Informácie

40.0: Predohra k obehovému systému – biológia

40.0: Predohra k obehovému systému – biológia


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Väčšina zvierat sú zložité mnohobunkové organizmy, ktoré vyžadujú mechanizmus na prenos živín cez svoje telo a odstraňovanie odpadových produktov. Obehový systém sa v priebehu času vyvíjal od jednoduchej difúzie cez bunky v ranom vývoji zvierat až po komplexnú sieť ciev, ktoré zasahujú všetky časti ľudského tela. Táto rozsiahla sieť zásobuje bunky, tkanivá a orgány kyslíkom a živinami a odstraňuje oxid uhličitý a odpad, ktoré sú vedľajšími produktmi dýchania.

Srdcom obehového systému človeka je srdce. Ľudské srdce je veľké ako zovretá päsť a chránené pod hrudným košom. Vyrobený zo špecializovaného a jedinečného srdcového svalu, pumpuje krv do celého tela a do samotného srdca. Srdcové kontrakcie sú poháňané vlastnými elektrickými impulzmi, ktoré mozog a endokrinné hormóny pomáhajú regulovať. Pochopenie základnej anatómie a funkcie srdca je dôležité pre pochopenie obehového a dýchacieho systému tela.

Výmena plynov je jednou z najdôležitejších funkcií obehového systému. Obehový systém nie je potrebný v organizmoch bez špecializovaných dýchacích orgánov, pretože kyslík a oxid uhličitý difundujú priamo medzi ich telesnými tkanivami a vonkajším prostredím. V organizmoch, ktoré majú pľúca a žiabre, však musí byť kyslík transportovaný z týchto špecializovaných dýchacích orgánov do telesných tkanív prostredníctvom obehového systému. Preto sa obehové systémy museli vyvinúť, aby sa prispôsobili veľkej rozmanitosti telesných veľkostí a typov tela prítomných medzi zvieratami.


40.0: Predohra obehového systému - biológia

Obrázok 1. Sú zobrazené hlavné ľudské tepny a žily. (kredit: úprava diela Mariana Ruiz Villareal)

Krv zo srdca prechádza telom komplexnou sieťou krvných ciev (obrázok 1). Tepny odobrať krv zo srdca. Hlavná tepna je aorta, ktorá sa rozvetvuje na hlavné tepny, ktoré odoberajú krv do rôznych končatín a orgánov. Tieto hlavné tepny zahŕňajú krčnú tepnu, ktorá privádza krv do mozgu, brachiálne tepny, ktoré privádzajú krv do ramien, a hrudnú tepnu, ktorá privádza krv do hrudníka a potom do pečeňových, obličkových a žalúdočných tepien pre pečeň, obličky. , respektíve žalúdka. Iliakálna artéria odoberá krv do dolných končatín. Hlavné tepny sa rozchádzajú do menších tepien a potom sa nazývajú menšie cievy arterioly, aby siahli hlbšie do svalov a orgánov tela.

Arterioly sa rozchádzajú do kapilárnych lôžok. Kapilárne lôžka obsahujú veľký počet (10 až 100) z kapiláry ktoré sa rozvetvujú medzi bunkami a tkanivami tela. Kapiláry sú trubice s úzkym priemerom, do ktorých sa zmestia červené krvinky do jedného súboru a sú miestami na výmenu živín, odpadu a kyslíka s tkanivami na bunkovej úrovni. Tekutina tiež prechádza do intersticiálneho priestoru z kapilár. Kapiláry sa opäť zbiehajú do venuly ktoré sa spájajú s menšími žilami, ktoré sa nakoniec spájajú s hlavnými žilami, ktoré odvádzajú krv s vysokým obsahom oxidu uhličitého späť do srdca. Žily sú krvné cievy, ktoré privádzajú krv späť do srdca. Hlavné žily odvádzajú krv z rovnakých orgánov a končatín, ktoré zásobujú hlavné tepny. K srdcu sa tekutina vracia aj lymfatickým systémom.

Štruktúra rôznych typov ciev odráža ich funkciu alebo vrstvy. Existujú tri odlišné vrstvy alebo tuniky, ktoré tvoria steny ciev (obrázok 2). Prvá tunika je hladká vnútorná výstelka endotelových buniek, ktoré sú v kontakte s červenými krvinkami. Endotelová tunika je kontinuálna s endokardom srdca. V kapilárach je táto jedna vrstva buniek miestom difúzie kyslíka a oxidu uhličitého medzi endotelovými bunkami a červenými krvinkami, ako aj miestom výmeny prostredníctvom endocytózy a exocytózy. Pohyb materiálov v mieste kapilár je regulovaný vazokonstrikcia, zúženie ciev a vazodilatácia, rozšírenie ciev je to dôležité pri celkovej regulácii krvného tlaku.

Obrázok 2. Tepny a žily sa skladajú z troch vrstiev: vonkajšia tunica externa, stredná tunica media a vnútorná tunica intima. Kapiláry pozostávajú z jednej vrstvy epitelových buniek, tunica intima. (kredit: modifikácia diela NCI, NIH)

Žily a tepny majú ďalšie dve tuniky, ktoré obklopujú endotel: stredná tunika sa skladá z hladkého svalstva a krajnú vrstvu tvorí spojivové tkanivo (kolagén a elastické vlákna). Elastické spojivové tkanivo sa tiahne a podporuje krvné cievy a vrstva hladkého svalstva pomáha regulovať prietok krvi zmenou cievneho odporu prostredníctvom vazokonstrikcie a vazodilatácie. Tepny majú hrubšie hladké svalstvo a spojivové tkanivo ako žily, aby sa prispôsobili vyššiemu tlaku a rýchlosti čerstvo čerpanej krvi. Žily majú tenšie steny, pretože tlak a rýchlosť prietoku sú oveľa nižšie. Žily sú navyše štrukturálne odlišné od tepien v tom, že žily majú ventily, ktoré zabraňujú spätnému toku krvi. Pretože žily musia pracovať proti gravitácii, aby dostali krv späť do srdca, kontrakcia kostrového svalstva pomáha s tokom krvi späť do srdca.


Odkazy a zdroje

Webová stránka ABPI Srdce a krvný obeh

Táto webová stránka bola vytvorená špeciálne pre kľúčových študentov 4. stupňa. Zahŕňa nasledovné:
& bull Potreba dopravného systému
& bull Obehový systém
&býk Srdce
& bull Krvné cievy
& býk Krv a zrážanie krvi
&býk Krvný tlak
&bull Kardiovaskulárne ochorenie
& bull Prevencia a liečba kardiovaskulárnych chorôb

Každá časť obsahuje krátke otázky týkajúce sa autotestu.

Webová stránka môže byť použitá na to, aby umožnila študentom učiť sa nezávisle a mohla by byť súčasťou prístupu „prevrátenej triedy“. Tu sa študenti dozvedia obsah mimo triedu a potom využijú kontaktný čas učiteľa na kontrolu porozumenia, preberanie mylných predstáv alebo riešenie otázok na túto tému.

Pri používaní webovej stránky je vhodné zadať študentom konkrétne úlohy, s ktorými sa majú vysporiadať. Tieto môžu zahŕňať:
& bull Aké materiály transportuje krv do tela. Prečo je potrebné tieto materiály nosiť?
&bull Popíšte úlohu každej zo zložiek v krvi.
& bull Porovnajte a kontrastujte štruktúry a funkcie tepien, žíl a kapilár.
& bull Vysvetlite, prečo majú ľudia dvojitý obehový systém.
& bull Popíšte stavbu srdca.
& bull Popíšte sled udalostí v srdcovom cykle (srdcový tep).
&bull Ako sa zmení tlak v každej z komôr počas jedného úderu srdca?
& bull Popíšte zrážanie krvi a ako to pomáha predchádzať chorobám.
&bull Navrhnite spôsoby, ako by človek mohol pomôcť znížiť riziko srdcového infarktu.

Poďme rozlúštiť - srdce

Toto video je podrobným a pomerne názorným popisom pitvy prasačieho srdca. Pitva a sprievodný komentár ukazujú všetky hlavné črty srdca. Malo by sa to ukázať po tom, čo boli študenti oboznámení so štruktúrou srdca.

Pitva je citlivá otázka. Stojí za to povedať študentom o videu a akejkoľvek pitve lekciu skôr, ako sa má uskutočniť. Týmto spôsobom sa s vami môžu porozprávať študenti so skutočnými problémami a v prípade potreby je možné zorganizovať alternatívne samoštúdium mimo laboratória.

Ubezpečte študentov, že srdce je z prasaťa a že zviera nebolo zabité na účely pitvy, ale bolo by zabité na výrobu potravín.

Prvých pár minút videoklipu ukazuje srdce spojené so súborom pľúc. Je to dobre vidieť, ale vyzerá to dosť krvavo. Možno si budete chcieť pozrieť ukážku tejto sekcie, aby ste zistili, že je vhodná pre vašich študentov. Ak máte pochybnosti, postúpte video na 54 sekúnd, kde sa vyčistí srdce a opisuje sa anatómia.

