Biomedyczne podstawy rozwoju i wychowania - Czynniki genetyczne i środowiskowe wpływające na rozwój człowieka
„Zdrowie” w świetle definicji Światowej Organizacji Zdrowia rozumie się jako subiektywnie odczuwaną pełnię sprawności fizycznej, psychicznej i społecznej w wyniku odpowiedniego przystosowania się do warunków środowiska.
Jak długo nie stwierdza się istotnych zaburzeń w wyglądzie, budowie lub czynnościach badanego organizmu, tak długo taki osobnik może być uznany za człowieka zdrowego, mimo że może już toczyć się w jego organizmie nie wykazany badaniami proces chorobowy. Objawów choroby sam chory jeszcze nie zauważa, a nawet i lekarze często nie są w stanie ich stwierdzić. Zdrowie w ten sposób rozumiane jest warunkowane m. in. Prawidłowym składem biochemicznym, harmonią i równowagą zarówno w środowisku wewnętrznym organizmu, jak i otaczającym go przyrodniczym środowisku zewnętrznym, zwanym też naturalnym środowiskiem człowieka.
W środowisku wewnętrznym człowieka toczą się podstawowe dla zdrowia biochemiczne procesy wzrostu, namnażania oraz kształtowania czynności poszczególnych komórek, tkanek i narządów, jak również mechanizmów osobniczej obronności i immunologicznej reaktywności organizmu. Wspomniane środowisko wewnętrzne jest w swym składzie i przebiegu reakcji w zasadniczy sposób modelowane przez otaczające człowieka środowisko zewnętrzne.
Każdy z podstawowych komponentów otaczającego środowiska, a więc zarówno gleba, woda, powietrze, jak i rośliny, zwierzęta, czy też inni ludzie (indywidualnie lub w kompleksowym współdziałaniu) zapewniają bezpośrednio lub pośrednio (np. poprzez poszczególne ogniwa łańcucha pokarmowego) wspominają sprawność psychiczna, fizyczną i społeczną człowieka, a więc to, co nazywa się zdrowiem.
Podstawą zdrowia jest wspomniana wyżej harmonijna równowaga, korzystne zdrowotne oddziaływanie człowieka na otaczające go środowisko, oraz tegoż środowiska na organizm człowieka. Organizm ten w sferze biologicznej wykazuje ścisłą wielokierunkową zależność ekologiczną. Wszystkie komponenty tego środowiska, a więc rośliny, zwierzęta czy inne organizmy ludzkie, podobnie jak gleba, woda czy powietrze atmosferyczne, wywierają na człowieka nie tylko wymieniany wcześniej pośredni czy bezpośredni wpływ, ale także wzajemnie się modelują (m.in. pod względem składu chemicznego), działają korzystnie lub niekorzystnie na nasze zdrowie (przy uwzględnieniu różnorakich uwarunkowań genetycznych i możliwości adaptacyjnych).
Wśród czynników ekologicznych warunkujących zdrowie uwzględnić należy także wpływ dokonywanej przez człowieka- świadomie lub nieświadomie, często technokratycznie i bezkrytycznie- degradacji i zanieczyszczenia otaczającego go środowiska, które powodują m. in. Niekorzystne zmiany jego składu chemicznego, oraz toksyczność różnorodnych komponentów i środowisk pracy, a ponad to zmiany kulturowe, zwyczajowe i żywieniowe, oraz styl życia, uzależnienia i zakażenia różnorakimi drobnoustrojami chorobotwórczymi.
Pośród ważniejszych czynników warunkujących zdrowie uwzględnić należy:
1. Genetyczne i adaptacyjne uwarunkowania zdrowia, rozumiane jako predyspozycja dziedziczno- rodzinna, czyli rodzinnie warunkowana odporność lub podatność osobnicza na określone stany chorobowe.
2. Środowiskowe uwarunkowania zdrowia związane m.in. z:
a) środowiskiem wewnętrznym
b) środowiskiem zewnętrznym (w tym również z czynnikami klimatyczno- pogodowymi)
c) środowiskiem zawodowym.
