1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg Adobe Systems logo_mu_cerne.gif Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. Ekotoxikologie terestrického ekosystému 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg Adobe Systems logo_mu_cerne.gif Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Posuzování vlivů na životní prostředí OPVK_MU.tif •Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg Adobe Systems logo_mu_cerne.gif Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Ekotoxikologie terestrického ekosystému 1.Úvod do ekotoxikologie terestrického ekosystému 2.Toxikant v terestrickém ekosystému 3.Biosystém ve vztahu k toxikantu 4.Expozice terestrického ekosystému 5.Osud toxikantů v terestrickém ekosystému 6.Účinky toxikantu na úrovni organismu 7.Účinky toxikantů na úrovni populace 8.Účinky toxikantů na úrovni ekosystému – energie, hmota 9.Účinky toxikantů na úrovni ekosystému – řízení, vývoj 10. • ÚČINEK P2280079 OZONOVÁ DÍRA • mars3 OZONOVÁ DÍRA • geo • •atmosféra bez kyslíku Þ bez ozónu •UV ZÁŘENÍ •ŽIVOT MOHL EXISTOVAT JEN V MOŘI •Fotosyntéza •O2 O3 OZONOVÁ DÍRA • geo •Fotosyntéza • •nárůst koncentrace •kyslíku Þ ozónu •UV ZÁŘENÍ •ŽIVOT VYSTUPUJE NA SOUŠ DRUHOHORY • geoler1 TŘETIHORY A ČTVRTOHORY • geoler2 OZONOVÁ DÍRA • •OZÓNOVÁ VRSTVA •UV ZÁŘENÍ •UV ZÁŘENÍ •NARUŠENÁ •OZÓNOVÁ VRSTVA • •EMISE •FREÓNŮ •SOUČASNOST geoler2 Roční průměry celkového ozonu 1962 - 2003 FP - roční průměry ozonu •(STATISTICKÁ ROČENKA ŽP ČR, 2004) OZONOVÁ DÍRA • • • • • • • •MELANOCYTY •v klidovém stavu •produkce barviva malá •POKOŽKA •vrstva dělení •buněk pokožky •UV ZÁŘENÍ •zima OZONOVÁ DÍRA • • • • • • • •MELANOCYTY •indikace UV záření •produkce barviva – melaninu •ochranný filtr pro dělící vrstvu •POKOŽKA •vrstva dělení •buněk pokožky •UV ZÁŘENÍ • • • •léto OZONOVÁ DÍRA • P7253304 OZONOVÁ DÍRA • • • • • • • •MELANOCYTY •při vysoké dávce UV •riziko rakovinného bujení •POKOŽKA •vrstva dělení •buněk pokožky •UV ZÁŘENÍ • • • •léto • RAKOVINOVÁ BUŇKA nádorové buňky-rak 2 PROTISMĚRNÉ CESTY • • • •EKOSYSTÉM • •SPOLEČENSTVO • •POPULACE • •ORGANISMUS • •ORGÁNOVÉ SOIÚSTAVY • •ORGÁNY • •TKÁNĚ • •BUŇKA • •MOLEKULA •EXPOZICE •ÚČINEK • • 2 PROTISMĚRNÉ CESTY • • • •EKOSYSTÉM • •SPOLEČENSTVO • •POPULACE • •ORGANISMUS • •ORGÁNOVÉ •SOUSTAVY • •ORGÁNY • •TKÁNĚ • •BUŇKA • •MOLEKULA •EXPOZICE •ÚČINEK • • • • ÚČINEK NA ÚROVNI 6 ORGANISMU 7 POPULACE 8 EKOSYSTÉMU 6. ÚČINEK NA ÚROVNI ORGANISMU INFORMACE PRO POUŽITÍ, čtěte pozorně ! „Běžné antibiotikum“ Nežádoucí účinky • nežádoucí účinky se při dodržení doporučeného dávkování vyskytují zřídka • Nežádoucí účinky • nežádoucí účinky se při dodržení doporučeného dávkování vyskytují zřídka • mohou se vyskytnout poruchy zažívacího ústrojí jako pocit na zvracení, zvracení, bolesti břicha a průjmy • Nežádoucí účinky • nežádoucí účinky se při dodržení doporučeného dávkování vyskytují zřídka • mohou se vyskytnout poruchy zažívacího ústrojí jako pocit na zvracení, zvracení, bolesti břicha a průjmy • vzácně se objevily poruchy jaterní činnosti, včetně zvýšených hodnot jaterních enzymů (někdy i s projevy žloutenky), které