现代生命科学导论期末论文

1、12031316 刘江武人类疾病与环境的关系前言:环境与人体的关系是生物发展史上长期形成的一种互相联系、相互制约和相互作用的关系。由于客观环境的多样性和复杂性以及人类特有的改造和利用环境的主观能动性,使环境和人体呈现着极其复杂的关系。根据现代科学的研究,许多疾病与环境因素(大气、土壤、水、居住条件等密切相关。深入研究环境与人体的关系,阐明他们之间的相互关系的规律,对于更好地利用环境因素、消除污染、预防疾病、增进健康,具有十分重要的意义。关键词:人体、环境、疾病、污染人体由环境中摄取空气、水和食物,每天大约需要12m3的空气、2-3升的水以及1.5公斤的食物。这些物质进入机体后,经过消化、分解,

2、去粗取精,吸收、同化,组成机体细胞和组织的各种成分,并产生能量,维持着人体的生命活动(繁殖、生长、发育和工作等。同时,机体又将摄入体内的不需要的代谢产物,通过各种途径,排入环境,在环境中又进一步的变化,作为其他(动、植物的营养物质,再被人体所摄取。这种环境与人体之间所进行的物质和能量的交换,反复循环,以至无穷。物质的基本单元是化学元素,有人对环境和人体组织中的化学元素作了全面的分析,发现构成人体组织的各种元素和环境中元素的分布丰度明显相关。环境和人体之间所进行的物质和能量的交换,以及环境中各种因素(物理的、化学的、生物的对人体的作用,一般保持着平衡状态。这种平衡不是一成不变的,而是经常处于变动

3、之中,是一种动态平衡。自然界是不断变化的,环境的构成及状态的任何改变(包括自然的或人为的污染,都会不同程度的影响到人体的生理活动,人体又利用机体内部的调节及改造环境,以适应变化着的环境,以维持着这种平衡,平衡的实现是保持人体经常处于健康状态的基本条件。从原始生命出现到现在,大约经历了30-35亿年,而原始人类的出现,大约是在300万-500万年以前,人类文明史只有几千年。生物和人类都是地球环境演化到一定阶段的必然产物。在生物进化过程中,生命对环境既适应又矛盾,在这种对立统一的法则下,生命不断发展,由低级到高级,从简单到复杂,由单一性到多样性,随着环境条件的变化,生态平衡的破坏,使一些不适应的物

4、种被消灭、淘汰;而另一些对环境适应性较强的物种与变化了的环境又建立了新的平衡,使这些物种得以存活和发展。在人类长期发展的历史过程中,人体对环境的变化形成了巨大的调节机能,以适应环境的任何异常变化,只要环境条件改变不超过人体的适应范围,就不造成机体对环境适应力平衡的破坏,人体的健康及生活能力也就不会受到影响。但人体对环境变化的这种适应能力是有限的,如果环境条件出现任何激烈的异常改变(如气象条件的剧变,自然的或人为的污染,超越了人类正常的生理调节范围,就可引起人体某些功能、结构发生异常反应,甚至呈现病理变化,使人体产生疾病或影响寿命。环境条件的变化能否造成环境与人体之间生态平衡的破坏,取决于许多条

5、件。一方面取决于环境因素(化学的、物理的、生物的的特性、变化的强度、持续作用时间;另一方面还取决于机体状况(性别、年龄、健康状况、生理条件和接触方式。因此,在一般情况下,并不是只要有环境条件的异常改变,就会对所有人群带来有害影响,而是受影响的人群比例呈现着金字塔形分布,从下往上分别为生理负荷增加(不引起生理变化,生理变化不明显,生理代偿状态、患病、死亡。(一生物因素生物圈中的生命物质都是相互依存、相互制约的,它们之间不断进行物质能量和信息的交换,共同构成生物与环境的综合体,即生态系统。人类依靠生物构成稳定的食物链,从而获得生存所必需的营养素;利用生物制成药物防治疾病;绿化美化环境陶冶情操等。生

