兽医公共卫生学-全套教学课件

郭抗抗西北农林科技大学动物医学院Cellphone-mail：guokk2007@兽医公共卫生学2021/9/23绪论一、兽医公共卫生学概述二、兽医公共卫生学的内容三、兽医公共卫生学与相关学科的关系四、兽医公共卫生学的作用和发展前景2021/9/232教学要求掌握：兽医公共卫生学的研究内容，作用及发展前景。了解：兽医公共卫生学的基本概念，与相关学科的关系。2021/9/233一、兽医公共卫生学概述 传统兽医学正在向现代兽医学转变。 现代兽医学与传统兽医学的不同在于：⸙传统兽医学：偏重于畜禽疾病的诊治。⸙现代兽医学：在畜禽疾病的诊治基础上同时注重动物疫病防控和动物性食品安全性。2021/9/234 动物疫病（传染病和寄生虫病）是影响现代养殖业发展的主要问题，不但会给畜牧业经济造成重大损失，而且人兽共患病可通过接触患病动物或食用其产品传播给人，危害公共安全。 环境污染物：直接、间接（食品中残留）危害人类健康。 需要多学科融合、共同致力于人类健康保障。2021/9/235 兽医学与医学相互交叉、相互渗透，并逐渐形成了一门相对独立的新兴学科——兽医公共卫生学（Veterinarypublichealth）。⁑世界卫生组织和联合国粮农组织（WHO/FAO）1975年对兽医公共卫生的定义：“兽医公共卫生是公共卫生活动的重要组成部分，即应用兽医专业技能、知识和资源保护和改善人类健康”。⁑1999年WHO又将其定义为：“通过了解和应用兽医科学知识，增进人类的身体和精神健康和社会幸福感”。2021/9/236 兽医公共卫生学（本教材的定义）：利用一切与人类和动物健康问题有关的理论知识、实践活动和物质资源，研究生态平衡、环境污染、人兽共患病、动物性食品安全、动物医学实验及比较医学、生物安全管理与人类健康之间的关系，从而为增进人类健康服务的一门综合性应用学科。2021/9/237由此可见： 兽医公共卫生学是公共卫生的重要组成部分，是兽医学学科的重要分支学科， 在动物保护与生态平衡、动物健康与环境污染、动物检疫检验、比较医学、国家重大生物安全应急等广泛领域发挥越来越重要的作用， 尤其是在人兽共患病的防控和动物源性食品安全保障方面发挥关键的作用，在促进畜牧业健康发展、经济发展与社会稳定等方面起到举足轻重的作用。2021/9/238 2020年9月，国务院学位委员会在《学术学位研究生核心课程指南》（试行）中将“兽医公共卫生专题”、“兽医公共卫生学”列为兽医学一级学科博士、硕士核心课程； 《专业学位研究生核心课程指南》（试行）中将“兽医公共卫生”列为兽医硕士研究生核心课程。 我校将“兽医公共卫生与食品安全”列为兽医学一级学科研究生学位课。2021/9/239二、兽医公共卫生学的内容（6个方面）（一）生态平衡与人类的健康 生态平衡是包括人类在内的世间所有生物生存和发展的基本条件，生态平衡问题是当今国际上最为关心的问题之一。 作为为人类保健服务的兽医公共卫生学，其内容应该包括生态平衡方面的基本理论知识。 目前将生态学分为三个层次的分支学科，即宏观生态学（macroecology）、微生态学（microecology）和分子生态学（molecularecology）。2021/9/2310十宏观生态学：以个体和群体为中心来研究个体和群体与环境关系的生态学，是一门研究生物与生物、生物与环境的相互依赖、相互制约的科学。十微生态学：以单细胞为中心来研究单细胞与环境关系的生态学，是一门研究一切生物体（人、动物、植物、微生物）与其内环境（微生态系）的微生态平衡、微生态失调及微生态调整的科学。