Роль окружающей среды в развитии болезней
Большинство болезней возникают вследствие неблагоприятного воздействия на организм. Воздействуя на организм многие факторы являются болезнетворными, если по силе и продолжительности действия превосходят физиологическую регуляцию функций. Эти факторы действуют как местно, так и обще – на весь организм в целом.
К механическим факторам относятся всякого рода травмы: удары, ранения, действия взрывной волны, неправильно подогнанная сбруя, подковка. В результате травм возникают следующие патологические процессы:
1) Сотрясение – это нарушение функций различных органов и тканей без видимых морфологических изменений. Чаще всего встречается сотрясение мозга, которое сопровождается рвотой, обмороком, ослаблением сердечной деятельности, расстройством функций ЦНС.
2) Ушиб – это нарушения возникающие в мышечной ткани при которых поражаются клетки и кровеносные сосуды. Излившаяся кровь быстро теряет кислород и поэтому ткань на месте раздражителя приобретает синий цвет. Боль ощущается в результате раздражения нервных центров.
3) Контузия – это ушиб всего тела, либо обширных его участков без нарушения наружных покровов. Возникает при действии взрывной волны, обвалах. Сопровождается потерей зрения или слуха, разрывами тканей или сосудов, переломами костей.
4) Травматический шок – это нарушение функций организма в результате перевозбуждения НС. Наблюдается при действии на организм раздражителей большой силы и действуют на участки богатые нервными окончаниями. Встречается при ранениях плевры, брюшины, множественных переломах костей, долго длящихся операциях без наркоза. Сопровождается потерей сознания, ослаблением или прекращением дыхания и сердцебиения.
5) Раны – возникают при действии механических факторов нарушающих целостность кожи и глублежащих тканей. Бывают рваные, резаные, укушенные и т. д. Организм страдает от потери крови и инфицирования. Особенно опасны анаэробы, которые вызывают газовую гангрену и омертвление ткани (либо некроз).
К физическим факторам относится действие температуры, холода, лучистой энергии, атмосферы и т. д.
1) Действие высоких температур бывает общее и местное.
ü Местное действие проявляется ожогами, которые возникают от действия горячих жидкостей, пара и т. д. и имеют 4 степени:
1. Первая степень характеризуется покраснением, припухлостью и небольшой болезненностью.
2. Характеризуется образованием пузырей (волдырей), сильная болезненность в течение 5-6 дней и если поражено более 1/3 тела, то возможна смерть.
3. Характеризуется омертвлением или некрозом ткани.
4. Обугливание ткани и превращение её в бесформенную массу. Смерть наступает от травматического шока, от изменения в составе крови и от отравления ядовитыми веществами, которые образуются при распаде обожжённой ткани.
ü Общее действие характеризуется перегреванием (гипертермия) и тепловым ударом.
1. Гипертермия наступает при температуре окружающей среды выше температуры тела животного.
2. Тепловой удар – общее заболевание организма вызываемое гипертермией и сопровождаемое поражением ЦНС и сердца.
2) Действие низких температур. Действуют обще и местно.
ü Местное характеризуется обморожением. Чаще обмораживаются периферические участки тела. У лошадей – уши; у КРС – уши, хвост; свиней – уши и пальцы ног; самок – вымя; самцов – препуций и мошонка. Различают 3 степени обморожения:
1. При кратковременном действии низкой температуры. Обусловлено побледнением кожи (венозный застой).
2. Характеризуется образованием пузырей с последующим воспалением ткани.
3. Характеризуется омертвлением ткани.
ü Общее действие выражается в простуде и в переохлаждении организма (гипотермии).
1. Гипотермия возникает при низкой температуре и высокой влажности воздуха. Зависит от состояния организма. Молодые быстрее замерзают, свиньи быстрее чем КРС.
2. Простуда – это переохлаждение отдельных участков поверхности тела либо слизистых оболочек, что приводит к заболеванию животного.
3) Действие электрического тока. Электрический ток действует на организм при ударе молнии, …
ü Электрический ток действует местно и характеризуется электротермически (ожоги, расплавление тканей, костей), электрохимически – нарушается химический процесс в тканях.
ü Общее действие тока характеризуется электротравмой, которое зависит от вида животного, от места прохождения электрического тока, от силы и характера тока, от состояния кожи на месте контакта и от состояния НС.
4) Действие лучистой энергии.
ü Ультрафиолетовые лучи в больших дозах нарушают обмен веществ и повышают чувствительность организма к свету.
ü Инфракрасные лучи при продолжительном действии вызывают ожоги, тепловой либо солнечный удары.
