Истощение озонового слоя это – Истощение озонового слоя — это… Что такое Истощение озонового слоя?

2) продолжать работу по определению причин изменений озонового слоя и оценивать вредные свойства новых химикатов в отношении разрушения озона и влияния на изменение климата в целом; 

3) продолжать предоставлять информацию о технологиях и замещающих соединениях, позволяющую использовать холодильную технику, кондиционирование воздуха и теплоизоляционные пеноматериалы, не нанося ущерба озоновому слою.

Химические канцерогены ответственны за возникновение до 80-90% всех злокачественных опухолей человека. Канцерогенез в настоящее время большинством исследователей рассматривается как многостадийный процесс, в котором следует различать 3 главные стадии: инициацию, промоцию и прогрессию. Принято считать, что существуют 2 типа агентов, различающиеся по механизмам своего действия: инициаторы и промоторы. Действие инициаторов необратимо, действие промоторов до определенного момента обратимо. Оказалось, что большинство «сильных» канцерогенов обладают и инициирующими, и промоторными свойствами, а все промоторы, за редкими исключениями, проявляют канцерогенную активность, если их применять в высоких дозах и достаточно долго. Деление на инициаторы и промоторы в определенной степени соответствует делению канцерогенов на генотоксические и негенотоксические.

Под детоксикацией подразумевается такой процесс, при котором токсические чужеродные вещества, в частности, химические соединения, поступившие в организм, подвергаются значительным изменениям, вследствие чего токсичность исходных веществ уменьшается. Однако известны случаи, когда в результате превращений чужеродных веществ в организме образуются более токсичные соединения, чем исходные. Такие реакции называют «летальным» синтезом.

Для детоксикации ксенобиотиков (чужеродные для организмов химические вещества) большое значение имеют:

— скорость всасывания, 

— характер распределения по органам и тканям,

-длительность пребывания в организме, 

— метаболические превращения и пути выведения, а также: 

— физико-химические свойства и реакционная способность самого вещества и его метаболитов.

Детоксикация химических соединений осуществляется посредством метаболического превращения и химической или энзиматической конъюгации, но может происходить и в одну фазу.

Метаболические превращения осуществляются при помощи ферментов, которые локализованы в эндоплазматическом ретикулуме клеток печени — микросомальной фракции и известны как оксидазы «смешанной функции» (ОСФ). Последние катализируют широкий круг реакций, но все они могут быть сведены к одному общему механизму, а именно, к гидроксилированию. Для этих реакций требуются восстановленный кофермент никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный (НАДФ-Н) и кислород.

Об активности ОСФ печени в условиях эксперимента обычно судят по содержанию цитохрома Р-450 в микросомальной фракции гомогената печени.

Микросомальные энзимы катализируют метаболизм чужеродных для организма веществ, не затрагивая сходные типы реакций эндогенных соединений.

Микросомальные ферменты действуют в основном на жирорастворимые вещества, что обусловлено высоким содержанием липидов в микросомах, создающих как бы барьер для гидрофильных веществ.

Следовательно, многие химические вещества метаболизируются в менее токсичные соединения с участием ОСФ. Некоторые из них могут выступать в роли ингибиторов или индукторов, что соответственно влияет на процессы детоксикации. Вместе с тем, некоторые ксенобиотики могут метаболизироваться другими (не микросомальными) ферментами межуточного обмена, например, алкогольдегидрогеназами и альдегиддегидразами и некоторыми эстеразами.

Конъюгация является реакцией синтеза чужеродного вещества с эндогенными молекулами или их группировками (аминокислоты, глюкуроновая или серная кислоты и др.). В результате этого молекула яда становится более полярной, менее жирорастворимой и легче выделяется из организма.

Различные превращения токсических веществ, если они не являются химически инертными, в организме сводятся в основном к таким реакциям, как:

— окисление, 

— восстановление, 

— гидролиз и 

— синтез (конъюгация),

или любому сочетанию этих четырех процессов.

Наиболее распространенным путем детоксикации является реакция окисления, Так, этиловый спирт через стадию альдегида окисляется до уксусной кислоты; бензол — до фенола, гидрохинона, пирокатехина и, в меньшей степени, до ненасыщенной муконовой кислоты. Некоторые органические соединения полностью окисляются до углекислоты и воды.

