Размещено на http://www.allbest.ru/

АО «МУА»

Кафедра «Биологии»

Реферат

на тему: Генетические последствия загрязнения окружающей среды в Казахстане

Выполнил:

Габдуллин С. Г.

Астана 2014

План

Введение

1. Генетические последствия загрязнения окружающей среды в Казахстане

2. Роль наследственности и среды в патологии человека

3. Генетические последствия загрязнения окружающей среды

Литература

Введение облучение генетика наследственность патология

Вопросы генетических последствиях загрязнения окружающей среды стоят в нашей стране, да и во всем мире требуют решений. Безусловно в Казахстане по сей день остро стоит вопрос о Семипалатинском испытательном полигоне и последствиях произведенных взрывов. Данные противоречивы и не соответствуют реальности, по крайней мере так было до 1991 года. Одной из основных причин противоречивости полученных результатов при популяционной оценке генетических радиационных эффектов, помимо сложности исследований и методических погрешностей, являются особенности радиационной обстановки, комбинированное влияние многих факторов и т.д. В этой связи, ряд трагических особенностей Семипалатинского испытательного полигона (СИП), а именно: острое многократное и хроническое облучение в больших и малых дозах, практически полное отсутствие дезактивации территории и замены продуктов питания, густонаселенность при низком социально-экономическом статусе региона, создали уникальные условия для изучения длительного влияния определенных доз радиации на состояние здоровья населения, что не имело место ни в одном из обследованных ранее регионов. Кроме того, особый "секретный" статус Семипалатинского региона привел к тому, что основная часть сельского населения проживает в населенных пунктах, не подверженных урбанизации, с минимально выраженными агроэкологическими факторами на территориях, подвергшихся в 1949-1963 гг. максимальным, по сравнению с другими регионами, дозам облучения. Все вышеизложенное создало уникальные условия «клинического эксперимента» для изучения прямого и пролонгированного в последующих поколениях воздействия радиации с незначительным сочетанием с другими неблагоприятными факторами.

1. Генетические последствия загрязнения окружающей среды в Казахстане

СИП является одним из потенциальных источников радиационного поражения для населения Республики Казахстан, который за время своей деятельности оказал отрицательное влияние на эколого-гигиеническую и медико-социальную обстановку в ряде прилегающих регионов Казахстана и России.

В течение 40 лет сотни наземных, воздушных и подземных взрывов привели практически к тотальному загрязнению радиоактивными продуктами территорий Восточно-Казахстанской, Павлодарской и Карагандинской областей и Алтайского края России; около 1,5 миллиона человек подверглись острому, многократному и хроническому воздействию, в основном, малых доз ионизирующего излучения. После закрытия полигона и прекращения испытаний ядерного оружия перед учеными, естественно, возник вопрос об объеме и характере ущерба, нанесенного полигоном биологическим объектам и здоровью населения.

Многочисленными исследованиями установлены неспецифические и специфические медицинские эффекты радиационного воздействия на население прилегающих регионов, обнаружены соматические нарушения, которые выражаются в угнетении иммунитета и гемопоэза, вегетососудистой дистонии с преобладанием сосудистых реакций, повышении в 2-3 раза онкозаболеваемости, в частности, увеличении рака щитовидной железы, отмечены повышение частоты суицидов, умственной отсталости и болезней поведения в пострадавших регионах.

Наряду с этим, как отмечают эксперты ВОЗ (1998), практически полностью отсутствует информация о медико-генетических последствиях многолетней деятельности СИП, включая частоту ВПР и хромосомных аберраций, и настоятельно рекомендуют направить усилия на медико-генетический мониторинг и внедрение генетических регистров ВПР в Семипалатинском регионе.

Актуальность подобных исследований диктуется необходимостью принятия медико-социальных научно-обоснованных мер по широкомасштабному внедрению региональной скрининговой программы профилактики медико-генетических последствий в популяциях, пострадавших в результате деятельности Семипалатинского испытательного ядерного полигона.

Последние десятилетия в воздействии на организм человека и окружающую среду все большую роль приобретают техногенные факторы, влекущие за собой в той или иной степени нежелательные последствия. Эта проблема приобрела особую актуальность с развитием атомной индустрии, колоссальных по масштабу работ, связанных с созданием и поддержанием ядерных вооружений, использованием радиационных технологий в медицине, промышленности и т.д. Вследствие этого, в настоящее время, четкую практическую направленность имеют задачи, направленные на изучение влияния ионизирующей радиации на организм человека, оценку возможного риска развития стохастических и нестохастических радиационно-биологических эффектов и обеспечения радиационной безопасности.

Для понимания радиационной безопасности необходима объективная информация о величинах доз, полученных или получаемых населением. На сегодняшний день определение дозы можно осуществлять тремя способами: путем экспериментальных расчетов, инструментальными методами и по данным биологической дозиметрии. Однако, первые два метода, основанных на физике ионизирующих излучений, чаще всего невыполнимы в силу объективных причин: сложность и невозможность учета всех обстоятельств сценария облучения, отсутствие надежных приборов измерений в основной период формирования дозы и особенно из-за отсутствия систематической индивидуальной дозиметрии и регистрации поглощенных доз у каждого индивида, проживающего на загрязненной территории, что в условиях крупномасштабных аварий нереально и невозможно.

