Ответы на экзаменационные вопросы по биологии. Экзамен

I. По длине периода

Циркадианные ритмы - с периодом около 24 часов - наиболее изучены. Причина их столь широкой известности состоит отчасти в том, что они наиболее распространены (достаточно сказать, что суточные ритмы наблюдаются почти у всех живых организмов), а отчасти в том, что наблюдать менее продолжительные явления проще, чем длящиеся месяц или год.

Свое название циркадианные ритмы получили в связи с тем, что после искусственного устранения синхронизирующего фактора (т.е. создания постоянных условий), отмечалось сохранение ритма с периодом несколько отличающимся от исходных значений, т.е. биологические ритмы живых организмов не совпадали строго по времени с ритмическими колебаниями в природе и укладывались в период, несколько больший, чем 24 часа.

Поэтому их назвали околосуточными или циркадианными (от лат. circa приблизительный и dies - день).

Понятие суточного ритма относится строго к 24-часовому. Этот ритм связан с вращением Земли вокруг своей оси. Понятия "дневной" и "ночной" нельзя применять в сочетании со словом "ритм", так как они относятся к конкретным частям суток, а не определяют длину периода.

Биоритмы человека с периодами короче циркадианных назвали ультрадианными, а

длиннее - инфрадианными.

Ультрадианные ритмы - околочасовые. Это короткие ритмы, границы которых точно не установлены. Ультрадианные ритмы известны для многих свойств клетки: синтеза белка и его этапов, секреции, аксоплазматического тока, активности ферментов (изучено около 20 в разных клетках), и др. Они найдены у бактерий, одноклеточных и в клетках различных беспозвоночных и позвоночных животных, а также у растений. Известны органные околочасовые ритмы. У позвоночных, например, это интегральные ритмы дыхания, частоты сердечных сокращений, температуры тела, активности мозга, концентрации гормонов в крови (около 10 примеров разных гормонов у различных животных и человека). Ритмы активности пищеварительной системы также имеют четкие околочасовые составляющие: таков ритм синтеза и выделения слюны, секреции ферментов поджелудочной железы, желчи, сокращений желудка и кишечника.

Инфрадианные ритмы - с периодом более 24 часов. Среди них выделяют:

•циркасептанные ритмы - с периодом 7 ± 3 сут

•циркадисептанные - 14 ± 3 сут циркавигинтанные - 21 ± 3 сут

•циркатригинтанные - 30 ± 5 сут

•цирканнуальные ритмы - 1 год ± 2 мес

Ритмы с такими периодами действительно выявлены в ходе систематических исследований.

Цирканнуальные (окологодичные) ритмы - одни из наиболее универсальных в живой природе. Закономерные изменения физических условий в течение года обусловили множество разнообразных адаптаций в эволюции видов. Наиболее важные из них, например фотопериодизм, связаны с размножением (гнездование птиц, нерест рыб, закономерность и последовательность этапов онтогенеза насекомых и др.); ростом (периодичность роста растений); миграциями (птицы, рыбы); успешным переживанием неблагоприятных периодов года (диапаузы насекомых, зимние либо летние спячки, запасание жиров и т. п.).

II. По источнику происхождения

Смирнов В.М. (2004) предлагает все биоритмы классифицировать не по их частоте, а по происхождению: физиологические, геофизические и геосоциальные биоритмы.

места жительства

Основы хронодиагностики и хрономедицины.

В настоящее время большое внимание уделяется хрономедицине – направлению медико-биологической науки, которое ставит целью использовать закономерности биоритмов для улучшения профилактики, диагностики и лечения болезней человека. Главными разделами хрономедицины являются хронопатология, хронофармакология, хронодиагностика и хронотерапия. В хронобиологии и хрономедицине имеется понятие хронобиологическая норма. Под ней понимается совокупность морфофизиологических показателей организма, в том числе и человека, которые характеризуют его состояние в целом и отдельных систем на основе данных изучения динамики биоритмов и определения среднепериодических величин этих показателей.

