Проведите социологический опрос об отношении к медицинским биотехнологиям.

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 11Следующая ⇒

Составьте опросный лист, включив в него вопросы, касающиеся отношения к различным аспектам медицинской биотехнологии. Проведите опрос среди студентов своей группы, друзей и родственников. Сравните полученные результаты. Зависит ли отношение к медицинской биотехнологии от возраста, образования?

УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Темы рефератов:

1. Успехи органной терапии.

2. Этические проблемы работы со стволовыми клетками.

3. Национальные программы криосохранения биологического материала.

4. Успехи клонирования животных.

5. Этические проблемы клонирования человека (этические, социальные, правовые и др.).

6. Успехи генной терапии.

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература:

1. Биология [Текст] / под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – Т. 1, 2.

2. Биология: руководство к практическим занятиям [Текст]: учебное пособие для студентов стоматологического факультета / под ред. В.В. Маркиной. – М.: Гэотар-Медиа, 2010. – 448 с.

Дополнительная литература:

1. Сазыкин Ю.О., Орехов С.Н., Чакалева И.И. Биотехнология. [Текст]: учебное пособие для студентов высших фармацевтических учебных заведений – М.: Академия, 2006. – 204 с.

2. Кузьмина Н.А. Основы биотехнологии [Электронный ресурс]: учебное пособие для студентов биологического факультета. - http: //www.biotechnolog.ru/

Модуль 2. Генетическая безопасность и здоровье человека

Физические факторы мутагенеза

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ

Знать: возможные источники физических мутагенов в окружающей среде; молекулярные механизмы возникновения мутаций; возможне источники бытовых мутагенов.

Уметь: составлять примерные рекомендации по уменьшению вредного влияния физических мутагенов.

Владеть: навыками оценивать влияние мутагенов на организм человека.

ЗАДАНИЯ В ТЕСТОВОЙ ФОРМЕ

Выберите один правильный ответ:

1. К ФИЗИЧЕСКИМ МУТАГЕНАМ МОЖНО ОТНЕСТИ

1) понижение температуры воздуха на 5-10 градусов

2) хлор-содержащие препараты

3) излучение микроволновой печи

4) сильный шум

2. ПРИ ИОНИЗАЦИИ ЦИТОПЛАЗМЫ КЛЕТКИ ВОЗНИКАЮТ ОПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА

1) свободные радикалы

2) ионы тяжёлых металлов

3) антиоксиданты

4) молекулы АТФ

3. ПОВРЕЖДЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА КЛЕТКУ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

1) повреждения белка

2) повреждения РНК

3) одиночные повреждения ДНК

4) множественные повреждения ДНК

4. РАДИОПРОТЕКТОРАМИ ЯВЛЯЮТСЯ

1) некоторые свободные радикалы

2) антиоксиданты, взаимодействующие с продуктами ионизации

3) соли тяжёлых металлов

4) атомы кислорода и водорода

5. К ПОВЫШЕНИЮ РАДИАЦИОННОГО ФОНА ЗЕМЛИ МОЖЕТ ПРИВЕСТИ

1) неконтролируемая вырубка лесов

2) развитие самолётостроения

3) постройка новых ГЭС

4) увеличение числа АЭС

6. СТАДИЯ МИТОЗА, НАИБОЛЕЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ К ДЕЙСТВИЮ ФИЗИЧЕСКИХ МУТАГЕНОВ

1) метафаза

2) анафаза

3) профаза

4) интерфаза

7. ФИЗИЧЕСКИЙ МУТАГЕН, ПРИМЕНЯЕМЫЙ В СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ

1) ультрафиолетовый свет

2) СВЧ - лучи

3) рентгеновские лучи

4) длинноволновая радиация

8. Электромагнитный смог – это:

1) результат использования электротехники с дефектами

2) один из вариантов физического загрязнения среды

3) загрязнение атмосферы радоном

4) результат пассивного курения

9. Прибор, снижающий вредное воздействие электромагнитного излучения:

1) увлажнитель воздуха

2) очиститель воздуха

3) ионизатор воздуха

4) соляная лампа

10. ОБРАЗОВАНИЕ ДИМЕРОВ ТИМИНА В МОЛЕКУДЕДНК ОБУСЛОВЛЕНО:

1) азотистой кислотой

2) перикисью водорода

3) рентгеновским излучением

4) ультрафиолетовым излучением

Эталоны ответов: 1.3), 2.1), 3.3), 4.2), 5.4), 6.4), 7.1), 8.2), 9.3). 10.4).

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК

Мутагены – это различные факторы, вызывающие мутации - изменения в наследственных структурах (генах, хромосомах).

По происхождению мутагены классифицируют на:

- эндогенные - образующиеся в процессе жизнедеятельности организма

- экзогенные - все прочие факторы, в том числе и условия окружающей среды.

