WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО ЭКОЛОГИИ Учебноепособие по специальности биология (011600) Воронеж - 2003 2 Утверждено научно-методическим советом фармацевтического факультета (12.02.2003, протокол № 2) Составители: Хицова Л.Н., Ветров Е.В.

Учебноепособие подготовлено на кафедретеоретической и медицинской зоологии биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета Рекомендуется длястудентов фармацевтического факультета 3 Цель курса "Экология для фармацевтов":

- сформировать у студентов понимание характера взаимодействий между живым организмом и средой, происходящих на разных уровнях (организменном, клеточном, молекулярно-генетическом), единства организма и среды жизни;

- способствовать осознанию экологической обусловленности ряда заболеваний;

- обратить внимание студентов на процессы в природной и окружающей человека среде, влияющие на его здоровье;

- способствовать становлению адекватной оценки природных объектов.

Перечень теоретических знаний, практических умений и навыков студентов по дисциплине Студент должен знать, что:

1) экологические факторы среды опосредуются живым организмом в объеме, определяемом их дозировкой, интенсивностью;

2) ответные реакции живого организма на действие факторов среды неоднозначны и зависят от его морфологических особенностей, метаболических возможностей, сопутствующих факторов:

3) организм человека - специфическая среда, в которой осуществляются взаимодействия систем органов с проникшими в него разными путями элементами живой и неживой природы (компоненты пищи и воздуха, микроорганизмы, паразитические организмы);

4) патогенность чужеродных для организма элементов окружающей среды определяется индуцированием ими процессов выделения специфических и неспецифических метаболитов, созданием антигенной системы и т.д.

5) лекарства, имеющие разный генезис, выступают в качестве естественного или антропогенного фактора, неоднозначно воздействующего на человека, его здоровье;

6) ответные реакции человека на чужеродные компоненты (чужеродные белки или другие соединения) имеют биохимическую природу; их конечный результат может определять функциональное состояние организма, его жизнедеятельность;

7) превентивность мер, предупреждающих вредные для организма воздействия тех или других факторов, включающих специальную систему слежения (мониторинг здоровья, его модели).

Лекция Тема: Экология как наука. Классическая экология и ее дифференциация.

Необходимость возникновения новых направлений. Междисциплинарный характер экологии для фармацевтов. История экологических кризисов.

Современные проблемы.

Понятие о классической экологии. Необходимость современной дифференциации по направлениям: медицинская экология, экологическая биохимия и т.д. Связь новых направлений с экологической химией, фармакологией, токсикологией, эпидемиологией, генетикой. Экологохимические и медицинские исследования как основа для характеристики вредных веществ, включающей анализ изменений, вызванных трансформацией и воздействием этих веществ на организм Междисциплинарный подход в изучении закономерностей многофакторного воздействия окружающей среды на человека в курсе фармэкологии (экологии для фармацевтов). Влияние человека на окружающую среду (ОС). Экология для фармацевтов и фармакогенетика - медико-биологические дисциплины, призванные выявить общие закономерности указанного взаимодействия.

Человек (как биологический вид) – элемент биосферы и его структурных единиц (биоты, экосистемы, биоценоза). Норма активной жизни и здоровья человека в этих условиях.

Трактовки понятий «болезнь» и «здоровье» человека. Состояние здоровья человека (населения) как показатель конечного экологического эффекта воздействия природных и антропогенных факторов. Концептуальные модели здоровья, их параметры. Пример модели (по: Варкевиссер,1995).

Возникновение экологически обусловленных болезней человека.

Влияние на здоровье человека физико- географических и климатических факторов (тепло, влажность, ветер, микроэлементы в почве, воде и т.д.).

Понятия об экологически бедственных зонах, экологическом кризисе.

Исторические сведения об экологических кризисах прошлого.

Степень медико-экологического благополучия населения СНГ, урбанизированных территорий России (мегаполисов).

Понятие о тонизирующих ландшафтных зонах (на примере одной из стран).

Роль фармации в обеспечении компенсации нарушенных функций человека.

