9 pa dziernika 2001

ź

Prelekcja I

CZYNNIKI ABIOTYCZNE DZIA AJ CE NA YWE ORGANIZ-

Ł

Ą

Ż

MY

Czynności organizmu przebiegają prawidłowo tylko w pewnej strefie natężeń różnych czynni-
ków zewnętrznych — zgodnie z zasad tolerancji Shelforda

ą

:

Zarówno niedobór, jak i nadmiar ró nych czynników dzia a limituj co na czynno ci yciowe or

ż

ł

ą

ś ż

-

ganizmu;

w oparciu o prawo minimum Liebiega:

Ka dy czynnik wyst puj cy w minimalnej ilo ci ogranicza czynno ci yciowe organizmu (ka dy

ż

ę

ą

ś

ś ż

ż

uk ad jest tak silny, jak jego najs absze ogniwo).

ł

ł

Należy przy tym pamiętać, że tolerancja ekologiczna jest absolutnie odmienna nie tylko dla róż-
nych gatunków. Dwa osobniki tego samego gatunku zależnie od swojej płci, wieku itp. mogą
mieć różny zakres tolerancji na te same czynniki. Co więcej, nawet u jednego i tego samego
osobnika nie jest on stały — przy zmianie natężenia kilku czynników środowiska nieraz zmienia
się zakres tolerancji na wszystkie inne, nawet te, których wartość pozostała ta sama.

Czynniki abiotyczne działające na żywy organizm dzielimy na dwie grupy: chemiczne
i fizyczne. Do pierwszych należą związki chemiczne organiczne i nieorganiczne, do drugich —
np. grawitacja, magnetyzm, promieniowanie kosmiczne, temperatura, ciśnienie, wilgotność itp.

CZYNNIKI CHEMICZNE:

1. Pestycydy, inaczej syntetyki (stosowane w rolnictwie do walki ze szkodnikami; za-

wierają syntetyczne związki organiczne i nieorganiczne):

 zoocydy (do zwalczania szkodników zwierzęcych)
 insektycydy ( — // — owadów)
 bakteriocydy ( — // — bakterii)
 herbicydy ( — // — chwastów)
 fungicydy ( — // — grzybów pasożytniczych).

2. Nawozy mineralne.

Przykładem szkodliwych związków zawartych w nawozach mogą być azotany.
W przewodzie pokarmowym azotany ulegają przemianie w azotyny (powodujące nie-
dotlenienie krwi) lub nitrozoaminy (mające działanie rakotwórcze).

Azotany i azotyny człowiek pobiera głównie w żywności i wodzie. Aż 80% tych
związków zawartych jest w owocach i warzywach. Najwięcej zawierają ich: sałata,
rzodkiewka, szpinak, buraki, marchew, seler, banany. Stosunkowo najmniej: ogórki,
papryka, fasola i cebula.

Pobrano z: www.med-news.pl

1

Azotany i azotyny są związkami silnie kancerogennymi (powodującymi powstawanie
nowotworów).

3. Metale ci

kie

ęż

(najczęściej dostają się do organizmu człowieka z wodą i pożywie-

niem lub z lekami, ale czasami również przez układ oddechowy lub skórę). Jako
przykład może służyć ołów (Pb), przyczyna nowotworów nerek, żołądka
i jelit, a także uszkodzeń mózgu, całego układu nerwowego i układu rozrodczego.

4. Pierwiastki radiogenne — np. cez (Cs

134

i Cs

137

) — wchłaniane głównie na drodze

pokarmowej. Szczególnie niebezpieczne dla dzieci, które wchłaniają do 40-50%
szkodliwych substancji (dorośli nieco mniej, 10-20%).

Dla wszelkich związków zawartych w produktach żywnościowych WHO i FAO ustaliły tzw.
normy dopuszczalnego dziennego pobrania (ADI — Accettable Daily Intake).

Norma dopuszczalnego dziennego pobrania jest to maksymalna ilość badanej substancji, wyra-
żona w miligramach na 1 kg masy ciała człowieka, która pobierana codzienne w ciągu całego
życia nie okaże się szkodliwa dla zdrowia.

CZYNNIKI FIZYCZNE

1. Temperatura.

Temperatura, zarówno zbyt wysoka, jak i zbyt niska, może mieć wielkie znaczenie
dla żywych organizmów i zachodzących w nich procesów.

Temperatura krytyczna dla rozwielitki (Daphnia sp.):

minimalna

–4˚C

maksymalna +33,5˚C.

Poniżej lub powyżej tych wartości następuje śmierć.

Zostało dowiedzione, że w niskiej temperaturze procesy życiowe komórki ulegają za-
hamowaniu.

ZERO BIOLOGICZNE — jest to temperatura, w której dany proces przestaje
zachodzi .

ć Jest ona różna dla różnych narządów i tkanek, np. czynność leukocytów

człowieka ustaje przy ok. +6˚C, a komórek nerwowych — przy 5–12˚C.

Ponadto u zwierząt zmiennocieplnych wraz ze wzrostem temperatury wzrasta tempo
metabolizmu. Mówi o tym zasada van’t Hoffa:

Przy wzro cie temperatury o 10 C tempo metabolizmu wzrasta 2-3-krotnie.

ś

˚

Wysoka temperatura może służyć do wyjaławiania. Istnieją na to trzy sposoby:

 sterylizacja (ogrzewanie do temp. ok. 100˚C, podczas którego giną zarówno for-

my wegetatywne drobnoustrojów, jak i ich przetrwalniki);

 pasteryzacja (ogrzewanie do temp. ok. 80˚C, w wyniku którego giną jedynie for-

my wegetatywne drobnoustrojów);

Pobrano z: www.med-news.pl

2

 tyndalizacja (proces potrójnej pasteryzacji w 24-godzinnych odstępach, wystar-

czający, aby zlikwidować również przetrwalniki drobnoustrojów).

Metodą prostego wyjałowienia sprzętu laboratoryjnego może być zanurzenie żądane-
go przedmiotu w alkoholu (96% roztwór spirytusu) i opalenie nad płomieniem. Wyja-
ławianie odbywa się także w autoklawach — w środowisku pary wodnej, w warun-
kach wysokiego ciśnienia (1,5 atm.) i temperatury (ok. 100˚C).

Istnieją również formy wyjaławiania bez użycia wysokiej temperatury; są nimi:

 wyja awianie za pomoc promieniowania UV

ł

ą

(długość fali 200 μm), które jest

silnie absorbowane przez kwasy nukleinowe bakterii, powodując tworzenie wią-
zań między tyminami tej samej nici DNA. Prowadzi to do zahamowania procesu
powielania nici i w rezultacie do śmierci mikroorganizmu.

 wyja awianie przy u yciu promieniowania jonizuj cego

ł

ż

ą

(gamma, RTG, pro-

mieniowanie katodowe) — stosowane do sprzętu jednorazowego.

2. Woda.

Różne organizmy różnie reagują na zmiany zawartości wody w środowisku otaczającym,
podobnie jak na ubytek wody z wnętrza organizmu. Dla człowieka śmiertelny jest ubytek
wody rzędu 20%, dla niesporczaka — aż 95%.

Duża odporność na utratę wody jest wykorzystywana w procesie liofilizacji. Jest to szyb-
kie zamrożenie białek do temp. –30 do –70˚C, a następnie sublimacja w próżni powsta-
łych kryształów lodu (z ominięciem stanu ciekłego). Powstały w ten sposób proszek
może być długo przechowywany bez zmiany swojej wartości biologicznej. Po dodaniu
wody białka odzyskują swoją pierwotną strukturę. Przykładem może być preparat Lakcid
— liofilizowane bakterie Lactobacillus acidophilus (pałeczka kwasu mlekowego) — po-
dawany pacjentom po kuracji antybiotykami.

