Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Воздействия на отдельные особи и популяции

 

Любое воздействие начинается с токсического порога, ниже которого не обнаруживается влияние вещества (NOEC - концентрация, ниже, которой не наблюдается воздействие). Ему отвечает понятие экспериментально определяемого порога концентрации (LOEC - минимальная концентрация, при которой наблюдается влияние вещества). Применяется также третий параметр: MATC - максимально допустимая концентрация вредного вещества (в России принят термин ПДК - “предельно допустимая концентрация”). ПДК находят расчетом, и ее значение должно находиться между NOEC и LOEC. Определение этой величины облегчает оценку риска воздействия соответствующих веществ на чувствительные к ним организмы ([1] стр. 188).

Химические вещества в зависимости от свойств и строения воздействуют на организмы по-разному.

 

Молекулярно-биологические воздействия.

Многие химические вещества взаимодействуют с ферментами организма, изменяя их структуру. Так как ферменты катализируют тысячи химических реакций, становится понятным, почему любое изменение их структуры глубоко влияет на их специфичность и регуляторные свойства.

Пример: цианиды блокируют фермент дыхания - цитохром-с-оксидазу; катионы Са2+ тормозят активность рибофлавинкитазы, которая является переносчиком фосфата на рибофлавин в клетках животных.

Нарушения обмена веществ и регуляторных процессов в клетке.

Метаболизм клеток может быть нарушен под действием химических веществ. Реагируя с гормонами и другими регуляторными системами, химические вещества вызывают неконтролируемые превращения, изменяют генетический код.

Пример: нарушение реакций окислительного расщепления углеводов, вызываемое токсичными металлами, особенно соединениями меди и мышьяка; пентахлорфенол (ПХФ), триэтилсвинец, триэтилцинк и 2,4-динитрофенол разрывают цепь химических процессов дыхания на стадии реакции окислительного фосфорилирования; лидан, соединения кобальта и селена нарушают процесс расщепления жирных кислот; Хлорорганические пестициды и полихлорированные бифенилы (ПХБФ) вызывают нарушения работы щитовидной железы.

 

3. Мутагенное и канцерогенное воздействие.

Такие вещества как ДДТ, ПХБФ и полиароматические углеводороды (ПАУ) потенциально обладают мутагенным и канцерогенным воздействием. Их опасное воздействие на человека и животных проявляется в результате длительного контакта с этими веществами, содержащимися в воздухе и пищевых продуктах. По данным, полученным на основе экспериментов с животными, канцерогенное действие осуществляется в результате двухступенчатого механизма.


4. Воздействие на поведение организмов

Инициаторы

Промоторы

Химические соединения Биологические свойства Химические соединения Биологические свойства
ПАУ (поликонденсированные ароматические углеводороды), нитрозоамины Канцерогенный Кротоновое масло Сам по себе не канцерогенный
N-нитрозо-N-нитро-N-метилгуанидин Эксопозиция перед воздействием промотора Фенобарбитал Действие проявляется после появления инициатора
Диметил-нитрозамин Диэтил-нитрозамин Достаточно однократного введения ДДТ, ПХБФ, ТХДД (тетрахлордибензодиоксин) Необходимо длительное воздействие
N-нитрозо-N-метилмочевина Влияние необратимо и аддитивно Хлороформ Вначале действие обратимо и не аддитивно
Уретан Не существует пороговой концентрации Сахарин (под вопросом) Пороговая концентрация, вероятно зависит от времени воздействия дозы
1,2-Диметилгидразин Мутагенное действие Цикламат Мутагенное действие отсутствует

Табл. 3. Примеры инициаторов и промоторов канцерогенеза

  Время

Введение вещества

¯

Порог воздействия

немедленно - несколько суток ¯ Нарушения поведения (неврологические и эндокринные, химотаксис, фотогеотаксис, равновесие / ориентировка, бегство, мотивация / способность к обучению)

¯

Биохимические реакции

(ферментная и метаболическая активность, синтез аминокислот и стероидных гормонов, мембранные изменения, мутации ДНК)

¯

¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

Изменения           

    ¯ Физиологические (потребление кислорода, осмотическая и ионная регуляция, переваривание и экскреция пищи, фотосинтез, фиксация азота) ¯ Морфологические (изменения клеток и тканей, образование опухолей, анатомические изменения) ½
часы - недели

¯                                           ¯                                                 

сутки - месяцы

Изменение индивидуального жизненного цикла

(эмбриональное развитие, скорость роста, репродукция, способность к регенерации)

¯

месяцы - годы

Популяционные изменения

(снижение числа особей, изменения возрастной структуры, изменение генетического материала)

¯

месяцы - десятилетия

Экологические последствия

(динамические изменения биоценозов / экосистем, их структуры и функции)

Табл. 4. Воздействия на биологические системы по мере их усложнения
Инициаторы
в процессе взаимодействия с ДНК вызывают необратимые соматические мутации, причем достаточно очень малой дозы инициатора, предполагают, что для этого воздействия не существует пороговых значений концентрации, ниже которых оно не проявляется.

Промоторы усиливают действие инициатора, а их собственное воздействие на организм в течение некоторого времени является обратимым.

Аддитивное воздействие - суммирование (сложение) отдельных воздействий.

Нарушение поведения организмов является следствием суммарного воздействия на биологические и физиологические процессы.

Пример: Было установлено, что для явного изменения поведения, обусловленного воздействием химических препаратов, достаточно значительно меньших концентраций, чем ЛД50  (летальная доза при смертности 50 %).

Разные организмы обладают различной чувствительностью к химическим веществам, поэтому время проявления тех или иных действий химических веществ для различных биосистем различно.


Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...