5) Действие атмосферного давления. Отклонение от физиологической нормы нарушает в организме газообмен.
ü Низкое атмосферное давление наблюдается при подъёме животных в гору на высоту. В организме отмечается кислородное голодание, нарушается деятельность ЦНС, обмен веществ, кроветворение.
ü Высокое атмосферное давление наблюдается при погружении под воду. При этом азот переходит в жидкое состояние и при резком подъёме на поверхность не успевает превратиться в газ, что приводит к газовой эмболии – закупорке сосудов (Нессонова болезнь).
6) Действие ионизирующего облучения. Рентгеновские лучи и радиоактивное излучение вызывают ионизацию молекул и атомов в органах и тканях, что приводит к изменению цепных химических реакций. Наиболее подвержены действию радиации кроветворные органы, половые органы, страдает эндотелий сосудов, костная, нервная ткань. Это всё приводит к развитию опухолевых клеток и развитию лучевой болезни.
К химическим факторам относится действие лекарственных веществ, химических препаратов (кислот, щелочей, алкоголя, солей тяжёлых металлов, растительных и животных ядов, ядовитых веществ и т. д.). Действуют яды обще и местно.
ü При местном действии происходит на месте непосредственного контакта, что приводит к некрозу (например, действие соляной кислоты).
ü Общее действие проявляется отравлением всего организма (интоксикацией).
Действие химического вещества зависит от характера яда, его дозы, вида, пола, возраста животного. КРС чувствителен к солям тяжёлых металлов, хлороформу, алкоголю; лошади – к растительным ядам; птица – к повареной соли. Для химических отравлений характерен короткий латентный период, явление накапливания (кумуляции) и привыкание к ядам.
К биологическим факторам относятся все живые существа способные вызывать заболевания (возбудители инфекций, инвазий). Эти возбудители вызывают отравление животных токсинами и обладают органотропностью – излюбленными местами локализации.
Источник
Методическая разработка теоретического занятия
Тема занятия: Роль окружающей среды в развитии болезней с наследственной предрасположенностью
Цели занятия:
образовательная — сформировать знание у студентов о роли окружающей среды в
развитии болезней с наследственной предрасположенностью
2. развивающая — развитие логического мышления, интерес к предмету, умение
модулировать ситуации;
3. воспитательная — воспитать чувство ответственности, конкурентоспособности
специалиста, привитие навыков межличностного общения,
воспитывать понимание глубокой
ответственности в будущей профессии медика
Тип занятия: теория
Метод занятия: комбинированный урок
Время занятия: 90мин
Место проведения: аудитория
Внутрипредметная связь: Экогенетические патологические реакции на факторы окружающей
среды.
Межпредметная связь: биология, история
Оснащение занятия:видео ролики, карточки,тесты
Использованная литература:
Основная: «Экология»К.А. Алишева
Дополнительная: Экология и устойчивое развитие. учеб. пособие/ Колумбаева С.Ж., Бильдебаева Р.М., Шарипова М.А. Алматы, Қазақ университеті, 2012 -133 с.
Учащийся должен знать:
-Роль факторов внешней среды в мутагенезе.
-Болезни с наследственной предрасположенностью: врожденные пороки развития; распространенные психические и нервные болезни, распространенные болезни среднего возраста.
-Влияние специфических факторов среды (природно-климатические условия, производственные и бытовые вредности, пищевые продукты) на «молчащие гены» человека.
Структурно-логическая схема и хронокарта занятия
І Организационный момент – 3-5 мин
ІІ Опрос домашнего задания– 15-20 мин
ІІІ Объяснение нового материала – 30-45 мин
IV Закрепление нового материала — 10-15 мин
V Подведение итогов занятия – 3-5 мин
VІ Задание на дом – 3-5 мин
Ход занятия
І Организационный момент
Проверить подготовленность учащихся в аудитории к занятию, отметить отсутствующих в журнале.Ознакомить учащихся с целью и планом занятия
ІІ Опрос домашнего задания
Какие из приведенных ниже утверждений истинные (поставить ДА или НЕТ)?
1.Наследственность – это передача сходства от родителей к потомству или склонность организмов походить на своих родителей.
2.В зависимости от биологических свойств организма выделяют видовую, групповую и индивидуальную реактивность.
3.Видовая реактивность определяется наследуемой генетической информацией и индивидуальной изменчивостью организма.
4.В групповой реактивности выделяют: возрастную, половую, конституционную реактивность.
5.Индивидуальная реактивность определяется особенностями вида, к которому принадлежит животное.