6、物本身在不断繁衍过程中为人类造福的同时,也有对人类健康不利的一面。但,由于人类通过生产、生活经验的积累,对环境中生物因素危害健康的规律已有所了解,并有了丰富的预防和控制经验,因而生物因素危害人类健康和生命的严重性已有下降。(二化学因素人类生存的环境中有天然的无机化学物质、人工合成的化学物质以及动植物体内、微生物内的化学组分。天然存在的无机化学物质是构成机体的主要物质,有些元素在生物体内含量很少,但不可缺少,称为微量元素很多化学元素在正常接触和使用情况下对机体无害,过量或低剂量长时期接触时会产生有害作用。环境中常见的化学因素包括金属和类金属等无机化合物;煤、石油等能源在燃烧过程中产生的硫氧化合物

7、、氮氧化合物、碳氧化合物等;生产过程中的原料中间体或废弃物;食品添加剂及以粉尘形态出现的无机和有机物质。化学物质在创造人类高度文明的同时,也给人类健康带来不可低估的损害。1、人体健康与化学元素的关系人体中含有大量的化学元素。在这些元素中,除碳、氢、氧、氮能形成各种体内的有机物质以外,其他元素都各以一定的化学形态和结构形成各种生物配合体、功能蛋白质、酶等存在于人体组织中,或作为组成人体结构的材料。或作为血氧运输的载体、或作为酶的激活剂、或作为体液中电解质平衡的调节剂,或作为人体细胞间的信息传递的通讯员,这些元素协同作用,共同完成人体的新陈代谢功能。但是,由于人类在长期进化过程中,并没有形成对现代

8、社会环境中,无论在数量、还是在质量方面的巨大变化的元素的生态适应机制,环境中有些元素对于人体是必需的,有些是非必需的,不是可有可无的。而人体中任何一种化学元素超过一定的标准都会成为对人体的有害元素。例如,铁是人体必需的元素,具有造血、组成血红蛋白、传递电子和氧,维持器官功能的作用,但人体摄人过量的铁,就会损伤胰腺和性腺,甚至引起心衰、糖尿病和肝硬化。其他很多元素也如此。从古至今,人体中的微量元素的变化是由环境污染而造成的。随着人类新技术的发展和对地球资源的开发利用,现代环境中的很多元素大大超过了过去的环境。因此,人体中各微量元素的含量水平也大大超过了过去的人。而其中许多元素对人体的健康构成危害

9、。它们在人体中有隐藏毒性,当高于某一值时,人体便发生中毒,甚至死亡。2、人体对污染物的富集人类利用自己的智能得到的物质越多,“潘多拉魔盒”效应也越明显。据统计,已有96000种化学品进入了人类环境。这些化学品在给人类生活带来巨大利益的同时,也带来了大量的环境问题。“滴滴涕”的发明者由于发明了“滴滴涕”而获得诺贝尔奖,而现在许多国家因其对环境和人体造成危害,已将“滴滴涕”列为禁用品。科学家发现,人体对环境中某些元素具有惊人的富集效应。美国的科学家在长岛河口区做过这样的实验,大气中“滴滴涕”浓度很低,但经过食物链放大,进入人体的“滴滴涕”浓度可达大气“滴滴涕”浓度的1000万倍以上。现代科学证明,

10、人体对有毒物质的富集放大是惊人的。世界上有名的公害事件,包括日本水侯县受汞毒害的水俟病,富山县的痛痛病及农药的污染。研究表明,工业的废水、废气、废渣排放到环境中造成环境镉污染,从而使当地居民种植的水稻等农作物含镉量超标,居民长期食用被镉污染的粮食、蔬菜等,导致体内镉负荷增高,镉在体内的生物半衰期长达10-30年,为已知的最易在体内蓄积的有毒物质。镉的不断累积,可使接触者产生各种病变。这都是由于食物链和生物富集放大的结果。3、环境污染物进入人体的途径及危害对人体健康有影响的环境污染物主要来自工业生产过程中形成的废水、废气、废渣,包括城市垃圾等。环境污染物影响人体健康的特点,一是影响范围大,因为所

11、有的污染物都会随生物地球化学循环而流动,并且对所有的接触者都有影响;二是作用时间长,因为许多有毒物质在环境中及人体内的降解较慢。环境污染物进入人体的主要途径是呼吸道和消化道,也可经皮肤和其他途径进入。污染物进入人体后,由血液输送到人体各组织。不同的有毒物质在人体各组织的分布状况不同。毒物长期隐藏在组织内,并能在组织内富集,造成机体的潜在危险。除很少一部分水溶性强、相对分子质量极小的污染物可以原报排出体外,绝大部分都要经过某些酶的代谢或转化,从而改变其毒性,增强其水溶性而易于排泄。人体的肝、肾、胃肠等器官对污染物都有一定的生物转化作用。其中以肝脏最为重要。污染物在体内的代谢过程可分为两步,第一步

