Friday, June 19, 2009

ΒΙΟΛΟΓΙΑ

Η επιστήμη που μελετά τους ζωντανούς οργανισμούς και τις λειτουργίες τους. Ειδικότερα, η βιολογία είναι σύνολο επιστημών που ασχολούνται α) με την περιγραφή, κατάταξη και εξέλιξη όλων των ζωντανών οργανισμών, δηλαδή των ζώων, των φυτών και των μικροοργανισμών, που βρίσκονται στα όρια μεταξύ ζωικού και φυτικού βασιλείου, β) με τη μελέτη των φαινομένων της ζωής τους, τα οποία παρουσιάζουν ενότητα, δηλαδή είναι κοινά στα ζώα και στα φυτά, και γ) με την έρευνα για τα αίτια που προκαλούν αυτά τα φαινόμενα. Από τη μελέτη των συνθηκών και των φαινομένων της ζωής, καθώς και από την έρευνα για την ανακάλυψη των αιτίων που προκαλούν αυτά τα φαινόμενα, έχουν προσδιοριστεί οι γενικοί νόμοι της ζωής. Οι μελέτες και οι έρευνες της βιολογίας δε γίνονται μόνο στους ζωντανούς οργανισμούς που υπάρχουν σήμερα στη γη, αλλά επεκτείνονται και στους οργανισμούς που έζησαν σε περασμένες περιόδους και σήμερα δεν είναι πια γνωστοί παρά μόνο από τα απολιθωμένα λείψανά τους.
Διαίρεση της βιολογίαςΚατάταξη των βιολογικών επιστημών. Η βιολογία περιλαμβάνει τους εξής κλάδους: «Ζωολογία», που ασχολείται με τα ζώα, «βοτανική», που ασχολείται με τα φυτά, «παλαιοντολογία», που ασχολείται με τους οργανισμούς που έζησαν σε παλαιότερες περιόδους (παλαιοζωολογίαπαλαιοφυτολογία), και ειδικότερα τη «βιολογία του ανθρώπου».
Οι κλάδοι αυτοί της βιολογίας διαιρούνται σε χωριστές επιστήμες, που άλλες είναι θεωρητικές και άλλες εφαρμοσμένες.
Α. Οι θεωρητικές βιολογικές επιστήμες περιλαμβάνουν έναν αριθμό επιστημών που ανάλογα με το αντικείμενο με το οποίο ασχολούνται ανήκουν σε τρεις επιστημονικούς τομείς, οι οποίοι είναι η «μορφολογία», η «φυσιολογία» και η «παθολογία».
α) Μορφολογία. Περιλαμβάνει την «ανατομία», που ασχολείται με τη μελέτη της κατασκευής του σώματος των οργανισμών, την «κυτταρολογία», που ερευνά τη μορφή και το περιεχόμενο των κυττάρων, την «ιστολογία», που μελετά τους ιστούς, την «οργανογραφία», που μελετά την εσωτερική και εξωτερική μορφή των οργάνων του σώματος, την «εμβρυολογία», που μελετά τα στάδια από τα οποία περνούν οι οργανισμοί από τη γονιμοποίηση του αβγού μέχρι τη γέννησή τους ή την εκκόλαψή τους, και τέλος τη «γενετική», που μελετά το φαινόμενο της κληρονομικότητας, τους νόμους που τη διέπουν και τους παράγοντες στους οποίους οφείλεται.
β) Φυσιολογία. Περιλαμβάνει την «οικολογία», που ερευνά τις σχέσεις των ζωντανών οργανισμών με το περιβάλλον τους, δηλαδή την αλληλεξάρτησή τους από τους φυσικούς και βιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν, την «ηθολογία», που μελετά τον τρόπο και τις συνθήκες ζωής των οργανισμών, τη «βιοχημεία» και «βιοφυσική» και την «ανοσοβιολογία».
γ) Παθολογία. Ασχολείται με τις παθολογικές καταστάσεις των οργανισμών και με τα αίτια που τις προκαλούν. Περιλαμβάνει την «παρασιτολογία», τη «μικροβιολογία» και την «τερατολογία».
Β. Οι εφαρμοσμένες βιολογικές επιστήμες έχουν πρακτική σημασία. Χρησιμοποιώντας τα συμπεράσματα της μελέτης και τα αποτελέσματα της έρευνας των θεωρητικών βιολογικών επιστημών, καθώς και στοιχεία άλλων φυσικών επιστημών (φυσική, χημεία, ορυκτολογία κτλ.) και της στατιστικής, επιδιώκουν πρακτικά αποτελέσματα στους οργανισμούς με τους οποίους ασχολούνται. Εφαρμοσμένες βιολογικές επιστήμες είναι η «γεωπονία», η «δασοκομία», η «κτηνιατρική», η «ιχθυολογία» κ.ά., που καθεμιά θεωρείται ένας ειδικευμένος επιστημονικός τομέας και αποτελείται από επιμέρους επιστήμες, όπως η «ανθοκομία», η «δεντροκομία», η «φυτοπαθολογία», η «ζωοτεχνία», η «εκτιμητική ζώων», η «παθολογία ζώων» κ.ά.
Ειδικότερα, με ό,τι αφορά στον άνθρωπο ασχολείται η «βιολογία του ανθρώπου» ή «ανθρωπολογία», που περιλαμβάνει θεωρητικές επιστήμες, όπως περιγράφτηκαν παραπάνω (π.χ. ανατομική, ιστολογία κτλ.), και εφαρμοσμένες επιστήμες, όπως η χειρουργική νοσολογία, υγιεινή, διαιτητική, η ενδοκρινολογία κ.ά., που ανήκουν στο σύνολο των ιατρικών επιστημών και ειδικοτήτων.
Ο όρος βιολογία χρησιμοποιήθηκε στις αρχές του 19ου αι. παράλληλα από τον Τρεβιράνους στη Γερμανία και από το Λαμάρκ στη Γαλλία και έγινε μετά δεκτός από όλους τους εργαζόμενους με θέματα βιολογίας επιστήμονες. Τα θέματα όμως της βιολογίας αποτελούσαν αντικείμενο μελέτης και συζητήσεων από τους αρχαίους χρόνους. Πραγματικά, στην αρχαιότητα πολλοί ασχολήθηκαν (Μόνο Έλληνες όπως πάντα) με θέματα βιολογίας και έγραψαν μελέτες. Κορυφαίοι όμως ήταν οι Αριστοτέλης, Ιπποκράτης και Γαληνός. Πρώτος ο Θαλής ο Μιλήσιος αποδίδει την αρχή της ζωής στο νερό. Μετά ο Ιπποκράτης έγραψε ιατρική εγκυκλοπαίδεια. Στην ταξινόμηση όμως των βιολογικών γνώσεων υπερέχει η σκέψη του Αριστοτέλη, που βασίζεται σε πολλές και σημαντικές παρατηρήσεις σχετικές με ζώα και φυτά, όπως η φυσική κλίμακα που ταξινομεί τα ζώα από τα κατώτερα μέχρι τα θηλαστικά και τον άνθρωπο· θεωρείται θεμελιωτής της ζωολογίας. Περιέγραψε και ταξινόμησε περίπου 540 είδη ζώων ανάλογα με τα κοινά τους χαρακτηριστικά. Επίσης αξιοσημείωτο είναι ότι ο Αριστοτέλης ήταν ο πρώτος που κατάλαβε τη σημασία του σχεδίου και το χρησιμοποίησε στα βιολογικά έργα που έγραψε και από τα οποία σώθηκαν ελάχιστα. Σ΄ αυτά ο Αριστοτέλης περιγράφει την κατασκευή (μορφολογία) διάφορων ζώων, τις συνήθειες και τις συνθήκες ζωής τους (ηθολογία), τον τρόπο πολλαπλασιασμού τους, την ανατομία ορισμένων οργάνων τους κ.ά. Μελέτες του Αριστοτέλη για φυτά δε διασώθηκαν, αλλά υπάρχουν τέτοιες του μαθητή του Θεόφραστου που θεωρείται ο θεμελιωτής της βοτανικής. Επίσης ο Ηρόφιλος ασχολήθηκε με θέματα ανατομίας και κυρίως λειτουργίας του εγκέφαλου, ο Ερασίστρατος με θέματα φυσιολογίας και ο Διοσκουρίδης με την ταξινόμηση των φυτών. Από τους Ρωμαίους, που υστέρησαν σε σχέση με τους αρχαίους Έλληνες, ο Λουκρήτιος Κάρος έγραψε το έργο «Περί των πραγμάτων της φύσεως» και ο Πλίνιος ασχολήθηκε με την ταξινόμηση των φυτών. Ο Γαληνός (2ος αι.) είναι ο τελευταίος της πρώτης (αρχαίας) περιόδου της βιολογίας, που εγκαινιάζει την πειραματική μέθοδο φυσιολογίας. Ακολούθησε η νεκρή, από επιστημονική εξελικτική πλευρά, περίοδος του μεσαίωνα και μόνο με την αναγέννηση αρχίζει παράλληλα με άλλες επιστήμες και η αφύπνιση της βιολογίας.
Στο 16ο αι. η βιολογία περιορίζεται σε μορφολογικές μελέτες από πολλούς φυσιοδίφες, όπως ο Μπρούνφελς, ο Ουότον, ο Γκέσνερ, ο Αλντροβάντι, ο Μπελόν και ο Αντρέα Τζεζαλπίνους, οι οποίοι έγραψαν πολλά και ογκώδη έργα για ζώα και φυτά, αρκετά από τα οποία περιείχαν εικόνες και σχέδια, γι’ αυτό και οι φυσιοδίφες αυτοί θεωρούνται από πολλούς ως εγκυκλοπαιδιστές. Στο 17ο αι. αρχίζει ουσιαστικά η νέα βιολογική επιστήμη και σημειώνονται διάφοροι σταθμοί στην όλη εξέλιξη της βιολογίας, με σημαντικότερο την εφεύρεση του μικροσκοπίου. Ο Άγγλος Ουίλιαμ Χάρβεϊ ανακαλύπτει και περιγράφει τη μεγάλη και τη μικρή κυκλοφορία του αίματος και τη λεμφική κυκλοφορία. Ο Ολλανδός έμπορος Άντον βαν Λέεβενχουκ κατασκευάζει το πρώτο σύνθετο μικροσκόπιο και κάνει με αυτό τις πρώτες παρατηρήσεις της μικροβιολογίας. Ο Λέεβενχουκ με τα μικροσκόπια που κατασκεύαζε μόνος του παρατήρησε και περιέγραψε πρωτόζωα, βακτήρια, σπερματόζωα, ερυθρά αιμοσφαίρια κ.ά. Αμέσως, και άλλοι μεγάλοι ερευνητές χρησιμοποίησαν το μικροσκόπιο για έρευνα, μεταξύ των οποίων ο Ρόμπερτ Χουκ, που ασχολήθηκε με τη δομή των κυττάρων. Ο Ιταλός Μαλπίγκι θεμελιώνει τη μικροσκοπική ανατομική. Χάρη στο Γαλιλαίο καθιερώνεται στη βιολογία η πειραματική μέθοδος που είχε εγκαινιάσει αρχικά ο Γαληνός και που είχε ατονήσει με το μαρασμό της επιστήμης κατά το μεσαίωνα. Με την ίδρυση ακαδημιών και σχολών αρχίζουν οι επαφές μεταξύ των μελετητών.
Η πρόοδος της βιολογίας συνεχίστηκε σε μεγάλο βαθμό κατά το 18ο αι. Πάρα πολλοί επιστήμονες ασχολούνται με όλους τους τομείς της βιολογίας. Ο Ρεώμυρος ασχολείται με τη φυσιολογία και ηθολογία. Αρκετοί ασχολούνται με το φαινόμενο της αναπαραγωγής και με την εμβρυογένεση, όπως ο Ιταλός Σπαλαντσάνι, που πέτυχε την τεχνητή γονιμοποίηση των αμφιβίων και κατέρριψε τη θεωρία της αυτόματης γένεσης, ο Γάλλος Μπονέ με τις παρατηρήσεις του για την παρθενογένεση των αφίδων και ο Γερμανός Βολφ με θέματα εμβρυολογίας, της οποίας θεωρείται θεμελιωτής. Ο Γάλλος Λαβουαζιέ, που είναι και ο δημιουργός της σύγχρονης χημείας, ασχολήθηκε με θέματα γενικής φυσιολογίας, περιέγραψε τη λειτουργία της αναπνοής σαν μιας καύσης και καθόρισε ότι η ζωική θερμότητα είναι αποτέλεσμα της πέψης, της αναπνοής και της διαπνοής. Ο Σουηδός Λιναίος πραγματοποίησε ταξινόμηση των ζώων και των φυτών και καθιέρωσε την αρχή της διωνυμικής ονοματολογίας τους με την αναγραφή για το καθένα του γένους και του είδους τους. Στο τέλος του 18ου αι. είχαν πια θεμελιωθεί πολλοί κλάδοι της βιολογίας, παράλληλα είχαν σημειώσει αλματώδη πρόοδο και οι φυσικές επιστήμες (φυσική, χημεία) και είχε ανακαλυφτεί ο ηλεκτρισμός.
Τα γεγονότα αυτά βοήθησαν τις βιολογικές επιστήμες να προοδέψουν με ταχύτερο ρυθμό κατά τη διάρκεια του 19ου αι., κατά τον οποίο οι μελέτες και οι έρευνες αφορούν πολλούς κλάδους της βιολογίας, όπως τη μορφολογία, τη φυσιολογία, την κληρονομικότητα και την εξέλιξη των ειδών. Οι Γάλλοι φυσιοδίφες Λαμάρκ και Κιβιέ θεμελιώνουν τη μορφολογία που γρήγορα χωρίστηκε σε κλάδους, όπως η κυτταρολογία και η εμβρυολογία. Ο Γερμανός Σβαν διατύπωσε την κυτταρική θεωρία, ότι δηλαδή το κύτταρο είναι το βασικό στοιχείο κάθε ζωντανού οργανισμού. Στον κλάδο της φυσιολογίας πετυχαίνονται μεγάλες πρόοδοι, τόσο στη γενική φυσιολογία όσο και στη χημική φυσιολογία, με την ανάπτυξη των γνώσεων για τα ένζυμα, τις βιταμίνες και τις ορμόνες και έτσι μπαίνουν οι βάσεις της ενδοκρινολογίας και της βιοχημείας. Σταθμός εξάλλου στη βιοχημεία είναι η σύνθεση για πρώτη φορά της ουρίας από το Γερμανό Βέλερ.
Στην κληρονομικότητα αποτελεί σταθμό η καθιέρωση με μαθηματική ακρίβεια των νόμων της από τον Αυστριακό μοναχό Γκρέγκορ Μέντελ, που αξιοποιήθηκαν αργότερα. Ο Άγγλος Δαρβίνος δημιουργεί επανάσταση στη βιολογία με το έργο του «Η γένεση των ειδών», στο οποίο αναπτύσσει τη θεωρία του «για την εξέλιξη», κατά την οποία η φυσική επιλογή είναι ο παράγοντας που επιδρά στους οργανισμούς και δημιουργεί νέα είδη. Ο Χέκελ καθιερώνει το νόμο της βιογενετικής, κατά τον οποίο η «οντογένεση», δηλαδή η ατομική εξέλιξη (σχηματισμός) κάθε οργανισμού, είναι επανάληψη της «φυλογένεσης», δηλαδή της εξέλιξης του είδους στο οποίο ανήκει ο οργανισμός κατά τη διάρκεια των χιλιετιών.
Στο τέλος του 19ου αι. και τις αρχές του 20ού αι. σημειώνει μεγάλη ανάπτυξη η μικροβιολογία, χάρη στις έρευνες του Γάλλου Λουί Παστέρ και του Γερμανού Κοχ, οι οποίοι ανακάλυψαν πολλά μικρόβια. Επίσης, χάρη στον Αμερικανό Λαντστάινερ, που ανακαλύπτει τις ομάδες του αίματος, αναπτύσσεται, ως κλάδος της φυσιολογίας, η ανοσοβιολογία.
Στον 20ό αι. δημιουργείται ως κλάδος της βιολογίας η «γενετική» από πολλούς επιστήμονες, μεταξύ των οποίων ο Αμερικανός Μόργκαν, ο οποίος διατύπωσε τη χρωματοσωμική θεωρία, κατά την οποία οι κληρονομικοί χαρακτήρες στους ζωντανούς οργανισμούς μεταδίδονται από τη μια γενιά στην άλλη διαμέσου των γονιδίων, αξιοποιώντας έτσι τους νόμους του Μέντελ και συνδέοντάς τους με την κυτταρολογία. Παράλληλα ο Άγγλος Κρικ πρώτα και μετά ο Αμερικανός Ουότσον περιέγραψαν τη δομή του DNA, εξηγώντας με χημικό τρόπο τους νόμους της κληρονομικότητας. Όσον αφορά στις θεωρίες «περί εξέλιξης των ειδών», ο δαρβινισμός αναθεωρείται και συμπληρώνεται με άλλες, όπως ο νεολαμαρκισμός, η θεωρία των διασταυρώσεων (υβριδισμός) και η θεωρία των μεταλλάξεων, κατά την οποία σε έναν οργανισμό είναι δυνατό να παρουσιαστεί απότομη εμφάνιση νέων ιδιοτήτων που δεν προϋπήρχαν, εξαιτίας της αλλαγής του γενετικού υλικού από διάφορα φυσικά αίτια ή και τεχνητά, όπως είναι οι ακτίνες Χ, σύμφωνα με πειράματα του Αμερικανού Μάλερ.
Τα τελευταία χρόνια, χάρη στη χρήση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, στην καθιέρωση νέων μεθόδων έρευνας, στη χρησιμοποίηση των νεότατων γνώσεων και κατακτήσεων των φυσικών επιστημών (ραδιενεργά ισότοπα κτλ.), οι βιολογικές επιστήμες πέτυχαν μεγάλες προόδους τόσο στο θεωρητικό όσο και στον εφαρμοσμένο τομέα και ιδιαίτερα σε εφαρμοσμένους κλάδους των ιατρικών επιστημών για τη βελτίωση των θεραπευτικών και ανοσοποιητικών μεθόδων.
Βιολογική (ή οικολογική ή οργανική) γεωργία. Εναλλακτικός τρόπος καλλιέργειας που στοχεύει στην παραγωγή προϊόντων καλύτερης ποιότητας από αυτά που παράγει η συμβατική γεωργία, με τεχνικές που σέβονται τη φύση και το περιβάλλον.
Καλύτερη ποιότητα σημαίνει γεωργικά προϊόντα νοστιμότερα, με περισσότερα θρεπτικά συστατικά και απαλλαγμένα από υπολείμματα λιπασμάτων, φυτοφαρμάκων, εντομοκτόνων, ορμονών κτλ.
Προστασία του περιβάλλοντος στην περίπτωση της οικολογικής γεωργίας σημαίνει εξυγίανση της φύσης από τις επικίνδυνες αυτές τοξικές ουσίες, προστασία της χλωρίδας και της πανίδας, διατήρηση της καθαρότητας των υπόγειων υδάτων, προστασία της βιοποικιλότητας.
Ταυτόχρονα η βιολογική γεωργία προσφέρει δυνατότητες επιβίωσης και στους μικρούς παραγωγούς.
Οι κύριες κατευθύνσεις της βιολογικής γεωργίας είναι:
α) Οι καλλιέργειες ποικιλιών που ταιριάζουν στις τοπικές ιδιαιτερότητες του κλίματος και του εδάφους και που εξασφαλίζουν την αντοχή σε ασθένειες και σε δυσμενείς συνθήκες. Οι ποικιλίες αυτές κινδύνευαν να χαθούν.
