/. Temperatură ridicată și scăzută a aerului și garduri.

Spațiile industriale sunt împărțite în: frig, cu o temperatură normală și magazine calde. Atelierele cu degajare scăzută de căldură includ acelea în care degajarea de căldură din echipamente, materiale, oameni și inhalare nu depășește 20 kcal la 1 m 3 de cameră pe oră.

Dacă degajarea de căldură depășește valoarea specificată, atunci magazinele sunt clasificate ca fiind fierbinți.

În special degajări mari de căldură se găsesc în metalurgie (fournal, ateliere de laminare), inginerie mecanică (turnatorii, forjare, ateliere termice), industria textilă (ateliere de vopsire și uscare), industria îmbrăcămintei (călcătorie), brutării, producția de sticlă. , etc. Pentru magazinele fierbinți, transferul de căldură prin radiație este de o importanță deosebită. Temperatura corpurilor încălzite, incandescente și topite, pe care trebuie să le întâlniți în magazinele fierbinți, ajunge la sute și chiar mii de grade (punctul de topire al oțelului este de 1800 °). Căldura primită din sursele enumerate datorită reacției în infraroșu poate fi atât de semnificativă încât temperatura aerului din spațiile de lucru poate ajunge la 30-40 ° și chiar mai mult.

Într-o serie de industrii, munca se desfășoară la temperaturi scăzute ale aerului.

La fabricile de bere din subsol la o temperatură de + 4-7 °, în frigidere - de la 0 la -20 °.

Multe lucrări se desfășoară în spații neîncălzite (depozite, lifturi) sau în aer liber (constructori, exploatare forestieră, rafting de cherestea, cariere, exploatare în cariera de cărbune și minereu etc.).

2. Umiditate ridicată sau scăzută.

Se găsește în spălătorii, vopsitorii fabricilor textile, fabricilor chimice etc. Se creează condiții deosebit de nefavorabile dacă lichidele care se evaporă sunt încălzite și fierb.

În aceste cazuri, umiditatea absolută a aerului din încăpere poate atinge umiditatea maximă la t° suprafeței pielii, adică. deficiența fiziologică de saturație va fi egală cu zero și evaporarea transpirației va deveni imposibilă. Cu toate acestea, acest lucru nu întârzie în niciun caz procesul de transpirație (nu este eficient) și deshidratarea rezultată a corpului. Deci, în aer saturat cu umiditate, la t = 35 °, eliberarea de transpirație poate ajunge la 3,5 l / h.

3. Presiune atmosferică ridicată sau scăzută.

Asociat cu munca scafandrilor, munca cu cheson, munca în aviație și minerit.

4. Zgomot și vibrații excesive.

Zgomotul este unul dintre cei mai comuni factori de mediu. Unele procese tehnologice (de exemplu, testarea motoarelor de mașini, lucrul la războaie, nituirea, tăierea și tăierea pieselor turnate, curățarea pieselor turnate în tobe, ștanțare etc.) sunt însoțite de un zgomot ascuțit care are un efect negativ nu numai asupra organului auditiv. , dar și pe sistem nervos muncitor. Tremuratul (sau vibratia) reprezinta vibratii ale corpurilor elastice cu o frecventa mai mica de 16 Hz/s (infrasunete) si peste 20 mii Hz/s (ultrasunete).

Ca și vibrația, se simt și mișcări oscilatorii cu frecvențe mai mari de 16 Hz. În acest caz, vibrațiile sunt percepute atât ca sunet de joasă frecvență, cât și ca vibrație. Impactul vibrațiilor se observă în principal datorită utilizării pe scară largă a sculelor pneumatice: ciocane pneumatice și perforatoare, dalte pneumatice, vibrocompactoare etc.

5. Conținutul de praf din aer - praf industrial: "-

În condiții de producție, degajarea de praf în marea majoritate a cazurilor este asociată cu procesele de șlefuire mecanică: găurire, zdrobire, șlefuire, abraziune. Praful poate fi:

A) organic: vegetale și lemnoase (bumbac, in, făină etc.), precum și animale (lană, păr, os etc.);

b) anorganic: praf metalic (cupru, fier etc.), precum și praf mineral (smirghel, nisip, cuarț, azbest, ciment, var etc.).

Adesea există praf amestecat (de exemplu, mineral și cărbune la extragerea cărbunelui etc.).

Cea mai frecventă boală profesională care se dezvoltă odată cu inhalarea prelungită a diferitelor prafuri este pneumoconioza, care se caracterizează prin creșterea țesutului conjunctiv în căile respiratorii, dar mai ales în plămâni. Cel mai periculos silicoză.

6. Otrăvuri industriale.

Metode chimice din ce în ce mai mulți sunt introduși în diverse industrii - metalurgică, construcții de mașini, minerit etc. Industria chimică este în plină expansiune. Insectofungacidele sunt din ce în ce mai folosite în agricultură.

Numărul intoxicațiilor profesionale, în special a celor acute, în țara noastră este în scădere de la an la an. Cazurile de otrăvire în masă cu monoxid de carbon și benzină, observate în anii 1924-1925, au dispărut complet. Ca excepție, există cazuri de otrăvire cu anilină, fosfat, oxid de zinc (febra turnătoriei), alcool metilic și gaze explozive. Cu toate acestea, intoxicațiile cronice profesionale cu anumite substanțe (plumb, mercur, mangan, benzină, tetraetil plumb etc.) nu au fost încă eliminate, iar lupta împotriva acestora rămâne una dintre cele mai importante sarcini ale sănătății muncii.

7. Poluarea bacteriană a mediului.

apeluri infecții profesionale, răspândirea în rândul lucrătorilor în contact cu unul sau altul început infecțios. În unele cazuri, boala apare ca urmare a contactului persoanelor cu animale bolnave (specialiști în zootehnie, medici veterinari etc.), în altele - cu material infecțios: piele, păr de animale, cârpe, culturi bacteriene (lucrători în tăbăcării, lucrători ai deșeurilor). fabrici, lucrători ai laboratoarelor de microbiologie și altele), și în al treilea rând, cu persoane bolnave (personal medical care îngrijește bolnavi infecțioși).

8. Contaminarea radioactivă a mediului. spații, unelte, materiale.

Această problemă va face obiectul unor prelegeri independente.

Plantele aflate în procesul de creștere și dezvoltare sunt afectate de factori de mediu negativi, care includ fluctuații de temperatură, secetă, umiditate excesivă, salinitatea solului etc. Dacă acești factori afectează plantele din zona de toleranță și acest efect este scurt, atunci nu există perturbări semnificative. observat.structura și funcțiile fiziologice ale plantelor, care se datorează capacității organismelor de a menține o stare relativ stabilă în condiții în schimbare, adică de a menține homeostazia. Dacă schimbările factori externi sunt suficient de mari (trec dincolo de zona de toleranță), apar destul de repede și durează suficient de mult, atunci acești factori sunt iritanți. Un iritant este orice influență externă care a atins un prag de putere. Se numește capacitatea structurilor vii de a răspunde la stimuli iritabilitate. Prezența proprietății de iritabilitate permite celulelor să se adapteze la mediu și, prin urmare, să le protejeze și să-și păstreze viața. De aceea K. Bernard a numit iritabilitatea „primul motor al funcţiilor vitale ale celor vii”.

În habitatul lor natural, plantele se află în condițiile unor factori în continuă schimbare: biologici (viruși, bacterii, ciuperci, concurență cu alte plante, influența animalelor etc.); chimice (apă, baterii, hormoni, gaze, erbicide, insecticide, fungicide etc.); fizice (iluminare, temperatură, radiații, factori mecanici etc.) Una dintre trăsăturile distinctive ale mediului în care se dezvoltă planta este inconstanța acesteia. Dezvoltarea unei plante este adaptată nu unui singur factor de mediu, ci unei anumite combinații, unui set de condiții.

Trebuie avut în vedere că, în unele cazuri, deteriorarea organismului cauzată de factori de natură fizică este mediată de agenți chimici care apar în plantă sub influența unui factor fizic. Acțiunea radiațiilor ionizante, a temperaturii ridicate și a unui număr de alți factori fizici este asociată cu mediatori de natură chimică. În funcție de semnificația fiziologică, factorii de mediu sunt împărțiți în adecvați și inadecvați. Adecvat- sunt factori naturali care insotesc specia in procesul de evolutie, la perceptia carora este adaptata si sensibilitatea la care aceste organisme sunt foarte mari. inadecvat- sunt factori artificiali care nu au putut lua parte la formarea speciei si pentru a caror perceptie celulele nu sunt special adaptate. În acest sens, reacțiile la factorii inadecvați, chiar dacă aceștia acționează în doze mici, pot duce la deteriorarea celulelor și țesuturilor.

Efectul unui factor poate fi pe termen lung (de exemplu, seceta atmosferică, expunerea prelungită a plantelor la salinitate etc.) sau o creștere bruscă a intensității factorilor nefavorabili are loc într-o perioadă relativ scurtă de timp (de exemplu, uscat vânturi, o scădere bruscă a temperaturii etc.). Răspunsurile la efectul cronic al factorului și la condițiile stresante sunt diferite.

O celulă, pentru a trăi și a funcționa normal, trebuie să răspundă clar la semnalele din mediul extern. Capacitatea organismelor de a răspunde în mod adecvat la stimuli externi, la semnale din exterior, ar trebui considerată o condiție necesară pentru adaptarea celulelor la mediu. Pentru perceperea semnalelor externe, celula are un set de receptori necesari, în cele mai multe cazuri încorporați în membrana plasmatică sau localizați în protoplasmă. Semnalele care sunt de natură fizică, chimică și biologică sunt percepute de celulele din mediul extern sau din celulele învecinate și le convertesc în diferite procese biochimice intracelulare. Capacitatea structurilor celulare de a percepe anumite semnale și volumele acestora și de a răspunde la acestea într-o mare măsură depinde de competența celulei.

Competența celulară- capacitatea sa de a reacționa într-un anumit mod la un inductor extern - este determinată de prezența moleculelor receptorului și corespondența acestora cu factorii de mediu. În plus, o celulă competentă are un anumit potențial de răspuns la diferite influențe externe. Competența celulelor rezistente este determinată de corespondența structurii lor interne și de combinația condițiilor externe. Când tensiunea factorilor de mediu se modifică, organizarea structurală și procesele metabolice din celulă se modifică cu o anumită viteză și direcție, corespunzătoare acestor condiții.

Într-un organism multicelular, celulele de diferite tipuri ating în momente diferite o stare de competență de a răspunde anumitor factori de mediu. După ce celula devine competentă și răspunde la un anumit stimul, își schimbă starea și începe să manifeste o nouă competență (fie percepe alte semnale, fie aceleași semnale, dar într-un volum diferit). Mecanismele temporare de competență se bazează pe comportamentul oscilator al sistemelor de reglare și pe plasticitatea schimburilor intracelulare. Prin urmare, competența unei celule este determinată de numărul, localizarea, structura receptorilor și răspunsul potențial la un efect inductor. Receptorii denumiți structurile specifice unei celule de natură proteică sau neproteică (lectine, fotoreceptori, chemoreceptori, mecanoreceptori, receptori hormonali).