Особого внимания заслуживает уникальная радиационная ситуация, сложившаяся вокруг Семипалатинского полигона (СИП) в результате многолетних наземных и атмосферных испытаний ядерного оружия. В течение 40 лет (по данным Правительственной комиссии Республики Казахстан, общее количество взрывов составило 470, в том числе 26 наземных, 90 воздушных и 354 подземных) испытания привели к почти тотальному загрязнению радиоактивными продуктами территорий (бывшей Семипалатинской области) Восточно-Казахстанской области, частичному Павлодарской, Карагандинской областей Казахстана и Алтайского края России. Около 1,2 млн человек подверглись многократному острому и хроническому облучению в различном диапазоне доз. Кроме того, игнорирование норм радиационной безопасности, отсутствие медицинского контроля, засекреченность данных, низкий социально-экономический статус региона осложнили радиоэкологическую ситуацию.

Специальные медицинские исследования по изучению последствий облучения населения в условиях ядерных взрывов были начаты только в середине 60-х годов и активно продолжены после закрытия полигона в 1989 году.

В результате масштабных эпидемиологических исследований было установлено, что население, проживающее на территориях, прилегающих к СИП и расположенных на различном удалении от эпицентра ядерных и термоядерных взрывов, подвергалось облучению в широком диапазоне доз с неравнозначными медицинскими последствиями, отразившиеся на сокращении средней продолжительности предстоящей жизни, повышении уровня онкозаболеваемости (преимущественно рак легкого и рак молочной железы, лейкозы), увеличении болезней сердечно-сосудистой системы, крови, нервной системы и органов чувств, а также отмечено повышение психических расстройств (суициды, болезни поведения).

Хорошо известно, что ионизирующее излучение является мощным ; мутагенным фактором и может привести, к росту ВПР, которые являются одним из показателей экологического неблагополучия в силу их генетической обусловленности, высокого вклада мутационной и тератогенной компоненты в их происхождение, относительно высокой частоты в популяции и раннему проявлению ярких фенотипических нарушений, что позволяет значительную часть случаев регистрировать при рождении. Показатель частоты ВПР в оценке экологических процессов следует рассматривать в совокупности других методов, способных охарактеризовать количественные стороны загрязненности среды и степень контакта конкретных групп населения с биологически активными загрязнителями.

После закрытия СИП на передний план вышли задачи общечеловеческого характера: экологические, медицинские, социальные, научные. Возник вопрос об объеме и характере ущерба, нанесенного полигоном на биологические объекты и здоровью населения. Для их решения ключевым моментом является оценка поглощенной дозы, полученной жителями пострадавших регионов СИП.

Анализ имеющихся на сегодня сведений показал необходимость проведения полномасштабных цитогенетических исследований жителей ряда населенных пунктах Семипалатинского региона с учетом территориального деления на зоны радиационного риска, выделяемых по их удаленности от эпицентра проведенных взрывов, и показателей состояния здоровья населения на основе медико-статистических данных по заболеваемости и смертности.

2. Роль наследственности и среды в патологии человека

Всю патологию человека можно подразделить на 3 групп:

1. Наследственные болезни;

2. Болезни с наследственной предрасположенностью;

3. Ненаследственные болезни.

Наследственные болезни возникают в результате мутаций наследственных структур - хромосом или генов. Соответственно выделяют хромосомные и генные болезни. Причиной появления мутаций является действие мутагенных факторов внешней среды. Но после того как мутация возникла, ее проявление не зависит от среды. Внешняя среда может влиять лишь на выраженность симптомов болезни и тяжесть ее течения.

Болезни с наследственной предрасположенностью не являются типично наследственными. Основное отличие их от наследственных болезней состоит в том, что они проявляются только под влиянием факторов внешней среды.

Следовательно, болезни с наследственной предрасположенностью являются результатом совместного действия генетических и средовых факторов, поэтому их называют мультифакторными болезнями. Они детерминируются не одним, а несколькими мутантными генами. Предрасполагает к болезни определенная комбинация патологических генов.

Установлено, что более 90 % хронических болезней человека являются болезнями с наследственной предрасположенностью. К ним относятся артериальная гипертензия, бронхиальная астма, ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет второго типа, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, шизофрения и др.

Ненаследственные болезни - травмы, ожоги, отморожения, несчастные случаи, инфекционные болезни. Определяющую роль в их возникновении играют факторы внешней среды. Генетическая конституция организма может влиять только на течение этих болезней, характер осложнений и исход.

Наследственно обусловленные патологические реакции на действие внешних факторов.

Некоторые специфические мутации являются основой высокой чувствительности их носителей к определённым факторам внешней среды. Потенциально токсические факторы окружающей среды повреждают не всё население, а только его часть, генетически предрасположенную к таким мутациям. Доказано, что у человека существует генетический контроль метаболизма поступающих в организм химических соединений (биотрансформации).