12、是氧化还原和水解,这一代谢过程主要与混合功能氧化酶系有关;第二步是结合反应,一般经过一步或两步反应,原属活性的有毒物质就可能转化为惰性物质而起解毒作用。但也有增大活性的现象,如农药1605在体内氧化为1600,其毒性更大。各种污染物在体内经生物转化后,经肾、消化管和呼吸道排出体外,少量经汗液、乳汁、唾液等各种分泌液排出,也有的通过皮肤的新陈代谢到达毛发而离开机体。人体除了通过上述蓄积、代谢和排泄三种方式来改变污染物的毒性外,机体还有一系列的适应和耐受机制,但机体的耐受是很有限的,超过一定的限度,人体就会出现中毒症状,甚至死亡。影响环境污染物对人体作用的因素主要有:剂量、作用时间、反应条件和个体

13、敏感性等。总的来说,不同的污染物对机体危害的临界浓度和临界时间都是不同的,只有当环境污染物在体内蓄积达到中毒值时,才会发生危害。环境污染对人体健康往往造成急性危害、慢性危害和远期危害。当污染物在短期内大量侵入人体,常会造成急性危害。当污染物长期以低浓度持续不断地进入人体,则会产生慢性危害和远期危害。生活方式的改变也会导致环境污染的疾病。如电视病、空调病、风扇病。电脑病、以及电磁干扰、核辐射、化学污染等等。仅就与人们生活密切相关的含磷洗涤废水对人体的影响来看,其副作用十分明显。食品污染也是一种环境污染,现在越来越受到人们的高度重视。(三物理因素人们在日常生活和生产环境中接触到很多物理因素,如气温

14、、气湿、气压、声波、振动、辐射(电离辐射与非电离辐射等。在自然状态下物理因素一般对人体无害,有些还是人体生理活动必需的外界条件,只有通过一定强度和(或接触时间过长时,才会对机体的不同器官和(或系统功能产生危害。随着科技进步和工业发展,人们从生活环境和生产环境中接触有害物理因素的机会愈来愈多,因而它所造成的健康危害应予足够的重视。(四社会心理因素人类健康和疾病是一种社会现象,健康水平的提高和疾病的发生、发展及转归也必然会受到社会因素的制约。社会因素一般包括社会制度、社会文化、社会经济水平,它影响人们的收入和开支、营养状况、居住条件、接受科学知识和受教育的机会等,社会因素还包括人们的年龄、性别、风

15、俗习惯、宗教信仰、职业和婚姻状况等。心理因素是指在特定的社会环境条件下,导致人们在社会行为方面乃至身体、器官功能状态产生变化的因素。心理因素着重于个体和内在情绪及对周围环境和事物的态度和观念。由于社会环境的变动常会影响个体的心理和躯体的健康,心理因素又常与社会环境密切相关,因而常称为社会-心理因素。心理紧张本是人适应环境的一种正常反应,但如果强度过大、时间过久都会使人的心理活动失去平衡,继而引致神经活动的功能失调,甚至导致情感性疾病、心身疾病的发生,严重者还可能造成各种精神性疾病。因此,应该着重强调个体心理状态须尽快地去适应社会环境的改变,使个体和不断变动着的社会环境调整为一个协调统一的整体,使社会环境的任何变动都不致使人长时间地停留在心理失衡和(或神经活动功能失调,以预防躯体疾病的发生。总之,人和环境存在着辩证统一的关系。首先它们是相互依存和相互存在条件。在漫长的历史长河中,地球环境使猿通过劳动进化成人,并发展到今日具有高度智慧的人类。离开地球人类就不能生存,更不会发展。环境虽是物质的、客观的,但作为指定阶段特定的概念和范畴,则是对人而定的。环境离开了人就不成为环境,也失去了存在的价值和意义。其次是相互作用和相互制约,环境质量的好坏制约着人类的健康和寿命,而人类的生存和发展也制约着环境的变化。人类在生产和生活过程中不断造成环境污染、土地沙化、生态破坏和资源枯竭