Наше здоровье в наших руках

2.18 УРОК БИОЛОГИИ

Тема «Вирусы. Профилактика вирусных инфекций»

Презентация

Цели:

–Ознакомление с представителями Царства Вирусов.

–Профилактика вирусных инфекций.

Задачи:

–Предоставить учащимся достоверную информацию о видах вирусов, их особенностях, механизме действия на организм, особенностях ВИЧ.

–Информировать о способах защиты организма от вирусных инфекций, прежде всего от ВИЧ-инфекции.

Из истории вопроса

Вирусы – это неклеточные формы жизни. Перевод с латыни – «яд». Открыты на рубеже XIX–XX века (вирус табачной мозаики – в 1892 г. Дмитрием Иосифовичем Ивановским). Всего описано около 500 видов вирусов животных и около 300 вирусов растений (известно порядка 1500 видов вирусов).

Вирусное заболевание – оспа – было описано древними индийцами и китайцами, 40% больных погибало. Порой оспа лишала зрения или обезображивала население целых стран. В VI в. н. э. эпидемия оспы спасла от уничтожения Мекку, поразив осаждавших ее эфиопов. Особенно она опасна для людей с 0 группой крови (к ним относилось большинство индейцев)

– выживали 4 из 1000. Англичанин Эдвард Дженнер разработал метод вакцинации и первую вакцину от оспы (1796 г.), вводя человеку неопасный для него вирус коровьей оспы. В 1967 г. число заболевших было более 2 млн., в 1971 г. зарегистрирован последний случай заболевания в Америке, в 1980 г. Всемирная организация здравоохранения объявила о том, что оспа побеждена окончательно во всем мире. После этого у родившихся детей уже нет характерной «рябинки».

ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) был открыт в 1983 г. независимо в двух лабораториях – Институте Пастера (Франция) и Национальном институте рака (США). В 2008 г. Люк Монтанье и Франсуаза Барре-Синусси были удостоены Нобелевской премии в области физиологии и медицины за открытие вируса иммунодефицита человека.

Всего в мире около 40 миллионов человек живут с ВИЧ-инфекцией. Более двух третей из них населяют Африку к югу от пустыни Сахары.

81

Эпидемия началась здесь в конце 1970-х – начале 1980-х. Центром считается полоса, протянувшаяся от Западной Африки до Индийского океана. Больше всего носителей ВИЧ в ЮАР – около 5 миллионов. За исключением стран Африки быстрее всего ВИЧ распространяется сегодня в Центральной Азии и Восточной Европе. Первый случай ВИЧ-инфекции в СССР был обнаружен в 1986 году. С этого момента начинается так называемый период зарождения эпидемии. Первые случаи ВИЧ-инфекции среди граждан СССР, как правило, происходили вследствие незащищенных половых контактов с африканскими студентами в конце 70-х годов XX века. Сегодня количество заражённых увеличивается, в основном, за счёт наркоманов. Около 60% случаев ВИЧ-инфицирования среди россиян приходится на 11 из 86 российских регионов, среди которых Ленинградская область и Санкт-Петербург.

Виды вирусов:

●Возбудители заболеваний человека: СПИДа (синдрома приобретённого иммунодефицита), гриппа, гепатита, краснухи, энцефалита, герпеса, кишечных инфекций, кори, свинки, ветрянки; вирусы, участвующие в злокачественном перерождении клеток, провоцирующие онкологические заболевания.

●Возбудители заболеваний животных: бешенства, ящура, чумы.

●Возбудители заболеваний растений: мозаичной болезни табака, томатов, огурцов, скручивания листьев картофеля.

●Бактериофаги – могут быть и вредными, и полезными – например, вирусы-пожиратели бактерий (дизентерийной палочки, брюшного тифа, вибриона холеры).

●Вирусы, борющиеся с болезнями растений и регулирующие численность животных (например, численность кроликов в Австралии, гусениц на люцерне в Калифорнии, жуков-пилильщиков в Канаде).