Membrana, cu ajutorul receptorilor săi, „analizează” și „evaluează calitativ” factorii chimici și fizici ai mediului și recodifică semnalele mediului extern într-un limbaj de înțeles proceselor intracelulare. Legarea stimulului de receptor. este însoțită de modificări conformaționale în moleculele receptorului care transmit semnalul către următoarea instanță în limbajul rearanjamentelor conformaționale. Transformările ulterioare ale semnalelor depind de natura celulelor și de proprietățile stimulului.

Răspunsul standard al membranelor la stimulii externi este depolarizare- pierderea sarcinii sau modificarea semnului sarcinii, în urma căreia apare un potențial de acțiune și se modifică proprietățile componentelor membranei. Un potențial de acțiune de mare amplitudine poate fi obținut prin temperatură, lumină, stimulare electrică și unii compuși chimici. În absența stimulilor, celula vegetală are un potențial negativ de repaus (de la -50 la -200 mV), protoplasma este încărcată negativ față de suprafața exterioară. Motivul pentru aceasta este distribuția neuniformă a ionilor: există mai mulți ioni Cl - și K + în interiorul celulei decât în ​​exterior, dar mai puțin Ca 2+. Distribuția neuniformă a ionilor, care se manifestă sub forma unui potențial de membrană, se datorează aparent acțiunii pompelor ionice membranare (purtători), canalelor ionice și mobilității diferite a ionilor în membrană. Ca răspuns la stimularea prelungită, membrana se depolarizează și apoi se reîncarcă treptat. Apare un potențial de semn opus, un potențial de acțiune, care poate compensa temporar complet potențialul de repaus sau poate provoca apariția unui potențial cu semnul opus. Potențialul de acțiune se dezvoltă mai întâi odată cu eliberarea de Cl - din celulă și intrarea Ca 2+ în celulă. Apoi începe un proces mai lent - eliberarea ionilor K + din celulă, ca urmare, potențialul de acțiune este îndepărtat și potențialul de repaus este restabilit, mai întâi cu o distribuție diferită a ionilor decât înainte de stimulare. Apoi, distribuția inițială a ionilor este restabilită cu participarea purtătorilor (K + și Cl - intră în celulă, iar Ca 2+ iese în exterior). Indiferent de natura stimulării, potențialul de acțiune are un caracter în două faze. Cu toate acestea, sub influența diverșilor agenți, se pot schimba parametri ai potențialului de acțiune cum ar fi amplitudinea, lungimea de undă și momentul declanșării răspunsului. S-a stabilit că toate plantele sunt capabile să genereze un potențial de acțiune în anumite condiții. Perioada latentă a potențialului de acțiune la plante este de la fracțiuni la sute de secunde, iar valoarea acestuia poate ajunge la 100 - 150 mV. La algele polinucleare Nitella, un potențial de acțiune de mare amplitudine poate fi cauzat de acțiunea temperaturii, luminii etc. La o plantă insectivoră (roză) și mimoză, un stimul mecanic perceput de firele de păr sensibile specializate duce la o modificare a turgenței. presiunea în celule și, ca rezultat, într-un caz, o capcană, iar în celălalt - frunzele cad. Potențialul de acțiune generat în celulele efectoare este similar în parametrii săi cu cel observat în sistemele neuromusculare. Potențialele de acțiune de propagare ale plantelor și animalelor au multe în comun, dar la plante se desfășoară mai lent. Viteza potențială de acțiune Mimosa 4 cm/s, la majoritatea plantelor 0,08 - 0,5 cm/s.

Potențialul electric, aparent, este implicat în transportul semnalelor de mediu și declanșarea proceselor intracelulare. De exemplu, schimbările bruște ale condițiilor de existență în zona rădăcinii induc un singur impuls, care, ajungând la frunze, determină o creștere a schimbului de gaze în ele și o accelerare a transportului asimilaților de-a lungul fasciculelor conductoare. La iritație puternică vârfuri de tragere (0,5 M KCl, apă rece etc.) un singur impuls accelerează absorbția de potasiu și fosfor de către rădăcini. Aceste date indică existența în plante a unei conexiuni electrice rapide între celulele și țesuturile individuale.

În prezent, se încearcă dezvăluirea bazei moleculare a percepției semnalului și a întregii secvențe asociate de evenimente asociate cu amplificarea și transformarea acestor semnale printr-un sistem de mediatori.

Se știe că calciul crește rezistența plantelor la diferite stresuri (temperaturi ridicate și scăzute, anaerobioză, scăderea pH-ului, boli). D. Marme și colegii au efectuat studii detaliate despre posibila funcționare a calciului ca mesager secundar în celulele vegetale. Ei au arătat că distribuția Ca 2+ în celulele coleotile de porumb depinde de lumină: iluminarea a crescut concentrația de calciu liber în citosolul celulei, ceea ce a fost însoțit de o creștere a activității NAD kinazei.

Evident, calciul, ca mesager secundar, percepe informația semnalului primar (lumina) și în acest fel reglează procesele biochimice (în special, activitatea NAD-kinazei).

Concentrația de Ca 2+ liber în citoplasma celulelor vegetale și animale este scăzută (10 -8 - 10 -6 M). În structurile intracelulare (mitocondrii, reticul endoplasmatic), concentrația ionilor liberi de Ca 2+ depășește 10 -3 M. În celulele animale, această diferență în concentrația de calciu este menținută de Ca 2+ -ATPaze membranare, sistemul de schimb Na + /Ca 2+ și, posibil, sistemul mitocondrial de transport al Ca 2+. În celulele vegetale, când apare un potențial de acțiune sau când membranele sunt depolarizate, Ca 2+ intră în celulă din exterior și (sau) este eliberat din rezervoarele intracelulare (cisterne ER, mitocondrii, vacuole). O serie de cercetători au arătat că Ca 2+ -ATPaza, localizată în membranele plasmatice, schimbă Ca 2+ cu protoni (Ca 2+ /H + -antiport). În membrana plasmatică a celulelor există canale de calciu dependente de tensiune care se deschid atunci când membrana este depolarizată. ER conține, de asemenea, canale de calciu similare canalelor membranelor plasmatice, iar mișcarea Ca2+ în ele este direcționată de la cisternele ER către citosol. În plus, în membranele EPR celule vegetale a găsit Ca 2+ -ATPaza care transportă calciu din citosol în depozitul intracelular (tancuri ER). Concentrația de calciu liber în stroma cloroplastelor este scăzută, dar crește odată cu iluminarea. O parte semnificativă din Ca 2+ este conținută în pereții celulelor vegetale (sub formă de nectati, carbonați, sulfați) și în vacuole (sub formă de oxalat).

Se joacă modificarea concentrației de Ca 2+ în citosolul celulelor rol esentialîn mecanismele mișcării protoplasmei, diviziunii celulare, activității secretorii a unor țesuturi vegetale.

Astfel, calciul, provenit din mediul extern sau fiind eliberat din compartimentele intracelulare, actioneaza ca un mediator intracelular care induce o serie de procese fiziologice.

Calciul din celulele vegetale se poate lega de calmodulină și alte proteine ​​de legare a Ca2+. Calmodulina este o proteină cu greutate moleculară mică (Mm 16700) cu un conținut ridicat de aminoacizi acizi. Are patru situsuri cu afinitate mare pentru Ca2+. Calmodulina se găsește în mitocondrii, cloroplaste, microzomi și pereții celulari. Fracția citosolică conține o cantitate semnificativă din această proteină (90%). Fiind activată de Ca 2+ (10 -6 M), calmodulina reglează activitatea Ca 2+ -ATPazei, NAD-kinazei, NAD-oxidoreductazei, protein kinazelor, lipazelor.

Multe dintre reacțiile induse de roșu îndepărtat fotocromic (F730) sunt, de asemenea, controlate de ionii de calciu. C. Po (Ronx) presupune următoarea succesiune de evenimente după absorbția cuantelor de lumină roșie de către celulele vegetale: formarea Ф 730 din Ф 660 → o creștere a concentrației ionilor de calciu în citoplasma celulelor → legarea calciului ionii de calmodulină și efectul direct al concentrațiilor crescute de Ca 2+ asupra funcțiilor celulare → legarea calmodulinei activate cu enzimele dependente de aceasta și activarea acestor proteine.

Prin urmare, celulele vegetale au mecanisme de menținere a unui anumit nivel de ioni de calciu liberi în citosol și funcționarea Ca 2+ ca mesager secundar în reglarea metabolismului.

c-AMP este considerat un alt sistem de semnalizare. În organismele animale, nucleotidele ciclice (c-AMP, c-GMP) joacă un rol foarte important în sistemul de reglare intracelulară. Sistemul enzimatic de adenil ciclază este responsabil pentru sinteza unei nucleotide relativ simple, adenozin monofosfat ciclic (c-AMP), capabilă să activeze multe enzime intracelulare. În structura sa, c-AMP este aproape de ATP. Se formează din ATP prin separarea a două grupări fosfat și apoi închiderea grupării fosfat rămase într-un inel (de unde și numele - AMP ciclic). Această reacție este catalizată de adenilat ciclază, care se află pe suprafața interioară a membranelor și funcționează în prezența fosfolipidelor și a ionilor de magneziu.

Actiunea factorilor exogeni se poate manifesta prin nucleotide ciclice. În special, G. Mohr și colab. au arătat că activarea fitocromului de către lumina roșie este însoțită de o creștere de două ori a nivelului de c-AMP la răsadurile de muștar alb etiolat. În acest caz, influența factorilor de mediu este direcționată asupra membranei. Sistemul de adenil ciclază începe să funcționeze (Fig. 1), sunt sintetizate nucleotidele ciclice, care modifică starea structurală și funcțională a cromatinei, activitatea șablonului ADN și rata de noi formare a proteinelor enzimatice. În 1971, T. Langan a arătat o posibilă relație între c-AMP și reglarea activității genomului. S-a demonstrat că cAMP stimulează fosforilarea histonelor de către preparatele histon kinazei, ceea ce duce la activarea sintezei ARN pe matrița ADN. În plus, cAMP acționează ca un efector alosteric pentru protein kinazele care catalizează reacții de modificare, cum ar fi fosforilarea proteinelor nucleare, citoplasmatice și legate de membrană. În prezent, a fost izolată și purificată o proteină care prezintă afinitate atât pentru cAMP, cât și pentru citokinine. În acest sens, se crede că există o anumită relație între nucleotidele ciclice și fitohormoni.

Astfel, cAMP pare a fi un „mesager secundar” în lanțul de evenimente de la recepția semnalelor de mediu până la modificările activității aparatului hormonal, enzimatic și genetic al celulei. Legătura dintre fitocrom și sinteza cAMP explică influența pe mai multe părți a acestui pigment asupra diferitelor stadii ale metabolismului, inclusiv sinteza ARN și a proteinei.

Cercetătorii japonezi au arătat că celulele culturii de morcovi sintetizează fitoalexinele ca răspuns la o infecție fungică. Autorii cred că acest răspuns este mediat de un alt sistem de semnalizare, fosfatidilinozitol, care include procese dependente de calmodulină. În celulele vegetale, a fost stabilită prezența unui sistem de inozigoli fosforilați. Inozitol-1,4,5-trifosfat (ITP) determină eliberarea de Ca 2+ din compartimentele intracelulare. ITP, împreună cu calciul, este implicat în transmiterea semnalelor din exterior în celulă (Fig. 1). Semnalul extern se leagă de receptor, care printr-o serie de intermediari activează fosfodiesteraza (PDE). Această enzimă scindează fosfatidilinozitol-1,4,5-trifosfat (FITP), rezultând formarea de inozitol-1,4,5-trifosfat și diacilglicerol. ITP este solubil în apă, astfel încât difuzează în citoplasmă și determină eliberarea calciului din ER, mitocondrii și alte compartimente. Ca 2+ eliberat activează protein kinaza dependentă de calmodulină, care fosforilează proteinele intracelulare și provoacă o schimbare a ratei și direcției proceselor metabolice.