3. Uwarunkowania zdrowia związane z poziomem świadomości i oświaty zdrowotnej, stylem życia oraz leczniczo- profilaktyczną działalnością służby zdrowia, których wyrazem są:
a) zwyczaje i styl życia
b) nawyki i używki
c) uzależnienia
d) higiena życia codziennego
e) racjonalna profilaktyka ekologiczna
f) racjonalna profilaktyka żywieniowa
4. Inne czynniki warunkujące zdrowie.
Genetyczne i adaptacyjne uwarunkowania zdrowia.
Każdy organizm żywy, a w szczególności organizm człowieka, ma m.in. wrodzoną predyspozycję do obrony oraz podatność na zachorowania na określone choroby. Jest ona indywidualnie zróżnicowana, uwarunkowana odpowiednimi genami zawartymi w materiale chromosomalnym poszczególnych osób.
Ta predyspozycja może być przekazywana przez rodziców na potomstwo z pokolenia na pokolenie. Może też w toku życia osobniczego być modyfikowana, potęgowana, bądź inicjowana różnorakimi środowiskowymi czynnikami mutagennymi (mutacyjnymi).
U większości poczętych i rodzących się organizmów ludzkich te uwarunkowania, czyli kod genetyczny, są odpowiedzialne za prawidłowy rozwój nowego organizmu, oraz niezbędne mechanizmy obronne i adaptacyjne.
W wielu jednak wypadkach środowiskowo indukowane mutacje mogą w codziennym rozwoju okazać się niekorzystne, wręcz szkodliwe. Należy zaznaczyć, że około 90% procentów środowiskowych czynników mutagenicznych, tj. powodujących mutacje, czuli przekształcenia w materiale chromosomalnym, jest równocześnie kancerogenami, co oznacza, że inicjują pośrednio lub bezpośrednio określony rozrost nowotworowy.
Przykładem mutagenów środowiskowych są np. rtęć i jej organiczne związki, niektóre pestycydy, detergenty, dym papierosowy, różnorakie metabolity grzybów niedoskonałych i pleśni, zwane także aflatoksynami, barwniki do włosów, liczne tzw. rozpuszczalniki organiczne i półprodukty przemysłu chemicznego, niektóre związki konserwujące czy impregnujące itd.
Z drugiej strony należy tez podkreślić, że organizmy ludzkie i całe ich populacje są w pewnym stopniu zaadaptowane do większości spotykanych (i na nie od dawna działających) czynników środowiskowych. Poszczególnych ludzi charakteryzuje jednak zróżnicowana tolerancja i zróżnicowane możliwości adaptacji w stosunku do zmian zachodzących w zakresie czynników i bodźców środowiskowych. Zdolność przystosowawcza (adaptacyjna) to przede wszystkim umiejętność i możliwość prowadzenia odpowiedniego trybu życia, wykształcenie zdrowotne korzystnych nawyków, ograniczanie konsumpcji pokarmów, których nadmiar wywiera niekorzystny wpływ z punktu widzenia zdrowotnego, bytowanie w nowych warunkach środowiskowych, a w tym i klimatycznych, unikanie bądź maksymalne ograniczanie możliwości wpływu na organizm człowieka tych czynników środowiskowych, których rola nie została jeszcze jednoznacznie określona, wreszcie- umiejętność maksymalnego ograniczenia kontaktu z czynnikami (fizycznymi, chemicznymi, biologicznymi), których szkodliwy (a w tym mutacyjny) wpływ na organizm człowieka został już poznany i udowodniony.
Można w tym kontekście powiedzieć także, że w wyniku doboru naturalnego organizm człowieka nie tylko został wyposażony w liczne cechy umożliwiające mu przeżycie, rozród i biologiczne doskonalenie, ale i w zdolności przystosowywania się do różnorodnych, krócej lub dłużej oddziaływających warunków bytowania zdrowotnego. Zawarty w materiale chromosomowym potencjał genetyczny (tzw. genotyp), indywidualnie zróżnicowany dla każdego organizmu, warunkuje w znacznym stopniu nie tylko osobniczy proces rozwoju, ale także poziom inteligencji (z możliwością dalszego jej doskonalenia), wzrost, rozwój uzębienia, różnice między rasowe itp.
Jakiekolwiek zmiany w zakresie liczby lub struktury chromosomów (noszące nazwę aberracji chromosomowych), zachodzące pod wpływem środowiskowych czynników mutagennych, prowadzą do określonych wad rozwojowych, oraz do występowania genetycznie uwarunkowanych, przekazywanych przez rodziców dzieciom tzw. wrodzonych stanów chorobowych.
Te genetyczno- rodzinne uwarunkowania i pojawiające się aberracje chromosomalne sprawiają też, że w wielu wypadach rodzące się nowe organizmy, mimo że w momencie urodzenia nie wykazują zmian chorobowych, mogą kryć w sobie i ujawnić w toku wzrostu i rozwoju pewną predyspozycję, czyli podatność do wystąpienia określonych chorób, np. cukrzycy, otyłości, niektórych typów nowotworów, określonych zaburzeń psychicznych o typie schizofrenii, określonych defektów odporności. itd.
Należy jeszcze uświadomić sobie fakt, że powstałe pod wpływem takich czy innych czynników mutacje mogą w pierwszych pokoleniu nie powodować uchwytnych zmian, a ujawnić się dopiero w pokoleniu dzieci zrodzonych z tych właśnie osób. Zmiany manifestują się określonymi defektami zdrowotnymi, będącymi wyrazem istniejących uwarunkowań genetycznych. Defekty genetyczne jednego lub obojga rodziców mogą się sumować i potęgować niekorzystne uwarunkowania zdrowotne u ich dzieci. Stad też w profilaktyce następstw tego typu defektów jest poradnictwo genetyczne przedmałżeńskie, mające na celu określenie prawdopodobieństwa(na podstawie odpowiednich badań i praw dziedziczenia) urodzenia dziecka obarczonego jakąś wadą lub chorobą, która już uprzednio wystąpiła w tych rodzinach. W przypadku stwierdzenia w tych badaniach dużego ryzyka jej wystąpienia należy odradzać zawieranie małżeństw między takimi osobnikami, aby ograniczyć czy zniwelować to ryzyko. Ryzyko takie wzrasta również u dzieci małżeństw spokrewnionych, a także wraz z wiekiem rodziców, zwłaszcza matki.
Środowiskowe uwarunkowania zdrowia.
Oprócz uwarunkowań genetycznych i zdolności adaptacyjnych, podstawowymi czynnikami warunkującymi zdrowie są korzystne (a nie szkodliwe) wpływy tegoż środowiska. Niezbędną dla życia i rozwoju energię otrzymuje organizm przez dowóz i spalanie w procesach metabolicznych przede wszystkim węglowodanów i tłuszczów, gdyż białka są głównie materiałem budulcowym. Aby w organizmie człowieka mogły w sposób prawidłowy dokonywać się procesy wzrostu i rozwoju, rozwijać fizjologiczne funkcje i czynności narządów potrzebuje on- oprócz materiałów energetycznych i budulcowych- nadto odpowiednich regulatorów w postaci hormonów, oraz nie wytwarzanych przez organizm biopierwiastków i witamin, spełniających najczęściej rolę biokatalizatorów wielu reakcji, przyspieszających zazwyczaj ich przebieg i tym samym umożliwiających m.in. wykorzystanie energii zawartej w pożywieniu. Ich niedobory bądź braki powodują powstawanie określonych zmian chorobowych, bądź predyspozycję do nich.
Otaczające człowieka środowisko może wywierać na niego wpływ:
a) jako źródło czynników odżywczych, budulcowych, energetycznych
b) jako źródło pierwiastków i witamin niezbędnych do normalnego przebiegania procesów metabolicznych w organizmie, oraz różnych substancji chemicznych (często toksycznych) oraz rezerwuar i źródło czynników infekcyjnych natury bakteryjnej, wirusowej, bądź pasożytniczej.
Przez swój skład chemiczny, zwłaszcza wody i pokarmów, kształtuje ono środowisko wewnętrzne organizmu, przez różnorakie ich niedobory, substancje toksyczne i mutacje zakłóca metabolizm, oraz warunkuje omówioną wcześniej predyspozycję genetyczną i podatność albo odporność na określone choroby w danym lub późniejszych pokoleniach.
Środowisko wewnętrzne
Środowisko wewnętrzne organizmu człowieka jest tym, w którym bez przerwy rozgrywają się i przebiegają podstawowe reakcje biochemiczne syntezy, rozkładu i rozpadu, oraz cytologiczne procesy namnażania, wzrostu i obumierania komórkowo- tkankowych struktur. Warunkuje oni w bardzo istotny sposób nieomal bezpośrednio zdrowie człowieka, gdyż od prawidłowego składu biochemicznego środowiska zależy prawidłowość przebiegu wspomnianych wyżej reakcji. Jednak korzystny wpływ na organizm mogą one mieć tylko wtedy, gdy istnieją w odpowiednich proporcjach, np. wapń/magnez, wapń/fosfor, potas/wapń. Jedne niezbędne są dla organizmu tylko w niewielkich, wręcz śladowych ilościach, inne natomiast- w stężeniach wyraźnie większych. Do pierwszych zalicz się chrom, cynk, fluor, jod, kobalt, mangan, miedź, molibden, selen i żelazo, a do drugich fosfor, magnez, potas, sód i wapń. W świetle dotychczasowej wiedzy przyjmuje się, że do utrzymania dobrego stanu zdrowia organizm powinien zawierać- w odpowiednich stężeniach- co najmniej 25 pierwiastków. Dlatego też nazywa się je biopierwiastkami. Objawy chorobowe może warunkować zarówno niedobór, jak i nadmiar poszczególnych biopierwiastków. Określone środowisko wewnętrzne może sprzyjać namnażaniu bądź potęgowaniu zjadliwości różnorakich chorobotwórczych bakterii, wirusów czy pasożytów, lub też je hamować.
Środowisko zewnętrzne
Naturalne środowisko zewnętrzne człowieka to wszystko to, co go otacza, co z zewnątrz wpływa bezpośrednio lub pośrednio na jego organizm. Modeluje ono m. in. jego środowisko wewnętrzne, wpływa mutacyjnie na chromosomy, warunkuje jakość jego produktów spożywczych, powietrza i wody pitnej, oraz zawartość w nich pożądanych witamin i biopierwiastków toksycznych.
Najważniejszymi, gdyż najczęściej, najtrwalej i tym samym najsilniej wpływającymi elementami środowiskowymi są:
a) Woda- każdy człowiek jest stosunkowo sileni przywiązany do jednego źródła wody pitnej, dlatego też jej mineralny skład i skażenie odgrywają jedną z decydujących ról w warunkowaniu zdrowia człowieka.
stanowi źródło i zewnątrz ustrojowy czynnik transportu niezbędnych dla życia i wzrostu różnorakich substratów chemicznych,
stanowi jedna zasadniczych źródeł podaży wielu niezbędnych pożytecznych dla organizmu biopierwiastków,
jako składnik płynny krwi stanowi wewnątrzustrojowy środek transportu substancji odżywczych i hormonów, oraz ubocznych,. Często wręcz szkodliwych i toksycznych dla organizmu produktów przemiany materii z miejsca ich powstania do miejsc możliwości ich wydalenia,
b) Produkty spożywcze- jakość, a więc wartość odżywcza oraz skład chemiczny produktów spożywczych, warunkują z zewnątrz, niemal w sposób bezpośredni, skład biochemiczny środowiska wewnętrznego i wywierają najistotniejszy obok wody wpływ na zdrowotność człowieka. Wskutek obserwowanej m. in. w Polsce degradacji i skażenia środowiska naturalnego (w tym zwłaszcza glebowego) są one uważane za najczęstszy, bardzo niebezpieczny, a często wręcz zabójczy nośnik różnorakich niepożądanych substancji, a z punktu widzenia zdrowotności człowieka- wręcz chorobotwórczych. Przygotowanie, przechowywanie i transport środków spożywczych są nie zawsze zdrowotnie dla człowieka. I tak np. dodawane często do produktów spożywczych substancje konserwujące, peklujące (np. saletra), poprawiające wygląd i właściwości organopletyczne (np. żółcień masłowa, tzw. słodzik), a także obróbka produktów umożliwiająca dłuższe przetrzymywanie (np. kiszenie, kwaszenie, wędzenie, nadmierne solenie nie jest obojętna dla człowieka, a wręcz szkodliwe, chorobotwórcze (w tym nawet sprzyjające rozrostom nowotworowym).
c) Powietrze atmosferyczne- jako komponent środowiska zewnętrznego człowieka, powietrze odgrywa również niepoślednią, aczkolwiek częściej pośrednią, rolę w warunkowaniu zdrowia człowieka. Jego prawidłowy skład, stopień zanieczyszczenia, ciśnienie, czy wilgotność są niezbędnymi elementami właściwej wymiany gazowej. Wszelkie zaburzenia prawidłowego dotlenienia organizmu wynikłe z nieprawidłowego składu parcjalnego powietrza atmosferycznego powodują upośledzenie jego fizjologicznych czynności, sprzyjają stanom chorobowym. Niekorzystne zdrowotnie uwarunkowania ze strony powietrza atmosferycznego to:
zaburzenia parcjalnego składu powietrza oddechowego,
skażenia i zatrucia organizmu chemicznymi substancjami i truciznami natury gazowej,
skażenia i zanieczyszczenia substancjami stałymi o możliwościach niekorzystnego wpływu zarówno mechanicznego, jak i chemicznego,
skażenia chorobotwórczymi dla człowieka drobnoustrojami i pasożytami.
d) Gleba- wpływa na zdrowie człowieka w sposób pośredni przez warunkowanie składu produktów spożywczych roślinnych (a przez nie także zwierzęcych), oraz wody, a także kształtowanie jakości i ilości substancji energetycznych i budulcowych, witamin, substratów do ich syntezy itd. Produkty spożywcze pochodzenia roślinnego i zwierzęcego stanowią też najważniejszy wykładnik degradacji i zanieczyszczenia gleby, a także stopnia świadomości co do zdrowotności praktykowanej kultury agralnej, chemizacji rolnictwa, gospodarki hodowlanej, ochrony środowiska itd. Trzeba też stwierdzić, że gleba (a więc także rolnicze produkty spożywcze i woda) jest dodatkowo niekorzystnie zmieniana w wyniku opadających m. in. z deszczem zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego.
e) Czynniki pogodowo- klimatyczne- Wpływ czynników klimatyczno- pogodowch na zdrowie jest zazwyczaj kompleksowy, doraźny, trwa krócej lub dłużej. Czynniki te sprzyjają przeziębieniom, anginom, nieżytom nosa, czy oskrzeli, stanom zapalnym różnych narządów, najczęściej płuc i dolnych dróg moczowych, omdleniom przy przegrzaniu, oparzeniom I lub II stopnia, wzmożonej diurezie przy przechodzeniu frontu zimnego i zatrzymaniu płynów przy przechodzeniu frontu ciepłego, zwyżkom tętniczego ciśnienia krwi w wyższych partiach gór, zmianom zapalno- zakrzepowyn żył kończyn dolnych przy ich oziębieniu lub przemęczeniu itd. Różny typ klimatu w odmienny sposób warunkuje lub regeneruje zdrowie.