Отличительные черты вирусов:

●Малый размер (20–300 нм, для сравнения, у самых мелких клеток – эритроцитов – 7000–8000 нм), проходят через мельчайшие фильтры.

●Симметричные, состоят из повторяющихся элементов.

●Являются частицей ДНК или РНК (от этого их деление на ДНКсодержащие и РНК-содержащие), заключенной в белковую оболочку (капсид), которая защищает нуклеиновые кислоты вируса от разрушительных ферментов клетки. Нобелевский лауреат П. Медавар: «Вирусы – это плохие новости в упаковке из белка». Могут быть покрыты снаружи фрагментом мембраны клетки-хозяина.

●Не способны к самостоятельной деятельности. Вирусы – внутриклеточные паразиты, как правило, определенного вида: гепатит → печень; грипп → эпителий слизистой оболочки верхних дыхательных путей. У них есть специальные белки на поверхности, по которым их узнают рецепторы клетки-хозяина. Они не обладают собственным обменом веществ, используют обмен клетки-хозяина, уничтожая ее.

82

ВИЧ: размеры 100–120 нм; сферическая частица, имеет капсид в виде конуса, внутри капсида – две нити РНК и вирусные белки. Капсид окружён белковой и липидной оболочками.

Механизм действия вируса

Вирусная ДНК или РНК, проникнув в клетку хозяина, взаимодействует с генетическим аппаратом. Клетка, сама того не желая, ферментами разрушает белковую оболочку вируса, освобождает его НК и в цитоплазме начинает сборку вирусных частиц (его генома и оболочки). В результате пораженная клетка может «лопнуть», и из нее выходит большое число вирусных частиц; иногда вирусы выделяются постепенно, клетка живет долго. Поразительно, что вирусы, размеры которых в десятки, а иногда и в сотни раз меньше клеток, так уверенно распоряжаются «клеточным хозяйством». Беспардонно используя вещества и энергию клетки для собственного размножения, они нарушают ее обмен веществ и приводят ее к гибели.

Некоторые вирусы (фаги) имеют выросты и нити для впрыскивания генетического материала в клетку (так как в толстые клеточные стенки бактерий затрудняют проникновение внутрь).

Принцип действия онкогенных вирусов: вирусная РНК → синтез ДНК (вирусной) → встраивание в хромосому клетки-хозяина (интеграция), возникает провирус (может существовать в скрытой форме долго, передаваться от родителей потомкам). Канцерогенные факторы (облучение, табачный дым, бензол, продукты переработки нефти и др.) могут активировать провирус, возникает злокачественная трансформация. Поведение злокачественных клеток асоциально, в отличие от остальных – они «игнорируют общество», не слышат команд, делятся до бесконечности, не обращают внимания на соседей, передвигаясь с места на место, возникают метастазы.

ВИЧ: попадая в организм человека, ВИЧ заражает определённые типы клеток (особенно CD4 + лимфоциты). Проникнув в них, вирус начинает активно размножаться. Это, в конечном счёте, приводит к разрушению и гибели зараженных клеток. Присутствие ВИЧ со временем вызывает нарушение иммунной системы из-за избирательного уничтожения им клеток, ответственных за иммунитет. Вышедшие из клетки вирусы внедряются в новые, и цикл повторяется. Постепенно число CD4+ лимфоцитов снижается настолько, что организм не может противостоять возбудителям инфекций, которые не опасны или мало опасны для не инфицированных данным вирусом людей.

В настоящее время не существует методов лечения, позволяющих полностью излечить больного ВИЧ-инфекцией. Однако имеется возможность остановить размножение вируса в организме и тем самым не только остановить прогрессирование заболевания, но и добиться восстановления иммунной системы, улучшения качества жизни у большинства больных. Жизненно важно своевременно и регулярно принимать антиретровирусные

83

препараты. В нашей стране реализуется Национальный проект «Здоровье» по направлению «Профилактика ВИЧ-инфекции, гепатитов В и С, выявление и лечение больных ВИЧ».

