«Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» Сеченов И.М., 1861
План лекции:
1. Предмет и задачи экологической биохимии
2. Биохимические аспекты взаимодействия человека с окружающей средой
3. Общие механизмы влияния вредных факторов окружающей среды на клетки и ткани
Экологическая биохимия – это раздел биохимии, который имеет большое будущее в связи с увеличивающейся урбанизацией и загрязнением окружающей среды (ОС). Знания по экологической биохимии формируют основу, которая позволяет дать адекватную оценку происходящим изменениям в организме в условиях современной экологической нагрузки и разрабатывать методы определения экологической чистоты продуктов питания и воды. Изучение экологической биохимии позволяет понять каким образом влияют факторы ОС на организм, изучить возможные механизмы защиты от вредных факторов ОС и пути их поддержания и стимуляции
Экологическая биохимия изучает физико-химические реакции организма в ответ на любые воздействия ОС. Экологическая биохимия изучает не только влияние ОС на метаболизм организма человека, но и классификацию экологических факторов ОС, рассматривает биохимические аспекты взаимодействия человека с ОС, механизмы защиты от воздействия вредных факторов ОС.
Биохимические аспекты взаимодействия человека с окружающей средой
Если коснуться отношений человека и ОС, то можно увидеть, что есть взаимосвязь между человеком и растениями. Впервые обоснованные сообщения о наличии женских половых гормонов в тканях растений появились в 30-х годах нашего века. Эти гормоны регулируют рост, цветение некоторых растений и созревание плодов. Известна другая версия – растения синтезируют гормоны для того, чтобы использовать их в качестве противозачаточных средств для регулирования численности поедающих их животных. В растениях обнаружены следующие половые гормоны и их аналоги – эстрон (финиковая пальма, гранатовое дерево, яблоня Malus pumila и др.); тестостерон и андростерон – в пыльце сосны и др. описано влияние чеснока, кофе, петрушки, подсолнечника и других продуктов на менструальный цикл у женщин (полагают, что в этих растениях содержатся фитоэстрогены). Примером фитоэстрогена является мирэстрол (в растении Pueraria murifica). Это обнаружилось после того, как выяснилось, что женщины Бирмы и Таиланда используют экстракты из корней этого растения для вызывания аборта. Горох содержит противозачаточные вещества фенольной природы. Интенсивное использование гороха в пище жителями Тибета является регулирующим фактором их численности. В семенах растения Gossipium содержится полифенол госсипол, являющийся мужским контрацептивом. Это вещество воздействует на ЛДГ спермиев, снижая их подвижность. При этом оказывается, что госсипол не влияет на содержание тестостерона и ЛГ в организме и на либидо. Представленные данные указывают на то, что в процессе эволюции растения специально стали синтезировать фитоэстрогены и фитоандрогены, чтобы приспособиться и выжить в контакте с миром животных. Эти вещества также используются растением для отражения атаки болезнетворного организма.
В свете этих открытий стало очевидным, что, поскольку растения содержат половые гормоны или их имитаторы, в природе существуют отработанные механизмы регуляции соответствующих процессов жизнедеятельности человека. Учет этого фактора нужен для решения соответствующих задач медицины. Отсюда очевидна необходимость создания новой области науки – гормональной гигиены питания и диетологии. Количество веществ, проявляющих гормональную активность, в отдельных продуктах должно приниматься во внимание при оценке качества пищи наравне с количеством витаминов, белка, жиров и других биокомпонентов, необходимых для нормальной жизни человека (Бендер, 1986; Мюллер, 1986; Норрис, 1986).
Гормональное взаимодействие между растениями и животными является блестящим примером химического взаимодействия человека с ОС.