CZYNNIKI TERATOGENNE

Czynniki teratogenne (powodujące powstawanie wad rozwojowych) dla organizmu ludzkiego
dzielimy na dwie grupy: genetyczne i rodowiskowe

ś

. Niezależnie od grupy, przyjmujemy jed-

nak dwa uogólnienia:

1. Stadium rozwoju zarodka lub p odu ma decyduj ce znaczenie dla wyniku dzia

ł

ą

-

ania czynników teratogennych;

ł

2. Najwra liwszy na dzia anie czynników teratogennych jest DRUGI OKRES ró

ż

ł

ż-

nicowania si listków zarodkowych i powstawania narz dów.

ę

ą

Najbardziej znanym dowodem istnienia wad rozwojowych nieuwarunkowanych genetycznie jest
teratogenne działanie kortyzonu na zarodki myszy, u których wywołuje on rozszczep podniebie-
nia. Podobnie inhibitory proteolizy, wyizolowane z Ascaris (glista) okazały się powodować u
tych zarodków rozszczep podniebienia twardego, przepuklinę oponowo-mózgową, fuzję żeber.

Pobrano z: www.med-news.pl

3

U poddanych ich działaniu zarodków kurzych obserwujemy skrzyżowany dziób i jednooczność,
rozszczep powłok brzusznych, niewciągnięty pęcherzyk żółtkowy.

Czynnikami teratogennymi mogą być również niektóre leki. Przykładem jest Thalidomid, lek
stosowany niegdyś przez kobiety w ciąży jako środek uspokajający i przeciwdziałający wymio-
tom. Spowodował on w latach 60. w RFN falę urodzeń niemowląt z niedorozwojem kończyn
górnych (skrócone kości długie).

Przykładem biotycznych czynników teratogennych są wirusy wywołujące wady wrodzone na
skutek zakażenia rozwijającego się zarodka lub płodu.

Należą do nich:

 wirus różyczki (najgroźniejszy dla dziecka — powoduje wrodzoną zaćmę soczewki oka,

niedorozwój gałek ocznych, głuchotę); ryzyko zakażenie zmniejsza się stosując testy cią-
żowe i szczepionki;

 Cytomegalovirus;

 wirus opryszczki.

Pobrano z: www.med-news.pl

4

16 pa dziernika 2001

ź

Prelekcja

II

CZYNNIKI BIOTYCZNE DZIA AJ CE NA YWE ORGANI

Ł

Ą

Ż

-

Z-MY — CZ. I

ANTAGONISTYCZNE REAKCJE BIOCENOTYCZNE

1. Antybiotyki.

Są to związki chemiczne pochodzenia naturalnego, wytwarzane głównie przez drobno-
ustroje z rodzajów Streptomyces, Nocardia, Penicillium, Aspergillus, Cephalosporium,
Bacillius. Można je otrzymać również na drodze syntezy chemicznej (antybiotyki synte-
tyczne) lub chemicznej modyfikacji związków naturalnych (antybiotyki półsyntetyczne).

Termin „antybioza” pierwszy raz został użyty przez Villemina dla opisania antagonizmu
między bakteriami.

Pierwszym poznanym antybiotykiem była penicylina. Odkrył ją w 1929 r. Aleksander
Fleming dzięki przypadkowemu zarażeniu kolonii gronkowca złocistego nieznanym
grzybem, nazwanym później Penicillium notatum.

Antybiotyki wykazują dużą aktywność wobec drobnoustrojów chorobotwórczych, są na-
tomiast mało toksyczne dla ludzi i zwierząt. Przed rozpoczęciem leczenia antybiotykiem
trzeba zbadać wrażliwość danego szczepu drobnoustroju na określony antybiotyk; doko-
nujemy tego, robiąc antybiogram.

Ostatnio obserwuje się jednak mnożenie gatunków drobnoustrojów odpornych na stoso-
wane aktualnie antybiotyki. Odporność taką możemy sklasyfikować jako:

 naturalną: gdy w komórce bakterii nie zachodzi proces metaboliczny, który jest

zaburzany przez dany lek; gdy budowa drobnoustroju jest nietypowa; gdy drob-
noustrój wytwarza enzym niszczący ten lek.

 nabytą: gdy odporność wytwarzana jest na drodze mutacji; gdy drobnoustroje ad-

aptują się do leku; gdy materiał genetyczny szczepu odpornego zostanie przeka-
zany drugiemu szczepowi, uprzednio wrażliwemu, na drodze transformacji, trans-
dukcji bądź koniugacji.

2. Mikotoksyny.

Są to trujące metabolity drugorzędowe grzybów mikroskopowych (tzn. takie produkty
przemiany materii, które nie są niezbędne do życia wytwarzających je grzybów). Mogą
one działać toksycznie na człowieka, zwierzęta, rośliny, drobnoustroje.

Mikotoksyny wytwarzane są przez wyższe grzyby pleśniowe (gromada Ascomycetes),
grzyby czarne (Dematiaceous hyphomycetes) i grzyby niedoskonałe.

Pobrano z: www.med-news.pl

5

Najbardziej znanymi między nimi są:

 aflatoksyny: B

1

(silny czynnik kancerogenny), B

2

, G

1

i G

2

. Działają one szkodli-

wie na nerki i wątrobę. Stanowią zanieczyszczenie produktów zawierających biał-
ko.

 ochratoksyna A: najczęściej występuje w zbożach. Jej szkodliwe działanie doty-

czy przede wszystkim nerek.

Aflatokstyny i ochratoksynę A wytwarzają głównie grzyby z rodzajów Aspergillus (A.
paraziticus i A. flavus) oraz Penicillium.

 trichotecyny: wykazują działanie kancerogenne, zwłaszcza na wątrobę. Objawy

zatrucia są różnorodne: biegunki, anoreksja, zapalenie żołądkowo-jelitowe, leuko-
penia.

 cearalenon i jego metabolity: działają toksycznie na wątrobę.

 fumonisyny: wytwarzane przez grzyby Fusarium moniliforma i Fusarium proli-

feratum, po raz pierwszy wyizolowane z kukurydzy w 1988 r. w Afryce Południo-
wej.

Spiecewcewa podała sposób określania toksyczności wyizolowanych z tych grzybów mi-
kotoksyn na pierwotniaki:

Jeżeli śmierć pierwotniaka (za kryterium śmierci przyjmiemy brak ruchu) nastąpiła w
ciągu:

 3 minut — wyciąg z grzybni był silnie toksyczny;
 od 1 do 3 godzin — wyciąg z grzybni był średnio toksyczny;
 od 16 do 24 godzin — wyciąg wykazywał jedynie ślady toksyczności.

Mikotoksyny wytwarza np. Phytophtora infestans (zaraza ziemniaczana). Jest to pasożyt
ziemniaka (Solanum tuberosum); poraża bulwy i powoduje gnicie pędów rośliny. Wilgoć
sprzyja jego rozwojowi, toteż w tzw. „latach mokrych” (XIX w.) w Irlandii (kraju o wil-
gotnym, deszczowym klimacie) na skutek spożywania zarażonych ziemniaków nastąpiła
fala urodzeń dzieci z wrodzonymi wadami OUN, charakteryzującymi się rozszczepem
kręgosłupa.

Odnośnie ziemniaków, warto dodać, że w ich zielonych częściach występuje glikoalkalo-
id solanina, związek mogący powodować u ludzi ciężkie, a nawet śmiertelne zatrucia.
Objawami zatrucia są: ból głowy, ociężałość, nudności, wymioty, biegunka, krwiomocz.
Zatrucia solaniną często występowały tam, gdzie ziemniaki obierało się w sposób mecha-
niczny.

3. Fitoncydy.

Są to lotne związki o charakterze olejków eterycznych, pochodzenia roślinnego, mające
działanie bakteriostatyczne, bakteriobójcze i grzybobójcze. Pod względem chemicznym
są mieszaninami różnych związków.