Хронодиагностика (биоритмологическая диагностика) – выявление нарушений биоритмов при переходе нормы в патологию, на всех фазах развития болезни.

В результате многочисленных клинических исследований установлено:

·заболевания, как правило, сопровождаются нарушением биоритмов.

·эти нарушения предшествуют клиническому проявлению заболеваний и сохраняются после клинического выздоровления.

·десинхронизация циркадных ритмов может быть ведущей причиной обострения заболевания.

·нарушения биоритмов вначале затрагивают поражённые органы и системы, а затем распространяются на другие функциональные системы.

·степень отклонения от нормы анализируемых биоритмологических параметров коррелирует с тяжестью заболевания.

·наличие или отсутствие нормальных суточных колебаний показателей, характеризующих анализируемую систему, можно использовать для дифференциальной диагностики заболеваний.

В основе хронодиагностики лежит представление о том, что развитие заболевания вызывает изменение ритмов различных физиологических процессов уже на самых ранних, доклинических стадиях. Рассогласование биоритмов предшествует развитию патологических состояний с последующими информационными, энергетическими, обменными и структурными изменениями.

73. Экологические аспекты здоровья сельских жителей. Химическое и биологические загрязнение окружающей среды, вызванное сельскохозяйственной деятельностью человека. Питание, как экологический фактор здоровья человека. Чужеродные компоненты в продуктах питания, их источники и влияние на человека

Экологические аспекты здоровья сельских жителей. Химическое и биологические загрязнение окружающей среды, вызванное сельскохозяйственной деятельностью человека

В сельской местности показатель первичного выхода на инвалидность в среднем на 20% выше, чем в городе. При этом большинство сельчан получает её в возрасте от 30 до 50 лет1.

Основными медико-социальными проблемами развития здравоохранения на селе являются преобладание в его структуре маломощных лечебно-профилактических учреждений, их неудовлетворительная материально-техническая база, недостаточное обеспечение медицинской техникой, лекарственными средствами. Подавляющее число фельдшерско-акушерских пунктов страны не имеет центрального отопления, канализации, водопровода. До недавнего времени в каждом пятом пункте отсутствовал телефон. Больше половины из них нуждались в капитальном ремонте. Такое же состояние материально-технической базы имели амбулатории, участковые и районные больницы. Отсутствие современного медицинского оборудования в сельских учреждениях не позволяет внедрять новые эффективные методы диагностики и лечения пациентов, что влечёт за собой негативные медико-социальные и экономические последствия.

Жители сельской местности зачастую не могут получить своевременную медицинскую помощь из-за отсутствия транспортного сообщения между населенными пунктами. Фельдшерско-акушерские пункты, амбулатории и участковые больницы не имеют своего санитарного автотранспорта. 27% населённых пунктов Российской Федерации не имеют надежных транспортных путей сообщения с центрами оказания стационарной медицинской помощи.

Проблемы обеспечения доступности лекарственной помощи обусловлены удаленностью аптечных предприятий от населения, отсутствием экономической заинтересованности в открытии в ряде населенных пунктов аптечных точек, поскольку там проживает незначительное число жителей. Сегодня в селах работает порядка 6,5 тыс. аптечных предприятий: аптеки, аптечные пункты, аптечные пункты при фельдшерско-акушерских пунктах. В целях улучшения доступности лекарственной помощи для сельского населения используют различные способы: службы доставки, выездные бригады.

В системе сельского здравоохранения остро стоит проблема медицинских кадров. Обеспеченность врачебными кадрами в городе составляет 60, а в сельской местности лишь 13,1 на 10000 чел. населения, то есть почти в 5 раз меньше. Численность среднего медицинского персонала на селе в 2 раза меньше городского. Имеет место несоответствие общей численности медицинских работников и структуры кадров необходимым объёмам деятельности, задачам и направлениям модернизации отрасли. Наибольшая потребность имеется во врачах: терапевтах, педиатрах, анестезиологах и реаниматологах, хирургах, других специалистах.

