Підручники з Біології / Біологія 11 клас / Задорожний Біологія 11 клас. 2019

Після заборони канібалізму на початку 1960-х років кількість захворювань поступово зменшувалася. Але люди продовжували помирати від цього захворювання ще довго. Причиною цього був дуже довгий інкубаційний період захворювання. Він міг тривати більше 50 років. Останній випадок захворювання було зареєстровано 2005 року (за іншими даними — 2009-го).

Шляхи зараження пріонами

Людина може заразитися пріонами, що містяться в їжі, оскільки вони не руйнуються ферментами травної системи. Безперешкодно проникаючи через стінку тонкого кишечнику, вони потрапляють у центральну нервову систему. Так переноситься новий варіант хвороби Крейтцфельдта — Якоба (nvCJD, нвХКЯ), якою люди заражаються після вживання в їжу м’ясних або молочних продуктів, отриманих від хворих на губчасту енцефалопатію корів (BSE, коров’ячий сказ).

Пріони можуть проникати в організм й парентеральним шляхом. Були описані випадки зараження після внутрішньом’язового введення препаратів, виготовлених із гіпофізу людини (головним чином, гормони росту для лікування карликовості), а також зараження мозку інструментами під час нейрохірургічних операцій, оскільки пріони стійкі до застосовуваних у цей час термічних і хімічних методів стерилізації. До такої форми належить ятрогенна хвороба Крейтцфельдта — Якоба (1CJD, яХКЯ).

За поки що невідомих умов в організмі людини може відбутися спонтанна трансформація пріонного протеїну в інфекційний пріон. У такий спосіб виникає так звана спорадична хвороба Крейтцфельдта — Якоба (sCJD, сХКЯ), уперше описана 1920 року незалежно Крейтцфельдтом і Якобом. Припускають, що спонтанне виникнення цієї хвороби пов’язане з фактом постійного виникнення в людському організмі невеликої

Ключова ідея

Причиною пріонних інфекцій є зміна конформації білка нервових клітин, яка може відбуватися під впливом зовнішнього фактора або самостійно. Профілактика пріонних інфекцій є більш ефективним засобом боротьби з ними, ніж лікування.

кількості пріонів, які ефективно ліквідуються клітинним апаратом Гольджі. Порушення цієї здатності до самоочищення клітин може призвести до підвищення рівня пріонів вище гранично припустимої норми й до їх подальшого неконтрольованого поширення. Причиною виникнення спорадичної хвороби Крейтцфельдта — Якоба, згідно з цією теорією, є порушення функції апарата Гольджі в клітинах.

Особливу групу пріонних захворювань становлять спадкові хвороби, спричинені мутацією гена пріонного білка. Ці мутації призводять до підвищєння схильності клітинного білка до спонтанної зміни просторової конфігурації й перетворення його на інфекційний пріон. До цієї групи захворювань належить і спадкова форма хвороби Крейтцфельдта — Якоба (fCJD, сХКЯ), яка спостерігається в деяких країнах світу.

Практична робота

Визначення індивідуальних біоритмів

1.Виміряйте частоту серцевих скорочень кожні 2 години з 8:00 до 20:00 протягом трьох днів.

2.Обчисліть середнє значення частоти серцевих скорочень для кожної години вимірювання. Побудуйте графік зміни частоти серцевих скорочень залежно від часу доби. Визначте ступінь ритмічності змін цього показника.

3.Сформулюйте висновки.

Практична робота

Моделювання поширення глобальної інфек­ ції ресурсами комп’ютерної гри «Plague Inc»

1.Виберіть інфекцію, поширення якої ви будете вивчати.

2.Задайте початкові параметри моделювання.

3.Спостерігайте за моделлю поширення інфекції та збережіть результати.

4.Сформулюйте висновки.

Запитання та завдання

1. Чому звичайна стерилізація продуктів, отриманих із хворих корів шляхом термічної обробки, не перешкоджає зараженню пріонним захворюванням? 2. Чому лікування пріонних інфекцій є складнішим, ніж їх профілактика?

Поміркуйте

Чому у хвороботворних бактерій клітини часто мають слизові капсули? Які переваги це їм дає?

Згадайте

Способи лікування та профілактики бактеріальних захворювань

Бактеріальними називають інфекції, збудники яких належать до домену Бактерії. Бактерії можуть уражати всі органи і системи органів тіла людини. Бактерії можуть проникати в організм людини через травну систему (з їжею або водою), через дихальну систему (під час дихання), через статеву та видільну систему (у разі статевих контактів) та через шкіру (зазвичай у випадку її пошкодження).