În general, sistemul de semnalizare celulară constă din receptori care percep semnalul și sunt asociați funcțional cu receptorii mesager al doilea (Ca2+, calmodulină, AMPc, ITP, protein kinaza). Acești mesageri intracelulari servesc la amplificarea și transmiterea semnalului perceput și la declanșarea proceselor metabolice.

Activitatea protein kinazei a fost găsită în aproape toate celulele și țesuturile organismelor animale. Enzime similare cu o serie de proprietăți proteine ​​kinazelor. Din organisme animale, găsite în celulele de grâu și dovleac și în răsadurile de amarant. V anul trecutÎn literatura de specialitate, au apărut informații despre prezența Ca2+, protein kinaze dependente de fosfolipide în celulele vegetale. Au fost găsite în fracțiunea de membrană plasmatică a celulelor rădăcinii de mazăre și în fracțiunea citosolică obținută din hipocoteluri și tulpini de dovleac. Protein kinazele sunt enzime care fosforilează proteinele conform grupelor strict definite de serină, treonină și tirozină. Adăugarea de fosfat duce la o modificare a structurii moleculei proteice și a activității sale funcționale. Proteinele structurale, de transport și de reglare sunt supuse fosforilării. Protein kinaza este activată de calciu (10 -6 -3,10 -7 M), fosfolipide (fosfatidilserina) și diacilglicerol (Tabelul 1).

Reglarea activității protein kinazei poate fi diferită în funcție de calitatea semnalului perceput și de caracteristicile funcționale ale țesuturilor. Poate depinde sau nu de nucleotidele ciclice, poate fi sensibil sau insensibil la calmodulină și calciu. O protein kinază activată transferă o grupare fosfat de la ATP la proteine, care la rândul lor activează alte enzime. Semnificația biologică a acestei cascade de activare a enzimelor este că, la fel ca amplificatoarele în cascadă utilizate în inginerie radio, amplifică foarte mult semnalul inițial, ceea ce induce un întreg complex de reacții de protecție și adaptare. Ca urmare, sinteza proteinelor adaptive (de exemplu, proteinele de stres), compușii de protecție (prolină, poliamine, oligo- și polizaharide etc.) este activată, sunt detectate modificări la nivelul structurilor membranei (lipidul și proteinele acestora). modificări complexe), apar sisteme de protecție la nivel structural și metabolic, urmate de modificări morfostructurale.

De exemplu, pentru ca lumina să aibă efectul ei fiziologic asupra unei plante, aceasta trebuie să fie absorbită de un receptor (fitocrom sau alți pigmenți). Una dintre reacțiile controlate de fitocrom este plierea frunzelor de mimoză la căderea nopții. Întregul proces este finalizat în 5 minute - acest timp este prea scurt pentru a putea controla nivelul transcripției. Acest fapt, precum și faptul că o anumită cantitate de fitocrom este puternic asociată cu membranele, a condus la presupunerea că efectul principal al fitocromului este schimbarea proprietăților membranei. O moleculă de pigment care a absorbit o cantitate de lumină intră într-o stare excitată, interacționează cu membrana celulară și provoacă o schimbare a conformației acesteia. O schimbare a stării membranei într-un loc se poate răspândi în alte părți ale acesteia. Ca rezultat, permeabilitatea membranei, încărcarea acesteia și activitatea enzimelor asociate cu aceasta se vor modifica. Toate acestea, la rândul lor, pot fi cauza schimbărilor în căile metabolismului global al celulei. Reacțiile lente ca răspuns la o schimbare a stării fitocromului pot fi asociate cu procesul de transcripție a genelor. Pigmentii implicați în fotoreglarea morfogenezei plantelor, atunci când sunt excitați de lumină, au un efect direct asupra aparatului genetic al plantelor, transformând genele potențial active în gene active și facilitând astfel formarea de noi ARN mesageri și biosinteza proteinelor „interzise” până acum. .

Aparatul receptor al celulei este un sistem dinamic și, aparent, foarte selectiv, care asigură atât legătura celulelor cu mediul extern, cât și reglarea activității lor funcționale. Specificitatea sistemelor receptorilor în conformitate cu specializarea celulară determină posibilitatea implementării unui răspuns caracteristic unui anumit tip de celule la acțiunea diferiților factori de mediu.

Acțiunea oricărui factor extrem nefavorabil provoacă o serie de reacții de răspuns protectoare și adaptative. Natura răspunsurilor depinde în mare măsură de intensitatea factorului care acționează. Cu intensitatea sa scăzută, se observă un răspuns normal (adică, întărirea sau slăbirea proceselor fiziologice intracelulare). Cu o intensitate semnificativă a factorului de acțiune, organismul începe să se apere de influențele adverse și pentru aceasta mobilizează toate potențele pe care le are. În același timp, în organism pot apărea și noi proprietăți care lipseau înainte de acțiunea acestui factor.

În 1900, fizicianul indian și fiziologul plantelor Jagdish Chandra Bose a ajuns la concluzia despre caracterul comun al răspunsurilor la animale și plante. Ideile despre uniformitatea răspunsurilor organismelor la condițiile de mediu au fost dezvoltate în lucrările lui D. N. Nasonov și V. Ya. Aleksandrov. S-a postulat că reacția protoplasmei celulei la condițiile din jur este monotonă. Se exprimă prin faptul că, ca răspuns la influențele din protoplasma celulelor vegetale și animale, aceleași modificări apar întotdeauna în următoarea succesiune: 1) gradul de dispersie a protoplasmei scade; 2) creste permeabilitatea protoplasmei; 3) proteine ​​denaturate; 4) apar modificări paranecrotice ale nucleului; 5) protoplasma se coagulează.

Aceste modificări monotone, de același tip, care apar cu orice deteriorare, pot dispărea complet după îndepărtarea agentului de alterare, dacă acțiunea acestuia nu a mers prea departe. Nespecificitatea acestor semne se exprimă prin faptul că ele însoțesc căi diferite deteriorare și sunt observate în orice celule tisulare și organisme unicelulare. Acest complex de semne fizice și chimice nespecifice de deteriorare a fost numit paranecrotic, iar starea celulelor în care dezvoltă un complex de modificări paranecrotice a fost numită paranecroză (paranecroza este „aproape” sau „aproape” de moarte). Semnificația acestui nume constă în faptul că reacțiile care apar în celulă în timpul iritației și deteriorarii sunt similare. Mai târziu, ideile lui D. N. Nasonov și V. Ya. Alexandrov au fost dezvoltate în lucrările fiziologului canadian G. Selye. El a introdus conceptul de stres în domeniul medicinei, dar a devenit utilizat pe scară largă și în fiziologia plantelor. G. Selye dă următoarea definiție a acestui concept: „Stresul este un răspuns nespecific al organismului la orice cerință care i se face”. Stresul în înțelegerea fitofiziologilor este o anumită tulburare cauzată de condiții nefavorabile.

Modificările în permeabilitatea membranelor celulare, aparent, reprezintă veriga principală în răspuns. Permeabilitatea - capacitatea celulelor și țesuturilor de a absorbi sau de a schimba substanțe cu mediul. Permeabilitatea membranei se poate modifica atât sub influența condițiilor interne (în timpul germinării semințelor, creșterii plantelor și îmbătrânirii celulelor și țesuturilor), cât și sub influența diverșilor factori de mediu (fitopatogeni, condiții de temperatură și lumină, anaerobioză, exces de metale grele etc. ). Modificări semnificative în permeabilitatea membranelor celulelor vegetale se găsesc sub acțiunea factorilor de mediu abiotici. În răsaduri de grâu, fasole și bumbac de 4 - 5 zile, scufundate în soluții de săruri de clorură, sulfat și carbonat de sodiu, există o creștere semnificativă a permeabilității membranelor rădăcinilor și există o eliberare crescută de aminoacizi, acizi organici și ioni anorganici în soluția externă. Permeabilitatea țesuturilor plantelor se modifică, de asemenea, dramatic la temperaturi ambientale ridicate (45°C). Există numeroase date în literatură care mărturisesc direct sau indirect existența unei anumite relații între permeabilitatea membranelor celulare ale plantelor și rezistența la îngheț și la frig a plantelor. Potrivit lui P. Nobel, permeabilitatea membranelor de cloroplast ale plantelor rezistente la frig (rosii, fasole) a crescut brusc la temperaturi scazute, in timp ce cele rezistente (mazare, spanac) nu s-a modificat. Cele de mai sus sugerează că o modificare a permeabilității membranelor celulare este o legătură comună, primară, în mecanismele nespecifice ale răspunsului unui organism vegetal la influențele externe. S-a dovedit acum că permeabilitatea țesuturilor plantelor poate fi folosită ca indicator al rezistenței plantelor la condițiile de mediu nefavorabile.

Se pune întrebarea: rezistența plantelor la secetă, îngheț și salinitate este determinată de un mecanism general sau sunt aceste mecanisme specifice în fiecare caz? Organismul vegetal răspunde oricărui impact cu un întreg complex de reacții de protecție și adaptare, constând atât din procese generale (nespecifice) cât și din procese specifice. În lucrarea lui B. P. Strogonov, s-a arătat că procesul de adaptare a plantelor la salinizarea cu sulfat și clor nu este același. De exemplu, transpirația în plante crește la salinitatea sulfatului și scade la salinitatea clorurii.

Unii cercetători consideră că reacțiile nespecifice (similare) stau la baza rezistenței la diverși factori extremi (V. Ya. Aleksandrov, G. V. Udovenko). V. Ya. Alexandrov interpretează a lui material grozav asupra influenței temperaturii asupra organismelor animale și vegetale din punctul de vedere al reacției nespecifice a organismelor la acțiunea temperaturilor ridicate. Alții asociază rezistența cu reacții de natură specifică (N. A. Maksimov, P. A. Genkel)). PA Genkel consideră că răspunsul uzinei la condiții nefavorabile este complex. În timpul procesului de adaptare, sunt declanșate reacții de protecție și de adaptare atât de natură nespecifică, cât și de natură specifică.

Yu. A. Urmantsev interpretează întrebarea specificității și nespecificității răspunsurilor plantelor în felul următor. „Răspunsurile plantelor la acțiunea diferitelor condiții nefavorabile, cel puțin într-un număr de cazuri, pot apărea ca realizări specifice ale aceleiași regularități”. În special, curbele care descriu dependența anumitor funcții ale unei plante de acțiunea unuia sau altuia factor nefavorabil, de regulă, au aceeași formă de „clopot”. Cu toate acestea, atunci când se analizează aceste curbe, se observă că aceste forme diferă semnificativ în amplitudini și înălțimi. Dacă plecăm de la conceptul de rezistență a unei singure plante, atunci pentru toate funcțiile plantei și toate condițiile nefavorabile, cercetătorii ar primi același „clopot” cu aceiași parametri (amplitudini, înălțimi). Aparent, specificul răspunsurilor se manifestă ca parte integrantă a reacțiilor generale, uniforme de protecție și adaptare. Specificul răspunsurilor este o caracteristică a manifestării generalului.