Из общего числа молодых специалистов менее 50% возвращаются в территории, откуда они были направлены на учёбу.

Наблюдается значительная дифференциация размеров государственного финансирования здравоохранения по регионам, которая достигает 12-кратного размера. Финансирование территориальных программ обязательного медицинского страхования различается в 18 раз. Это обусловливает существенные отличия реальной доступности и качества медицинской помощи в субъектах Российской Федерации, а также в городе и на селе.

Острой проблемой является низкая доступность для сельских жителей специализированной медицинской помощи. Малодоступны для сельских пациентов и высокотехнологичные (дорогостоящие) виды медицинской помощи.

Недостаточно отработаны методологические аспекты тарифообразования в сельском здравоохранении. Затратный принцип расчёта тарифов служит основным препятствием к включению в систему обязательного медицинского страхования сельских лечебных учреждений.

Биологические и химические загрязнения

В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая в конце концов в организм человека.

На земном шаре практически невозможно найти место, где бы не присутствовали в той или иной концентрации загрязняющие вещества. Даже во льдах Антарктиды, где нет никаких промышленных производств, а люди живут только на небольших научных станциях, ученые обнаружили различные токсичные (ядовитые) вещества современных производств. Они заносятся сюда потоками атмосферы с других континентов.

Вещества, загрязняющие природную среду, очень разнообразны. В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу.

Реакции организма на загрязнения зависят от индивидуальных особенностей: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди.

При систематическом или периодическом поступлении организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое отравление.

Признаками хронического отравления являются нарушение нормального поведения, привычек, а также нейропсихического отклонения: быстрое утомление или чувство постоянной усталости, сонливость или, наоборот, бессонница, апатия, ослабление внимания, рассеянность, забывчивость, сильные колебания настроения.

При хроническом отравлении одни и те же вещества у разных людей могут вызывать различные поражения почек, кроветворных органов, нервной системы, печени.

Высокоактивные в биологическом отношении химические соединения могут вызвать эффект отдаленного влияния на здоровье человека: хронические воспалительные заболевания различных органов, изменение нервной системы, действие на внутриутробное развитие плода, приводящее к различным отклонениям у новорожденных.

Питание, как экологический фактор здоровья человека. Чужеродные компоненты в продуктах питания, их источники и влияние на человека

Наукой твердо установлены четыре функции питания.

Первая функция заключается в снабжении организма энергией. В этом смысле человека можно сравнить с неким механизмом, которому необходимо периодическое снабжение топливом. Рациональное питание предусматривает примерный баланс поступающей в организм энергии и расходуемой на обеспечение процессов жизнедеятельности.

Вторая функция заключается в снабжении организма пластическими веществами, к которым, прежде всего, относятся белки, в меньшей степени жиры и минеральные соли, и еще меньшей степени углеводы. В процессе жизнедеятельности в организме человека постоянно разрушаются одни клетки и внутриклеточные структуры и вместо них появляются другие. Строительным материалом для создания новых клеток и внутриклеточных структур являются химические вещества, входящие в состав пищевых продуктов. Потребность в пластических веществах варьируется возрастным цензом: чем старше становится организм человека, тем меньше требуется пластических веществ.

Третья функция питания заключается в снабжении организма биологически активными веществами, необходимыми для регуляции процессов жизнедеятельности. Ферменты и большинство гормонов – регуляторы химических процессов, протекающих в организме, - синтезируются самим организмом. Однако некоторые коферменты (составная часть фермента), без которых ферменты не могут проявлять свою активность, а также некоторые гормоны организм человека может синтезировать только из специальных предшественников - витаминов, являющихся одними из элементов продуктов питания.