Video môže byť predzvesťou skutočnej pitvy sŕdc získaných od mäsiarov. Dávajte pozor, aby ste boli citliví na kultúrne námietky voči používaniu materiálov z ošípaných alebo kráv. Odporúčame prediskutovať to so študentmi pred lekciou. Za určitých okolností možno budete chcieť informovať rodičov o triede vopred. Stojí za to mať pripravenú alternatívnu aktivitu pre študentov, ktorí sa nechcú zúčastniť pitvy alebo ju sledovať.

Nezabudnite zvážiť rozumné opatrenia pri používaní nožníc alebo skalpelov a je vhodné použiť dosky na krájanie. Zásobovanie študentov jednorazovými rukavicami ich môže povzbudiť k tomu, aby na skúmanie srdcových komôr a ciev používali prsty alebo sklenené tyčinky.

Vyzvite študentov, aby našli rôzne komory a hlavné krvné cievy (často chýbajú predsiene, pretože boli odrezané počas zabíjania jatočného tela).

Stojí za to ukázať študentom koronárne artérie, ktoré zásobujú srdcový sval. Ukážte, aké sú malé a všimnite si, že toto sú cievy, ktoré, ak sú zablokované, spôsobujú infarkt. Pripomeňte študentom súvislosť medzi nadbytočným tukom v strave a zablokovanými tepnami, ktoré spôsobujú infarkt.


Odkazy a zdroje

Interaktívna webová stránka ABPI *vhodná pre domácu výučbu*

Táto interaktívna webová stránka má niekoľko sekcií, ktoré sú relevantné pre túto tematickú oblasť biológie GCSE, medzi ktoré patria: &bull

  • Potreba dopravného systému
  • Obehový systém
  • Srdce
  • Krvné cievy
  • Krv a zrážanie krvi
  • Krvný tlak
  • Srdcovo-cievne ochorenie
  • Prevencia a liečba kardiovaskulárnych chorôb.

V každej sekcii sú informácie a krátky kvíz o vlastnom teste. Tieto sekcie by mohli byť použité na samostatné činnosti učenia sa/domácich úloh. Rôzni študenti môžu byť požiadaní, aby splnili konkrétne úlohy a odpovedali v triede, ktorí pracovali prostredníctvom webovej stránky na domácu úlohu. Úlohy môžu zahŕňať:

  • Aké materiály transportuje krv do tela.
  • Prečo je potrebné tieto materiály nosiť?
  • Popíšte úlohu každej zo zložiek v krvi.
  • Porovnajte a kontrastujte štruktúry a funkcie tepien, žíl a kapilár.
  • Vysvetlite, prečo majú ľudia dvojitý obehový systém.
  • Charakterizujte stavbu srdca.
  • Popíšte sled udalostí v srdcovom cykle (srdcový tep).
  • Ako sa zmení tlak v každej z komôr počas jedného srdcového tepu?
  • Popíšte zrážanie krvi a ako to pomáha predchádzať chorobám.
  • Navrhnite spôsoby, ktorými by osoba mohla pomôcť znížiť riziko srdcového infarktu

Kardiovaskulárny systém *vhodný pre domácu výučbu *

Toto je trojstranový súhrnný list o kardiovaskulárnom systéme. Zdroj poskytuje podrobné informácie o funkciách a kľúčových mechanizmoch zapojených do kardiovaskulárneho systému. Vysvetľuje úlohu kardiovaskulárneho systému v homeostáze a opisuje aterosklerózu a úlohu aspirínu pri zvládaní infarktu.

Toto je stručné zhrnutie s niekoľkými dobrými ilustráciami. Napriek tomu, že bol pôvodne navrhnutý na použitie so študentmi po 16 rokoch, bol by užitočný pre študentov s vyššími schopnosťami.

Študenti mohli pracovať vo dvojiciach, prečítať si článok a potom si pripraviť 5 otázok, s ktorými sa budú navzájom vyzývať. otázky by mali byť zodpovedané bez odkazu na súhrnný hárok


O povahe biologických „systémov“

„Systém“ v biológii je akékoľvek vzájomne prepojené, interagujúce, koordinované a hierarchické zhromaždenie biologických komponentov alebo prvkov – organizované zhromaždenie s identifikovateľným správaním. Telo stavovca je napríklad súborom rôznych interagujúcich orgánov, okrem iných zložiek, ktoré sa správajú tak, aby prežili a reprodukovali sa. Mitochondrie buniek obsahujú systém na premenu potravinovej energie na všeobecne použiteľnú molekulu na energizovanie biochemických reakcií. Každý komponent v biologickom systéme nejakým spôsobom interaguje s jedným alebo viacerými komponentmi v systéme – dynamická zostava komponentov. V bunke sú proteíny produktmi génov, ale tiež interagujú s génmi, ovplyvňujú ich expresiu, ako aj interagujú s inými proteínmi. Systémy môžu vykazovať správanie, ktoré je charakteristické pre systém ako celok (pozri nižšie), ale ktoré nezdieľa žiadna z jeho zložiek (takzvané emergentné správanie). Strom napríklad plodí, pretože mu to umožňujú jeho dynamicky interagujúce komponenty, ale žiadna jediná zložka stromu to nedokáže.

Subsystémy pozostávajú z menších (menej zložitých) systémov zabudovaných do väčšieho (zložitejšieho) systému a tvoria aspoň časť komponentov alebo prvkov väčšieho systému. To, či systémový biológ zaobchádza s danou zostavou komponentov ako s subsystémom alebo ako so systémom, závisí od „úrovne“, na ktorú zameriava svoju pozornosť. Ak svoj výskum zameria napríklad na úroveň celého organizmu stavovcov, zaobchádza s jeho orgánmi ako so subsystémami. Ak zameriava svoj výskum na úroveň srdca, zaobchádza so srdcovými interakciami ako s systémom, pričom uznáva, že srdce zostáva súčasťou väčšieho systému (obehového systému).

Aj väčšie systémy, ako napríklad systém tela stavovcov, sú súčasťami alebo prvkami ešte väčších systémov, druhom stavovcov, povedzme tam, kde jednotliví členovia druhu navzájom pôsobia ako komponenty, aby vytvorili súbor správania alebo vlastností. charakteristické pre daný druh, ale nie pre jeho jednotlivých členov. Húfne správanie vtákov ilustruje správanie druhov - technicky správanie démy. Jeden vták sa nemôže hrnúť. Rozmnožovanie medzi pohlavne sa rozmnožujúcimi druhmi si vyžaduje emergentné správanie dvoch jedincov.

Keď sa pokúšajú porozumieť biologickým systémom, systémoví biológovia nemusia zaobchádzať so zložkami alebo prvkami systému (alebo subsystému) výlučne ako s diskrétnymi alebo konkrétnymi predmetmi alebo entitami (napr. Molekuly, organely, bunky atď.), Ale môžu s nimi zaobchádzať aj ako s abstrahované pojmy organizačných zbierok alebo vzorcov činností tých entít (napr. sietí), ktoré umožňujú štúdium pomocou grafických, matematických, výpočtových a štatistických nástrojov. Patria sem koncepty ako obvody, siete a moduly. Takéto koncepty sa môžu javiť menej abstraktné alebo hypotetické, pretože ich biológovia viac definujú z hľadiska štruktúry a koordinovaných dynamických interakcií z nich predpovedajú správanie systémov pomocou kvantitatívnych modelov a funkčne ich spájajú vo väčších systémoch, ktoré ich obsahujú. Bruggeman a Westerhoff [16] poznamenávajú, že pokroky v molekulárnej biológii a matematickom modelovaní ". presunul zameranie výskumu z molekúl na siete.", citujúc Barabasiho a Otvaiovu recenziu [17], podčiarkuje dôležitosť sietí v chápaní organizácie buniek.

    „Komplexné“ vs. „Komplikované“

Systémoví biológovia rozlišujú medzi komplexnými a komplikovanými. Zložitý systém nemusí byť považovaný za komplexný. Môže mať mnoho častí, zložito prepojených, ale žiadna časť nemusí hrať rozhodujúcu úlohu pri prevádzke systému, každá časť je viac -menej nezávislá. 1000-dielna skladačka môže predstavovať komplikovanú scénu, ale chýbajúci kúsok takmer neovplyvňuje vizuálny výsledok. Biologická bunka s chýbajúcim chromozómom však začne byť vážne nefunkčná. John H. Miller, profesor ekonómie a sociálnych vied na Carnegie Mellon University a Scott E. Page, profesor komplexných systémov, politológie a ekonómie na University of Michigan, vyjadrujú rozdiel nasledovne:

Radi by sme však rozlišovali medzi komplikovanými a zložitými svetmi. V komplikovanom svete si rôzne prvky, ktoré tvoria systém, zachovávajú určitý stupeň vzájomnej nezávislosti. Odstránenie jedného takého prvku (čo znižuje mieru komplikácií) teda zásadne nemení správanie systému okrem toho, ktoré priamo vyplývalo z odstráneného kusu. Zložitosť vzniká, keď sa závislosti medzi prvkami stanú dôležitými. V takomto systéme odstránenie jedného takého prvku ničí správanie systému v rozsahu, ktorý ďaleko presahuje to, čo stelesňuje konkrétny prvok, ktorý je odstránený.  [18]

     Siete

Siete [19] „re-present“ alebo „abstraktní“ systém ako súbor „uzlov“ a „interakcií“ medzi uzlami (označované aj ako „hrany“ alebo „šípky“ alebo „odkazy“). Napríklad v hovorenej vete tvoria uzly slová a slovné spojenia a prepojenia syntaxe (podmet k predikátu, predložka k predmetu predložky atď.). Molekulárne siete v bunkách predstavujú špecifické funkcie v bunkových molekulách, ktoré tvoria uzly, a ich interakcie s inými uzlami tvoria okraje alebo šípky. Siete akceptujú vstupy jedného druhu a vracajú výstupy iného druhu.