2021/9/2311十分子生态学：以生物活性分子特别是核酸分子为中心来研究细胞内分子与环境关系的生态学，⸙主要目的：阐明生命体和相关细胞的各种生物活性分子相互作用及其对微环境的生理平衡态和病理失调态的分子机制，从而提出促进生理平衡和预防与治疗病理失调的措施及方法。2021/9/23（二）环境污染与人类的健康 自然环境是人类赖以生存的物质条件之一，环境污染就是当代环境问题中最为突出的问题之一。 环境污染物对人类健康的危害：（1）通过呼吸、饮水等途径直接危害人类的健康；（2）通过食物链而富集，在动物性食品中富集到很高的浓度而进入人体，危害健康；（3）通过胎盘屏障进入胎儿体内，引起胎儿发生畸形。2021/9/2313 了解环境污染的一般规律，环境污染物在生态系统中的行为及其对生物（尤其对人类）的影响，尤其是环境污染物通过食物链对人体健康造成的危害，为防止环境污染、净化环境污染物和无化学性污染的动物性食品生产奠定一定的理论和技术基础。2021/9/2314（三）人兽共患病的监测与控制 人兽共患病：指在人类和脊椎动物之间自然传播的疾病和感染。 全世界已证实的人兽共患病有200多种，在公共卫生方面有重要意义的约有90种，主要流行的有50余种。随着医学和兽医学的发展，证实的人兽共患病还将不断地增加。 人兽共患病不仅可通过动物性食品传染给人，而且会因动物及动物产品、废弃物处理不当，造成流行，危害人类、动物健康。 人兽共患病是兽医公共卫生学的主要内容之一。2021/9/2315（四）动物及其产品检疫检验与动物性食品安全宁动物疫病是影响现代畜牧业发展的主要制约因素；人兽共患病还严重威胁着人类健康。宁加强检疫，是防止畜禽疫病和人兽共患病发生的重要措施。宁加强动物性食品的卫生监督与检验工作，关系到食品安全和健康。2021/9/2316（五）动物医学实验与人类健康 从医学的发展史来看，绝大多数医学研究成果都来自动物实验。⸙人体脏器功能认识来自对动物器官的研究（肺脏、心脏、血液循环）；⸙疫苗的研究（狂犬病疫苗-巴斯德）；⸙食品、药品、化妆品毒理学试验，从实验动物获得。⸙医学研究离不开实验动物（比较医学和实验动物学、胚胎移植、干细胞、2021/9/2317器官移植）。⸙动物医学实验是兽医公共卫生学的重要内容之一。（六）兽医公共卫生管理 兽医公共卫生管理的内涵和范围几乎包括了所有与动物、动物产品及病原微生物有关的方面； 如动物养殖业生物安全管理、动物防疫检疫监督、屠宰加工企业兽医卫生管理、动物性食品安全卫生管理、动物诊疗机构公共卫生管理、兽医实验室生物安全管理及其他与生物有关的生物安全管理。2021/9/2318三、兽医公共卫生学与相关学科的关系 兽医公共卫生学是利用与人和动物健康问题有关的理论知识、实践活动和物质资源来为人类保健事业服务的综合性应用学科。 以兽医学为基础，与医学、卫生学、生态学、环境学、法学等学科关系密切。 需要了解生态学、微生态学、分子生态学、环境生物学、环境卫生学、家畜生态学、家畜环境卫生学、食品微生物学、毒理学、动物卫生法学、医学实验动物学、兽医生物制品学、卫生学等学科的基础知识，同时还需掌握微生物学检验、理化检验、毒理学试验、动物防疫与检疫等方面的知识和技术。2021/9/2319四、兽医公共卫生学的作用和发展前景（一）在维护生态平衡和保护人类生活环境不受污染中发挥重要作用 生存环境恶化，生态平衡失调和环境污染，这已成为全球最为关心和迫切解决的问题。 兽医公共卫生学在优化畜牧业结构，保护和合理利用天然草场，净化养殖场和屠宰场污物和污水，防止天然草场退化而造成土地沙漠化或水土流失，防止畜禽粪尿和屠宰场废物、废水自然排放而造成环境污染等方面，承担着维护生态平衡和保护人类生活环境不受污染的重任。2021/9/2320 在预防和治疗人类及动物感染性疾病的过程中，滥用抗生素导致微生态平衡受到破坏。造成体内微生态平衡的失调，抗药性菌株的增多，给治疗感染性疾病带来了很大困难。 