Pobrano z: www.med-news.pl

6

Wysoka prężność par olejków eterycznych powoduje, że fitoncydy doskonale nadają się
do leczenia dróg oddechowych. Podaje się je drogą wziewną (inhalacyjną) lub doustnie.
Szczególnie silne działanie mają olejki rumiankowy, tymiankowy, miętowy, goździkowy,
eukaliptusowy i sosnowy.
W lecznictwie stosuje się często:

 olejek tymiankowy — zawierający tymol, składnik działający na prątki gruźlicy (My-

cobacterium tuberculosis), a także na niektóre szczepy gronkowców.

 olejki kminkowy i koprowy — stosowane w leczeniu biegunki

 olejki kosodrzewinowy, sosnowy, jodłowy, cyprysowy itp. (z drzew iglastych) — sto-

sowane w leczeniu górnych dróg oddechowych.

Fitoncydy występują również w takich roślinach jak: czosnek (Allium sativum L.), cebula
(Allium cepa L.) i chrzan (Armoracia lapathifolia). Związki zawarte w czosnku mają naj-
większe znaczenie i najsilniej działają: są zabójcze dla drobnoustrojów gram-dodatnich i
gram-ujemnych, a także dla antybiotykoodpornych drobnoustrojów występujących w jeli-
tach podczas biegunki u dzieci.

4. Entomophtora muscae — jest to grzyb wywołujący epizoocję u much. Na ciele muchy

pojawia się strzępka grzyba, która wnika do jego wnętrza i rozrasta się w grzybnię, po-
wodując śmierć muchy.

PROTEKCJONISTYCZNE INTERAKCJE BIOCENOTYCZNE

1. Mutualizm.

Przykładem mutualizmu są porosty: organizmy złożone z glonu i grzyba (fiko- i miko-
biontu) i opierające się na ich współżyciu. Glon wykorzystuje wodę z solami mineralny-
mi pobieraną przez grzyb, grzyb natomiast korzysta z produktów fotosyntezy glonu).

Takim porostem może być płucnica islandzka (Cetraria islandica, inaczej Lichen pulmo-
narius, z typu Phallophyta i gromady Lichenes). Wywar z tego porostu stosowany był w
medycynie ludowej w gruźlicy, chorobie wrzodowej żołądka i dwunastnicy, a także w
nieżytach żołądka. Składnikiem czynnym był tu kwas cetrarowy: o właściwościach bak-
teriostatycznych, zmniejszający czynność wydzielniczą gruczołów potowych i żołądko-
wych, pobudzający perystaltykę jelit.

Innym przykładem symbiozy jest współżycie bakterii Rhizobium sp. z łubinem (Lupinus
sp). Te proste, niezakaźne bakterie wiążą się z roślinami motylkowymi, wnikając do wnę-
trza ich korzeni, co objawia się utworzeniem na nich charakterystycznych brodawek.
Bakterie korzystają z materii organicznej wytwarzanej przez roślinę, ona zaś, rozkładając
je i wchłaniając, dostarcza sobie azotu.

2. Epioikia.

Przykładem tego rodzaju współżycia jest występowanie racicznicy (Dreissena sp.) na
muszli skójki (Unio sp.). Obydwie są niewielkimi małżami, należą więc do mięczaków
(typ Mollusca, gromada Bivalvia).

Pobrano z: www.med-news.pl

7

INTERAKCJE NA POZIOMIE KOMÓRKOWYM I TKANKOWYM

Regeneracja. Jest to zdolność odtwarzania utraconych części organizmu. Można traktować ją
jako proces rozwojowy, wykazujący wiele cech wspólnych z procesem ontogenezy. Zdolność re-
generacji jest cechą swoistą dla żywych organizmów i stanowi jedną z właściwości życia. Brak
zdolności regeneracji występuje wyłącznie u pasożytów. Ponadto jest regułą, że im wyżej uorga-
nizowany jest organizm, tym mniejsze są jego zdolności regeneracyjne. U ssaków mogą one
(oczywiście częściowo) dotyczyć komórek wątroby, śledziony, nerek, płuc, kości.

W organizmach żywych obserwujemy dwa typy regeneracji:

•

fizjologiczną — dotyczącą np. ciągłości wymierania erytrocytów, ciągłej wymiany limfo-
cytów, odbudowy komórek nabłonka, odrastania włosów i paznokci;

•

reparatywną (traumatyczną) — występującą po urazach mechanicznych, a dotyczącą od-
twarzania zniszczonych lub odciętych narządów czy części ciała.

W zależności od tego, czy liczba odtwarzanych elementów jest mniejsza, czy większa od liczby
pozostałych, możemy odróżnić hipo- i hiperregenerację.

Proces regeneracji dzielimy na trzy fazy:

1. faza procesów doraźnych — związana z zasklepianiem (zabliźnianiem) się rany. U orga-

nizmów jednokomórkowych bywa to obkurczanie się błony komórkowej, u organizmów
wyższych mamy do czynienia ze złożonym procesem (krzepnięcie krwi, podział komórek
nabłonka);

2. faza odróżnicowania — napływ komórek wędrownych (interstycjalnych, totipotencjal-

nych) i powstawanie pączka blastemy regeneracyjnej;

3. faza różnicowania — jest to odtwarzanie zniszczonej tkanki lub narządu.

Pobrano z: www.med-news.pl

8

23 pa dziernika 2001

ź

Prelekcja III

CZYNNIKI BIOTYCZNE DZIA AJ CE NA YWE ORGANI

Ł

Ą

Ż

-

Z-MY — CZ. II

CZYNNIKI BIOTYCZNE WYTWARZANE PRZEZ ZWIERZ TA

Ę

Ciałami czynnymi wytwarzanymi przez zwierzęta są jady. Możemy podać następujące przykłady
zwierząt jadowitych:

•

Che bia modra

ł

(Aurelia aurita).

Posiada ona komórki parzydełkowe, produkujące m.in. toksyczne białka. Po ukłuciu w skórę
u osób nadwrażliwych mogą wystąpić reakcje alergiczne.

•

Owady żądłówki:

1. Pszczo a miododajna

ł

(Apis melifera);

2. Szerszeń (Vespa crabro);
3. Osa zwyczajna (Vespa vulgaris);
4. Osa dachowa (Vespa gramanica).

Śmiertelną dawką jadu pszczoły dla dorosłego człowieka (masa ciała ok. 70 kg) jest 245 mg,
co odpowiada około 500 użądleniom. Dla niemowlęcia (masa ciała ok. 5 kg) dawkę śmiertel-
ną stanowi 20 mg, czyli około 40 użądleń.

Użądlenia owadów są bolesne, często powodują zaczerwienienie skóry i miejscowy obrzęk.
U osób nadwrażliwych mogą wystąpić objawy alergiczne, a czasem nawet wstrząs anafilak-
tyczny, prowadzący do śmierci. Szczególnie niebezpieczne są użądlenia w okolicach szyi,
głowy, gardła i krtani, ponieważ: po pierwsze — działanie jadu obejmuje okolice OUN, po
drugie — obrzęk dróg oddechowych może spowodować śmierć przez uduszenie.

Między żądłami osy a pszczoły jest pewna różnica — żądło osy jest gładkie, na żądle psz-
czoły znajdują się mikroskopijne haczyki — zadziorki.

•

Ropucha szara (Bufo bufo).

W brodawkach skórnych ropuchy znajdują się gruczoły jadowe, produkujące głównie bufo-
teminy i bufogeminy (np. bufotalina). Są to substancje trujące, o składzie chemicznym po-
dobnym do glikozydów nasercowych. Toksyczna jest także krew ropuchy.

•

mija zygzakowata

Ż

(Vipera berus).

Żmija zygzakowata jest jedynym żyjącym w Polsce wężem jadowitym. Jej jad zawiera tok-
syczne białka, toksoalbuminy. W przewodzie pokarmowym substancje te są rozkładane, to-
też zatrucie może zastąpić tylko drogą pozajelitową w wyniku ukąszenia.
Wśród nich możemy wyróżnić:

Pobrano z: www.med-news.pl

9

 hemoraginę (powodującą uszkodzenie ścian naczyń krwionośnych — skutkami ze-

wnętrznymi są krwawienie z nosa i krwiomocz);

 neurotoksyny (porażające układ nerwowy — objawami zatrucia są zawroty głowy,

nudności i wymioty);

 hemolizynę (powodującą rozpad erytrocytów);

 hialuromidazę (enzym powodujący rozprzestrzenianie się jadu po organizmie).

