
- •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
9.2 Гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система как одна из ведущих адаптационных систем организма
По современным представлениям ключевую роль в деятельности ГГАКС играют нейросекреторные клетки (НСК) гипоталамуса, продуцирующие нейрогормоны (НГ), активирующие кортикотропную функцию гипофиза. Основным из них является кортиколиберин (КЛ) – 41-членный пептид. Наряду с ним кортикотропин-освобождающей активностью обладает вазопрессин (ВП), а при действии ряду стрессоров и окситоцин (ОТ). В период беременности АКТГ, ВП, ОТ продуцируются плацентой – временным эндокринным органом.
Основными структурами мозга, в клетках которых синтезируются КЛ, ВП и ОТ служат паравентрикулярные ядра (ПВЯ) гипоталамуса. При стрессе наблюдали изменение функциональной электрической активности ПВЯ. Гипоталамические аденогипозотропные центры как нейропроводниковым способом, так и гуморально, связаны и единый гипоталамичсский нейроэндокринный комплекс. Высокая скорость и эффективность управления гипофизом, периферическими железами и органами-мишенями со стороны гипоталамуса обусловлена наличием у высших животных и человека трех каналов связи – трансвентрикулярного, парааденогипофизарного и транса-деногипофизарного. Включение каждого из них детерминировано периодом онтогенеза и, по-видимому, силой и/или длительностью стрессора. Через ПВЯ осуществляется и механизм обратной связи и регуляции функции коры надпочечников. Установлено, что на нейронах ПВЯ происходит пространственно-временная суммация нервных импульсов, поступающих из других отделов гипоталамуса и внегипоталамических труктур. Таким образом, ПВЯ выполняют роль интегратора. Согласно современным данным, трансформация нервных импульсов в гормональные на уровне гипоталамуса осуществляется с помощью нейромедиаторных систем, основным компонентом которых являются гипоталамические нейроамины: ДОФА, норадреналин, серотонин. Выделяемый кортикотропоцитами кортикотропин и является каналом, через. Который осуществляется связь между нервной регуляцией и глюкокортикоидной функцией коры надпочечников. Кортикотропин выступает как в роли тропного гормона коры надпочечников, так и в роли модулятора действия «главных» НГ и НТ. АКТГ работает в области аксонных терминалей нейронов, способствуя усилению активирующего влияния главного (ведущего) НТ и обуславливая тем самым процессы следовой деполяризации на мембране нейрона. На уровне аденогипофиза замыкается. короткая обратная связь в ГГАКС. Таким образом, физиологическая роль обратных связей заключается в стабилизации функций организма. Кора надпочечника – эффекторное звено ГГАКС. Обладая; высокой функциональной лабильностью; она принимает активное участие, в реакциях, направленных. на поддержание постоянство внутренней среды организма уже на ранних этапах онтогенеза.
Кора надпочечных желез контролирует созревание мозгового слоя надпочечников, размер тимуса, и число гемопоэтических и гликогенсинтетических клеток в печени. Опосредованно, изменяя концентрацию серотонина в мозговой ткани глюкокортикоиды влияют на проницаемостъ гематоэнцефалического барьера. Кроме того, зародышевые надпочечники являются единственным источником дегидроэпиандростерона – предшественника плацентарных гормонов. Принципиально важно, что точкой приложения действия глюкортикоидов является генетический аппарат клетки. Доказано вмешательство кортикостероидов через и-РНК в процесс транскрипции и механизм синтеза белка. Поэтому при нарушении баланса глюкокортикоидов в ранние сроки онтогенеза возможны повреждения генетических механизмов информации, нарушение функциональной, дйфференпировки и постнатального роста и развития репродуктивной функции.
Не менее значимо участие глюкортикоидов в созревании сурфактантной системы легких плода играющей важнейшую роль в возникновении синдрома дыхательных расстройств у новорожденных и ранней постнатальной смертности. Кортикостероиды и АКТГ,а возможно, и инсулин. способны осуществлять пре и постнатальный импритинг функционально незрелых нейроэндокринных механизмов. Изменение уровня глюкокортикоидов в пренатальном периоде приводит к снижению аффинности в центральных структурах мозга , сохраняюшссся и у взрослых потомков. Кроме того, кортикостероиды изменяют обмен медиаторов и модуляторов синаптической передачи, (биогенных аминов, ГАМК, ц-АМФ, нейропетидов) в синаптосомах, выделенных из различных. структур мозга. Гормоны влияют на захват и высвобождение медиаторов их предшественников и метаболитов синаптосомами, на активность ферментов синтеза и превращения медиаторов, -на медиаторно-рецепторные взаимодействия, оказывая тем самым влияние на передачу сенсорных сигналов в гипоталамические центры.
Другие гормоны (гормоны гипофиза., гипоталамуса) также оказывают значительное воздействие на обмен биогенных аминов в различных структурах нервной системы, различные стороны метаболизма, включая и обмен медиаторов в нервной клетке. Роль гормонов заключается в стимуляции самого важного этапа в процессе модуляции активности аденилатциклазы: замене ГДФ на ГТФ и обеспечении максимального (или минимального) синтеза ц-АМФ. Степень стимуляции зависит от дозы кортикостероидных гормонов и пропорциональна количеству их ядерных рецепторов.
Кортикотропин также активизирует фосфорилазы коры надпочечников, повышает активность гидроксилаз, участвующих в синтезе кортизола, кортикостероидов и оказывает на клетки коры надпочечников трофическое действие. И, наконец, гормоны ГГАКС обеспечивают способность организмов млекопитающих соответствующим образом реагировать на самые разнообразные формы биологического стресса. В имеющихся единичных работах указываетсн на участие ГГАКС и в реакции на загрязнение окружающей среды. В частности, выявлен более высокий уровень коргизола в плазме крови детей из загрязненного» района по сравнению с чистым, что свидетельствует об активировании гипофизарно-адренокортикальной системы. Отмечают разнонаправленные сдвиги в функционировании нейроэндокринных механизмов адаптации: от стрессового напряжения до развитии вторичной недостаточности в условиях загрязнении окружающей среды. Напряженное функционирование эндокринной системы в очагах загрязнения среды обитания тсхногенными вредными продуктами является причиной большей части эндокринной патологии.
Особого внимания заслуживает тот факт, что рецепторы к гормонам ГГАКС имеются как на клеточной мембране (рецепторы к нейрогормонам, обладающим КЛ- активностью, и АКТГ), так и в субклеточных структурах, включия ядро (рецепторы к кортикостероидам), практически всех органов и систем – ЦНС, периферических железах-мишенях, эндокриноцитах желудочно-кишечною тракта и других тканях висцеральных органов. Это позволяет ей непосредственно или опосредованно участвовать в регуляции процессов роста и развития организма. процессов катаболизма и анаболизма, процессов реализации генетической программы. Не исключено, что в основе нарушений при прессе или глюкокортикоидном дисбалансе может лежать изменение рецепторного аппарата в различных отделах головною мозга.
Развитие отельных звеньев ГГАКС и их взаимодействие происходит гетерохронно на протяжении онтогенеза. Становление ГГАКС и начало ее дифференцировки протекает еще во внутриутро6ном периоде развития, а окончательное морфологическое и функциональное созревание – лишь постнатально. В силу этого неблагоприятные факторы, действующие в системе «мать-плод», могут оказать отрицательное воздействие как на первые этапы развитии ГГАКС, так и на ее функционирование и постнатальном периоде онтогенеза.