β) Η φυσική λίπανση του εδάφους χωρίς τη χρήση χημικών λιπασμάτων. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται διάφορα φυσικά υλικά, όπως η κοπριά, το κομπόστ, άλλα οργανικά ή ανόργανα υπολείμματα ή απορρίμματα και η χλωρή λίπανση. Το κομπόστ είναι ένας σωρός από οργανικά στοιχεία, όπως φύλλα, χόρτα, απόβλητα κουζίνας, κοπριά κτλ. μαζί με ανόργανα, όπως στάχτη, γύψο κ.ά., τα οποία αφήνονται για ένα διάστημα να «χωνέψουν» και γίνονται ένα πλούσιο θρεπτικό υλικό για το έδαφος.
Η χλωρή λίπανση είναι η καλλιέργεια στο χωράφι των φυτών, κυρίως ψυχανθών, τα οποία κόβονται σε κάποιο στάδιο της ανάπτυξής τους και αφήνονται να ξεραθούν στην επιφάνεια ή σκάβονται μέσα στο έδαφος. Έτσι το έδαφος εμπλουτίζεται, κυρίως σε άζωτο και άλλα θρεπτικά συστατικά.
γ) Η βιολογική καταπολέμηση των εχθρών και των ασθενειών των φυτών χωρίς τη χρήση εντομοκτόνων, μυκητοκτόνων, ζιζανιοκτόνων κ.ά. Μια μέθοδος είναι η χρησιμοποίηση των φυσικών εχθρών ή παρασίτων των βλαβερών οργανισμών, η οποία ελέγχει την υπερβολική αύξηση του πληθυσμού τους και τους διατηρεί σε επίπεδα που δεν προκαλούν σημαντική ζημιά. Επιπλέον με τη μέθοδο αυτή καταπολεμάται μόνο το συγκεκριμένο βλαβερό έντομο, ενώ οι υπόλοιποι ωφέλιμοι οργανισμοί (έντομα κτλ.) προστατεύονται. Για τη βιολογική καταπολέμηση χρησιμοποιούνται σήμερα περισσότερα από 100 διαφορετικά είδη οργανισμών, όπως μικροοργανισμοί, έντομα, ερπετά, αμφίβια, πτηνά κ.ά.
Άλλη μέθοδος είναι η χρησιμοποίηση ορμονών που αναστέλλουν την ανάπτυξη των βλαβερών εντόμων ή φερορμονών, δηλαδή ορμονών που εκκρίνουν τα έντομα για να επικοινωνούν μεταξύ τους. Αν π.χ. ραντιστεί το χωράφι με φερορμόνες που προσελκύουν τα δύο φύλα για τη διασταύρωση, σε κατάλληλο χρόνο, τα έντομα χάνουν τον προσανατολισμό τους, δε διασταυρώνονται κι έτσι μειώνεται αισθητά ο πληθυσμός τους από γενιά σε γενιά.
Χρησιμοποιούνται επίσης εντομοπαγίδες με ουσίες που προσελκύουν τα έντομα και τα παγιδεύουν. Κάποια υλικά, όπως το θειάφι ή ο βορδιγάλειος πολτός σε κατάλληλες ποσότητες, θεωρούνται συμβατά με τις βιολογικές καλλιέργειες.
Στη χώρα μας καλλιεργούνται περί τα 30.000 στρέμματα με μεθόδους βιολογικής καλλιέργειας (0,1% περίπου της γεωργικής έκτασης της χώρας μας) και απασχολούνται σ’ αυτή 1.000 περίπου αγρότες. Στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης αντίστοιχα οι βιοκαλλιέργειες φτάνουν στο 1-2% των γεωργικών εκτάσεων, στην Αυστρία ξεπερνούν το 10%, ενώ στη Δανία υπολογίζεται να φτάσουν το 20%.
Στην Ελλάδα έχει προχωρήσει επίσης η τυποποίηση και η επεξεργασία των βιολογικών προϊόντων, τα οποία πρέπει να φέρουν έγκυρη σφραγίδα οικολογικής πιστοποίησης. Η λειτουργία του συστήματος της βιοκαλλιέργειας καθορίζεται από τον κανονισμό της Ευρωπαϊκής Ένωσης 2092/91 και επιβλέπεται από την αρμόδια υπηρεσία του Υπουργείου Γεωργίας. Τα τελευταία χρόνια παρουσιάζεται αυξημένη ζήτηση σε βιολογικά προϊόντα, η οποία ενθαρρύνει αντίστοιχα τους καλλιεργητές να στραφούν σε αυτά.
Παράλληλα αναπτύσσεται και η οικοκτηνοτροφία με εκτροφή ντόπιων φυλών ζώων που είναι καλύτερα προσαρμοσμένα στις τοπικές συνθήκες και πιο ανθεκτικά στις ασθένειες. Τα ζώα αυτά είχαν αρχίσει να εκλείπουν με την επιλεκτική εκτροφή ορισμένων φυλών μεγάλης απόδοσης. Εν γένει έχει αρχίσει να γίνεται κατανοητή σε παγκόσμιο επίπεδο η ανάγκη προστασίας της βιοποικιλότητας και έχουν αρχίσει να εφαρμόζονται αντίστοιχα προγράμματα προς αυτή την κατεύθυνση.
Βιομάζα. Η ζωντανή οργανική ύλη, όπως τα δέντρα, τα φύκια, η κάθε μορφής καλλιέργεια, καθώς επίσης τα σκουπίδια, τα οργανικά υπολείμματα, η κοπριά, η λάσπη των βόθρων και των υπονόμων. Η λέξη είναι σύνθετη και προέρχεται από το βίο που ορίζει τη ζωή και τη μάζα που ορίζει ποσότητα οργανικής ύλης. Συνδέθηκε με τη δυνατότητα παραγωγής ενέργειας, επειδή η ενέργεια που δεσμεύτηκε στη βιομάζα είναι αποτέλεσμα της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης, που γίνεται στα φυτά με τη βοήθεια της ηλιακής ακτινοβολίας και επομένως οι θρεπτικές ουσίες μετατρέπονται σε χημική ενέργεια, η οποία παραμένει στο φυτό. Η βιομάζα ανήκει στην κατηγορία των βιοκαυσίμων, που θεωρούνται ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και γι’ αυτό ενθαρρύνεται η χρήση τους.
Για να μπορέσει να χρησιμοποιηθεί η βιομάζα ως πηγή ενέργειας, θα πρέπει να υποστεί μετατροπή, ώστε να γίνει περισσότερο εύχρηστη. Κύριες μετατροπές είναι: α) η θερμοχημική μετατροπή, κατά την οποία, σε βιομηχανική κλίμακα, καίγεται η βιομάζα με τη βοήθεια ποσοτήτων θερμότητας και μετατρέπεται σε καύσιμο υγρό ή αέριο και β) η βιολογική μετατροπή, κατά την οποία χρησιμοποιούνται επίσης σε βιομηχανική κλίμακα ένζυμα, μύκητες και βακτήρια, με τη βοήθεια των οποίων η βιομάζα μετατρέπεται με μια σειρά από χημικές αντιδράσεις, σε υγρό ή αέριο καύσιμο. Αυτές οι μετατροπές δίνουν ως προϊόντα διάφορες μορφές καυσίμων, όπως την αιθανόλη (αιθυλική αλκοόλη) και το ξυλόπνευμα, το βιοαέριο, που είναι συνθετικό φυσικό αέριο αποτελούμενο κυρίως από μεθάνιο, το πετρέλαιο, καθώς και στερεά καύσιμα, όπως το κάρβουνο.
Τα συστήματα θερμοχημικής διαδικασίας περιλαμβάνουν την άμεση καύση, την πυρόλυση και την αεριοποίηση και ρευστοποίηση. Η ενέργεια που παράγεται από βιομάζα χρησιμοποιείται κυρίως σε πειραματικά προγράμματα εκμετάλλευσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, επειδή παρουσιάζει αρκετά μειονεκτήματα, με περισσότερο σημαντικά τα παρακάτω:
– Τα καύσιμα βιομάζας είναι σκορπισμένα σε μεγάλες εκτάσεις, γεγονός που κάνει δαπανηρή τη συγκέντρωση και επεξεργασία τους.
– Η βιομάζα παρουσιάζει μεγάλο όγκο και αλλοιώνεται με την επίδραση εξωτερικών συνθηκών θερμοκρασίας και φωτισμού, οπότε δημιουργούνται δυσκολίες στη μεταφορά και την αποθήκευση.
– Αποδίδει μόνο το ένα τρίτο της ενέργειας σε σχέση με ίση ποσότητα πετρελαίου.
Με βάση οικονομικούς υπολογισμούς η χρήση της βιομάζας για παραγωγή ενέργειας θα αρχίσει να γίνεται συμφέρουσα, αν το κόστος του βαρελιού αργού πετρελαίου φτάσει τα 50 δολάρια.
Βιονική. Σύγχρονη επιστήμη που συνδυάζει τη βιολογία με την τεχνολογία και έχει ως σκοπό τη σύγκριση των συστημάτων κατεύθυνσης και αυτοελέγχου των ζωντανών οργανισμών και των μηχανών. Αποτέλεσμα αυτής της σύγκρισης είναι η προσαρμογή και η ανάπτυξη στον ηλεκτρονικό τομέα των συσκευών που αναπαράγουν, θεωρητικά ή πρακτικά, τα φυσικά μέσα που εξασφαλίζουν τη λήψη και την εκμετάλλευση των πληροφοριών.
Η βιονική έκανε για πρώτη φορά την εμφάνισή της το 1960 στο επιστημονικό συνέδριο του Ράιντ Φιλντ των ΗΠΑ και από τότε εκφράζει την προσπάθεια των φυσικών και μηχανικών για τη χρησιμοποίηση των ζωντανών όντων ως δοκιμασμένων προτύπων, από τα οποία ο άνθρωπος μπορεί να εμπνευστεί σε πολλές περιπτώσεις λύσεις στα τεχνολογικά προβλήματα. Σε τελική ανάλυση μπορεί να θεωρηθεί ως ένας κλάδος της κυβερνητικής.
Από τα πολύ παλιά χρόνια όνειρο και προσπάθεια του ανθρώπου ήταν να μιμηθεί και να αντιγράψει τις εξαιρετικές ικανότητες μερικών ζώων, κατασκευάζοντας διάφορες μηχανές. Πολλές από τις ιπτάμενες συσκευές δε θα υπήρχαν χωρίς την προηγούμενη παρατήρηση και μελέτη της πτήσης των πουλιών. Η βιονική, μετά από παρατήρηση και συστηματική μελέτη των φαινομένων του ζωικού βασιλείου, ταξινομεί εκείνα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τον άνθρωπο. Έτσι, η σύγχρονη ηλεκτρονική τεχνολογία μπαίνει στην υπηρεσία της βιολογίας και μετατρέπει τις παρατηρήσεις σε πρακτικές εφαρμογές.
Η παρατήρηση ότι η ειδική κατασκευή του δέρματος του δελφινιού έχει την ιδιότητα να εξουδετερώνει την περιδίνηση του νερού, που προκαλείται από την κίνησή του, έδωσε αφορμή στην κατασκευή τεχνητού δέρματος για την επένδυση των τορπιλών, ώστε να βελτιώνεται η προώθησή τους μέσα στο νερό. Οι νυχτερίδες εκπέμπουν υπερήχους που ανακλώνται στα αντικείμενα και επιστρέφουν στο σημείο εκπομπής. Ο αυτόματος υπολογισμός της χρονικής διάρκειας της κίνησης των υπερηχητικών κυμάτων δίνει στη νυχτερίδα την αίσθηση της απόστασης, στην οποία βρίσκεται το εμπόδιο. Αυτό το ακουστικό ραντάρ, με τη βοήθεια του οποίου τα ιπτάμενα αυτά θηλαστικά πετούν μέσα στο σκοτάδι, λέγεται «σόναρ». Η νυχτερίδα με τη βοήθεια του σόναρ επισημαίνει τόσο τα ακίνητα όσο και τα κινητά αντικείμενα. Μια κατηγορία ψαριών, χάρη σε ειδικά όργανα άγνωστα ακόμη, έχει την ικανότητα να προβλέπει τους σεισμούς και τις αλλοιώσεις των ηλεκτρικών ρευμάτων που κυκλοφορούν στη φυσική κατάσταση της γης και διαταράσσονται με τους σεισμούς. Με τη μελέτη αυτών των ψαριών είναι δυνατή η κατασκευή συσκευών που θα προβλέπουν τους σεισμούς. Το ευαίσθητο στις υπέρυθρες ακτίνες οφθαλμικό κύτταρο του κροταλία, χάρη στο οποίο ακόμη και με δεμένα μάτια καταλαβαίνει και πιάνει όλα τα θερμόαιμα ζώα που περνούν από κοντά του, έδωσε την ιδέα για την κατασκευή ευαίσθητων ανιχνευτών πυρκαγιών, που επισημαίνονται ακόμη και από δορυφόρους. Το όργανο ισορροπίας (πάλλουσες κεραίες) των δίπτερων εντόμων ήταν η έμπνευση για την κατασκευή ενός γυροσκοπίου με δονούμενες λεπίδες, που χρησιμοποιείται τώρα στους υπερηχητικούς πυραύλους.
Η βιονική υπόσχεται πολλά για το μέλλον. Οι εφαρμογές της μπορούν να καλύψουν τόσο τους ειρηνικούς τομείς όσο και τους στρατιωτικούς σκοπούς.
Βιορυθμός.Μία κατά προσέγγιση περιοδική αλλαγή στη συμπεριφορά ή τη φυσιολογία ενός οργανισμού, η οποία δημιουργείται και διατηρείται από ένα βιολογικό ρολόι. Ο πιο συνηθισμένος βιορυθμός είναι ο ημερήσιος ρυθμός που απαντάται σε πολλά ζώα και φυτά. Πολλοί ρυθμοί είναι ετήσιοι, ενώ έχουν παρατηρηθεί και σεληνιακοί ρυθμοί σε θαλάσσιους οργανισμούς, εκεί όπου συμβαίνουν παλίρροιες.
Λειτουργίες, όπως η βλάστηση, η αύξηση, η φυλλόρροια, η άνθηση και η καρποφορία στα φυτά, η ωοτοκία, η αποδημία, η χειμέρια νάρκη, οι καρδιακοί παλμοί, οι εκκρίσεις ορμονών στα ζώα κ.ά., παρουσιάζουν περιοδικότητα και ερμηνεύονται κυρίως ως προσαρμογές των οργανισμών στις περιοδικές αλλαγές των συνθηκών του περιβάλλοντος.
Είναι γνωστό πως η θερμοκρασία των ζώων παρουσιάζει μικρές διακυμάνσεις στη διάρκεια του 24ώρου, δηλαδή μικρή ελάττωση τις πρωινές ώρες και μικρή αύξηση τις απογευματινές. Ακόμη είναι γνωστό πως, εκτός από τις διακυμάνσεις αυτές, οι γυναίκες εμφανίζουν αυξομειώσεις της θερμοκρασίας τους σε σχέση με τον ωοθηκικό κύκλο. Συγκεκριμένα παρουσιάζουν μικρή άνοδο της θερμοκρασίας κατά την ωορρηξία, δηλαδή στο μέσο περίπου του κύκλου, που διατηρείται ως την έμμηνο ρύση. Η μελέτη διάφορων βιολογικών φαινομένων έδειξε ειδικότερα πως υπάρχουν αρκετές κυκλικές διακυμάνσεις που επιτελούνται στη διάρκεια του 24ώρου, και που λέγονται «κιρκάδιοι ρυθμοί».
Η ύπαρξη ενδογενούς βιολογικού ρυθμού μελετήθηκε πρώτα στα φυτά. Στην αρχή είχε επικρατήσει η άποψη πως οι διάφορες μεταβολές σ’ αυτά οφείλονται στην εναλλαγή του φωτός και του σκοταδιού, όμως αργότερα αποδείχτηκε ότι αυτές γίνονται ακόμα και αν τα φυτά βρίσκονται επί μέρες στο σκοτάδι. Νεότερες μελέτες και παρατηρήσεις ενίσχυσαν την άποψη ότι υπάρχει ενδογενής ρυθμός σε πολλά είδη οργανισμών, στον οποίο μάλιστα δόθηκε η ονομασία «βιολογικό ρολόι». Έτσι πιστεύουμε σήμερα πως πολλές από τις διακυμάνσεις των βιολογικών λειτουργιών είναι ως ένα βαθμό ανεξάρτητες από τις κυκλικές μεταβολές του περιβάλλοντος. Το φαινόμενο εξηγείται με την υπόθεση ότι οι βιολογικές διακυμάνσεις οφείλονται σε διακυμάνσεις των μεταβολικών αντιδράσεων. Πραγματικά, έχουν διαπιστωθεί περιοδικές μεταβολές στην κατανάλωση οξυγόνου στα ζώα και στην ένταση της φωτοσύνθεσης στα φυτά, παρατήρηση που ενισχύει την άποψη ότι οι διακυμάνσεις των φυσιολογικών λειτουργιών οφείλονται σε άθροιση ή κατανάλωση διάφορων προϊόντων του μεταβολισμού.
Ανεξάρτητα από τους παρατηρούμενους βιορυθμούς στις λειτουργίες των οργανισμών, τα τελευταία χρόνια γίνεται πειραματική διερεύνηση από επιστήμονες για την τεκμηρίωση της γνωστής ως «θεωρίας των βιορυθμών». Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, η ζωή του ανθρώπου διέπεται από τρεις βιορυθμούς. Ένα σωματικό με περίοδο 23 ημερών, ένα συναισθηματικό με περίοδο 28 ημερών και ένα διανοητικό με περίοδο 33 ημερών. Καθένας από αυτούς μπορεί να παρασταθεί με μια ημιτονοειδή καμπύλη. Έτσι, η κάθε λειτουργία επηρεάζεται ευνοϊκά, όταν η αντίστοιχη καμπύλη βρίσκεται στη θετική φάση, ως προς τον οριζόντιο άξονα, και δυσμενώς όταν η καμπύλη βρίσκεται στην αρνητική φάση. Η θεωρία αυτή των βιορυθμών, που επιδιώκει να ερμηνεύσει την ανθρώπινη συμπεριφορά, παραμένει ανεπιβεβαίωτη.
Βιόσφαιρα. Το τμήμα του πλανήτη Γη που περικλείει όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Η βιόσφαιρα είναι ένα οργανωμένο πολύπλοκο σύστημα που περιλαμβάνει βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες, παρουσιάζει αντοχή και σταθερότητα, οι οποίες όμως δεν είναι απεριόριστες. Χαρακτηριστική ιδιότητα της βιόσφαιρας είναι η ποικιλομορφία της, καθώς αποτελείται από τεράστιο αριθμό ζωντανών βιολογικών ειδών που προέρχονται από ακόμα περισσότερα είδη που έζησαν στο πρόσφατο και μακρινό παρελθόν. Η ποικιλότητα αυτή σχετίζεται άμεσα με την πολυμορφία του φυσικού υπόβαθρου της βιόσφαιρας. Η κατανομή ηπείρων και θαλασσών, το ανάγλυφο, η σύνθεση των πετρωμάτων και των εδαφών, τα θαλάσσια και τα γλυκά νερά όπως και το κλίμα παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές και συντελούν έτσι, ώστε κανένας βιότοπος να μην είναι ταυτόσημος με κάποιον άλλο πάνω στη Γη.