Четвертая функция питания заключается в выработке иммунитета, как специфического, так и неспецифического. Величина иммунного ответа зависит от качества питания и, особенно от достаточного содержания в пище калорий, полноценных белков и витаминов. При недостаточном питании снижается общий иммунитет и уменьшается сопротивляемость организма к самым различным

инфекциям. И наоборот, полноценное питание с достаточным содержанием белков, жиров, витаминов и калорий усиливает иммунитет и повышает сопротивляемость к инфекциям. Такое питание помогает обрести неспецифический иммунитет

Суточные энерготраты человека зависят от возраста, пола, массы тела, характера трудовой деятельности, климатических условий и индивидуальных особенностей протекания реакций обмена веществ в организме.

Чужеродные вещества (примеси).

—остаточные количества пестицидов

—радиоактивные вещества

—соли тяжелых металлов

—нитрозамины

—примеси растительного и иного происхождения и др.

При этом "питательные" и "антипитательные" вещества являются естественными компонентами пищевого продукта, а чужеродные (примеси), как это видно и из названия, попадают в продукты питания в результате нарушений агротехники их выращивания, хранения, транспортировки, использования не соответствующей тары и в результате других причин. Питательные вещества — это те компоненты, ради которых, собственно, и потребляются продукты питания. Пищевые вещества обеспечивают биологические потребности организма в веществах и энергии, а вкусовые, не обладая, как правило, биологическим действием, обеспечивают определенные органолептические свойства продукта питания (его внешний вид, консистенцию, цвет, запах, вкус и т. д.). Антипитательные вещества, являясь естественным компонентом пищи, снижают ее биологическую ценность за счет нарушения усвоения соответствующих пищевых веществ (например, антивитамин аскорбиназа разрушает аскорбиновую кислоту продукта). Чужеродные вещества не только не обладают полезным биологическим действием, но и могут оказывать на организм неблагоприятное действие.

74. Экологические проблемы здоровья горожан. Особенности антропогенного загрязнения экологических сред (вода, почва, воздух) в городах, понятие информационного загрязнения и его роль в заболеваемости горожан. Проблемы экологии Ростовской области.

Экологические проблемы здоровья горожан.

Человек не может прожить без воздуха, воды или еды. И именно в этих жизненно необходимых вещах таится опасность. Органические и неорганические вещества загрязняют окружающую среду, что негативно сказывается на здоровье человека. Особую опасность представляют радионуклиды, они могут стать причиной онкологических заболеваний. Одной из глобальных проблем крупных городов являются тяжелые металлы. Ртуть, цинк, кадмий выпадают в виде осадков на улицы и головы горожан, поступают в организм с едой, вдыхаются из воздуха. Список экологических болезней достаточно широк,

вот только некоторые из них: Астма – к развитию приводит высокая концентрация в воздухе химических веществ. «Киришский» синдром - белково-витаминные концентраты в воздухе приводят к тяжелой аллергии. Болезнь Юшко – вызвана повышенной концентрацией полихлорированных бифенилов в организме. Иммунная депрессия – к такому состоянию приводит интоксикация организма тяжелыми металлами, диоксидами и др.; Синдром тиккеров – ему подвержены дети, которые проживают в зонах нефтеперерабатывающих производств. Синдром хронической усталости – характеризуется ослаблением иммунной системы. «Желтые дети» - такое название получила болезнь, выявленная в Алтайском крае. Ее зафиксировали после ликвидации межконтинентальных баллистических ракет. Загрязнение воздуха рассматривается в качестве основного фактора риска окружающей среды в отношении частоты и прогрессирования некоторых заболеваний, таких как астма, рак легких, желудочковая гипертрофия, болезни Альцгеймера и Паркинсона, психологические осложнения, аутизм, ретинопатия, низкий вес при рождении. Размер загрязняющих частиц напрямую связан с возникновением и прогрессированием болезней легких и сердечно сосудистых патологий. Частицы меньшего размера достигают нижних дыхательных путей и, таким образом, имеют больший потенциал для возникновения заболеваний легких, сердца. Более того, многочисленные научные данные показали, что мелкие частицы загрязняющих веществ вызывают преждевременную смерть у людей с сердечными и/или легочными заболеваниями, включая сердечные аритмии, сердечные приступы, обостренную астм, снижение функций легких. В зависимости от уровня воздействия, загрязняющие частицы могут вызывать заболевания легкой или тяжелой степени. Одышка, кашель, сухость во рту, ограничение деятельности из-за проблем с дыханием являются наиболее распространенными клиническими симптомами респираторного заболевания, вызванного загрязнением окружающей среды. Длительное воздействие вредных веществ на человека являются основными причинами сокращения продолжительности жизни.