Лікування і профілактика бактеріальних захворювань спрямовані або на недопущення потрапляння інфекції в організм, або на полегшення чи стимулювання роботи імунної системи, або на безпосереднє знищення мікроорганізмів. Для цього широко використовують такі методи, як застосування антибіотиків та сироваток і вакцинація.

Антибіотики є органічними речовинами, які в природних умовах синтезуються різними мікроорганізмами. За допомогою антибіотиків ці мікроорганізми вбивають або пригнічують своїх конкурентів.

Сироватки створюють у людини пасивний штучний імунітет шляхом ін’єкції утворених антитіл від одного індивідуума до іншого, того ж або іншого виду. Цей спосіб забезпечує короткочасний, але дуже швидкий захист від інфекції або токсинів.

Вакцини створюють у людини активний штучний імунітет шляхом ін’єкції до організму невеликих кількостей антигенів у вигляді вбитого або послабленого стороннього агента. Водночас організм виробляє власні антитіла й утворює клітини імунологічної пам’яті (забезпечують більш швидку реакцію організму в разі повторної зустрічі зі стороннім агентом). Це забезпечує тривалий захист від інфекції, але діяти цей захист починає тільки через певний проміжок часу.

Профілактика бактеріальних захворювань

До бактерій належать збудники таких захворювань, як чума, дифтерія, холера, бактеріальна пневмонія, ангіна, сифіліс. Для профілактики цих та інших інфекцій застосовують різноманітні заходи, які враховують особливості поширення та життєдіяльності конкретного патогену.

Ключова ідея

Бактеріальні захворювання виникають у результаті потрапляння в організм людини хвороботворних бактерій. До цієї групи захворювань належать такі інфекції, як чума, холера, ангіна, дифтерія тощо. Для лікування бактеріальних захворювань широко використовують антибіотики.

Запитання та завдання

1. Які особливості будови та життєдіяльності бактерій використовують для боротьби з ними? 2. Які механізми дозволяють бактеріям швидко ставати стійкими до нових антибіотиків?

Поміркуйте

Чому звичайні представники мікробіоти людини, які багато років живуть в її організмі, інколи можуть раптово ставати причиною захворювання?

Згадайте

Особливості паразитичних грибів

Збудниками небезпечних хвороб людини можуть бути гриби-паразити. Більшість грибів — аеробні організми, які активно дихають і потребують багато кисню для своєї життєдіяльності. Але трапляються й такі, що здобувають енергію внаслідок бродіння (наприклад, деякі дріжджі).

Тіло гриба (міцелій) може складатися як з однієї, сильно розгалуженої клітини, так і з багатьох. Розмножуються гриби надзвичайно інтенсивно, статевим, нестатевим або вегетативним способами.

Паразитичні гриби можуть оселятися в будь-яких ділянках тіла людини: на поверхні шкіри, у ротовій порожнині, у шлунковокишковому тракті, у статевих органах тощо. Захворювання людини, збудниками яких є паразитичні гриби, називають мікозами. За місцем ураження розрізняють дерматомі-

кози (уражають шкіру) та мікози внутрішніх органів (уражають органи всередині тіла).

Гриби, які є причиною захворювань людини

Існує багато видів грибів, які паразитують на поверхні тіла людини, уражаючи її шкіру та її похідні (волосся, нігті). Гриб трихофітон Шонляйна (Trichophyton schoenleinii), оселяючись на волосистій частині голови, спричиняє хворобу паршу. Інші гриби з роду Трихофітон (T. tonsurans і T. violaceum) уражають волосся, нігті і шкіру і є збудниками стригучого лишая. Це захворювання здатне уражати всі ділянки тіла.

Під час контактів із тваринами діти можуть заражатися грибом мікроспорум собачий (Microsporum canis), який є збудником мікроспорії.

Дуже розповсюдженим є паразитичний гриб Candida albicans, який є збудником молочниці ротової порожнини в дітей (пліснявки) і піхви в жінок. Ураження цим грибом часто залежить від стану імунної системи людини. За її нормального функціонування гриб живе на слизових оболонках як звичайний представник мікробіоти і не спричиняє патологічні процеси. А у випадку виникнення проблем з імунітетом він починає проявляти агресію і стає причиною захворювання. Крім того, патогенність різних штамів цього гриба є різною.