Η βιόσφαιρα είναι ένα σύστημα που χαρακτηρίζεται από συνεχή ανακύκλωση ύλης και ταυτόχρονη ροή ενέργειας. Η ποικιλία, η σταθερότητα, η ισορροπία στη ροή αυτή ύλης-ενέργειας και η εξέλιξη της βιόσφαιρας δεν απειλήθηκαν σε όλη τη διάρκεια των γεωλογικών αιώνων από κανένα ζωντανό είδος μέχρι την εμφάνιση του ανθρώπου και μάλιστα του Homo Sapiens. Η δραστηριότητά του αποτέλεσε πηγή αστάθειας για τη βιόσφαιρα και προκάλεσε συνεχή υποβάθμισή της που κύρια έκφρασή της είναι η μείωση της ποικιλίας της. Τα φαινόμενα αλλοίωσης ξεκίνησαν με την ανακάλυψη της φωτιάς από τον πρωτόγονο κυνηγό. Τεράστιες πυρκαγιές αποψίλωσαν τα πρωτογενή δάση σε όλες τις περιοχές της Γης, ενώ μεγάλα θηλαστικά που είχαν επιζήσει από παλιότερες εποχές εξαφανίστηκαν λόγω κυνηγιού. Η πρώτη μεγάλης κλίμακας διαταραχή της βιόσφαιρας οφείλεται στην ανάπτυξη της γεωργίας. Η καλλιέργεια της γης και ο γρήγορος πολλαπλασιασμός του πληθυσμού αύξησαν κατά πολύ την επίδραση του ανθρώπου στη βιόσφαιρα. Οι αλόγιστοι τρόποι καλλιέργειας, η υπερβόσκηση και η φωτιά οδήγησαν σε έντονη αλλοίωση του εδάφους και προκαλούν μέχρι σήμερα την επέκταση της ερήμου. Παρ’ όλα αυτά, ο γεωργικός πολιτισμός δεν τροποποίησε ριζικά τους φυσικούς κύκλους της ύλης και τη ροή ενέργειας στη βιόσφαιρα. Από το 18ο αιώνα αρχίζει μια πορεία που κορυφώνεται κατά τον 20ό αιώνα και οδηγεί στον τεχνολογικό βιομηχανικό πολιτισμό αλλάζοντας ριζικά τη δομή και λειτουργία των ανθρωπογενών οικοσυστημάτων. Κύριες πηγές διαταραχής αποτελούν η δραστική μείωση της ποικιλίας των βιοκοινωνιών, η συσσώρευση απορριμμάτων και η έντονη κατανάλωση ενέργειας. Το μέγεθος της πίεσης που ασκείται στη βιόσφαιρα οφείλεται στη δημογραφική έκρηξη και στην κατακόρυφη αύξηση των καταναλωτικών αναγκών που οδηγούν σε συνεχή αύξηση της οικονομικής δραστηριότητας. Η παραγωγική δυνατότητα των φυσικών κύκλων εξαντλείται γρήγορα και το φαινόμενο της ρύπανσης σε παγκόσμιο επίπεδο αλλοιώνει ανεπανόρθωτα το φυσικό περιβάλλον ξεπερνώντας τις δυνατότητες αυτοκαθαρισμού. Έτσι βρέθηκε η βιόσφαιρα σε μια φάση γενικής αποσταθεροποίησης, στην οποία ο καθένας από τους παράγοντες διαταραχής παίζει υποβαθμιστικό ρόλο επηρεάζοντας το σύνολο του συστήματος και υπονομεύοντας τη διατήρηση της ζωής.
Ιδιαίτερα ανησυχητικές πλευρές της υποβάθμισης της βιόσφαιρας αποτελούν η ατμοσφαιρική και η υδατική ρύπανση. Η ρύπανση της ατμόσφαιρας προέρχεται κυρίως από τη βιομηχανική διαδικασία με πρωταρχικούς ρυπαντές τις δραστηριότητες παραγωγής ενέργειας και τις μεταφορές. Ακολουθούν η μεταλλουργική και η χημική βιομηχανία, η εξόρυξη, η καύση σκουπιδιών κτλ. Οι σημαντικότεροι αέριοι ρύποι που εκπέμπονται είναι το διοξείδιο και το μονοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του θείου, τα οξείδια του αζώτου, οι υδρογονάνθρακες, το όζον, οι αλογονούχες ενώσεις και πολλά αιωρούμενα στερεά σωματίδια. Συνέπειες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι οι διαταραχές του κλίματος (φαινόμενο θερμοκηπίου), η εμφάνιση του φαινομένου της όξινης βροχής, η δημιουργία καπνομίχλης και φωτοχημικού νέφους, ακόμη και το φαινόμενο της ηχητικής ρύπανσης.
Το θέμα της υδατικής ρύπανσης είναι πολύπλοκο, δεδομένου ότι πολλές χημικές ουσίες διαλύονται στο νερό ή διατηρούνται αιωρούμενες και μεταφέρονται πολύ μακριά από τον τόπο εκπομπής τους. Στα υδάτινα οικοσυστήματα εμφανίζονται συχνά σοβαρά προβλήματα θερμικής όπως επίσης και βιολογικής ρύπανσης (μόλυνση λόγω ανάπτυξης παθογόνων μικροοργανισμών). Σοβαρότερη θεωρείται η οργανική ρύπανση ποταμών, λιμνών και κλειστών θαλασσών που προκαλείται από τη διάθεση χωρίς επεξεργασία λυμάτων, αποβλήτων βιομηχανιών σε ποσότητες που υπερβαίνουν την αφομοιωτική ικανότητα του αντίστοιχου αποδέκτη. Ανάλογης σοβαρότητας είναι και το φαινόμενο ευτροφισμού.
Διαρκώς αυξανόμενη σημασία έχει η παρουσία στους μεγάλους βιογεωχημικούς κύκλους της βιόσφαιρας ανόργανων και οργανικών μικρών ρύπων που η ποσότητά τους αυξάνεται συνεχώς. Πρόκειται για ιχνοστοιχεία, ιχνομέταλλα, των οποίων η παρουσία στο υδάτινο περιβάλλον είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη, καθώς διεισδύουν εύκολα στους οργανισμούς και προκαλούν χρόνιες παθολογικές καταστάσεις. Η είσοδός τους στις τροφικές αλυσίδες αυξάνει την τοξικότητά τους λόγω της βιολογικής συσσώρευσης. Έτσι, σε ανώτερους οργανισμούς, όπως ο άνθρωπος και τα θηλαστικά, παρατηρούνται συγκεντρώσεις μικρών ρύπων ανώτερες κατά χιλιάδες φορές από τις συγκεντρώσεις των ίδιων ουσιών στο περιβάλλον (νερό, αέρα, έδαφος).
Η διασπορά των χημικών ουσιών που έχουν διεισδύσει στους βιογεωχημικούς κύκλους είναι τόσο μεγάλη, ώστε ξεπερνά κατά πολύ τα όρια εκπομπής και φτάνει σε επίπεδο βιόσφαιρας, με αποτέλεσμα να ανιχνεύονται και στα πιο απομακρυσμένα σημεία του πλανήτη μας.
Η ραδιενέργεια είναι ένας ακόμη τύπος ρύπανσης που εμφανίστηκε αφότου άρχισε να χρησιμοποιείται η πυρηνική ενέργεια. Στη διάρκεια της βιολογικής εξέλιξης η ζωή προσαρμόστηκε στην ύπαρξη ιονίζουσας ακτινοβολίας διάφορων προελεύσεων που αποτελεί τη φυσική ραδιενέργεια. Η ανάπτυξη όμως στρατιωτικών ή ειρηνικών εφαρμογών της πυρηνικής ενέργειας σχάσης δημιούργησε μια νέα κατάσταση, καθώς τώρα οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν πιθανότητα να υποβληθούν σε ακτινοβολία πολύ πιο έντονη από τη φυσική. Η ραδιενεργός ρύπανση εμφανίζεται σε κάθε είδους περιβάλλον (αέρα, νερό, έδαφος, υπέδαφος) και γίνεται αισθητή σε μεγάλα τμήματα της βιόσφαιρας. Τα πυρηνικά ατυχήματα, όπως και η αποθήκευση ραδιενεργών καταλοίπων στο υπέδαφος και στους βυθούς των ωκεανών, απειλεί με εκτεταμένη ραδιενεργό ρύπανση τη βιόσφαιρα.
Η συνεργητική δράση των φαινομένων που αναφέρθηκαν, η ανακάλυψη συνεχώς νέων βλαβερών συνεπειών, οι μακροχρόνιες επιδράσεις σε επίπεδο οικοσυστημάτων δικαιολογούν τις ανησυχίες για το μέγεθος και την ποικιλία των παρεμβάσεων που πραγματοποιούνται στον πλανήτη μας.
Το πρόβλημα αποσταθεροποίησης της βιόσφαιρας είναι πλέον ορατό και αυτό που απομένει είναι η συνειδητή, όσο το δυνατό πιο έγκαιρη, αντιμετώπισή του σε κάθε επίπεδο παγκοσμίως.
Βιοφυσική. Η επιστήμη που ερευνά τα φυσικά και φυσικοχημικά φαινόμενα στους διάφορους οργανισμούς (ζωικούς και φυτικούς), καθώς επίσης και το ρόλο και τη σημασία τους στις διεργασίες της ζωής. Η βιοφυσική είναι η επιστήμη που βρίσκεται στα όρια μεταξύ φυσικής και βιολογίας. Αναπτύσσεται χρησιμοποιώντας τις φυσικές μεθόδους και έννοιες στη μελέτη των φαινομένων της ζωής. Οι πρώτες προσπάθειες να εφαρμοστεί η φυσική στη βιολογία έγιναν από τον Ιταλό καλλιτέχνη και επιστήμονα Λεονάρντο ντα Βίντσι στο τέλος του 15ου αι. και στις αρχές του 16ου. Αργότερα οι προσπάθειες συνεχίστηκαν το 17ο αι. από το Νεύτωνα και το 18ο αι. από το Λ. Όιλερ. Οι επιτυχίες της φυσικής στις τελευταίες δεκαετίες είχαν ισχυρή επίδραση στην ανάπτυξη της βιοφυσικής. Η χρησιμοποίηση των ισοτόπων για τη μελέτη των φυσικοχημικών και βιοχημικών διεργασιών στους ζωντανούς οργανισμούς, η χρησιμοποίηση των ηλεκτρονικών μικροσκοπίων και διάφορων οπτικών μεθόδων στη μελέτη των υπερμικροσκοπικών στοιχείων, οι μέθοδοι μοριακής ανάλυσης (ηλεκτροφόρηση, υπερφυγοκεντρισμός κτλ.) διεύρυναν τις δυνατότητες των βιολογικών ερευνών και έδωσαν πολλά νέα στοιχεία για την κατανόηση των φαινομένων της ζωής.
Η βιοφυσική εξετάζει την κατάσταση της ύλης στους ζωντανούς οργανισμούς και διαπιστώνει ότι η ζωντανή ύλη, η οποία εμφανίζεται σε κολλοειδή κατάσταση, είναι προικισμένη με εντελώς ειδικές ιδιότητες. Ερευνά επίσης τις μετατροπές της ενέργειας που συντελούνται κατά τις ζωικές διεργασίες, τη χρησιμοποίηση της χημικής, της μηχανικής, της θερμικής και της ακτινοβόλου ενέργειας στις διεργασίες αυτές, καθώς και την παραγωγή αυτών των μορφών ενέργειας με διάφορους τρόπους από τους ζωντανούς οργανισμούς. Η πρόοδος της φυσικής και της τεχνικής έδωσε νέες δυνατότητες για τη μελέτη της κατάστασης της ύλης, τη γνώση της δυναμικής των υγρών, της ιξωδομετρίας και της ισορροπίας των διαλυμάτων, της ωσμωτικής πίεσης, της επιφανειακής τάσης και των τριχοειδών, του ιονισμού με τις πολλαπλές εκδηλώσεις κτλ.
Η βιοφυσική συνδέεται άμεσα με την ιατρική, τη βιομηχανία των τροφίμων και την αγροτική οικονομία. Η πρόοδος στη βιοφυσική έδωσε τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν τα ραδιενεργά ισότοπα για την εξόντωση των εχθρών της γεωργίας. Η βιοφυσική ασχολείται επίσης με την έρευνα των κινήσεων του ανθρώπου και των ζώων στον αέρα και στο νερό, και στα πορίσματά της στηρίζεται η ναυπηγική και η αεροναυπηγική, με τη μελέτη και ερμηνεία της λειτουργίας του νευρικού συστήματος και ιδιαίτερα του εγκεφάλου, το μηχανισμό της διέγερσης της μυϊκής συστολής, τη μετατροπή της ενέργειας στα αισθητήρια όργανα, που γίνεται με την επίδραση των εξωτερικών ερεθισμών (στους ζωικούς οργανισμούς), καθώς και το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης στα φυτά.
Η ποικιλία των ζητημάτων που εξετάζει η βιοφυσική οδήγησε στο διαχωρισμό της σε ειδικούς τομείς. Οι βασικότεροι από αυτούς είναι η φυσιολογική ακουστική, η φυσιολογική οπτική, η ηλεκτροβιολογία, η κινησιολογία, η ραδιοβιολογία, η φωτοβιολογία κτλ. Η εκτόξευση των τεχνητών δορυφόρων της γης, οι πτήσεις σε μεγάλα ύψη με υπερταχύτητα και η προετοιμασία των διαπλανητικών ταξιδιών έθεσαν μπροστά στη βιοφυσική νέα προβλήματα για λύση, όπως η επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς των συνθηκών έλλειψης βαρύτητας, των μεγάλων επιταχύνσεων, των ακτινοβολιών του διαστήματος κτλ. Σήμερα η βιοφυσική χρησιμοποιεί ευρέως τις μεθόδους της μαθηματικής φυσικής για την ανάλυση ορισμένων βιολογικών φαινομένων.
Βιταμίνες. Οργανικές ενώσεις απαραίτητες για τον ανθρώπινο οργανισμό, οι οποίες χρησιμεύουν για τη φυσιολογική του ανάπτυξη και τη ρύθμιση των βασικών λειτουργιών του, κυρίως στην ανταλλαγή της ύλης. Γενικά, συντελούν στη διατήρηση της ζωής του ανθρώπου. Βρίσκονται σε ελάχιστες ποσότητες στις διάφορες τροφές που τρώμε ή και μέσα στον οργανισμό μας σε αδρανή κατάσταση, ενώ σταδιακά ενεργοποιούνται και μετατρέπονται σε δραστικές ουσίες. Όταν υπάρχει μεγάλη ελάττωση των βιταμινών στον οργανισμό του ανθρώπου ή και τέλεια έλλειψη ορισμένων από αυτές, προκαλούνται διάφορες διαταραχές λειτουργιών του οργανισμού, που μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρές παθήσεις. Μιλάμε τότε αντίστοιχα για υποβιταμίνωση ή αβιταμίνωση, ανάλογα με το ποσοστό που λείπει μια βιταμίνη από τον οργανισμό μας. Διακρίνουμε δύο είδη βιταμινών, τις υδροδιαλυτές και τις λιποδιαλυτές.
Α. ΥΔΡΟΔΙΑΛΥΤΕΣ ΒΙΤΑΜΙΝΕΣ. Σ’ αυτές περιλαμβάνονται το σύμπλεγμα των βιταμινών B, η C, η νικοτιναμίδη, το παντοθενικό οξύ, το φυλλικό οξύ κ.ά.
1. Βιταμίνη Β1 ή θειαμίνη. Τροφές πλούσιες σε θειαμίνη είναι τα δημητριακά, το κρέας, τα νεφρά, η καρδιά, το αβγό, το γάλα, τα λαχανικά, τα φρούτα, τα αμύγδαλα, τα φασόλια, κυρίως όμως η φλούδα του ρυζιού, τα όσπρια και η ζυθοζύμη (μαγιά μπίρας). Η βιταμίνη αυτή συμμετέχει στο μεταβολισμό των υδατανθράκων στον οργανισμό μας. Η υποβιταμίνωση Β1 προκαλεί αδυναμία, ανορεξία, εμετούς και δυσκοιλιότητα. Η αβιταμίνωση Β1 προκαλεί τη γνωστή αρρώστια μπέρι μπέρι, με παραλύσεις, νευρίτιδες, καρδιακή ανεπάρκεια κ.ά. Τροφές πλούσιες στη βιταμίνη αυτή θεραπεύουν την υποβιταμίνωση. Αν όμως αυτή έχει προχωρήσει ή έχουμε αβιταμίνωση, δίνεται η βιταμίνη Β1 σε χάπια ή ενέσεις. Φυσιολογικά οι ανάγκες του οργανισμού υπολογίζονται σε δύο χιλιοστά του γραμμαρίου την ημέρα, περίπου.
2. Βιταμίνη Β2 ή ριβοφλαβίνη. Υπάρχει στα χορταρικά, στο σιτάρι, στη ζυθοζύμη, στο κρέας, στα αβγά, στο γάλα κ.α. Παίρνει μέρος στο μεταβολισμό των υδατανθράκων και των αμινοξέων, καθώς και στην κυτταρική αναπνοή. Η αβιταμίνωση Β2 συνήθως συνυπάρχει με έλλειψη και άλλων βιταμινών του συμπλέγματος Β. Η αβιταμίνωση αυτή προκαλεί πληγές και σκασίματα, συνήθως στις γωνίες του στόματος, βλάβες στα μάτια με τσούξιμο, φόβο για το φως, δάκρυσμα συχνό και τελικά προκαλούνται στον κερατοειδή χιτώνα των ματιών πληγές και θόλωμα. Η θεραπεία της, καθώς και κάθε μορφής αβιταμίνωσης, είναι η χορήγηση τροφών πλούσιων στις βιταμίνες που λείπουν από τον οργανισμό. Οι φυσιολογικές ανάγκες του οργανισμού σε ριβοφλαβίνη είναι από μισό ως δύο χιλιοστά του γραμμαρίου την ημέρα.
3. Βιταμίνη Β6 ή πυριδοξίνη. Σε μεγάλες ποσότητες υπάρχει στη φλούδα του ρυζιού, στα δημητριακά, στα λαχανικά, στο γάλα, στο συκώτι κ.α. Η πυριδοξίνη παίρνει μέρος στο μεταβολισμό των υδατανθράκων και των πρωτεϊνών. Η αβιταμίνωση Β6 έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση στοματίτιδας, χειλίτιδας, γαστρεντερικών διαταραχών, νευρικότητας κ.ά. Είναι σπάνια η έλλειψη μόνο της πυριδοξίνης· συνήθως υπάρχει έλλειψη και άλλων βιταμινών του ίδιου συμπλέγματος. Οι ανάγκες του οργανισμού σε βιταμίνη Β6 υπολογίζονται σε 2 χιλιοστόγραμμα την ημέρα.
4. Βιταμίνη Β12 ή κυανοκοβαλαμίνη. Υπάρχει στο γάλα, τα αβγά, το κρέας, τα ψάρια κ.α. Παίζει σπουδαίο ρόλο, σε συνεργασία με το φυλλικό οξύ, για το μεταβολισμό του πυρηνικού οξέος στον οργανισμό. Σύμφωνα με τη θεωρία του Castle η κυανοκοβαλαμίνη ενώνεται με μια ουσία που εκκρίνεται στο στομάχι (ενδογενής παράγοντας) και έτσι απορροφάται. Προκαλεί αύξηση των ερυθρών αιμοσφαιρίων στο αίμα, καθώς και αύξηση της αιμοσφαιρίνης που περιέχεται στα ερυθρά. Σε περίπτωση αβιταμίνωσης Β12 προκαλείται η μεγαλοβλαστική αναιμία. Αιτίες για να προκληθεί η αναιμία αυτή είναι διάφορες παθήσεις του γαστρεντερικού σωλήνα, όπως η ατροφία του βλεννογόνου του στομαχιού, η χρόνια εντερική δυσπεψία, οξείες λοιμώξεις που προκαλούν πρόσκαιρη αχλωρυδρία, το σύνδρομο δυσαπορρόφησης· επίσης η κίρρωση του ήπατος και διάφορα παράσιτα του εντέρου. Όλα αυτά έχουν ως αποτέλεσμα να μην μπορεί να ενωθεί η κυανοκοβαλαμίνη με τον ενδογενή παράγοντα στο στομάχι. Η αναιμία εκδηλώνεται με αδυναμία, ωχρότητα, ελάττωση του βάρους του σώματος, ανορεξία, πρήξιμο του συκωτιού ή της σπλήνας κ.ά. Η θεραπεία σκοπεύει από τη μια μεριά στη θεραπεία της αιτίας και από την άλλη στη χορήγηση της Β12 σε μεγάλες δόσεις. Σε σοβαρές καταστάσεις γίνεται και μετάγγιση αίματος. Οι ανάγκες σε Β12 του οργανισμού είναι πολύ μικρές, δύο εκατομμυριοστά του γραμμαρίου την ημέρα.
