5.1. ВЛИЯНИЕ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА РАЗЛИЧНЫЕ УРОВНИ ОРГАНИЗМА
Под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды происходят негативные изменения на различных уровнях организма. Повреждающее действие физических и химических факторов может проявляться как в месте воздействия, так и отдаленно за счет образования метаболитов в других органах и тканях (органах-мишенях), куда эти метаболиты способны мигрировать.
Различают прямое действие неблагоприятных факторов на клетку, орган, или ткань и косвенное, опосредованное воздействием на другие клетки, органы, ткани и организм в целом.
К прямому действию относится повреждающее действие ядов, направленное, например, непосредственно на клетку (цианистый калий угнетает клеточное дыхание, ингибирует фермент цитохромоксидазу). Прямое нарушение жизнедеятельности клетки, ее повреждение могут быть вызваны отсутствием кислорода, чрезмерно низким значением рН, низким осмотическим давлением в окружающей среде, недостатком ионов кальция, действием ультрафиолетового или ионизирующего излучения и т.д. (табл. 5.1).
Таблица 5.1. Экзогенные и эндогенные повреждающие факторы и их влияние на клетки (Кожока Т.Г., 2007)
| Повреждающее действие и повреждаемые структуры |
| Слущивание клеток эпителия в кишечнике. Нарушение межклеточных контактов |
| Денатурация белков, плавление ДНК, пероксидация липидов |
| Повышение вязкости липидного слоя мембран и нарушение их работы |
| Инактивация определенных ферментов и рецепторов |
Ультрафиолетовое излучение | Фотохимическое повреждение нуклеиновых кислот, белков и липидов мембран. Эритема, летальное и мутагенное действие УФ на микроорганизмы |
| Фотосенсибилизированное окисление клеточных структур, например при гематопорфирии |
Недостаток кислорода (гипоксия) | Повреждение клеточных структур вследствие недостатка АТФ |
Окончание табл. 5.1
| Повреждающее действие и повреждаемые структуры |
| Повреждение клеточных структур свободными радикалами |
Избыток кислорода или чрезмерное образование кислородных радикалов (оксидативный стресс) | Повреждение клеточных структур свободными радикалами |
Пищевая недостаточность антиоксидантов | Повреждение клеточных структур свободными радикалами |
Изменение ионного состава в окружающей среде | Нарушение возбудимости, спонтанная возбудимость, осмотический дисбаланс, набухание клеток и отек ткани |
В основе воздействия ксенобиотиков и их метаболитов на клетки лежит ряд общих механизмов:
• нарушение энергетического обмена;
• нарушение гомеостаза внутриклеточного кальция;
• активация свободнорадикальных процессов в клетке;
• нарушение синтеза белка и клеточного деления;
• повреждение клеточных мембран.
Все эти механизмы тесно связаны друг с другом.
Воздействие токсичных веществ приводит к повреждению клеток и сопровождается их функциональными либо структурно-функциональными изменениями.