Conceptul că răspunsurile plantelor la condițiile de mediu nefavorabile sunt de același tip a fost dezvoltat în principal în studiul daunelor și morții plantelor. Opinia că răspunsul este mai complex și constă atât din răspunsuri nespecifice, cât și din răspunsuri specifice a apărut în studiul schimbărilor adaptive, unde răspunsurile specifice ale plantelor ies în prim-plan. La o anumită doză (mică) de expunere la un factor nefavorabil, când sunt posibile modificări adaptative, împreună cu reacții nespecifice și specifice se observă. Odată cu creșterea măsurii influenței (factor × timp), organismul începe să se protejeze de efectele adverse și mobilizează toate mijloacele de care dispune. În acest din urmă caz, este posibil să nu găsim specificitate în răspunsuri. I. N. Andreeva și G. M. Grineva au studiat efectul temperaturii ridicate și al anaerobiozei asupra structurii submicroscopice a mitocondriilor. Modelele submicroscopice observate ca urmare a acțiunii acestor factori au fost foarte diferite unele de altele. Sub acțiunea temperaturii ridicate (45°C) asupra rădăcinilor de porumb, apar umflarea mitocondriilor, clarificarea matricei, vezicularea și scăderea numărului de criste. Sub acțiunea anaerobiozei se găsesc criste panglici și răsucite, le crește volumul, devin mai dense, se observă vezicularea și creșterea numărului. Odată cu creșterea gradului de expunere (la sfârșitul expunerii), modelele morfologice de deteriorare converg: se observă un grad ridicat de umflare a mitocondriilor, absența completă a matricei și rămâne un număr mic de crist-vezicule. Sub acțiunea ambilor factori, mitocondriile au fost în cele din urmă distruse. Activitatea de fosforilare a mitocondriilor a fost păstrată la doze mici de expunere la temperatură și anaerobioză și, cu leziuni severe, s-a observat o decuplare completă a oxidării și fosforilării.

Raportul dintre răspunsurile specifice și nespecifice depinde în mare măsură de durata factorului de acțiune. Cu un efect pe termen scurt al unui factor într-o doză mare, se observă în principal răspunsuri nespecifice. De exemplu, ne retragem mâna cu un gest similar, atingând un obiect fierbinte, rece, ascuțit. Odată cu expunerea prelungită la un factor de stres, sunt declanșate un număr mai mare de legături metabolice, dintre care unele au caracteristici specifice pentru un anumit organism. Acțiunea treptată, prelungită a stresorului duce la activarea proceselor de adaptare specializate, care asigură un sistem pentru fiabilitatea funcționării proceselor intracelulare în condiții extreme.

Natura unei reacții specifice la influențele stresante indică natura factorului dăunător, iar în cazul unuia nespecific, este dificil de ghicit natura semnalului care acționează. Reacțiile nespecifice sunt observate mai des decât cele specifice. Un exemplu de reacție specifică sunt semnele unei deficiențe acute (sau exces) de nutrienți pentru plante.

Este important de menționat că răspunsurile plantelor la diverși factori sunt oscilatorii. Astfel, datele obținute de P. S. Belikov arată că sub acțiunea temperaturii ridicate, vâscozitatea citoplasmei scade mai întâi și apoi crește. Viteza de mișcare a citoplasmei și eliberarea de substanțe din celulă se modifică, de asemenea, în valuri: la început, se observă o creștere a acestor procese, apoi viteza lor încetinește. În funcție de intensitatea efectului dăunător, natura acestor oscilații se modifică: amplitudine, lungime de undă, momentul declanșării răspunsului la declanșare. Potrivit lui V. Ya. Alexandrov, natura oscilativă a proceselor fiziologice din celule sub acțiunea stimulilor reflectă natura complexă a răspunsurilor care au direcții diferite. Unele dintre aceste reacții sunt de natură distructivă, în timp ce altele au ca scop conservarea structurilor și proceselor intracelulare.

Se poate presupune că răspunsul specific la acțiunea factorilor extremi este controlat de mecanisme genetice prin activitatea aparatului de sinteză a proteinelor. Răspunsul nespecific, aparent, nu este asociat cu controlul genetic și se bazează pe plasticitatea fiziologică a organismului (plasticitatea componentelor membranei, modificări ale structurii și activității proteinelor intracelulare etc.). Raportul dintre specificitate și nespecificitate în rezistență poate varia în funcție de caracteristicile biologice ale obiectului. Ca exemplu, luați în considerare două obiecte biologice. Castravetele ca specie s-au format la tropice; Zona de distribuție naturală include anumite regiuni din Asia Centrală, caracterizate prin fluctuații minore ale temperaturii și alți factori de mediu. Sub acțiunea temperaturilor extreme (scăzute), pentru a menține viabilitatea acestor plante, se declanșează în principal răspunsuri specifice, care sunt determinate de potențele genetice ale speciei. Factorii stabili din regiunile Asiei Centrale nu au asigurat formarea plasticității metabolice în acest organism vegetal.

Spre deosebire de castraveți, formarea genului Triticum a avut loc pe fondul fluctuațiilor vizibile ale temperaturii mediului și al altor factori. Aria de distribuție a grâului include teritorii vaste din nord cerc polar până la limitele sudice ale Australiei, Americii și Africii. Grâul este bine adaptat condițiilor montane și crește la o altitudine de 4 mii de metri. m deasupra nivelului mării. Se poate presupune că, pentru grâu, cheia unei distribuții largi este un sistem bine dezvoltat de răspuns specific, susținut de mecanisme de rezistență nespecifică. Evoluția la grâu a decurs în funcție de tipul de dezvoltare a mecanismelor de labilitate a componentelor membranei, plasticitatea mecanismelor de reglare, mobilitatea structurii și funcției proteinelor intracelulare, ceea ce permite grâului să aibă o arie largă de distribuție.

În toate cazurile, este imposibil să se tragă o linie ascuțită între reacțiile specifice și nespecifice. Aparenta nespecificitate a semnelor de deteriorare fiziologice, biochimice și de altă natură nu este absolută; aici, aparent, ar trebui să se vorbească mai mult despre asemănarea fenomenelor decât despre identitatea lor, deoarece pe fondul reacțiilor de același tip, este de obicei posibil să se observe caracteristici specifice. Aparent, combinarea naturii specifice și nespecifice a răspunsurilor oferă posibilitatea răspunsului sistemelor vii și dezvoltarea lor în evoluție.

Când se studiază procesele de stabilitate, se observă uneori cazuri de rezistență simultană la două sau mai multe dintre tipurile sale. P. A. Genkel, analizând o serie de fapte similare, a formulat conceptul de stabilitate conjugată, care poate fi pozitivă sau negativă. Un bun exemplu de rezistență cuplată este creșterea toleranței la căldură și sare la meiul Kremovy, care a fost tratat cu 1/40 înainte de plantare. M CaCl2. În acest caz, apare stabilitatea conjugată pozitivă. Tratamentele cu CaCl 2 determină o creștere a vâscozității protoplasmei și o scădere a intensității metabolismului, ceea ce contribuie la o mai mare toleranță la căldură și sare a plantelor. Exemple de stabilitate conjugată pozitivă și negativă sunt date în lucrările lui A. Kashlan. Tutunul cultivat în experimentele de vegetație a fost supus unei întăriri înainte de semănat împotriva secetei. S-a constatat o creștere a rezistenței la secetă și în același timp a rezistenței la sulfat la plante și o scădere a rezistenței la cloruri. O analiză mai detaliată a arătat că îmbunătățirea creșterii și productivității salinității sulfatului la plantele întărite la secetă nu este asociată cu o creștere a rezistenței la sulfat, ci cu o rezistență crescută la căldură, deoarece plantele de control neîntărite reduc foarte mult rezistența la căldură la sulfat. salinitatea solului. Sub salinitatea clorurilor, o scădere a rezistenței la clor la plantele întărite de secetă este asociată cu metabolismul lor crescut, absorbția mai mare a sării și un sistem radicular mai dezvoltat (volum mai mare de rădăcină și suprafață de absorbție mai mare).

Asemănarea remarcată în mod repetat în răspunsurile plantelor la factorii de mediu negativi, cum ar fi frigul și căldura, și prezența rezistenței pozitive la conjugat au condus la concluzia că rezistența plantelor la diferite condiții extreme poate fi controlată de aceiași factori endogeni. Asemănarea răspunsurilor poate fi explicată prin existența unei game largi de reacții adaptative nespecifice și prin faptul că un răspuns specific la astfel de influențe exogene precum frigul și căldura este asociat cu un sistem de sinteză indusă de proteine, adică se realizează în conformitate cu un singur tip de reglare genetică a proceselor fiziologice. Asemănarea răspunsurilor plantelor la stresul de temperatură, apă și sare este determinată, aparent, de faptul că în aceste condiții se creează un deficit de apă în celule, care poate fi eliminat cu ajutorul aceluiași tip de procese protector-adaptative ( sinteza crescută a pasajului etc.).

Pe lângă conceptul de stabilitate conjugată, P. A. Genkel a introdus conceptul de stabilitate convergentă. Convergența este similitudinea observată a diferitelor organisme, cauzată de aceleași condiții de existență - aceeași presiune de selecție. Există două tipuri de rezistență convergentă: 1) convergență tipică, când rezistența diferitelor organisme se datorează acelorași condiții de existență; 2) atipic, când condiții diferite conduc la același rezultat. Un exemplu de convergență atipică este rezistența ridicată la căldură a speciilor de arbori în timpul iernii, asociată cu deshidratarea acestora și acumularea de lipide pe suprafața protoplastei.

În plus, există cazuri de stabilitate convergentă atipică divergentă, când același impact duce la un rezultat diferit.

Pentru toate organismele la diferite niveluri de organizare, unele caracteristici similare pot fi distinse în răspunsul lor la influențele externe. Acestea includ: 1) capacitatea de a răspunde la acțiunea stimulilor prin pornirea sistemelor de semnalizare care recepționează semnalul, îl amplifică și declanșează procese fiziologice și biochimice de răspuns; 2) capacitatea de a combina în răspunsuri semne nespecifice, în mare măsură independente de natura factorului de influență, cu semne specifice caracteristice acestui factor. Sursa răspunsurilor specifice este dezmembrarea eterogenă a sistemelor, sursa nespecificității este interconectarea părților sale, cooperativitatea relației lor. Sub influența stimulilor, apar leziuni, exprimate prin încălcarea structurii și funcției celulei. Procesele de excitare duc la activarea proceselor vitale celulare. Ca urmare a acestui fapt, acțiunea stimulilor ulterioare începe să fie percepută de celulă cu o forță mai mică, apare întărirea. Pe fondul întăririi, are loc restaurarea - repararea funcțiilor și structurilor originale.

La plantele terestre superioare, contactul puternic cu mediul în condițiile unui stil de viață staționar necesită dezvoltarea reacțiilor de adaptare active, îmbunătățirea metodelor de adaptare a acestora la un mediu în continuă schimbare, eterogen. Studiul reacțiilor de apărare este necesar pentru a rezolva problemele legate de introducerea și selecția plantelor, precum și pentru a dezvolta metode de creștere artificială a rezistenței celulelor și organismelor la biotice și factori abiotici mediu inconjurator.

