закономерность компенсаторных реакций организма в зависимости от климатической зоны: при переходе от арктической зоны к умеренной происходит повышение уровня гамма-глобулинов в крови, уменьшение костно-мышечной массы, уменьшение объема грудной клетки, увеличение длины конечностей и т.д.

Адаптивный тип не равен этническому и расовому. Он обеспечивает состояние биологического равновесия независимо от расовой и этнической принадлежности в ответ на условия среды.

Адаптивные типы формируются на протяжении эволюции и не являются признаками только одной популяции. При изменении условий адаптивный тип меняется в одном и том же направлении во всех человеческих популяциях.

Благодарю за внимание

Кировская государственная медицинская академия Кафедра медицинской биологии и генетики Лекция МЕДИКО - БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПАРАЗИТИЗМА Зав. кафедрой медбиологии и генетики доктор мед. наук профессор А.А. Косых Киров-2008

План лекции:

1. Паразитизм как экологический фактор.

2. Цели и задачи медицинской паразитологии.

3. Взаимоотношения паразита и хозяина.

4. Природная очаговость трансмиссивных болезней

1. Паразитизм как экологический фактор.

Явление паразитизма сложилось в процессе эволюции органического мира. Его проявлению предшествовали различные формы межвидовых взаимоотношений организмов

Основные формы взаимоотношений организмов в биоценозах следующие:

Нейтрализм – тип взаимоотношений между особями разного вида, живущих в одной экосистеме, не вступая в отношения друг с другом. Например, гидроидные полипы на раковине моллюска.

Симбиоз (от греч. syn – вместе, bios – жизнь) – тип взаимоотношений двух биологических видов, при котором они совместно регулируют отношения с внешней средой и извлекают из этого обоюдную выгоду. Такие организмы называются симбионтами. Например, кишечная палочка в кишечнике человека, жвачные животные и их микроорганизмы. Такой симбиоз называют мутуализмом. Например, лишайник: гриб и водоросль.

Квартирантство, синойкия (от греч. syn – вместе, oicos –дом) – тип взаимоотношений, при котором один организм использует другой в качестве места поселения. Например, поселение кольчатых червей в раковинах моллюсков, занятых раками отшельниками, или рыбки под щупальцами осьминога.

Комменсализм (от лат. com – вместе, mensa – стол), сотрапезничество – совместное проживание животных различных видов, при котором один из них питается за счет другого, не причиняя ему вреда и не конкурируя с ним. Например, у человека ротовая амеба, кишечная амеба – непатогенные формы. В природе – грифы и львы.

Хищничество – тип взаимоотношений организмов разных биологических видов, при котором один из них (хищник) использует другой организм (жертву) только для однократного питания, убивая его. Например, волки и зайцы.

Паразитизм (от греч. parasitos – тунеядец) – тип взаимоотношений между организмами разных видов, при котором один организм (паразит) использует другого (хозяина) как источник питания и место обитания, причиняя ему вред, но не уничтожая его.

По данным В.А. Догеля существует 60 – 65 тыс. видов животных, ведущих паразитический образ жизни, что составляет 6-7% от общего числа существующих видов на Земле.

Наибольшее количество паразитов встречается среди простейших, гельминтов (паразитических червей) и членистоногих.

Паразитология – наука, изучающая явление паразитизма, биологию и экологию паразитов, а также вызываемые ими заболевания и меры борьбы с паразитами.

Классификация паразитов и паразитизма

Истинные паразиты связаны с хозяином в течение всей своей жизни, их взаимоотношения имеют эволюционную основу (дизентерийная амеба, малярийный плазмодий, сосальщики, ленточные черви и др).

Ложный паразитизм обусловлен случайным попаданием в организм хозяина свободно живущих животных (личинки мух в кишечнике человека), способных противостоять действию пищеварительных соков и сохранять жизнеспособность. Таких животных называют копрозоями. Во внешней среде они эксцистиуются и размножаются в кале, который является питательной средой для него.

Временные паразиты – паразиты, живущие свободно в природе и нападают на хозяина только для питания (кровососущие насекомые, клещи и др.).

Постоянные паразиты – паразиты, которые проводят на хозяине или в нем самом все время в течение той или иной фазы своего развития, или всей своей жизни (малярийный плазмодий, лейшмания, трипаносома, бычий цепень, трихинелла, вши, чесоточный клещ и др.).

Облигатный паразитизм – паразитизм, являющийся обязательным для данного вида организмов (абсолютное большинство паразитических видов постоянные, истинные паразиты). Например, Lamblia intestinalis – вызывает у человека лямблиоз, Trichomonas vaginalis – трихомоноз.

Trichomonas vaginalis, Lamblia intestinalis

Факультативные паразиты – организмы, которые в обычных условиях ведут свободный образ жизни, но при случайном попадании на подходящего хозяина переходят к паразитическому существованию (пиявки, некоторые круглые черви – угрица кишечная).

Наружные паразиты (эктопаразиты) – могут быть временными (комары, слепни, клещи) и постоянными (вши). Они находятся на теле хозяина.

Внутренние паразиты (эндопаразиты) – обитают внутри хозяина (кишечная и дизентерийная амебы, трипаносомы, лямблии, трихомонады, многие гельминты – широкий лентец, карликовый цепень, бычий цепень, свиной цепень и др.).

Кл. Sarcodina - саркодовые, Вид Entamoeba histolytica - амебиаз

Адаптации к паразитизму

Прогрессивные адаптации связаны с более сильным развитием (половые органы), или даже с новообразованием некоторых органов паразита (присоски у Opisthorchis felineus, коготки у вшей).

Регрессивные адаптации – ведут к различной степени редукции или полному исчезновению некоторых органов (отсутствие пищеварительной системы у лентецов).