Общие механизмы влияния вредных факторов окружающей среды на клетки и ткани: а) вредные факторы окружающей среды и их влияние на эритроциты. Физиологические и патологические производные гемоглобина; б) ускорение ПОЛ
В последние десятилетия экологическая обстановка значительно ухудшилась. В атмосферу ежегодно выбрасывается 4-5млрд тонн СО2, 280млн тонн сернистых газов, около 250млн тонн пыли, 220 млн тонн золы. Отмечается заметное снижение кислорода в атмосфере (ниже 20%). Общая площадь лесов сокращается со скоростью 6 млн га ежегодно. Опасны промышленные отходы, содержащие различные вредные вещества (около 50тыс), к которым живые организмы еще не успели приспособиться, т.к. не встречались с ними на протяжении своей тысячелетней эволюции. В этой связи наблюдается «социально-биологическая аритмия» – несоответствие адаптационных способностей организма человека к темпу изменения ОС. Это приводит к росту токсических, аллергических, генетических, раковых заболеваний.
В воздухе промышленного города в разных точках наблюдения может определяться до 36-64 токсичных ингредиентов, еще больший набор химических загрязнителей выявляется в воздухе жилых помещений – от 45-70. Вредное действие обнаруженных в воздухе промышленных городов веществ усугубляется тем, что в условиях солнечной радиации происходят фотохимические реакции, в результате которых образуются новые, нередко более агрессивные химические соединения, но уже с неизвестным характером биологического действия. Кроме этого, эффект многокомпонентных смесей не всегда является простой суммацией действия их компонентов, часто он может проявляться как усиление действия одного вещества за счет другого, менее токсичного (потенциирование).
Многие химические вещества, содержащиеся в выхлопных газах и являющиеся продуктами промышленности, влияют на эритроциты (дать химический состав), вызывая образование патологических производных гемоглобина
Литература – основная и дополнительная
1. Авцын А.П. и соавт. «Микроэлементозы человека – этиология, классификация, органопатология» - М., Медицина, 1990
2. Васнецова А.Л., Гладышев Г.П. – «Экологическая и биофизическая химия», 1989
3. «Экология и питание» - Москва, 1998
4. Бреслер В.М. «Организм защищается от загрязнений» - Интернет, A:\Ксенобиотик. htm
5. Кулаков В.И., Кирбасова Н.П, Пономарева Л.П., Лопатина Т.В. «Экологические проблемы репродуктивного здоровья» – жур. Акушерствои гинекология, № 1, 1993, С. 12-14
6. Ширяева А.С., Петров А.М. «Некоторые социальные и медико-биологические аспекты экологии и генетики человека» – жур. Вестник АМН СССР, № 4, 1990 – С. 52-57
7. Устиненко А.Н., Эглите М.Э., Иванова И.А. «Экология и здоровье» – жур. Фельдшер и акушерка, №7, 1991 – С. 9-12
8. Молдавская Г.К. «О формировании экологического сознания студентов-медиков» – жур. Гигиена и санитария, №7, 1988 – С. 23-27
9. Проблемы экологии в патфизиологии» - Сб.тр., Алматы, 1995
Литература – основная и дополнительная
1. Авцын А.П. и соавт. «Микроэлементозы человека – этиология, классификация, органопатология» - М., Медицина, 1990
2.
Васнецова А.Л., Гладышев Г.П. – «Экологическая и биофизическая химия», 1989
3.
«Экология и питание» - Москва, 1998
4.
Бреслер В.М. «Организм защищается от загрязнений» - Интернет, A:\Ксенобиотик. htm
5.
Кулаков В.И., Кирбасова Н.П, Пономарева Л.П., Лопатина Т.В. «Экологические проблемы репродуктивного здоровья» – жур. Акушерствои гинекология, № 1, 1993, С. 12-14
6.
Ширяева А.С., Петров А.М. «Некоторые социальные и медико-биологические аспекты экологии и генетики человека» – жур. Вестник АМН СССР, № 4, 1990 – С. 52-57
7.
Устиненко А.Н., Эглите М.Э., Иванова И.А. «Экология и здоровье» – жур. Фельдшер и акушерка, №7, 1991 – С. 9-12
8.
Молдавская Г.К. «О формировании экологического сознания студентов-медиков» – жур. Гигиена и санитария, №7, 1988 – С. 23-27
9.
Проблемы экологии в патфизиологии» - Сб.тр., Алматы, 1995