§ 11. Природные и антропогенные факторы. влияющие па состав крови

Определения и обозначения

Природные факторы — условия и явления природы, способные влиять на организм и состав крови. К ним относятся высота над уровнем моря, температура и сезонные изменения. Эти условия могут менять потребности организма и его реакцию на окружающую среду. Поэтому, разбирая изменение крови, нужно учитывать, в каких природных условиях живёт или находится человек.

Антропогенные факторы — изменения среды, связанные с деятельностью человека и способные воздействовать на организм. Примеры — загрязнение воздуха и попадание в окружающую среду вредных веществ. Они могут влиять на дыхание, перенос кислорода и образование клеток крови. Это понятие помогает отличать влияние человеческой деятельности от естественных условий природы.

Гипоксия — состояние, при котором ткани организма получают недостаточно кислорода. Она может возникнуть, например, в разреженном воздухе на большой высоте: при дыхании организм получает меньше доступного кислорода. Ткани нуждаются в кислороде для нормальной работы. Понятие гипоксии помогает описать именно нехватку кислорода в тканях, а не просто изменение его количества в крови.

Гемоглобин — белок эритроцитов, переносящий кислород. Он связывает кислород в органах дыхания и помогает доставлять его к тканям. Если гемоглобина мало или его способность связывать кислород нарушена, снабжение организма кислородом может ухудшиться. Поэтому важны и количество гемоглобина, и то, насколько хорошо он выполняет свою функцию.

Как это устроено

На большой высоте атмосферное давление ниже, чем у уровня моря, а воздух разрежен. Поэтому при каждом вдохе организму становится труднее получать достаточное количество кислорода, и ткани могут испытывать гипоксию. В ответ организм способен менять показатели крови, в том числе количество эритроцитов и гемоглобина. Эти изменения помогают доставлять кислород, но возникают не мгновенно и зависят от условий пребывания.

Приспособительная реакция нужна, чтобы поддерживать снабжение тканей кислородом, когда его доступность уменьшилась. Эритроциты с гемоглобином участвуют в переносе кислорода, поэтому изменение их количества может быть частью ответа организма. Однако степень такой реакции различается у разных людей. Она зависит от продолжительности воздействия, высоты и особенностей организма, поэтому нельзя ожидать одинакового результата у всех.

Загрязнители воздуха могут нарушать перенос кислорода разными способами. Например, угарный газ связывается с гемоглобином, и тот уже не может нормально переносить кислород к тканям. При этом главная проблема — нарушение работы гемоглобина, а не обязательное уменьшение числа эритроцитов. Именно поэтому опасность угарного газа связана с ухудшением доставки кислорода даже при наличии клеток крови.

Некоторые токсичные вещества могут воздействовать на кроветворение — образование клеток крови — или повреждать сами клетки. Разные вещества влияют на организм неодинаково, поэтому последствия нельзя описать одним общим изменением показателей. Значение имеют вид вещества и полученная доза: чем сильнее воздействие, тем выше риск вреда. Важна и продолжительность, поскольку длительный контакт может привести к иным последствиям, чем кратковременный.

Изменение показателей крови не всегда означает заболевание: иногда это приспособительная реакция на новую среду, например на недостаток кислорода. Но реакция адаптации и вредное воздействие — не одно и то же: токсичные вещества могут нарушать работу крови и кроветворения. Чем сильнее и дольше воздействие, тем внимательнее нужно относиться к его последствиям. Поэтому учитывают не только результат анализа, но и условия, в которых находился человек.

Факторы среды и возможные изменения крови

Сначала определите, природный это фактор или связанный с деятельностью человека, а затем проследите его действие на организм. Последний столбец показывает возможные, а не обязательные изменения: реакция зависит от силы и длительности воздействия. По таблице удобно сравнивать ситуации, не смешивая нарушение переноса кислорода с изменением количества клеток крови.

Разбор задач

Задача 1. Человек поднялся в горную местность. Определите, к какой группе относится фактор, и объясните, почему организму может не хватать кислорода. Нужно связать место пребывания с состоянием воздуха, а затем — с поступлением кислорода к тканям. Так становится ясно, что речь идёт о влиянии природных условий, а не загрязнителя.

1. Горная местность и высота над уровнем моря — природные условия, значит, фактор природный.
2. На высоте атмосферное давление ниже, воздух разрежен, поэтому организму труднее получить кислород при дыхании.
3. Если ткани получают недостаточно кислорода, возникает гипоксия; при длительном воздействии показатели крови могут приспосабливаться.

Ответ: высота — природный фактор; из-за разреженного воздуха организму может не хватать кислорода, что приводит к гипоксии. Изменения крови не обязаны возникать сразу: их выраженность зависит от времени пребывания и особенностей человека. В решении важно не утверждать, что число эритроцитов обязательно увеличится при любом подъёме.

Задача 2. В помещении обнаружен угарный газ. Объясните, как он может повлиять на перенос кислорода кровью. Чтобы ответить, нужно вспомнить, какая часть крови переносит кислород и какое вещество в ней с ним связывается. Затем следует проследить, что происходит, если гемоглобин занят угарным газом.

1. Кислород переносит гемоглобин, находящийся в эритроцитах.
2. Угарный газ связывается с гемоглобином и мешает ему выполнять обычную функцию.
3. Из-за этого кровь хуже доставляет кислород тканям, даже если число эритроцитов не изменилось.

Ответ: угарный газ затрудняет перенос кислорода, связываясь с гемоглобином. Неверно объяснять его действие только уменьшением числа эритроцитов: прежде всего нарушается работа гемоглобина. Это опасно, поскольку ткани могут недополучать кислород.

Задача 3. Сопоставьте длительное пребывание на высоте и воздействие токсичного вещества, нарушающего кроветворение. Укажите фактор в каждой ситуации и объясните, почему изменения крови могут иметь разный характер. Сравните не только возможный результат, но и причину, по которой организм или кровь меняются. При этом учитывайте вид и длительность воздействия, а также его силу.

1. Высота — природный фактор; разреженный воздух снижает доступность кислорода.
2. Токсичное вещество, связанное с деятельностью человека, — антропогенный фактор; оно может нарушать образование клеток крови.
3. В первом случае изменения могут быть приспособлением к недостатку кислорода, во втором — следствием вредного воздействия на кроветворение.
4. Оцените силу и длительность каждого воздействия: от них зависит выраженность последствий.

Ответ: на высоте возможна адаптация к недостатку кислорода, а токсичное вещество может повреждать процесс образования клеток крови. Это разные причины, поэтому характер изменений тоже может различаться. Итог зависит от конкретного вещества, дозы, продолжительности контакта и особенностей организма.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что любой природный фактор полезен, а любой антропогенный вреден. Такое представление возникает из-за слишком простого разделения факторов на «естественные» и «созданные человеком». На деле действие зависит от силы и длительности: природное условие тоже может быть тяжёлым для организма, а последствия антропогенного воздействия различаются. Проверьте себя вопросом: как именно фактор влияет и насколько долго он действует?

Ошибка — путать гипоксию с уменьшением количества кислорода в самой крови. Так бывает, если не различать кровь, которая переносит кислород, и ткани, которым он нужен. Гипоксия означает недостаточное снабжение кислородом именно тканей. Для проверки замените слово «тканей» в определении на «крови»: смысл изменится, значит, это уже не определение гипоксии.

Ошибка — утверждать, что при любом подъёме на высоту сразу увеличивается число эритроцитов. Такое предположение появляется, когда возможную адаптацию принимают за мгновенную и обязательную реакцию. Изменения зависят от времени пребывания на высоте и особенностей организма. Проверяйте себя словами «может измениться» и уточняйте условия, а не делайте вывод о любом подъёме.

Ошибка — говорить, что угарный газ просто уменьшает число эритроцитов. Её допускают, когда любое нарушение переноса кислорода объясняют изменением количества клеток. Угарный газ прежде всего связывается с гемоглобином и мешает ему переносить кислород. Чтобы проверить ответ, спросите себя, изменилось ли число клеток или нарушилась функция белка внутри эритроцитов.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать состав крови и функции эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов. Она связана с дыханием и газообменом: кислород поступает в организм при дыхании, а кровь доставляет его тканям. Представление о приспособлении организма к условиям среды помогает объяснить изменения показателей крови. Эти знания пригодятся при изучении влияния загрязнения окружающей среды на здоровье и способов профилактики воздействия вредных веществ.

Что запомнить

• Состав крови может меняться под влиянием условий окружающей среды.
• Высота над уровнем моря может привести к недостатку кислорода для организма.
• Недостаток кислорода в тканях называют гипоксией.
• Эритроциты и гемоглобин участвуют в переносе кислорода.
• Угарный газ нарушает перенос кислорода, связываясь с гемоглобином.
• Последствия воздействия зависят от вида фактора, его силы и продолжительности.