Лекция Тема: Классификация экологических факторов применительно к изучаемой дисциплине.

Понятие об экологическом факторе как элементе среды.

Модифицированная классификация экологических факторов дана в приведенной таблице.Таблица Факторы окружающей среды Социальноэкономические и Природные факторы антропологические факторы Абиотические Биотические 1.Демография, миграция, образ жизни;

1.Климато- 1.Фауна (животные) - 2.Хозяйственное метеорологические пища, болезни, токсины, использование земель;

- температура, свет, осадки и сырье длялекарств, т.д. Биоиндикация 2.Орографические 2.Растения - пища, 3.Физическоеи - горообразование, сели, токсины, исходное химическоезагрязнения;

лавины и т.д. сырье длялекарств, биоиндикация 3.Геофизические 3. Микроорганизмы 4.Санитарно-геомагнитные бури, гигиеническое.состояние гравитация, аномалии и эпидемиологический статус;



5.Состояние медицинской и ветеринарной служб 4.Гидрографические - наводнение, загрязнения, изменение химического состава воды 5.Геологические - тектонические разломы, радиация, образование почвенных частиц 6 Почвенно-грунтовые - микроэлементы, пыль, кислотно-щелочное равновесие Критерии факторов: а) альтернативные (есть-нет); б ) количественные:

ПДК, ПДУ, ПДВ, ППС, ОБУВ (ПДК – предельно-допустимая концентрация;

ПДВ – предельно-допустимый выброс; ПДУ – предельно-допустимый уровень;

ППС – пропорциональный показатель смертности; ОБУВ – относительнобезопасный уровень воздействия).

Деление экологических факторов по принципам, выделенным Н.Ф.

Реймерсом и К.В. Скуфьиным: временному (эволюционно-исторического действия); периодичности (периодические, непериодические); очередности возникновения (первичные, вторичные), происхождению (космические, абиотические, абиогенные, биотические т.д.); среде возникновения (атмосферные, водные эдафические), постоянству (всегда, периодически);

характеру процессов (вещественно-энергетические, комплексные, информационные, химические), спектру воздействия (избирательное общее);

, уровню действия (витальные, сигнальные).

Лекция Тема: Природная и окружающая среда (ОС). Среда как система, ее составляющие и признаки.

Понятие о биосфере (природной среде), включающей часть литосферы, гидросферу, часть атмосферы и находящиеся там живые существа.

Материальный состав биосферы. Качество материального состава составляющих среды. Окружающая среда в узком смысле (пища, окружение человека, включаяжилье). Свойства веществ – материальных носителей среды, физические процессы, связанные с переносом веществ, биологические явления, принимающие участие в глобальных процессах их круговорота и циклических, происходящих в отдельных экосистемах.

Понятие «биологическоеиспользование» материальных носителей среды.

Подсистемы среды (биосферы), перенос веществ между ними. Организм человека как среда (кровь, кишечник, внутренние органы). Значение понимания переноса и трансформации веществ (биологические, физические и др.). Поток веществ в природных системах (между основными подсистемами биосферы).

ПЕРЕНОС ПОЧВА-ВОДА: адсорбция как связывание молекул, атомов, жидкой или газообразной фаз на поверхности твердых тел; определение коэффициента адсорбции почвы как отношения концентрации адсорбированного вещества на твердом теле к его концентрации в водном растворе в равновесном состоянии; определение адсорбции химических соединений в почве с помощью одного из уравнений (например, Ленгмюра);

диффузионный массоперенос веществ (физический процесс, в результате которого молекулы, атомы или ионы перемещаются из области большей концентрации в меньшую); импеданс - факторы, замедляющие диффузию (оцениваются в виде их суммы), изменяется в зависимости от вида растворенных молекул и типа почв; конвекция (конвективный массоперенос – принудительное перемещение веществ потоком воды); дисперсионный перенос – перераспределение (перемешивание) растворенных веществ.