Adaptabilitatea microorganismelor la factorii de mediu negativi este variabilitate- dobândirea de către microorganisme a unor trăsături care le permit să supraviețuiască și să le deosebească de generațiile anterioare.

În funcție de gama de variabilitate a microorganismelor se împarte în:

Intraspecific;

Specific.

Variabilitatea intraspecifică microorganismele sunt cele mai frecvente. În același timp, se păstrează principalele caracteristici ale speciilor de bacterii (de exemplu, dobândirea rezistenței la antibiotice de către bacterii).

formatoare de specii variabilitate apar microorganisme

extrem de rare, în timp ce există modificări profunde în structura ereditară (genotip) a microorganismelor (de exemplu, o modificare a metabolismului).

Forme de manifestare a variabilitatii:

1. Variabilitatea sau modificarea fenotipică a microorganismelor (neereditare, fără modificarea genotipului) apare ca răspuns al unei celule la condițiile nefavorabile existenței acesteia. Acest răspuns adaptiv la stimuli externi nu este însoțit de o modificare a genotipului și, prin urmare, nu este moștenit. Morfologia (rotunjirea, alungirea celulei), proprietățile culturale (stafilococii nu formează un pigment cu lipsă de oxigen), proprietățile biochimice sau enzimatice (producția de enzime adaptative în Escherichia - enzima lactază pe un mediu cu lactoză) se pot modifica. Cu variabilitatea fenotipică, de regulă, după un anumit timp are loc o revenire la starea inițială („noul fenotip” se pierde).

2. Variabilitatea genotipică(moștenit) - apare ca urmare a mutațiilor și recombinărilor genetice. În acest caz, modificarea fenotipului este asociată cu o schimbare a genotipului și este moștenită. Nu există nicio întoarcere la fenotipul original.

Mutații(din latină mutatio - a schimba) - acestea sunt modificări structurale moștenite în mod persistent ale genelor asociate cu reorganizarea nucleotidelor din molecula de ADN. În timpul mutațiilor, părți ale genomului (adică, aparatul ereditar) se schimbă.

Mutațiile bacteriene pot fi spontane (spontane) și induse (țintite), adică. apar ca urmare a tratării microorganismelor cu mutageni speciali (substanțe chimice, temperatură, radiații etc.).

Mutațiile bacteriene pot duce la:

§ modificarea proprietăților morfologice ale microorganismelor;

§ modificarea proprietăților culturale;

§ apariţia rezistenţei la medicamente la microorganisme;

§ slăbirea proprietăților patogene etc.

LA recombinări genetice includ recombinări de gene care apar ca rezultat al transformării, transducției și conjugării.

Transformare Transferul de material genetic de la o bacterie donatoare la o bacterie primitoare folosind ADN izolat dintr-o altă celulă.

Bacteriile care pot accepta ADN-ul altei celule sunt numite competente.

Starea de competență coincide adesea cu faza de creștere logaritmică.

Pentru transformare, este necesar să se creeze condiții speciale, de exemplu, când se adaugă fosfați anorganici în mediul nutritiv, frecvența transformării crește.

transducție este transferul de material ereditar de la o bacterie donatoare la o bacterie primitoare de către un bacteriofag.

De exemplu, bacteriofagul poate reproduce transducția flagelară, proprietăți enzimatice, rezistență la antibiotice, toxicitate și alte trăsături.

Conjugare- transfer de material genetic de la o bacterie la alta prin contact direct. Mai mult, există un transfer unidirecțional de material genetic - de la donator la primitor. O condiție prealabilă pentru conjugare este ca donatorul să aibă o moleculă de ADN circulară citoplasmatică - o plasmidă și un factor de fertilitate specific F. Bacteriile Gram-negative au păr F sexual prin care are loc transferul de material genetic. Celulele care joacă rolul unui donator sunt desemnate F +, iar receptorii - F -.

3. Variabilitate intermediară – disociere. Într-o populație omogenă de bacterii apar celule cu proprietăți biologice diferite, formând două forme de colonii - R (aspre, cu margini rupte, asociate adesea cu dobândirea proprietăților patogene de către bacterii) și S (rotunde, netede, strălucitoare).

Concluzie

Microorganismele din mediul extern sunt afectate de un număr mare de diverși factori adversi, ceea ce le face să se îmbunătățească, să se adapteze și să evolueze în mod constant.

Factorii de mediu nefavorabili sunt forța motrice a speciației pentru microorganisme.

Întrebări pentru autocontrol

1. Rezultatele actiunii factorilor de mediu asupra microorganismelor.

2. Ce factori fizici au cel mai mare impact asupra microorganismelor?

3. Care este intervalul de temperatură pentru cultivarea diferitelor tipuri de microorganisme?

4. Care este esența liofilizării microorganismelor?

5. Descrie experiența lui Buchner.

6. Semnificația presiunii osmotice pentru bacterii.

7. Ce grupe sunt clasificate microorganismele în raport cu concentrația ionilor de hidrogen din mediu?

8. Ce este dezinfecția și dezinfectanții?

9. Clasificarea substanţelor chimice după mecanismul de acţiune antimicrobiană.

10. Ce mijloace se numesc antiseptice?

11. Enumeraţi factorii biologici care afectează negativ microorganismele.

12. Ce relație între bacterii provoacă simbioza antagonistă?

13. Care este mecanismul de acțiune al antibioticelor asupra bacteriilor?

14. Numiți posibilele mecanisme de acțiune ale probioticelor.

15. În ce grupe sunt împărțiți bacteriofagii?

16. Ce este sterilizarea cu filtru?

17. Care sunt diferențele dintre variabilitatea fenotipică și genotipică a bacteriilor.

Informații similare.

Pentru a lua în considerare modul în care mediul afectează corpul uman de-a lungul vieții sale de la naștere până la moarte, este convenabil să se împartă factorii de mediu în funcție de natura impactului lor asupra fizice, chimice, biologice și sociale.

factori fizici. O persoană de-a lungul vieții sale postnatale interacționează în mod constant cu doi factori fizici principali la care corpul trebuie să se adapteze continuu - aceasta este temperatura ambientală și gravitația (gravitația). Reacția corpului la ambii acești factori este cel mai direct legată de masa, dimensiunile geometrice și proporțiile corpului, care se modifică odată cu vârsta. Alți factori fizici care determină și caracteristicile mediului uman afectează organismul indiferent de forma și dimensiunea acestuia (de exemplu, umiditatea, presiunea atmosferică, compoziția gazelor din aerul înconjurător, insolația etc.).

Temperatura - factor permanent de valoare variabilă. Celulele corpului au nevoie de o temperatură constantă de aproximativ 37 ° C pentru funcționarea lor normală, o schimbare a temperaturii cu 10 ° C într-o direcție sau alta poate modifica viteza tuturor reacțiilor biochimice de 2-3 ori, iar consistența lor în acest caz va fi încălcat. Dacă temperatura corpului scade sub +25 sau crește peste +42 "C, celulele corpului mor și are loc moartea.

Schimbările de temperatură externă necesită adaptarea organismului la acest factor variabil. În acest caz, dimensiunile și proporțiile corpului sunt foarte importante, deoarece, conform legilor fizice, intensitatea producției de căldură în corp este proporțională cu masa acestuia, iar rata transferului de căldură este proporțională cu aria suprafeței corpul. Modificarea dimensiunii și proporțiilor care are loc ca urmare a creșterii afectează direct echilibrul producției și transferul de căldură. Copilul are o suprafață corporală relativ mare (adică copilul are o cantitate mai mică de masă pe 1 cm 2 de suprafață), așa că pentru el sarcina de a elimina excesul de căldură este mai ușor de rezolvat decât de a genera o cantitate suplimentară de căldură. În același timp, suprafața relativ mare a corpului copilului duce la faptul că la temperaturi scăzute se răcește mai repede.

Temperatura ridicată a mediului necesită - pentru a evita supraîncălzirea - activarea funcțiilor care favorizează transferul de căldură: crește fluxul sanguin de suprafață a pielii, precum și ventilația pulmonară și transpirația - toate acestea contribuie la transferul de căldură din „nucleu” a corpului la suprafața sa și eliberarea excesului de căldură în spațiul înconjurător. O temperatură scăzută, dimpotrivă, necesită păstrarea căldurii în organism: vasele de sânge ale pielii se îngustează, activitatea respirației externe scade, transpirația se oprește și producția de căldură crește datorită creșterii intensității metabolismului.

În corpul unui adult, căldura suplimentară în timpul răcirii se formează în principal în ficat și mușchii scheletici (toată lumea știe când este frig, începem să tremurăm - aceasta este o manifestare a activității de termoreglare a mușchilor: fără a face nicio muncă externă , se contractă continuu, încălzind sângele care curge prin ele).

Copiii au un organ special conceput pentru a produce căldură suplimentară - țesutul adipos maro. Acestea sunt celule adipoase care sunt alimentate din abundență cu sânge și conțin un număr mare de mitocondrii. O caracteristică a mitocondriilor de grăsime brună este capacitatea lor de a „arde” o cantitate mare de grăsime fără a produce ATP. În acest caz, aproape toată energia eliberată este transformată în căldură. Astfel, tesutul adipos maro joaca rolul unui fel de „aragaz” in corpul copilului, care se aprinde de fiecare data cand copilul ii raceste. Semnalul pentru o astfel de includere este acțiunea departamentului simpatic al sistemului nervos central și a mediatorului său norepinefrina, care poate proveni și din glandele suprarenale. Grăsimea brună este situată la copii sub piele, între omoplați, de-a lungul vaselor cervicale mari și, de asemenea, în apropierea vaselor mari din interiorul toracelui și cavității abdominale. La adulți, țesutul adipos brun este rar; este un organ special „copiilor” care dispare pe măsură ce îmbătrânește. Multe glande limfatice care asigură imunitate (glanda timus, amigdalele și altele) se comportă în același mod. Bolile acute suferite de un copil (pneumonie, gripă și altele) pot duce la scăderea dimensiunii și a activității grăsimii brune. Prin urmare, este atât de important să se respecte un regim de temperatură confortabil pentru copiii bolnavi și în curs de recuperare.

Corpul unui copil este mai sensibil la schimbările de temperatură externă decât un adult. Intervalul de temperatură în care o persoană se simte confortabil este de la +25 la +30 °С pentru un adult și de la +27 la +33 °С pentru un copil din primul an de viață. Îmbrăcămintea oferă protecție împotriva fluctuațiilor de temperatură ambientală. Ar trebui să fie astfel încât în ​​interior (pe suprafața pielii de sub îmbrăcăminte) temperatura să se apropie de zona de confort. În același timp, este important ca îmbrăcămintea să nu interfereze cu schimbul de aer: la urma urmei, pielea trebuie să respire, iar evaporarea glandelor sudoripare trebuie să aibă o ieșire, altfel pielea începe să putrezească. ceea ce se întâmplă adesea cu îngrijirea necorespunzătoare a copiilor mici.

Mecanismele de termoreglare la copii încep să se dezvolte intens la vârsta de 4-5 ani, la această vârstă sunt cele mai eficiente diferite proceduri de întărire, datorită cărora reacțiile vasculare ale copilului dobândesc mobilitatea necesară pentru a menține în mod eficient o temperatură constantă a corpului. . Întărirea îi permite copilului să se protejeze de răceli și crește imunitatea generală a organismului.