V biológii nájdeme siete všade, od vnútrobunkových signálnych dráh, cez vnútrodruhové siete až po ekosystémy. Ľudia úmyselne stavajú sociálne siete jednotlivcov, ktorí pracujú (viac -menej) na spoločný účel, napríklad v Kongrese USA. Konštruujú tiež siete elektronických súčiastok na výrobu napríklad mobilných telefónov a sietí viet a odsekov na vyjadrovanie správ, vrátane tejto. článok. Výskumníci vnímajú World Wide Web ako sieť a študujú jej charakteristiky a dynamiku. [19] [20]

Podľa Alona „bunku je možné považovať za prekrývanie najmenej troch typov sietí, ktoré opisujú interakcie proteín-proteín, proteín-DNA a proteín-metabolit“. [21] Alon poznamenáva, že bunkové siete, podobne ako mnohé siete navrhnuté ľudským inžinierstvom, vykazujú „modularitu“, „robustnosť“ a „motívy“:

  • Moduly sú podsiete so špecifickou funkciou, ktoré sa spájajú s inými modulmi často len na jednom vstupnom uzle a jednom výstupnom uzle. Modularita uľahčuje evolučné prispôsobenie sa meniacim sa prostrediam, aby bolo možné vytvoriť adaptáciu, evolúcia potrebuje drotár iba s niekoľkými modulmi, nie s celým systémom. Evolúcia môže niekedy „exaptovať“ existujúce moduly na nové funkcie, ktoré prispievajú k reprodukčnej kondícii. Napríklad plávací mechúr sa údajne vyvinul ako adaptácia na kontrolu vztlaku, ktorá sa neskôr uplatnila ako dýchací orgán v rôznych skupinách rýb. [22]
  • Robustnosť opisuje, ako je sieť schopná udržať si svoju funkčnosť napriek poruchám prostredia, ktoré ovplyvňujú komponenty. Robustnosť tiež znižuje rozsah typov sietí, ktoré musia vedci zvážiť, pretože iba niektoré typy sietí sú robustné.
  • Sieťové motívy ponúkajú úsporu dizajnu siete, pretože ten istý obvod môže mať mnoho rôznych použití v bunkovej regulácii, ako v prípade autoregulačných obvodov a spätných slučiek. Príroda vyberá motívy čiastočne kvôli ich schopnosti urobiť siete robustnými, takže systémy používajú motívy, ktoré fungujú dobre znova a znova v mnohých rôznych sieťach. [23] V niekoľkých dobre preštudovaných biologických sieťach množstvo sieťových motívov — malých podsietí — koreluje so stupňom robustnosti. [24] Siete, podobne ako siete v bunkách a siete v neurónových sieťach v mozgu, [25] používajú motívy ako základné stavebné bloky, podobne ako mnohobunkové organizmy používajú bunky ako základné stavebné bloky. Motívy ponúkajú biológom úroveň jednoduchosti biologickej funkčnosti pre ich úsilie modelovať dynamiku organizovaných hierarchií sietí. [23]

Pohľad na bunku ako prekrytie matematicky definovateľných (v zásade) dynamických sietí môže odhaliť, ako môže existovať živý systém ako nepravdepodobný, zložitý, samoorganizovaný tanec molekúl. [26] Pohľad „prekrývania sietí“ tiež naznačuje, ako sa koncept samoorganizovaných sietí môže rozšíriť na všetky vyššie úrovne živých systémov.

Správanie sa v biologickom systéme spravidla plní jednu alebo viac funkcií informovaných o evolúcii (napr. Rast), takže objasnenie evolučnej histórie sietí v biologickom systéme významne prispieva k jeho vysvetleniu. Evolučné dejiny si vyžadujú znalosť mechanizmov oboch generácie a výber.

       Príklady biologických systémov

Príklady biologických systémov (subsystémov) zahŕňajú:

  • biosféra
  • ekosystémy (napr. les)
  • demes (napr. miestna populácia druhu)
  • organizmy (napr. ľudské baktérie)
  • orgány (napr. mozog cievny endotel)
  • bunky (napr. epiteliálne bunky)
  • metabolické cesty (napríklad glykolýza)
  • bunkové organely (napríklad mitochondrie)
  • genómy (napr. celý komplement DNA v organizme, ako „myšací genóm“)
  • génové komplexy (napr. koexprimujúce gény)
  • gény (napr. bielkovinové plány)

Abstrakt

V kontexte vysokej úmrtnosti dospelých a obrovského vplyvu na zdravotnú záťaž Zambie bola vykonaná dekompozičná analýza úmrtnosti špecifickej pre daný vek a príčinu vo vekovej skupine 15- 59 rokov, aby sa určili príspevky k rozdielu v strednej dĺžke života pri narodení medzi muži a ženy. Predchádzajúce štúdie o rozklade skúmali príspevok príjmových skupín, etnicity a regionálnych rozdielov k rozdielom v strednej dĺžke života, ale nie vekovú skupinu úmrtnosti dospelých vo veku 15 - 59 rokov. Tieto štúdie sa zameriavajú na rozvinuté krajiny a len málo na rozvojové krajiny. Metóda rozkladu spoločnosti Arriaga bola aplikovaná na sčítanie ľudu v roku 2010 a na vzorovú registráciu vitálnych údajov v rokoch 2010–2012 s údajmi z prieskumu verbálnej pitvy (SAVVY), aby sa rozložili príspevky úmrtnosti dospelých v závislosti od veku a príčiny k rozdielu v očakávanej dĺžke života pri narodení medzi mužmi a ženami. Rozkladová analýza odhalila, že úmrtnosť bola vyššia u mužov ako u žien a koncentrovala sa vo vekových skupinách 20 - 49 rokov. Úmrtnosť dospelých špecifická pre vek a príčinu pozitívne prispela 50 % rokov k rozdielu v očakávanej dĺžke života pri narodení medzi mužmi a ženami. Hlavnou príčinou úmrtnosti špecifickej pre príčinu rozdielu v strednej dĺžke života boli infekčné a parazitárne ochorenia (1,17 roka, 26,3%), nehody a úrazy (0,54 roka, 12,2%), samovraždy a násilie (0,30 roka, 6,8%). Úmrtnosť žien na HIV kompenzuje úmrtnosť mužov. Úmrtia na novotvary u žien negatívne prispeli k rozdielu v strednej dĺžke života (-0,22 roka, -5,4 %). Nehody, zranenia, samovraždy a násilie sa v Zambii objavujú ako hlavné príčiny smrti vo vekovej skupine 20 – 49 rokov, na ktoré by sa mala zamerať zdravotná politika a programy.


40.0: Predohra k obehovému systému – biológia

Dostupné štúdie v literatúre o hladinách selénu pri Alzheimerovej chorobe (AD) sú v rozpore s tým, že niektoré štúdie uvádzajú jeho zníženie v obehu, zatiaľ čo iné uvádzali nárast alebo žiadnu zmenu v porovnaní s kontrolami.

Cieľom tejto štúdie bolo vykonať metaanalýzu hladín selénu v obehu (plazma/sérum a krv), erytrocytoch a mozgovomiechovom moku (CSF) u AD porovnávaných kontrolných skupín. Vykonali sme tiež metaanalýzu korelačných koeficientov (r) na preukázanie asociácií medzi selénom a glutatión peroxidázou (GPx) u pacientov s AD.

Metódy

Vo všetkých veľkých databázach sa hľadali vhodné štúdie. Zahrnuli sme 12 prípadovo -kontrolných/observačných štúdií uvádzajúcich koncentrácie selénu v AD a kontrolách. Celková efektová veľkosť ako štandardizovaný priemerný rozdiel (SMD) a združená r-hodnoty boli generované pomocou softvéru Review Manager 5.3 a MedCalc 15.8.

Výsledky

Metaanalýza náhodných účinkov naznačila pokles hladín selénu v krvnom obehu (SMD = −0,44), erytrocelulárnom (SMD = −0,52) a CSF (SMD = −0,14) v porovnaní s kontrolami. Stratifikovaná metaanalýza ukázala, že hladiny selénu boli znížené v oboch podskupinách s (SMD = -0,55) a bez (SMD = -0,37) vekového zhody medzi AD a kontrolami. Naše výsledky tiež preukázali priamu súvislosť medzi zníženými hladinami selénu a GPx v AD.

Záver

Táto metaanalýza naznačuje, že koncentrácia selénu v krvnom obehu je u pacientov s AD v porovnaní s kontrolami výrazne nižšia a tento pokles selénu priamo koreluje s dôležitým antioxidačným enzýmom GPx v AD.


