
- •Экологическая физиология
- •Глава 1. Проблемы экологии 6
- •Глава 2. Природные экологические адаптации 27
- •Глава 3 Антропогенные воздействия на окружающую среду 90
- •Глава 4 Техногенные факторы в изменении окружающей среды 133
- •Глава 5 Общие патогенетические механизмы токсикоза 194
- •Глава 6 Антиоксидантная система организма 257
- •Глава 7 Экология и адаптация 294
- •Глава 8 Организация экологичесчкого мониторинга и методы иследования 389
- •Глава 9 Экологический стресс 434
- •Глава 10 Принципы детоксикации организма 463
- •Глава 1. Проблемы экологии
- •1.1 Эколого-физиологические исследования
- •1.1.1 Природные факторы среды и их влияние на организм
- •1.1.2. Световое излучение и его действие на организм
- •1.1.3. Влияние магнитного поля на организм
- •1.1.4. Воздушная среда – метеорологические факторы
- •Глава 2. Природные экологические адаптации
- •2.1. Адаптации к температурным условиям
- •2.1.1. Границы температурной выносливости живых организмов
- •2.1.2. Тепловой баланс организмов
- •2.1.3 Температурные адаптации пойкилотермных организмов
- •2.1.4 Элементы регуляции температуры у растений
- •2.1.5 Механизмы терморегуляции у пойкилотермных животных
- •2.1.6 Температурные адаптации гомойотермных организмов
- •2.1.7 Экологические выгоды пойкилотермии и гомойотермии
- •2.1.8 Полярная одышка
- •2.2 Адаптации к условиям освещенности
- •2.2.1 Экологические группы растений по отношению к свету и их адаптивные особенности
- •2.2.2 Роль света в жизни животных
- •2.3 Поддержание водно-солевого гомеостаза
- •2.3.1 Адаптация растений к поддержанию водного баланса
- •2.3.2 Водный баланс наземных животных
- •2.4 Влияние гипоксии на газотранспортную систему человека и животных
- •Глава 3 Антропогенные воздействия на окружающую среду
- •3.1 Основные виды антропогенных воздействий на окружающую среду
- •3.2 Загрязнение атмосферы
- •3.2.1 Основные источники антропогенного загрязнения атмосферы
- •3.2.2 Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы
- •3.2.2.1 Возможное потепление климата («парниковый эффект»)
- •3.2.2.2 Разрушение озонового слоя
- •3.2.2.3 Кислотные дожди
- •3.2.3 Основные загрязнители атмосферы и здоровье человека
- •3.3 Антропогенные воздействия на гидросферу
- •3.3.1 Загрязнение гидросферы
- •3.3.2 Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •3.3.3 Состояние гидросферы и здоровье человека
- •3.4 Антропогенные воздействия на литосферу
- •3.4.1 Деградация почв
- •3.4.2 Загрязнение литосферы и здоровье человека
- •3.5 Антропогенные воздействия на биотические сообщества
- •3.5.1. Антропогенные воздействия на леса и другие растительные сообщества
- •3.5.2 Антропогенные воздействия на животный мир
- •Глава 4 Техногенные факторы в изменении окружающей среды
- •4.1 Влияние химических факторов окружающей среды на систему крови
- •4.2 Проблема возникновения отравлений фосфорорганическими ингибиторами ацетилхолинэстеразы
- •4.2.1 Характеристика фосфорорганических инсектицидов применяемых в сельском хозяйстве и отравления возникающие в результате их применения
- •4.2.2 Механизм антихолинэстеразного действия
- •4.2.3 Действие на м-холинорецепторы
- •4.2.4 Клинические эффекты антихолинэстеразных средств
- •4.2.5 Антимиорелаксантный эффект
- •4.2.6 Антимиастенический эффект
- •4.2.7 Влияние на вегетативные ганглии
- •4.2.8 Влияние на тонус гладких мышц полых органов
- •4.2.9 Дистантное действие ацетилхолина и его токсические проявления
- •4.3 Токсикоз при почечной недостаточности
- •4.4 Токсикоз при абстиненции
- •4.5 Патологические последствия курения табака
- •4.5.1 Влияние табачных изделий на состояние организма человека и животных
- •4.6 Ожирение как медико-социальная проблема
- •Глава 5 Общие патогенетические механизмы токсикоза
- •5.1 Роль молекул средней массы в патогенезе токсикозов
- •5.1.1 Группы метаболитов со свойствами эндогенных токсинов
- •5.1.2 Биологические эффекты молекул средней массы
- •5.1.3 Биохимические методы определения веществ со свойствами эндогенных токсинов
- •5.1.4 Методы определения внсмм
- •5.2. Микроциркуляторные расстройства
- •5.2.1 Типичные нарушения микроциркуляции
- •5.2.1.1 Внутрисосудистые нарушения
- •5.2.1.2 Нарушение проницаемости сосудов обмена
- •5.2.1.3 Транскапиллярный транспорт
- •5.2.2.1 Внесосудистые нарушения
- •5.3. Перекисное окисление липидов
- •5.3.1 Физико-химические основы свободно радикального окисления