5. Φυλλικό οξύ. Υπάρχει άφθονο στα χορταρικά, τα δημητριακά, τα καρύδια, στο συκώτι, τα νεφρά, το τυρί κ.α. Το φυλλικό οξύ δρα κυρίως στο μυελό των οστών (μεδούλι) και σε συνεργασία με τη βιταμίνη Β12 συντελεί στην ωρίμανση των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Η αβιταμίνωση φυλλικού οξέος προκαλεί μακροκυτταρική αναιμία, με γλωσσίτιδα, ανορεξία, εμετούς, διάρροιες, ζαλάδες, ιλίγγους, αδυναμία, ωχρότητα κ.ά. Οι ανάγκες του οργανισμού σε φυλλικό οξύ υπολογίζονται σε 10-50 χιλιοστόγραμμα την ημέρα.
6. Νικοτιναμίδη. Υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες στο κρέας, το ψάρι, το συκώτι, το γάλα κ.α. Είναι χρήσιμη για το μεταβολισμό των αμινοξέων και των πρωτεϊνών, την αναπνοή των κυττάρων του οργανισμού κ.ά. Η αβιταμίνωση της νικοτιναμίδης προκαλεί τη γνωστή αρρώστια «πελάγρα». Δηλαδή παρατηρείται αδυναμία, ανορεξία, πόνοι στα πόδια και δερματοπάθεια που μοιάζει με έγκαυμα του ήλιου και απλώνεται στο πρόσωπο, τα χέρια, τα πόδια κ.ά. Πολλές φορές παρουσιάζονται εμετοί, διάρροιες, στοματίτιδα, γλωσσίτιδα, αϋπνίες, παραλήρημα κ.ά. Οι ημερήσιες ανάγκες του οργανισμού σε νικοτιναμίδη είναι γύρω στα 15-20 χιλιοστόγραμμα.
7. Βιταμίνη C ή ασκορβικό οξύ. Υπάρχει άφθονη στα χορταρικά, τα λαχανικά, τα φρούτα, κυρίως όμως στα γογγύλια, τα λάχανα και τα πορτοκάλια. Είναι πολύ χρήσιμη για τον οργανισμό του ανθρώπου, γιατί ευνοεί την ωρίμανση των ερυθρών αιμοσφαιρίων, την κυτταρική αναπνοή, το σχηματισμό των δοντιών, του δέρματος και των οστών, ιδίως στα παιδιά. Η αβιταμίνωση C προκαλεί το «σκορβούτο», αρρώστια που πολύ συχνά πάθαιναν συνήθως οι ναυτικοί, όταν έτρωγαν μόνο κονσέρβες. Το «σκορβούτο» εκδηλώνεται με αιμορραγίες στα νεφρά, τα σπλάχνα, κάτω από το δέρμα, στο περιόστεο των οστών (αιματώματα), αναιμία, καθυστέρηση της ανάπτυξης στα παιδιά κ.ά. Οι ανάγκες του οργανισμού σε βιταμίνη C είναι περίπου 90-100 χιλιοστόγραμμα την ημέρα.
8. Στις υδατοδιαλυτές βιταμίνες ανήκει επίσης το παντοθενικό οξύ, χρήσιμο για τη λειτουργία και το σχηματισμό των βλεννογόνων και του δέρματος, το οποίο αυξάνει την αντίστασή τους εναντίον των διάφορων μολύνσεων. Η χολίνη αποτελεί τη βάση της ακετυλοχολίνης και εμποδίζει την εναπόθεση λίπους στο συκώτι. Η βιοτίνη δρα κυρίως στο δέρμα, του οποίου αυξάνει την αντίσταση σε διάφορες μολύνσεις και ακόμη έχει ευνοϊκή επίδραση στην ανάπτυξη του σώματος. Η βιταμίνη P αυξάνει την ελαττωμένη αντίσταση των τριχοειδών αγγείων.
Β. ΛΙΠΟΔΙΑΛΥΤΕΣ ΒΙΤΑΜΙΝΕΣ. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι βιταμίνες A, D, E, K.
1. Βιταμίνη Α ή αντιξηροφθαλμική. Στον οργανισμό του ανθρώπου η βιταμίνη Α εισχωρεί είτε όπως είναι είτε σε αδρανή μορφή. Ως καροτίνη μετατρέπεται σε δραστική βιταμίνη Α. Τροφές πλούσιες σε βιταμίνη Α είναι κυρίως το μουρουνέλαιο, αλλά και το βούτυρο, το γάλα, ο κρόκος του αβγού κ.ά. Πλούσια σε καροτίνη είναι κυρίως τα καρότα, οι ντομάτες, τα χορταρικά, οι πατάτες κ.ά. Όπως φανερώνει και η ονομασία της (αντιξηροφθαλμική), η βιταμίνη Α είναι εξαιρετικά χρήσιμη για τα μάτια, κυρίως για την προσαρμογή στο φως, την όραση των χρωμάτων και την οπτική οξύτητα. Εξίσου χρήσιμη είναι επίσης για την ανάπτυξη των δοντιών, των οστών, του δέρματος και γενικά όλων των συστημάτων του οργανισμού. Η αβιταμίνωση Α εκδηλώνεται με μεγάλη ποικιλία συμπτωμάτων. Στα μάτια παρατηρείται ημεραλωπία (δηλαδή αδύνατη όραση το απόγευμα), νυκταλωπία (αδύνατη όραση στο δυνατό φως), δύσκολη ή αδύνατη προσαρμογή των ματιών στο σκοτάδι, ξηρότητα του κερατοειδούς χιτώνα, που μπορεί να οδηγήσει σε νέκρωσή του και στην τύφλωση. Επίσης τα δάκρυα λιγοστεύουν, γιατί ξεραίνεται και ο βλεννογόνος των ματιών και παρατηρείται φόβος για το φως. Το δέρμα ξεραίνεται το ίδιο και παρουσιάζει ξεφλουδίσματα και σκληρότητα στους ώμους, στα χέρια, στα πόδια, στους γλουτούς κ.ά. Συχνά παρουσιάζονται πληγές και μολύνσεις. Στα παιδιά παρατηρείται καθυστέρηση της ανάπτυξης και της οδοντοφυΐας. Παρουσιάζουνται επίσης μολύνσεις του αναπνευστικού και ουροποιητικού συστήματος.
Στη θεραπεία με σκευάσματα βιταμίνης Α ή D υπάρχει ο κίνδυνος να δοθούν μεγαλύτερες ποσότητες από αυτές που χρειάζονται, οπότε ο οργανισμός δεν μπορεί να τις διώξει και προκαλείται έτσι υπερβιταμίνωση. Φόβος υπερβιταμίνωσης δεν υπάρχει για τις άλλες βιταμίνες. Στην υπερβιταμίνωση Α παρατηρείται ανορεξία, νευρικότητα, διόγκωση και πόνος των μακριών οστών κ.ά. Μόλις αρχίσουν τα συμπτώματα, πρέπει να διακοπεί αμέσως η χορήγηση βιταμίνης Α. Οι ανάγκες του φυσιολογικού οργανισμού σ’ αυτή τη βιταμίνη είναι περίπου 5 εκατομμύρια μονάδες την ημέρα.
2. Βιταμίνη D. Υπάρχουν διάφορες ανενεργές (αδρανείς) μορφές της. Απ’ αυτές, η D3 βρίσκεται στο δέρμα του ανθρώπου και με την επίδραση των ακτίνων του ήλιου (υπεριώδεις) γίνεται δραστική. Η D2 βρίσκεται στα φυτά και μετατρέπεται σε ενεργή μορφή με τον ίδιο τρόπο όπως και η D3. Η βιταμίνη D διευκολύνει την απορρόφηση του ασβεστίου και του φωσφόρου στο έντερο, ουσίες πολύ χρήσιμες για τα οστά και την ασβεστοποίησή τους. Πολλά ζωικά και φυτικά είδη περιέχουν τη βιταμίνη D, ιδίως το μουρουνέλαιο. Η αβιταμίνωση D εκδηλώνεται στα μικρά παιδιά με το ραχιτισμό. Ως αιτίες αναφέρονται κυρίως η τεχνητή διατροφή, η έλλειψη ηλιακού φωτός, διάφορες λοιμώξεις, η γρήγορη ανάπτυξη των παιδιών κ.ά. Στην αρχή τα οστά του κρανίου παθαίνουν τη λεγόμενη κρανιόφθιση, δηλαδή γίνονται πολύ μαλακά, η κεφαλή πλαταίνει και παραμορφώνεται. Οι καρποί και τα σφυρά στα πόδια διογκώνονται και όσο προχωρεί ο ραχιτισμός τα πόδια στραβώνουν, το ίδιο και τα χέρια, η σπονδυλική στήλη παθαίνει σκολίωση ή και κύφωση στο θωρακικό της μέρος. Στο θώρακα οι αρθρώσεις των πλευρών διογκώνονται και μοιάζουν σαν κομπολόι, στα πλάγια πλαταίνουν, ενώ το στέρνο εξέχει εμπρός. Ακόμη τα δόντια καθυστερούν να εμφανιστούν και φθείρονται εύκολα. Στους ενήλικες η αβιταμίνωση D εκδηλώνεται με οστεομαλακία, δηλαδή τα οστά γίνονται μαλακά, στραβώνουν και σπάζουν εύκολα. Επίσης η σπονδυλική στήλη συχνά παραμορφώνεται και παθαίνει σκολίωση ή κύφωση. Για τη θεραπεία του ραχιτισμού απαιτείται, χορήγηση βιταμίνης D και Α, ασβεστίου και φωσφόρου ή μουρουνέλαιου, σε μεγάλες δόσεις, καθώς και η συχνή έκθεση στον ήλιο. Για τους ενήλικες δίνονται σκευάσματα βιταμινών Α και D. Χρειάζεται προσοχή γιατί, όπως και η βιταμίνη Α, έτσι και η D, αν δοθεί σε μεγάλες δόσεις, προκαλείται υπερβιταμίνωση D. Η υπερβιταμίνωση εκδηλώνεται με πονοκεφάλους, αδυναμία, εμετούς, διάρροιες, ωχρότητα, δίψα, πολλά ούρα, αύξηση της πίεσης του αίματος, βλάβη στα νεφρά κ.ά. Πρέπει τότε να διακοπεί αμέσως η χορήγηση βιταμίνης D. Οι φυσιολογικές ανάγκες του οργανισμού στη βιταμίνη αυτή είναι γύρω στις 800 μονάδες την ημέρα περίπου.
3. Βιταμίνη Ε ή τοκοφερόλη. Υπάρχει σε αφθονία στα χορταρικά, στο σιτάρι, στα καρύδια, στο κρέας κ.ά. Η βιταμίνη Ε έχει ιδιότητες που βοηθούν την ανάπτυξη, την αναπνοή, τη διατήρηση των ερυθρών αιμοσφαιρίων και παρουσιάζει ειδική δράση στο γεννητικό σύστημα. Ποια ακριβώς είναι η επίδραση της τοκοφερόλης στο γεννητικό σύστημα των αντρών και των γυναικών δεν έχει ακόμη ξεκαθαριστεί. Πάντως στα ζώα η έλλειψη τοκοφερόλης προκαλεί στα αρσενικά εκφύλιση των όρχεων και στείρωση, ενώ στα θηλυκά που εγκυμονούν την αποβολή. Επίσης προκαλεί μαλάκυνση του εγκεφάλου και συχνά μυϊκή δυστροφία. Αβιταμίνωση Ε δεν παρατηρήθηκε ποτέ στους ενήλικες, αλλά στα παιδιά, συνήθως λόγω ατρησίας των χοληφόρων ή παθήσεων του παγκρέατος (ινοκυστική νόσος), παρατηρείται σπάνια. Η αβιταμίνωση Ε προκαλεί βλάβες στους μύες του σκελετού και αιμόλυση. Οι ημερήσιες ανάγκες του οργανισμού είναι δύο χιλιοστόγραμμα περίπου.
4. Βιταμίνη Κ. Υπάρχουν δύο είδη βιταμίνης Κ, η ενδογενής, η οποία σχηματίζεται στο έντερο του ανθρώπου, και η εξωγενής, η οποία λαμβάνεται με τις διάφορες τροφές, όπως τα σπανάκια, τα κουνουπίδια και άλλα χορταρικά. Η εξωγενής βιταμίνη Κ (η Κ1) υπάρχει στα φύλλα μαζί με τη χλωροφύλλη, που δίνει σ’ αυτά το πράσινο χρώμα τους. Αντίθετα, η ενδογενής (Κ2) βιταμίνη σχηματίζεται από τα μικρόβια του εντέρου. Η χρησιμότητα της βιταμίνης Κ είναι πολύ μεγάλη για την πήξη του αίματος, γιατί παίρνει μέρος στο σχηματισμό ορισμένων παραγόντων της πήξης του αίματος στο συκώτι, όπως της προθρομβίνης και της προκομβερτίνης. Χάρη σ’ αυτούς τους παράγοντες διατηρείται η κανονική ρευστότητα του αίματος και σε περίπτωση αιμορραγίας πήζει στο σημείο που αιμορραγεί.
Η αβιταμίνωση Κ έχει ως αποτέλεσμα τη μεγάλη ελάττωση της προθρομβίνης και εμφάνιση αιμορραγιών από παντού, όπως από το κεφάλι, τη μύτη, το πεπτικό σύστημα, το ουροποιογεννητικό σύστημα κ.α. Η αβιταμίνωση Κ είναι σπάνια από άποψη διατροφής. Προκαλείται συνήθως, όταν δεν μπορεί να σχηματιστεί στο έντερο ή όταν δεν μπορεί να απορροφηθεί στον πεπτικό σωλήνα, δηλαδή σε περιπτώσεις που υπάρχουν αποφρακτικός ίκτερος, γαστρεντερίτιδες, καταστροφή της εντερικής χλωρίδας από φάρμακα και ιδίως αντιβιοτικά, ανεπάρκεια του συκωτιού κ.ά. Η θεραπεία της αβιταμίνωσης σκοπεύει στο να γιατρευτεί η αιτία που την προκάλεσε και να δοθεί η βιταμίνη Κ σε χάπια ή ενέσεις. Πάντως, στην περίπτωση που δεν μπορεί να απορροφηθεί η βιταμίνη αυτή από το έντερο, πρέπει να δοθεί με ενέσεις, γιατί όσα χάπια και αν πάρει ο άρρωστος, πάλι δε θα απορροφηθούν. Οι ημερήσιες ανάγκες του οργανισμού σε βιταμίνη Κ είναι περίπου 1-2 χιλιοστόγραμμα.
Όλες οι βιταμίνες, τόσο οι υδατοδιαλυτές, όσο και οι λιποδιαλυτές, έχουν παρασκευαστεί βιομηχανικά σε διάφορες μορφές, δηλαδή σε χάπια, σταγόνες και ενέσεις, αλλά δε χορηγούνται παρά μόνο σε περίπτωση αβιταμίνωσης. Για τις χρησιμότατες ιδιότητες που έχουν δίνονται είτε αυτούσιες είτε σε συνδυασμό (δύο, τρεις ή και περισσότερες μαζί στο ίδιο σκεύασμα) για ένα μεγάλο αριθμό παθήσεων. Έτσι, η βιταμίνη Β1 δίνεται σε διαβητικούς και στα παιδιά, όταν η ανάπτυξή τους δεν είναι καλή ή έχουν δυσκοιλιότητα. Η ριβοφλαβίνη δίνεται για ορισμένες παθήσεις των ματιών, έκζεμα κ.ά. Η πυριδοξίνη (Β6) δίνεται στους φυματικούς που κάνουν θεραπεία με ισονιαζίδη, καθώς και σε διάφορες νευρίτιδες. Η Β12 χορηγείται σε διάφορες αναιμίες. Σε συνδυασμό με άλλες βιταμίνες του συμπλέγματος Β δίνεται σε άτομα ασθενικά, σε έγκυες, σε ηλικιωμένους, σε αρρώστους από διάφορες παθήσεις για τόνωση, στα παιδιά όταν δεν έχουν όρεξη. Επίσης γίνεται συνδυασμός της Β1, Β6 και Β12 για διάφορες νευρίτιδες, νευραλγίες κ.ά. Η νικοτιναμίδη δίνεται για εκζέματα, στοματίτιδες, ουλίτιδες, σύνδρομο δυσαπορρόφησης κ.ά. Το παντοθενικό οξύ χορηγείται σε εκζέματα, σμηγματόρροια του δέρματος κ.ά. Η βιταμίνη C είναι πολύ χρήσιμη σε διάφορες λοιμώξεις, ιδίως του αναπνευστικού συστήματος, συχνό μάτωμα της μύτης, αδυναμία, σε παιδιά που δεν έχουν όρεξη, ηλικιωμένους, αιμορραγικές διαθέσεις κ.ά. Η βιταμίνη Α χορηγείται σε διάφορες δερματοπάθειες, για το δυνάμωμα των ματιών και, σε συνδυασμό με τη βιταμίνη D, σε παιδιά με καθυστερημένη ανάπτυξη, αδύνατα και με ελαττωμένη όρεξη. Γίνεται επίσης συνδυασμός των βιταμινών αυτών με ασβέστιο ή και φωσφόρο. Η βιταμίνη Κ δίνεται σε διάφορες αιμορραγίες και αιμορραγικές διαθέσεις, κυρίως με μορφή ενέσεων, σε μεγάλες δόσεις. Τέλος, η βιταμίνη Ε δίνεται στις έγκυες, σε όσους πάσχουν από στεατόρροια, σε ορισμένες περιπτώσεις ανικανότητας κ.ά.
Πάντως, σε περιπτώσεις ελαφρές, είναι προτιμότερο να λαμβάνονται αυτές οι βιταμίνες με τις τροφές που τις περιέχουν. Δεν υπάρχει καλύτερη επιλογή από τη φυσική διατροφή. Αν ο άνθρωπος τρώει από όλα χωρίς να κάνει εξαιρέσεις, τότε λαμβάνει όλες τις απαραίτητες βιταμίνες και το αμυντικό σύστημα του οργανισμού είναι πάντα αποδοτικό.
Γενετικά τροποποιημένα προϊόντα. Προϊόντα που προέρχονται από γενετικά τροποποιημένους ή μεταλλαγμένους οργανισμούς, δηλαδή από οργανισμούς οι οποίοι φέρουν στο γενετικό τους υλικό γονίδια από οργανισμό άλλου είδους, με τεχνητή μεταφορά.
Οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί είναι οργανισμοί που προκύπτουν με την επέμβαση του ανθρώπου (βλ. λ. γενετική μηχανική) και όχι από τις διεργασίες της φύσης. Με την εξέλιξη της γενετικής επιστήμης έγινε κατορθωτή η μεταφορά γενετικού υλικού (γονιδίων) από έναν οργανισμό (ζώο, φυτό, βακτήριο, ιό, άνθρωπο) σε έναν άλλον. Ο δεύτερος αυτός οργανισμός θεωρείται μεταλλαγμένος ή γενετικά τροποποιημένος και εκδηλώνει επιθυμητές ιδιότητες του οργανισμού, από τον οποίο προέρχεται το γενετικό υλικό που του έχει εισαχθεί. Τα εισερχόμενα γονίδια βρίσκονται σε κάθε κύτταρο του νέου οργανισμού και μεταφέρονται στους απογόνους του.