Примером окисления токсических веществ с «летальным» синтезом могут служить хлорорганические пестициды группы диенового синтеза (алдрин, гептахлор и др.). Эти вещества под влиянием окислительных микросомальных ферментов эпоксидаз превращаются в организме в соответствующие эпоксиды, которые по своей токсичности превышают исходные соединения. Ядовитость метилового спирта также связывают с его окислением и образованием в условиях организма формальдегида и муравьиной кислоты.

Реже чужеродные вещества в процессе детоксикации в организме подвергаются восстановлению. Так, например, ароматические нитросоединения восстанавливаются в гидроксиламины и соответствующие амины; пикриновая кислота — в пикраминовую, нитраты — в нитриты, хлоралгидрат — в трихлорэтиловый спирт.

Относительно редко процесс детоксикации осуществляется путем гидролиза. Примером такого процесса может служить ацетилхолин, который в организме под влиянием фермента холинэстеразы распадается на уксусную кислоту и холин.

Чаще всего детоксикация чужеродных веществ в организме определяется способностью их вступать в синтетические процессы с образованием парных или конъюгированных соединений. Это осуществляется в том случае, если молекула соединения содержит гидроксильную, карбоксильную, аминную или сульфгидрильную группы. Если же таковые отсутствуют, то они могут быть приобретены в результате окисления, восстановления или гидролиза. В таких случаях детоксикация осуществляется обычно в две фазы: в первой происходит окисление, восстановление или гидролиз, а во второй — конъюгация. В этих условиях токсические вещества подвергаются в печени изменениям, которые как бы «подготавливают» яд к последующим синтетическим реакциям.

Известны следующие синтетические реакции: образование парных соединений с глюкуроновой, гиппуровой, меркаптуровой и орни-туровой кислотами, глутаминовая и сульфатная конъюгации, ацетилирование и метилирование, а также синтез тиоцианата. При этом одно и то же чужеродное вещество может подвергаться в организме различным превращениям.

Большинство реакций конъюгации у млекопитающих ведет, как указывает Р. Вильяме (1965), к образованию сильно ионизированных продуктов, которые легко выводятся из организма преимущественно почками. Образующиеся при этом продукты менее токсичны, чем их предшественники.

Универсальным способом обезвреживания является образование парных соединений с глюкуроновой кислотой. Глюкурониды могут образовываться в организме, если токсическое вещество имеет либо приобретает в результате реакции окисления или восстановления гидроксильную и карбоксильную, а также аминную и реже сульфгидрильную группы. Источником глюкуроновой кислоты являются глюкоза и гликоген.

Связываться с глюкуроновой кислотой могут спирты и фенолы, а также ароматические кислоты. Если она реагирует с соединениями, содержащими гидроксильную группу, образуются вещества типа простых эфиров, если же кислую группу,— сложные эфиры. Например, трихлорэтиловый спирт с глюкуроновой кислотой образует урохлораловую кислоту. Примером сложных эфиров могут служить глюкурониды салициловой кислоты. Образующиеся глюкурониды менее токсичны, чем соответствующие свободные вещества, и лучше растворяются, что облегчает их выведение из организма.

Образование гиппуровой кислоты из введенной извне бензойной при участии глицина (гликокола) известно уже давно. По скорости образования и выделения гиппуровой кислоты после нагрузки организма бензойной кислотой судят об обезвреживающей способности печени (проба Квика).

В конъюгацию с глицином вступают в основном ароматические соединения как карбоциклические, так и гетероциклические (пиридин, фуран, тиофен). При этом имеющаяся или образующаяся в процессе окисления карбоксильная группа связывается с глицином.

Меркаптуровые кислоты или их предшественники образуются в тех случаях, когда токсические вещества в процессе биотрансформации способны реагировать с восстановленным глютатионом печени или цистеином. К таким относятся многие соединения ароматических и алифатических углеводородов, галоидуглеводороды, у которых галоид входит в ядро. Указанные соединения вступают во взаимодействие вначале с сульфгидрильными группами указанных субстратов, а затем образующийся арил- или алкилцистеин ацетилируется в меркаптуровые кислоты, которые выделяются из организма с мочой. Необходимо отметить, что меркаптуровые кислоты не являются физиологическими продуктами обмена веществ, так как они образуются и выделяются только при введении в организм указанных выше веществ. Образование меркаптуровых кислот рассматривается как процесс детоксикации указанных химических веществ.

Связывание чужеродных веществ возможно также с остатками уксусной (ацетилирование) и серной кислот (сульфатная конъюгация).