Smrteľný vrcholový proteín, vezmite si dva

Asi pred tromi týždňami začali antivaxxeri poukazovať na štúdiu Salk Institute ako ešte viac “proof ”, že špicatý proteín používaný vo vakcínach proti COVID-19 je toxický a smrteľný. Pozrite sa napríklad na Alexa Berensona, najnepravidelnejšieho muža “pandemic “, ktorý kričí o štúdii:

Pokiaľ ide o fajčiarske zbrane, táto štúdia je vysoko kvalitná. @UCSanDiego a čínski vedci ukázali, že vrcholový proteín #SARSCoV2 –, ktorý vám vakcíny vyrábajú –, môže sám o sebe spôsobiť veľké poškodenie stien krvných ciev. pic.twitter.com/Fk5DNZugzH

& mdash Alex Berenson (@AlexBerenson) 2. mája 2021

Pobavilo ma, keď som videl tieto tweety, keď som videl, ako Berenson používa výraz ako “off-target efekty ”, ako keby skutočne vedel, čo to znamená.

Ukazuje sa, že táto štúdia na serveri predtlače bola publikovaná v Circulation Research. Ukazuje sa tiež - prekvapenie! prekvapenie! - aby rozhodne neboli “ fajčiarskou zbraňou ” dôkazmi pre Berensonove tvrdenia. Na rozdiel od mnohých čerešní, ktoré vybrali antivaxeri na podporu svojich tvrdení, nie je to ani tak hrozné. Nie je V skutočnosti je to celkom slušné, aspoň ako predbežná, primárne pozorovacia štúdia. Ešte zábavnejšie je, že v ňom autori výslovne opisujú, ako ich práca v skutočnosti demonštruje, prečo sú vakcíny, ktoré používajú spike proteín ako antigén také účinné, a tlačová správa Salk Institute dokonca obsahuje odmietnutie zodpovednosti, že spike proteíny vytvorené v bunkách SARS-CoV- 2 “správajú sa úplne inak ako tie, ktoré sú bezpečne zakódované vakcínami”.

Pozrime sa na samotný papier. Prvá vec, ktorú si tí z vás, ktorí majú prístup k novinám, všimnú, že sú krátke: Tri strany, jeden obrázok. Je to preto, že to nie je úplný výskumný dokument, ale skôr výskumný list. Výsledkom je, že neexistuje žiadna podrobná časť Metódy a výsledky sú veľmi stručne popísané (príliš stručne, na môj vkus). Aby som bol úprimný, pri niektorých experimentoch som kvôli stručnosti článku trochu ťažko robil hlavy alebo chvosty toho, čo presne vyšetrovatelia urobili. Snažím sa to však vysvetliť.

Stručne povedané, vedci použili “pseudovírus ”, ktorý bol obklopený “korunou ” hrotového proteínu, podobne ako koronavírus, ale neobsahoval skutočný vírus, ktorý autori prezývajú Pseu-Spike. Čo je pseudovírus? Rozumná otázka. Stručne povedané, pseudovírus je konštrukt, ktorý má vonkajšie proteíny požadovaného vírusu. Teraz existuje množstvo pseudovírusov, ako je popísané v tomto článku v časopise The Scientist:

Spomedzi nich sa výskumníci obrátili na modely patogénu, ako sú pseudovírusy a chimérické vírusy, ktoré možno bezpečne študovať v laboratóriách s nižšou úrovňou biologickej bezpečnosti (BSL), ako je potrebné na štúdium verzie divokého typu, v snahe rozšíriť štúdium nového koronavírusu. . Pseudovírusy sa nereplikujú, čo ich robí neškodnými, ale nahradením proteínov povrchového obalu proteínmi SARS-CoV-2 môžu vedci získať prehľad o spôsoboch, akými patogén infikuje bunky.

Pseudovírusy boli prvýkrát vyvinuté v 60. rokoch 20. storočia, keď vedci začali študovať vírus vezikulárnej stomatitídy (VSV) izolovaný z dobytka. Okrem toho, že sa dobre replikujú v kultúre, neskôr sa dozvedeli, že jeho povrchový proteín VSV-G uľahčuje vstup do všetkých eukaryotických buniek, čo z vírusu robí užitočný vektor nielen ako pseudovírus, ale aj ako trajekt na dodávanie DNA do buniek na terapeutické účely. . Prvá vakcína proti ebole bola vyvinutá pomocou platformy VSV a nedávno bol vírus vyvinutý tak, aby vyhľadával a ničil rakovinové bunky.

Platformy založené na HIV, ktoré vznikli v osemdesiatych rokoch minulého storočia, odvtedy nahradili VSV ako najbežnejší model vývoja pseudo- a chimérických vírusov. Na rozdiel od genómu RNA s negatívnym reťazcom VSV, ktorý sa musí prepísať, keď sa dostane do bunky, genóm RNA s pozitívnym reťazcom HIV môže okamžite začať transláciu, vďaka čomu sa pseudovírusy založené na HIV rýchlejšie vyrábajú. Vírusy založené na HIV sa teraz používajú v mnohých rovnakých aplikáciách ako VSV, pričom ich vedci uplatňujú pri štúdiu chorôb, ako sú AIDS, SARS, MERS a chrípka.

V porovnaní s prírodným vírusom môže pseudovírus infikovať bunky iba v jednom kole, má široký rozsah hostiteľov, vysoký titer a nie je ľahko deaktivovaný sérovým komplementom.

Bohužiaľ, z dokumentu nie je jasné, ktorá z týchto platforiem bola použitá na výrobu pseudovírusu v experimentoch alebo ako bol tento pseudovírus vyvinutý a vyrobený. Toto je druh informácií, ktoré by podrobný výskumný dokument opísal v časti Metódy, a sú to dôležité informácie pre určenie, či použitý pseudovírus bol pravdepodobne dobrým modelom. V inom čísle tohto článku autori tiež neopisujú “mock virus ”, ktoré použili ako kontrolu, ani spôsob, akým bol vytvorený. V dôsledku toho je pre mňa veľmi ťažké interpretovať ich výsledky. Aby sme boli spravodliví, časť tohto zmätku môže byť spôsobená tým, že nemám veľké znalosti toto konkrétny systém a nemá základné znalosti o metodológii, o ktorých autori jasne predpokladajú, že ich čitateľ vlastní. Na druhej strane, v dokumente to v časopise ako Circulation Research, ktorý je nie virologický časopis, a najmä vzhľadom na to, že toto je dokument, ktorý pravdepodobne prinesie správy a po jeho vydaní ho zneužijú antivaxxeri, vysvetľujúce podrobnosti, ktoré umožňujú vedcom z iných oblastí so znalosťami molekulárnej biológie (ale ktorí nie sú odborníkmi v tejto oblasti ) je dôležité pochopiť, čo sa urobilo. Výskumný list to nedosahuje.

Odhliadnuc od svojich obáv, pozrime sa na experimenty. Autori vzali pseudovírus alebo falošný vírus a instilovali ho do priedušnice sýrskych škrečkov, tri zvieratá na experimentálnu skupinu. Ďalší aspekt tejto štúdie ma zaujal, a to množstvo použitého vírusu, 5 x 108 pfu. Pre tých z vás, ktorí nevedia, čo znamená “pfu ”, znamená to “plakotvorné jednotky. ” V zásade je to miera počtu životaschopných vírusových častíc, vírusových častíc, ktoré môžu infikovať bunky a spôsobiť plak na splývajúcej vrstve buniek. To je pol miliardy častíc, oveľa viac, oveľa viac vírusovej výzvy, ako množstvo vírusu, ktorý vyvoláva akúkoľvek “ prirodzenú ” infekciu SARs-CoV-2.

Pomocou vysoko umelého systému autori porovnali hladiny celej bridlice proteínových markerov súvisiace s bunkovou signalizáciou a oxidačným stresom u falošných a Pseu-Spike ošetrených škrečkov, ako aj s histológiou pľúc. Nebudem zachádzať do detailov o všetkých skúmaných markeroch, ale radšej urobím krok späť, aby som sa pozrel na dlhší čas, pretože pre laika nie je dôležité pochopiť celú fosforyláciu tohto proteínu alebo meranú ubikvitináciu tohto proteínu. (V tejto štúdii je tiež ľahké stratiť sa v burine.) Ako bolo uvedené, autori zistili príznaky zápalu v alveolách (vzduchových vakoch) pľúc ošetrených Pseu-Spikeom vrátane zosilnených stien a zápalových buniek. . Merali hladiny rôznych proteínov, ktoré považovali za relevantné:

AMPK (AMP-aktivovaná proteínkináza) fosforyluje ACE2 Ser-680, MDM2 (myšia dvojitá minúta 2) ubikvitinuje ACE2 Lys-788 a presluchy medzi AMPK a MDM2 určujú hladinu ACE2. 4 V poškodených pľúcach hladiny pAMPK (fosfo- AMPK), pACE2 (fosfo-ACE2) a ACE2 sa znížili, ale hodnoty MDM2 sa zvýšili (obrázok [B], i). Okrem toho komplementárna zvýšená a znížená fosforylácia eNOS (endoteliálna NO syntáza) Thr-494 a Ser-1176 indikovala zhoršenú aktivitu eNOS. Tieto zmeny expresie pACE2, ACE2, MDM2 a aktivity AMPK v endoteli boli rekapitulované in vitro experimentmi s použitím pulmonálnych arteriálnych EC infikovaných Pseu-Spike, ktorý bol zachránený liečbou N-acetyl-L-cysteínom, inhibítorom reaktívnych foriem kyslíka ( Obrázok [B], ii).

