Здоровье и его измерение

• СЛАЙД 18 (62). Перекрестная адаптация.

В целом картину можно  представить следующим образом: организм должен подвергаться нагрузкам, которые оказывают тренирующее действие. Тренировка связана с развитием функциональной гипоксии тканей. Последующие тренировки будут даваться организму гораздо легче, поскольку дозированная гипоксия стимулирует адаптационные процессы.

Здесь необходимо подробнее  остановиться на таком явлении, как гипоксия. Стресс так или иначе связан с гипоксией, хотя между этими понятиями нельзя поставить знак равенства. Гипоксия — это состояние клетки или организма, характеризующееся нарушением доставки или утилизации кислорода.

• СЛАЙД 19 (63). Гипоксия

Кислород поступает  в организм в результате функции  внешнего дыхания. Выделяющаяся в ходе реакции окисления энергия (Q) идет на образование АТФ. Энергия макроэргических связей АТФ затрачивается на биосинтезы, мышление, локомоцию, дезинтоксикацию и т. д., т. е. на все энергоемкие функции организма.

АТФ – это присутствующее в клетках соединение, в состав которого входят аденин, рибоза и три фосфатные группы. В химических связях фосфатных групп заключена энергия, необходимая клеткам для выполнения различных видов работы, например, для мышечного сокращения. АТФ образуется из АДФ или АМФ с использованием энергии, выделившейся в процессе расщепления углеводов или других питательных веществ.

• СЛАЙД 20 (64). АТФ

Синтез АТФ происходит главным образом в митохондриях и обеспечивается в основном энергией, выделяющейся при расщеплении глюкозы, но могут использоваться и другие простые органические соединения - сахара, жирные кислоты и аминокислоты. Эта энергия освобождается, когда АТФ расщепляется на АДФ и АМФ.

При расщеплении 1 г белков и углеводов выделяется 17.6 кДж, при расщеплении 1 г жиров  – 38.9кДж.

Любые нарушения, связанные  с доставкой или утилизацией  кислорода, приводят к патологическим сдвигам в организме человека. Имеется много классификаций гипоксий. Для практических целей широко используется классификация Баркрофта и Ван Слайка. Согласно этой классификации, принято различать четыре вида гипоксии:

1. Гипоксическая гипоксия связана с уменьшением парциального давления кислорода во внешней среде, с уменьшением общего барометрического давления или с нарушением функции внешнего дыхания. Примерами могут служить переход из аридной зоны в высокогорье, нахождение в замкнутых помещениях, нарушение проходимости дыхательных путей (бронхиальная астма, даже насморк) или функции внешнего дыхания (паралич дыхательной мускулатуры, сдавление грудной клетки и т. д.).

2. Циркуляторная гипоксия связана с нарушением циркуляции крови, разноса и подачи кислорода к органам и тканям. Сюда относятся, прежде всего, все нарушения функций сердца и сосудов. Типичным крайним проявлением циркуляторной гипоксии является инфаркт миокарда с резким снижением сократительной функции сердца и нарушением системной циркуляции.

3. Гемическая гипоксия связана с нарушениями транспортных функций крови. Такой вид гипоксии возникает в результате кровопотери и уменьшения объема циркулирующей крови, а также при таких изменениях в составе крови, когда гемоглобин эритроцитов плохо связывает кислород. Примером может служить отравление оксидом углерода (угарным газом, СО).

4. Тканевая гипоксия представляет собой результат нарушения ферментативных механизмов утилизации кислорода на тканевом уровне, т. е. кислород поступает в клетку, но ею не используется или используется неэффективно. Примером тканевой гипоксии является отравление мышьяком, приводящее к нарушению состояния белков-ферментов окислительного метаболизма или отравление цианидами, когда заблокирована дыхательная цепь, а также радиационное поражение организма, сопровождающееся множественными нарушениями ферментативных процессов.

• СЛАЙД 21 (65) (виды ГО)

В реальности гипоксия, как  правило, имеет смешанный характер. Так, часто сочетаются между собой  циркуляторная и гипоксическая  гипоксия, гемическая и тканевая гипоксия. В принципе любая интоксикация, а также лучевое поражение сопровождаются гипоксией.

 Адаптация к гипоксии  протекает по тем же законам,  что и адаптация к различным  стресс-факторам.

Обязательным атрибутом  гипоксии и стресса является активизация свободнорадикальных процессов в клетках.