byly obvykle přechodné a vymizely po vysazení léku Nežádoucí účinky • dále se mohou vyskytnout bolesti hlavy, kožní vyrážky, zánět sliznice ústní a jazyka, kandióza v ústech, poruchy čichu většinou spojené s pachutí v ústech a zbarvení zubů, které lze obvykle odstranit odborným vyčištěním • • Nežádoucí účinky • dále se mohou vyskytnout bolesti hlavy, kožní vyrážky, zánět sliznice ústní a jazyka, kandióza v ústech, poruchy čichu většinou spojené s pachutí v ústech a zbarvení zubů, které lze obvykle odstranit odborným vyčištěním • • mohou se vyskytnout alergické reakce různé závažnosti (od kopřivky a kožních vyrážek až vzácně po šokový stav a Stevens-Johnsonův syndrom / toxickou epidermální nekrolýzu) • • Nežádoucí účinky • dále se mohou vyskytnout bolesti hlavy, kožní vyrážky, zánět sliznice ústní a jazyka, kandióza v ústech, poruchy čichu většinou spojené s pachutí v ústech a zbarvení zubů, které lze obvykle odstranit odborným vyčištěním • • mohou se vyskytnout alergické reakce různé závažnosti (od kopřivky a kožních vyrážek až vzácně po šokový stav a Stevens-Johnsonův syndrom / toxickou epidermální nekrolýzu) • • v ojedinělých případech došlo ke snížení počtu bílých krvinek nebo krevních destiček, k zánětu slinivky břišní Nežádoucí účinky • byly pozorovány přechodné poruchy centrálního nervového systému (úzkostné stavy, závratě, nespavost, děsivé sny, zmatenost, křeče) a přechodná ztráta sluchu, která se po vysazení léčby obvykle upravila • • • Nežádoucí účinky • byly pozorovány přechodné poruchy centrálního nervového systému (úzkostné stavy, závratě, nespavost, děsivé sny, zmatenost, křeče) a přechodná ztráta sluchu, která se po vysazení léčby obvykle upravila • • ojediněle se vyskytly poruchy srdeční činnosti (prodloužení QT intervalu a srdeční arytmie) a snížení hladiny krevního cukru (hypoglykémie) • • • Nežádoucí účinky • byly pozorovány přechodné poruchy centrálního nervového systému (úzkostné stavy, závratě, nespavost, děsivé sny, zmatenost, křeče) a přechodná ztráta sluchu, která se po vysazení léčby obvykle upravila • • ojediněle se vyskytly poruchy srdeční činnosti (prodloužení QT intervalu a srdeční arytmie) a snížení hladiny krevního cukru (hypoglykémie) • • při užívání léku se vyskytly případy zánětu ledvin (intersticiální nefritidy) • ÚČINEK NA ÚROVNI ORGANISMU • karcinogenní, mutagenní, teratogenní • biochemické odpovědi • fyziologické odpovědi • odpovědi na úrovni chování 6.1. KARCINOGENNÍ, MUTAGENNÍ, TERATOGENNÍ DEFINICE •KARCINOGENY – způsobují rakovinu • •MUTAGENY – způsobují změny genetické informace TERATOGENY – způsobují malformace ve vývoji embryí Rakovina •Rakovinná buňka: • vlivem změny genetické informace dochází k nekontrolovanému dělení buňky • se vymyká svou strukturou a činností celkovému řádu organismu • • • Rakovina •Rakovinná buňka: • vlivem změny genetické informace dochází k nekontrolovanému dělení buňky • se vymyká svou strukturou a činností celkovému řádu organismu • •Rozlišení nádorů: • benigní – pomalu rostoucí, neničí sousední tkáň, nevytvářejí dceřinná ložiska • maligní – rychle rostoucí, napadající a