Preklad: V porovnaní s falošným vírusom Pseu-Spike zmenil signalizáciu vďaka receptoru ACE2, čo nie je prekvapujúce vzhľadom na to, že už rok je známe, že proteín spike sa zachytáva na receptore ACE2, aby sa získal SARS-CoV-2 do bunky. V dôsledku toho bola nižšia hladina ACE2 v pľúcnom tkanive škrečka ošetreného Pseu-Spike, aj keď pri pohľade na Western bloty na obrázku 1B nie som zvlášť ohromený veľkosťou poklesu hladiny proteínu.

V pľúcach škrečka ošetreného Pseu-Spikeom bola tiež pozorovaná znížená aktivita eNOS, enzýmu, ktorý generuje oxid dusnatý, ako aj poškodenie mitochondrií, “ elektrární ” bunky. Autori tiež urobili tie isté experimenty v samotnej bunkovej kultúre s použitím pľúcnych vaskulárnych endotelových buniek (bunky lemujú vnútro tepien v pľúcach) a uviedli, že rekapitulovali svoje nálezy, aj keď použili špičatý proteín v pomerne vysokej koncentrácii (4 μg/ml). They also tested whether similar changes occurred in vascular endothelial cells genetically engineered to make a more stable and less stable version of ACE2. They did, although this is only suggestive, not slam dunk evidence, that it is the spike protein-induced degradation of ACE2 that results in these intracellular changes. The authors also reported that in pulmonary arteries isolated from the hamsters vasodilation induced by a drug called nitroprusside was not affected by Pseu-Spike, but the vasodilation caused by acetylcholine was impaired. Nitroprusside works by breaking down in the presence of oxyhemoglobin to produce, among other things, nitric oxide, while acetylcholine binds to specific protein receptors on the cell surface.

To be honest, I’ve never been a fan of papers this short (e.g., some Nature or Science papers, which can be even shorter than this) because I can never quite figure out what the authors did this is one of the rare cases of a paper that to me screams out for an online Supplemental Data and Supplemental Figures section, and I say this as someone who generally detests the trend in scientific publications to dump all sorts of data into supplemental sections.

Let’s, for the sake of argument, take the results at face value and assume that this study shows what the authors say it shows, namely that spike protein damages endothelium, “manifested by impaired mitochondrial function and eNOS activity”. and can cause oxidative stress that destabilizes the ACE2 receptor, leading to lower levels of the receptor. The authors themselves note that by decreasing the level of ACE2, spike protein could actually decrease the infectivity of SARs-CoV-2, given that the coronavirus needs to bind to ACE2 to get into cells, while speculating that the dysfunction of endothelial cells could result in endotheliitis, or inflammation of the endothelium that more than makes up for the decreased infectivity.

But here’s the kicker, taken right from the final paragraph of the paper:

Collectively, our results suggest that the S protein-exerted EC damage overrides the decreased virus infectivity. This conclusion suggests that vaccination-generated antibody and/or exogenous antibody against S protein not only protects the host from SARS-CoV-2 infectivity but also inhibits S protein imposed endothelial injury.

In other words, the vaccine could be protective not just against infection by SARS-CoV-2 but also against endothelial injury from the spike protein.

I just want to reiterate again that this is a contrived system. It’s far from a worthless system, as pseudovirus systems have value in studying the role of spike protein in the pathogenesis of COVID-19. However, given the crapton of pseudovirus used in this hamster model, I really question any relevance of this system to vaccine safety issues with respect to mRNA- or adenovirus-based vaccines that produce the spike protein as an antigen. prečo? The mRNA or adenovirus from the vaccines does not distribute extensively given that it’s an intramuscular injection, and the spike protein is highly unlikely to attain concentrations in the circulation anywhere near the high levels produced by the model used in these experiments. Moreover, the spike protein from the vaccine is not attached in a crown-like array on a virus particle (or pseudovirus particle), but rather exists as naked single protein molecules, and, as has been described before, it’s unclear that in this form spike protein, compared to the “crown of spikes” that gives coronaviruses their name, is anywhere near as effective at causing these downstream effects in cells. Add to that the fact that mRNA, even the modified mRNA in the vaccine, doesn’t hang around very long and therefore doesn’t generate spike protein for very long. (Doubters should consider this: Why do the mRNA vaccines both require a second dose 3-4 weeks after the first dose if, as many antivaxxers claim, the vaccines crank out spike protein indefinitely?)

Indeed, one of the authors pointed out this very issue and took antivaxxers to task for misusing their study:

i’m going to give a full response asap. but quickly for the record:
1) the (relatively) small amount of spike protein produced by the mRNA vaccine would not be nearly enough to do any damage
2) i happily got the mRNA vaccine, FWIW
3) i encourage everyone to get it

&mdash Uri Manor (@manorlaboratory) May 2, 2021

very important: while the mRNA codes for spike protein, the transfected cells degrade it and only present small chunks via MHC-I on their surfaces. the amount of full length spike protein entering circulation must be *infinitesimal*. this video explains: https://t.co/H7NyBHoVtD

&mdash Uri Manor (@manorlaboratory) May 2, 2021

a couple prelim responses to anti-vaxxers misrepresenting these findings (here: https://t.co/qMhHyNyRR1). tldr: mRNA vaccine is waaaaay safer than COVID19 and everyone should get it – I did and everyone in my family did as well! Our paper just shows this disease really sucks. https://t.co/1t6SuUXZ5B

&mdash Uri Manor (@manorlaboratory) May 2, 2021

Since I first discovered this study, it’s just amused me how obvious it is that the antivaxxers citing this study have obviously not actually read the study itself, nor have they considered the background science and knowledge behind the study. They’ve just read the press release. What do you expect, though? They’re antivaxxers. This study by Uri Manor’s laboratory is interesting and potentially important because it begins to elucidate the role of the spike protein itself in the pathophysiology of SARS-CoV-2 infection and how the spike protein alone can cause damage, but it does not in any way suggest that spike protein made by a COVID-19 vaccine is in any way toxic at the concentrations it’s produced, much less that it’s in any way “shed” or that the “shed” spike protein can cause disease or miscarriages in the unvaccinated who encounter the vaccinated.

Which brings me to the last of the three studies, which was published late last week.


Abstrakt

Pozadie

Previously, Kuakini Honolulu Heart Program researchers reported that occupational exposure to pesticides was significantly associated with total mortality. The current study examines occupational exposure to pesticides in relation to incident cardiovascular disease, defined as coronary heart disease or cerebrovascular accident.

Methods and Results

With the Occupational Safety Health Administration exposure scale used as an estimate of exposure, statistical analyses were performed on a cohort of 7557 Japanese‐American men from the Kuakini Honolulu Heart Program. Hazard ratios for cardiovascular disease incidence were calculated for various levels of pesticide exposure using Cox proportional hazards models. In the first 10 years of follow‐up, a positive association was observed between age‐adjusted cardiovascular disease incidence and high levels of pesticide exposure (hazard ratio=1.46, 95% CI =1.10‐1.95, P=0.009). This relationship remained significant after adjustment for other cardiovascular disease risk factors (hazard ratio=1.42, 95% CI =1.05‐1.92, P=0.021). No significant association for coronary heart disease or cerebrovascular accident incidence with pesticide exposure was observed when examined separately, possibly due to a smaller number of events.

Závery

These findings suggest that occupational exposure to pesticides may play a role in the development of cardiovascular diseases. The results are novel, as the association between occupational exposure to pesticides and cardiovascular disease incidence has not been examined previously in this unique cohort.

Clinical Perspective

What Is New?

This is the longest longitudinal study of chronic occupational pesticide exposure and its association with cardiovascular diseases, taking into account epidemiologic risk factors for cardiovascular diseases.

High level of occupational pesticide exposure is associated with 10‐year incidence of cardiovascular diseases.

What Are the Clinical Implications?

Health care providers need to be aware of pesticide exposure occupational health risks, especially in the agricultural population.

Long‐ and short‐term chemical exposures, especially to pesticides, need to be documented in individual medical records.

Farm and agricultural workers need to wear personal protective equipment and have their health monitored for cardiovascular disease outcomes.