По природе возникновения мутагены классифицируют на:

физические,
химические
биологические:

На человека, как правило, действует комбинация мутагенных факторов.

К физическим мутагенам относятся:

- ионизирующее излучение (альфа-, бета-, гамма-, нейтронное, рентгеновское),

- коротковолновое ультрафиолетовое излучение,

- СВЧ-излучение,

- электромагнитных полей, источниками которых, в том числе, являются и бытовые приборы (компьютеры, мобильные телефоны и т.д.).

- действие экстремальных температур,

- вибрация

- высокое давление

Этот вид мутагенов является самым сильным.

Действие ионизирующего излучения особенно опасно, т.к. обладает большой проникающей способностью. Оно сновано на ионизации компонентов цитоплазмы клетки (например воды) и ее ядерного матрикса. В результате образуются высокоактивные химические вещества (ионы Н⁺, ОН^-, свободные радикалы), вступающие в химические, которые различным образом действуют на клеточные структуры, например вызывают разрыв нитей ахроматинового веретена деления, разрыв цепи ДНК, изменяют азотистые основания, расщепляют органические вещества.

Известны следующие механизмы мутагенного воздействия ионизирующего излучения.

1. Непосредственное воздействие частиц с высокой энергией на ДНК, которое приводит к ее разрывам: одиночным (под воздействием гамма-квантов, рентгеновских лучей) или множественных (под воздействием альфа-частиц, нейтронного излучения). Это универсальный механизм возникновения хромосомных перестроек (мутаций) на всех стадиях клеточного цикла, но он действует очень грубо – обычно клетки теряют способность к нормальному делению и погибают. К разрывам ДНК приводит и ультрафиолетовое облучение.

2. Опосредованное воздействие ионизирующих факторов связано с нарушением структуры ферментов, контролирующих репликацию, репарацию и рекомбинацию ДНК. Этот механизм наиболее эффективно действует в синтетическом периоде интерфазы. При больших дозах мутагенов клетки погибают. Поскольку раковые клетки делятся непрерывно, то облучение является универсальным средством подавления развития метастазов при онкологических заболеваниях – непрерывно делящиеся раковые клетки более уязвимы, чем медленно пролиферирующие или непролиферирующие нормальные клетки. Опосредованное воздействие ионизирующих факторов индуцирует самые разнообразные генные и хромосомные мутации. При опосредованном действии ионизирующих факторов их мутагенный эффект может быть снижен с помощью специальных веществ – радиопротекторов - различных антиоксидантов, взаимодействующих с продуктами ионизации. В то же время, мутагенный эффект может быть усилен, например, высокая температура повышает мутагенный эффект радиации.

Ионизирующая радиация действует неспецифически, характеризуется отсутствием пороговой дозы и кумулятивным эффектом (способна накапливаться в организме - один и тот же эффект будет получен как при однократном облучении дозой 20 рад, так и при воздействии четыре раза по 5 рад.), причем мутации могут проявляться в последующих поколениях. Чувствительность организмов к действию ионизирующей радиации разная - летальная доза (разовая минимальная, вызывающая смертельный исход) для человека – 600 рад или 6 Гр (для мыши – 900 рад или 9 Гр; для амебы – 100000 рад или 1000 Гр.).

Радиационный фон Земли повышается за счет испытаний ядерного оружия; использования ядерных взрывов в мирных целях; роста числа АЭС (проблема утилизации радиоактивных отходов); внедрения изотопных методов в лечение и рентгенодиагностику в медицине, промышленности и сельском хозяйстве; экстремальных выбросов во внешнюю среду радиоактивных компонентов в результате катастроф на АЭС, утери, кражи источников радиации, радиоактивного загрязнения внешней среды в ходе терактов.

Известно, что примерно 25% от общего числа естественных мутаций обусловлено энергией естественного фона радиации. Удвоение энергии радиации в среде может существенно повлиять на здоровье нынешнего и будущих поколений.

Особенности мутагенного действия ультрафиолетовых лучей. ДНК интенсивно поглощает жесткий ультрафиолет с длиной волны ≈ 254 нм. Основным результатом этого процесса является образование нуклеотидных димеров: два нуклеотида, расположенных рядом в одной цепи ДНК, «замыкаются» сами на себя, образуя пары «тимин–тимин» или «тимин–цитозин». При репликации ДНК напротив такой пары в достраивающейся цепи могут стать два любых нуклеотида, т.е. принцип комплементарности не выполняется. Ультрафиолетовый свет – это сравнительно мягкий мутаген, поэтому его широко используют в селекции растений, облучая проростки, или для получения искусственного загара в солярии. Однако, применяя ультрафиолетовое излучение, нужно помнить о правильном выборе дозы облучения для предотвращения возникновения мутаций.