Особенности антропогенного загрязнения экологических сред (вода, почва, воздух) в городах, понятие информационного загрязнения и его роль в заболеваемости горожан.

Загрязнение окружающей среды - нежелательное изменение ее свойств в результате антропогенного поступления различных веществ и соединений. Оно приводит или может привести в будущем к вредному воздействию на литосферу, гидросферу, атмосферу, на растительный и животный мир, на здания, конструкции, материалы, на самого человека. Оно подавляет способность природы к самовосстановлению своих свойств.

Загрязнение окружающей среды человеком имеет длительную историю. Еще жители Древнего Рима жаловались на загрязненность вод реки Тибр. Жителей Афин и Древней Греции беспокоило загрязнение акватории порта Пирей. Уже в средние века появились законы об охране окружающей среды.

Главный источник загрязнения - возвращение в природу той огромной массы отходов, которые образуются в процессе производства и потребления человеческого общества.

Количественное загрязнение окружающей среды возникает в результате возвращения в нее тех веществ и соединений, которые встречаются в природе в естественном состоянии, но в гораздо меньших количествах (например, это соединения железа и других металлов).

Качественное загрязнение окружающей среды связано с поступлением в нее неизвестных природе веществ и соединений, создаваемых в первую очередь промышленностью органического синтеза.

Загрязнение литосферы (почвенного покрова) происходит в результате промышленной, строительной и сельскохозяйственной деятельности. При этом в роли главных загрязнителей выступают металлы и их соединения, удобрения, ядохимикаты, радиоактивные вещества, концентрация которых приводит к изменению химического состава почв. Все более сложной становится и проблема накопления бытового мусора; не случайно на Западе по отношению к нашему времени иногда применяют термин "мусорная цивилизация".

И это не говоря уже о полном разрушении почвенного покрова в результате, прежде всего, открытых горных разработок, глубина которых - в том числе и в России - иногда достигает 500 м и даже большей. Так называемые бедленды ("дурные земли"), полностью или почти полностью потерявшие свою продуктивность, занимают уже 1 % поверхности суши.

Загрязнение гидросферы происходит, прежде всего, в результате сброса в реки, озера и моря промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод. К концу 90-х гг. общий мировой объем сточных вод приблизился к 5 тыс. км3 в год, или к 25% от "водного пайка" Земли. Но поскольку для разбавления этих вод требуется в среднем в 10 раз больший объем чистой воды, фактически они загрязняют гораздо больший объем русловых вод. Нетрудно догадаться, что именно в этом, а не только в росте непосредственного водозабора - главная причина обострения проблемы пресной воды.

*К числу сильно загрязненных относятся многие реки - Рейн, Дунай, Сена, Темза, Тибр, Миссисипи. Огайо, Волга, Днепр, Дон, Днестр. Нил, Ганг и др. Растет и загрязнение Мирового океана, "здоровью" которого угрожают одновременно с побережья, с поверхности, со дна, из рек и атмосферы. Ежегодно в Океан попадает огромное количество отходов. Наиболее загрязнены внутренние и окраинные моря - Средиземное, Северное, Ирландское, Балтийское, Черное, Азовское, внутреннее Японское, Яванское, Карибское, а также Бискайский, Персидский, Мексиканский и Гвинейский заливы.