Úvod

According to the World Health Organization, cardiovascular diseases (CVD) were the number 1 cause of death worldwide and accounted for 31% of all deaths annually. 1 Although there are many contributing causes to heart disease, pesticide exposure is associated with increased mortality and may exert some of its effects via the cardiovascular system. 2

Pesticides have been shown to be associated with CVD in other studies, especially in subjects wearing little or no proper personal protective equipment. For example, factory workers involved with phenoxy herbicides and chlorophenol production were found to have an increased incidence of circulatory diseases, including ischemic heart disease and diabetes mellitus. 3

Agrochemical products are associated with development of myocardial infarction, congestive heart failure, stroke, arrhythmia, and sudden death. 2 A study of chlorophenoxy and phenoxy pesticide manufacturing workers found that hypertension was associated with a positive family history but not occupational exposure. 4

According to the Hawaii Department of Agriculture in 1969, common pesticides in Hawaii consisted of several classes of organophosphates, organochlorines, insecticides, fumigants, and herbicides. 5 Although pesticides were used as chemical warfare agents during World War I and World War II, they were not used commercially until 1945. 6 Most of these chemicals have since been banned, such as chlordane, DDT, dieldrin, heptachlor, hexachlorobenzene, and toxaphene, as they are persistent organic pollutants. Pesticides, depending on their solubility, undergo degradation into different metabolites but may persist for decades. 7 The jobs that have been associated with pesticide exposure are either agricultural or industrial. These jobs include pesticide applicators, craftsmen, landscapers, forestry workers, factory workers, pesticide manufacturing workers, aircraft mechanics, jet fuel refinery workers, and agricultural workers.

In the Kuakini Honolulu Heart Program (HHP) longitudinal cohort, there have been multiple studies of occupational exposures and association with various diseases such as cancer 8 , 9 and Parkinson disease 5 however, CVD incidence in association with pesticide exposure has not been evaluated previously. One particularly interesting study was the assessment of occupational exposure to chemicals (pesticides, metals, and solvents) in relation to total mortality from circulatory diseases, respiratory diseases, and cancer by Charles et al. 9 The causes of death in this cohort were 28.3% from circulatory disease, 32.4% from cancer, 8% from respiratory disease, 13.1% from a combination of diabetes mellitus, digestive disorders, and other diseases, 3.9% from accidental deaths, and 14.4% from undetermined causes. 9 Death from respiratory diseases and all types of cancer were associated with all 3 occupational chemical types, whereas deaths from circulatory diseases were only associated with solvents and pesticides. The mortality analyses were broken down into 5‐year intervals. The 15‐year lag time was found to be the most relevant in relation to circulatory disease mortality from exposure to solvents and pesticides.

Most previous studies examining occupational chemical exposure and cerebrovascular accident (CVA), coronary heart disease (CHD), and CVD have looked at CVD mortality only. 9 , 10 The purpose of this analysis is to determine if there is an association between occupational exposure to pesticides and the incidence of CVD, CHD, and CVA. Our hypothesis is that occupational exposure to pesticides is a risk factor for incident CVD, CHD, and CVA. However, the mechanisms and biochemical pathways by which pesticides cause the development of these circulatory diseases are not yet fully understood.

Materiály a metódy

Because of the sensitive nature of the data collected for this study, Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) regulations, and institutional review board approval, requests for limited access of the Kaukini Honolulu Heart Program data set may be possible for purposes of reproducing the results or replicating the procedures, with special requirements to address these confidentiality issues.

Study Design and Population

The Kuakini HHP was originally established in 1965 to study CVD in a cohort of middle‐aged Japanese‐American men living on the island of Oahu, Hawaii. The Kuakini HHP enrolled 8006 participants out of 11 000 possible candidates from a listing of World War II Selective Service records. 11 Participants were born between 1900 and 1919 either in Japan or Hawaii. Therefore, at the beginning of this study, the population consisted of either Japanese immigrants or second‐generation Japanese‐American men between the ages of 45 and 68 years. 5 , 9 , 10 , 12

Occupational data were collected by self‐report at the baseline exam (1965‐1968) and were available for 7994 individuals. Occupations were categorized according to the US Bureau of the Census definitions. This cohort has undergone multiple examinations and had surveillance for all mortality and some morbidity outcomes. Data on incident CVD were available through December 1999, for up to 34 years of follow‐up. All prevalent cases of CVD (CHD or CVA) at baseline were excluded, leaving an analytic sample of 7557 participants. The Institutional Review Board of Kuakini Medical Center approved this study, and participants or proxy informants gave written informed consent at each examination. These analyses were also approved by the Institutional Review Board of the University of Hawaii at Manoa (CHS# 23491).

Predictor Variables: Occupational Exposure

The Occupational Safety and Health Administration scale was created and coded by industrial hygienists at the National Institute of Occupational Safety and Health for permissible exposure limits in relation to chemical exposures and duration of primary and current jobs. The Occupational Safety and Health Administration scale was used to assess intensity level of exposure for each occupation reported in the Kuakini HHP cohort and is the same scale used in previous studies of this cohort. 5 , 8 , 9 , 13 Permissible exposure limits determine the maximum amount of chemical exposure a person can be exposed to over a time‐weighted average. The time‐weighted average is the average amount of exposure over a specific period, usually an 8‐hour workday or a 40‐hour work week. 13 Intensity scores for metals, pesticides, and solvents served as independent variables based on industry and agricultural occupational exposure variables and time variables (years worked and an individual's age during that job) and were used to measure total occupational chemical exposure. 13 Four categories were defined: no exposure (0), low exposure (1), medium exposure (2), and high exposure (3). According to Kashon and Burchfiel, 3 parameters were taken into account in identifying exposure to pesticides, metals, and solvents these were (1) if exposure of any kind occurred, (2) an estimate of the magnitude/duration of the exposure, and (3) the particular timing of the exposure. 13 Details about how the Occupational Safety and Health Administration scale was created have been previously described. 13

Outcome Variables: Incident CVD, CHD, and CVA

Longitudinal follow‐up for CHD and CVA incidence was based on a hospital surveillance system, review of death records, periodic examinations, and an autopsy study. Details of the surveillance methods have been described elsewhere. 14 The follow‐up for this report includes incident cases of CHD, CVA, and CVD (defined as either CHD or CVA), after the baseline examination (1965‐1968), through 1999, or a total follow‐up of up to 34 years.

Covariates

The risk factors included age (in years), systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), smoking, total cholesterol (mg/dL), triglycerides (mg/dL), physical activity, alcohol intake (oz/mo), glucose (mg/dL), body mass index, and education (percentage who graduated from high school). These covariates were measured at examinations during different phases of the study, as reported by Charles et al. Level of education, smoking, and alcohol consumption were self‐reported. One of the main goals of the Kuakini HHP was to study risk factors for the development of CVD. Methods for the baseline examinations have been reported elsewhere. 15

Statistical Methods

The mean values and standard deviations of the covariates at baseline were compared according to disease status, that is, those who developed incident CVD and those who did not, using general linear models. Baseline covariates were also compared according to levels of exposure to pesticides (no exposure, low to moderate exposure, and high exposure) using general linear models. Rates of cardiovascular disease incidence were calculated per 1000 person‐years, for the first 10 years of follow‐up separately, and for the overall 34‐year follow‐up period, first without adjustment and then after adjustment for age.

Cox proportional hazard models were used to calculate hazard ratios for CVD incidence in the high‐exposure and low‐ and moderate‐exposure pesticide groups, using the no‐exposure group as reference and adjusting for baseline risk factors. Adjustments for risk factors were evaluated in various models. For example, SBP and body mass index were removed from the model to determine whether there were any effects mediated by these known risk factors. SBP (rather than SBP and DBP) was included as a covariate in the Cox models (to avoid problems with colinearity because SBP and DBP are often associated). All statistical analyses were conducted using SAS version 9.4 (SAS Institute Inc, Cary, NC).

Výsledky

Table 1 compares baseline CVD risk factors in participants who developed incident CVD over the follow‐up period with those who remained free of CVD. Those who developed incident CVD were significantly older (P=0.0038), and had higher levels of body mass index (P<0.0001), SBP (P<0.0001), DBP (P<0.0001), total cholesterol (P<0.0001), triglycerides (P<0.0001), nonfasting glucose (P<0.0001), and smoking pack‐years (P=0.0269). Those who developed incident CVD had significantly lower alcohol consumption (P=0.0004). There were no significant associations with the physical activity index (P=0.1389) or education (P=0.422).

Table 1. Baseline Cardiovascular Disease Risk Factors by Disease Status (Incident CVD), Kuakini Honolulu Heart Program

Values are means±SD. CVD indicates cardiovascular disease.

Table 2 compares baseline CVD risk factors in those with no exposure, low to moderate exposure, and high exposure to pesticides. Occupational exposure to pesticides at baseline was significantly associated with older age (P for trend<0.0001), higher physical activity index (P for trend<0.0001), and lower nonfasting triglycerides (P for trend 0.0063). There were significant inverse associations with alcohol intake (P for trend=0.0002) and education (P for trend<0.0001). Associations between pesticide groups and DBP were mixed, without a clear trend. No significant associations were observed for body mass index (P for trend=0.1717), SBP (P for trend=0.8243), total cholesterol (P for trend=0.5799), nonfasting glucose (P for trend=0.6308), or pack‐years smoking (P for trend=0.0962).

Table 2. Baseline CVD Risk Factors by Levels of Pesticide Exposure, Kuakini Honolulu Heart Program

CVD indicates cardiovascular disease.