Ацетилирование — реакция, которая характерна для соединений, содержащих аминогруппу (ароматические амины, сульфаниламиды, производные гидразина и др.). Осуществляется она после активации соответствующими ферментами (ацетилазами) ускусной кислоты, в результате чего последняя становится акцептором для аминогрупп токсических веществ, поступивших в организм. Ацетильная группа, используемая для ацетилирования аминов, образуется при метаболизме углеводов, жиров и белков. Образование парных соединений серной кислоты характерно для детоксикации фенолов.

Одним из наиболее распространенных процессов обезвреживания чужеродных веществ в организме является метилирование — введение в молекулу яда метильных групп. Основным источником метильных групп для метилирования различных соединений служит метионин. Метилированию подвергаются фенолы, алифатические амины, азотсодержащие гетероциклы и, вероятно, тиолы. В реакцию с метионином в основном вступает атом азота. Например, гетероциклы типа пиридина с метионином образуют М-метилпиридингидроксид. Однако для этой реакции необходима активная форма ме-тионина, которая образуется ферментативным путем из метионина и АТФ.

В результате детоксикации чужеродных веществ, которая происходит путем различных химических и биохимических превращений, образуются в основном малотоксичные парные соединения, которые выделяются теми или иными путями из организма. На эти процессы расходуются многие метаболиты, которые образуются в основном из углеводов или аминокислот. К таким углеводам относятся глюкоза, гликоген и, возможно, рибоза, а к аминокислотам —цистеин, глицин, метионин, глутаминовая кислота и серии, а также глутатион восстановленный.

При этом необходимо учитывать, что если на обезвреживание яда израсходуется значительное количество того или иного метаболита, то в организме образуется его дефицит, который в свою очередь может оказаться опасным. Например, если на образование меркаптуровых кислот будет израсходовано много восстановленного глутатиона или цистеина, то это может вызвать ряд патологических сдвигов (образование катаракты, торможение роста у детей и др.). Поэтому, зная причину отравления и пути детоксикации того или иного яда, необходимо наряду с лечебными средствами применять такие вещества (метаболиты), которые расходуются на обезврежи-ванне.

Можно также в зависимости от яда способствовать или препятствовать процессу окисления. Например, для веществ с «летальным» синтезом полезными окажутся антиоксиданты (например, а-токоферол, галаскорбин и др.). Учитывая, что процессы детоксикации в основном протекают в печени, большое значение имеет функциональное состояние этого органа. Врач, оказывая специальную помощь пострадавшему, всегда должен использовать лечебные средства, направленные на повышение обезвреживающей функции печени. Для стимуляции этой функции при отравлении ядами, даже не поражающими ее паренхиму, следует назначать глюкозу, а также витамины (холина хлорид, фолиевую кислоту, пиридоксина гидрохлорид, цианокобаламин).

Пути выведения яда из организма во многом зависят от его физико-химических свойств. Основными органами экскреции являются:

— почки, 

— пищевой канал, 

— легкие и 

— кожа.

Через почки с мочой обычно выводятся различные хорошо растворимые в воде неэлектролиты и электролиты, а также многие нерастворимые органические и неорганические вещества (соли, большинство алкалоидов и гликозидов). Чужеродные вещества выделяются почками обычно путем фильтрации в клубочках, экскреции в канальцах (йодиды, пенициллин и др.) и диффузии.

Липоидорастворимые неэлектролиты, особенно те, которые плохо растворяются в воде, например углеводороды, практически почками не выводятся.

Для выделения веществ почками имеет значение и их способность вступать в химические реакции, определяющие уровень канальцевой секреции вещества или его активной реабсорбции и протекающие при участии энзимов. Так, для переноса глюкозы через мембраны канальцев необходимо предварительное ее фосфорилирование под влиянием почечной фосфатазы.

На скорость выделения яда почками может влиять его токсическое действие на почечную ткань. Так, этилен- и диэтиленгликоль, сильнее поражающие паренхиму почек, чем пропиленгликоль, выводятся с мочой медленнее. К подобным веществам относятся также соединения ртути, мышьяка, висмута и др.

Элиминация яда может происходить через желудочно-кишечный тракт, а также с желчью через печень. Этим путем выделяются в основном вещества, плохо растворимые в воде (хлорированные углеводороды, тяжелые металлы, галогены и др.).