Достоверные случаи излечения от ВИЧ-инфекции в мире не зарегистрированы, вместе с тем, современные методы лечения позволяют существенно продлить жизнь пациента и улучшить качество жизни людей, живущих с ВИЧ, СПИД. До настоящего времени не разработаны ни профилактическая, ни лечебная вакцины, доказавшие свою эффективность.

Профилактика и лечение вирусных заболеваний

Вероятность встреч с вирусами разных типов различна. С возбудителями гриппа, ОРЗ, герпеса, свинки, кори контакты практически неизбежны (вероятность от 90 до100%). С возбудителями ВИЧ, гепатита, краснухи, бешенства контактов можно избежать. Особо высокой чувствительностью обладают дети младшего и старшего возраста. Взрослых особей они поражают значительно реже, но активизируются по отношению к пожилым людям. Вирусы – постоянные путники человека от рождения до старости, в среднем, 7 лет из 70 он болеет вирусными заболеваниями.

Попадая в организм, вирусы встречают активно противодействие – начинает вырабатываться белок интерферон, в работу включается иммунная система. На ограничение распространения вирусов работает, в том числе,

ивоспалительная реакция – повышение температуры и кислотности среды. В младенческом возрасте ребёнок получает так называемый пассивный иммунитет с молоком матери, которое защищает наиболее уязвимое для инфекций место – кишечник. Вот почему такое значение придаётся грудному вскармливанию.

На уровень защиты организма влияют много факторов (возраст, питание, погодные условия, стресс, наследственность и т. д.). В зависимости от этого, попадая на более или менее благоприятную почву, вирусы либо активно размножаются, что приводит к развитию болезни, либо размножаются вяло,

иих присутствие может практически не проявляться. Некоторые вирусы, попадая под иммунную атаку, способны видоизмениться, чтобы выжить – всем хорошо известна изменчивость вируса гриппа.

Учащимся рекоментуется самим предложить общие профилактиче-

ские меры вирусных заболеваний.

Свирусными заболеваниями борются либо вакцинацией, либо лекарственной терапией.

Самым испытанным и надёжным является метод вакцинации. Про вакцину против оспы уже упоминалось выше. Вторая противовирусная вакцина была создана Л. Пастером против бешенства (1885 г.). Вакцина обычно представляет собой убитые или ослабленные вирусы, которые не вызывают заболевание, но создают активный иммунитет (невосприимчивость к данному виду вирусов). Иногда вводят сыворотки, полученные из крови людей или животных, перенесших заболевание и потому содержащие белкиантитела, придающие пассивный иммунитет.

84

Учащимся предлагается вспомнить, какие прививки им делали, и ответить на вопрос: почему до сих пор так распространены вирусные ин-

фекции? (Невозможно сразу всех людей привить от всех 500 вирусов; в случае некоторых заболеваний, таких как грипп, ОРВ, вызываемых многими вирусами, универсальная вакцина невозможна, вакцинация может обе-

спечить лишь снижение заболеваемости).

Лекарственная терапия своей целью ставит не предупреждение вирусных инфекций, а их лечение. Для этого применяют интерферон, подавляющий размножение вирусов, проникших внутрь клеток, сульфаниламидные препараты и антибиотики.

Учащимся предлагается ответить, каковы недостатки лекарственной противовирусной терапии? (Так как вирусы живут и размножаются за счет ресурсов клетки, воздействие на вирус невольно сопровожда-

ется нарушением обмена веществ клетки, то есть препараты, подавляю-

щие активность вируса, негативно сказываются и на жизнедеятельности клетки-хозяина).

Очевидно, что лучше предотвратить инфекцию, чем лечить. Основными мерами профилактики большинства вирусных инфекций являются вакцинация и соблюдение гигиенических мер. Также повышению иммунитета способствуют рациональное питание, витаминизация, закаливание, ограничение и исключение контактов с носителями инфекции. Безусловно, у каждой инфекции есть свои специфические меры (например, тщательное мытьё фруктов, овощей, отказ от употребления сырого мяса и рыбы во избежание кишечных инфекций, отказ от использования чужих помад, общих сигарет, тщательное мытье рук с мылом для избегания герпеса).