研制、生产和推广应用微生态制剂，少用或尽量不用抗生素，恢复人类和动物的微生态平衡，是兽医公共卫生学的一个具有重要意义的研究领域。2021/9/2321 分子生态学，正在为揭开疾病的发展规律起着越来越重要的作用，为人类征服疾病，特别是肿瘤性疾病、遗传性疾病、免疫缺陷性疾病和自身免疫性疾病开辟了一条广阔的道路。 兽医公共卫生学在在分子生态学理论的应用方面应有所作为。2021/9/2322（二）在人兽共患病的监测与控制中起重要作用人兽共患病中的绝大多数是经动物及动物产品传播给人的，控制和消灭人兽共患病的关键在于控制和消灭动物传染源。（三）通过动物检疫保障动物性食品的安全 国际上普遍采用动物检疫措施来防止畜禽疫病的发生和防止畜禽疫病由一个国家或地区传播到另一个国家或地区，通过对动物性食品的卫生检验来防止经畜禽产品将人兽共患病传染给人。2021/9/2323 我国动物性食品安全性方面存在的主要问题：⸙一些畜禽疫病得不到有效控制；⸙动物性食品中兽药残留量问题依然突出；⸙畜禽屠宰加工卫生条件不容乐观；⸙畜禽产品病原微生物污染问题时有发生。2021/9/2324（四）通过动物医学实验促进人类保健事业的发展 医学的发展离不开实验动物和动物医学实验。合格的实验动物是获得很多医学研究成果的前提和基础，医学对人类疾病的研究，很多都是通过建立动物模型试验来完成的。而培育和饲养合格的供医学实验用的动物是兽医公共卫生学的重要任务之一。 比较医学：是对不同种类动物的生理和病理现象与人类的生理和病理现象进行类比研究，从而在活体动物上获得根本不可能在人体上做试验而获得的有价值的试验结果，为医学研究积累科学资料，最终推动医学理论和人类疾病临床治疗技术的向前发展。2021/9/2325（五）通过生物安全管理保障人类和动物的健康 兽医公共卫生管理是保障人类和动物健康的重要措施，是兽医公共卫生学的重要使命。 通过对养殖场（户）和养殖过程进行生物安全监督管理，对屠宰加工企业和屠宰加工过程进行兽医卫生监督管理，对动物诊疗机构和诊疗活动进行公共卫生监督管理，对实验室及其动物实验活动进行生物安全规范与管理，才能将具有危害人类与动物健康的生物因素排除在可能影响的范围之外，最大程度地保障人类和动物的健康。2021/9/2326 “同一个世界，同一个医学，同一个健康（oneworld，onemedicine，onehealth）”是兽医公共卫生学发展的方向。2021/9/2327第一篇环境和食品污染与人类健康第一章生态环境与人类健康第一节宏观生态平衡与人类健康第二节微生态平衡与人类健康第三节分子生态平衡与人类健康2021/9/232第一节宏观生态平衡与人类健康一、生态系统的概念（一）生态系统的概念 生态系统（ecosystem）：指在一定时间和空间内，生物和非生物的成分之间，通过不断的物质循环和能量流动而形成的统一整体。 一个生物物种在一定地域内所有个体的总和在生态学中称为种群； 在一定自然区域中许多不同的生物总和称为群落； 任何一个群落与其周围环境的统一体就是生态系统。2021/9/233 森林、草原、海洋、湖泊、农田、牧场、池塘等，均是不同的生态系统类型。辜它们各有不同的生物群落和不同的环境条件，形成各自的能量流动和物质循环，构成不同的生态系统。辜生态系统强调系统中各成员之间在功能上的协调统一。2021/9/234 在生态系统内，由于复杂食物网的存在，把生物与生物、生物和周围环境成分，联结成一个网络式结构，网络上的每一环节彼此牵连，相互制约，从而维持着生物系统的相对平衡状态。 如果网络上的任何一个环节发生障碍，均可通过网络结构由其他部分得到调节和补偿。 