Gravitația (forța gravitației) - un alt factor care funcționează constant care este asociat cu masa și forma corpului. Spre deosebire de temperatură, nivelul influenței gravitaționale nu fluctuează, și chiar diferențele de gravitație, care pot fi determinate cu ajutorul unor instrumente fizice precise la ecuator și la polii Pământului, sau la nivelul mării și înalți în munți, nu sunt atât de semnificative, iar corpul uman practic nu răspunde la ele. Cu toate acestea, orice mișcare a unui corp sau a unei părți a acestuia în câmpul gravitațional necesită eforturi speciale pentru a depăși gravitația și, în consecință, costuri suplimentare de energie. Schimbarea poziției corpului (întins, șezut, în picioare) modifică foarte semnificativ condițiile în care funcționează sistemele vegetative - circulația sângelui, respirația, excreția etc. În poziția verticală a corpului, inima trebuie să funcționeze semnificativ (în un adult - cu 15-20%) multă muncă pentru a depăși rezistența hidrostatică a coloanei de sânge pentru a asigura condiții normale pentru alimentarea cu sânge a țesuturilor, în special a creierului. La un copil cu o dimensiune corporală mai mică, o schimbare a poziției sale în spațiu afectează într-o măsură mai mică. De aceea, tensiunea arterială la copii este în mod normal semnificativ mai mică decât la adulți, iar diferența dintre presiunea sistolica și cea diastolică este, de asemenea, mai mică (deși, pe lângă dimensiunile geometrice, elasticitatea vaselor de sânge, care este mai mare la copii, și tonusul acestora). , care este mai mic la copii, contează și aici decât la adulți).

Umiditate. Absolut uscat, precum și 100% umed, aerul este greu pentru respirația omului. În deșerturi și stepe fierbinți, aerul este atât de uscat încât respirația este „oprită” din cauza uscării membranelor mucoase ale căilor respiratorii. La copii, sensibilitatea la pierderea de umiditate este mai mare decât la adulți, lucru care trebuie luat în considerare, mai ales la organizarea activității motorii a copiilor în căldura verii, care este întotdeauna asociată cu activarea respirației. În țările tropicale și calde cu climat maritim, precum și în lunile de vară în zonele în care există multe corpuri de apă naturale, există un exces de umiditate, ceea ce reduce și eficiența plămânilor. În astfel de situații, performanța psihică și mai ales fizică este redusă, iar la copii într-o măsură mult mai mare decât la adulți.

Izolația și alte forme de radiație electromagnetică. Razele soarelui, care cad asupra corpului uman, provoacă o schimbare a culorii pielii sale (bronzare), care este un răspuns adaptativ al corpului. Pielea închisă la culoare transmite energia radiantă a soarelui mai adânc în organism într-o măsură mai mică, protejând celulele de radiațiile ultraviolete care pot deteriora moleculele mari de proteine. Pielea copiilor înainte de pubertate este de obicei mult mai puțin pigmentată decât la adulți, așa că nivelul de expunere la soare al copiilor trebuie strict controlat. Chiar și un adult își poate arde pielea cu ușurință la soarele strălucitor, mai ales lângă apă (cele mai mici picături de apă acționează ca niște lupe, iar evaporarea lor în vânt de la suprafața corpului creează o senzație înșelătoare de răcoare). Supraîncălzirea la soare (insolație) și arsurile solare sunt destul de frecvente, mai ales la copiii din mediul urban, care își schimbă dramatic nivelul de insolație a pielii odată cu începerea vacanței. Locuitori mediu rural tind să fie mai adaptate la efecte razele de soare, au pielea mai închisă la culoare, iar schimbarea anotimpurilor și modificarea asociată a nivelului de insolație pentru acestea se produce mai lin și treptat.

Nu numai soarele, ci și alte surse de radiații electromagnetice pot fi periculoase dacă această radiație depășește standardele acceptabile din punct de vedere igienic. În special, astfel de surse sunt dispozitivele de transmisie radio și televiziunea, inclusiv telefoanele mobile. Contactul copiilor cu astfel de surse ar trebui limitat, deoarece corpul copiilor este mai sensibil la radiații decât adulții. Din același motiv, copiilor li se prescriu diferite tipuri de proceduri medicale legate de utilizarea razelor X într-o măsură limitată și numai din necesitate.

Sursele de radiații radioactive prezintă un pericol deosebit. Consecințele dezastrului de la centrala nucleară de la Cernobîl sunt deosebit de grele pentru că au avut de suferit un număr mare de copii, la care, sub influența radiațiilor radioactive, este perturbată, în primul rând, reglarea hormonală a funcțiilor. Mai ales adesea în astfel de cazuri există o leziune a glandei tiroide, precum și a glandelor sexuale. Izotopii radioactivi care rămân în zonele contaminate pentru o perioadă lungă de timp pot perturba o varietate de procese biochimice și fiziologice, pot inhiba creșterea și dezvoltarea și pot provoca multe boli extrem de grave, inclusiv boala de radiații care afectează sistemul hematopoietic. Această boală duce la o pierdere bruscă a imunității și o slăbire a funcției de transport de oxigen a sângelui, pierderea funcției sexuale și, în cazuri severe, moartea.

Presiunea parțială a gazelor atmosferice. Fiecare gaz dintr-un vas tinde să umple întregul volum al acestui vas. Dacă există mai multe astfel de gaze, așa cum este cazul în atmosfera noastră terestră (care poate fi considerată condiționat ca o astfel de navă - deși nu are „pereți”, gazele sunt ținute lângă Pământ prin forța sa gravitațională), atunci toate la fel, fiecare dintre ele umple tot spațiul. Fiind într-un vas, gazul exercită o anumită presiune asupra pereților săi, care este cu atât mai mare, cu atât este mai mare cantitatea de acest gaz în vas. Aerul atmosferic apasă pe suprafața Pământului, iar această presiune este egală cu greutatea coloanei de aer de la suprafața Pământului către straturile superioare, rarefiate ale atmosferei. În acest caz, fiecare dintre gazele care alcătuiesc amestecul își exercită partea sa de presiune. Această parte se numește „presiune parțială”. Conform legilor fizicii, presiunea parțială a unui gaz este proporțională cu fracția sa cantitativă (volum) dintr-un amestec de gaze dat. Oxigenul pe care îl respirăm reprezintă 21% din totalul aerului atmosferic.

Densitatea aerului la nivelul mării și la înălțime în munți variază foarte mult - odată cu creșterea altitudinii, aerul devine din ce în ce mai rarefiat: scăderea forței gravitaționale afectează. Presiunea atmosferică se modifică și în funcție de condițiile meteorologice - în zonele de activitate ciclonică este vizibil mai scăzută, iar în centrul anticiclonului este crescută față de „normă”, pentru care se ia presiunea de 760 mm Hg. Artă. - cea mai tipică presiune la nivelul mării pe vreme calmă și senină. Astfel de fluctuații ale presiunii atmosferice duc la faptul că presiunea parțială a oxigenului se modifică. Având în vedere că presiunea parțială a oxigenului este factorul fizic care asigură pătrunderea acestuia în organism, este ușor de înțeles că astfel de fluctuații ale presiunii atmosferice afectează furnizarea de oxigen la toate țesuturile corpului. Locuitorii regiunilor muntoase înalte, născuți și crescuți în aceste condiții, sunt bine adaptați la o anumită lipsă de oxigen din aerul din jurul lor, iar această adaptare este fixată la nivel genetic. Pentru locuitorii din zonele joase, este nevoie de ceva timp pentru a se adapta la condițiile din zonele înalte. Organismul copiilor, în care procesele de metabolism oxidativ se desfășoară mai intens decât la adulți, este mai sensibil la orice modificare a presiunii parțiale a oxigenului. Poate de aceea copiii mici devin neliniștiți și capriciți atunci când se apropie o furtună (o zonă de presiune atmosferică scăzută). Aceste circumstanțe trebuie luate în considerare și la organizarea călătoriilor și recreerii pentru copii, dacă acestea presupun șederea în zone de mare altitudine: astfel de călătorii nu sunt contraindicate copiilor, dar necesită respectarea unui regim strict, limitarea activității motorii spontane și prevenirea conditii stresante. Nu este recomandat să luați copii mici, născuți și care locuiesc de obicei la câmpie, pentru recreere la munte la altitudini peste 2000-2500 m.

câmpuri geomagnetice. În ultimele decenii, numeroase grupuri de cercetare au încercat să afle în ce măsură și în ce direcție schimbările cauzate de instabilitatea magnetismului terestru pot afecta starea corpului uman. Putere camp magnetic Pământul este suficient de mare, iar fluctuațiile sale sunt clar vizibile pentru dispozitivele fizice, care au servit drept imbold pentru studiul schimbărilor emoționale și funcționale care apar sub influența schimbărilor în situația geomagnetică. Multe mass-media informează chiar cititorii și ascultătorii despre exploziile viitoare de activitate geomagnetică, sugerând că aceștia iau măsuri preventive nespecifice în astfel de zile. Până acum, punctul de aplicare a acțiunii câmpurilor geomagnetice asupra corpul uman, deși există un număr mare de ipoteze și teorii insuficient fundamentate ale acestui efect. Măsurătorile speciale efectuate pe tineri sănătoși (studenți) nu confirmă ipotezele privind influența puternică a câmpurilor geomagnetice asupra psihicului uman și asupra sistemelor vegetative. În același timp, experiența practică arată că copiii și vârstnicii sunt mult mai sensibili la influențele slabe decât persoanele de vârstă activă. Este destul de probabil ca influențele geomagnetice să aparțină tocmai unei astfel de categorii. În orice caz, experiența medicilor pediatri practicieni confirmă că zilele pentru care se prevede o schimbare bruscă a situației geomagnetice sunt cele mai stresante în practica lor: mai multe apeluri, cazuri mai complexe de boli etc. Este imposibil să protejezi un copil. din efectele câmpului geomagnetic al Pământului, totuși, este destul de realist să-l ajuți să supraviețuiască celor mai nefavorabile perioade fără consecințe negative, trebuie doar să arăți o atenție sporită copilului în astfel de zile și să ții cont mai mult de nevoile sale inconștiente: în astfel de situații, adesea comportamentul instinctiv se dovedește a fi mai corect decât comportamentul dictat de minte.

factori chimici. O persoană este obișnuită să trăiască în condiții de interacțiune cu un număr mare de substanțe diferite, care împreună alcătuiesc mediul biogeochimic al habitatului său. Printre aceste substanțe sunt necesare unei persoane (apă, oxigen, nutrienți și multe altele), neutre (azot, multe minerale etc.), precum și otrăvitoare sau toxice. Deoarece organismul este departe de a fi indiferent la ce substanțe are de a face, au existat de mult timp standarde de igienă pentru concentrațiile maxime admise ale diferitelor substanțe găsite în aer, apă, alimente, pământ și alte substanțe cu care o persoană intră în contact în viața și activitatea sa.