Με αυτή την τεχνική έχει παραχθεί μια σειρά από μεταλλαγμένα καλλιεργούμενα φυτά, όπως βαμβάκι, καλαμπόκι, ηλίανθος, σόγια, καπνός, ντομάτα κ.ά. που είναι ανθεκτικά σε ζιζανιοκτόνα, σε αντίξοες καιρικές συνθήκες, σε προσβολή από ιούς ή έντομα, όπως καλαμπόκι με καλύτερη ποιότητα ελαίου, πατάτα με περισσότερο άμυλο, ντομάτες με περισσότερη Β καροτίνη, που στον ανθρώπινο οργανισμό μετατρέπεται σε βιταμίνη Α κ.ά. Υπολογίζεται ότι έχουν τροποποιηθεί γενετικά πάνω από 4.000 φυτά.
Οι δυνατότητες είναι πολύ περισσότερες και τα πλεονεκτήματα φανερά: χαμηλότερο κόστος παραγωγής, καλύτερη απόδοση και ποιότητα στα προϊόντα, ευεργετικές επιδράσεις στον άνθρωπο. Μελετάται η παραγωγή τροφίμων που στον ανθρώπινο οργανισμό να λειτουργούν ως συμπληρώματα διατροφής, περιέχοντας π.χ. περισσότερες βιταμίνες ή ως φάρμακα, περιέχοντας αντιβιοτικές ουσίες.
Υπάρχει, όμως, και ο αντίλογος, όπως και πολλές επιφυλάξεις από επιστήμονες και οργανώσεις που επισημαίνουν τους κινδύνους αφενός από την ευρεία παραγωγή γενετικά τροποποιημένων οργανισμών και αφετέρου από την ευρεία κατανάλωση γενετικά τροποποιημένων προϊόντων. Οι κυριότερες επιφυλάξεις και αντιρρήσεις είναι οι εξής: α) Δεν είναι γνωστή ούτε πειραματικά επιβεβαιωμένη η συμπεριφορά του νέου αυτού γενετικού υλικού στη φύση και κάτω από την επίδραση διαφόρων περιβαλλοντικών παραγόντων, όπως υψηλότερης ή χαμηλότερης θερμοκρασίας. Δεν είναι, επίσης, γνωστή η επίδραση των γενετικά τροποποιημένων οργανισμών σε άλλους οργανισμούς που τρέφονται, συνεργάζονται, συμβιώνουν ή ανταγωνίζονται με αυτούς. Αναφέρουμε το παράδειγμα ενός είδους πεταλούδας που διαπιστώθηκε ότι πεθαίνει όταν τραφεί με γύρη από γενετικά τροποποιημένο καλαμπόκι. Υπάρχουν, λοιπόν, κίνδυνοι για μεγαλύτερη διατάραξη της οικολογικής ισορροπίας από την εισχώρηση αυτών των οργανισμών στα φυσικά οικοσυστήματα. β) Υπάρχει κίνδυνος για μελλοντική αύξηση αντί για μείωση της χρήσης ζιζανιοκτόνων, καθώς η πίεση της φυσικής επιλογής μπορεί να δημιουργήσει νέα ζιζάνια ανθεκτικά στα υπάρχοντα ζιζανιοκτόνα. γ) Υπάρχει κίνδυνος πρόκλησης αλλεργικών αντιδράσεων ή τοξικών φαινομένων στους ανθρώπους από την κατανάλωση μεταλλαγμένων τροφίμων. δ) Στους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς εισάγονται για τεχνικούς λόγους και γονίδια που βοηθούν τα κύτταρα να αντιστέκονται στα αντιβιοτικά. Αυτά τα γονίδια εισέρχονται στον ανθρώπινο οργανισμό με απρόβλεπτες συνέπειες. ε) Προκύπτει ένα νέο είδος «ρύπανσης», η λεγόμενη γενετική ρύπανση, η οποία από ένα σημείο και μετά είναι ανεξέλεγκτη, όταν οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί εισέρχονται στα φυσικά οικοσυστήματα και πολλαπλασιάζονται ανεξέλεγκτα. στ) Επιφυλάξεις επισημαίνονται για τις επιπτώσεις στην παγκόσμια οικονομία από τη μονοπώληση της παραγωγής και διακίνησης των γενετικά τροποποιημένων οργανισμών από λίγες μόνο εταιρείες. ζ) Υπάρχει, τέλος, ένας γενικός προβληματισμός σχετικά με την επέμβαση του ανθρώπου στις διεργασίες της φύσης με τη δημιουργία-κατασκευή νέων ειδών οργανισμών που μέχρι τώρα προέκυπταν μόνο με φυσικές διεργασίες και με πολύ πιο αργούς ρυθμούς.
Αβυσσαίοι οργανισμοί. Λέγονται και αβυσσικοί. Οργανισμοί που ζουν στα μεγαλύτερα θαλάσσια βάθη (στην άβυσσο), όπου τα νερά είναι ακίνητα και ψυχρά (από 0 ως 5 βαθμούς). Εκεί υπάρχει απόλυτο σκοτάδι, γιατί κάτω από 500 περίπου μέτρα δεν περνά το ηλιακό φως και η πίεση είναι τεράστια, αυξανόμενη με το βάθος, έτσι ώστε σε βάθος 5.000 μ. υπάρχει πίεση 500 ως 600 ατμοσφαιρών. Ο πυθμένας στα βάθη αυτά δεν είναι στερεός αλλά πολύ μαλακός, γιατί είναι σκεπασμένος με λάσπη και λείψανα ζωικά και φυτικά, που πέφτουν από τα επιφανειακά νερά. Οι οργανισμοί αυτοί έχουν ειδική κατασκευή και μορφολογία ώστε να μπορούν να ζουν στις ασυνήθιστες αυτές συνθήκες.
Στους αβυσσαίους οργανισμούς, που είναι μόνο ζωικοί, από τους κατώτερους ως τους ιχθύς, περιλαμβάνονται:
1. Τα ανθόζωα (ακτίνια, κοράλλια, ανεμώνες) με μακρούς μίσχους, και σπόγγοι με αγκάθια, για να μπορούν να στερεωθούν στο μαλακό πυθμένα.
2. Τα κρινοειδή (πεντάκρινος) και τα ολοθουροειδή, που στερούνται ασβεστολιθικού σκελετού στο δέρμα και έχουν μόνο μικρά ασβεστολιθικά μόρια.
3. Διάφορα είδη κεφαλόποδων (καλαμάρια).
4. Διάφορα είδη βαθύβιων, αποκλειστικά σαρκοφάγων ψαριών –μια και δεν υπάρχει φυτική βλάστηση– και με τέτοιες μορφολογικές ιδιορρυθμίες, ώστε πολλά απ’ αυτά να μοιάζουν με πραγματικά τέρατα. Από τα ψάρια αυτά μερικά έχουν ατροφικά ή υποτυπώδη μάτια, έχουν όμως αναπτυγμένα τα άλλα αισθητήρια όργανα. Αντίθετα, υπάρχουν άλλα με τεράστια σωληνωτά μάτια σαν προβολείς, γιατί μ’ αυτά εκπέμπουν ή αντανακλούν το φως. Τέλος, άλλα απ’ αυτά συμβιώνουν με φωσφορίζοντες μικροοργανισμούς, που είναι εγκαταστημένοι στις κόγχες των ανύπαρκτων ματιών τους. Πολλά είναι τελείως πλατυσμένα για να μη βυθίζονται στη λάσπη. Τα περισσότερα όμως έχουν πολύ μεγάλα στόματα σε σχέση με το σώμα τους, με μυτερά μεγάλα δόντια, ώστε να καταβροχθίζουν λεία μεγαλύτερη απ’ αυτά. Τα κυριότερα από τα ψάρια, που ανήκουν στους αβυσσαίους οργανισμούς, είναι:
α) Ο μακρόουρος ή μακρόχειρ, με μεγάλη τριγωνική ουρά.
β) Ο αργυροπέλεκυς ή εδριόλυχνος, με μάτια «τηλεοπτικά» προς τα πάνω και με 50 όργανα παραγωγής φωτός.
γ) Ο μακροφάρυγγας ή ευρυφάρυγγας ο πελεκανοειδής, με σώμα σαν φίδι, τεράστιο στόμα και κάτω σαγόνι σαν φτυάρι.
δ) Ο σακοφάρυγγας ο Σμίθειος, με τεράστιο στόμα και στομάχι ελαστικό.
ε) Ο μελανόκητος του Κρεχ, με τεράστιο στόμα, που εκτός από τα μάτια του έχει στο ρύγχος του ένα όργανο που παράγει φως στην άκρη μιας μακριάς κεραίας. Όταν θέλει να φάει, φέρνει την κεραία στο ανοιχτό στόμα του, για να προσελκύσει εκεί τα θύματά του.
στ) Ο λασιόγναθος ο σακόστομος·· αυτός στο κεφάλι του, μεταξύ των ματιών, έχει μια πολύ μεγάλη κεραία με φωτεινό όργανο που καταλήγει σε ένα άγκιστρο , το οποίο αποτελεί το αλιευτικό του όργανο. Μ’ αυτό συλλαμβάνει τη λεία του και την οδηγεί στο στόμα του.
ζ) Η βοροφρύνη. Το θηλυκό έχει προσκολλημένο πάνω στην κοιλιά του το αρσενικό που είναι νάνο. Πολλές φορές συγκεντρώνονται και περισσότερα αρσενικά, τα οποία ζουν παρασιτικά και τρέφονται απομυζώντας το αίμα από το κυκλοφορικό σύστημα του θηλυκού.
η) Ο κυκλόστομος, που είναι μικρό ψάρι μήκους 5 εκατοστών και βρίσκεται στην άβυσσο σε αφθονία.
Αυγό ή ωό. Προϊόν γονιμοποίησης, δηλαδή σύντηξης ωαρίου και σπερματοζωαρίου, ή αλλιώς το γονιμοποιημένο ωάριο το οποίο λέγεται και ωό ή ζυγωτό. Είναι το πρώτο κύτταρο του νέου οργανισμού, από το οποίο με επανειλημμένες διαιρέσεις (αυλάκωση) θα προκύψει το έμβρυο και στη συνέχεια ο τέλειος οργανισμός. Με τον όρο αβγό στην καθημερινή χρήση εννοούμε το αβγό της κότας, αλλά και άλλων πτηνών, ερπετών κτλ.Τα περισσότερα ζώα γεννούν αβγά, τα οποία εκκολάπτονται στο περιβάλλον, έξω από το μητρικό σώμα (ωοτόκα). Τέτοια ζώα είναι τα πτηνά, τα περισσότερα ερπετά και αμφίβια, τα ψάρια, τα έντομα κτλ. Σε ορισμένα ζώα (ωοζωοτόκα) τα αβγά εκκολάπτονται μέσα στο μητρικό σώμα, από το οποίο εξέρχεται ο τέλειος οργανισμός. Τέτοια είναι ορισμένα ερπετά, ψάρια κτλ. Τα θηλαστικά κυρίως είναι ζωοτόκα, δηλαδή γεννούν νεογνά.Τα αβγά των ωοτόκων και ωοζωοτόκων ζώων είναι μεγάλα και ορατά, ιδιαίτερα τα αβγά των πτηνών, καθώς περιέχουν θρεπτικές ουσίες που προορίζονται να θρέψουν το έμβρυο μέχρι την ολοκλήρωσή του. Αντίθετα, στα ζωοτόκα ζώα το γονιμοποιημένο ωάριο (ωό ή ζυγωτό) είναι μικρό, και το έμβρυο αναπτύσσεται μέσα στη μήτρα και τρέφεται από το μητρικό σώμα.Τα αβγά των πουλιών έχουν διαφορετικό μέγεθος και σχήμα σφαιρικό ή ελλειψοειδές, αλλά στα περισσότερα πουλιά είναι ωοειδές, δηλαδή ελαφρά εξογκωμένο στο ένα άκρο και λίγο μυτερό στο άλλο. Διαφορετικός είναι και ο αριθμός των αβγών που γεννούν κάθε χρόνο τα διάφορα πουλιά. Μεταξύ του ίδιου είδους πουλιών ο αριθμός των αβγών εξαρτάται από την υγεία και την ηλικία τους. Μπορούμε να αυξήσουμε την ωοτοκία στα πτηνά, ειδικά στις κότες, παίρνοντας καθημερινά τα αβγά από τη φωλιά, οπότε αυτά αναγκάζονται να ξαναγεννήσουν.Το αβγό της κότας: Το αβγό της κότας περιβάλλεται από το κέλυφος (τσόφλι). Το κέλυφος του αβγού είναι ένα πραγματικό θαύμα της ζωολογικής μηχανής. Είναι ανθεκτικό στις εξωτερικές πιέσεις, ώστε να μη σπάζει εύκολα, αλλά και αρκετά εύθραυστο, ώστε ν’ ανοίξει εύκολα από μέσα, για να ελευθερωθεί το ζώο όταν είναι έτοιμο. Επιτρέπει την ανταλλαγή των αερίων της αναπνοής του εμβρύου, είναι αδιάβροχο και εμποδίζει την εξάτμιση και επομένως την αφυδάτωση του εμβρύου.Κάτω από το κέλυφος βρίσκεται η μεμβράνη του αβγού, η οποία περιβάλλει το ασπράδι. Η μεμβράνη διαχωρίζεται προς τον πλατύτερο πόλο του αβγού σε δύο στρώματα, ανάμεσα στα οποία σχηματίζεται ο αεροθάλαμος. Με την ωοσκόπηση μετριέται το μέγεθος του αεροθαλάμου, από το οποίο προσδιορίζεται και η ηλικία του αβγού.Κάτω από τη μεμβράνη υπάρχει το ασπράδι ή λεύκωμα του αβγού. Αυτό αποτελείται κατά 87% από νερό, 12% από πρωτεΐνες και 1% από ανόργανες ουσίες.Εσωτερικά του λευκώματος βρίσκεται ο κρόκος ή λέκιθος του αβγού, που είναι το πρωτογενές αβγό, όπως βγαίνει από την ωοθήκη, και στη συνέχεια συμπληρώνεται με το ασπράδι, τη μεμβράνη και το κέλυφος.Ο κρόκος χωρίζεται με μια λεπτή μεμβράνη από το ασπράδι και με δύο χορδές πυκνότερης μάζας, τις χάλαζες, που συνδέονται με τους δύο πόλους του αβγού, συγκρατείται στο μέσο περίπου και έτσι εξασφαλίζεται η σταθερότητα του εμβρύου.Ο κρόκος αποτελείται κατά 49% από νερό, 16% από πρωτεΐνες, 31% από λίπη και ανόργανες ουσίες απαραίτητες για τη θρέψη του εμβρύου. Περιέχει ασβέστιο, σίδηρο και βιταμίνες, καθώς και χρωστικές ουσίες, που δίνουν το χρώμα στον κρόκο από ανοιχτό κίτρινο ως ανοιχτό κόκκινο, ανάλογα με τις τροφές που τρώει η κότα.Μέσα στην πρωτοπλασματική μάζα του κρόκου διακρίνεται μια λευκωπή μάζα, η πρωτολέκιθος ή βλαστική κηλίδα, η οποία περιέχει τον πυρήνα του αβγού και από την οποία αναπτύσσεται το έμβρυο.Με όλες αυτές τις πολύτιμες ουσίες που περιέχει το αβγό αποτελεί σπουδαία τροφή για πολλά ζώα και τον άνθρωπο, ιδιαίτερα για τα παιδιά και τους πνευματικά εργαζόμενους. Τα συστατικά του αβγού είναι αμέσως αφομοιώσιμα από τον ανθρώπινο οργανισμό και πολύ εύπεπτα.Τα αβγά, εκτός από τη διατροφή του ανθρώπου, χρησιμοποιούνται στην παραγωγή καλλυντικών, λιπαντικών, κολλητικών και πλαστικών υλών, στη βαφή υφασμάτων κ.α. Στη Λαογραφία το αβγό θεωρείται σύμβολο της γονιμότητας και της ζωής, η μήτρα των κοσμογονικών δυνάμεων.
Αβιογένεση ή αυτόματη γένεση. Η δυνατότητα της αυτόματης δημιουργίας οργανισμών από ανόργανη ύλη.Η θεωρία της αυτόματης γένεσης διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τον Αριστοτέλη τον 4ο αιώνα π.Χ. και κυριάρχησε μέχρι το 17ο αιώνα μ.Χ. Αμφισβητήθηκε για πρώτη φορά γύρω στα 1665 από τον Ιταλό φυσιοδίφη Francesco Redi, ο οποίος με απλά πειράματα έδειξε ότι τα σκουλήκια που εμφανίζονται πάνω σ’ ένα κομμάτι κρέας εκτεθειμένο στον αέρα δε δημιουργούνται αυτόματα από τη νεκρή ύλη, όπως πιστευόταν μέχρι τότε, αλλά προέρχονται από τα αβγά που εναποθέτουν οι μύγες πάνω σ’ αυτό. Όταν το κρέας ήταν καλυμμένο με γάζα, ώστε να μην το πλησιάζουν οι μύγες, δεν εμφανίζονταν σ’ αυτό σκουλήκια.Η επιστημονική διαμάχη σχετικά με την αυτόματη ή μη γένεση των μικροοργανισμών (μικροβίων) συνεχίστηκε έκτοτε, για να καταρριφθεί εντελώς με το περίφημο απλό πείραμα του Γάλλου χημικού και μικροβιολόγου Λουί Παστέρ, στα μέσα του 19ου αιώνα. Ο Παστέρ απέδειξε με απλό τρόπο ότι σε ζωμό κρέατος (θρεπτικό υλικό) δεν αναπτύσσονται μικροοργανισμοί, αν αυτός δεν έρθει σε επαφή με τον ατμοσφαιρικό αέρα και επομένως δε μολυνθεί από μικροοργανισμούς.Έτσι επιβεβαιώθηκε η «βιογένεση» των οργανισμών, δηλαδή ότι «η ζωή προέρχεται μόνο από ζωή».
Αγενής αναπαραγωγή ή μονογονία. Η αναπαραγωγή, κατά την οποία τα νέα άτομα δημιουργούνται από ένα μόνο γονέα χωρίς το σχηματισμό γαμετών. Συμβαίνει κυρίως σε κατώτερα ζώα, μικροοργανισμούς και φυτά (βλ. και λ. αναπαραγωγή).
Αγκρώδιο. Ένζυμο που υπάρχει στο δηλητήριο είδους οχιάς των Ιμαλαΐων και καταστρέφει το ινωδογόνο του αίματος προλαμβάνοντας έτσι την πήξη του. Χρησιμοποιείται στη φαρμακολογία ως αντιπηκτικό.
Αδένες. Όργανα που υπάρχουν στα ζώα και τα φυτά και παράγουν ορισμένες χρήσιμες ουσίες (εκκρίματα) ή διώχνουν από τον οργανισμό άχρηστα υλικά (απεκκρίματα). Στα ζώα υπάρχουν οι μονοκύτταροι αδένες (δηλαδή ολόκληρος ο αδένας είναι ένα μόνο κύτταρο και λέγεται αδενικό κύτταρο) και οι πολυκύτταροι (με πολλά κύτταρα).
Μονοκύτταροι αδένες υπάρχουν συνήθως σε κατώτερα ζώα, όπως στην επιφάνεια του σώματος του γεωσκώληκα, οι οποίοι εκκρίνουν μια βλεννώδη ουσία που προστατεύει το σώμα του ζώου, ή της ύδρας (κνιδόζωο), που βοηθάει το ζώο να προσκολλάται σε επιφάνειες του πυθμένα.
Οι πολυκύτταροι αδένες προέρχονται εξελικτικά από τους μονοκύτταρους και απαντώνται συνήθως στα ανώτερα ζώα. Διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: τους εξωκρινείς και τους ενδοκρινείς.