prorůstající sousední tkáně, vytváří dceřinná ložiska (metastáze) • Průběh vzniku rakoviny •pre-karcinogen •aktivace •karcinogen Průběh vzniku rakoviny •pre-karcinogen •aktivace •karcinogen •adukt s DNA •DNA . Průběh vzniku rakoviny •pre-karcinogen •aktivace •karcinogen •adukt s DNA •onkogenní exprese •karcinogenese •novotvar •DNA Průběh vzniku rakoviny •pre-karcinogen •aktivace •karcinogen •adukt s DNA •onkogenní exprese •karcinogenese •novotvar •DNA •detoxikace •oprava •T lymfocyty Příklady karcinogenů •chemikálie: aflatoxiny •postižený orgán: játra •typický zdroj: plesnivá živočišná potrava, obilí •normální cesta příjmu: orální • . Příklady karcinogenů •chemikálie: aflatoxiny •postižený orgán: játra •typický zdroj: plesnivá živočišná potrava, obilí •normální cesta příjmu: orální • •chemikálie: azbest •postižený orgán: plíce, pohrudnice •typický zdroj: stavební materiály •normální cesta příjmu: inhalace, kůží, orální • • • Příklady karcinogenů •chemikálie: aflatoxiny •postižený orgán: játra •typický zdroj: plesnivá živočišná potrava, obilí •normální cesta příjmu: orální • •chemikálie: azbest •postižený orgán: plíce, pohrudnice •typický zdroj: stavební materiály •normální cesta příjmu: inhalace, kůží, orální • • •chemikálie: vinylchlorid •postižený orgán: játra •typický zdroj: výroba PVC •normální cesta příjmu inhalace Příklady karcinogenů •chemikálie: nitroaminy •postižený orgán: nosohltan •typický zdroj: slané ryby, tabákový kouř, guma •normální cesta příjmu: orální • • Příklady karcinogenů •chemikálie: nitroaminy •postižený orgán: nosohltan •typický zdroj: slané ryby, tabákový kouř, guma •normální cesta příjmu: orální • •chemikálie: benzo/a/pyren •postižený orgán: kůže, plíce •typický zdroj: tabákový kouř, uzeniny, nedokonalé spalování •normální cesta příjmu: inhalace, orální • • • Rakovinná buňka si zachovává schopnost dělení i v tkáňových kulturách – je „věčná“. Normální buňky se v kulturách přestávají dělit asi po 50 mitozách. Příklady karcinogenů •chemikálie: nitroaminy •postižený orgán: nosohltan •typický zdroj: slané ryby, tabákový kouř, guma •normální cesta příjmu: orální • •chemikálie: benzo/a/pyren •postižený orgán: kůže, plíce •typický zdroj: tabákový kouř, uzeniny, nedokonalé spalování •normální cesta příjmu: inhalace, orální • • •chemikálie: kovový prach •postižený orgán: plíce •typický zdroj: průmysl, farmaceutický prům. •normální cesta příjmu inhalace Rakovinná buňka si zachovává schopnost dělení i v tkáňových kulturách – je „věčná“. Normální buňky se v kulturách přestávají dělit asi po 50 mitozách. MINISTERSTVO ZDRAVOTNICTVÍ VARUJE: KOUŘENÍ VÁŽNĚ POŠKOZUJE ZDRAVÍ TABÁKOVÉ POLE •DS P1010387 TABÁK P1010427 P1010428 TABÁKOVÝ KOUŘ •VYBRANÉ SLOŽKY: • nikotin • oxid uhelnatý • polyaromatické uhlovodíky • těžké kovy (např. kadmium) • radionuklidy ( např. polonium-210, olovo-210) •+ desítky dalších anorg. a organických látek PŘÍJEM KADMIA •přijatelný •denní příjem (ADI) •100 •0 •50 •(% ADI) PŘÍJEM KADMIA •přijatelný •denní příjem (ADI) •100 •0 •50 •(% ADI) •potrava •10 cigaret •zač. 20. st. PŘÍJEM KADMIA •přijatelný •denní příjem (ADI) •100 •0 •50 •(% ADI) •potrava •+ •další zdroje •10 cigaret •potrava •+ •další zdroje •10 cigaret •zač. 20. st. •konec 20. st. Příklad z ekosystémů •USA – Velká jezera • výskyt rakoviny jater a kůže u ryby Ameriurus nebulosus (vranka) byl v přímé závislosti na koncentraci PAH v sedimentech • v letech 1981 – 1987 došlo k 99 % poklesu konc. PAH Þ 75 % pokles výskytu rakoviny • Teratogeny •Riziko poškození závisí na fázi ontogeneze: •a) fáze implantace - embryo má pouze několik buněk – jakákoliv chyba je •letální • • • Teratogeny •Riziko poškození závisí na fázi ontogeneze: •a) fáze implantace - embryo má pouze několik buněk – jakákoliv chyba je •letální •b) fáze organogeneze •- rychlé dělení buněk, diferenciace tkání a orgánů •- vysoké riziko • • Teratogeny •Riziko poškození závisí na fázi ontogeneze: •a) fáze implantace - embryo má pouze několik buněk – jakákoliv chyba je •letální •b) fáze organogeneze •- rychlé dělení buněk, diferenciace tkání a orgánů •- vysoké riziko •c) fáze plodu - postupné dozrávání funkcí orgánů - postupné snižování rizika vývojových vad • • Teratogeny •Příklady prokázaných teratogenních účinků: • a)u ptáků - řada organochlorových sloučenin, PCB - organofosfáty - selen • • • • • Teratogeny •Příklady prokázaných teratogenních účinků: • a)u ptáků - řada organochlorových sloučenin, PCB - organofosfáty - selen b)u ryb (ve pstruhových líhních) - používání mědnatých fungicidů (malachitová zeleň) - 3až 5x vyšší četnost kostních a páteřních deformací • • • • Teratogeny •Příklady prokázaných teratogenních účinků: • a)u ptáků - řada organochlorových sloučenin, PCB - organofosfáty - selen b)u ryb (ve pstruhových líhních) - používání mědnatých fungicidů (malachitová zeleň) - 3až 5x vyšší četnost kostních a páteřních deformací c)želva (Chelydra serpentina) – USA, Ontario - prokázaná korelace mezi koncentracemi PCB a deformacemi ocasu, dásní a čelistí • • • • 6.2. BIOCHEMICKÉ ODPOVĚDI Biochemické odpovědi • toxikant může zasáhnout libovolnou část metabolismu • častým místem účinku jsou enzymy • • •Významná část důležitých toxikantů - neurotoxiny NERVOVÁ BUŇKA nervová buňka NERVOVÉ SIGNÁLY •Přenos nervových signálů se děje kombinací 2 mechanismů: • elektrického přenosu – po nervovém vlákně • chemického přenosu – na synapsích • • SYNAPSE •NS struktura synapse Přenos na synapsích •Přenos na synapsích: - vylučováním chemických látek neuronem (neurosekrece) - neurotransmitery (acetylchholin, noradrenalin ….) • Přenos na synapsích •Přenos na synapsích: - vylučováním chemických látek neuronem (neurosekrece) - neurotransmitery (acetylchholin, noradrenalin ….) • - po uskutečnění přenosu musí být ihned rozloženy příslušným enzymem (např. acetylcholinesteráza) Příklady účinků u živočichů •toxikant: organofosfátové a karbamátové pesticidy •typ toxického účinku: neurotoxicita •místo účinku: acetylcholinesteráza •důsledky: rozložení synaptického přenosu Příklady účinků u živočichů •toxikant: organofosfátové a karbamátové pesticidy •typ toxického účinku: neurotoxicita •místo účinku: acetylcholinesteráza •důsledky: rozložení synaptického přenosu • •toxikant: DDT, pyrethroidy •typ toxického účinku: neurotoxicita •místo účinku: Na – kanál na axonální membráně •důsledky: narušení přenosu nerv. vzruchu • • • Příklady účinků u živočichů •toxikant: organofosfátové a karbamátové pesticidy •typ toxického účinku: neurotoxicita •místo účinku: acetylcholinesteráza •důsledky: rozložení synaptického přenosu • •toxikant: DDT, pyrethroidy •typ toxického účinku: neurotoxicita •místo účinku: Na – kanál na axonální membráně •důsledky: narušení přenosu nerv. vzruchu • • •toxikant: dieldrin a další cyklodieny •typ toxického účinku: neurotoxicita •místo účinku: GABA receptory •důsledky: narušení činnosti CNS Příklady účinků u živočichů •toxikant: organortuťové fungicidy •typ toxického účinku: neurotoxicita •místo účinku: sulfydrylové skupiny bílkovin •důsledky: poškození CNS • • Příklady účinků u živočichů •toxikant: organortuťové fungicidy •typ toxického účinku: neurotoxicita •místo účinku: sulfydrylové skupiny bílkovin •důsledky: poškození CNS • •toxikant: DDE (metabolit DDT) •typ toxického účinku: metabolismus vápníku u ptáků •místo účinku: enzym Ca-ATPasa •důsledky: ztenčení stěny vaječ. skořápek • • • Příklady účinků u živočichů •toxikant: organortuťové fungicidy •typ toxického účinku: neurotoxicita •místo účinku: sulfydrylové skupiny bílkovin •důsledky: poškození CNS • •toxikant: DDE (metabolit DDT) •typ toxického účinku: metabolismus vápníku u ptáků •místo účinku: enzym Ca-ATPasa •důsledky: ztenčení stěny vaječ. skořápek • • •toxikant: Warfarin, flocoumafen … •typ toxického účinku: antagonismus k vitamínu K •místo účinku: vazebná místa vitaminu K •důsledky: krvácivost Příklady účinků u rostlin a hub •toxikant: triazinové herbicidy a deriváty močoviny •typ toxického účinku: inhibice přenosu elektronu •místo účinku: vazebná místa ve fotosystému II •důsledky: inhibice fotosyntézy • Příklady účinků u rostlin a hub •toxikant: triazinové herbicidy a deriváty močoviny •typ toxického účinku: inhibice přenosu elektronu •místo účinku: vazebná místa ve fotosystému II •důsledky: inhibice fotosyntézy • •toxikant: phenoxyalkanové herbicidy •typ toxického účinku: narušení růstové regulace •místo účinku: jako přírodní auxiny •důsledky: deformace růstu • • Příklady účinků u rostlin a hub •toxikant: triazinové herbicidy a deriváty močoviny •typ toxického účinku: inhibice přenosu elektronu •místo účinku: vazebná místa ve fotosystému II •důsledky: inhibice fotosyntézy • •toxikant: phenoxyalkanové herbicidy •typ toxického účinku: narušení růstové regulace •místo účinku: jako přírodní auxiny •důsledky: deformace růstu • •toxikant: dinitrofenoly •typ toxického účinku: mitochondriální jed •místo účinku: vnitřní membrána mitochondrií •důsledky: rozpojení oxidativní fosforylace univerziální biocidy ZÁKLADNÍ CHYBY VE SLOŽENÍ STRAVY ZÁKLADNÍ CHYBY VE SLOŽENÍ STRAVY NaCl ® zvýšený krevní tlak •CÉVNÍ •CHOROBY •NÁDOROVÉ •CHOROBY SŮL Kopie - P8203656 •Hallstatt (Rakousko) P8203659 SŮL P8203645 P8203615 P8203628 ZÁKLADNÍ CHYBY VE SLOŽENÍ STRAVY NaCl ® zvýšený krevní tlak •CÉVNÍ •CHOROBY •NÁDOROVÉ •CHOROBY dusičnanů – redukce na nitroso-sloučeniny