- •5.3.2 Повреждающее действие свободных радикалов
- •5.3.3 Регуляция свободнорадикального окисления
- •5.3.4 Радикалы, встречающиеся в организме
- •5.3.5 Функции ненасыщенных жирных кислот в организме
- •5.3.6 Окисление ненасыщенных жирных кислот
- •5.3.7 Регуляция процессов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот
- •Глава 6 Антиоксидантная система организма
- •6.1 Классификация антиоксидантов
- •1 Антиоксиданты косвенного действия
- •2 Антиоксиданты прямого действия
- •6.2 Ферментные антиоксиданты
- •6.3 Низкомолекулярные вещества
- •6.4 Синтетические антиоксиданты
- •6.5 Структурные аналоги природных антиоксидантов
- •6.6 Синергизм антиоксидантов
- •6.7 Прооксидантные свойства антиоксидантов
- •6.8 Кислородзависимая природа образования свободных радикалов
- •Глава 7 Экология и адаптация
- •7.1 Характер адаптивных сдвигов вызванных химическим загрязнением окружающей среды
- •7.2 Резистентность организма – стратегия выживания
- •7.2.1 Значение изучения резистентности
- •7.2.2 Природа и категории устойчивости животных к заболеваниям
- •7.2.3 Основы иммунологии и микробиологии, защитные силы организма
- •7.2.4 Специфическая и неспецифическая резистентность
- •7.3 Пути повышения защитных сил организма
- •7.3.1 Колостральный иммунитет, факторы его определяющие и корректирующие
- •7.4 Прогнозирование устойчивости животных
- •7.4.1 Устойчивость к жаре
- •7.4.2 Изменение устойчивости
- •7.4.3 Влияние обмена веществ на сопротивляемость
- •7.4.4 Зависимость состояния организма от условий содержания и кормления
- •7.4.5 Внешние и внутренние факторы снижения защитных свойств организма
- •Глава 8 Организация экологичесчкого мониторинга и методы иследования
- •8.1 Мутагенное влияние химических факторов на систему крови
- •8.2 Краткая экологическая характеристика изучаемых районов
- •8.3 Влияние химического загрязнения окружающей среды на морфоцитологические показатели крови
- •8.3.1 Особенности состояния эритроцитов крови при воздействии химического загрязнения окружающей среды
- •8.4 Влияние химического загрязнения окружающей среды на лейкоцитарную формулу крови
- •7.5. Особенности состояния тромбоцитов крови при воздействии химического загрязнения окружающей среды
- •Глава 9 Экологический стресс
- •9.1 Механизм и последствия стресса как нарушение экологического благополучия организма
- •9.1.1 Стресс и продуктивность животных
- •9.1.2. Стресс-факторы, их классификация
- •9.1.3 Механизм развития стресс-реакций
- •9.1.4 Влияние стрессов на здоровье и продуктивность
- •9.1.5 IIрофилактика состояний стресса
- •9.2 Гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система как одна из ведущих адаптационных систем организма
- •9.2.1 Онтогенетические особенности реакции гипоталамо-гипофизарной-адренокортикальной системы
- •Глава 10 Принципы детоксикации организма
- •10.1 Биотрансформация токсинов в организме
- •10.2 Специфическое лечение токсикозов
- •10.3 Методы профилактики и ослабления течения лучевой болезни
- •10.4 Антидотная терапия и прифилактика отравлений фои
- •10.5 Лечение алкогольного абстинентного синдрома
- •2. Седативная терапия
- •10.6 Неспецифическое лечение токсикозов
- •10.6.1 Применение вакуум-градиентной терапии для лечения лучевых поражений
- •10.6.2 Применение вакуум-градиентной терапии для лечения отравлений фосфорорганическими средствами
- •10.6.3 Применение вакуум-градиентной терапии для лечения хпн
- •10.6.4 Влияние лод на выполнение физической нагрузки
- •Заключение
4.2.1 Характеристика фосфорорганических инсектицидов применяемых в сельском хозяйстве и отравления возникающие в результате их применения
В зависимости от химического состава пестицидов их принято делить на следующие группы: хлорорганические, фосфорорганические, карбаматы, ртутьорганические, мышьяксодержащие и пестициды других химических групп (производные нитрофенолов, мочевины, уксусной и масляной кислот, соединений серы и др.). Большое число высокоэффективных пестицидов имеется среди фосфорорганических соединений (ФОС). Это одна из наиболее многочисленных и быстро растущих групп ядохимикатов. Широкое применение получили: бутифос, карбофос, метафос, метилнитрофос, метилмеркаптофос, тиофос, трихлорметафос-3, фосфамид, хлорофос. К эффективным ядохимикатам относятся также производные карбаминовой кислоты – карбатион, севин, ТМТД, хлор-ИФК, цинеб, цирам, эптам.