Οι εξωκρινείς αδένες εκβάλλουν το έκκριμά τους μέσα σε κοιλότητες του σώματος, όπως οι σιελογόνοι στη στοματική κοιλότητα, ή έξω από το σώμα, όπως οι ιδρωτοποιοί. Τα κύτταρά τους σχηματίζουν μια απλή ή πτυχωμένη κοιλότητα με ένα άνοιγμα προς ένα σωληνίσκο, τον εκφορητικό πόρο, από τον οποίο εξέρχεται το έκκριμα.
Σπουδαιότεροι εξωκρινείς αδένες του ανθρώπινου σώματος είναι:
α) Σιελογόνοι: Διακρίνονται σε παρωτίδες, υπογλώσσιους και υπογνάθιους. Παράγουν το σάλιο (σίελο), που βοηθάει στην πέψη των τροφών και την καταπολέμηση μικροβίων που εισέρχονται με τις τροφές.
β) Ιδρωτοποιοί: Βρίσκονται στο δέρμα, παράγουν και εκκρίνουν τον ιδρώτα, μέσω του οποίου αποβάλλονται άχρηστες ουσίες, όπως τα περιττά άλατα. Με την εξάτμιση του ιδρώτα (εφίδρωση) επιτυγχάνεται και η ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος.
γ) Δακρυϊκοί: Παράγουν τα δάκρυα, που υγραίνουν και καθαρίζουν τον κερατοειδή χιτώνα του ματιού.
δ) Βλεννογόνοι: Βρίσκονται στο βλεννογόνο χιτώνα, που επενδύει κοιλότητες κυρίως του πεπτικού και του αναπνευστικού συστήματος. Παράγουν τη βλέννα, που λειτουργεί κυρίως προστατευτικά, για τις εσωτερικές επιφάνειες των οργάνων.
ε) Κυψελιδογόνοι: Βρίσκονται στον ακουστικό πόρο και παράγουν την κυψελίδα των αφτιών, που έχει προστατευτικό ρόλο.
στ) Σμηγματογόνοι: Βρίσκονται στο δέρμα και παράγουν το σμήγμα, που λιπαίνει το δέρμα και τις τρίχες.
ζ) Ηπατικοί: Βρίσκονται στο ήπαρ και παράγουν τη χολή.
Οι ενδοκρινείς αδένες εκβάλλουν το έκκριμά τους απευθείας στο αίμα με το οποίο και μεταφέρεται, γι’ αυτό και τα κύτταρά τους τα περιβάλλουν αιμοφόρα αγγεία. Τα εκκρίματα των ενδοκρινών αδένων λέγονται ορμόνες και ρυθμίζουν τη λειτουργία άλλων οργάνων.
Οι ενδοκρινείς αδένες είναι οι εξής:
α) Ο θυρεοειδής, που βρίσκεται στο λαιμό και παράγει μια πολύ σπουδαία ορμόνη, τη θυροξίνη, η οποία ρυθμίζει τις καύσεις στον οργανισμό και διεγείρει το συμπαθητικό νευρικό σύστημα. Υπερέκκρισή της δημιουργεί τη γνωστή βρογχοκήλη ενώ έλλειψή της το μυξοίδημα.
β) Οι παραθυρεοειδείς αδένες, στα πλάγια του θυρεοειδούς, παράγουν την παραθορμόνη που ρυθμίζει το ασβέστιο στον οργανισμό.
γ) Ο θύμος αδένας, που βρίσκεται στη βάση του λαιμού, πίσω από το στέρνο.
δ) Τα νησίδια του παγκρέατος (Langerhans), τα οποία παράγουν μια πολύ σπουδαία ορμόνη, την ινσουλίνη, που ρυθμίζει το ζάχαρο στο σώμα μας. Όταν είναι ελαττωμένη ή λείπει εντελώς, έχουμε το ζαχαρώδη διαβήτη.
ε) Η υπόφυση ή μυξαδένας, η οποία βρίσκεται στη βάση του κεφαλιού και παράγει πολλές ορμόνες που ρυθμίζουν την ανάπτυξη του σώματος, την κανονική λειτουργία των άλλων αδένων που παράγουν ορμόνες και την ανταλλαγή της ύλης. Όταν υπάρχει διαταραχή στο σχηματισμό τους, προκαλούνται σοβαρές αρρώστιες και βαριές διαταραχές στη λειτουργία των οργάνων του σώματός μας, όπως είναι η μεγαλακρία, ο άποιος διαβήτης, η λιπογεννητική δυστροφία κ.ά.
στ) Τα επινεφρίδια, από ένα στην κορυφή κάθε νεφρού, που παράγουν σπουδαιότατες ορμόνες, χωρίς τις οποίες είναι αδύνατη η ζωή. Τέτοιες είναι η αδρεναλίνη ή επινεφριδίνη που ρυθμίζει την πίεση του αίματος και τη λειτουργία της καρδιάς και είναι απαραίτητη για την αποικοδόμηση του γλυκογόνου κ.ά. Επίσης η κορτιζόνη, αδρενοστερόνη, κορτικοστερόνη κτλ., ορμόνες που επηρεάζουν την ανταλλαγή του ύδατος και των υδατανθράκων στον οργανισμό, τις γεννητικές λειτουργίες κ.ά.
Μεικτοί αδένες, δηλαδή εξωκρινείς και ενδοκρινείς συγχρόνως, είναι: οι γεννητικοί αδένες, δηλαδή οι όρχεις στους άνδρες και οι ωοθήκες στις γυναίκες. Παράγουν ορμόνες που ρυθμίζουν τη λειτουργία των γεννητικών οργάνων και τους δευτερεύοντες χαρακτήρες του φύλου, όπως τη φωνή (χοντρή στους άντρες, ψιλή στις γυναίκες), το ύψος, την τριχοφυΐα, την ανάπτυξη κ.ά. Παράγουν όμως και τα γεννητικά κύτταρα, δηλαδή σπερματοζωάρια (όρχεις) ή ωάρια (ωοθήκες) που χρησιμεύουν για την αναπαραγωγή.
Το συκώτι είναι ο μεγαλύτερος αδένας στον άνθρωπο, από τους πιο χρήσιμους, και παράγει τη χολή, χρήσιμη για την πέψη στο δωδεκαδάκτυλο, καθώς και ενδοεκκρίματα όπως γλυκογόνο, ουρία, ινωδογόνο, προθρομβίνη κ.ά., ουσίες πολύ βασικές για το αίμα κτλ.
Το πάγκρεας, μεικτός αδένας και αυτός, βρίσκεται πίσω από το στομάχι και παράγει το παγκρεατικό υγρό, χρήσιμο για την πέψη στο δωδεκαδάκτυλο, καθώς και την ορμόνη ινσουλίνη που αναφέραμε προηγουμένως.
Αδρενεργοί υποδοχείς. Πρωτεΐνες που αναγνωρίζουν την αδρεναλίνη και άλλες συγγενείς ορμόνες (κατεχολαμίνες) και συνδέονται μαζί τους. Εντοπίζονται στις εξωτερικές μεμβράνες των κυττάρων και διακρίνονται σε υποδοχείς τύπου α και β.
Η πρόσδεση της ορμόνης στον υποδοχέα προκαλεί σημαντικές αλλαγές στη δομή της πρωτεΐνης, οι οποίες οδηγούν σε μια σειρά χημικών μεταβολών, με αποτέλεσμα την ανταπόκριση του κυττάρου-στόχου σε μια συγκεκριμένη ρύθμιση της λειτουργικότητάς του.Η δράση των αδρενεργών υποδοχέων α και β τύπου παράγει αντίθετα αποτελέσματα, π.χ. στο πάγκρεας ο α-υποδοχέας παρεμποδίζει την έκκριση ινσουλίνης, ενώ ο β την επάγει· στα αιμοφόρα αγγεία ο α προκαλεί σύσπαση, ενώ ο β διαστολή. Οι α υποδοχείς ρυθμίζουν τη ροή ιόντων, ιδιαίτερα ασβεστίου (Ca2+), μέσα στα κύτταρα, ενώ οι β διεγείρουν το σύστημα αδενυλκυκλάσης που ελέγχει τη συγκέντρωση κυκλικού αδενυλικού οξέος μέσα στο κύτταρο.
Αείφυλλα (ή αειθαλή).Φυτά τα οποία διατηρούν τα φύλλα τους όλο το χρόνο, σε αντίθεση με τα φυλλοβόλα. Τα φύλλα των φυτών αυτών ανανεώνονται σταδιακά, έτσι ώστε το φυτό να είναι πράσινο όλο το χρόνο.
Στις τροπικές ζώνες, όπου επικρατεί ζέστη και υγρασία όλο το χρόνο, τα υγρόφιλα αείφυλλα δέντρα έχουν μεγάλα φύλλα, για να διευκολύνεται η εξάτμιση του νερού (διαπνοή).
Στις εύκρατες ζώνες τα αείφυλλα φυτά πρέπει ν’ αντιμετωπίσουν τόσο το ψύχος του χειμώνα όσο και την ξηρασία του καλοκαιριού, ιδιαίτερα στις μεσογειακές χώρες, γι’ αυτό και τα περισσότερα είναι σκληρόφυλλα (ελιά, πορτοκαλιά κτλ.). Πολλές φορές έχουν κηρώδες επίστρωμα ή χνούδι ή αιθέρια έλαια στην κάτω επιδερμίδα των φύλλων τους. Τα κωνοφόρα δέντρα, που είναι όλα αειθαλή, έχουν σκληρά, λεπτά, βελονοειδή ή λεπιοειδή φύλλα (πεύκο, κυπαρίσσι κ.ά.), για να περιορίζουν ακόμη περισσότερο τη διαπνοή.
Χαρακτηριστικός τύπος μεσογειακής βλάστησης προσαρμοσμένος στις ιδιαιτερότητες του κλίματος είναι το σκληρόφυλλο αείφυλλο δάσος από πουρνάρια, βελανιδιές, σχοίνους, αγριελιές, αριές, χαρουπιές. Όταν το δάσος αυτό υποβαθμιστεί, αφήνει στη θέση του ένα σύμπλεγμα από σκληρόφυλλους αείφυλλους αδιαπέραστους θάμνους, τη γνωστή ως μακκία βλάστηση ή μακκί. Χαρακτηριστικοί θάμνοι της μακκίας βλάστησης είναι η κουμαριά, η μυρτιά, τα ρείκια, η βατομουριά, ενώ ανάμεσά τους πλέκονται και αναρριχώμενα, συχνά αγκαθωτά, φυτά, όπως ο αρκουδόβατος, το αγιόκλημα κ.ά.
Η βλάστηση μακκί, αν και σήμερα περιορίζεται στις παρυφές του δάσους, στις άκρες των χωραφιών και των δρόμων, είναι σημαντική, γιατί εκεί βρίσκουν καταφύγιο και τροφή πολλά ζώα.
Αζωτοβακτήρια. Μικροοργανισμοί που έχουν την ιδιότητα να δεσμεύουν χημικά το ατμοσφαιρικό άζωτο σε μορφή κατάλληλη για απορρόφησή του από τα φυτά. Τα αζωτοβακτήρια διακρίνονται σε: α) «ελεύθερα», αυτά δηλαδή που μόνα τους εκτελούν όλη τη διαδικασία δέσμευσης και αφομοίωσης του αζώτου και β) αυτά που συνεργάζονται με τις ρίζες των φυτών για την παραπάνω λειτουργία. Κατάλληλες συνθήκες για την ανάπτυξη των αζωτοβακτηρίων είναι η παρουσία στο έδαφος οργανικών ουσιών και φωσφορικών αλάτων, καθώς και η σχετικά υψηλή θερμοκρασία. Αζωτοβακτήρια αναπτύσσονται κυρίως στις ρίζες ψυχανθών, όπως είδη του γένους Rhisobium (ριζόβιο), και εμπλουτίζουν το έδαφος με τις απαραίτητες για τα φυτά αζωτούχες ενώσεις. Παράλληλα, παράγουν και ουσίες που έχουν διεγερτικό αποτέλεσμα στην ανάπτυξη των φυτών.
Ακτινόποδα. Ομοταξία Πρωτοζώων που περιλαμβάνει τρεις ομάδες (υφομοταξίες), τα Ακτινόζωα, τα Ακανθόζωα και τα Ηλιόζωα. Είναι πλαγκτονικοί οργανισμοί του γλυκού νερού (Ηλιόζωα) ή της θάλασσας. Περιβάλλονται από πυριτικά κελύφη που εμφανίζουν εξαιρετικά σχήματα και χρώματα. Από τα κελύφη προβάλλουν αντινωτά νημάτια (αξονοπόδια ή αξονημάτια), απ’ όπου πήραν και το όνομά τους.
Αμινοπεπτιδάσες. Ένζυμα με δράση πρωτεολυτική. Υδρολύουν τους πεπτιδικούς δεσμούς, όταν αυτοί γειτονεύουν με μια ελεύθερη τελική αμινοομάδα, στα αμινοξέα, στα διπεπτίδια ή τα αμίδια.
Αμίτωση. Η απευθείας διαίρεση του πυρήνα με συστολή, χωρίς το σχηματισμό της ατράκτου και των χρωμοσωμάτων. Λέγεται και αμιτωτική διαίρεση. Απευθείας διαίρεση του πυρήνα συμβαίνει στο μακροπυρήνα των βλεφαριδοφόρων. Τα δύο θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν με αμίτωση δεν έχουν το ίδιο γενετικό υλικό.
Αμνίο. Μεμβράνη που περικλείει το έμβρυο των ερπετών, των πτηνών και των θηλαστικών μέσα στην αμνιακή κοιλότητα. Η κοιλότητα είναι γεμάτη με το αμνιακό υγρό, μέσα στο οποίο το έμβρυο προστατεύεται από την αποξήρανση και τις εξωτερικές πιέσεις.
Αμοιβαδοειδής κίνηση. Ο τρόπος μετακίνησης της αμοιβάδας και άλλων πρωτόζωων αλλά και μιας κατηγορίας λευκών αιμοσφαιρίων, των φαγοκυττάρων. Τα κύτταρα αυτά δημιουργούν προεκβολές του κυτταροπλάσματός τους προς μια κατεύθυνση από την οποία προέρχεται ένα ερέθισμα (π.χ. τροφή, μικρόβιο). Οι προεκβολές αυτές ονομάζονται ψευδοπόδια. Το κυτταρόπλασμα μετακινείται προς τις προεκβολές, ενώ από την πίσω πλευρά του κυττάρου οι ήδη υπάρχουσες προεκβολές συρρικνώνονται. Έτσι ολόκληρος ο οργανισμός μετακινείται αλλάζοντας συνεχώς σχήμα.
Αμυλάσες. Ένζυμα που διασπούν τους υδατάνθρακες άμυλο και γλυκογόνο στα συστατικά τους.
Οι αμυλάσες των ζώων παράγονται στους σιελογόνους αδένες, το πάγκρεας και το ήπαρ και διασπούν τους υδατάνθρακες που εισάγονται με τις τροφές. Η αμυλάση-β των φυτών παράγεται κυρίως στα σπέρματα κατά τα πρώτα στάδια της φύτρωσης και διασπά το άμυλο που περιέχουν σε γλυκόζη, την οποία τα νεαρά φυτά χρησιμοποιούν ως πηγή ενέργειας μέχρι να αρχίσουν να φωτοσυνθέτουν.
Αμυντικοί μηχανισμοί. Το σύνολο των μέσων και μηχανισμών που διαθέτει ένας οργανισμός για να αμύνεται απέναντι στα παθογόνα μικρόβια.
Ο άνθρωπος αλλά και τα άλλα ζώα, ιδιαίτερα τα σπονδυλόζωα, διαθέτουν μια σειρά από μηχανισμούς αντιμετώπισης των παθογόνων μικροοργανισμών που δρουν παράλληλα με σκοπό ή να εμποδίσουν την είσοδό τους στον οργανισμό (εξωτερικοί μηχανισμοί) ή να τους εξουδετερώσουν, αφού αυτοί εισέλθουν στον οργανισμό (εσωτερικοί μηχανισμοί).
Εξωτερικοί μηχανισμοί άμυνας είναι: α) Το δέρμα που με το πολύστοιβο επιθήλιο φράσσει την είσοδο μικροβίων. β) Οι βλεννογόνοι αδένες που με το έκκριμά τους βοηθούν στην παρεμπόδιση της εισόδου των μικροβίων, π.χ. το βλεννώδες έκκριμα της ρινικής κοιλότητας ή στην καταπολέμησή τους όταν το έκκριμα περιέχει αντιμικροβιακές ουσίες. γ) Άλλες εκκρίσεις, όπως το σάλιο, τα δάκρυα και ο ιδρώτας, που περιέχουν τη λυσοζύμη και άλλες αντιμικροβιακές ουσίες. δ) Το κροσσωτό επιθήλιο της αναπνευστικής οδού και οι τρίχες της μύτης και των αφτιών που φιλτράρουν τον εισερχόμενο αέρα και κατακρατούν σκόνες και μικρόβια. ε) Το γαστρικό υγρό του στομαχιού με το υδροχλωρικό οξύ συμβάλλει επίσης σε μια μερική καταπολέμηση μικροβίων που εισέρχονται με την τροφή. στ) Η μικροβιακή χλωρίδα του εντέρου και οι άλλοι συμβιωτικοί μικροοργανισμοί του σώματός μας δρουν ανταγωνιστικά απέναντι στους εισβολείς. ζ) Ο μηχανισμός πήξης του αίματος κλείνει την είσοδο μικροβίων από τις πληγές.
Εσωτερικοί μηχανισμοί άμυνας είναι όλοι εκείνοι οι μηχανισμοί, ειδικοί και μη ειδικοί, που επιστρατεύονται για την καταπολέμηση των μικροβίων μετά την είσοδό τους στον οργανισμό. Αυτοί διακρίνονται «σε μη ειδικούς», που αποτελούν τη δεύτερη γραμμή άμυνας και είναι η φαγοκυττάρωση (βλ. λ. αίμα), και σε «ειδικούς», που αποτελούν την τρίτη γραμμή άμυνας και είναι οι μηχανισμοί παραγωγής αντισωμάτων. Αντίθετα με τους εξωτερικούς μηχανισμούς και τη φαγοκυττάρωση, που χαρακτηρίζονται ως «μη ειδική άμυνα», αφού προφυλάσσουν τον οργανισμό από πολλά μικρόβια, η παραγωγή αντισωμάτων ή ανοσολογική απόκριση χαρακτηρίζεται ως «ειδική άμυνα», καθώς έχει εντελώς εξειδικευμένη δράση κάθε φορά για ένα είδος μικροβίου (βλ. λλ. αίμα, ανοσία, ανοσοποιητικό σύστημα).
Στη «μη ειδική» άμυνα περιλαμβάνεται επίσης μια σειρά από ουσίες που είτε υπάρχουν στον οργανισμό, όπως οι ανοσοσφαιρίνες, ή παράγονται στην περιοχή της μόλυνσης, όπως η ισταμίνη και οι ιντερφερόνες, που συμβάλλουν στην αντιμετώπιση των μικροβίων.
Η άμυνα του οργανισμού μας απέναντι στα μικρόβια εξαρτάται και επηρεάζεται και από άλλους παράγοντες, όπως η ηλικία, η διατροφή, η γενική κατάσταση του οργανισμού και κάποιες παθήσεις, όπως ο ζαχαρώδης διαβήτης. Η υγιεινή διατροφή και ορισμένες βιταμίνες, όπως η βιταμίνη C ενισχύουν την άμυνα του οργανισμού. Αντίθετα η κακή διατροφή, η κόπωση, το άγχος, η κακή ψυχολογική διάθεση μπορεί να είναι αιτίες συχνών λοιμώξεων.