ПЕРЕНОС ВОДА-ВОЗДУХ (летучесть как способ перехода вещества в природных условиях из водного раствора в атмосферу; сухое осаждение - обратный перенос неравновесность динамических процессов). Иные пути ;

материального обмена между водой и воздухом (разбрызгивание ветром в море, влажное осаждение и удаление из атмосферы с дождем, условия их реализации).

ПЕРЕНОС ПОЧВА-ВОЗДУХ. Основные пути переноса. Значение ветровой эрозии и влажного осаждения.

ПОСТУПЛЕНИЕ И НАКОПЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВ В ЖИВЫХ ОРГАНИЗМАХ. Понятие о коэффициенте насыщения, биообогащении и биоаккумуляции. Биоконцентрирование, биоумножение, биоаккумуляция водных и наземных организмов. Экологическоеобогащение.

Понятие о коэффициенте обогащения. Применение смеси н-октиловый спиртводы в анализе дневного рациона человека.

\ ПРЕВРАЩЕНИЯ химических веществ (изменения химической структуры под воздействием факторов окружающей среды). Абиотические и биотические превращения, их продукты.

Лекция Тема: Средовые факторы подсистем биосферы и здоровье человека АТМОСФЕРА (отгреч. атмос– пар и сфера – шар) и здоровье человека.

Стратификация атмосферы (тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экосфера). Атмосфера – газоваяоболочка Земли, связанная с ней тяжести и принимающая участие в ее суточном и годовом вращении.

Тропосфера как резервуар основного запаса воздуха - смеси газов (СО, СО, кислород (около 30%), азот (78%), аргон (примерно 1%), водород криптон, ксенон, радон. Воздух - важнейшее условие здоровья человека и здоровой ОС;

его роль в повседневном обмене веществ в организме. Наличие веществ природного и антропогенного происхождения (пыль, водяные пары, химические вещества в виде аэрозолей, с твердой или жидкой дисперсной фазой). Адсорбция на аэрозолях, парообразных химических веществ, частиц пыли. Поступление метана в воздух (наряду с оксидом углерода). Его источники, превращения и роль.

Локальное и глобальное загрязнения воздуха (роль трансграничного переноса).

Воздух – окислительная среда, в которой происходят химические и фотохимические превращения загрязняющих воздух веществ, их источники:

углеводороды нефтяного происхождения, оксиды азота – продукты горения и т.д.

Загрязнение воздуха и аллергические заболевания (аллергены: оксид серы, окисные формы азота, споры грибков, пыльца растений, пылевые частицы).

Компоненты серы, содержащиеся в атмосфере; влияние на организм (детские возрастные группы, дисгармонию физического развития, болезни ЛОР-органов, ЦНС, сердечно-сосудистой системы, почек, гиперплазия щитовидной железы).





Загрязнения воздуха и врожденные пороки развития (ВПР). Примеры.

Канцерогенное значение смога. Изменение ПДК загрязнения воздуха и хронические патологии систем органов.

Лекция Тема: Гидросфера, литосфера, почваи здоровье человека Вода как химическое соединение, еесвойства. Водопотребление. Вода как фактор передачи возбудителей заболеваний (малярия, холера, брюшной тиф, вирусный гепатит, паразитозы-гельминтозы и т.д.), вода как среда жизни переносчиков болезней, обитания прокормителей гельминтов – гидробионтов – рыб, ракообразных, некоторых водных млекопитающих, птиц).

Программа медико-географического изучения водных экосистем и оценка влияния водного фактора на здоровье человека.

Содержание в воде элементов, прямо или косвенно влияющих на ее свойства и здоровье человека (недостаток йода, недостаток или избыток фтора, мягкость и жесткость, нефть и нефтепродукты). Примеры заболеваний, связанных с повышением концентрации нитратов (метглобинемия), меди (поражение печени), цинка (поражение почек), галогенсодержащих соединений (рак).

Водные ресурсы как самый уязвимый компонент ОС. Объем поверхностных вод, отвечающих нормативным требованиям. Ухудшение качества природных вод в России в связи с антропогенным влиянием.