Особенности мутагенного действия экстремальных температур. Собственный мутагенный эффект экстремальных температур не доказан. Предполагалось, что усиление теплового движение атомов в молекулярных структурах должно способствовать мутационному процессу. Было показано, что очень низкие или очень высокие температуры нарушают деление клетки (возникают геномные мутации). Экстремальные температуры могут усиливать действие других мутагенов, поскольку снижают ферментативную активность репарационных систем. Так повышение температуры окружающей среды приводит к увеличению частоты мутаций у дрозофилы, у курящих людей чаще, чем у некурящих, наблюдается рак губы.

Электромагнитные излучения, даже очень слабые, тоже обладают мутагенным действием. Источниками ЭМИ являются компьютеры и мобильные телефоны, телевизор, микроволновая печь, электронные часы и др. Эти приборы формируют «электромагнитный смог», он превышает фоновые показатели в 10-20 раз. Причем чем выше мощность прибора, тем агрессивнее поле. Наиболее мощное у СВЧ-печей, холодильников с системой «без инея», электроплит и мобильных телефонов. Сравнительно безвредным считается низкочастотное переменное поле, распространяющееся от электросети. Дейтвие ЭМИ может быть причиной функциональных расстройств ЦНС (субьективные ощущения – повышенная утомляемость, сонливость или нарушение сна, головные боли). При систематическом облучении возможны стойкие нервно-психические расстройства, нарушения работы сердца (замедление пульса), изменение АД, изменение гормонального фона (снижение продукции тиреотропного гормона, влияющего на работу щитовидной железы и скорость обменных процессов), снижение иммунитета и ускоренное старение организма.

Исследование действия сотовых телефонов на здоровье человека началось в 1999 г. Доказано, что излучение от них повышает риск развития рака мозга, глаз, слюнных желез, яичка (при ношении телефона на поясе брюк), провоцирует лимфомы и лейкемии. Дети, подростки и молодежь являются наиболее уязвимыми, поскольку их организм еще формируется и эти возрастные группы наиболее часто пользуются мобильным телефоном. Помимо онкологических заболеваний ношение мобильного телефона на поясе может привести к уменьшению плотности костей и развитию остеопороза.

ЭМП нельзя характеризовать как однозначно негативное – оно используется в терапии многих заболеваний, поскольку ускоряет заживление тканей, имеет противовоспалительный эффект. Физиотерапия – направление в медицине с использованием ЭМИ. Многие крупные молекулы нашего организма полярны, поэтому в результате воздействия на них непостоянного магнитного поля активизируются обмен веществ, ферментные процессы, улучшается клеточный метаболизм. Это позволяет применять магнитотерапию при отёках, лечении суставов и для рассасывания кровоизлияний. Действие импульсов постоянного тока малой силы на структуры головного мозга способствует более глубокому и спокойному сну. Такой электросон – важная часть терапии гипертонической болезни, неврастении, снохождения и некоторых сосудистых заболеваний. При острых воспалительных процессах применяют всем известное УВЧ – прибор, генерирующий электромагнитное поле ультравысокой частоты с короткой длиной волны. Ткани нашего организма поглощают эти волны и преобразуют их в тепловую энергию. В результате ускоряется движение крови и лимфы, ткани освобождаются от застоя жидкости (обычного при воспалениях), активизируются функции соединительной ткани. Аппарат для УВЧ-терапии позволяет также снимать спазмы гладкой мускулатуры желудка, кишечника, желчного пузыря, ускоряет восстановление нервной ткани, понижает чувствительность концевых нервных рецепторов, то есть способствует обезболиванию. А ещё уменьшает тонус капилляров и артериол, понижает артериальное давление и снижает частоту сердечных сокращений

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ

1. Понятие мутагенов. Типы мутагенов.

1. Виды физических мутагенов и характеристика их воздействия на клетку. Понятие радиопротекторов.

2. Радиационный фон Земли. Причины повышения радиационного фона.

3. Мутагенное действие ультрафиолетовых лучей. Примеры

4. Мутагенное действие экстремальных температур. Примеры

5. Мутагенное действие электромагнитного излучения. Примеры

6. Физиотерапия. Примеры терапевтического действия ЭМИ.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

1. Ознакомьтесь с основными факторами, отрицательно влияющими на организм человека при работе на компьютере, и санитарно-гигиеническими рекомендациями

На состояние здоровья могут влиять такие вредные факторы, как длительное неизменное положение тела, вызывающее мышечно-скелетное нарушение, постоянное напряжение глаз, воздействие радиации (излучение от высоковольтных элементов схемы дисплея и электронно-лучевой трубки), влияние электростатических и электромагнитных полей.