Существуют методы, при помощи которых можно ускорить выведение токсических веществ из организма:

— усиление естественной детоксикации;   

— усиление искусственной  детоксикации   организма;   

— антидотной детоксикации.

К методам усиления естественной детоксикации относятся: очищение желудка, кишок и форсированный диурез. Появление рвоты, которую можно усилить рвотными средствами, рассматривается как защитная реакция организма, направленная на выведение токсического вещества.

К промыванию желудка обычными способами следует относиться с осторожностью, так как могут возникнуть аспирация с последующим развитием пневмонии, ларингоспазма и др. Поэтому промывать желудок рекомендуется через зонд. После промывания вводят различные адсорбенты.

Слабительные средства действуют недостаточно быстро, чтобы препятствовать всасыванию яда и поэтому с целью ускорения детоксикации организма не применяются.

Метод форсированного диуреза является достаточно универсальным способом ускоренного удаления токсических веществ, выделяемых из организма с мочой. Основан он на проведении гидратационной терапии и введении осмотических диуретиков или салуретиков. При этом сперва вводят внутривенно в течение 2—3 ч 1,5—2,5 л (водная нагрузка) изотонический раствор глюкозы, затем внутривенно маннит (10% раствор из расчета 1 г/кг) или мочевину (30% раствор в 10% растворе глюкозы в дозе 1 г/кг).

Из салуретиков применяется фуросемид внутривенно в дозе от 40 до 200 мг. При форсированном диурезе необходимо контролировать содержание электролитов, особенно калия, а также натрия, кальция и концентрацию мочевины в крови. Форсированный диурез резко увеличивает выведение яда из организма и улучшает прогноз при отравлении.

Метод противопоказан при сердечно-сосудистой недостаточности, нарушении функции почек.

К методам искусственной детоксикации организма относятся:

— гемодиализ, 

— перитонеальный диализ и

— детоксикационная гемосорбция.

Ранний гемодиализ, проводимый с помощью аппарата «искусственная почка», ускоряет выведение из организма токсических веществ и считается одним из наиболее эффективных методов очищения организма,

Перитонеальный диализ основан на активном выведении токсического вещества в перитонеальную жидкость.

Детоксикационная гемосорбция проводится при помощи специального детоксикатора (портативный аппарат с набором колонок, заполненных древесным углем — сорбентом). Указанные методы эффективны, однако для их осуществления требуются определенные условия и аппаратура, а также высококвалифицированные специалисты.

Стимуляция дыхания углекислотой способствует ускорению выведения газо- и парообразных веществ (окиси углерода, эфиров и др.) легкими.

Процессы детоксикации можно ускорить влиянием на активность ферментов (например, на оксидазы «смешанной функции»), метаболизирующих токсические вещества, использованием индукторов.

Совокупность материковых, океанических, атмосферных вод Земли – это…:

а) атмосфера;

б) гидросфера;

в) криосфера;

г) литосфера;

д) биосфера.

Ответ

Совокупность материковых, океанических, атмосферных вод Земли – это б) гидросфера.

Гидросфе́ра (от др.-греч. Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар) — это водная оболочка Земли. Она образует прерывистую водную оболочку. Средняя глубина океана составляет 3800 м, максимальная (Марианская впадина Тихого океана) — 11 022 метра. Около 97 % массы гидросферы составляют соленые океанические воды, 2,2 % — воды ледников, остальная часть приходится на подземные, озерные и речные пресные воды.

Общий объём воды на планете около 1 532 000 000 кубических километров. Масса гидросферы примерно 1,46*10²¹ кг. Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты. Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, в которых растворены соли (в среднем 3,5%), а также ряд газов. Верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворенного кислорода — 8 трлн тонн. Область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а также прибрежные зоны.

В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные воды и подземные воды. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % — подземные воды, около 2 % — льды и снега, около 0,02 % — поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников,снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.

Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.

Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В гидросфере впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу. Океаническую кору слагают осадочный и базальтовый слои.

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Учебное пособие. –М.: ДОНИТИ, 2010.
   

2. Горелов А.А. Экология (курс лекций). Учебное пособие. – М.: Центр. 2012.
   

3. Елисеева Н.В., Власова Н.М., Амбарцумян Л.И. Экология. – Краснодар: ООО «Атриум», 2004.
   

4. Моисеев А.Н. Экология в современном мире // Энергия. 2006. № 4.
   

5. Экология / Под общ. ред. А.В. Татая. –М.: Юрайт, 2012.