Dawką śmiertelną jadu żmii dla dorosłego człowieka (masa ciała 70 kg) jest ok. 100-175 mg.

CZYNNIKI BIOTYCZNE WYTWARZANE PRZEZ RO LINY

Ś

Przykładami roślin wytwarzających trujące ciała czynne (alkaloidy, glikozydy) są:

•

Pokrzyk wilcza jagoda (Atropa belladonna).

Roślina ta wytwarza liczne alkaloidy:

 L-hioscyjaminę (mającą najsilniejsze działanie);
 atropinę;
 beladoninę;
 skopolaminę.

Substancje te przyspieszają akcję serca i działają pobudzająco na OUN. Objawami zatrucia
są pobudzenie psychomotoryczne, rozszerzenie źrenic, suchość w ustach, przyspieszone tęt-
no, zaburzenia świadomości, drgawki. Dawkę śmiertelną dla osób do lat 12 stanowi od 5 do
15 owoców.

Pochodną atropiny, homatropinę, wykorzystuje się w okulistyce przy badaniu dna oka (po-
woduje rozszerzenie źrenicy).

•

Bielu dzi dzierzawa

ń

ę

(Datura stramonium).

Roślina ta wytwarza podobne alkaloidy, jak pokrzyk wilcza jagoda, z tym że większy jest
wśród nich udział skopolaminy, porażającej OUN i obwodowe nerwy przywspółczulne.

•

Naparstnica purpurowa (Digitalis purpurea)

Substancjami czynnymi u naparstnicy są glikozydy, konkretnie zespół glikozydów naserco-
wych (kardenolidów). Przykładem są purpureaglikozydy A i B.

Glikozydy naparstnicy zwiększają siłę skurczu i pobudliwość serca, dlatego używa się ich w
medycynie. W ziołolecznictwie częściej niż naparstnicę purpurową stosuje się jednak na-
parstnic we nist

ę

ł

ą (Digitalis lanata), zwierającą lanatozydy A, B, C, D i E. Wykazują one

silniejsze działanie lecznicze, a zarazem nie kumulują się w organizmie tak jak purpureagli-
kozydy.

Glikozydy uzyskujemy także z innych roślin, takich jak: miłek wiosenny (adonitoksyna) czy
konwalia majowa (konwalatoksyna).

Pobrano z: www.med-news.pl

10

•

Sporysz (ergot, Secale cornutum).

Jest on formą przetrwalną bu awinki czerwonej

ł

(Claviceps purpurea), pasożytującej na kło-

sach żyta i innych traw. Pojawia się na nich w postaci brunatnofioletowych rożków.

Sporysz zawiera szereg alkaloidów, pochodnych kwasu lizergowego. Dzielą się one na pep-
tydowe (ergotamina, ergotoksyna) i amidowe (ergometyna). W wyniku zatrucia tymi związ-
kami pojawiają się takie objawy jak: wymioty, bóle brzucha, zaburzenia widzenia i czucia,
drgawki, duszność.

CZYNNIKI BIOTYCZNE WYTWARZANE PRZEZ GRZYBY

Przykładami grzybów wytwarzających substancje trujące są:

 muchomor sromotnikowy;
 muchomor jadowity;
 muchomor wiosenny;
 piestrzenica kasztanowata
 zasłonak rudy;
 strzępiak ceglasty
 chełmówki.

W zależności od rodzaju działających toksyn grzyby truj ce dzielimy na grupy o dzia aniu

ą

ł

:

•

cytotoksycznym (czynnikami toksycznymi są amanityna, orelanina i gyromitryna,
uszkadzające głównie wątrobę i nerki). Do tej grupy należą muchomor sromotnikowy,
chełmówki, zasłonak rudy, piestrzenica kasztanowata;

•

blokuj cym metabolizm alkoholu etylowego

ą

(czynnikiem toksycznym jest kopryna).

Do tej grupy należą gatunki z rodzaju czernidłaków. Młode owocniki tych grzybów są ja-
dalne, ale wypicie alkoholu etylowego po 3, 48, a nieraz nawet 72 godzinach po ich spo-
życiu powoduje objawy zatrucia, mogącego prowadzić nawet do zgonu.

•

obwodowym cholinergicznym muskarynowym (czynnikiem toksycznym jest muskary-
na). Do tej grupy należą strzępiaki, lejkówki, borowiki ponury i szatański.

•

o rodkowym atropinopodobnym

ś

(czynnikiem toksycznym jest muscymol). Do tej gru-

py należą muchomory czerwony i plamisty.

•

halucynogennym (czynnikami toksycznymi są psylocybina i psylocyna). Do tej grupy
należą kołpaczek i pierścieniak.

•

gastroenterotoksycznym (różne, przemieszane czynniki toksyczne). Do tej grupy należą
krowiak podwinięty, wieruszka zatokowa, tęgoskór pospolity, pieczarka żółtawa, mucho-
mor cytrynowy, gołąbek wymiotny, gąska tygrysowata.

Najbardziej znanymi toksycznymi grzybami są:

1. Muchomor sromotnikowy (Amanita phalloides).

Pobrano z: www.med-news.pl

11

Muchomor ten rośnie w lasach liściastych. Często bywa mylony z pieczarką polną — od-
różnić owocniki tych grzybów można po trzonku, który u pieczarki jest gładki, a u mu-
chomora buławkowaty, opatrzony pierścieniem poniżej kapelusza). Zarodniki muchomo-
ra sromotnikowego całkowicie przezroczyste i opatrzone apikulem.

Czynnikiem toksycznym u tego grzyba są: amatoksyny (amanityna, działająca na błonę
śluzową przewodu pokarmowego, powodująca też martwicę komórek wątrobowych, i
amanina) oraz fallotoksyny (falloina, falloidyna, fallizyna). Dawką śmiertelną dla czło-
wieka jest 50 g grzyba, co odpowiada ok. 0,1 mg toksyn na kilogram masy ciała.

Warto dodać, że amanityna i amanina są termostabilne — rozkładają się w bardzo wyso-
kiej temperaturze (240˚C), dlatego też nie da się ich zniszczyć przez gotowanie grzyba.
Fallotoksyny są termobilne.

Objawami, pojawiającymi się po 8 do 40 godzin, są: nudności, wymioty, bóle brzucha,
biegunka, wstrząs sercowy, spadek ciśnienia tętniczego. Już w 3-4 dniu po zatruciu ob-
serwuje się objawy uszkodzenia narządów wewnętrznych: uszkodzenia wątroby, obja-
wiające się żółtaczką i skazą krwotoczną, i niewydolność nerek (objawem jest kwasica
metaboliczna).

2. Krowiak podwini ty

ę (olszówka) — grzyb często powodujący zatrucia, ponieważ po-

wszechnie błędnie uważa się, że ugotowanie i odlanie wody powoduje likwidację jego
toksyn. Zarodniki tego grzyba są duże, eliptyczne, żółtawe, o gładkiej powierzchni, za-
wierające we wnętrzu liczne ziarnistości.

3. Go bek wymiotny

łą

— trujący grzyb o ostrym, piekącym smaku. Jego zarodniki są

owalne i opatrzone apikulem.

4. Ma lanka wi zkowa

ś

ą

(Hypholomea fasciculare) — często mylona z opieńką miodową.

5. T goskór pospolity

ę

— mylony z purchawką gruszkowatą.

Pobrano z: www.med-news.pl

12

6 listopada 2001

Prelekcja

IV

HYDROSFERA

Biosferę Ziemi dzielimy na trzy główne części: litosferę, hydrosferę i aerosferę. Hydrosfera Zie-
mi zajmuje łączną objętość ok. 1,5 mld km

3

. W jej skład wchodzą wody słodkie i słone.

Do wód słodkich należą: lodowce, wody powierzchniowe, wody śródlądowe, wody podziemne i
wody atmosferyczne. Z tych zasobów dla człowieka bezpośrednio dostępne jest ok. 300 tys. km

3

.