Светотехнические параметры дисплея, размеры экрана и символов, цветовые параметры, скорость смены информации, яркость экрана дисплея, частота смены кадров и общая освещенность в помещении влияют на состояние зрения. Низкий уровень освещенности экрана ухудшает восприятие информации, а слишком высокий – приводит к уменьшению контраста изображения знаков на экране, что вызывает усталость глаз. Основным осложнением при длительной работе на компьютере является снижение работоспособности глаз (утомление зрения) и возникновение головной боли.

Существенным фактором, влияющим на утомление глаз, является частота перевода взгляда с экрана на клавиатуру. Это объясняет большую утомляемость начинающих операторов. Работа на близком расстоянии (менее 50 см) вызывает покраснение глаз, слезотечение, резь и ощущение инородного тела в глазах, что может привести к сухости глаз, светобоязни, плохой видимости в темноте (в некоторых случаях заболевание катарактой) из-за постоянных электромагнитных излучений дисплея.

При работе дисплея регистрируется слабое рентгеновское, ультрафиолетовое, инфракрасное, микроволновое излучение, низко- и ультранизкочастотное электромагнитное поле. Исследования показали, что на состояние здоровья оператора дисплея, который проводит не менее 20 часов в неделю с комьютерными терминалами, могут влиять такие вредные факторы, как электростатические и электромагнитные поля, воздействие радиации, что может привести к появлению головных болей и дисфункции ряда органов.

У женщин выкидыши в первые три месяца беременности возникают в 2 раза чаще, чем у работающих на других производствах, вероятность рождения детей с врожденными пороками увеличивается в 2, 5 раза. Наблюдается также рост заболеваемости центральной нервной системы в 4, 6 раза, сердечно-сосудистой – в 2 раза, опорно-двигательной системы в 3 раза.

Отмечено явное ослабление работы сосудов головного мозга на 7 % за 2 часа непрерывной работы и на 20 % - за 4 часа, сосудов глаз соответственно на 16 и 43 %, нарушение работы молочной железы на 12 и 20 % и т.д. Следует отметить, что все функции и нормы рассчитаны на здорового человека, а если есть определенные патологические отклонения, то степень поражения резко возрастает.

При работе с дисплеем в течение 2-6 и более часов в день повышается риск заболевания экземой из-за наличия электростатического и, возможно, электромагнитного полей, которые являются причиной повышения концентрации положительных аэроионов в рабочей зоне оператора.

Длительная работа с компьютером приводит к снижению внимания и восприятия, ухудшению переработки информации, утомлению и головным болям, возникновению негативно-эмоциональных состояний (депрессий).

Интенсивная продолжительная работа на компьютере может быть причиной профессиональных заболеваний из-за повторяющихся нагрузок, а также из-за высокого расположения клавиатуры, неправильной высоты кресла, неправильного положения кистей рук во время работы или высокого положения поверхности стола. Заболевания включают болезни нервов, мышц и сухожилий, такие как: тендовагинит кистей, запястья, плеч; травматический эпиконделит (раздражение сухожилий предплечья и локтевого сустава); ущемление медиального нерва рук; хроническая боль шейного и поясничного отделов позвоночника из-за неизменной рабочей позы. Электромагнитные излучения ухудшают работу сосудов головного мозга (снижение памяти), глаз, могут быть катализатором ряда заболеваний.

Чтобы защитить здоровье при работе на персональном компьютере необходимо соблюдать определенные санитарно-гигиенические рекомендации. Перед началом работы нужно обратить внимание на

- положение рук при работе на клавиатуре,

- расположение верхнего края экрана по отношению к глазам,

- высоту рабочего кресла (эргономика),

- на общую освещенность.

Рекомендации по подготовке рабочего места

1. Установить на экран оптический фильтр (если нет встроенного).

Верхний край монитора должен находиться на одном уровне с глазом, нижний край экрана должен находиться примерно на 20 градусов ниже уровня глаза.

Экран компьютера должен быть на расстоянии 40-75 см от глаз.

Освещенность экрана должна быть равна освещенности помещения.

При работе с клавиатурой локтевой сустав должен находиться под углом 90 градусов.

Каждые 10 минут отводить на 5-10 секунд взгляд в сторону от экрана (например, в сторону окна).

Не работать на клавиатуре непрерывно более 30 минут.

При первых признаках боли рук немедленно обращаться к врачу.

Организовать работу таким образом, чтобы характер выполняемых операций изменялся в течение рабочего дня.

Продолжительность непосредственной работы с компьютером зависит от наличия навыков и тяжести работы и составляет: для студентов I курса – 1 час; для студентов старших курсов – 2 часа с перерывом 15-20 мин.; для преподавателей – 4 часа с перерывом 20 минут через каждые 2 часа.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