Αναβολισμός. Η σύνθεση πολύπλοκων χημικών ουσιών από απλούστερες. Είναι χαρακτηριστική ιδιότητα των ζωντανών οργανισμών, με την οποία παρασκευάζουν τα δομικά και λειτουργικά τους συστατικά, δηλαδή τις πρωτεΐνες, τους υδατάνθρακες, τα λίπη και τα νουκλεϊκά οξέα.
Η βασική αναβολική λειτουργία που συμβαίνει στη φύση είναι η φωτοσύνθεση, που γίνεται μόνο στα φυτά και αποτελεί το πέρασμα από την ανόργανη στην οργανική ύλη. Με αυτή τα φυτά μετατρέπουν απλές ανόργανες ουσίες, όπως το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα, σε πιο πολύπλοκες, οργανικές, όπως η γλυκόζη. Η φωτοσύνθεση ανοίγει το δρόμο για την περαιτέρω σύνθεση των βιολογικών μακρομορίων στα φυτά και στα ζώα.
Οι αντιδράσεις του αναβολισμού είναι ενδόθερμες και απαιτούν κατανάλωση ενέργειας. Βασική πηγή ενέργειας για τις αντιδράσεις του αναβολισμού είναι η ηλιακή ενέργεια, την οποία δεσμεύουν τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης, και η ενέργεια που παράγεται μέσα στα κύτταρα από τις αντιδράσεις του καταβολισμού, δηλαδή από τη διάσπαση άλλων οργανικών ουσιών.
Ο αναβολισμός μαζί με τον καταβολισμό αποτελούν το μεταβολισμό, δηλαδή το σύνολο των βιολογικών αντιδράσεων που συμβαίνουν σ’ έναν οργανισμό. Οι αντιδράσεις του μεταβολισμού βρίσκονται σε μια συνεχή δυναμική ισορροπία. Στο στάδιο της ανάπτυξης ενός οργανισμού ο αναβολισμός είναι ταχύτερος από τον καταβολισμό, ενώ στο στάδιο της γήρανσης συμβαίνει το αντίθετο.
Αναγέννηση. Το φαινόμενο κατά το οποίο ένας οργανισμός αναδημιουργεί ένα τμήμα του σώματός του, που έχει αποκοπεί είτε με δική του θέληση είτε τυχαία από μηχανικά αίτια. Τα φυτά π.χ. έχουν την ικανότητα να αναγεννούν τμήματα και βλαστούς τους που έχουν αποκοπεί.
Από τα ζώα τα ασπόνδυλα έχουν μεγαλύτερη αναγεννητική ικανότητα από τα σπονδυλόζωα. Για παράδειγμα, η ύδρα και πολλά σκουλήκια έχουν την ικανότητα να αναγεννούν ολόκληρο το υπόλοιπο σώμα τους από ένα τμήμα του. Τα καβούρια και ο αστερίας αναγεννούν τα άκρα τους, αν αποκοπούν κάποια τμήματά τους. Οι σαύρες αναγεννούν την ουρά τους, την οποία μπορούν να αποκόψουν για λόγους προστασίας.
Στα θηλαστικά υπάρχει το φαινόμενο της αντισταθμιστικής υπερτροφίας, κατά το οποίο ένα εσωτερικό όργανο μεγαλώνει αν χάσει ένα τμήμα του, π.χ. το ήπαρ, το πάγκρεας, το στομάχι, ή ο οργανισμός επουλώνει τις πληγές του με αναπαραγωγή των κυττάρων του.
Ανάδραση. Η χρήση τμήματος από το προϊόν ενός συστήματος για να ελέγχει αυτό τη λειτουργία του. Στη θετική ανάδραση το προϊόν χρησιμοποιείται για να ενισχύσει την αντίδραση. Στην αρνητική ανάδραση το προϊόν χρησιμοποιείται για να μειώσει την αντίδραση. Πολλές βιολογικές λειτουργίες βασίζονται στην αρνητική ανάδραση. Π.χ. η αύξηση της συγκέντρωσης του προϊόντος μιας σειράς ενζυμικών αντιδράσεων μπορεί να προκαλέσει προσωρινή αναστολή της δράσης ενός αρχικού ενζύμου (αναδραστική αναστολή). Κάτι παρόμοιο συμβαίνει και στα οικοσυστήματα. Καθώς ο πληθυσμός ενός είδους αυξάνεται, οι τροφικές προμήθειές του για κάθε άτομο λιγοστεύουν. Το αποτέλεσμα είναι ότι ο πληθυσμός αρχίζει να μειώνεται. Η μείωση των ατόμων του πληθυσμού έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της τροφής του κ.ο.κ.
Ανακλαστικά. Οι ακούσιες αντιδράσεις του οργανισμού, κινητικές ή εκκριτικές, στην επίδραση ενός κεντρομόλου αισθητικού ερεθίσματος.
Τα διάφορα αισθητικά ερεθίσματα πηγαίνουν στον εγκέφαλο ή στο νωτιαίο μυελό. Εκεί μετατρέπονται σε κινητικά ή εκκριτικά ερεθίσματα και μεταβιβάζονται πάλι σε διάφορα όργανα που είτε κινούνται (μύες) είτε εκκρίνουν (αδένες). Τα ανακλαστικά εξαρτώνται από το εξωπυραμιδικό σύστημα, το οποίο δουλεύει χωρίς τη βούληση του ανθρώπου και είναι ένα σύστημα με αρκετά περίπλοκους μηχανισμούς. Πάντως είναι γνωστό ότι χάρη σ' αυτό γίνονται οι διάφορες χειρονομίες, οι μορφασμοί, χαρακτηριστικές κινήσεις των χεριών ή των ποδιών, διάφορες στάσεις του σώματος κτλ. Επίσης γίνονται διάφορες πολύπλοκες συνδυασμένες κινήσεις, όπως λ.χ. κίνηση άμυνας σε ένα οπτικό ερέθισμα (επιχειρεί, για παράδειγμα, κάποιος να μας χτυπήσει και ασυναίσθητα φυλαγόμαστε) ή κίνηση φυγής σε κάποιο ακουστικό ερέθισμα. Εκτός όμως από αυτές τις αντανακλαστικές κινήσεις υπάρχουν και εκκριτικές, π.χ. σ' ένα έντονο αίσθημα πόνου κλαίμε. Η μυρωδιά ή η θέα ενός ωραίου φαγητού προκαλεί έκκριση σάλιου. Ακριβώς σε τέτοια πειράματα βασίστηκε ο Ρώσος Ιβάν Παβλόφ (1849-1936) για να εξηγήσει την πολύπλοκη λειτουργία του εξωπυραμιδικού συστήματος και θεωρείται βασικά ο πρώτος που ασχολήθηκε με τις αντανακλάσεις.
Το γεγονός πάντως είναι ότι τις κινήσεις αυτές τις κάνουμε χωρίς να το σκεφτούμε, δηλαδή εντελώς ασυναίσθητα, ενώ η βούλησή μας δε συμμετέχει καθόλου σ’ αυτές. Πολλοί πιστεύουν ότι ορισμένα αντανακλαστικά τα έχουμε μέσα μας, δηλαδή τα κληρονομούμε και γεννιόμαστε γνωρίζοντάς τα. Άλλα πάλι τα αποκτούμε με την πείρα. Δηλαδή είναι κινήσεις που στην αρχή τις κάνουμε με τη θέλησή μας, αλλά με τον καιρό τις κάνουμε ασυναίσθητα, π.χ. πριν διασχίσουμε ένα δρόμο, κοιτάζουμε δεξιά και αριστερά μήπως περνά κανένα αυτοκίνητο και ύστερα τον διασχίζουμε. Αυτό λοιπόν το κοίταγμα το κάνουμε αυθόρμητα, δίχως να το σκεφτούμε καθόλου. Ο Παβλόφ τα ανακλαστικά τα χώρισε σε εξαρτημένα και σε μη εξαρτημένα, με το ακόλουθο πείραμα: Κρατούσε κλεισμένο ένα σκύλο σ' ένα δωμάτιο και κάθε μεσημέρι χτυπούσε ένα κουδούνι και αμέσως άνοιγε την πόρτα και παρουσιαζόταν στο σκύλο με ένα κομμάτι κρέας. Παρατήρησε ότι κάθε φορά έτρεχαν τα σάλια του σκύλου, μόλις αυτός έβλεπε το κρέας (μη εξαρτημένο ανακλαστικό). Ένα μεσημέρι χτύπησε το κουδούνι και ύστερα μπήκε, χωρίς όμως να κρατά κρέας. Πάλι τα σάλια του σκύλου έτρεξαν (εξαρτημένο ανακλαστικό), γιατί το ζώο συνδύασε το κουδούνισμα με την εμφάνιση του φαγητού του.
Σε γενικές γραμμές τα ανακλαστικά έχουν μεγάλη σημασία για τον άνθρωπο, γιατί όχι μόνο διαμορφώνουν το συναίσθημα και το χαρακτήρα του, αλλά και γιατί συγχρόνως τον προφυλάγουν από τους διάφορους εξωτερικούς κινδύνους και τον διατηρούν σε επαφή με το περιβάλλον και την πραγματικότητα. Βλάβη του εξωπυραμιδικού συστήματος, σε διάφορες περιοχές του, έχει ως συνέπεια ο άνθρωπος να κάνει διάφορες ασυγχρόνιστες κινήσεις, ανεξήγητες, όπως αθετώσεις, χορείες, ημιβαλιστικές και ρυθμικές. Ακόμη το πρόσωπο είναι ανέκφραστο, το σώμα μοιάζει με ξένο και άψυχο και γέρνει προς τα εμπρός σαν να έχασε τη σωστή του όρθια θέση. Τέτοιες διαταραχές παρατηρούνται στην αρρώστια του Ουίλσον, στην αρρώστια του Πάρκινσον κτλ.
Αίμα. Το κύριο μεταφορικό υγρό των ασπόνδυλων και σπονδυλόζωων. Κυκλοφορεί σε σύστημα αγγείων, το λεγόμενο κυκλοφορικό σύστημα. Ο ρόλος του είναι πολλαπλός και σημαντικός:
α) μεταφέρει στους ιστούς οξυγόνο από τα αναπνευστικά όργανα και τα χρήσιμα συστατικά της τροφής τους από το πεπτικό σύστημα,
β) απάγει το διοξείδιο του άνθρακα και τα άλλα άχρηστα προϊόντα του μεταβολισμού και τα μεταφέρει στα απεκκριτικά όργανα,
γ) μεταφέρει ορμόνες από τους ενδοκρινείς αδένες στα όργανα ή τους ιστούς όπου αυτές θα χρησιμοποιηθούν,
δ) συμβάλλει στην άμυνα του οργανισμού με τα λευκά αιμοσφαίρια,
ε) ρυθμίζει τη θερμοκρασία του σώματος συμβάλλοντας στην ισοκατανομή της σε όλα τα μέρη του σώματος.
Τα συστατικά του αίματος: Ο όγκος του αίματος του ανθρώπου είναι 65 κυβικά εκατοστά ανά χιλιόγραμμο βάρους σώματος, δηλαδή ένας ενήλικας βάρους 70 κιλών έχει 4,6 λίτρα αίματος.
Το ανθρώπινο αίμα αποτελείται από το πλάσμα, που είναι το υγρό στοιχείο του αίματος, και τα έμμορφα συστατικά. Αυτά είναι τα ερυθρά αιμοσφαίρια ή ερυθροκύτταρα, τα λευκά αιμοσφαίρια ή λευκοκύτταρα και τα αιμοπετάλια.
Τα ερυθροκύτταρα είναι αυτά που δίνουν και το χαρακτηριστικό κόκκινο χρώμα στο αίμα. Αποτελούν το 45% του όγκου του αίματος ενός φυσιολογικού ανθρώπου. Σε ένα κυβικό χιλιοστό, δηλαδή σε μια μικρή σταγόνα αίματος, περιέχονται περίπου 5 εκατομμύρια ερυθροκύτταρα, 5.000χ-10.000 λευκοκύτταρα και 200.000-400.000 αιμοπετάλια.
Τα ερυθροκύτταρα είναι μικρά απύρηνα κύτταρα σε σχήμα αμφίκοιλου δίσκου. Περιέχουν αιμοσφαιρίνη Α κατά 98%, η οποία τους δίνει και το κόκκινο χρώμα. Λόγω απουσίας πυρήνα δεν αναπαράγονται. Έχουν διάρκεια ζωής 120 μέρες, περίπου. Τα γηρασμένα, λόγω μηχανικής φθοράς και οξειδώσεων, αναγνωρίζονται από το σπλήνα και καταστρέφονται εκεί με μερική ανακύκλωση των συστατικών τους, π.χ. των αμινοξέων τους. Η παραγωγή των νέων ερυθροκυττάρων που αντικαθιστούν τα καταστραμμένα, γίνεται στον ερυθρό μυελό των οστών ανάλογα με τις ανάγκες του οργανισμού σε οξυγόνο (αιμοποιητικός μηχανισμός).
Η αιμοσφαιρίνη, η κύρια ουσία των ερυθροκυττάρων, είναι αυτή που δεσμεύει το οξυγόνο από τους πνεύμονες και το αποδίδει στους ιστούς. Είναι μια σύνθετη πρωτεΐνη αποτελούμενη από δύο ζεύγη πολυπεπτιδικών αλυσίδων (2α και 2β) και τέσσερα μόρια μιας οργανικής ένωσης, της αίμης, κατάλληλα συγκροτημένα μεταξύ τους. Στο κέντρο του κάθε δισκοειδούς μορίου αίμης συγκρατείται ένα άτομο σιδήρου. Η όλη κατασκευή του μορίου είναι κατάλληλη για τη λειτουργία του, που είναι η δέσμευση και η απόδοση του οξυγόνου. Ο σίδηρος που περιέχεται στο αίμα του ανθρώπου ανανεώνεται καθημερινά και οι απώλειές του αντικαθίστανται από αντίστοιχη ποσότητα, που προσλαμβάνεται από τις τροφές.
Το ανθρώπινο έμβρυο έχει την εμβρυακή αιμοσφαιρίνη F, διαφορετική από εκείνη του ενήλικα. Αυτή έχει την ιδιότητα να μπορεί να παίρνει εύκολα το οξυγόνο από το αίμα της μητέρας και να το αποδίδει στο έμβρυο. Σε περιπτώσεις αναιμιών, όπως της β-μεσογειακής αναιμίας, ο οργανισμός αντικαθιστά εν μέρει την έλλειψη αιμοσφαιρίνης Α παράγοντας την εμβρυακή αιμοσφαιρίνη F.
Λευκοκύτταρα ή λευκά αιμοσφαίρια: Το κύριο έργο αυτών των κυττάρων είναι η άμυνα του οργανισμού μας απέναντι στους «εισβολείς», τα μικρόβια. Μείωση του αριθμού των λευκοκυττάρων σημαίνει πτώση της άμυνας του οργανισμού μας και ευαισθησία στις λοιμώξεις, ενώ φυσιολογική αύξησή τους παρατηρείται στις καταστάσεις λοιμώξεων, στην εγκυμοσύνη ή σε έντονη κόπωση.Τα λευκοκύτταρα είναι μεγαλύτερα από τα ερυθροκύτταρα, άχροα, εμπύρηνα και ανάλογα με τη μορφή του πυρήνα τους διακρίνονται μορφολογικά σε: α) πολυμορφοπύρηνα, β) λεμφοκύτταρα και γ) μονοκύτταρα ή μονοπύρηνα.
Η λειτουργία τους, δηλαδή η άμυνα του οργανισμού, επιτελείται κύρια με δύο τρόπους: α) τη φαγοκυττάρωση και β) την παραγωγή αντισωμάτων.
Φαγοκυττάρωση: Η διαδικασία αυτή γίνεται κυρίως από τα ουδετερόφιλα πολυμορφοπύρηνα ως εξής: Η είσοδος μικροβίων στον οργανισμό (μόλυνση) συνοδεύεται από απελευθέρωση ουσιών στο χώρο της μόλυνσης. Οι ουσίες αυτές κυκλοφορούν στο αίμα μεταφέροντας έτσι το μήνυμα της μόλυνσης. Τα φαγοκύτταρα λαμβάνουν το μήνυμα και αρχίζουν να κινούνται «χημειοτακτικά», με αμοιβαδοειδείς κινήσεις, στο σημείο της μόλυνσης. Εκεί, με τα ψευδοπόδια που εκβάλλουν, διαπερνούν τα τοιχώματα των τριχοειδών αιμοφόρων αγγείων, έρχονται σε επαφή με τα μικρόβια ή το ξένο σώμα, τα περιβάλλουν δημιουργώντας ένα κυστίδιο (πεπτικό κενοτόπιο) και τα εγκλωβίζουν μέσα σε αυτό (φαγοκύττωση ή φαγοκυττάρωση). Στη συνέχεια εκκρίνουν ένζυμα, τα οποία εισέρχονται μέσα στο κυστίδιο και «πέπτουν», εξουδετερώνουν τον εισβολέα (ενδοκυτταρική πέψη).
Φαγοκύττωση κάνουν και τα μονοπύρηνα, τα οποία εξουδετερώνουν πρωτόζωα ή μεγαλύτερα ξένα σώματα.
Παραγωγή αντισωμάτων (ανοσοποιητικός μηχανισμός): Ένα πιο πολύπλοκο και εξειδικευμένο μηχανισμό άμυνας διαθέτουν τα σπονδυλόζωα, αυτόν της παραγωγής αντισωμάτων, ο οποίος τίθεται σε λειτουργία ταυτόχρονα με αυτόν της φαγοκυττάρωσης και στον οποίο τον κύριο ρόλο έχουν τα λεμφοκύτταρα.
Μια κατηγορία λεμφοκυττάρων, τα Τ-λεμφοκύτταρα, βρίσκονται στο χώρο της μόλυνσης και «ανακρίνουν» τον εισβολέα (μικρόβιο), προσπαθώντας να εντοπίσουν σ’ αυτόν αντιγόνα. Πρόκειται για ουσίες πρωτεϊνικής φύσης, που, όταν εισέλθουν σ’ έναν ανώτερο οργανισμό, προκαλούν την παραγωγή αντισωμάτων.
Τα Τ-λεμφοκύτταρα παίρνουν πληροφορίες για τη στερεοχημική δομή των αντιγόνων του εισβολέα, τις οποίες μεταφέρουν σε μια άλλη κατηγορία λεμφοκυττάρων, τα Β-λεμφοκύτταρα. Αυτά με τη σειρά τους, παίρνοντας τις πληροφορίες, αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται και στη συνέχεια παράγουν ουσίες που έχουν συμπληρωματική στερεοδομή με τα αντιγόνα του εισβολέα, τα λεγόμενα αντισώματα. Τα αντισώματα ταιριάζουν με τα αντιγόνα τους σαν το κλειδί στην κλειδαριά. Τα αντισώματα ενώνονται με τα αντιγόνα του εισβολέα, μπλοκάροντας έτσι μια χημική αντίδραση του μεταβολισμού τους και έτσι τον εξουδετερώνουν. Η όλη αντίδραση είναι αυστηρά εξειδικευμένη. Κάθε ομάδα λεμφοκυττάρων μπορεί να εξουδετερώσει ένα είδος ή μια μικρή συγγενική ομάδα μικροοργανισμών.
Ο χρόνος που απαιτείται για την παραγωγή αντισωμάτων μετά την πρώτη προσβολή από ένα συγκεκριμένο μικροοργανισμό είναι περίπου 72 ώρες, ενώ με τη δεύτερη προσβολή του οργανισμού από το ίδιο μικρόβιο ο μηχανισμός παραγωγής αντισωμάτων λειτουργεί πιο γρήγορα και αποτελεσματικά (βλ. λ. ανοσία).
Αιμοπετάλια: Μικροσκοπικά κύτταρα του αίματος που συμβάλλουν στην πήξη του αίματος και εμποδίζουν έτσι την απώλεια αίματος κατά τις αιμορραγίες. Ο αριθμός τους είναι 200.000 ως 400.000 ανά κυβικό χιλιοστό αίματος.