Table 3 displays unadjusted and age‐adjusted incidence rates of CVD per 1000 person‐years follow‐up by levels of pesticide exposure (none, low‐moderate, and high), stratified for the first 10 years of follow‐up, and for the total follow‐up period of 34 years. The number of subjects in each group is shown. The highest CVD incidence rates observed during the 10‐ and 34‐year follow‐up periods were in the group with highest exposure to pesticides. It was interesting to note that there appeared to be a lower risk of incident CVD among those with low to moderate levels of exposure, compared to those with no exposure, but this protective effect was not statistically significant.

Table 3. Incidence Rates of Cardiovascular Disease by Pesticide Groups, Kuakini Honolulu Heart Program

Incidence rates per 1000 person‐y. CVD indicates cardiovascular disease.

Table 4 displays the Cox regression models for 10‐year CVD incidence, comparing those with high and low‐moderate levels of exposure to pesticides with those with no exposure (reference group). There was no significant increase in incident CVD in the low‐ to moderate‐exposure group. High levels of pesticide exposure were found to be significantly associated with incident CVD in all models except for the model adjusted only for age.

Table 4. Hazard Ratios From Cox Proportional Hazards Models and 95% CI for the First 10‐Year Follow‐Up Period, Kuakini Honolulu Heart Program

Risk factors include age, body mass index (BMI), systolic blood pressure (SBP), total cholesterol, nonfasting triglycerides, nonfasting glucose, physical activity index, pack‐years smoking, alcohol intake, percentage with high school education.

In addition, we also explored possible interaction effects between each of the variables in the Cox models, including CVD risk factor levels with pesticide levels. We did not find significant interaction effects (data not shown). Also, there were no significant associations for pesticide exposure with incident CVD over 34 years of follow‐up (data not shown).

Figure 1 is a forest plot of the data from Table 4 to display the results in a more visual way.

Postava 1. Cardiovascular disease hazard ratios from Cox proportional hazards models for the first 10 years of follow‐up and 95% CIs, Kuakini Honolulu Heart Program. Risk factors include age, body mass index ( BMI ), systolic blood pressure ( SBP ), total cholesterol, nonfasting triglycerides, nonfasting glucose, physical activity index, pack‐years smoking, alcohol intake, and percentage with high school education. Yellow squares represent hazard ratios with 95% CIs for low to moderate pesticide exposure. Green triangles represent hazard ratios with 95% CIs for high pesticide exposure.

Figure 2 shows Kaplan‐Meier curves for survival free of incident CVD over the follow‐up period of 34 years by the 3 pesticide exposure groups. In the first 10 years of follow‐up, the group with high exposure to pesticides had the highest incidence of cardiovascular diseases, followed by those with no exposure to pesticides (largest group), and then by the group with low‐moderate exposure. It appears that differentiation between the exposure groups was greatest at 10 years of follow‐up.

Obrázok 2 Kaplan‐Meier curves for survival free of incident cardiovascular disease for 3 pesticide‐exposure groups, Kuakini Honolulu Heart Program. X‐axis is exposure time (years). Y‐axis is survival free of incident cardiovascular disease.

It is important to note that we also separately examined the outcomes of incident CHD and CVA and did not find significant associations, probably due to the smaller number of outcomes with inadequate power to detect differences (data not shown).

Diskusia

In the current study a high level of pesticide exposure in the first 10 years of follow‐up was found to be significantly associated with CVD incidence after adjustment for all relevant risk factors. In this comprehensive investigation we did not find any association in follow‐up periods >10 years and up to 34 years after exposure. A possible explanation for this observation is that other risk factors associated with aging may mask the effects of toxic pesticide exposure later in life. A study of pesticide factory workers and sprayers of TCDD (tetrachlorodibenzo‐p‐dioxin) reported that the highest susceptibility for developing circulatory diseases occurs 10 to 19 years after exposure to pesticides. 3 According to Charles et al, the greatest correlation with chemical exposure (pesticides, metals, and solvents) and total mortality was found 15 years before death in the Kuakini HHP cohort. The Charles et al 9 study focused on all‐cause and cause‐specific mortality and did not explore CVD incidence.

The current study found that those in the high‐pesticide‐exposure group had a higher physical activity index than the other groups. This would be consistent with participants in this study, especially those in manual labor jobs, exhibiting a healthy worker effect due to higher levels of physical activity, which may lower the incidence of CVD overall, and this could have attenuated the effect of pesticides on CVD incidence.

We also found that CVD incidence was not associated with low to moderate levels of exposure to pesticides in unadjusted and adjusted models. In fact, our results found nonsignificant trends that suggest low to moderate levels of pesticide exposure may be protective for incident CVD. This could potentially be due to the hormesis principle, which argues that low‐dose exposures to some toxic agents may be protective in some individuals and may stimulate homeostasis of the organism. 15 It is thought that low‐dose exposure at nontoxic levels causes stimulation of protective enzymes, which provide enhanced protection against occasional exposure to higher, more toxic levels. 16 Examples of hormesis include nutrition, essential vitamins, exercise, sun exposure, calorie restriction, intermittent fasting, pharmaceutical agents, alcohol, and chemicals (basically anything that puts low amounts of stress on the system. 17 , 18 , 19 , 20 The benefits of hormesis are limited to the organism's biological plasticity and are thought to be an evolutionary advantage to how the organism's cells adapt to changes in their environment. 20

A specific example of the hormesis principle is the effect of moderate alcohol consumption and CVD. The plasma prooxidant activity appears to be due to ethanol metabolism, whereas the antioxidant activity may be due to the absorption of polyphenols in the beverage. 21 Many studies have shown a protective effect of moderate alcohol consumption, but alcohol becomes harmful when consumed in larger quantities. 18 , 20 , 21

In 1965, when the study began, proper personal protective equipment for the use of pesticides was not required. Typical routes of pesticide exposure would have been absorption, inhalation, and ingestion. In addition, different occupational exposures may have had a synergistic effect due to exposure to a combination of pesticide chemical classes. Pesticide exposure has previously been linked to development of Alzheimer disease, dementia, cancer, and Parkinson disease in the Kuakini HHP studies. 5 A study published in 2015 found an association among hypertension, pesticide exposure, and cognitive decline. 22 Previous studies have determined that plantation employees in Hawaii participating in the Kuakini HHP were exposed to organochlorines, organophosphates, and synthetic herbicides. 5 , 9 , 13 Agricultural work would not be the only occupation in which pesticide exposure could occur, as scientists developing agricultural chemicals and technicians in chemical companies would also have occupational chemical exposure.

Based on previous studies, pesticide exposures associated with the development of incident CVD and CHD have been attributed to organophosphates, organochlorines, and herbicides. 23 , 24 , 25 , 26 , 27 In previous agricultural studies, pesticide exposure was associated with an increase in hypertension, which is also associated with CVD and other diseases. 28 , 29 , 30 , 31 Polychlorinated dibenzodioxins and polychlorinated dibenzofurans were found to cause hypertension only in women but not in men. 28 PCBs (polychlorinated biphenyls) and chemicals similar to dioxin cause hypertension in men. 28 In addition, diazoxonase, used by mosquito sprayers, was found to be associated with increased rates of hypertension. 26 The current study adjusted for SBP at baseline to avoid confounding and also conducted analyses without adjusting for SBP to determine if it was a mediating factor and found no effect.

Hung et al 32 reported an association between long‐term effects of acute organophosphate poisoning and the development of CVD including arrhythmias, coronary artery disease, and congestive heart failure in middle‐aged men. They suggested that the underlying mechanism leading to CVD in younger people was the disruption in autonomic function due to the organophosphates’ effect on the neurotransmitter that controls cardiac muscles, inducing oxidative stress. 32 The acetylcholinesterase enzyme and its neurotransmitter aid in controlling the function of all muscles (skeletal, smooth, and cardiac). Pesticide interference with neurotransmitters is a reasonable explanation because many pesticides are neurotoxic. The Hung et al 32 study also reported that the association of organophosphate exposure with CVD was masked by other risk factors as the cohort aged. Individuals heavily exposed to organophosphates had permanent electrocardiographic changes after controls for age and smoking were taken into account. 25

The effects of TCDD exposure on serum lipoproteins were still found 20 years after chronic exposure to high dosages in farm workers in the Czech Republic, where exposure was shown to play a role in the development of atherosclerosis and high blood pressure. 33 High pesticide exposure affects cells in the liver, leading to oxidative stress and hyperlipidemia and ultimately to cardiovascular morbidity. 34 The parent compounds and their metabolites resulting from chronic or acute pesticide poisoning may linger in the body decades after exposure, as some pesticides, such as TCDD, have long half‐lives.

With respect to lipoprotein biomarkers, PCBs and organochlorine exposures have been found to be associated with an increased risk of CVD by reducing arylesterase activity of HDL. 35 PCB decreases the PON1 gene activity, which in turn impairs HDL function, thus affecting cholesterol production. 35 The PCBs also prevent the oxidization of low‐density lipoproteins.