ВИЧ: возбудитель передается от человека к человеку половым путем, при переливании инфицированной крови и пересадке донорских органов и тканей, использовании загрязненного инструментария при медицинских и немедицинских манипуляциях (например, татуировок), внутривенном введении наркотических средств; от матери к плоду во время беременности и родов, к ребенку при грудном вскармливании. Поэтому методы профилактики ВИЧ очевидны – избегание случайных и незащищённых сексуальных контактов, отказ от употребления наркотиков, строгий контроль за инструментарием, обследование доноров и донорских препаратов.

85

2.19ВАРИАТИВНЫЙ МОДУЛЬ К УРОКУ БИОЛОГИИ

Тема «Развитие организмов»

Презентация

Цели:

–Направить мыслительную деятельность учащихся на установление взаимосвязей между собственным здоровьем и здоровьем будущего потомства.

–Попытаться сформировать установку на отказ от употребления вредных веществ, особенно в дородовой и послеродовой период.

Задачи:

–Акцентировать внимание на важности обеспечения благоприятных внешних условий в период раннего развития организма для онтогенеза в целом.

–Предоставить информацию о последствиях употребления токсинов, содержащихся в табачном дыму и алкоголе, на организм матери и плода.

Содержание:

1. Изучая тему «Индивидуальное развитие организмов», особое внимание необходимо уделить влиянию внешних условий на раннее развитие организмов. Хорошо известен факт, что у многих болезней, которые сопровождают человека в течение всей жизни, «ноги растут» из детства, а часто и из внутриутробного развития. Потому так велика ответственность будущих родителей за здоровье потомства.

Живые организмы существуют в постоянно изменяющихся внешних условиях и должны постоянно приспосабливаться к этим переменам. У высших позвоночных, особенно у млекопитающих, это достигается способностью к саморегуляции, которая обеспечивается высоким развитием нервной, иммунной, кровеносной, эндокринной, пищеварительной систем. Способность к саморегуляции не даётся при рождении, а формируется постепенно, и поэтому в эмбриональный и постэмбриональный период организмы наиболее уязвимы для вредных факторов. Конечно, природа позаботилась о защите зародыша – или посредством специальных защитных оболочек с питающими тканями, или самим материнским организмом. Однако от того, в каких окружающих условиях окажется зародыш, зависит его индивидуальное развитие, а иногда и жизнь. Достаточно вспомнить о статистике рождения организмов с различными уродствами,

87

нарушениями и отклонениями в умственном и физическом развитии в экологически неблагополучных зонах.

У человека развитие эмбриона происходит в материнском организме, и все питательные вещества он получает непосредственно от него. Именно поэтому при употреблении беременной женщиной табака, алкоголя или наркотиков она «подкармливает» этой же отравой и плод. Введение токсинов в организм приводит к угнетению клеточного дыхания, к недостаточному снабжению зародыша кислородом. Это сказывается на развитии всех органов и тканей эмбриона, и особенно чувствительна нервная ткань. Именно поэтому беременных женщин, употребляющих никотин, алкоголь и другие психоактивные вещества, относят к группе риска. В последние годы и в западных странах, и в России наблюдается значительный прирост курящих среди беременных женщин. Россия – один из лидеров в мире по употреблению крепких алкогольных напитков, к сожалению, не редок женский алкоголизм. Последствия влияния наркотиков на организм беременной женщины и плода намного катастрофичнее, чем влияние никотина и алкоголя. Достаточно оценить воздействие хотя бы последних двух факторов, чтобы понять, насколько сильна связь между тем, в каких условиях проходит эмбриональный и постэмбриональный период организма, и состоянием его здоровья в будущем.