DUSIČNANY P2081404 DUSIČNANY P3040561 ZÁKLADNÍ CHYBY VE SLOŽENÍ STRAVY NaCl ® zvýšený krevní tlak •CÉVNÍ •CHOROBY •NÁDOROVÉ •CHOROBY dusičnanů – redukce na nitroso-sloučeniny •¯ vitamínu C – snižování imunity •(brání redukci) ZÁKLADNÍ CHYBY VE SLOŽENÍ STRAVY P2101532 ZÁKLADNÍ CHYBY VE SLOŽENÍ STRAVY NaCl ® zvýšený krevní tlak •CÉVNÍ •CHOROBY •NÁDOROVÉ •CHOROBY dusičnanů – redukce na nitroso-sloučeniny •¯ vitamínu C – snižování imunity •¯ vlákniny – snižování imunity •(brání redukci) ZÁKLADNÍ CHYBY VE SLOŽENÍ STRAVY NaCl ® zvýšený krevní tlak •CÉVNÍ •CHOROBY •NÁDOROVÉ •CHOROBY dusičnanů – redukce na nitroso-sloučeniny •¯ vitamínu C – snižování imunity •¯ vlákniny – snižování imunity •(brání redukci) tuků •cholesterol •lipofilní kontaminanty •(PAH, PCB, DIOXINY....) •2 •hlavní •příčiny •úmrtí • • 6.3. FYZIOLOGICKÉ ODPOVĚDI FYZIOLOGICKÉ REAKCE •Toxikant může ovlivnit všechny fyziologické reakce, např.: • q fotosyntéza q dýchání q příjem potravy q růst q rozmnožování q q FYZIOLOGICKÉ REAKCE •Toxikant může ovlivnit všechny fyziologické reakce, např.: • q fotosyntéza q dýchání q příjem potravy q růst q rozmnožování q •Oblasti zvláštního významu: q nespecifická odpověď na stres q energetický metabolismus q imunitní systém q q TEORIE STRESU Lucy TEORIE STRESU •PODNĚTY, KTERÉ PŮSOBÍ NA ORGANISMUS •BĚŽNÉHO ROZSAHU •v rámci normální udržování •homeostáze •MIMOŘÁDNÉHO ROZSAHU •přesahují velikostí možnosti •normálních mechanismů • •Jak na ně organismus reaguje ? •Vysvětlení: •TEORIE STRESU •(zakladatel Hans Selye 1966) •nositeĺ Nobelovy ceny • TEORIE STRESU •DEFINICE: • -(Míchal 1992): stres je stav, ve kterém se nachází živý systém při mobilizaci obranných nebo nápravných procesů vůči podnětům přesahujícím obvyklé rozpětí homeostázy • •STRES • v angličtině stress = tlak, důraz, tíseň, nesnáz • jako technický pojem: stres neoznačuje podnět, ale stav organismu TEORIE STRESU • • •STRES U SAVCŮ, TEDY I U ČLOVĚKA •Příprava organismu na obranu nebo útok •tzv. záchranná neboli poplachová reakce – základní fyziologické děje: • • nadledvinky zvýší vylučování adrenalinu • dojde ke stažení cév – zvýšení krevního tlaku • zvýší se obsah cukru v krvi • zastaví se pohyb a vyměšování trávicího traktu • •CELKOVĚ: •ADAPTACE ORGANISMU NA MIMOŘÁDNÝ SVALOVÝ VÝKON • TEORIE STRESU • • •STRESOR •Stresorem se může pro ekosystém stát: •jakákoliv látka, energie, informace, organismus, lidská činnost, •jakmile svou velikostí nebo trváním překročí kapacitu jeho •homeostatických mechanismů •PŮSOBENÍ STRESORU •JEDNORÁZOVÉ •SETRVALÉ TEORIE STRESU • • •ADAPTACE SYSTÉMU PŘI JEDNORÁZOVÉM PŮSOBENÍ STRESORU •a) dokonalá – dočasná kompenzační změna • s návratem k normálu •b) částečná – trvalejší přizpůsobení aktivity • abnormálním podnětům •c) žádná – absence kompenzačních změn • • • •(Míchal 1992) TEORIE STRESU • • •TŘI STÁDIA PŘI SETRVALÉM PŮSOBENÍ STRESORU •poplachová •reakce •stadium •resistence •stadium •vyčerpání •(Míchal 1992) •čas Stresové hormony •při stresu z tepelného šoku jsou uvolňovány nízkomolekulární proteiny •označení Hsp (heat shock protein) • • • • Stresové hormony •při stresu