6.В зависимости от природы патогенного фактора, вызывающего ответ организма, выделяют неимунногенную и иммуногенную реактивность.
7.Иммуногенная реактивность проявляется изменениями жизнедеятельности организма, вызванными воздействием различных факторов психического, химического или биологического характера, не обладающих антигенными свойствами.
8.Неимунногенная реактивность проявляется изменениями жизнедеятельности организма, обусловленными антигенными факторами.
9.Акселерация определяется как извращения чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу.
10.Аллергия-это увеличение размеров тела и значительный сдвиг во времени в сторону более раннего полового созревания.
ІІІ Объяснение нового материала
Роль факторов внешней среды в мутагенезе.
Болезни с наследственной предрасположенностью.
Влияние специфических факторов среды на «молчащие гены» человека.
1.Роль факторов внешней среды в мутагенезе. В настоящее время известно множество самых разнообразных мутагенов. К физическим мутагенам относятся: все виды ионизирующее излучение (альфа-, бета-, гамма-, нейтронное и рентгеновское излучение, протоны, нейтроны и др.), коротковолновое ультрафиолетовое излучение, СВЧ -излучение, действие экстремальных температур.
Действие ионизирующего излучения основано на ионизации компонентов цитоплазмы и ядерного матрикса. При ионизации возникают высокоактивные химические вещества (например, свободные радикалы), которые различным образом действуют на клеточные структуры. Рассмотрим наиболее изученные механизмы мутагенного воздействия ионизирующего излучения.
1. Непосредственное воздействие частиц с высокой энергией на ДНК, которое приводит к ее разрывам: одиночным (под воздействием гамма-квантов, рентгеновских лучей) или множественных (под воздействием альфа-частиц, нейтронного излучения). Это универсальный механизм возникновения хромосомных перестроек на всех стадиях клеточного цикла, но он действует очень грубо обычно клетки теряют способность к нормальному делению и погибают. К разрывам ДНК приводит и ультрафиолетовое облучение.
2. Опосредованное воздействие ионизирующих факторов связано с нарушением структуры ферментов, контролирующих репликацию, репарацию и рекомбинацию ДНК. Этот механизм наиболее эффективно действует на синтетической стадии интерфазы. При больших дозах мутагенов клетки погибают. (Поскольку раковые клетки делятся непрерывно, то облучение является универсальным средством подавления развития метастазов при онкологических заболеваниях — непрерывно делящиеся раковые клетки более уязвимы, чем медленно пролиферирующие или непролиферирующие нормальные клетки.)
3.Особенности мутагенного действия ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовый свет — это сравнительно мягкий мутаген, поэтому его широко используют в селекции растений, облучая проростки.
4. Особенности мутагенного действия экстремальных температур. Собственный мутагенный эффект экстремальных температур не доказан. Однако очень низкие или очень высокие температуры нарушают деление клетки (возникают геномные мутации). Экстремальные температуры усиливают действие других мутагенов, поскольку снижают ферментативную активность репарационных систем.
2.Болезни с наследственной предрасположенностью. Полигенные болезни (ранее — заболевания с наследственной предрасположенностью) обусловлены как наследственными факторами, так и, в значительной степени, факторами внешней среды. Кроме того, они связаны с действием многих генов, поэтому их называют также мультифакториальными. К наиболее часто встречающимся мультифакториальным болезням относятся: ревматизм, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая и язвенная болезни, цирроз печени, сахарный диабет, бронхиальная астма, псориаз, шизофрения и др.
Полигенные заболевания тесно связаны с врождёнными дефектами метаболизма, часть из которых может проявляться в виде метаболических заболеваний.
При мультифакториальной патологии наследственная предрасположенность может определяться многими генами. Весьма вероятно, что в общей картине данной предрасположенности преобладает эффект одного или немногих генов. Такие генные комплексы должны быть специфическими для каждой болезни, однако это не означает, что для разных болезней в составе комплексов каждый раз имеются новые гены. Сравнительно ограниченное число биохимических реакций, ключевых для гомеостаза, позволяет ожидать преимущественно участия в подверженности разным заболеваниям какого-то числа одних и тех же генов.
К мультифакториальным болезням относят также состояния, при которых роль генетического фактора может играть один единственный мутантный ген, но проявляется это состояние также только при определенных условиях. Примером такого состояния может служить дефицит глюкозо-6-фосфат — дегидрогеназы.
3.Влияние специфических факторов среды на «молчащие гены» человека.