В гигиеническом отношении ФОС обладают важным преимуществом по сравнению с широко применяемыми хлорорганическими пестицидами. Многие из них значительно менее устойчивы во внешней среде и быстро разрушаются в почве, водоемах и пищевых продуктах. Разложение ФОС протекает в течении нескольких суток при 25–35 °С, и течении нескольких часов – при 60–70 °С с образованием таких простейших продуктов распада , как фосфорная кислота, сера и др. ФОС применяют для опрыскивания опыливания животных в виде концентратов, эмульсий и дустов. Технические образцы большинства препаратов – желтые или бурые жидкости с неприятным запахом. Летучесть этих соединений сравнительно не велика, однако некоторые из них могут создавать в воздухе токсические концентрации паров при 20–40 °С.
В сельскохозяйственной практике инсектициды используют в виде порошков (дусты), смачивающихся порошков, растворов, эмульсий, паст, паров, газов, аэрозолей. В зависимости от этого применяют и различные способы обработки: опыливание, опрыскивание, газация (фумигация). Будучи биологически активными по отношению к различным насекомым, микроорганизмам, почти все пестициды являются потенциально опасными для человека. Токсичность инсектицидов зависит от их химической структуры, физико-химических свойств, особенностей биологического действия на организм, а также от концентрации и длительности воздействия. Немалое значение имеет и путь поступления инсектицидов в организм человека. Во многом вредность инсектицидов определяется такими их свойствами, как летучесть и стойкость. Чем выше летучесть вещества, тем больше его концентрация в окружающем воздухе, и тем серьезнее опасность отравления для человека.
Токсичность ядохимикатов зависит также от количества действующего начала в рабочей смеси; Токсичность зависит и от агрегатного состояния препарата, его стойкости во внешней среде и биологической активности. Так, если химические вещества хорошо растворимы в жирах и эфирах, то они хорошо всасываются через кожу и могут вызывать отравления. К таким инсектицидам, например, относятся ДДТ, тиофос, меркаптофос и некоторые другие. ФОС – «нервные яды», поражающие преимущественно парасимпатический отдел вегетативной нервной системы (холинергические синапсы) и центральную нервную систему. Они представляют определенную опасность для здоровья и жизни людей, особенно при широком использовании. ФОС относят к категории ферментных ядов. Понижение активности холинэстеразы является одним из важнейших и ранних признаков отравления ФОС. Их характерной особенностью является то, что большинство препаратов неспособно к материальной кумуляции.
Для высокотоксичных фосфорорганических инсектицидов характерны узость зоны токсического действия (т. е. близость доз смертельных и пороговых), быстрота нарастания симптомов интоксикации. Отсутствие местнораздражающих свойств определяет коварность этих веществ, так как попадание их на кожу может остаться незамеченным. При длительном влиянии на организм в малых концентрациях и дозах ФОС способны оказывать хроническое действие. Фосфорорганические инсектициды могут поступать в организм через неповрежденные кожные покровы, органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, поэтому клиническая картина интоксикации имеет свои особенности в зависимости от пути поступления яда. Вследствие блокирующего действия всех ФОС на фермент холинэстеразу в крови накапливается избыточное количество ацетилхолина, возбуждающего холинореактивные системы, что нарушает нормальную функцию центральной и периферической нервной системы. Патологические симптомы, развивающиеся при интоксикации ФОС, можно разделить на три группы: мускарино-, никотиноподобное и центральное действие.