研究生物系统的动态平衡的目的：在掌握这种动态平衡的基础上，认识生态系统的演替规律，以便合理利用自然资源，使生态系统向着人类所希望的有利于动物和人类健康的高价生态系统方向发展。2021/9/235 生态系统的中心问题：是其结构（空间结构和物种结构）、功能（物质、能量的转化效率）、生态系统的平衡和演替特点及生态系统的控制。 人类是生态系统中一个重要而强有力的因素。皋有其自然属性和社会属性，自然的生态系统很少能像它们初出现时那样不受人类的影响，尤其在农业生态系统中，是以人类活动为中心来获得最优质的产品和最大的经济效益生产事业，所以是受人类控制的生态系统，是一个非闭合式生态系统，人类主宰着整个系统内的物质循环和能量流动的方向。2021/9/236（二）生态系统的成分与结构1.生态系统的组成成分 生态系统由非生物部分（无生命成分，即无机环境）和生物部分（有生命成分，即生物群落）两大部分组成。辜非生物部分是生态系统中的生物和能量的来源，包括生命活动的三个基质，即大气圈、水圈、岩石土壤圈。辜土壤、岩石、沙砾和水体，是生物生长和活动的空间；太阳能、水、CO2、氧、氮、无机盐和有机化合物（蛋白质、碳水化合物、脂类和腐殖质等），是生物物质代谢的材料。2021/9/237辜在生物部分中，生物种类繁多，根据其获取营养和能量的方式以及在物质循环和能量流通中的作用，可分为生产者、消费者和分解者，三者构成生物群落。*生产者（producers）：主要是指绿色植物和一些光合细菌。皋绿色植物的叶绿素能利用太阳能通过光合作用把吸收来的水、CO2和无机盐合成有机物质，并把太阳能转变为化学能贮存在有机物质中，成为其他生物—消费者和还原者的能源。2021/9/238*消费者（consumers）：是直接或间接利用绿色植物所制造的有机物质作为食物和能源的异养生物，包括各种动物、寄生和腐生的菌类，也包括人类。人类是以许多动植物为取食对象的最高级消费者，同时人类又是不同于自养生物进行生产的最高级生产者。*分解者或称还原者（decomposers）：属于异养生物，主要是细菌、真菌和某些原生动物，以及食腐性动物（甲虫、白蚁、蚯蚓和一些软体动物）。它们能把复杂的动植物有机残体分解为简单的化合物归还到环境中。2021/9/2392.生态系统的结构（ecosystemstructure） 指生态系统中各组成部分之间数量的比例关系、空间位置的配置关系以及相互联系的内容和形式。 生态系统的结构都可分为：（1）时空结构：生态系统中各组成部分之间在空间上的规模、尺度、分布、排列以及相位关系的总和，构成了生态系统的空间结构（spacestructure）。2021/9/2310（2）数量关系结构：生态系统中组成成分之间存在着一定的数量关系，如排列组合关系、数量比例关系等。（3）组成成分之间相互作用的形成与结构：时空结构和数量结构都忽略生态系统组分间的相互作用来看结构，但在生态系统中最根本的却是组成成分间相互作用的结构。2021/9/2311☼生态系统的结构决定了它的性状和功能，一定的结构是一定性状与功能的内在基础，而一定的性状和功能是一定结构的外在表现。2021/9/2312（三）生态系统的功能主要有能量流动、物质循环和信息传递三种。1.生态系统的能量流动*能量流动是生态系统的主要功能之一。*没有能量流动就没有生命，就没有生态系统。*能量是生态系统的动力，是一切生命活动的基础。2021/9/2313（1）能量流动的概念 太阳能进入生态系统，并作为化学能，沿着生态系统中生产者、消费者、分解者流动，这种生物与生物间、生物与环境间能量传递和转换的过程，就是生态系统的能量流动（energyflow）。2021/9/2314（2）能量流动的规律 能量流动服从于热力学第一定律（能量守恒定律）和第二定律。 