2. Курение во время беременности связано с целым рядом негативных воздействий. Оно во много раз увеличивает риск возникновения различных осложнений как в организме будущей матери, так и ребёнка в её утробе. Оксид углерода, содержащийся в табачном дыму, связывается с гемоглобином в крови, превращая его в карбоксигемоглобин, не способный переносить кислород к клеткам тела и к растущему организму малыша. Никотин вызывает спазм сосудов, в том числе и сосудов плаценты, что ведёт к нарушению обмена питательными веществами и кислородом между матерью и плодом.

Курение беременной приводит к:

●маточному кровотечению;

●преждевременному излитию околоплодных вод;

●выкидышу и преждевременным родам (медики считают, что курение становится их причиной в 14% случаев);

●задержке развития плода;

●низкому весу родившихся детей;

●затяжной «желтухе новорожденных»;

●более частым случаям «синдрома внезапной младенческой смерти» (в среднем, на 30% выше, чем у некурящих);

●большей восприимчивости к болезням органов дыхания, большему числу проявлений у детей пневмонии и бронхита, высокому риску развития астмы в младшем возрасте;

●более высокой частоте рождения детей с пороками сердца, дефектами развития носоглотки (заячья губа, волчья пасть – врожденное расщепление неба), с паховой грыжей, косоглазием;

88

●большей склонности ребёнка к курению в зрелом возрасте (риск того, что эти дети попробуют курить не выше, чем у всех остальных детей, но если они начинают, то с большей вероятностью станут страдать от никотиновой зависимости).

Опасность представляет и курящий отец будущего ребёнка. Женщина рискует перейти в разряд пассивных курильщиков, а это значит, что если она находится рядом с курильщиком, то и она, и плод получают все те же вредные вещества, которые содержатся в сигаретном дыму.

Формирование способности к саморегуляции организма продолжается

ив постэмбриональный период его развития. Чаще всего матери, курящие во время беременности, продолжают курить и после рождения ребёнка. Табачный дым продолжает своё токсическое воздействие при вскармливании грудным молоком и при вдыхании воздуха в доме. Жирность грудного молока у курящих матерей обычно низкая. Никотин способен проникать в молочные железы у беременных и кормящих женщин, что приводит к недостаточному образованию молока. Мать очень рано заканчивает кормить ребенка грудью, не обеспечив в достаточной мере растущий организм иммунной защитой материнского молока. Обычно такой ребёнок более подвержен простудным заболеваниям. У малыша нарушается сон, он более капризен.

3. Влияние алкоголя на развитие плода млекопитающих было изучено на примере золотистых хомячков, которым в течение 1–2 мес. вводили около 1 мл 30%-ного этилового спирта с интервалами в 1–2 дня. Эксперимент показал, что алкоголь значительно уменьшает количество яйцеклеток, поступающих в трубы. При этом уменьшалось число оплодотворенных яйцеклеток, была более выражена полиспермия. Как правило, полиспермные яйцеклетки и развившиеся из них зародыши погибают. Но иногда происходит дальнейшее развитие зародыша, при этом возможно возникновение хромосомных комбинаций (2n+1) или других, характерных для хромосомных болезней. Был выявлен ряд характерных изменений после введения однократных доз алкоголя самкам золотистых хомячков в период течки перед спариванием. В этих случаях также обнаруживались погибающие яйцеклетки и зиготы, была выражена полиспермия. Это подчеркивает особое значение действия алкоголя, введенного во время овуляции.

У женщин, употреблявших алкоголь до и во время беременности, выявлены следующие отклонения от нормы:

●нарушение менструального цикла (например, аритмичные месячные);

●выше частота самопроизвольных абортов (почти 30% случаев);

●гибель плода в утробе;

●выше частота ранних и поздних токсикозов;

●раннее отхождение околоплодных вод;

●затяжные и тяжёлые роды;

●чаще применяются методы хирургического родоразрешения;

●большой риск развития кровопотери в родах;

●малый вес новорожденного (34,5%);

89