Занятие 5 болезнетворное действие факторов внешней среды План занятия:

1. Болезнетворное действие механических факторов

2. Болезнетворное действие физических факторов

2.1. Болезнетворное действие звуков и шума

2.2 Болезнетворное действие электрической энергии на организм

2.3. Действие лучистой энергии на организм

2.3.1. Действие инфракрасных лучей, видимого света, ультрафиолетовых лучей и лучей лазера на организм

2.3.2. Действие ионизирующих лучей на организм

2.4. Действие измененного барометрического давления на организм. Действие пониженного барометрического давления. Горная (высотная) болезнь

2.5. Действие термических факторов на организм. Действие низкой температуры на организм. Действие высокой температуры на организм

3. Действие химических факторов на организм

4. Действие биологических факторов на организм

Во врачебной литературе болезнетворные факторы внешней среды называют еще как «разрушающие влияния» (И. М. Сеченов), «чрезвычайные раздражители» (И. П. Павлов), «стрессоры» (Г. Селье), «экстремальные факторы», «угрожающие воздействия». Среди них различают механические, физические, химические и биологические болезнетворные факторы. Они становятся болезнетворными, если по силе и продолжительности превосходят адаптационные, приспособительные возможности организма.

1. Болезнетворное действие механических факторов

Повреждения, обусловленные приложением механической силы к тканям, превышающей их способность к сопротивлению – механическая травма (греч.trauma – рана, повреждение). Раздел ветеринарной медицины, изучающий взаимоотношения между живой тканью и механическим воздействием, называется биосопромат. Заболевания, вызванные механическими факторами, составляют более 50% незаразных болезней домашних животных.

Механические факторы могут оказывать как местное, так и общее повреждающее действие на организм. Эффект их болезнетворного действия определяется силой этого действия, измеряемой в килограммах на сантиметр квадратный (кг/см²) (растяжение, сдавление), или в форме кинетической энергии движущейся массы (mV²/ 2g) с определенной скоростью (удар, падение, пулевое или иное огнестрельное ранение). Повреждающее действие механических факторов зависит также от состояния надежности, прочности, или резистентности повреждаемых структур.

Прочностью биологических структур (сухожилия, кости, кровеносные сосуды, мышцы и др.) называется их способность сопротивляться деформирующим воздействиям механических повреждающих агентов. Пределом прочности называют отношение прилагаемой нагрузки к площади поперечного сечения материала. Эта величина характеризует напряжение, при котором ткань под действием деформации разрушается.

Травматические повреждения могут быть:

• закрытые, без нарушения целостности кожных покровов – сдавление тканей (сбруей, опухолью), ушибы тупым предметом, растяжение, разрыв, вывих, трещины костей, закрытый перелом костей;

• открытые, с нарушением целостности наружных покровов – раны, открытые переломы костей.

Сдавление. Наибольшим сопротивлением к сдавлению обладают кости и опорно-двигательный аппарат. Так, для деформации бедренной кости путем сдавления требуется нагрузка в 685 кг/см². Костные ткани черепа выдерживают давление до 500 кг/см², при этом сопротивляемость их давлению в 1000 раз превышает сопротивление удару.

Мягкие ткани являются значительно более чувствительными к сжатию. Так, если кратковременное незначительное их сдавление приводит к обратимым локальным расстройствам кровообращения и питания, то даже небольшие по силе, но длительно действующие факторы сдавления могут привести к возникновению некроза тканей. При сдавлении растущих тканей их рост замедляется или полностью прекращается. Растущие опухоли вызывают атрофию (от давления) окружающих тканей. Скопившаяся жидкость (отек, водянка) также может приводить к сдавливанию органов и тканей.

Растяжение – величина, обратная упругости или эластичности ткани (сопротивление деформации и способность к восстановлению исходного состояния), показывает, на какую часть первоначальной длины удается растянуть испытуемый объект.