К группе симптомов мускариноподобного действия относят сужение зрачков, одышку, бронхоспазм, повышение бронхиальной секреции, потливость, слюнотечение, снижение и потерю аппетита, тошноту, рвоту, замедление сокращений сердца. К группе симптомов никотиноподобного действия относят подергивание век, языка, мышц лица. К симптомам центрального действия относят головные боли, нарушение сна, судороги, кому. Клиническая картина интоксикации, вызванной различными ФОС, во многом сходна. Различие проявляется в основном в быстроте проявления тех или иных симптомов отравления и тяжести их течения.
Диагностика отравлений ФОС основывается на анамнестических данных и на характерных симптомах отравления. Для распознавания отравлений важное значение имеет определение активности холинэстеразы сыворотки крови. Принято считать, что при легком отравлении активность этого фермента может быть снижена до 50%, при среднем – до 70%, а при тяжелом – до 90%. Однако строгого параллелизма между степенью отравления и степенью угнетения холинэстеразы не наблюдается.
Инсектициды, попадая в организм человека, могут вызывать в зависимости от дозы и степени их токсичности острые, подострые и хронические отравления. Острое отравление возникает незамедлительно, после попадания инсектицида в организм в значительных количествах. При этом большое значение имеет исходное состояние организма. Ослабленный организм подвергается действию ядохимиката быстрей, чем здоровый. При одинаковых количествах поступившего в организм ядохимиката ответная реакция может быть различна. Острое отравление наблюдается чаще при нарушении правил работы с ядохимикатами при таких операциях, как приготовление растворов и эмульсий, смешивание с наполнителями, мытье цистерн и других емкостей. Отравления инсектицидами получили распространение во многих странах мира, что связано с высоким уровнем применения ядохимикатов и отсутствием необходимых профилактических мер.
В мировой литературе описаны тысячи тяжелых и подчас смертельных случаев отравления ядохимикатами. Так, например, в Японии с 1953 по 1956 г. было зарегистрировано около 7500 несмертельных и 4000 смертельных отравлений паратионом. В. И. Польченко (1969) в обзоре зарубежной литературы сообщает о 30 000 отравлений ядохимикатами. В перечне ядов, вызвавших эти отравления, фигурируют фосфорорганические, хлорорганические, ртутьорганические соединения, производные фенола, феноксиуксусной и карбаминовой кислот, цианистые, бромиды и фтористые соединения, препараты мышьяка, фосфора и др.
При применении инсектицидов опасность для здоровья населения заключается не только в возможности возникновения острых отравлений, но главным образом в длительном воздействии препаратов, приводящих к возникновению патологических состояний, иногда не диагностируемых как отравление. Незначительные количества инсектицидов при однократном поступлении не оказывают вредного влияния на организм человека. Однако при длительном воздействии наступают нарушения в функциональном состоянии организма.
Хроническое отравление развивается постепенно, при систематическом поступлении в организм малых количеств яда. Пострадавший жалуется на болезненное состояние, которое может встречаться и при многих других заболеваниях (головная боль, тошнота, слабость, плохой аппетит). В этих случаях на помощь приходят данные тщательного опроса, клинического обследования и лабораторных анализов. В естественных условиях часто имеет место комбинированное действие нескольких инсектицидов или химического и физического факторов, например, влияние инсектицидов и повышенной температуры воздуха в условиях жаркого климата, что усугубляет вредное действие.
Накопленный опыт и многочисленные данные литературы позволяют констатировать, что наибольшую опасность приобретают отравления, вызываемые относительно малыми количествами инсектицидов, которые могут содержаться в виде остатков в пищевых продуктах, воде, воздухе. Установить последствия этих воздействий гораздо сложнее, так как анамнестические данные о контакте с инсектицидами могут при этом отсутствовать, а сами отравления – приобретать стертые и неспецифические формы. Возникают, таким образом, вполне объективные предпосылки для скрытого влияния инсектицидов на общую заболеваемость населения.
Длительное воздействие на организм человека химических раздражителей малой интенсивности может привести к снижению реактивности организма, способствуя повышению уровня общей заболеваемости. В настоящее время неизвестно, достигнут ли опасный уровень накопления ядов в организме человека, но становится очевидным, что если не применять активных мер для предотвращения возможности попадания инсектицидов в организм человека, то такой уровень может быть достигнут в ближайшем будущем.