Средиземное море - самое крупное внутреннее море на Земле, колыбель нескольких великих цивилизаций. На его берегах расположено 18 стран, живут 130 млн. человек, расположено 260 портов. Кроме того, Средиземное море - одна из главных зон мирового судоходства: в нем одновременно находятся 2,5 тыс. судов дальнего плавания и 5 тыс. каботажных. По его трассам ежегодно проходит 300 -350 млн. т нефти. В результате это море в 60-70-х гг. превратилось едва ли не в главную "помойную яму" Европы.

Загрязнение коснулось не только внутренних морей, но и центральных частей океанов. Возрастает угроза для глубоководных впадин: имели место случаи захоронения в них токсичных веществ и радиоактивных материалов.

Но особую опасность для Океана представляет нефтяное загрязнение. В результате утечки нефти при ее добыче, транспортировке и переработке в Мировой океан ежегодно попадает от 3 до 10 млн т нефти и нефтепродуктов. Космические снимки показывают, что

уже около 1/3 всей его поверхности покрыто маслянистой пленкой, которая снижает испарение, угнетает развитие планктона, ограничивает взаимодействие Океана с атмосферой. Больше всего загрязнен нефтью Атлантический океан. Движение поверхностных вод в Океане приводит к распространению загрязнения на большие расстояния.

Загрязнение атмосферы происходит в результате работы промышленности, транспорта, а также различных топок, которые в совокупности ежегодно выбрасывают "на ветер" миллиарды тонн твердых и газообразных частиц. Основные загрязнители атмосферы - окись углерода (СО) и сернистый газ (SO2), образующиеся, прежде всего, при сжигании минерального топлива, а также оксиды серы, азота, фосфора, свинец, ртуть, алюминий и другие металлы.

Сернистый газ служит главным источником так называемых кислотных дождей, которые особенно широко распространены в Европе и в Северной Америке. Кислотные осадки снижают урожайность, губят леса и другую растительность, уничтожают жизнь в речных водоемах, разрушают здания, отрицательно сказываются на здоровье людей.

В Скандинавии, которая получает кислотные осадки в основном из Великобритании и ФРГ, погибла жизнь в 20 тыс. озер, в них исчезли лосось, форель и другая рыба. Во многих странах Западной Европы происходит катастрофическая гибель лесов. Такая же гибель лесов началась и в России. Воздействия кислотных осадков не выдерживают не только живые организмы, но и камень.

Особую проблему создает увеличение выбросов в атмосферу диоксида углерода (СО2). Основную ответственность за эти выбросы несут экономически развитые страны северного полушария. Но в последнее время выбросы углерода значительно возросли также в некоторых развивающихся странах в связи с развитием промышленности и особенно энергетики. Такие выбросы угрожают человечеству так называемым парниковым эффектом и глобальным потеплением климата. А растущая эмиссия хлорфторуглеродов (фреонов) уже привела к образованию огромных "озоновых дыр" и частичному разрушению "озонового барьера". Авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г. свидетельствует о том, что случаи радиоактивного загрязнения атмосферы также нельзя полностью исключить.

Проблемы экологии Ростовской области.

Ростовская область – это один из индустриально развитых регионов России, где располагаются крупнейшие промышленные предприятия страны: металлургические, машиностроительные, энергетические. Экономические успехи, как и везде в мире, влекут за собой ряд экологических проблем. Это и чрезмерное использование природных ресурсов, и

загрязнение биосферы, и проблема отходов. Проблемы атмосферного загрязнения

Большой проблемой окружающей среды области считается загрязнение воздуха. Источники загрязнения – транспортные средства и объекты энергетической сферы. Во время сжигания источников топлива в атмосферу выделяются вредные вещества. Несмотря на то, что предприятия используют очистительные сооружения, в окружающую среду все равно попадают загрязняющие частицы.