
- •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
4.2.8 Влияние на тонус гладких мышц полых органов
Способность антихолинэстеразных средств усиливать перистальтику кишечника известна со времени первых исследований калабарских бобов. Несмотря на синтез сотен новых высокоэффективных ингибиторов ХЭ, мы до сих пор не располагаем препаратом, который бы существенно превосходил эзерин по эффективности и избирательности действия на кишечник. Недостатком эзерина является его сильное центральное действие. Наиболее существенной особенностью гладких мышц кишечника является их миогенный автоматизм, за счет которого возможно осуществление ритмических сокращений без каких-либо нервных влияний. Основным источником выделения АХ в кишечнике (до 60%) является нервное сплетение. Выделение АХ увеличивается при применении некоторых полипептидов например гастрина, а подавляется при воздействии на нервные окончания н/а. Помимо пресинаптического тормозного влияния, н/а, а также и адреналин тормозят перистальтику через посредство постсинаптических как α-, так и β-адренорецепторов. Введение антихолинэстеразных средств, потенцирующих эффект эндогенного АХ, вызывает увеличение моторики кишечника в основном за счет влияния на пре- и постганглионарные синапсы возбуждающих нейронов интрамурального нервного сплетения. При этом активируются не только возбуждающие, но также и тормозные нейроны, воздействие на которые никотина или больших доз антихолинэстеразных средств может повести к подавлению перистальтики. Торможение перистальтики может наблюдаться также при применении антихолинэстеразных средств после блокады М-ХР кишечника атропином. Усиление перистальтики или даже спазм кишечника является одним из первых проявлений токсического действия соединений этого типа. Наличие не зависящего от угнетения ХЭ возбуждающего действия на кишечник отчетливо продемонстрировано в опытах И.Д. Неклесовой и М.А. Кудриной (1963). В отличие от прочих эффектов миотическое действие антихолинэстеразных препаратов определяется, очевидно, исключительно угнетением ХЭ мышц глаза.
4.2.9 Дистантное действие ацетилхолина и его токсические проявления
ФОИ как инсектициды постоянно используются для распыления на полях и уничтожения насекомых в шерсти овец и крупного рогатого скота. Все эти вещества производятся тысячами тонн и свободно перемещаются ветром и водой. Согласно данным американских исследователей 2001 года, главным источником случайных отравлений является пища и вода. При исследовании в 1997 году установлено, что у взрослых жителей центральной Италии в «нормальной» ежедневной диете содержится около 40 мкг инсектицидов из группы ФОИ. Однако, по мнению крупнейшего специалиста России по защите растений А.Н. Мельникова (1989) без применения инсектицидов получение высоких урожаев невозможно, а ущерб здоровью населения и экологической обстановке в целом, наносимый ФОИ, преувеличивается.
В основном именно по перечисленным причинам интерес к ФОИ, в частности к патогенезу отравлений этими веществами, за многие годы их изучения отнюдь не снизился. В настоящее время способность ФОИ оказывать синаптическое не-АХЭ действие общепризнана Она проявляется в следующих четырех вариантах:
Изменение чувствительности ХР к АХ.
Влияние на освобождение АХ нервными окончаниями.
Непосредственное взаимодействие с ХР.
Взаимодействие с ионными каналами.
Получены также доказательства наличия у большинства ФОИ нехолинэргического и неспецифического фосфорилирующего, а также и прооксидантного действия. Для ФОИ характерно как специфическое так и неспецифическое действие. Различие этих вариантов действия принципиальное. В первом случае ФОИ вступают в комплекс или ковалентную связь со специализированными акцепторами, созданными природой для взаимодействия с АХ. Во втором случае происходит взаимодействие с разными радикалами аминокислот, липидов и белков преимущественно ферментных, способных вступать в реакцию фосфорилирования, но не взаимодействующих с АХ. Результатом таких реакций становится активация перекисного окисления липидов, нарушение функции клеточных и субклеточных мембран, дезорганизация метаболизма, гипоксия и в конечном итоге гибель клеток. Суммарно такие реакции можно объединить понятием цитотоксческое действие.
Кроме такого деления вариантов действия ФОИ, появилась необходимость выделять среди специфического действия два варианта: действие внутрисинаптическое, о котором уже говорилось и внесинаптическое.
До сравнительно недавнего времени специфическое внесинаптическое действие ФОИ практически не обсуждалось, поскольку скорость гидролиза АХ синаптической ацетил-ХЭ составляет несколько наносекунд, то есть практически мгновенна. Пресинаптическое модулирующее влияния АХ, его миметиков и блокаторов на выделение медиаторов нейронами другой эргичности в стриатуме, обсужденное О.В. Годухиным, свидетельствует о существовании в мозге нервных волокон, оканчивающихся на терминалях аксонов иной эргичности. Следовательно, АХ действует там, синтезируется и выделяется.
До недавнего времени не было ответа и на более простой вопрос — зачем клеткам, свободно плавающим в крови, в частности эритроцитам и лейкоцитам, а также тучным клеткам либо их функциональным аналогам — базофилам, никак не связанным с нервными волокнами, иметь ХР и ХЭ? И как они реагируют на появление в крови ФОС? Интерес к периферическому внесинаптическому действию АХ резко повысился после описания Фурчготтом и Завадским ХР у эндотелиальных клеток, которые не имеют холинэргической иннервации, поскольку в сосудах терминали парасимпатических волокон заканчиваются в базальной мембране и до эндотелия не доходят. Однако при удалении эндотелия раздражение этих |нервов более не вызывало расширения сосудов. Очевидно, что АХ свободно диффундирует из адвентиция через мезотелий в эндотелий, где и взаимодействует с ХР. Впоследствии показано, что ХР могут реагировать и с тем АХ, который находится в перфузионной жидкости или в крови, причем воздействие АХ на более чувствительные к нему М-ХР вызывает расширение, а на Н–ХР – сужение сосудов. Учитывая исключительно высокую реактивность М–ХР некоторых артерий, выявляемую при воздействии АХ в концентрации 10–12 моль, можно полагать, что генерализованная активация ХР может быть причиной развития тяжелой сосудистой патологии. Откуда же берется этот АХ и при какой патологии? Существует мнение, что основным источником АХ в крови являются многочисленные вегетативные ганглии. Показано, что именно в них внутрисинаптическое разрушение АХ холинэстеразой имеет наименьшую значимость и его удаление происходит в основном с током крови, однако для такого удаления необходима достаточно высокая скорость кровотока. Следовательно, с падением артериального давления выход АХ из синаптических щелей прекращается. При отравлении ФОИ возрастание интенсивности преганглионарной импульсации увеличивает скорость выделения АХ ганглиями, а повышение содержания АХ крови на фоне торможения ганглионарной ХЭ в свою очередь способствует выбросу новых порций АХ . У крыс при тяжелом отравлении ФОИ содержание АХ возрастает с 0,5 до 3,0 нмоль/мл.
Нарушение микроциркуляции при отравлении ФОИ отмечались неоднократно как в эксперименте, так и в клинике. Для обсуждаемой проблемы существенно, что в некоторых наблюдениях отмечали появление в крови конгломератов эритроцитов. Любопытно, что образование в крови конгломератов отмечается также при травматическом шоке. По мнению В.К. Кулагина (1978), конгломерация является более тяжелым признаком шока, чем сгущение и повышение свертываемости крови.