Compoziția aerului atmosferic - factor important afectând starea și activitatea funcțională a unei persoane. În mod normal, aerul atmosferic conține 21% oxigen, 78% azot și aproximativ 1% gaze inerte și diverse impurități, inclusiv dioxid de carbon expirat de toate animalele. Suntem obișnuiți cu astfel de concentrații de gaze. În timpul diferitelor situații de urgență și dezastre pot apărea schimbări semnificative în compoziția aerului. De exemplu, dacă o pădure sau o turbă arde, pe o suprafață mare din jurul acestei zone, conținutul de monoxid de carbon (monoxid de carbon CO) din aer poate crește brusc, care, spre deosebire de dioxidul de carbon (dioxid de carbon CO 2), nu stimulează respirația, dar dezactivează moleculele de hemoglobină, care transportă molecule de oxigen în corpul animalelor și al oamenilor. Intoxicația cu monoxid de carbon este una dintre principalele cauze de deces în incendii, precum și în utilizarea necorespunzătoare a sobei. Același rezultat poate duce la încălzirea prelungită a motorului mașinii într-un garaj închis. Multe substanțe toxice intră în aer ca urmare a muncii a milioane de motoare de automobile și a întreprinderilor industriale, astfel încât aerul din marile orașe nu poate fi considerat inofensiv. În zona pădurii, aerul este saturat cu substanțe emise de copaci, în special, coniferele produc fitoncide volatile care ajută la purificarea aerului de microbii patogeni. Aerul peșterilor de sare și al deserturilor de sare are o mare putere de vindecare: toată lumea știe uimitoarea putere de vindecare a împrejurimilor Marea Moartă unde aerul este saturat cu cristale microscopice de săruri minerale. Aerul de mare are întotdeauna un amestec de iod și alte substanțe care se evaporă, care afectează și starea organismului. Trebuie subliniat faptul că corpul unui copil este mult mai sensibil la modificările compoziției chimice a aerului decât un adult.

Compoziția apei este un factor mult mai variabil decât compoziţia aerului. Moleculele de apă în sine sunt, desigur, întotdeauna aceleași (deși, conform datelor moderne, apa poate fi în 8 stări fizice diferite, fiecare dintre acestea determinând capacitatea apei de a dizolva alte substanțe și de a le afecta permeabilitatea prin membranele biologice), dar compoziţia şi concentraţia Substanţelor dizolvate în apă pot varia într-un interval foarte larg. Apa de mare este sărată, de nebăut, iar compoziția sa variază oarecum în diferite mări. Apa râului și lacului este proaspătă, totuși, unele săruri sunt dizolvate în ea. Apa extrasă din fântâni și fântâni arteziene este, de asemenea, foarte diferită ca compoziție. Toate acestea pot afecta foarte mult procesele metabolice din corpul uman. Deci, am spus deja mai sus că în zonele în care există puțin iod în apă, la oameni apar disfuncții tiroidiene și se dezvoltă boala Graves - o tulburare metabolică severă care se tratează prin adăugarea de săruri de iod în dietă. Prezența fluorului în apă are un efect pozitiv asupra durității smalțului dinților, iar dacă organismul primește o cantitate insuficientă de fluor, dinții încep să se prăbușească și să cadă în foarte mult timp. vârstă fragedă. Pentru a evita acest lucru, în multe țări acum apa este special fluorurată, în timp ce o dezinfectează simultan (în Rusia, apa folosită în orașe pentru gătit este de obicei clorurată sau ozonizată pentru dezinfecție). Apa este un excelent teren de reproducere pentru o mare varietate de microorganisme, inclusiv agenți patogeni, adică capabile să provoace diferite boli la oameni. Prin urmare, dezinfectarea apei folosite de oameni este cea mai importantă preocupare a serviciilor sanitare. Copiii sunt deosebit de sensibili la germeni, așa că numai apă fiartă trebuie folosită pentru gătit și băut pentru copii, mai ales primăvara și vara, când condițiile sunt favorabile pentru dezvoltarea germenilor. Grija pentru calitatea apei este o condiție indispensabilă pentru efectul de îmbunătățire a sănătății al vacanțelor de vară ale copiilor din mediul rural (în Tabara de vara, în campanii și expediții, doar în sat).

Compoziția și calitatea alimentelor în mare măsură determinată de compoziția apei și a solului din zona înconjurătoare. Compoziția chimică a alimentelor este de asemenea importantă pentru a asigura organismului toți nutrienții necesari: proteine, grăsimi, carbohidrați, vitamine, microelemente etc. Compoziția în microelemente a solului pe care se cultivă plantele destinate nutriției umane și animale domestice este un factor foarte important care afectează armonia proceselor metabolice și cursul normal de creștere și dezvoltare a copilului. Problema calității și cantității alimentelor pentru copiii de diferite vârste va fi discutată mai detaliat mai jos.

Prezența substanțelor toxice poate face orice produs inacceptabil pentru utilizare. Substanțele toxice (otrăvitoare) se pot acumula, în anumite condiții, în aer (evaporări în zona de falie a scoarței terestre, evacuarea vehiculelor, emisii de la întreprinderile industriale etc.) și apă (poluare chimică datorată proceselor tehnologice, descompunerea substanțelor organice). substanţe din apa stătătoare etc.). P.). Atunci când aceste substanțe toxice intră în corpul plantelor și animalelor, există posibilitatea ca acestea să intre în hrana umană, ceea ce poate duce la otrăviri severe și chiar la moarte. Trebuie avută mare grijă atunci când cumpărați legume și fructe timpurii: multe dintre ele sunt cultivate folosind cantități excesive de îngrășăminte, iar un exces de săruri de nitrați afectează negativ funcționarea ficatului uman, a tractului gastrointestinal și a rinichilor. Toxinele se află și în apă datorită activității anumitor microorganisme.

factori biologici. Fiind un obiect biologic, o persoană interacționează voluntar sau involuntar în mod continuu cu un număr imens de ființe vii care o înconjoară.

Interacțiune intraspecifică și interspecifică. Pe de o parte, o persoană trebuie să comunice cu propriul său fel, iar o astfel de comunicare afectează în mod necesar starea corpului său, deoarece această comunicare provoacă modificări în funcționarea sistemelor de reglare nervos și hormonal. În acest caz, nu vorbim despre aspecte socio-psihologice (despre acest lucru vom discuta mai târziu), aici ne referim la acele reacții instinctive, pur biologice ale corpului, care nu sunt conștiente de o persoană, care apar sub influența altor persoane sau ei înșiși îi afectează pe alții. Așadar, fiecare persoană eliberează în spațiul înconjurător o grămadă întreagă de diferite substanțe aromatice care servesc la identificarea individuală și de gen. Slăbiciunea simțului nostru olfactiv (comparativ cu simțul mirosului animalelor sălbatice) nu înseamnă că nu surprindem astfel de semnale la nivel subconștient și că sistemul nostru nervos central nu răspunde la ele. Aspectși un portret aromatic inconștient al unei persoane - baza așa-numitei „primei impresii”, care, după cum știți, este adesea cea mai integrală și cea mai precisă și determină natura relației cu această persoană în viitor. Un alt exemplu de interacțiune intraspecifică este binecunoscuta stare de tensiune la intrarea într-o mulțime. Chiar dacă nu există o amenințare directă la adresa vieții și sănătății, o persoană dintr-o mulțime se simte adesea inconfortabil, este speriată de abundența altor corpuri umane care îl înconjoară, de nevoia de a urma voința imprevizibilă a acestui conglomerat. Și, în același timp, a fi membru al unui astfel de grup, care la un moment dat devine un „superorganism”, este una dintre cele mai atractive tentații pe care o persoană le experimentează instinctiv. Tocmai din acest motiv, să zicem, cântarea corală este atât de senzuală: toți cei care participă la cor, la un moment dat, începe să se simtă parte a acestui superorganism, își simte puterea asupra propriei persoane, iar acest sentiment inspiră groază, dar și oferă. dulceaţă. Toate acestea sunt în pragul fiziologiei și psihologiei, dar este important pentru noi să subliniem că fiecare astfel de eveniment din viața unei persoane este un stres profund care se dezvoltă conform tuturor legilor fiziologiei, cu o activare bruscă a secreției glandele endocrine și reacțiile autonome.

Pe de altă parte, o persoană interacționează continuu cu reprezentanții altor tipuri de ființe vii. Chiar dacă niciun animal de companie nu locuiește cu o persoană care să-l ajute să scape de stres și să se relaxeze sau, dimpotrivă, să aibă un efect stresant (de exemplu, mulsul zilnic al unei vaci este un tip de muncă inevitabil și plictisitor), contactele cu reprezentanții animal şi floră este imposibil de evitat.

Dacă propriile forțe imunitare ale organismului nu sunt suficiente pentru a lupta împotriva microbilor patogeni, trebuie să apelezi la ajutorul medicamentelor. Cele mai puternice dintre acestea sunt antibioticele, care au fost inițial izolate din mucegaiuri și sunt acum sintetizate în mod obișnuit în fabricile farmaceutice. Utilizarea unor cantități mari de antibiotice poate duce la dezvoltarea microflorei fungice în intestin, care este o complicație gravă după boli infecțioase. Pentru a preveni această dezvoltare a evenimentelor, este necesar să luați medicamente antifungice (de exemplu, nistatina) împreună cu antibiotice.

Respectarea regulilor de igienă la prepararea și consumul alimentelor este cea mai importantă măsură pentru prevenirea invaziilor (viermilor).

Focare naturale de infecții și invazii. Există boli infecțioase care sunt caracteristice doar pentru oameni. Și există acelea care afectează atât animalele care trăiesc în sălbăticie, cât și oamenii. Aceste infecții pot exista în unele condiții naturale, indiferent dacă o persoană locuiește acolo, dar dacă o persoană intră într-o astfel de zonă, atunci aproape inevitabil se îmbolnăvește. Astfel de zone sunt numite focare naturale de infecții și este adesea imposibil să se stingă un astfel de focar. De exemplu, ciuma afectează multe rozătoare de stepă și deșert - gerbili, jerboi, veverițe de pământ, marmote și altele. În locurile în care trăiesc, focare naturale de ciumă există adesea de sute și mii de ani. Dacă o persoană se stabilește în apropiere, atunci poate intra chiar și imperceptibil în contact cu aceste rozătoare sau poate obține agentul patogen al ciumei printr-un purice care a mușcat mai întâi animalul ciumei și apoi a intrat în corpul uman. Infecțiile focale naturale includ, de asemenea, encefalita siberiană (transportată de căpușe), febra galbenă, tularemia, antraxul, malaria, febra hemoragică și alte infecții deosebit de periculoase.