Woda ta wykorzystywana jest w celach przemysłowych, rolniczych, komunalnych i gospodar-
czych. Wodę zużytą odprowadza się z powrotem do wód powierzchniowych.

ród a zanieczyszcze wody:

Ź

ł

ń

•

naturalne (obumieranie roślin i drobnych zwierząt, opadanie liści do zbiorników wod-
nych);

•

sztuczne (dopływ ścieków).

CIEKAMI nazywamy wody zu yte w gospodarce miejskiej, rolniczej lub przemys owej

Ś

ż

ł

.

Dzielimy je na:

1.

cieki przemys owe

Ś

ł

(powstające w wyniku zużywania wody w procesach przemysło-

wych). Zawierają one rozmaite zanieczyszczenia organiczne i nieorganiczne, m.in. nie-
bezpieczne sole metali ciężkich (ołów, rtęć, kadm, nikiel), cyjanki, fenole i węglowodory
aromatyczne — o działaniu kancerogennym, teratogennym i mutagennym. Ponadto w
ściekach przemysłowych mogą znajdować się substancje czynne, czyli detergenty (anio-
nowe, kationowe i niejonowe), a także pył węglowy i miazga drzewna.

2.

cieki bytowo-gospodarcze

Ś

(powstające w wyniku zużywania wody w gospodarstwie

domowym). Zawierają one głównie zanieczyszczenia organiczne: wirusy, bakterie i grzy-
by chorobotwórcze.

Do pierwszych zaliczamy wirusy: polio, Coxackie A i B, Hepatitis A, Reovirus, Rotavirus.
Do bakterii należą: Shigella, Salmonella, Yersynia i Vibrio, a ponadto gatunki z rodzajów:
Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Aeromonas i Legionella. Obecność bakterii Escheri-
chia coli służy jako wskaźnik przydatności wody do celów konsumpcyjnych.
Grzyby chorobotwórcze obecne w ściekach to: Mucor, Rhizopus, Aspergillus, Candida,
Geotrichium, Epidermophyton.

3. Wody opadowe. Możemy zaliczać je do ścieków, jeżeli zawierają zanieczyszczenia spłu-

kiwane z pól uprawnych, łąk i lasów (pestycydy i nawozy sztuczne).

Zanieczyszczenia dostające się do wody mogą być neutralizowane na drodze samooczyszczania,
czyli wskutek procesów takich jak utlenianie, redukcja, zobojętnianie, rozkład, sedymentacja.

Oczyszczanie ścieków odbywa się na trójstopniowej drodze:

•

oczyszczanie mechaniczne — polega na usuwaniu zanieczyszczeń nierozpuszczalnych w
wodzie.

Pobrano z: www.med-news.pl

13

•

oczyszczanie biologiczne — wykorzystuje zachodzące w naturze procesy samooczysz-
czania i polega na stworzeniu dobrych warunków rozwoju reducentów (bakterii i grzy-
bów), które rozkładają materię organiczną obecną w ścieku.

•

oczyszczanie chemiczne — odbywa się na drodze licznych reakcji chemicznych.

Pod względem stopnia zanieczyszczenia wyróżniamy obecnie trzy klasy czystości wód po-
wierzchniowych:

I kl. czysto ci

ś — wody nadające się do konsumpcji, użytku w gospodarstwie domowym i prze-

mysłu spożywczego;

II kl. czysto ci

ś — wody nadające się do hodowli ryb, upraw rolnych, podlewania warzyw oraz

do urządzania kąpielisk;

III kl. czysto ci

ś — wody przeznaczone dla przemysłu i rolnictwa.

WODY CZYSTE (KATAROBOWE)

Woda czysta w chemicznym ujęciu tego słowa w środowisku naturalnym nie występuje i może
być otrzymana wyłącznie w warunkach laboratoryjnych. Wodę czystą w ujęciu biologicznym
możemy znaleźć w niektórych jeziorach i potokach wysokogórskich; wliczamy tu także wodę
źródlaną, wodociągową i wydobywaną z czystych studni.
Wody takie są bardzo czyste i silnie natlenione. Nadają się do picia. Charakteryzują się małą bio-
masą organizmów, ponieważ warunki troficzne są w nich złe (wody oligotroficzne). Do tych nie-
licznych organizmów, które można znaleźć w wodach katarobowych, zaliczamy okrzemki i zło-
towiciowce. Bakterii nie ma wcale lub jest ich bardzo niewiele.

WODY ZANIECZYSZCZONE

Do wód zanieczyszczonych (w większym lub mniejszym stopniu) występujących w przyrodzie
zaliczamy wody poli-, oligo- i mezosaprobowe, a także wody hiper- i transsaprobowe.

1. Wody polisaprobowe.

W wodach polisaprobowych panują warunki anaerobowe (beztlenowe). Udział producen-
tów jest w nich niewielki lub żaden, występuje natomiast znacząca przewaga reducentów
(głównie bakterii i grzybów).
Wskaźnik Bi dla takich wód wynosi od 0 do 0,8, natomiast wskaźnik BZT

5

(5-dobowe

biochemiczne zapotrzebowanie tlenu) jest wysoki i wynosi 10-100 mg O

2

na dm

3

.

Jeżeli chodzi o organizmy wskaźnikowe, występują w nich głównie grzyby Mucor i Rhi-
zopus. Są to grzyby chorobotwórcze, powodujące grzybice układów pokarmowego i od-
dechowego, jamy ustnej i spojówek. Innymi organizmami są orzęski, skąposzczety takie
jak rurecznik (Tubifex) i owady: larwy muchy ściekowej (Eristatis) i ochotki (Chirono-
mus).
Wody polisaprobowe są wodami pozaklasowymi, nie nadającymi się do użytku.

2. Wody mezosaprobowe.

W wodach tych panują warunki aerobowe (tlenowe). Przewaga reducentów i konsumen-
tów nad producentami jest niewielka.
Wskaźnik Bi wynosi od 0,81 do 4,5, a BZT

5

3-10 mg O

2

na dm

3

.

Pobrano z: www.med-news.pl

14

Organizmem wskaźnikowym tego rodzaju wód jest np. pijawka lekarska (Hirudo medici-
nalis) — niegdyś używana do puszczania krwi; dziś zostało to zarzucone ze względu na
możliwość przenoszenia chorób wirusowych. Innymi takimi organizmami są np. skoru-
piak ośliczka (Asellus) i mięczak błotniarka stawowa (Lymnea).
Wody mezosaprobowe należą do II lub III klasy czystości.

3. Wody oligosaprobowe.

Wody te zawierają bardzo niewiele zanieczyszczeń. Panują w nich warunki aerobowe, a
między producentami, konsumentami i reducentami istnieje równowaga.
Wskaźnik Bi osiąga wartość powyżej 4,5, a BZT

5

waha się między 0 a 3 mg O

2

ma dm

3

.

Wody takie charakteryzuje niewielka biomasa, a duża różnorodność gatunkowa organi-
zmów. Organizmami wskaźnikowymi są gąbki (Spongilla), skorupiaki takie jak kiełź
(Gammarus), owady: widelnica (Isoperla), larwy chruścików (Hydropsyche), jętki (Cle-
on), mięczaki takie jak racicznica (Dreissena).
Wody oligosaprobowe należą do I klasy czystości.

4. Wody hiper- i transsaprobowe.

Wody te przewyższają stopniem zanieczyszczenia wody polisaprobowe.
W wodach hipertranssaprobowych panują warunki beztlenowe, a ilość występujących re-
ducentów jest ogromna.
Do wód transsaprobowych należą toksyczne ścieki, nie zawierające żywych organizmów.

Wodę charakteryzuje się, opisując jej właściwości:

•

fizyczne — temperatura, zapach, barwa, mętność, przezroczystość;

•

chemiczne — odczyn (pH — dla wody czystej równe 7), stopień twardości, sucha pozo-
stałość, zawartość tlenu, dwutlenku węgla i związków azotu, wskaźniki ChZt i BZT

5

, za-

solenie;

•

(mikro)biologiczne — zawartość żywych (mikro)organizmów.