Дізнайтеся більше

Старовинна легенда про «прокляття фараонів» виникла саме в результаті дії мікроскопічних грибів. Згідно з цією легендою, злодії, які грабували гробниці фараонів, отримували прокляття і помирали. Насправді в гробницях розвивалися гриби аспергіли, які продукували величезну кількість спор. Саме ці спори часто ставали причиною важкої алергічної реакції і загибелі від набряку легень тих, хто проникав у поховання.

Ще однією великою проблемою є алергічні реакції, причиною яких є спори грибів. Надзвичайно сильні алергічні реакції можуть виникати на спори аспергілів (мал. 65.1). Така реакція може навіть бути смертельною.

Серйозною, хоча й не дуже відомою проблемою, є мікотоксикози. Це отруєння, які виникають під впливом мікотоксинів — отруйних сполук, що виробляються грибами. Часто такі отруєння можуть виникати як результат споживання продуктів, уражених пліснявою.

Але можливі й інші способи отруєнь. Суттєвою загрозою для людини є мікотоксини паразитичного гриба ріжки пурпурові (Claviceps purpurea) (мал. 65.2). Цей гриб уражає злакові культури. Його склероції містять велику кількість алкалоїдів (ерготамін, ергостерин тощо), які потрапляють у борошно під час помолу. Наслідки отруєння — ураження нервової системи, галюцинації, судоми, гангрена кінцівок. До початку хімічної обробки полів фунгіцидами ураження людей цими мікотоксинами часто набувало масового характеру.

Способи боротьби з паразитичними грибами

У багатьох випадках найкращим захистом від захворювань, збудниками яких є гриби, є гарний стан імунної системи. Запобігти потраплянню спор грибів на тіло людини

Ключова ідея

Грибкові захворювання трапляються часто і можуть мати важкі наслідки для організму людини. Найбільш надійним методом профілактики є здоровий спосіб життя, який дозволяє ефективно працювати імунній системі самого організму.

Мал. 65.3. Міцелій та спори паразитичного гриба Трихофітон, який уражає шкіру людини та її похідні

практично неможливо. Вони поширені всюди, у великих кількостях перебувають у повітрі, на підлозі та поверхнях предметів. Але в більшості випадків потрапляння спор до організму закінчується їх знищенням нашою системою імунітету. І один з найкращих способів профілактики грибкових захворювань

— здоровий спосіб життя. Саме він забезпечує найбільш сприятливий режим роботи імунної системи.

Лікують грибкові інфекції спеціальними антигрибковими препаратами та антибіотиками. Більша частина антибіотиків, які застосовуються проти бактерій, на гриби не діє, бо розрахована на дію проти прокаріотів. Але є антибіотики, які можуть діяти також і проти грибів, і проти бактерій.

Досить часто для грибів, які уражають шкіру, лікування тільки зовнішніми препаратами виявляється недостатньо ефективним. Це пов’язано з тим, що міцелій гриба глибоко проникає в тканини людини, і зовнішня обробка просто не захоплює частину тіла патогена (мал. 65.3). Тому в процесі лікування доводиться застосовувати ті препарати, які діють у внутрішньому середовищі організму.

Для багатьох грибкових інфекцій лікування триває досить довго. І набагато легше ці захворювання попередити, ніж лікувати.

Запитання та завдання

1. Складіть перелік заходів, які дозволять суттєво знизити ризик захворювання мікологічними інфекціями. 2. У яких умовах грибкові інфекції можуть стати дуже небезпечними для людини?

Поміркуйте

Які переваги дає паразитам поширення за допомогою переносників порівняно з поширенням аліментарним шляхом (через рот із їжею або водою)?

Згадайте

Протозойні інвазії

Протозойними інвазіями називають захворювання, збудниками яких є еукаріотичні одноклітинні організми (на відміну від інфекцій, збудниками яких є прокаріоти). Таких захворювань багато, і вони потребують більш складного лікування, ніж бактеріальні інфекції. На них не діють класичні антибіотики, тому для лікування цих захворювань застосовують інші препарати.

Багато з протозойних захворювань поширено в тропічних регіонах. Тому їх профілактика є особливо важливою для тих, хто збирається подорожувати. До протозойних інвазій належать малярія, трихоманоз, лейшманіози, амебіаз, токсоплазмоз, сонна хвороба тощо.

Малярія

Збудником малярії є представники одноклітинних еукаріотів із роду Plasmodium. Захворювання поширюється через укуси малярійних комарів. Слід звернути увагу на те, що основним хазяїном плазмодію є комар, а людина — це проміжний хазяїн (мал. 66.1).