Bolile copilăriei sunt o formă de adaptare a organismului. Trebuie subliniat faptul că copiii suferă de infecții mult mai des decât adulții. Acest lucru se datorează faptului că un număr mare de boli infecțioase provoacă imunitate persistentă pe tot parcursul vieții, adică o întâlnire repetată cu un microorganism patogen nu mai este capabilă să conducă la o boală, deoarece organismul a dezvoltat măsuri de protecție adecvate. Cu toate acestea, este imposibil și nu necesar să excludem ciocnirea unui copil cu microbi. Așa-numitele boli infecțioase ale copilăriei (rujeolă, scarlatina, varicela, oreion, rubeolă etc.) reprezintă o formă naturală de adaptare a corpului copilului la viață într-o lume în care agenții cauzali ai acestor infecții circulă constant. Acesta este un fel de antrenament pentru sistemul imunitar al copilului. Desigur, aceste boli trebuie tratate corespunzător și, dacă este posibil, trebuie exclusă dezvoltarea unor complicații care, de fapt, reprezintă cel mai mare pericol. Odată cu vârsta, probabilitatea de a contracta multe infecții scade, dar odată cu vârsta înaintată, imunitatea scade din nou, iar bătrânii se îmbolnăvesc adesea, infectându-se de la copii.

factori sociali. Factorii sociali ai mediului care afectează cursul proceselor fiziologice din organism includ, în primul rând, modul de viață al unei persoane, care s-a dezvoltat ca urmare a interacțiunii anumitor condiții psihologice, biologice și sociale ale vieții sale. . În special, nivelul bogăției materiale afectează starea fizică și funcțională atât a adulților, cât și (mai ales) a copiilor, deoarece afectează calitatea și cantitatea alimentelor consumate, disponibilitatea diferitelor proceduri de igienă, gradul de confort al locuinței și locurilor de recreere, modul și calitatea petrecerii timpului liber. , nivelul activității motorii care îmbunătățește sănătatea etc. În acest sens, familia și mediul apropiat joacă rolul primordial, iar acest lucru este deosebit de important pentru copii și adolescenți, care uneori trebuie să se angajeze activ în activități de producție, în special în mediul rural. Multe circumstanțe ale vieții de familie constituie fundalul pe care se desfășoară toate procesele fiziologice din organism. Regimul zilei, alimentația, respectarea regulilor de igienă, condițiile de viață, locul de reședință și multe altele au un impact direct asupra fiecărei persoane, indiferent de vârstă și ocupație.

Fenomenele culturii mondiale, în special religiile lumii, muzica și alte forme de artă - toate acestea afectează într-un fel sau altul omul modern, modelându-i gusturile și pasiunile și determinându-i astfel modul de viață. În cele din urmă, cultura mondială este, de asemenea, unul dintre factori mediul uman un mediu în care ar trebui să se simtă confortabil, dacă nu. atunci. înseamnă că adaptarea nu a avut loc, iar această circumstanță în sine poate duce la cele mai neplăcute consecințe pentru sănătate.

tip de lecție- combinate

Metode: căutare parțială, prezentarea problemei, reproductiv, explicativ-ilustrativ.

Obiective:

Conștientizarea vieții ca cea mai înaltă valoare, capacitatea de a-și construi relația cu natura și societatea bazată pe respectul față de viață, pentru toate viețuitoarele ca parte unică și neprețuită a biosferei;

Dezvoltarea versatilă a personalității elevilor: observație, interes cognitiv sustenabil, dorința de autoeducare și aplicarea în practică a cunoștințelor dobândite;

Formarea culturii sanitare și igienice, gândirea și moralitatea lor ecologică.

Educational: sa aiba anumite cunostinte ecologice si igienice - o componenta importanta a culturii fiecarui om;

Educational: să dezvolte orientarea cognitivă și practică, libertatea și gândirea creativă, abilitățile educaționale generale de lucru cu literatura de știință populară și surse de internet

Educational: de a educa elevii prin intermediul acestei lecții pentru dezvoltarea unei societăți umane sănătoase din punct de vedere fizic și moral.

de reglementare: organizează-ți locul de muncă sub îndrumarea unui profesor; stabilește planul de implementare a sarcinilor din lecție, evaluează rezultatul activităților lor.

Comunicativ: să participe la dialogul din clasă; răspunde la întrebările profesorului, colegilor de clasă; ascultați și înțelegeți vorbirea altora; lucrează într-un grup mic.

Cognitiv: navigați în manual; pentru a găsi informațiile necesare în textul articolului educațional.

Rezultate planificate

subiect

influența omului asupra componentelor individuale ale naturii și influența naturii asupra tuturor aspectelor activității umane;

pregătirea școlarilor pentru activități practice în domeniul biologiei, ecologiei și medicinei;

Stabilirea de relaţii armonioase cu natura, cu toate vieţuitoarele, ca valoarea principală pe pământ.

terminologia și simbolurile bioecologice de bază

Personal:

generând interes pentru problema globala, care a primit denumirea: „problema de mediu”, care este asociată cu deteriorarea caracteristicilor calitative ale persoanei din jur.

Interdisciplinar: legături cu astfel de disciplinele academice ca biologie, chimie, fizică, geografie – vor contribui la un nivel superior de competențe în acest curs și la implementarea sarcinilor de pregătire preprofesională a școlarilor.

Formularul de lecție- traditional

Tehnologie - învățare cu probleme

Învățarea de materiale noi

FACTORI ADVERSI DE MEDIU ȘI IMPACTUL LOR

DESPRE ORGANISM

Omul este o parte a naturii, prin urmare el experimentează acțiunea legilor ei. Reacționează la influența factorilor naturali, ca orice alt organism viu. Se deosebește de toate celelalte ființe vii care locuiesc pe Pământ prin atitudinea sa conștientă și activă față de mediul său natural.

O persoană trăiește și lucrează în diverse condiții naturale datorită remarcabilei sale adaptabilitati la noile condiții de viață și, cel mai important, pentru că a învățat să mențină și să creeze mediul din jurul său care este necesar pentru el, folosind diverse mijloace de protecție. O persoană nu numai că se adaptează la mediul extern din jurul său, ci îl adaptează și la sine, transformându-l activ. Natura schimbată de om are, la rândul său, un efect atât favorabil, cât și nefavorabil asupra. condiţiile de viaţă ale oamenilor. Prin urmare, este necesar să știm ce este util pentru organism în mediu și ce este dăunător, ce se schimbă; mediu: favorabil organismului,. si ce nefavorabil deseori, schimbandu-se conditiile naturale, folosind pentru producerea bogatiei sale: paduri, subsol, apa etc., o persoana se preocupa in principal de obtinerea efectului economic maxim.- In acelasi timp, destul de des nu se ia ținând cont de impactul posibil și real al acestor schimbări asupra sănătății fizice și mentale a unei persoane și, uneori, asupra sănătății generațiilor viitoare, asupra fondului său genetic.

Desigur, efectele nocive asupra organismului au: substanțe chimice otrăvitoare care intră în apă, alimente, aer; praf, radiații crescute, microorganisme, agenți patogeni ai diferitelor boli. Dintre factorii naturali, aerul curat și proaspăt și apele nepoluate sunt cu siguranță utili. Există factori care pot fi benefici sau dăunători în funcție de modul în care îi folosiți. Așadar, razele solare, care sunt necesare vieții normale ale omului, dăunează mult sănătății dacă sunt folosite în exces. Pentru a menține sănătatea, este de asemenea necesar să înțelegem cum să facem față cauzelor bolilor, precum și să cunoaștem apărările organismului care mențin sănătatea. Deci, cauzele bolilor pot fi influențe mecanice, de exemplu, șocuri, întindere, strângere, îndoire a țesuturilor vii ale corpului cu o forță care depășește capacitatea lor de a rezista (rupturi de țesut, fracturi osoase etc.). Când sunt expuse la temperaturi ridicate (lichide fierbinți, metal, flăcări), celulele mor la locul arderii, se dezvoltă inflamația. În cazul arsurilor severe, apare necroza tisulară. Starea generală a corpului este perturbată - o boală de arsuri care necesită tratament pe termen lung. Supraîncălzirea corpului, însoțită de o creștere a temperaturii la 42 ° C, duce la insolație, care poate duce la moarte ca urmare a unei încălcări; termoreglare. Insolația poate apărea cu expunerea prelungită la lumina soarelui. Efect periculos asupra organismului temperaturi scăzute. În acest caz, apare degerăturile țesuturilor - moartea celulelor. Hipotermia generală a corpului determină o scădere a temperaturii corpului sub nivelul necesar implementării funcțiilor vitale ale țesuturilor, ceea ce duce la moarte. Răcirea corpului poate provoca răceli. Tipuri diferite denunţurile au un efect nociv asupra ţesuturilor şi duc la boli. Așadar, razele ultraviolete, care provoacă dezvoltarea pigmentării pielii și formează bronzul, cu plaja excesivă prelungită, pot provoca arsuri ale pielii și pot provoca cancer de piele, pot duce la supraîncălzirea capului, deteriorarea meningelor și moartea. celule nervoase. Radiația termică provoacă supraîncălzirea corpului cu consecințe dureroase. ^ Expunerea la radiații are un efect distructiv asupra aparatului ereditar al celulelor, provocând moartea acestora. Mulți alți factori fizici pot avea un efect dăunător asupra organismului. Cu toate acestea, majoritatea devin dăunătoare organismului dacă impactul lor depășește cu mult limitele admise (ca în cazul expunerii la lumina solară).

Substanțele chimice care intră pe piele (acizi, alcalii) provoacă arsuri chimice. Aceasta este distrugerea țesuturilor corpului din cauza unei schimbări bruște a compoziției chimice și a reacției substanței și celulelor intercelulare. Pătrunderea substanțelor chimice nocive în organism cu sărăcie sau prin organele respiratorii provoacă otrăvire. Cu lipsa sau excesul de substanțe chimice necesare pentru funcționarea normală a organismului, există o încălcare a proceselor metabolice. De exemplu, substanțele narcotice, nicotina, alcoolul, pătrunderea în organism, se schimbă compoziție chimică a lui mediu internși încalcă metabolismul tisular al tuturor organelor și mai ales tesut nervos. Odată cu expunerea prelungită la aceste substanțe, tulburările metabolice sunt ireversibile și apare moartea.

Organismul este expus în mod constant la factori de mediu patogeni. Cu toate acestea, cazurile de boli nu sunt atât de frecvente pe cât s-ar putea aștepta, având în vedere că suntem înconjurați de potențiali factori care afectează negativ organismul.

Persoanele puternice, antrenate, implicate constant în sport, chiar și în timpul unei epidemii de gripă, se îmbolnăvesc rar, deoarece antrenament fizic ajută organismul să reziste efectelor nocive ale mediului.

Este interesant: cauza cercetării , afectând starea de sănătate a populației, a arătat că 50% la stilul de viață.

Gândește și răspunde. 1. Expunerea la ce factori de mediu pot cauza? 2. Care dintre acești factori se numesc obiceiuri proasteși de ce? 3. Dați exemple de factori care sunt benefici pentru organism în doze mici și dăunători în doze mari.

Explicați semnificația termenilor: factori de mediu adversi, organism slăbit.

Întrebări pentru reflecție. 1. De ce încălcarea compoziției mediului intern al corpului afectează negativ funcționarea multor organe? Dați exemple concrete. 2. Cum înțelegeți înțelepciunea strămoșilor „Nu vă faceți rău”? 3. Cum poți explica zicala. „Sănătatea ta este în mâinile tale”? 4. Se poate oferi o descriere aproximativă a modului de viață, a comportamentului unei persoane care este slabă din punct de vedere fizic și adesea răcește, dacă nu este familiarizată cu el?

Întrebări pentru autocontrol. 1. Ce proprietăți ale organismului se manifestă atunci când organismul interacționează cu mediul extern? 2. Cum se raportează mediul intern al corpului cu mediul extern? 3. Ce funcții sunt îndeplinite de componentele mediului intern al corpului - sânge, limfa, lichid tisular? 4. Ce factori de mediu sunt favorabili și care sunt nefavorabili? 5. De ce factorii negativi de mediu au un impact negativ mai puternic asupra unui organism slăbit, provoacă boli, în timp ce un organism puternic le face față și nu se îmbolnăvește?

Gazduire prezentare