Современные данные позволяют говорить о трёх фазах детоксикации ксенобиотиков, из которых первые две осуществляются с помощью генетически детерминированных ферментов

3. Генетические последствия загрязнения окружающей среды

Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни - Homo sapiens (человек разумный). Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное могущество. Человек на протяжении веков стремился не приспособиться к природной среде, а делать ее удобной для своего существования. Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе для человека. Загрязнение окружающей среды - нежелательное изменение ее свойств в результате антропогенного поступления различных веществ и соединений.

Источники загрязнения среды различны:

. Добыча природных ресурсов

. Возвращение в природу огромной массы отходов хозяйственной деятельности человека.

. Загрязнение гидросферы

. Загрязнение атмосферы

. Загрязнение литосферы

. Радиоактивное загрязнение

3агрязнение литосферы (почвенного покрова) происходит в результате образования миллионов гектаров нарушенных земель, возникающих, в процессе строительства и горных разработок. Так называемые «бедленды» («дурные земли»), полностью или почти полностью потерявшие свою продуктивность, занимают 1% поверхности суши. Еще более важная причина загрязнения - промышленные и сельскохозяйственные отходы. В роли главных загрязнителей выступают металлы и их соединения, удобрения, ядохимикаты, радиоактивные вещества. Все более сложной становится проблема накопления бытового мусора; огромные мусорные свалки стали характерным признаком городских окраин.

Загрязнение гидросферы происходит прежде всего в результанте сброса в реки, озера и моря промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод.

К числу сильно загрязненных относятся многие. Растет загрязнение мирового океана, при этом наиболее загрязнены внутренние моря - Средиземное, Северное, Балтийской, Внутреннее Японское, Яванское, а также Бискайский, Персидский и Мексиканский заливы.

Загрязнение атмосферы происходит в результате работы промышленности, транспорта и т.д., которые в совокупности ежегодно выбрасывают «на ветер» более 20 млрд. т. твердых и газообразных частиц. Основными загрязнителями атмосферы являются окись углерода и сернистый газ.

Проблема радиоактивного загрязнения биосферы возникла в 1945 г. После взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города. Испытания ядерного оружия, производимые до 1962г. в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное загрязнение. При взрыве атомных бомб возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течении всего времени своего существования.

Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на клетки.

Кроме радиоактивного заражения, у испытаний и тем более применений ядерного оружия в военных целях есть еще одна отрицательная сторона. При ядерном взрыве в атмосферу поднимается огромное количество пыли. Эта пыль в течении длительного времени может задерживать солнечную радиацию. В результате этого может произойти похолодание, которое приведет к гибели все живое на земле.

Химические загрязнения среды и здоровье человека

В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая в конце концов в организм человека.

На земном шаре практически невозможно найти место, где бы не присутствовали в той или иной концентрации загрязняющие вещества. Даже во льдах Антарктиды, где нет никаких промышленных производств, а люди живут только на небольших научных станциях, ученые обнаружили различные токсичные (ядовитые) вещества современных производств. Они заносятся сюда потоками атмосферы с других континентов. Вещества, загрязняющие природную среду, очень разнообразны.

В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель.

Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу.

Реакции организма на загрязнения зависят от индивидуальных особенностей: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди.

При систематическом или периодическом поступлении организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое отравление.

Признаками хронического отравления являются нарушение нормального поведения, привычек, а также нейропсихического отклонения: быстрое утомление или чувство постоянной усталости, сонливость или, наоборот, бессонница, апатия, ослабление внимания, рассеянность, забывчивость, сильные колебания настроения.

При хроническом отравлении одни и те же вещества у разных людей могут вызывать различные поражения почек, кроветворных органов, нервной системы, печени.

Сходные признаки наблюдаются и при радиоактивном загрязнении окружающей среды. Так, в районах, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской катастрофы, заболеваемость среди населения особенно детей, увеличилась во много раз.

Медики установили прямую связь между ростом числа людей, болеющих аллергией, бронхиальной астмой, раком, и ухудшением экологической обстановки в данном регионе.

Достоверно установлено, что такие отходы производства, как хром, никель, бериллий, асбест, многие ядохимикаты, являются канцерогенами, то есть вызывающие раковые заболевания. Еще в прошлом веке рак у детей был почти неизвестен, а сейчас он встречается все чаще и чаще. В результате загрязнения появляются новые, неизвестные ранее болезни. Причины их бывает очень трудно установить.

Огромный вред здоровью человека наносит курение. Курильщик не только сам вдыхает вредные вещества, но и загрязняет атмосферу, подвергает опасности других людей.

Литература

1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М., 1988.

2. Бочков Н.П., Клиническая генетика. М., 2006.

3. Генетика. Под редакцией Иванова В.И. М., 2006.

4. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., 2003.

5. Жимулев И.Ф.Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2003.

6. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология. М., 2002.

7. Фогель Ф.А., Матульски А. М., Генетика. М., 1990.

8. Тихомирова М.М. Генетический анализ. Л.: Изд-во ЛГУ, 1990. 280 с.

9. Кайданов Л.З. Генетика популяций. М.: Высш. шк., 1996. 320 с.

10. Киселев А.В., Худолей В.В. Отравленные города. М.: Greenpeace, 1995.

Размещено на Allbest.ru