Πλάσμα: Άχρωμο υγρό στο οποίο αιωρούνται τα έμμορφα συστατικά του αίματος. Αποτελείται κατά 90% από νερό, στο οποίο είναι διαλυμένες πρωτεΐνες, λίπη, ανόργανα άλατα, μεταλλικά στοιχεία, θρεπτικά συστατικά, αντισώματα, βιταμίνες, ορμόνες, άχρηστα προϊόντα του μεταβολισμού, καθώς και παράγοντες πήξης του αίματος.
Το χρώμα του αίματος: Στα ασπόνδυλα το αίμα είναι άχρωμο ή ελαφρά χρωματισμένο, κίτρινο ή πράσινο. Στα κεφαλόποδα είναι γαλάζιο, ενώ στα σπονδυλόζωα κόκκινο.
Η θερμοκρασία του αίματος: Τα σπονδυλόζωα διακρίνονται σε ποικιλόθερμα, όταν η θερμοκρασία του αίματος και επομένως του σώματος μεταβάλλεται ανάλογα με αυτή του περιβάλλοντος, όπως είναι τα ψάρια, τα αμφίβια και τα ερπετά, και σε ομοιόθερμα, όταν η θερμοκρασία του αίματος παραμένει σταθερή, όπως είναι τα πτηνά και τα θηλαστικά.Ομάδες αίματος: Από αιώνες οι άνθρωποι διαπίστωσαν ότι, σε ορισμένες περιπτώσεις μεταγγίσεων αίματος, ο δέκτης παρουσίαζε σοβαρά αιμολυτικά προβλήματα, που μπορούσαν να προκαλέσουν ακόμη και το θάνατο.
Η επιστημονική έρευνα (Leindsteiner, 1890) έδειξε ότι το πρόβλημα της μη συμβατότητας του αίματος δότη - δέκτη οφείλεται σε κάποιες ουσίες πρωτεϊνικής φύσης (πιο συγκεκριμένα γλυκοπρωτεΐνες), που υπάρχουν ή δεν υπάρχουν στη μεμβράνη των ερυθροκυττάρων. Διαπιστώθηκε καταρχήν ότι υπάρχουν δύο ειδών αντιγόνα, τα Α και Β, ή συγκολλητινογόνα, όπως ονομάστηκαν, καθώς, όταν ενώνονται με τα αντίστοιχα αντισώματά τους, προκαλείται συγκόλληση των ερυθροκυττάρων (αιμόλυση).
Οι άνθρωποι που έχουν στα ερυθροκύτταρά τους και τα δύο είδη αντιγόνων Α και Β ανήκουν στην ομάδα αίματος ΑΒ (Ι) του συστήματος ΑΒΟ. Αυτοί που έχουν μόνο τα αντιγόνα Α ανήκουν στην ομάδα Α (ΙΙ), αυτοί που έχουν μόνο τα Β ανήκουν στην ομάδα Β (ΙΙΙ) ενώ αυτοί που δεν έχουν ούτε Α ούτε Β αντιγόνα ανήκουν στην ομάδα Ο (IV).
Παράλληλα, από τους πρώτους μήνες της ζωής του κάθε ατόμου, σχηματίζονται και υπάρχουν στον ορό του αίματος τα αντισώματα ή συγκολλητίνες του συστήματος ΑΒΟ, από την επαφή του νεογνού με χημικές ουσίες της τροφής του, που έχουν δομή συμπληρωματική με αυτή των αντιγόνων Α και Β. Έτσι τα άτομα της ομάδας Α έχουν στον ορό του αίματός τους αντισώματα ή συγκολλητίνες αντι-Β, τα άτομα της ομάδας Β συγκολλητίνες αντι-Α και αντι-Β, ενώ της ομάδας ΑΒ δεν έχουν καθόλου συγκολλητίνες.
Η ομάδα αίματος κάθε ανθρώπου καθορίζεται γενετικά, καθώς τα αντιγόνα είναι πρωτεΐνες και η σύνθεσή τους καθορίζεται από υπεύθυνα γονίδια. Για την ομάδα ΑΒΟ υπάρχουν τρία αλληλόμορφα γονίδια: τα Α και Β (ισοεπικρατή), υπεύθυνα για τη σύνθεση των αντιγόνων Α και Β αντίστοιχα, και το γονίδιο Ο ή i (υπολειπόμενο), το οποίο δεν παράγει κανένα αντιγόνο. Ο συνδυασμός ανά δύο (γονότυπος) των τριών αλληλόμορφων γονιδίων προσδιορίζει την ομάδα αίματος κάθε ανθρώπου.
Επιτρεπτές μεταγγίσεις: Κατά τις μεταγγίσεις εκείνο που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη είναι τα αντιγόνα του δότη να μη συγκολλώνται από τα αντισώματα του δέκτη. Σ’ αυτή την περίπτωση το αίμα του δότη καταστρέφεται από τον ορό του δέκτη, οπότε η μετάγγιση είναι άχρηστη και επικίνδυνη. Η αντίθετη περίπτωση δεν προκαλεί τέτοιου είδους προβλήματα. Έτσι η ομάδα Ο μπορεί να δώσει σε όλες τις ομάδες (πανδότης), καθώς τα ερυθροκύτταρά της δεν έχουν αντιγόνα και το αίμα της δε συγκολλάται. Μπορεί όμως να πάρει από άτομα μόνο της ίδιας ομάδας, αφού διαθέτει αντισώματα αντι-Α και αντι-Β και συγκολλά τα αντιγόνα των άλλων ομάδων. Για τους ίδιους λόγους η ομάδα ΑΒ μπορεί να πάρει αίμα απ’ όλες τις ομάδες (πανδέκτης), επειδή δε διαθέτει αντισώματα, ενώ δίνει αίμα μόνο σε άτομα της ίδιας ομάδας. Αντίστοιχα, οι ομάδες Α και Β μπορούν να πάρουν αίμα από άτομα της ομάδας Ο ή της δικής τους ομάδας, ενώ μπορούν να δώσουν σε άτομα της δικής τους ομάδας και της ΑΒ (βλ. και λ. μετάγγιση αίματος).
Η γνώση της ομάδας αίματος του συστήματος ΑΒΟ μπορεί ακόμη να «φωτίσει» το θέμα της πατρότητας, αποκλείοντας για κάθε παιδί την πατρότητα σε άτομα με συγκεκριμένη ομάδα αίματος.
Η κληρονομική μεταβίβαση των ομάδων αίματος από γενιά σε γενιά υπήρξε ανά τους αιώνες σταθερή και η συχνότητά τους αποτέλεσε χαρακτηριστικό ορισμένων φυλών ή ομάδων πληθυσμού. Οι συχνότητες που απαντώνται στην Ελλάδα είναι: 40% περίπου του πληθυσμού για την ομάδα Α, 15% για τη Β, 40% για την Ο και 5% για την ΑΒ.
Εκτός από το σύστημα ΑΒΟ υπάρχουν και άλλα ερυθροκυτταρικά αντιγονικά συστήματα, όπως τα Rhesus, Kell, Duffy, Lutheran κ.ά., τα οποία λαμβάνονται υπόψη κυρίως κατά τις μεταμοσχεύσεις οργάνων.
Ο παράγοντας Rhesus: Το αντιγόνο ή παράγοντας Rhesus υπάρχει στη μεμβράνη των ερυθροκυττάρων μεγάλου ποσοστού ανθρώπων, που χαρακτηρίζονται ως Rhesus θετικοί (Rh+), ενώ Rhesus αρνητικοί (Rh-) χαρακτηρίζονται οι άνθρωποι που δεν έχουν στα ερυθροκύτταρά τους το αντιγόνο Rhesus. Πήρε το όνομά του από τον πίθηκο Rhesus Macacus, στου οποίου τα ερυθροκύτταρα παρατηρήθηκε για πρώτη φορά.
Στην Ελλάδα γύρω στο 85% του πληθυσμού είναι Rhesus θετικοί (Rh+), ενώ το 15% είναι Rhesus αρνητικοί (Rh-).
Ο παράγοντας Rhesus πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τις μεταγγίσεις, όπως και η ομάδα αίματος. Τα Rh+ άτομα μπορούν να πάρουν αίμα τόσο από άτομα Rh+ όσο και από Rh-, ενώ τα Rh- μόνο από άτομα επίσης Rh-. Αυτό το τελευταίο ισχύει επειδή το αντιγόνο Rhesus όταν εισέλθει στον οργανισμό ενός Rh- ατόμου, θεωρείται από τον οργανισμό του δεύτερου ως ξένο σώμα, διεγείρεται ο ανοσοποιητικός μηχανισμός του δέκτη, ο οποίος παράγει αντισώματα για να εξουδετερώσει τον «εισβολέα». Έτσι τα αντισώματα ενώνονται με αντιγόνα στα ερυθροκύτταρα του δότη και προκαλούν συγκόλληση και καταστροφή τους.
Ο συνδυασμός ομάδας αίματος και Rhesus δυσχεραίνει την αιμοληψία για τα άτομα που συνδυάζουν την ομάδα αίματος Ο και Rh-, καθώς τα άτομα αυτά μπορούν να δεχτούν αίμα από άτομα επίσης της ομάδας Ο και Rh- και αποτελούν ένα μικρό ποσοστό του πληθυσμού.
Πρόβλημα ανοσολογικό δημιουργείται επίσης όταν μια Rh- μητέρα κυοφορεί ένα Rh+ έμβρυο. Σ’ αυτή την περίπτωση, το αντιγόνο Rhesus του εμβρύου προκαλεί την παραγωγή αντισωμάτων από τον οργανισμό της μητέρας, τα οποία θέλουν να εξουδετερώσουν τα αντιγόνα του εμβρύου. Αυτές οι περιπτώσεις αντιμετωπίζονται με ιατρική παρακολούθηση και κατάλληλες ενέργειες (π.χ. αφαιμαξομετάγγιση) μετά τη γέννηση του παιδιού (βλ. λ. αιμολυτική νόσος των νεογνών).
Αιματολογία. Ο κλάδος της βιολογίας και της ιατρικής που έχει ως αντικείμενο τη μελέτη του αίματος και των παθήσεών του. Περιλαμβάνει: α) τη μορφολογική αιματολογία, που εξετάζει τα μορφολογικά στοιχεία του αίματος και τα αιμοποιητικά όργανα· β) την ορολογική αιματολογία, που εξετάζει τις ιδιότητες του υγρού μέρους του αίματος (πλάσματος)· γ) την κλινική αιματολογία, που εξετάζει τις ασθένειες του αίματος.
Αίμη. Σύμπλοκο μόριο δισθενούς σιδήρου με μία πορφυρίνη. Ο δακτύλιος της πορφυρίνης έχει τέσσερα άτομα αζώτου στο ίδιο επίπεδο, τα οποία συνδέονται με το ιόν δισθενούς σιδήρου στην αίμη. Η αίμη δεσμεύεται με πρωτεΐνες ως ένας συμπαράγοντας ή ως μια προσθετική ομάδα για να σχηματίσει τις αιμοπρωτεΐνες. Τέτοια μόρια είναι: η αιμοσφαιρίνη, η μυοσφαιρίνη και τα κυτοχρώματα, ουσίες απαραίτητες για τη μεταφορά οξυγόνου στους ιστούς και το μεταβολισμό
Αιμοπρωτεΐνες.Σύνθετες πρωτεΐνες με προσθετική ομάδα την αίμη. Καθαρές αιμοπρωτεΐνες είναι η αιμοσφαιρίνη, η μυοσφαιρίνη, οι ερυθροκρουορίνες και οι χλωροκρουορίνες.
Ακτινωτή συμμετρία. Η διάταξη των τμημάτων σ’ ένα όργανο ή οργανισμό, η οποία είναι τέτοια, ώστε μια τομή διαμέσου του κεντρικού άξονα της δομής, σε οποιαδήποτε κατεύθυνση, παράγει δύο μισά που είναι πανομοιότυπα. Οι μίσχοι και οι ρίζες των φυτών συνήθως εμφανίζουν ακτινωτή συμμετρία, ενώ όλα τα ζώα που ανήκουν στα Κνιδόζωα (π.χ. μέδουσα) και τα Εχινόδερμα (π.χ. αστερίας) έχουν ακτινωτή συμμετρία και είναι τυπικά άμισχα στην ενήλικη μορφή τους. Ο όρος ακτινομορφία χρησιμοποιείται για να περιγράψει την ακτινωτή συμμετρία στα άνθη.
Αλβινισμός. Η ολική ή μερική έλλειψη χρωστικής από το δέρμα του ανθρώπου ή των σπονδυλωτών. Ο αλβινισμός είναι κληρονομικός.
Κανονικά ο άνθρωπος και τα ζώα έχουν χρωστικές σε ορισμένα μέρη του σώματός τους: δέρμα, μάτια, τρίχωμα, φτερά. Ο τελείως αλβίνος έχει το δέρμα κάτασπρο και τα μαλλιά πολύ ξανθά, σχεδόν άσπρα. Οι ίριδες των ματιών του είναι κίτρινες και οι κόρες κόκκινες και δυσκολεύεται να δει στο δυνατό φως.
Τα ζώα με αλβινισμό δεν μπορούν να προσαρμοστούν στο φυσικό περιβάλλον και δεν επιζούν. Όταν όμως τα προστατεύει ο άνθρωπος, ζουν και αναπαράγονται μεταδίδοντας τον αλβινισμό στους απογόνους τους. Έτσι, έχουμε σήμερα πολλές φυλές από ζώα κατοικίδια και πειραματόζωα που έχουν τον αλβινισμό κύριο και μόνιμο χαρακτηριστικό: κουνέλια, όρνιθες, ινδόχοιροι, ποντίκια μικρά και μεγάλα. Στα μεγάλα ζώα τον συναντούμε σπάνια.
Αντίστοιχο φαινόμενο παρατηρείται και στα φυτά που εμφανίζουν ανοιχτό πράσινο χρώμα εξαιτίας της αλλοίωσης του μηχανισμού παραγωγής χλωροφύλλης.
Αλβουμίνες ή λευκωματίνες. Ουσίες πρωτεϊνικής φύσης που βρίσκονται στον ορό του αίματος, στο γάλα αλλά και σε φυτικά σπέρματα.
Οι αλβουμίνες του ανθρώπινου ορού είναι διαλυτές στο νερό, σε αντίθεση με τις σφαιρίνες (γλοβουλίνες). Οι ιδιότητες των αλβουμινών είναι πολλές και ιδιαίτερα σημαντικές: α) Προσφέρουν ειδική προστασία στα ερυθρά αιμοσφαίρια εναντίον διάφορων αιμολυτικών παραγόντων. β) Μεταφέρουν διάφορες μη πρωτεϊνικές ουσίες, όπως ορμόνες, βιταμίνες, φάρμακα, υδατάνθρακες κ.ά. γ) Σε συνδυασμό με τις σφαιρίνες, κρατούν σταθερή την κολλοειδοσμωτική πίεση στα τριχοειδή αγγεία, εξαιτίας της οποίας εισέρχεται νερό μέσα στα αγγεία. Όταν η πίεση αυτή ελαττωθεί, δημιουργούνται τα οιδήματα, δηλαδή συλλογή νερού και πρήξιμο. δ) Χρησιμεύουν σε ορισμένες μικροβιολογικές εξετάσεις που λέγονται κροκιδοαντιδράσεις.
Ο διαχωρισμός των πρωτεϊνών του πλάσματος σε σφαιρίνες και λευκωματίνες επιτυγχάνεται με ηλεκτροφόρηση. Έτσι βρέθηκε η τιμή, δηλαδή το ποσό της λευκωματίνης, που στα φυσιολογικά άτομα είναι 3,4-5,6 %. Η ελάττωση των αλβουμινών στο αίμα λέγεται υπολευκωματιναιμία και παρατηρείται σε κίρρωση του ήπατος, διάφορες παθήσεις του γαστρεντερικού σωλήνα, σε άτομα που δεν τρέφονται καλά και στο νεφρωσικό σύνδρομο. Αύξηση της λευκωματίνης στο αίμα δεν έχει παρατηρηθεί.
Αλδοστερόνη. Ορμόνη που εκκρίνεται από το φλοιό των επινεφριδίων. Η αλδοστερόνη αποτελεί τη σπουδαιότερη ορμόνη της ομάδας των μεταλλοκορτικοειδών. Η δράση της συνίσταται στη ρύθμιση του μεταβολισμού του νερού και των υδατανθράκων στον οργανισμό του ανθρώπου. Είναι υπεύθυνη για την απορρόφηση Na+ από το επιθήλιο του νεφρικού σωληναρίου. Η υπερέκκριση αλδοστερόνης παρατηρείται σε νοσηρές καταστάσεις, όπως του δευτεροπαθούς ή του πρωτοπαθούς αλδοστερονισμού (νόσος του Κον).
Αλεξίνη. Σύμπλεγμα πρωτεϊνικών ουσιών, που υπάρχουν στο αίμα και αποτελούν τον πιο βασικό παράγοντα της φυσικής ανοσίας του οργανισμού. Η αλεξίνη παρουσιάζει μεγάλη ευαισθησία απέναντι στη θερμότητα –καταστρέφεται εύκολα σε θερμοκρασία μεγαλύτερη των 50°C– και στην ακτινοβολία υψηλής ενέργειας και επίσης προσβάλλεται από πολλά ένζυμα. Έλλειψη και μέρους ακόμη των συστατικών της προκαλεί σοβαρές ανωμαλίες στο ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού, με συνέπεια την εύκολη και συχνή προσβολή του από λοιμώξεις, οι οποίες θεραπεύονται δύσκολα.
Αλλαντοΐδα. Μία από τις μεμβράνες στα έμβρυα των ερπετών, των πτηνών και των θηλαστικών, η οποία αναπτύσσεται ως εκβλάστηση του οπίσθιου πεπτικού σωλήνα. Λειτουργεί ως ουροδόχος κύστη για την αποθήκευση άχρηστων εκκρινόμενων προϊόντων στο αβγό (σε ερπετά και πτηνά) και ως μέσο που εφοδιάζει το έμβρυο με οξυγόνο (σε ερπετά, πτηνά και θηλαστικά) και τροφή.
Αλοφιλικά βακτήρια. Αλατο-ανθεκτικά βακτήρια, τα οποία συναντώνται στα στρώματα της επιφάνειας της θάλασσας και είναι σημαντικά στους κύκλους του αζώτου, του άνθρακα, του θείου και του φωσφόρου. Πολλά είναι χρωματισμένα ή φωσφορίζοντα και σε τέτοια ποσότητα, ώστε μπορεί να χρωματίζουν την επιφάνεια του νερού. Μερικά αλοφιλικά βακτήρια είναι ικανά να ζήσουν σε αλατισμένες τροφές.
Άλφα εμβρυϊκή πρωτεΐνη (AFP). Πρωτεΐνη που παράγεται από το έντερο και το ήπαρ του εμβρύου. Ανωμαλίες του εμβρύου, όπως ανοιχτές βλάβες του νευρικού σωλήνα, μπορεί να αυξήσουν τα επίπεδα της άλφα εμβρυϊκής πρωτεΐνης στο μητρικό αίμα. Στο σύνδρομο Down τα επίπεδα μπορεί να είναι πάρα πολύ χαμηλά. Σε οποιαδήποτε περίπτωση, πρέπει να γίνεται προγεννητικός έλεγχος κατά την κύηση (εγκυμοσύνη) συμπεριλαμβανομένης της αμνιοκέντησης, για να ελεγχθεί η ποσότητα της άλφα εμβρυϊκής πρωτεΐνης στο αμνιακό υγρό. Η πρωτεΐνη αυτή μπορεί να παραχθεί επίσης σε ιστούς του ενήλικα, που δε λειτουργούν ομαλά, όπως σε ασθενείς με καρκίνο του ήπατος.

No comments:

Post a Comment