На сьогодні за рік у світі реєструють до 500 мільйонів випадків захворювання на малярію. Кількість померлих від малярії щороку може сягати 3 мільйонів. Переважно малярія поширена в тропічних країнах, але її відсутність, наприклад, в Україні, США або країнах Європи пов’язана з тим, що свого часу її вдалося перемогти і вилікувати всіх хворих.

Амебна дизентерія

Збудником інвазії є дизентерійна амеба. Шлях передачі інвазії аліментарний (фекаль- но-оральний). Дизентерійна амеба починає посилено розмножуватися в товстому кишечнику з ураженням його стінок. У деяких випадках збудник може тривалий час жити в кишечнику без ознак захворювання.

Захворювання поширено переважно

вкраїнах із жарким кліматом (найбільше

вМексиці та Індії), але періодичні спалахи реєструються і в інших країнах. Цисти амеби можуть виживати поза організмом людини до 4 тижнів (у теплому і вологому середовищі). Переносниками цист часто бувають мухи і таргани.

Токсоплазмоз

Збудником токсоплазмозу є найпростіший одноклітинний паразит із роду Toxoplasma. Захворювання уражає багатьох представників ссавців. Основним хазяїном є представники родини Котячі, а проміжним можуть бути різні ссавці, у тому числі й людина. Дуже часто проміжними хазяями є гризуни.

У людини інвазія часто буває безсимптомною, але може викликати важкі наслідки у випадку погіршення імунітету. Також дуже небезпечним є зараження вагітних жінок, бо проникнення інвазії у плід може порушувати процеси розвитку. Характерною особливістю цього паразита є здатність змінювати поведінку свого хазяїна, зокрема і людини.

Розмноження в клітинах

крові

Розмноження в клітинах печінки

Мал. 66.1. Життєвий цикл збудника малярії

Мал. 66.2. Трипаносоми в крові людини

Сонна хвороба

Сонна хвороба, або африканський токсоплазмоз, є небезпечним протозойним захворюванням, збудник якого — одноклітинний паразит із роду Трипаносома (Trypanosoma) (мал. 66.2). Представники цього роду можуть бути збудниками не тільки сонної хвороби, але й інших трипаносомозів (наприклад, хвороби Шагаса). Переносником сонної хвороби є муха цеце. Інші трипаносомози можуть переноситися іншими комахами. Так, хворобу Шагаса переносять кровосисні клопи.

Сонна хвороба є дуже тяжким захворюванням із високим ризиком загибелі хворого. Основна причина смерті — ураження центральної нервової системи.

Лейшманіози

Лейшманіози — це група захворювань, збудниками яких є представники одноклітинних еукаріотів із роду Leishmania. Крім людини, ці паразити уражають й інших ссавців (гризунів, собак, коней тощо). Захворювання поширюється через укуси москітів. Як і у випадку малярії, основним хазяїном плазмодію є комахи, а людина — це проміжний хазяїн. Паразити в організмі людини уражають переважно клітини макрофагів. Залежно від виду лейшманій осередки інвазії можуть

Ключова ідея

Збудниками протозойних захворювань є одноклітинні еукаріотичні організми. До цієї групи належать такі небезпечні захворювання, як малярія, токсоплазмоз, амебна дизинтерія, сонна хвороба тощо. Деякі з них, наприклад малярія, є причиною високої смертності в цілій низці країн.

Джгутикова форма (передається від москіта до людини)

Безджгутикова форма (передається від людини до москіта)

Мал. 66.3. Лейшманії та їхній вплив на організм людини

утворюватися на шкірі або у внутрішніх органах людини (мал. 66.3).

Зоною поширення лейшманіозів є тропічні регіони Євразії, Африки та Америки — місця поширення москітів. Щорічно на лейшманіоз хворіє приблизно 2 мільйони людей. А всього в зоні ризику проживає приблизно 380 мільйонів.

Профілактика протозойних інфекцій

Заходи профілактики протозойних інвазій побудовані на особливостях життєвого циклу паразита. Їх дотримуються, щоб запобігти зараженню. Тому для тих інвазій, які передаються аліментарним шляхом (наприклад, амебна дизентерія), найкращий захід профілактики — дотримання правил особистої гігієни. Захворювань, які передаються статевим шляхом, можна запобігти, утримуючись від випадкових статевих контактів.

Із паразитами, які поширюються за допомогою переносників, можна боротися, роблячи переніс неможливим. Наприклад, уникаючи районів, де поширена муха цеце (для сонної хвороби), або використовуючи протимоскитні сітки і репеленти (для профілактики лейшманіозів). Для запобігання захворюванням на малярію часто обробляють території інсектицидами, що знищують малярійних комарів.