z tepelného šoku jsou uvolňovány nízkomolekulární proteiny •označení Hsp (heat shock protein) • •přítomny u rostlin i živočichů •vylučovány i při jiných formách stresu – včetně přítomnosti toxikantů • • • • Stresové hormony •při stresu z tepelného šoku jsou uvolňovány nízkomolekulární proteiny •označení Hsp (heat shock protein) • •přítomny u rostlin i živočichů •vylučovány i při jiných formách stresu – včetně přítomnosti toxikantů •označení stresové hormony - slouží k ochraně organismu před poškozením stresorem - podílí se na opravě denaturovaných bílkovin • • • IMUNITNÍ SYSTÉM IMUNITNÍ SYSTÉM •Chrání organismus před: • patogeny (bakterie, viry, houby, prvoci, hlísti, ploštěnci ..) • cizorodými makromolekulárními látkami (bílkoviny, polysacharidy) • vlastními buňkami postiženými mutací (rakovinné buňky) IMUNITA •Imunita = schopnost organismů bránit se cizorodým • organismům a látkám • •hlavní roli zde hrají bílé krvinky • •Nespecifická imunita • - fagocytóza – schopnost pohlcovat patogeny (granulocyty, monocyty, makrofágy) Specifická imunity - tvorba protilátek – imunoglobuliny (lymfocyty) HLAVNÍ SLOŽKY IMUNITNÍHO SYSTÉMU hlavní složky IS •Primární •lymfoidní tkáně •Sekundární •lymfoidní tkáně AIDS sejmout0003 •virus HIV – původce nemoci AIDS •HIV – Human Imunodeficiency Virus • •napadá lymfocyty – podlamuje imunitní systém • •objeven 1983 - Luce Montagnier (Francie) - Robert Gallo (USA) •model viru HIV AIDS sejmout0004 •AIDS – Acquired Immuno-deficiency Desease Syndrome • (syndrom získaného selhání imunity) •Šíření – přímým kontaktem s nakaženými • tělními tekutinami (krev, sperma, produkty žláz …) • pohlavní styk • injekční aplikace drog • infikované krevní konzervy • vstup poraněnými místy ALERGIE sejmout sejmout •MONAKO •kníže Albert I. Monacký •organizátor výzkumných expedicí ALERGIE sejmout0006 •1901 •výzkumná plavba jachtou Princezna Alice II •na palubě Charles Richet – francouzský fyziolog • Paul Portier – francouzský zoolog •studium toxinů medúz • • • • • ALERGIE •1901 •výzkumná plavba jachtou Princezna Alice II •na palubě Charles Richet – francouzský fyziolog • Paul Portier – francouzský zoolog •studium toxinů medúz • • •1902 - pokračování pokusů Paříži •u psů pozorována prudká reakce na nízké dávky • •anafylaktický šok • ALERGIE •alergie – nepřiměřená reakce imunitního systému na látky • z prostředí (alergeny) • •projevy: • otoky • svalové křeče • vyrážky (kopřivka) • záněty • kašel, rýma • • ALERGIE •Nejčastější alergeny: • domácí prach (roztoči) • domácí zvířata • pyl rostlin, výtrusy plísní • léky (antibiotika) • štípnutí hmyzem • látky v potravě • P7090407 P6130064 čmelák PESTICIDY X PŮDNÍ FAUNA • •ŽÍŽALY •HERBICIDY •Herbicidy a pesticidy mají vedlejší účinky na půdní faunu. Příklady: •X •Při aplikaci herbicidů v dávkách běžných v zemědělství klesá u žížal v krevní tekutině počet tzv. hnědých tělísek, které plní funkci bílých krvinek • •Narušení imunitního systému • •Zvýšení infekcí žížal prvoky •(přes 70 % jedinců bylo po aplikaci herbicidů • napadeno prvoky čeledi Monocystidae) PESTICIDY X PŮDNÍ FAUNA • •CHVOSTOSKOCI •INSEKTICIDY •Herbicidy a pesticidy mají vedlejší účinky na půdní faunu. Příklady: •X •Chvostoskoci patří do třídy hmyzu, a proto insekticidy používané proti hmyzím škůdcům působí i na ně. Může se jednat o chronické působení. • •Narušení imunitního systému • •Zvýšení infekcí chvostoskoků prvoky •(při aplikaci insekticidního postřiku lesního porostu proti mnišce byla zjištěna nákaza mikrosporidiemi až v 60 – 85 % případů) •(Rusek J.: Živa, 2000, 267 – 270) ENERGETICKÝ METABOLISMUS Reakce organismu •toxikant •zachování imunitního •systému •obranná opatření •proti zásahu •zvýšená spotřeba •energie • další stresory •abiotické, biotické •kryto ze •zásob Reakce organismu •toxikant •oslabení imunitního • systému •obranná opatření •proti zásahu •zvýšená spotřeba •energie •oslabení organismu • další stresory •abiotické, biotické •zásoby •nestačí 6.4. ODPOVĚDI NA ÚROVNI CHOVÁNÍ Změny chování •Hlavní příčiny: • q narušení vitality: - nedostatek energie k útoku či obraně q narušení chemické komunikace • - feromóny • q poškození nervové soustavy • • • KOLOBĚH RTUTI •C2H6 •Hg •Hg •HgS •Hg2+ •CH3Hg+ •(CH3)2Hg •bakterie • • •(CH3)2Hg •UV • •(CH3)2Hg •CH3Hg+ •ryby •detoxikace •kumulace •potravní •řetězec •člověk •savci •ptáci •toxické •účinky •H2S • > •přírodní i umělé • zdroje • •rtuť •v různých •formách P2091495 Žáby a poušť • • • • • Arizonská poušť, žáby r. Scaphiopus • • • • • •celý rok sucho •žáby zahrabané •v půdě Scaphiopus-couchii-3 Arizonská poušť, žáby r. Scaphiopus • • • • • •celý rok sucho •jarní období •liják •žáby zahrabané •v půdě vylézají z půdy •vytvoří se •jezírko páří se a snášejí vajíčka líhnou se 2 typy pulců: masožraví a býložraví Scaphiopus-couchii-2 Arizonská poušť, žáby r. Scaphiopus • • • • • •celý rok sucho •jarní období •liják •žáby zahrabané •v půdě vylézají z půdy •vytvoří se •jezírko páří se a snášejí vajíčka • líhnou se 2 typy pulců: masožraví a býložraví Arizonská poušť, žáby r. Scaphiopus • • • • • •celý rok sucho •jarní období •liják •žáby zahrabané •v půdě vylézají z půdy •vytvoří se •jezírko páří se a snášejí vajíčka • líhnou se 2 typy pulců: masožraví a býložraví •ještě 1 liják •(zakalení vody) prosperují býložraví žabky Arizonská poušť, žáby r. Scaphiopus • • • • • •celý rok sucho •jarní období •liják •žáby zahrabané •v půdě vylézají z půdy •vytvoří se •jezírko páří se a snášejí vajíčka • líhnou se 2 typy pulců: masožraví a býložraví •už nezaprší •(voda ubývá) •ještě 1 liják •(zakalení vody) prosperují masožraví prosperují býložraví žabky Scaphiopus-couchii-1 Arizonská poušť, žáby r. Scaphiopus • • • • • •celý rok sucho •jarní období •liják •žáby zahrabané •v půdě vylézají z půdy •vytvoří se •jezírko páří se a snášejí vajíčka • líhnou se 2 typy pulců: masožraví a býložraví •už nezaprší •(voda ubývá) •ještě 1 liják •(zakalení vody) prosperují masožraví prosperují býložraví žabky Scaphiopus-couchii-1 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg Adobe Systems logo_mu_cerne.gif Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Posuzování vlivů na životní prostředí OPVK_MU.tif •Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky