Άνθρωπος και Υγεία: Ομοιόσταση και Ρύθμιση Θερμοκρασίας

Κεφάλαιο 1: Άνθρωπος και Υγεία

• Ομοιόσταση: Η ικανότητα του οργανισμού να διατηρεί σταθερό το εσωτερικό περιβάλλον ανεξάρτητα από τις εξωτερικές μεταβολές.
• Οι ομοιοστατικοί μηχανισμοί στον άνθρωπο περιλαμβάνουν:
• Ρύθμιση θερμοκρασίας σώματος στους 36,6 °C.
• Ρύθμιση συγκέντρωσης γλυκόζης στο αίμα.
• Ρύθμιση pH αίματος στο 7,4.
• Ρύθμιση επιπέδου CO2 στο αίμα.
• Ανοσοβιολογικό σύστημα.

Ρύθμιση Θερμοκρασίας

• Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι μεγαλύτερη από την εσωτερική θερμοκρασία, η θερμότητα του περιβάλλοντος τείνει να αυξήσει τη θερμοκρασία του σώματος.
• Οι θερμοϋποδοχείς στο δέρμα αντιλαμβάνονται τη μεταβολή της θερμοκρασίας και στέλνουν μήνυμα στον εγκέφαλο (κέντρο γενικών αισθήσεων).
• Το κέντρο ρύθμισης θερμοκρασίας στέλνει εντολή στους ιδρωτοποιούς αδένες να εκκρίνουν ιδρώτα και στα αγγεία του δέρματος να διασταλούν.
• Ο ιδρώτας εξατμίζεται και ψύχει το δέρμα, με αποτέλεσμα το αίμα που φτάνει στο δέρμα να ψύχεται και να μην επιτρέπει την αύξηση της θερμοκρασίας.

Παράγοντες Διαταραχής της Ομοιόστασης

• Ακραίες μεταβολές στο περιβάλλον (θερμοκρασία, ακτινοβολία, διαθεσιμότητα οξυγόνου).
• Παθογόνοι μικροοργανισμοί.
• Τρόπος ζωής (κάπνισμα, αλκοόλ).
• Κάθε διαταραχή της ομοιόστασης μπορεί να προκαλέσει την εκδήλωση διαφόρων ασθενειών.
• Η αδυναμία αποκατάστασης της ομοιόστασης μπορεί να οδηγήσει σε ανεπανόρθωτη βλάβη του οργανισμού, ακόμη και στον θάνατο.

Κατηγορίες Μικροοργανισμών

• Μικροοργανισμοί/Μικρόβια: Οργανισμοί που δεν διακρίνονται με γυμνό μάτι και έχουν μέγεθος μικρότερο από 0,1mm.
• Παράσιτα: Μικροοργανισμοί που περνούν μέρος ή ολόκληρη τη ζωή τους στο εσωτερικό άλλου οργανισμού για να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν.
• Ξενιστής: Ο οργανισμός που φιλοξενεί τα παράσιτα.
• Ανάλογα με την πρόκληση προβλημάτων υγείας:
• Μη παθογόνοι: Δεν προκαλούν ασθένειες.
• Παθογόνοι: Προκαλούν ασθένειες.
• Δυνητικά παθογόνοι: Π.χ. Escherichia coli, που αποτελούν φυσιολογική μικροχλωρίδα όταν βρίσκονται σε μικρό αριθμό στο έντερο, αλλά μπορεί να προκαλέσουν ασθένειες αν αυξηθούν ή μεταναστεύσουν.

Παθογόνα Μικρόβια

• Πρωτόζωα:
• Μονοκύτταροι ευκαρυωτικοί οργανισμοί.
• Αναπαράγονται μονογονικά με απλή διχοτόμηση.
• Κινούνται με ψευδοπόδια, βλεφαρίδες ή μαστίγια.
• Παραδείγματα:
• Πλασμώδιο: Μεταδίδεται από κουνούπια και προκαλεί ελονοσία.
• Τρυπανόσωμα: Μεταδίδεται από μύγα τσε τσε και προκαλεί την ασθένεια του ύπνου.
• Ιστολυτική αμοιβάδα: Προκαλεί αμοιβαδοειδή δυσεντερία.
• Τοξόπλασμα: Μεταδίδεται από κατοικίδια και προσβάλλει ήπαρ, πνεύμονες, σπλήνα, προκαλώντας αποβολές στις εγκύους.
• Τριχομονάδα: Προκαλεί κολπίτιδα.
• Μύκητες:
• Μονοκύτταροι ή πολυκύτταροι ευκαρυωτικοί οργανισμοί.
• Αποτελούνται από νηματοειδείς δομές (υφές).
• Υπάρχουν ελεύθεροι στον αέρα, το νερό, το έδαφος, τα τρόφιμα.
• Πολλαπλασιάζονται με απλή διχοτόμηση και εκβλάστηση.
• Παραδείγματα:
• Candida albicans: Προκαλεί πνευμονική καντιντίαση, κολπίτιδα, στοματίτιδα.
• Δερματόφυτα: Προσβάλλουν το τριχωτό της κεφαλής, το δέρμα και μεσοδακτύλιες περιοχές, προκαλώντας ερυθρότητα και κνησμό.
• Βακτήρια:
• Μονοκύτταροι οργανισμοί χωρίς οργανωμένο πυρήνα (προκαρυωτικοί) που σχηματίζουν αποικίες.
• Σχήματα: Ελικοειδές, ραβδοειδές, σφαιρικό.
• Διαθέτουν: Πλασματική μεμβράνη, πυρηνοειδές, κυτταρικό τοίχωμα, ριβοσώματα (ΟΛΑ).
• Ορισμένα διαθέτουν: Πλασμίδια, κάψα, μαστίγια, βλεφαρίδες.
• Δεν έχουν μεμβρανώδη οργανίδια.
• Πολλαπλασιάζονται με διχοτόμηση κάθε 20 λεπτά σε ιδανικές συνθήκες.
• Σε αντίξοες συνθήκες σχηματίζουν ενδοσπόρια (ανθεκτικές μορφές κυττάρων με ανθεκτικά τοιχώματα και χαμηλό μεταβολικό ρυθμό).
• Ιοί:
• Ακυτταρικές μορφές ζωής χωρίς δικό τους μεταβολισμό (υποχρεωτικά ενδοκυτταρικά παράσιτα).
• Αποτελούνται από:
• Καψίδιο (πρωτεϊνικό περίβλημα).
• Έλυτρο (λιποπρωτεϊνικό περίβλημα - ορισμένοι ιοί).
• Αντίστροφη μεταγραφάση (ένζυμο - μόνο RNA ιοί).

Μετάδοση και Αντιμετώπιση Παθογόνων Μικροοργανισμών

• Μόλυνση: Η είσοδος ενός παθογόνου μικροοργανισμού σε έναν οργανισμό.
• Λοίμωξη: Η εγκατάσταση ενός παθογόνου μικροοργανισμού και ο πολλαπλασιασμός του.
• Κριτήρια Κοχ για λοιμώδη ασθένεια:
• Το μικρόβιο πρέπει να βρίσκεται στα υγρά ή τους ιστούς του ασθενούς.
• Να μπορεί να απομονωθεί και να καλλιεργηθεί στο εργαστήριο.
• Να προκαλεί την ασθένεια σε πειραματόζωα και να απομονώνεται εκ νέου από αυτά.

Τοξίνες

• Χημικές ουσίες που παράγονται από παθογόνα βακτήρια και είναι επιβλαβείς.
• Ενδοτοξίνες: Βρίσκονται στο κυτταρικό τοίχωμα και προκαλούν πυρετό, πτώση πίεσης κ.λπ.
• Εξωτοξίνες: Διασπείρονται μέσω της κυκλοφορίας του αίματος και προσβάλλουν συγκεκριμένα όργανα.
• Τρόποι μετάδοσης παθογόνων μικροοργανισμών:
• Πόσιμο νερό.
• Τροφή.
• Ζώα.
• Άνθρωπος.
• Επαφή με μολυσμένα αντικείμενα.
• Τρόποι πρόληψης ασθενειών:
• Εμβόλια.
• Προσωπική υγιεινή.
• Καθαρισμός τροφίμων.
• Χλωρίωση νερού.
• Χρήση προφυλακτικού.
• Αποστείρωση εργαλείων.
• Χρήση σύριγγας μιας χρήσης.
• Έλεγχος αίματος για μετάγγιση.

Αντιβιοτικά

• Χημικές ουσίες που παράγονται από βακτήρια, μύκητες και φυτά και παρεμποδίζουν βιοχημικές αντιδράσεις των μικροοργανισμών.
• Τρόποι δράσης αντιβιοτικών:
• Παρεμποδίζουν τη σύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος.
• Αναστέλλουν αντιδράσεις του μεταβολισμού.
• Παρεμβαίνουν στις λειτουργίες αντιγραφής, μεταγραφής και μετάφρασης του γενετικού υλικού.
• Προκαλούν διαταραχές στη λειτουργία της πλασματικής μεμβράνης.
• Δεν είναι αποτελεσματικά έναντι των ιών.
• Η αλόγιστη χρήση τους οδηγεί στη δημιουργία ανθεκτικών βακτηρίων.

Σεξουαλικώς Μεταδιδόμενα Νοσήματα (ΣΜΝ)

• Μεταδίδονται κυρίως με σεξουαλική επαφή, αίμα και από τη μητέρα στο έμβρυο.
• Προκαλούν στειρότητα, νοσηρότητα και θνησιμότητα.
• Συνηθισμένα ΣΜΝ:
• Βακτήρια: Γονόρροια, σύφιλη, λοίμωξη από χλαμύδια.
• Ιοί: Λοίμωξη από τον ιό των ανθρώπινων θηλωμάτων, ηπατίτιδα Β και C, AIDS, έρπης.
• Πρωτόζωα: Κολπίτιδες από τριχομονάδα.
• Μύκητες: Λοίμωξη από C. albicans.
• Προφύλαξη και αντιμετώπιση: Χρήση προφυλακτικών, εμβόλια, αντιβιοτικά.

1.3 Μηχανισμοί Άμυνας του Ανθρώπινου Οργανισμού - Βασικές Αρχές Ανοσίας

• Ταξινόμηση μηχανισμών άμυνας:
• Θέση: εξωτερικοί, εσωτερικοί.
• Ιδιότητα: γενικευμένη/γενική άμυνα, εξειδικευμένη/ειδική άμυνα.
• Το αίμα αποτελεί τον βασικότερο παράγοντα οργάνωσης της άμυνας.
• Ο μυελός των οστών είναι όργανο αιμοποίησης.
• Κύτταρα που παράγονται στον μυελό των οστών είναι τα φαγοκύτταρα και τα Β-λεμφοκύτταρα.

1.3.1 Μηχανισμοί μη ειδικής άμυνας:

• Δεν είναι εξειδικευμένοι στην αντιμετώπιση συγκεκριμένου μικροοργανισμού και προστατεύουν τον οργανισμό από οποιοδήποτε παθογόνο μικροοργανισμό.

Α. Μηχανισμοί που παρεμποδίζουν την είσοδο μικροβίων (1η γραμμή άμυνας)

• Δέρμα:
• Κεράτινη στιβάδα (αποτελεσματικός φραγμός).
• Ιδρωτοποιοί αδένες (εκκρίνουν ιδρώτα με γαλακτικό οξύ και λυσοζύμη).
• Σμηγματογόνοι αδένες (εκκρίνουν σμήγμα με λιπαρά οξέα).
• Μη παθογόνοι μικροοργανισμοί (φυσιολογική μικροχλωρίδα).
• Βλεννογόνοι (εκκρίνουν όλοι βλέννα):
• Βλεφαριδοφόρο επιθήλιο αναπνευστικής οδού (εγκλωβίζει και απομακρύνει μικροοργανισμούς).
• Βλεννογόνος στομάχου (εκκρίνει γαστρικό υγρό με HCl).
• Βλεννογόνος οφθαλμού (παράγει δάκρυα με λυσοζύμη).
• Βλεννογόνος στοματικής κοιλότητας (παράγει σάλιο με λυσοζύμη).
• Βλεννογόνος κόλπου.

Β. Μηχανισμοί που αντιμετωπίζουν τους μικροοργανισμούς μετά την είσοδό τους

• Φαγοκυττάρωση:
• Φαγοκύτταρα (κατηγορία λευκών αιμοσφαιρίων): ουδετερόφιλα και μονοκύτταρα (διαφοροποιούνται σε μακροφάγα).
• Ενεργοποιούνται μετά την εμφάνιση παθογόνου.
• Μακροφάγα (διαφοροποιημένα μονοκύτταρα): εγκλωβίζουν και καταστρέφουν τον μικροοργανισμό και εκθέτουν τμήματά του, ενεργοποιώντας την ειδική άμυνα.
• Φλεγμονώδης αντίδραση (φλεγμονή):
• Συμπτώματα: πόνος, κοκκίνισμα, οίδημα, τοπική αύξηση θερμοκρασίας, πύον.
• Βασικά στάδια: τραυματισμός, είσοδος παθογόνων, πόνος, διαστολή αγγείων, δημιουργία ινώδους, διάχυση πλάσματος, φαγοκυττάρωση, σχηματισμός πύου.
• Πυρετός (μη φυσιολογική θερμοκρασία):
• Εμποδίζει ανάπτυξη και πολλαπλασιασμό βακτηρίων, αναστέλλει πολλαπλασιασμό ιών, αυξάνει την αποτελεσματικότητα της φαγοκυττάρωσης.
• Ουσίες με αντιμικροβιακή δράση:
• Ιντερφερόνες (για ιούς), συμπλήρωμα, προπερδίνη.

1.3.2 Μηχανισμοί ειδικής άμυνας:

• Ανοσία: Η ικανότητα του οργανισμού να διακρίνει τις ξένες ουσίες και να ενεργοποιεί κύτταρα και προϊόντα κυττάρων για να τις εξουδετερώσει.
• Αντιγόνο: Ουσία που είναι ικανή να προκαλέσει ειδική ανοσολογική απόκριση (ολόκληρος μικροοργανισμός, τμήμα μικροοργανισμού, τοξικές ουσίες, γύρη, φάρμακα, συστατικά τροφών, κύτταρα άλλων οργανισμών).
• Βασικά χαρακτηριστικά ειδικής άμυνας: εξειδίκευση και μνήμη.
• Λεμφικά όργανα:
• Πρωτογενή: θύμος αδένας και μυελός των οστών.
• Δευτερογενή: αμυγδαλές, σπλήνας, λεμφαδένες, λεμφικός ιστός γαστρεντερικού σωλήνα.

Λεμφοκύτταρα:

• Μικρά, στρογγυλά κύτταρα με σφαιρικό πυρήνα, είναι λευκά αιμοσφαίρια.
• Διακρίνονται σε Τ και Β λεμφοκύτταρα.
• Τ-λεμφοκύτταρα: Διαφοροποιούνται και ωριμάζουν στον θύμο αδένα.
• Είδη Τ-λεμφοκυττάρων:
• Βοηθητικά (ενεργοποιούνται από μακροφάγα).
• Κυτταροτοξικά (επιτίθενται σε καρκινικά κύτταρα, κύτταρα με ιό, μεταμοσχευμένα κύτταρα).
• Μνήμης (ενεργοποιούνται μετά την επόμενη έκθεση σε αντιγόνο).
• Κατασταλτικά (σταματούν την ανοσοβιολογική απάντηση).
• Β-λεμφοκύτταρα: Ωριμάζουν και διαφοροποιούνται στο μυελό των οστών.
• Συνθέτουν και παρουσιάζουν πρωτεΐνες υποδοχείς (αντισώματα).
• Κάθε υποδοχέας αναγνωρίζει ένα αντιγόνο.
• Όταν συνδεθούν με αντιγόνο, διαιρούνται και προκύπτουν Β-λεμφοκύτταρα μνήμης και πλασματοκύτταρα (παράγουν και εκκρίνουν αντισώματα).

Αντισώματα:

• Είναι πρωτεΐνες με μία σταθερή περιοχή (ίδια για όλα) και μία μεταβλητή περιοχή (διαφορετική για το καθένα).
• Η σύνδεση αντιγόνου-αντισώματος προκαλεί: εξουδετέρωση μικροοργανισμού, αδρανοποίηση τοξινών, αναγνώριση του μικροβίου από μακροφάγα, διαίρεση Β-λεμφοκυττάρων.

Ανοσοβιολογική Απόκριση

• Πρωτογενής: Εκδηλώνεται κατά την πρώτη επαφή με το αντιγόνο, απαιτεί αρκετό χρόνο, οφείλεται σε ενεργοποίηση μακροφάγων, εμφανίζονται συμπτώματα, μικρή συγκέντρωση αντισωμάτων.
• Δευτερογενής: Εκδηλώνεται κατά τη 2η ή επόμενη επαφή με το αντιγόνο, απαιτεί λίγο χρόνο, οφείλεται σε ενεργοποίηση λεμφοκυττάρων μνήμης, δεν εμφανίζονται συμπτώματα, μεγάλη συγκέντρωση αντισωμάτων.

Ενεργητική Ανοσία

• Τα αντισώματα παράγονται από τον οργανισμό.
• Η δράση της είναι μόνιμη.
• Εάν πρόκειται για πρώτη επαφή ή χορηγηθεί εμβόλιο, ενεργοποιείται η πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση.

Παθητική Ανοσία

• Χορηγούνται στον οργανισμό έτοιμα αντισώματα.
• Η δράση της είναι παροδική.
• Η δράση της είναι άμεση και δεν ενεργοποιείται καμία ανοσοβιολογική απόκριση.

Προβλήματα στη Δράση του Ανοσοβιολογικού Συστήματος

• Αυτοάνοσα νοσήματα: Ο οργανισμός στρέφεται εναντίον του εαυτού του με αντισώματα ή μέσω κυττάρων.
• Θεωρίες: Ιοί που ενσωματώνουν πρωτεΐνες του ξενιστή, Τ-λεμφοκύτταρα που επιτίθενται σε αντιγόνα του ίδιου οργανισμού, συστατικό που μεταβάλλεται ή εμφανίζεται νέο, συστατικά κυττάρων που δεν αιματώνονται έντονα.
• Αλλεργία: Ενεργοποίηση του ανοσοβιολογικού συστήματος από αλλεργιογόνα.
• Ευαισθητοποίηση (πρώτη επαφή) και επανέκθεση.
• Ισταμίνη (αύξηση διαπερατότητας αγγείων, σύσπαση λείων μυϊκών ινών, διέγερση εκκριτικής ικανότητας βλεννογόνων).
• Συμπτώματα: Άσθμα, ναυτία, διάρροια και καταρροή.
• Μεταμοσχεύσεις: Κύτταρα έχουν αντιγόνα ιστοσυμβατότητας.
• Επιτυχής μεταμόσχευση: Δότης και λήπτης συμβατοί σε αυτά τα αντιγόνα ή χορήγηση ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων.

1.3.4 HIV-AIDS

• Δομή του HIV:
• Εσωτερικά: RNA και αντίστροφη μεταγραφάση.
• Εξωτερικά: Καψίδιο (πρωτεϊνική σύσταση) και έλυτρο (λιποπρωτεϊνικής φύσης).
• Διάγνωση της ασθένειας:
• Ανίχνευση αντισωμάτων (ο ιός συνυπάρχει με τα αντισώματα),δυνατή 6 εβδομάδες - 6 μήνες μετά την μόλυνση.
• Ανίχνευση του RNA του ιού.
• **Πορεία του ιού στον οργανισμό:**Προσδένεται σε ειδικό υποδοχέα,μεταγράφεται σε DNA και παραμένει ανενεργός.

1.5 Ουσίες που Προκαλούν Εθισμό

• Εθισμός: Μεταβολή της λειτουργίας των νευρικών κυττάρων, που οδηγεί στην ανάγκη για την ουσία.
• Ανοχή: Ανάγκη για όλο και μεγαλύτερες ποσότητες.
• Σύνδρομο στέρησης: Ναυτία, εμετός, πόνοι, διάρροια, διέγερση, εφίδρωση, συσπάσεις.

Ναρκωτικά:

• Επιδρούν στο νευρικό σύστημα και τον ψυχισμό.
• Πηγές: Μήκων η υπνοφόρος =όπιο, και παράγωγα μορφίνη/ηρωίνη, συνθετικά- μεθαδόνη
• Προκαλούν ψευδαισθήσεις.

Αλκοόλ:

• Πλήττει:
• Το νευρομυϊκό: φθορά εγκεφάλου, απώλεια μνήμης, σύγχυση, παραισθήσεις.
• Υπέρταση, εμφάνιση καρδιαγγειακών νοσημάτων, εκδήλωση μορφών καρκίνου
• Νικοτίνη: Ποσότητα εθισμού=Cocain.
• Έντονη σύσπαση αγγείων, αύξηση πίεσης, κινητικότητας γαστρεντερικού, πρόκληση καρκίνου του πνεύμονα.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΝΘΡΩΠΟΣ και ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

• Oικολογία: Μελέτη των σχέσεων των οργανισμών με το περιβάλλον.
• Oικοσύστημα: είναι το σύστημα μελέτης που περιλαμβάνει αβιοτικούς και βιοτικούς παράγοντες
• Αυτότροφα οικοσυστήματα: εισάγουν ενέργεια δια μέσου της ηλιακής ακτινοβολίας
• Eτερότροφα οικοσυστήματα:εισάγουν ενέργεια δια μέσου χημικών ενώσεων
• Tροφοδότηση του οικοσυστήματος με ενέργεια,τροφικές σχέσεις, βιογεωχημικοί κύκλοι.

Ποικιλότητα: Η ποικιλότητα αναφέρεται στα διαφορετικά είδη οργανισμών που υπάρχουν

• Oσο μεγαλύτερη ποικιλότητα έχει ένα οικοσύστημα τόσο πιο ισορροπημένο είναι. Αν μια μεταβολή διαταράξει