Свободно-радикальное (или перекисное) окисление является нормальным физиологическим процессом  в организме, который необходим для целого ряда биохимических реакций. Поскольку этот процесс является неферментативным, т. е. неуправляемым, обычно он удерживается в определенных рамках при помощи системы антиоксидантов. Антиоксидантные свойства присущи некоторым биологически активным веществам (витаминам, гормонам, субстратам метаболизма). К числу водорастворимых антиоксидантов относятся аскорбиновая кислота, мочевая кислота, стероидные гормоны, глутатион, антоцианы и меланины (природные пигменты)

Жирорастворимыми антиоксидантами  являются биофлавоноиды, каротиноиды, полиненасышенные жирные кислоты.

Флавоноиды — наиболее многочисленная группа как водорастворимых, так и липофильных природных фенольных соединений. Флавоноиды были исследованы в 1930-х гг. лауреатом Нобелевской премии Альбертом де Сент-Дьёрди. Многие флавоноиды — пигменты. Хорошие источники флавоноидов — цедра цитрусовых, другие фрукты и ягоды, лук, зелёный чай, красные вина, тёмные сорта пива, облепиха, тунбергия и чёрный шоколад (70 % какао и выше).

• СЛАЙД 22 (66) Антиоксиданты

Кроме того, существуют специальные  ферментные системы, перехватывающие  и превращающие свободные радикалы в безвредные соединения. Это каталаза, супероксид-дисмутаза, глутатион-редуктаза и глутатион-пероксидаза.

• СЛАЙД 23 (67). Ферментные системы

Если процесс образования свободных радикалов (среди которых следует перечислить такие соединения, как активные формы кислорода, перекись водорода, супероксид-анион-радикал, пероксинитрил, гидроксил-анион-радикал) становится слишком активным и антиоксидантные системы не справляются с потоком токсичных компонентов, последние активно взаимодействуют с биологическими полимерами – липидами биомембран, белками, нуклеиновыми кислотами. В результате происходят их повреждения на молекулярном уровне. В биомембранах активизируются процессы перекисного окисления липидов, вследствие чего нарушается их жидкокристаллическая структура, и они активизируются процессы перекисного окисления липидов, вследствие чего нарушается их жидкокристаллическая структура, и они становятся слишком проницаемыми для ионов и воды становятся слишком проницаемыми для ионов и воды. Нарушения третичной структуры белков-ферментов приводят к дезорганизации метаболизма, нарушениям продукции энергии.

Повреждения нуклеиновых  кислот имеют свои, далеко идущие последствия.

Наиболее опасное последствие  этих процессов – проникновение  избыточных количеств ионов Са2+ в клетку. Ионы Са2+ способны запускать  собственные каскадные механизмы  клеточного повреждения – разрушение цитоскелета, дальнейшую активацию повреждения биомембран, нарушения митохондриальных процессов, усиление протеолитического распада белков. В своих крайних проявлениях эти процессы могут привести к резкому отеку и последующей гибели клетки

• СЛАЙД 24 (68). Последствия подавления АОС

Эти факты необходимы также для понимания механизмов токсического повреждения клеток, поскольку  в основе любой интоксикации лежат  гипоксические явления.

Если же действие гипоксии разумно дозируется, как, например, при гипоксических тренировках или физической нагрузке, то организм постепенно адаптируется к новым условиям, вследствие чего повышается толерантность к гипоксии и к другим стресс-факторам.

Процессы, связанные с  перекисным окислением, возникающие при гипоксии и стрессе, как полагают, имеют отношение к ускорению процессов старения организма и к канцерогенезу – возникновению и развитию злокачественных опухолей. Поэтому тренировка к стресс-факторам и гипоксии, насыщение организма достаточными (но не избыточными) количествами антиоксидантов является важным элементом повышения уровня здоровья человека. Нетрудно видеть, что это научно обосновывает необходимость и позитивное влияние таких элементов образа жизни, как постоянная дозированная физическая нагрузка, занятие спортом, рациональное сбалансированное питание и т. д.

• СЛАЙД 25 (69). Толерантность к ГО

Заключение

Подводя итоги лекции, посвященной общим механизмам адаптации, следует отметить, что срочная, т. е. быстрая адаптация при резком изменении различных экологических факторов, несмотря на общность неспецифических механизмов, все же имеет свои отличительные особенности при различных воздействиях. Так, физиологические реакции организма при адаптации к холоду и повышенным температурам, к избытку или недостатку воды, избытку или недостатку физической нагрузки, особенно на ранних этапах существенно различаются.