Псевдогены, молчащие гены (pseudogenes, silent genes) [греч. pseudos — ложь и греч.genos — род, происхождение] — неактивные гены, образовавшиеся в ходе эволюции из дуплицированных функционирующих эукариотических генов вследствие перестройки или мутации, нарушивших нормальную структуру одной из копий, или в результате ретропозиции , т. е. интеграции с геномом копий ДНК, комплементарных зрелым молекулам мРНК, которые возникли при обратной транскрипции.
На протяжении эволюции в человеческих популяциях в связи с постоянно текущими мутационными и генетико-автоматическими (дрейф генов) процессами, а также под влиянием отбора сформировался широкий наследственный сбалансированный полиморфизм. Какой-либо ген считается полиморфным, если он присутствует в популяции в виде двух аллелей и более, причем частота редкого аллеля составляет не менее 1%. Распространенность полиморфизмов генов в современных популяциях человека громадная. Не менее 25%, т.е. около 8000 генов, детерминирующих антигенную, ферментативную, рецепторную системы и другие элементы молекулярно-биохимической конституции человека, представлены в виде полиморфных систем — 2 аллеля и более.
Генетические полиморфизмы, так же, как и мутации, могут приводить к синтезу аномального белка, снижению или повышению его количества, что не может не отразиться на его функции.
Многочисленные вариации в ферментных системах, транспортных белках, антигенах и рецепторах клетки обусловливают индивидуальные особенности метаболизма химических веществ, реакций на биологические агенты или физические факторы.
Концепция экогенетики человека к настоящему времени уже сформировалась. Ее основы начали закладываться в середине 50-х годов прошлого столетия, когда впервые были обнаружены генетически детерминированные патологические реакции на лекарства, обусловленные недостаточностью ферментов. Для описания таких состояний был предложен термин «фармакогенетика», который вскоре был расширен до понятия«экогенетика».
Накопление экспериментальных данных, примеров высокой чувствительности и толерантности к ксенобиотикам (чужеродным веществам) у отдельных индивидов, а также молекулярная расшифровка механизмов наследственных различий биотрансформации ксенобиотиков поставили вопрос о наследственных различиях реакций на разнообразные внешние факторы химической, физической и биологической природы.
Разработка проблем экогенетики человека ускорилась в связи с тем, что среда обитания человека пополнялась новыми факторами (лекарствами, пестицидами, пищевыми добавками, профессиональными вредностями и др.), на которые появлялись патологические реакции. В процессе эволюции человек не соприкасался с такими веществами (или факторами), поэтому на действие этих веществ не было никакого отбора. Какой-то аллель мог ранее распространиться в популяции из-за своих селективных преимуществ или дрейфа, но в других условиях окружающей среды он будет проявлять патологические эффекты. Речь идет о таких, как бы «молчащих», аллелях, которые начинают функционировать в новых условиях среды.
IV Закрепление нового материала
Контрольные вопросы
1.Какаие болезни с наследственной предрасположенностью?
2.К чему могут привести генетические полиморфизмы?
3. Какова роль факторов внешней среды?
4.Какие болезни относятся к полигенны?
5. Какие болезни относятся к мультифакторным
Какие из приведенных ниже утверждений истинные (поставить ДА или НЕТ)?
1.К физическим мутагенам относятся: все виды ионизирующее излучение, коротковолновое излучение, СВЧ- излучение, действие экстремальных температур.
2.Полигенные болезни обусловлены только наследственными факторами.
3.К полигонным болезням относят также состояния, при которых роль генетического фактора может играть один единственный мутантный ген.
4.Псевдогены- активные гены, образовавшиеся в ходе эволюции из дуплицированных функционирующих эукариотических генов вследствие перестройки или мутации.
5.Ген считается полиморфным если он присутствует в популяции в виде двух аллелей и более.
6.Генетические полиморфизмы, так же как и мутации, могут приводить к синтезу аномального белка, снижению или повышению его количества , что не может не отразиться на его функции.
V Подведение итогов занятия
Рефлексия
1.Какие знания вспомнили, повторили?
2. Какие новые знания получили?
3. Какие умения отработали?
4. С какими результатами пришли к концу занятия?
5.Индивидуальная работа. Оцените свои знания следующим образом:
-Я всё понял, смогу объяснить этот материал другому.
-Я понял материал, смогу объяснить другому, но при некоторой помощи преподователя.
— Я понял материал частично.
— Я ничего не понял.
— Какой момент урока мне понравился?(не понравился)?
VІ Задание на дом
Былова,Чернова «Экология», Радневич «Экология»
Алишева «Экология»
Источник