热力学第二定律是指一切过程都伴随着能量的改变，在能量传递和转换过程中，除一部分可以继续传递和做功的能量外（自由能），总有一部分不能继续传递和做功，而以热的形式耗散，这部分能量使熵（熵是一种热力学参数，即系统内部不能再被转化做功的能量的总和）和无序性增加。2021/9/2315 生态系统中能量流动有两个特点：辜一是能量流动沿生产者和各级消费者顺序被逐步减少，通常后者获得的能量大约只为前者所含能量的10%即1/10，故称为“十分之一定律”；辜二是能量流动是单方向，不可逆的。能量以光能状态进入生态系统后，就不再以光能形式而是以热能形式逸散于环境中。2021/9/2316（3）食物链和食物网宁生态系统中能量流动是以“食物链”和“食物网”为渠道来实现的。宁食物链（foodchain）：生态系统中以食物营养为中心的生物之间食与被食的链索关系。宁食物链上每一个环节，称为一个营养级。宁在生态系统中，能量是通过生物成分之间的食物关系，在食物链上从一个营养级到下一个营养级逐渐向前流动着。宁不同的生态系统，食物链的长短不同，营养级数目也不一样。一般海洋生态系统食物链较长，有6～7个营养级，陆地生态系统不超过4～5级。2021/9/2317辜生态系统中，各种生物取食关系错综复杂，使生态系统中各种食物链相互交叉、相互联接，形成网络，称为“食物网”（foodnet）。辜食物网使生态系统中各种生物成分有着直接或间接的联系，因而增加了生态系统的稳定性。辜食物网中某一条食物链发生障碍，便可能通过其他食物链来调节或补偿。2021/9/2318 把食物链和食物网中每个营养级个体的数量、能量及生物量，按营养级的顺序排列起来并绘成结构图，称为“生态金字塔”（图1-1）。 生态金字塔的形成是由于生态系统中能量流动是沿营养级逐渐减少，愈来愈细，前一个营养级的能量只能满足后一个营养级少数生物需要。营养级愈高，生物数量愈少。 生态系统中能量随营养级呈现金字塔形，生物量和生物个体数量也必然呈金字塔形。 生态金字塔有三种类别，即能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔。2021/9/2319二级食肉动物一级食肉动物草食动物绿色植物2021/9/2320图1-1生态金字塔模式图2021/9/23212.生态系统的物质循环 生态系统中的生物，需要能量和各种营养物质才能生存。 生物从大气圈、水圈和土壤岩石圈中获得的营养物质，沿着生物周围环境进入生物体，又通过生物体被分解后回解到周围环境之中，这样的途径反复运动着，循环过程即生物地球化学循环（biogeochemicalcycle）。2021/9/2322 生态系统中，各种化学岩石在生物与非生物成分之中的滞留称为库，这些岩石在库与库之间的转移称为流。 若干个库和流形成了生物地球化学循环，也就是物质循环。 根据物质循环路线和周期长短的不同，将循环分为生物小循环和地球化学大循环。2021/9/2323辜生物小循环（smallbiologicalcycle）：在一定地域内生物与周围环境（气、水、土等）之间进行的周期性物质循环。*通过生物对营养元素的吸收、留存和归还来实现。*是在一个具体范围内快速短周期的循环，是开放式循环，受地球化学大循环所制约。辜地球化学大循环:指环境中的元素经生物吸收进入有机体，然后以排泄物或残体等形式返回环境，进入大气圈、水圈、土壤岩石圈及生物圈的循环。2021/9/2324 根据循环物质的形态和贮存库的不同，物质循环又可分为气相循环和沉积循环。（1）气相循环:贮存库主要是大气圈和水圈。辜O2

、CO2