В то же время основные неспецифические клеточные процессы (гипоксия, свободнорадикальное окисление) всегда имеют место. Это открывает возможности для повышения приспособляемости человеческого организма к различным условиям существования за счет определенных технологий, прежде всего, тренировки к гипоксии и обеспечения защиты организма от свободных радикалов.

Необходимо в заключение отметить, что старая истина «в здоровом теле – здоровый дух» с позиций современных представлений об адаптации приобретает новое звучание. Во всех современных руководствах по повышению уровня психического здоровья в качестве одного из важнейших средств рассматривается «оздоровление окружающей среды», куда, среди прочих мер, включаются рекомендации по формированию здорового образа жизни, под чем понимают достаточный уровень физической активности, закаливание, занятия физкультурой или спортом, в целом — активный образ жизни. Впечатляющий пример справедливости этого дают недавно опубликованные данные, согласно которым регулярные физические упражнения помогают не только сохранить здоровое тело, но и избежать развития слабоумия и болезни Альцгеймера в старости. По данным исследования, даже умеренные физические упражнения в возрасте 40 или 50 лет вдвое сокращают риск слабоумия в старости. Люди, генетически предрасположенные к болезни Альцгеймера, могут таким образом сократить риск развития этого заболевания на 60 %. Неясно, почему физическая активность способствует сохранению интеллекта, основное предположение заключается в том, что регулярная нагрузка улучшает кровоснабжение мозга. Упражнения также могут уменьшить количество протеина амилоида, накопление которого в мозгу происходит при болезни Альцгеймера.

• СЛАЙД 26 (70). Вопросы к лекции 3.

Вопросы к  лекции 3.

1. Основные факторы окружающей среды, действующие на человека.
2. Определение понятия «адаптация». Виды адаптации. Норма реакции.
3. Определение понятия «гомеостаз».
4. Определение понятий «стресс», «эустресс», «дистресс» и «шок».
5. Виды стресса по характеру воздействия.
6. Характеристика стресс-реакции. Три стадии стресса. Реакция на новое требование среды при хроническом стрессе.
7. Гормональное обеспечение стресс-реакции.
8. Цена адаптации. Индивидуальная стрессреактивность. Перекрестная адаптация.
9. Гипоксический стресс. Классификация гипоксии. Повышение толерантности к гипоксии.
10. Последствия подавления антиоксидантных систем.

Лекция 4.

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И  ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА — РОЛЬ ПРИРОДЫ  И ТЕХНОЛОГИЙ

Вступление

Можно сказать, что все болезни человека так или иначе обусловлены или опосредованы внешней средой, т. е. экологическими обстоятельствами.

 Это вытекает из  приведенного ранее перечисления  факторов, влияющих на здоровье. Среди них окружающая среда занимает важное место. Если взять в качестве примера наследственные, генетически обусловленные заболевания, которые, казалось бы, целиком зависят от наличия тех или иных дефектных генов, то и в этом случае проявление болезни часто определяется внешними факторами. Генетическая предрасположенность или дефект могут быть скомпенсированы на эпигенетическом уровне, за счет метаболических компенсаторных реакций, а проявление или выраженность заболевания определяется образом жизни, характером питания или степенью функциональной нагрузки на организм. Да и сами генетические дефекты являются результатом мутагенеза, индуцированного факторами внешней среды.

Если рассмотреть инфекционные и паразитарные заболевания, то и здесь мы приходим к выводу о весьма существенной роли экологических факторов. С одной стороны, эти факторы влияют на распространение инфекционного начала, с другой – следует учитывать, что в инфекционном процессе значительная роль принадлежит организму человека, его иммунологической резистентности, которая в значительной степени зависит от влияния неблагоприятных внешних воздействий.

Что же касается основных неинфекционных заболеваний (сердечно-сосудистая, цереброваскулярная патология, патология желудочно-кишечного тракта, невротические состояния, психические расстройства), то их часто называют болезнями цивилизации, подчеркивая тем самым роль внешней среды в их возникновении и распространении.

• СЛАЙД 1 (71). Болезни человека и экол.

Природная среда и  здоровье – проблема обусловленности

Роль экологической ситуации просматривается во всех случаях, когда обсуждается здоровье человека. Существует такая важная область знаний, как медицинская география, которая трактует здоровье и болезни с позиций геоклиматических и ландшафтных особенностей различных зон проживания человека. Одним из ее важных разделов является учение о роли климата и ландшафта в распространении инфекционных и паразитарных болезней, связанных с ареалами существования соответствующих возбудителей, переносчиков и промежуточных хозяев (например, так называемые тропические болезни, малярия, лейшманиоз, различные виды антропозоонозов и др.).