Ранжирование источников загрязнения водных экосистем. Наиболее значимые загрязнители.

Мониторинг наземных и подземных вод.

Неоднородность строения земной коры. Пути влияния литосферы на живые организмы. Горнодобывающая промышленность, образование отвалов и следствие этого. КМА-руда и сведения об индуцировании повышения заболеваний сердечно-сосудистой системы. Другие примеры.

Загрязнение почвы токсикантами до опасных уровней (особенно вокруг городов). Суммы и классы металлов, содержащихся в почве. Основные источники загрязнения почвы окислами свинца, цинка кадмия, золой, сажей, оксидами серы и азота (с дымами), циклическими углеводородами, их количественная характеристика.

Значение твердых бытовых отходов (ТБО): титры бактерий кишечной палочки, содержание в летних и зимних образцах яиц гельминтов. Карты и атласы биогеохимических эпидемий. Примеры.

Лекция Тема: Тяжелые металлы, ксенобиотики, их влияние на живые оргаанизмы (в том числе человека); трансформация в природной среде Металлы, их состав в организме человека. Суточные нормы металлов, попадающих в организм человека с пищей. Их значение для катализа биохимических процессов, протекающих в организме.

Влияние свинца, ртути, мышьяка, кадмия, алюминия на метаболические процессы человеческого организма и его здоровье.

Ксенобиотики – вещества, чуждые природе (синтезированные искусственно). Основные классы ксенобиотиков. Синтетические лекарственные препараты как ксенобиотики. Их примеры.

Действие суперэкотоксикантов (преимущественно органических ксенобиотиков) на организм человека.

Полиароматические углеводороды (ПАУ). Признаки организации, источники образования. Их значение как загрязнителей ОС.

Диоксины. Типы хлорорганических диоксинов, их структура, источники образования и миграции в природные сообщества. Воздействие на живые организмы (в том числе человека) в разных средах (водной, наземной, почве).

Понятие о персистентности. Накопление диоксинов в почве, длительность разложения.

Трансформация ксенобиотиков в природной среде (гидроксилирование, окисление-восстановление, фотохимические реакции). Роль рН среды и температуры (например, в почве), значение присутствия и активности атомарного, синглетного кислорода и озона (АФК). Реакции озонолиза.

Лекция Тема: Ксенобиотики в организме человека, их обезвреживание и выведение Пути трансформации ксенобиотиков в организме человека.

Фазы трансформирования ксенобиотиков: модификация и коньюгация.

Модификация экотоксикантов (в том числе лекарственных препаратов).

Понятие о микросомальной системе, ее локализации. Роль оксигеназ в прохождении модификации и образовании функциональных групп. Пути модификации (гидроксилирование, эпоксидирование, окисление по сере, азоту, биометилирование и т.д.). Биохимические реакции модификации с участием NADH. Токсификация как «ошибка» реакций модификации. Образование метаболитов с более токсическими свойствами, чем у исходного продукта (рассмотреть на примере лекарственных препаратов).

Коньюгация (связывание) исходных продуктов (ксенобиотиков или их метаболитов) с активными группами (например, глюкуроновой кислотой, глутаматом). Рольтрансфераз в обеспечении реакций коньюгации.

Суммарные реакции модификации и коньюгации (на примере одного из токсикантов). Выведение гидрофильных и гидрофобных метаболитов ксенобиотиков из организма (схема).

Лекция Тема: Абиотические экологические факторы. Температура Термальные стрессы. Термогенез. Терморегуляция.

Понятие о природе фактора, пороговой температуре температурном, преферендуме. Животные организмы с постоянной и непостоянной температурой тела. Определение реальной температуры тела человека (dH =M+W+R+CV+Cn- Ev). Допустимый диапазон колебаний температуры тела человека. Понятие о теплопродукции и теплооотдаче. Действие тепла на человека. Тепловые стрессы, их типы, провоцирование заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем (астма, инфаркт миокарда, сосудистые расстройства).

Механизмы регуляции температуры (терморегуляция).

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.