MIANO I WSKA NIK

Ź

COLI

Określanie zawartości pałeczek z grupy Coli (Escherichia, Citrobacter, Enterobacter) w różnych
próbkach wody jest istotne z punktu widzenia kontroli sanitarno-epidemiologicznej.

Mianem Coli nazywamy najmniejszą objętość wody, w której można jeszcze stwierdzić obec-
ność pałeczek z grupy Coli. Miano to dla wody pitnej musi wynosić co najmniej 50.

Wskaźnik Coli określa liczbę pałeczek z grupy Coli w 100 ml badanej wody.

Miano i wskaźnik Coli określa się w oparciu o NPL (najbardziej prawdopodobna liczba bakterii,
uzyskana z poszczególnych rozcieńczeń po 3-5-krotnym powtórzeniu pomiarów.

WSKA NIKI ChZT, BZT

Ź

5

i Bi

Wska nik ChZT

ź

(chemiczne zapotrzebowanie na tlen ) jest to umowna ilość tlenu, wyrażona w

mg na dm

3

próbki wody. Oblicza się ją na podstawie szeregu reakcji tej próbki z udziałem che-

micznych utleniaczy, np. nadmanganianu lub chromianu. Równolegle wykonuje się te same
czynności dla wody destylowanej i z różnicy wylicza ChZT.

Pobrano z: www.med-news.pl

15

Wska nik BZT

ź

5

oznacza różnicę między ilością tlenu w próbce wody bezpośrednio po pobraniu

i w próbce o tej samej objętości po 5 dobach przechowywania w temperaturze 20˚C.

Wska nik Bi,

ź

zwany indeksem biologicznym, służy do oceny stopnia zanieczyszczenia zbior-

nika wodnego na podstawie występujących w nim organizmów (metoda hydrobiologiczna).
Wskaźnik ten określa stosunek podwojonej liczby producentów do reducentów i konsumentów
razem wziętych:

K

R

2P

Bi

+

=

W wodach czystych indeks biologiczny jest wysoki, natomiast w wodach zanieczyszczonych —
niski.

Pobrano z: www.med-news.pl

16

13 listopada 2001

Prelekcja V

LITOSFERA

Warstwa litosfery Ziemi sięga do około 80-150 km w głąb skorupy ziemskiej. Powierzchniową
warstwą litosfery (do 1 km w głąb) jest grunt. Powierzchniową warstwę gruntu nazywamy z ko-
lei glebą.

Gleba powstaje pod wpływem czynników klimatycznym, geologicznych, biologicznych i rolni-
czych, a w jej skład wchodzą głównie sole mineralne (ok. 45%), następnie woda (ok. 30%), po-
wietrze (ok. 20%) i substancje organiczne (ok. 5%). Wewnątrz gleby zachodzą liczne procesy
dynamiczne, m.in. krążenie rozmaitych pierwiastków.

Szczególnym rodzajem gleby jest próchnica, powstająca w wyniku fizykochemicznych i mikro-
biologicznych procesów przeobrażenia związków organicznych pochodzenia roślinnego i zwie-
rzęcego (humifikacja). W skład próchnicy najczęściej wchodzą kwasy organiczne: huminowy
(powstający bez dostępu powietrza), ulminowy (powstający przy dostępie powietrza) i krenowy
(występujący w glebach kwaśnych).

Parametry charakteryzujące glebę to: struktura, temperatura, zdolność sorpcyjna (pochłanianie i
zatrzymywanie przez glebę różnych substancji i związków chemicznych oraz zawiesin drobno-
ustrojów i bakterii chorobotwórczych).

Wskaźniki stanu sanitarnego gleby charakteryzują rozkład substancji organicznych w glebie lub
świadczą o pH gleby (prawidłowe pH powinno zawierać się pomiędzy 6,6 a 7,2).

W glebie zachodzą procesy samooczyszczania, które dzielimy na:

•

tlenowe (utlenianie, mineralizacja, nitryfikacja), w wyniku których powstają związki ta-
kie jak fosforany, azotany i siarczany;

•

beztlenowe (fermentacja i gnicie) — w ich wyniku powstają m.in. amoniak, indol, skan-
tol, siarkowodór i fosforowodór.

ORGANIZMY WYST PUJ CE W GLEBIE

Ę

Ą

W glebie żyją liczne żywe organizmy: bakterie, promieniowce (Streptomyces), grzyby, pierwot-
niaki, glony, wrotki, skąposzczety, owady i ich larwy. Stanowią one tzw. edafon (zbiór wszyst-
kich organizmów roślinnych i zwierzęcych zamieszkujących glebę), a łączna masa, jaką osiąga-
ją, sięga 1 tony na 1 ha powierzchni gleby.

Z mikroorganizmów w glebie najliczniej występują saprofity, które rozkładają substancje orga-
niczne (przykład grzyba saprofitycznego stanowi Fusarium), poza nimi jednak znajdujemy także
mikroorganizmy chorobotwórcze, do których zaliczamy:

 bakterie beztlenowe: laseczki tężca (Clostridium tetani), jadu kiełbasianego (Clostridium

potulinum) i zgorzeli gazowej (Clostridium perfringens);

Pobrano z: www.med-news.pl

17

 bakterie tlenowe: laseczki wąglika (Bacillus antracis), pałeczki jelitowe z rodzaju Salmo-

nella (żyjące w glebie do 3 miesięcy) lub Shigella (żyjące do kilkunastu dni);

 grzyby chorobotwórcze: (Trichophyton i Microsporum).

 cysty pierwotniaków chorobotwórczych i jaj pasożytów jelitowych (tasiemiec, owsik, gli-

sta, włosogłówka).

Jeżeli chodzi o grzyby chorobotwórcze występujące w glebie, można do nich zaliczyć przede
wszystkim rodzaj Trichophyton. Grzyby z tego rodzaju są dermatofitami — powodują grzybice
skóry, paznokci i włosów, ponieważ mają zdolność rozkładania keratyny). Grzyby o takich wła-
ściwościach (keratynofilnych) możemy wykryć w glebie dzięki testowi przyn ty w osowej

ę

ł

.

Przeprowadzamy go, umieszczając jałowe włosy w glebie na 2-3 tygodnie. W tym czasie grzyby
wnikają do ich wnętrza za pomocą specjalnych organów perforacyjnych, a następnie rozwijają
się w postaci puszystych białych kolonii, wytwarzając liczne makro- i mikrokonidia.

Promieniowce są organizmami podobnymi do grzybów, ale nie posiadającymi jądra komórko-
wego. Wyróżniamy dwa rodzaje tworzonej przez nie plechy — wegetatywną (o konstrukcji zbi-
tej i skórzastej) i powietrzną, w której tworzą się zarodniki zdolne do rozmnażania. Jedynie nie-
liczne gatunki promieniowców są chorobotwórcze dla ludzi i zwierząt, szereg spośród nich wy-
twarza natomiast antybiotyki, witaminy i barwniki. Do antybiotyków pozyskiwanych dzięki tym
organizmom na szerszą skalę należą: streptomycyna (S. grisseus), chloromycetyna (S. venezu-
elae) i aureomycyna (S. aureofaciens).

Badanie helmintologiczne gleby pozwala stwierdzić obecność w glebie jaj robaków takich jak
glista ludzka (Ascaris lumbricoides) i włosogłówka (Trichiuris trichiura). Badanie to wykony-
wać możemy na dwa sposoby — metodą flotacyjną (Fülleborna) lub sedymentacyjną (opartą na
różnicy ciężarów właściwych jaj pasożytów i cieczy użytej do wykonania badania).

SUBSTANCJE MINERALNE I METALE CI

KIE

ĘŻ

Prawo równowagi substancji mineralnych Loeba zakłada, że:

Dla istnienia wzajemnej równowagi jony w roztworze glebowym powinny być w ściśle
określonych proporcjach. Każde zachwianie tej równowagi powoduje określone zaburzenia
u organizmów wyższych.