Эффект действия приложенной силы зависит от механической прочности структур, которая, в свою очередь, определяется предельной нагрузкой, необходимой для полного разрыва испытываемого тела. Наибольшим сопротивлением разрыву обладают кости (разрывающая сила 800 кг/см²) и сухожилия (625 кг/см²). Разрывающая сила для сосудов равна 13-15 кг/см², для мышц – 4-5 кг/см². Комбинации отдельных тканей, составляющих структуру органа, оказывают большее сопротивление разрыву, чем каждая из них в отдельности.

С возрастом прочность и эластичность тканей уменьшаются. В связи с этим у старых животных чаще возникают переломы, трещины, растяжения и деформации тканей. Различные патологические процессы также оказывают существенное влияние на растяжимость тканей вследствие изменения их эластичности. Например, воспалительные процессы снижают эластичность и увеличивают растяжимость и опасность разрыва сухожилий, связок, мышц и других структур. Результат действия разрывающей силы зависит также от исходного состояния тканей. Так, мышца, находящаяся в состоянии покоя, более растяжима, чем сокращающаяся мышца.

Повторные длительные растяжения одной и той же нагрузкой изменяют структуру и свойства растягиваемых тканей. Их растяжимость увеличивается (суммационный эффект), а эластичность, восстановление после прекращения растяжения уменьшается. Это наблюдается при повторных растяжениях связочного аппарата суставов, кожи, аорты и других органов. Растягиваемые ткани атрофируются, нарушается их функция. Например, от длительного растяжения желудка большими количествами корма развивается атрофия его стенок и понижение его двигательной и сократительной активности. Растяжение мочевого пузыря содержимым при затрудненных мочеиспусканиях сопровождается атрофией его стенок и ослаблением их сократительной способности. Растяжение легких при эмфиземе, бронхиальной астме понижает их эластические свойства и затрудняет выдох. При растяжении наблюдается изменение функционального состояния тканей. Так, например, при перерастяжении кишечник плохо сокращается.

Удар – совокупность механических явлений, возникающих при столкновении движущихся твердых тел (или движущегося тела с преградой), а также при некоторых видах взаимодействия твердого тела с жидкостью или газом (удар струи о тело, удар тела о поверхность жидкости, действие взрыва или ударной волны на тело и др.). Промежуток времени, в течение которого длится удар, обычно очень мал (от нескольких десятитысячных до миллионных долей минуты), а развивающиеся на площади контакта соударяющихся тел силы очень велики. В результате удара нарушается целостность ткани: возникают переломы костей, разрывы кожи, мягких тканей, кровеносных сосудов, кровотечения, повреждения подкожной клетчатки и внутренних органов.

Характер вызванной действием удара травмы зависит от природы травмирующего фактора (тупой или острый предмет, холодное или огнестрельное оружие, гидравлический удар, ударная волна и т. д.), скорости движения тел и величины кинетической энергии, площади соприкосновения травмирующего фактора с поверхностью живого тела, от состояния травмируемой ткани и организма в целом. При ударах тупым предметом и относительно большой площади соприкосновения травмирующего предмета с поверхностью тела возможно повреждение внутренних органов с сохранением целостности наружных кожных покровов. При ударе по грудной клетке при закрытой гортани возникает возможность разрыва легкого. Удары в область поясницы повреждают почки, удары по брюшной стенке могут вызвать кровоизлияние в мозг.

Рана – нарушение целостности покровных тканей, сосудов, мышц, внутренних органов в результате воздействия значительной механической силы. В зависимости от характера действия причины бывают рваные, резаные, колотые, огнестрельные, операционные раны и т.д. Раны – наиболее часто встречающаяся хирургическая патология.

Ближайшие последствия травмы зависят от ее силы и объема, а также от органа, подвергшегося повреждению. Повреждение важных для жизни органов может вызвать смерть животного.