、H2O等都属于气相循环类型。参与循环的物质以气体形态通过大气进行扩散，然后又被植物重新吸收利用。辜气相循环把大气和海洋联系起来，具有明显的全球性循环的特点。2021/9/2325（2）沉积循环：贮存库是土壤岩石圈。 P、Ca、K、Na等都属于沉积循环类型。 沉积循环主要经过岩石风化作用及沉积物本身的分解作用，将贮存的物质转化成生态系统的生物成分，变为可利用的营养物质。 这种转变过程很慢，具有非全球性循环的特点。2021/9/23263.生态系统的信息传递 主要有：营养、化学、物理和行为信息等。（1）营养信息传递十是生态系统中以食物链和食物网为代表的一种信息传递。十通过营养交换把信息从一个种群传到另一个种群。草原上羊与草之间的关系就是两个生物种群之间信息传递的最简单例子。当羊多时，草就相对少了；草少了，反过来又使羊减少。从草的多少可以得到羊的饲料是否丰富的信息，以及羊群数量的信息。2021/9/2327（3）化学信息传递 在生态系统中，有些生物的代谢产物（如激素等化学物质）进行的信息传递，也能影响生物种内及种间关系。 有的相互制约，有的则相互促进，有的相互吸引，有的则相互排斥。例如，蚂蚁爬行留下的化学痕迹，是为了让其他蚂蚁跟随；许多哺乳动物（如虎、犬、猫等）以尿标记它们的领域。2021/9/2328（3）物理信息传递 很多动物用声音来传递多种信息，如鸟鸣、虫叫都可以传递安全、惊慌、恐吓、警告、求偶、觅食等各种信息。（4）行为信息传递 动物之间的行为方式传递不同的信息。如识别、求偶、威吓、挑战、优势或从属信号等。 行为信息一般在种群内表现，但也可能为其他物种提供某种信息。2021/9/2329（四）生态系统的主要类型 根据植物地理分布、动物群落及其功能作用、环境特征等，可将生态系统分为陆地生态系统和水域生态系统两大类。1.陆地生态系统（terrestrialecosystem）☞根据动植物群落的性质和结构，又可分为森林生态系统、草原生态系统、冻原生态系统和荒漠生态系统等。2021/9/23302.水域生态系统（aquaticecosystem）☞包括淡水生态系统和海洋生态系统，结构及能流、物流状况都与陆地生态系统不同。3.人工生态系统（artificialecosystem）☞按照结构和性质，可将人工生态系统分为农业生态系统和城市生态系统。二、生态平衡及影响因素1.生态平衡☛概念：在一定时间内，生态系统的结构和功能相对稳定，生态系统中生物与环境之间，生物各种群之间，通过能流、物流、信息流的传递，达到了互相适应、协调和统一的状态，处于动态平衡之中，这种动态平衡称为生态平衡（ecologicalequilibrium）。☞生态系统成分越多样，结构越复杂，调节能力则越强。☞生态系统的调节能力超过一定限度（阈值），生态平衡就会遭到破坏。2021/9/2332☞生态平衡的主要标志：结构上的平衡，功能上的平衡，以及输出和输入物质数量上的平衡，这三方面达到平衡就处于生态平衡。>环境系统和生物结构组成的稳定性是生态平衡的基础；>能流和物流的收支接近相等是生态平衡的前提；>通过内在信息进行自我修复和自我调节是生态平衡必不可少的条件。2021/9/2333（二）影响生态平衡的主要因素皆造成生态平衡失调的原因有自然因素和人为因素两大类。1.物种改变造成生态平衡的破坏☆主要有：物种消失；外来物种入侵。2.环境因子改变导致生态平衡的破坏✶主要是指人类对自然资源不合理开发利用及工农业生产所带来的环境污染等。2021/9/2334（1）盲目开荒（2）资源利用不合理①森林过度砍伐，草原过度放牧。②农田不合理利用。③围湖造田。（3）环境污染2021/9/233.信息系统改变引起生态平衡的破坏皆生态系统信息通道堵塞，信息传递受阻，就会引起生态系统改变，从而使生态平衡受到破坏。4.生态平衡失调的标志（1）破坏生态系统的结构，导致系统的功能降低；（2）生态系统的功能衰退，导致系统的结构解体。2021/9/23