♦

nadmiar Ca

2+

utrudnia przyswajanie F

–

;

♦

nadmiar Al

3+

utrudnia zachodzenie procesów z udziałem Mg

2+

, Ca

2+

i Fe

3+

;

♦

nadmiar Mo zaburza metabolizm Ca

2+

i F

–

;

♦

nadmierne nawożenie gleby związkami azotu powoduje rozwijanie się roślin o opóźnio-
nym procesie dojrzewania, ale o dużych, gąbczastych, ciemnozielonych liściach;

♦

Zn

2+

, Co

3+

, Ni

3+

i Pb

4+

powodują uszkodzenia wątroby;

♦

Hg

2+

i Pb

2+

działają destrukcyjnie na korę mózgową;

♦

Cu

+

, Zn

2+

, Pb

4+

, Cd

2+

i Hg

2+

są najbardziej szkodliwe dla serca.

Ogólnie do najbardziej toksycznych metali zalicza się ołów, kadm i rtęć.

Pobrano z: www.med-news.pl

18

20 listopada 2001

Prelekcja

VI

AEROSFERA

Atmosferą nazywamy powłokę gazową otaczającą kulę ziemską. Składa się ona z kilku warstw.
Aerosfera obejmuje sobą najniższą warstwę atmosfery — troposferę — i niewielką część stratos-
fery, do wysokości ok. 22 km. W aerosferze Ziemi mogą znajdować się rozmaite zanieczyszcze-
nia — mogą one być gazowe, pyłowe i biologiczne.

Do zanieczyszcze gazowych

ń

należą tlenek i dwutlenek węgla, tlenki azotu, siarkowodór, fre-

ony i węglowodory.

ZANIECZYSZCZENIA PY OWE

Ł

Spośród pyłów znajdujących się w powietrzu do pęcherzyków płucnych mogą dostawać się ta-
kie, których średnica nie przekracza 5 μm. Pyły takie powodują pylice, czyli przewlekłe choroby
układu oddechowego wywołane wdychaniem pyłów nieorganicznych.

Pylice dzielimy na:

•

kolagenowe — powodujące trwałe uszkodzenie lub zniszczenie struktur pęcherzyków
płucnych (pylica krzemowa, azbestowa, talkowa, aluminiowa).

•

niekolagenowe — charakteryzujące się nieznacznym rozwojem w tkance płucnej, ale nie
powodujące zmian struktury pęcherzyków płucnych (pylice spowodowane: siarczanem
baru — barytoza, tlenkiem cyny — stannoza i tlenkiem żelaza — syderoza).

Pylice wywołane włóknami azbestu powodować mogą niebezpieczne nowotwory złośliwe płuc i
oskrzeli, opłucnej i otrzewnej (tzw. międzybłoniaki), a ponadto zmiany skórne. Średni czas roz-
woju choroby wynosi ok. 15 lat. Nowotwory ujawniają się po ok. 20 latach.
Wdychany pył może nie gromadzić się w płucach, a mimo to powodować odczyny zapalne (ziar-
niniaki) ze strony tkanki płucnej, objawy skurczu oskrzeli (np. beryloza), a czasem i inne choro-
by płuc.
Toksyczność pyłu zależy od obecności metali ciężkich — ołowiu, kadmu, niklu i cynku — a tak-
że izotopów promieniotwórczych.

Pyłowe zanieczyszczenia atmosfery ulegają zazwyczaj różnym fizykochemicznym przemianom,
prowadzącym do utworzenia tzw. wtórnych zanieczyszczeń powietrza, na ogół związków bardzo
toksycznych i rakotwórczych.

ZANIECZYSZCZENIA BIOLOGICZNE

Do zanieczyszczeń biologicznych atmosfery należą wirusy, bakterie, grzyby saprofityczne i cho-
robotwórcze oraz ich zarodniki, a ponadto pyłki kwiatów i drzew. Istotnym rodzajem zanie-
czyszczenia jest także dym tytoniowy.

Pobrano z: www.med-news.pl

19

Florę bakteryjną stale występującą w powietrzu stanowią Micrococcus, Sarcina i Bacillus. Okre-
sowo mogą w nim występować bakterie znajdujące się w kropelkach wydzieliny rozpylanej pod-
czas kaszlu. Należą do nich: gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus), Streptococcus pyoge-
nes i Streptococcus viridans. Poprzez takie unoszenie się drobnoustrojów (nie tylko bakterii) w
powietrzu rozprzestrzeniają się choroby takie jak różyczka, grypa, angina, gruźlica, zapalenie
opon mózgowych. Tę drogę przenoszenia chorób nazywa się drog kropelkow

ą

ą.

Grzyby, których zarodniki znajdujemy w powietrzu, należą do rodzajów: Aspergillus, Penicil-
lium, Mucor, Candida, Cryptococcus, Histoplasma, Cladosporium, Alternaria.

Rodzaje Aspergillus i Penicillium należą do gromady Ascomycetes. Gatunki chorobotwórcze na-
leżące do tej gromady mogą powodować liczne grzybice — m.in. układów oddechowego i ner-
wowego, gałki ocznej, paznokcia, przewodu słuchowego zewnętrznego, narządów płciowych i
wsierdzia.
Niektóre gatunki grzybów z tej gromady mogą być jednak użyteczne dla człowieka. Pewne grzy-
by z rodzaju Aspergillus wykorzystuje się w przemyśle do wytwarzania kwasu cytrynowego i
preparatów enzymatycznych, a z rodzaju Penicillium — do produkcji antybiotyków penicyliny i
gryzeofulwiny.

Przykłady chorób uk adu oddechowego spowodowanych py ami organicznym

ł

ł

to:

•

Byssinoza (bawełnica) — występuje u osób narażonych na kontakt z pyłem bawełny, lnu
i konopi. Endotoksyny gram-ujemnych pałeczek obecnych w pyle powodują aktywację
makrofagów płucnych, czego konsekwencją jest wydzielanie licznych substancji o sil-
nym działaniu biologicznym. Wywołują one skurcz oskrzeli, duszność i kaszel. Chorobę
tę nazywa się inaczej gorączką poniedziałkową lub kaszlem tkaczki.

•

Suberoza (korkowica) — występuje u osób narażonych na pył kory drzewa korkowego;

•

„P uco farmera”

ł

— występuje u osób narażonych na pył pochodzący ze spleśniałych

surowców roślinnych

•

Katar sienny (pyłkowica) — spowodowany jest wdychaniem pyłów traw łąkowych,
zbóż i innych roślin.

W celu określenia jakości i ilości zanieczyszczeń w środowisku oraz podejmowania środków za-
radczych stworzono system informacyjno-decyzyjny, tzw. monitoring. Rozmaite metody stosuje
się także w celu oznaczenia stopnia zapylenia powietrza. Dwoma najważniejszymi są:

 Metoda naczy osadowych

ń

(sedymentacyjna). Polega ona na zebraniu pyłu opadłego z

powietrza na określoną powierzchnię w określonym czasie. Ogólną ilość pyłu przelicza
się na jednostkę powierzchni i podaje w mg/m

3

w wybranej jednostce czasu.

 Metoda aspiracyjna. Polega ona na przepuszczeniu próbki powietrza o znanej objętości

przez wysuszony, zważony i niehigroskopijny filtr. Następnie, po wysuszeniu i zważeniu
filtra z pyłem oblicza się zawartość pyłu i podaje ją w jednostkach masy na jednostkę ob-
jętości powietrza.

Jeżeli chodzi o mikrobiologiczną analizę powietrza, stosuje się prostą metod sedymentacyjn

ę

ą

Kocha. Polega ona na wystawieniu w badanym pomieszczeniu odkrytych płytek z pożywką aga-
rową i pozostawieniu ich tam na ½ h. Następnie płytki inkubuje się przez 24 h w temp. 37˚C, po
czym oblicza liczbę wyrosłych na płytce kolonii. Wskaźnik biologicznego zanieczyszczenia po-

Pobrano z: www.med-news.pl

20

wietrza A (wyrażany liczbą drobnoustrojów w metrze sześciennym powietrza) obliczamy ze
wzoru Omelia skiego

ń

:

2

530

r

a

A

⋅

=

[ ]

3

m

ojów

drobnoustr

liczba

=

A

gdzie a jest liczbą kolonii na płytce, a r — promieniem płytki wyrażonym w centymetrach.