Тяжелые последствия для организма возникают при механической травме нервной системы. Повреждения периферических нервов часто сопровождаются расстройством двигательной функции или чувствительности отдельных органов и систем. Травма центральной нервной системы в зависимости от ее места и степени может привести к серьезным функциональным нарушениям в организме. Сильные ушибы головы, пулевые и осколочные ранения, пробивающие черепные кости, обусловливают общее сотрясение и нередко повреждение головного мозга. Это иногда влечет за собой остановку дыхания или паралич сердца вследствие поражения сосудодвигательного или дыхательного центра.

Травма спинного мозга имеет своим следствием параличи конечностей и расстройство функции тазовых органов (мочеиспускания, дефекации), а также утрату организмом чувствительности.

Очень опасны для жизни травмы сердца и крупных сосудов. При поражении сердца обычно наступает смерть — или вследствие рефлекторного паралича этого органа, или в результате раздражения его нервно-мышечного аппарата, или, наконец, на почве тромбообразования и кровоизлияния в полость перикарда. При разрыве крупных сосудов — бедренной, сонной и брыжеечных артерий и вен — может возникнуть наружное или внутреннее кровоизлияние со смертельным исходом.

Образование зияющей раны в грудной клетке сопровождается поступлением воздуха в полость плевры через раневой канал, сдавливанием легкого и значительным рефлекторным расстройством дыхания.

Последствием механического воздействия могут быть контузии и сотрясения головного мозга.

Контузия — следствие ушиба всего тела или обширных его участков при обвалах, катастрофах, поражениях воздушной волной от близких разрывов снарядов и бомб. При контузиях могут наблюдаться тяжелые повреждения органов и тканей (разрывы тканей и сосудов, переломы костей и др.), а также слабые морфологические изменения, например точечные кровоизлияния, небольшое припухание. В некоторых случаях при контузиях не удается обнаружить каких-либо структурных изменений тканей.

При сильных контузиях наблюдаются кровотечения из ушей, носа, мочевых путей, при слабых — животные обычно только оглушаются на короткое время. Контузия средней силы нередко сопровождается более или менее длительным обморочным состоянием, ослаблением дыхания и сердечной деятельности, угасанием рефлексов, понижением тонуса скелетной мускулатуры. Наиболее тяжелы последствия контузий головного мозга; к числу их относятся параличи, судороги, повышение сухожильных рефлексов, понижение чувствительности в различных частях тела, довольно часто поражения слуха и зрения.

Сотрясение мозга сопровождается функциональными расстройствами без грубых деструктивных изменений мозговой ткани, нарушением межмолекулярных связей в нервных клетках. Сотрясению мозга сопутствуют потеря сознания, ослабление сердечной деятельности, понижение тонуса скелетной мускулатуры, судороги. Из структурных изменений наблюдаются точечные кровоизлияния и микроскопические очаги измененной мозговой ткани.

При открытых травматических повреждениях, особенно пулевых и осколочных, могут появиться осложнения вследствие проникновения в рану болезнетворных микробов (чаще анаэробных). Эти возбудители осложняют течение, развитие и исход травматического повреждения.

Действие механических факторов не ограничивается местными повреждениями органов и тканей, и в случаях повреждения обширных рецепторных полей или значительного количества нервных волокон и стволов происходит срыв механизмов аварийной регуляции и срочных защитно-компенсаторных реакций (спазм сосудов, выброс гормонов коры надпочечников, повышение свертываемости крови и др.), возникает общая реакция организма на механическую травму – травматический шок.

Отдаленные последствия травмы. К отдаленным последствиям травмы относятся поздние кровотечения, эпилептические припадки спустя долгое время после перенесения контузии или сотрясения мозга, расстройства дыхания, пищеварения, сердечной деятельности, нервной регуляции и др. из-за наступления в соответствующих органах морфологических, структурных изменений в виде спаек, рубцов, стриктур и других деформаций. Наконец, травма может послужить предрасполагающим моментом для развития дополнительных патологических процессов, например, язвы или злокачественных опухолей на месте рубца.