Запитання та завдання

1. Раніше на території України малярія траплялася досить часто. Чи можливе повернення цього захворювання до нашої країни? 2. Складіть перелік заходів, які дозволять суттєво знизити ризик захворювання протозойними інвазіями за умови їх дотримання.

§ 67. Боротьба з гельмінтозами

Поміркуйте

Чому деякі паразитичні черви можуть кілька років жити в кишечнику людини, не викликаючи серйозних симптомів захворювання?

Згадайте

Гельмінти та гельмінтологія

Паразитичних червів називають гельмінтами, а науку, що їх вивчає,— гельмінто­ логією. Серед гельмінтів найбільш поширеними є представники плоских та круглих червів. Трапляються і представники кільчастих

червів, такі як п’явки. Згідно з даними ВООЗ, приблизно половина населення нашої планети заражена тим чи іншим гельмінтом.

Сисуни

До плоских червів належать сисуни. Їх близько 4 тис. паразитичних видів. Тіло червів покрите щільною оболонкою — кутикулою, є органи прикріплення: гачки, присоски, шпильки тощо. Добре розвинена статева система. Складні цикли розвитку дають змогу паразитам проникати в тіла хазяїв, яких може бути декілька, й успішно розселятися. До сисунів належать печінковий сисун, котячий сисун (котяча двоустка), кров’яний сисун (кров’яна двоустка) та інші види.

Сисуни уражають переважно органи травного тракту. Так, збудники фасціольозу та

опісторхозу зазвичай живляться тканинами печінки. Але котячий сисун паразитує також у протоках підшлункової залози. Шистосоми уражають вени кишкового тракту та сечовидільної системи.

Різні види цих гельмінтів поширені

врізних регіонах. Фасціольоз поширений по всьому світі, але найчастіше трапляється

впомірних регіонах. Опісторхоз переважно поширений на території Євразії, а шистосомоз є хворобою тропічних регіонів. За розміром економічної шкоди шистосомоз поступається тільки малярії. Це захворювання виявлено більш ніж у 200 мільйонів людей.

Стьожкові черви

Серед стьожкових червів, яких називають ціп’яками, близько 3 тис. паразитичних видів, які живуть у кишечнику різних тварин і людини. Найбільш відомими представниками цього класу є бичачий ціп’як, свинячий ціп’як, стьожак широкий, ехінокок. Їхнє тіло, вкрите кутикулою, складається з члеників, яких може бути понад 1000. У дорослих червів, котрі живуть у кишечнику, постійно утворюються нові членики, а зрілі, заповнені яйцями, виводяться назовні з фекаліями. За добу назовні від однієї особини виходять мільйони яєць.

Для ехінокока людина є не основним, як для інших стьожкових червів, а проміжним

Ключова ідея

Черви, які паразитують на людині, переважно належать до представників або плоских, або круглих червів. Деякі паразитичні плоскі та круглі черви можуть тривалий час мешкати в тілі людини без видимих проявів. Але зараження іншими паразитичними червами із цих груп може бути смертельно небезпечним.

хазяїном. Його основні хазяї — представники родини Собачі. Тому цей паразит в організмі людини оселяється не в кишечнику, а в інших органах (печінці, мозку тощо), що суттєво погіршує їхній стан і може стати причиною смерті.

Круглі черви

Серед круглих червів є такі паразити людини, як гострики, трихінели, філярії, аскариди. Деякі з них завдають досить незначної шкоди людині, і зараження ними майже непомітне. Інші (наприклад, аскариди і трихінели) можуть становити велику небезпеку і навіть призводити до загибелі людей.

Аскариди спричиняють тяжке захворювання, унаслідок якого організм отруюється виділеннями аскарид, потерпає від нестачі поживних речовин. Аскарида живе в кишечнику людини, вона не має органів прикріплення, тому весь час рухається проти плину рідини. Аскарида є роздільностатевим організмом. У кишечнику однієї людини може жити кілька аскарид. Якщо цих гельмінтів буде надто багато, то це може призвести до розриву кишечника і ймовірної загибелі людини.

Гострики є дрібними гельмінтами до 12 мм завдовжки. Вони є одним із найбільш поширених видів. Найчастіше гострики уражають дітей, оскільки ті не так ретельно дотримуються правил особистої гігієни. А основний спосіб потрапляння гострика в організм — через брудні руки під час їжі.

Запитання та завдання

1. Які переваги може надавати паразитичним червам наявність проміжного хазяїна? 2. Запропонуйте перелік заходів, що дозволять запобігти зараженню паразитичними червами.