Wskaźnik A nie może w rozmaitych pomieszczeniach przekraczać pewnych ściśle określonych
wartości. Wg danych angielskich są to: 350 w sali operacyjnej, 700 w salach zabiegowych, 2470
w sklepach i 2825 w szkołach.

Pobrano z: www.med-news.pl

21

27 listopada 2001

Prelekcja VII

ORGANIZM YWY JAKO UK AD REGULACJI

Ż

Ł

Żywy organizm jest układem otwartym, charakteryzującym się m.in. zdolnością samoregulacji,
niezbędną do przystosowania się do zmiennych warunków środowiska, a nazywaną zdolnością
do HOMEOSTAZY.

Homeostaza jest to zdolność organizmu do zachowania względnie stałego stanu równowagi
procesów życiowych zachodzących wewnątrz ustroju mimo zmieniających się warunków śro-
dowiska.

Regulacja procesów wewnątrzustrojowych sprawowana jest przez mechanizmy koordynujące,
działające przeważnie na zasadzie sprzężeń zwrotnych. Polega ona na zachowaniu poszczegól-
nych parametrów w mniej więcej stałych granicach. I tak — utrzymywanie na stałym poziomie
temperatury ciała nazywamy izotermią, zawartości wody w organizmie — izohydrią, poziomu
cukru w płynach ustrojowych — izoglikemią itp.

Aby ocenić sprawność układu regulacji, należy zbadać:

•

szybkość działania tego układu;

•

największe odchylenie wartości regulowanej od poziomu równowagi;

•

czas powrotu wielkości regulowanej do normy po wytrąceniu układu ze stanu
równowagi.

REGULACJA ODCZYNU P YNÓW USTROJOWYCH U CZ OWIEKA

Ł

Ł

Regulacja odczynu płynów ustrojowych polega na utrzymywaniu ich pH na stałym poziomie —
między 7,36 a 7,45. Dopuszczalne wahania pH nie mogą przewyższać 0,05.

Prawidłowe pH osocza krwi tętniczej wynosi 7,4; dla osocza krwi żylnej jest nieco niższe ze
względu na obecność jonów HCO

3

–

. Gdy pH krwi tętniczej obniży się poniżej 7,4, występuje

acydoza. Gdy pH wzrośnie powyżej tej wartości, mamy do czynienia z alkalozą.

Acydoza związania jest z nadprodukcją jonów wodorowych lub upośledzeniem wydalania tych
jonów. Powstawanie jonów H

+

wiąże się z tworzeniem CO

2

(tlenek kwasowy) w wyniku metabo-

lizmu tkankowego, a także z metabolizmem aminokwasów (powstawanie kwasów ortofosforo-
wego i siarkowego). Źródłem dodatkowej ilości kwasów w organizmie jest wytężony wysiłek fi-
zyczny (synteza kwasu mlekowego w tkance mięśniowej). O skrajnej acydozie mówimy, gdy pH
spada poniżej 7,0.

Alkaloza związana jest z powstawaniem nadmiaru jonów amonowych pochodzących z oksyda-
cyjnej dezaminacji aminokwasów w wyniku upośledzenia wątrobowego cyklu mocznikowego.
Skrajna alkaloza występuje, gdy pH przekracza 7,7.

pH niektórych p ynów pozakomórkowych mo e jednak ró ni si od pH krwi t tniczej, np.:

ł

ż

ż ć ę

ę

Pobrano z: www.med-news.pl

22

♦

sok o dkowy: od 0,8 do 1,5;

ż łą

♦

tre dwunastnicy: ok.8,0;

ść

♦

mocz: ok. 4,5;

♦

lina: ok. 7.

ś

W utrzymywaniu stałego pH krwi biorą udział rozmaite układy buforowe:

I. Dysocjacja wolnych grup karboksylowych i aminowych białek osocza krwi w zależności

od potrzeby.

II. Dysocjacja w hemoglobinie grup imidazolowych reszt histydyny;

III. Przemiany kwasu węglowego. Kwas węglowy transportowany w osoczu krwi pod postacią

jonów wodorowęglanowych jest stale przekształcany w wodę i CO

2

(który następnie wyda-

lany jest drogą wymiany gazowej zachodzącej w płucach).

REGULACJA POZIOMU GLUKOZY WE KRWI

Prawidłowy poziom glukozy we krwi człowieka w zależności od wieku badanego wynosi 65-95
mg/ml w głównych naczyniach krwionośnych. W krążeniu włośniczkowym stężenie to jest wyż-
sze o 10-15 %.

Wzrost tego poziomu powyżej 120 mg/ml (na czczo) jest stanem patologicznym.

Jeżeli poziom glukozy we krwi mieści się między normą a stanem patologicznym, należy wyko-
nać próbę obciążeniową w celu wykluczenia lub potwierdzenia zaburzeń metabolizmu glukozy
(cukrzyca).

Wg WHO dzieciom podaje się 75 g glukozy, a dorosłym — 1,75 g glukozy na kilogram masy
ciała. Po upływie dwóch godzin badamy poziom glukozy we krwi i porównujemy go z pozio-
mem zmierzonym przed wykonaniem próby:

 jeżeli stężenie glukozy wróciło do przedziału 90-110 mg/ml, możemy wykluczyć cukrzy-

cę;

 jeżeli spadło poniżej wartości zmierzonej przed próbą, mamy do czynienia z HIPOGLI-

KEMIĄ. Może ona wystąpić np. po dłuższym (8-12-godzinnym) niejedzeniu, a następ-
nie spożyciu niewielkiej nawet ilości etanolu (tzw. hipoglikemia etanolowa).

 jeżeli stężenie glukozy nie obniżyło się lub obniżyło nieznacznie, mamy do czynienia z

HIPERGLIKEMIĄ. Występuje ona w następujących schorzeniach: cukrzycy, hemo-
chromatozie (uszkodzenie komórek β trzustki), akromegalii, zespole Cushinga (cukrzyca
steroidowa), hiperkortykozolemii, zespole Conna (pierwotny hiperaldosteronizm) oraz
przy występowaniu nowotworów (guzów chromochłonnych) nadnercza.

REGULACJA STABILNA

Przykładem regulacji stabilnej może być przyspieszenie rytmu serca oraz tętna i częstości odde-
chu w czasie testów wysiłkowych.

Pobrano z: www.med-news.pl

23

Próby czynnościowe (testy wysiłkowe) dzielimy na:

1) testy o charakterze statycznym;
2) testy o charakterze dynamicznym bez możliwości oznaczenia maksymalnego zużycia tle-

nu (próby Rufiera i Mastera);

3) testy o charakterze dynamicznym z zastosowaniem bezpośrednich i pośrednich metod

oznaczenia maksymalnego zużycia tlenu.

UK ADY NIESTABILNE

Ł

Układy ze sprzężeniem zwrotnym dodatnim mogą być stabilne tylko w pewnych granicach.
Przekroczenie tych granic powoduje wzrost entropii, a w konsekwencji — uszkodzenie i rozpro-
szenie układu.

Przykładem układu niestabilnego jest komórka Traubego.

Komórka Traubego jest to struktura o charakterze błony półprzepuszczalnej, utworzona w reak-
cji jonów Cu

2+

i kompleksów żelazocyjanku. Pobierając na zasadzie osmozy wodę ze środowiska

hipotonicznego (CuSO

4

) struktura ta „wzrasta” podobnie jak organizm żywy. Z powodu braku

możliwości regulacji poziom wody wewnątrz komórki Traubego wkrótce przekracza „normę” —
komórka rozpada się wówczas po lekkim puknięciu.

Pobrano z: www.med-news.pl

24