Wafa et al 36 suggested that the inactivation of the PON1 gene causes a decrease in HDL production. Some of the functions of the PON1 gene include reducing oxidative stress, lipid metabolism, and production of HDL. The PON gene product also reduces inflammation and rids the body of pesticides. 32 , 36 , 37 , 38 , 39 Genetic polymorphisms of the PON1 gene affect production of metabolic enzymes, especially those that aid in the production of cholesterol and neurotransmitters. The PON genes code for enzymes related to both cholesterol production and the breakdown of neurotransmitters. The ability of the PON1 gene to rid the body of pesticides and metals is polymorphism dependent and has been identified in the Turkish population. 37 , 40 Some PON1 gene alleles are better than others at ridding the body of toxins, and other alleles make subjects more susceptible to developing coronary artery disease. Different populations carry different variants of the PON1, PON2a PON3 gény. High pesticide exposures lead to cytogenetic effects in the PON gény. 39 The PON1 gene is associated with vascular diseases. 41 According to Costa et al, 41 the PON1 gene aids HDL via high‐affinity reabsorption to leave the liver with assistance from apolipoproteins and phospholipids. A study conducted in the Kuakini HHP cohort found that apolipoproteins predict CHD only for those with low concentrations of HDL. 42 Japanese people have polymorphisms that include PON1 584A>G and 172T>A. 43 To better understand susceptibility from occupational pesticide exposure, gene‐gene and gene‐environment interactions need to be further investigated. Agirbasli et al 37 suggest that diseases dealing with the circulatory system should assess multiple gene‐gene interactions and their cellular pathways and the environment‐gene impact.

The current study has some limitations. One limitation is that the specific pesticides that each participant was exposed to are not known. However, as previously mentioned, documentation by the Hawaii Department of Agriculture from 1969 lists organophosphates, organochlorines, insecticides, and herbicides as being commonly used in agricultural work at that time. 5 , 44 Another limitation is that the group with a moderate intensity of exposure to pesticides had a small sample size so it was combined with the low‐pesticide‐exposure group, which also contained a small number of subjects. Most participants were in the “no exposure” group. Participants exposed to pesticides were exposed to a wide range of chemical types and classes as well as to other potentially toxic agents. Future studies should look at the combination of both pesticide and solvent occupational exposures in relation to development of CVD. Those 2 chemical types were associated with higher mortality from CVD in a previous study of the same cohort. 9 Workers on the job could be potentially exposed to multiple chemicals every day depending on the type of labor and task involved. Another limitation of this study is that, although we were able to adjust for major CVD risk factors, we were unable to adjust for all possible risk factors. The project does not include many of the risk factors identified since the study started in 1965, when many other CVD risk factors were unknown. The data on pesticide exposure were based on self‐report, and this is always subject to memory bias: the exposure information was collected at the beginning of the study before the outcome of CVD occurred, so this would be a nondifferential misclassification bias that would bias toward the null. This study may also have limited generalizability because the study population included only men of Japanese ancestry.

Study strengths include a large sample size and a wealth of information from previous studies published from the same cohort. Another strength of this study is the fact that the cohort was limited to men because some pesticides affect men in a different way than women, and some do not affect women at all. 24 Another advantage is that our study population consisted of individuals from the same ethnic group. This is a highly homogeneous group and allows for fewer genetic influences.

Závery

Multiple risk factors contribute to the development of cardiovascular diseases, including chemical exposure to pesticides from occupational factors. Although the sample size for the high‐pesticide‐exposure group in our cohort was small compared to the unexposed group, high pesticide exposure was still independently associated with the risk of developing incident CVD. Employees can still have effects related to exposure to chemicals years after their exposure because the pesticides have a long half‐life. By investigating different lag times after exposure, we estimate that the maximum effect of exposure was seen within 10 years.

This study provides valuable insight into chemical occupational exposure and incident cardiovascular diseases and is consistent with the study by Hung et al 32 from Taiwan that suggests that acute high dosages of pesticides may contribute to the development of CVD.

Future studies of genetic polymorphisms of the PON1, ‐2a ‐3 genes and of gene‐ environment interactions need to be further explored in our cohort, as well as others, to determine if there is an association between pesticide exposure and oxidative stress. Some polymorphisms of the PON1 gene have stronger associations with cardiovascular diseases than others consequently identification of the impacts and mechanisms of specific polymorphisms is needed.

The findings of this research provide insight into the harmful effects of pesticides on the cardiovascular system and confirm a positive association between high levels of pesticide exposure and CVD incidence. These data could be helpful in identifying groups of subjects, such as those involved in agriculture and the manufacturing of pesticides, who may be at higher risk of developing CVD. In addition, they highlight the importance of measures adopted by the National Institute of Occupational Safety and Health, such as protective gear to limit occupational exposure to pesticides, to reduce the increased risk of developing CVD and other diseases associated with pesticide exposure.

Zdroje financovania

This study was supported by the National Institutes of Health (National Institute on Aging contract N01AG42149, grant 1R01AG1715501A1, grant U54MD007601, and grant U54MD007584). It was also supported by the National Heart, Lung, and Blood Institute contract N01HC05102, and a National Institute of Neurological Disorders and Stroke grant (1R01NS4126501), and by the National Institute for Occupational Safety and Health (Contract HELD0080060). The findings and conclusions in this article are those of the authors and do not necessarily represent the views of the federal government.

Disclosures


4. Diskusia

3 points. This corresponds to a >20% increased risk of mortality in that section of the SOFA score scale [33]. A similar observation of increased EMR was observed when comparing SAVE scores at conversion to admission RESP scores (although the SAVE and RESP scores are not interchangeable, both scores consider “0 points” as an EMR of 50%, and a score >0 indicates a higher chance for survival and vice versa). Thus, we found that converted patients had a temporal trajectory of both increased SOFA score and EMR obtained from RESP and SAVE scores between admission and conversion. This suggests that temporal trajectories of these scores, as well as daily echocardiography, could be used for early identification of patients who require conversion. Thereby avoiding an emergent conversion with fully developed circulatory shock or cardiac arrest.


Microbial Killing

6.3.4 Antiseptics

To understand antiseptics , one should first understand the root of the word. Consider the word “ sepsa,” which is a medical term meaning there are microorganisms alive in the blood and/or the tissues of the body. If a person is septic, then he is in big trouble because the infection is often global, meaning it is throughout the body, having been carried by the circulatory system. Sepsis must be treated very quickly and aggressively. “Aseptic” simply means “not septic.” It is sometimes used as an adjective to imply the prevention of sepsis. Consider the physician who is about to perform a procedure. The doctor will wash his hands very well. He may place a drape over parts of the patient that are near the area to be worked on. If the procedure is a surgery, the doctor will cover his hair and mouth and wear a gown that has been sterilized. These measures are known as aseptic technique. Similarly, when biotechnologists work with cells, we do so in a biological safety cabinet because it prevents room air from delivering dust, lint, spores, or what-have-you into the cell medium with which we are working. In addition, a person performing cell culture in a biosafety cabinet will not move his hands or arms over what is being worked upon, including any open containers, because particles can fall off of the lab coat, the skin, or possibly the gloves. The prevention of sepsis—the prevention of bacteria growing in our cell cultures, in our mice, or in our patients—is known as aseptic technique. Antiseptiká are chemicals applied to body surfaces to destroy or inhibit the growth of vegetative pathogens. Their use is podobný to disinfecting the skin. An example of sanitizing your skin would be washing your hands under a faucet using regular hand soap. You would be removing a great deal of bacteria. The use of an antiseptic would be different—perhaps using a hand soap with triclosan or swabbing the skin with an alcohol. Disinfectants and antiseptics are different. Disinfectants are used on inanimate surfaces, and antiseptics are for body surfaces like your skin. Disinfectants can potentially be harsher than antiseptics because one does not have to worry about the preservation of living tissue.

To extend our discussion, what would be the result of sterilizing your finger? Killing every cell in your finger! Your cells are microorganisms too, so to sterilize any part of your body would essentially mean to kill it.

Hydrogen peroxide is a very effective antimicrobial. In fact, what you buy from the store—3%—is very effective, killing a broad spectrum of microbes within 10-15 s. It is used as both a disinfectant and an antiseptic. However, it is not the best agent to put onto a healing wound because it can damage your own cells. Hydrogen peroxide works by making hydroxyl oxygen radicals, which can oxidize DNA, RNA, proteins, and membrane lipids. H2O2 will serve to help clean a fresh wound by killing microbes. When you first get an open wound, you should clean out any debris, which includes dead cells, tissue, dirt, and what-have-you. One could wash the wound with hydrogen peroxide. However, after the healing process begins, hydrogen peroxide will take away the body’s work in wound healing. At the end of the day, you may have grown fresh granulation tissue to cover the wound. You wouldn’t want to strip that away by killing those cells. The healing process is complex, and what might work well on day 0 might not be the best agent on day 2.



Komentáre:

  1. Kajitaur

    Very amusing piece

  2. Akiba

    Is the entertaining answer

  3. Sakasa

    Now everything has become clear, many thanks for the explanation.

  4. Wayland

    Milá odpoveď

  5. Charybdis

    Dôverne povedané, môj názor je potom zrejmý. Odporúčam vám hľadať na google.com

  6. Case

    Wacker, what a necessary phrase ..., remarkable thought



Napíšte správu