2. Эволюция органов дыхания

Водные позвоночные – жабры и легкие, наземные – легкие. У всех эмбрионов закладываются жабры, у водных они остаются, у наземных – частично дают скелет гортани. В целом развитие из энтодермы выпячиванием стенки переднего отдела кишечной трубки.

Направление эволюции: увеличение дыхательной поверхности, протяженности воздуховодов.

Рыбы. 4-6 жаберных щелей. Между щелями жаберные дуги с лепестками, покрытыми эпителием и содержащие капилляры. Двоякодышащие имеют ещё и легкие (вспомогательные). Они заглатывают воздух и кислород всасывается в глотке и кишечнике. У кистеперых рыб парный плавательный пузырь как у ископаемых – это гомолог легких.

Амфибии. Их легкие мешковидные и удовлетворяют потребность в кислороде на 20-40%, дыхание в основном кожное.

Рептилии. Легкие тоже мешковидные, но с перегородками, дыханию способствует грудная клетка, есть трахея с бронхами (главными и 1-го порядка).

Птицы. Легкие губчатые, воздуховоды делятся: трахея ® главные бронхи ® вторичные бронхи ® бронхиолы. Часть бронхиол открывается в воздушные мешки (это двойное дыхание: кислород усваивается на вдохе и на выдохе, в самих мешках–нет). Отсюда высокий уровень метаболизма, t⁰_тела = 40-42⁰С.

Млекопитающие. Легкие тоже губчатые, с бронхиальными деревьями. В бронхах мерцательный эпителий со слизистыми железами и ресничками. В воздухопроводах воздух согревается и увлажняется, очищается. Наименьший проход – бронхиола, на ней висит ацинус с альвеолами. Площадь легких человека S = 90 м², отношение площади легких к площади тела – 100:1 (у амфибий – 2:3). Для засасывания воздуха имеется мышечная диафрагма.

ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНОВ ВЫДЕЛЕНИЯ

Выделительную функцию имеют многие системы органов: дыхательная, пищеварительная, кожа. Но главное – почки.

В эволюции шла последовательная смена трех типов почек: pronephros, mesonephros, metanephros.

Предпочка (пронефрос, головная почка) закладывается у всех позвоночных в передней части тела. Состоит из 4-6 канальцев, каждый из которых начинается воронкой и открывается в целом. Это примитивно, моча частично отравляет организм.

Более совершенна первичная почка (мезонефрос, туловищная). В ней дальнейшее сближение кровеносной и выделительной систем: клубочек капилляров лежит ближе к почке, в особой капсуле с двойными стенками (капсула Шумлянского-Боумена), между стенками полость, куда фильтруется первичная моча. Фильтрация возможна из-за большего диаметра приносящих сосудов, чем выносящих. Вся система из сосудов, чудесной сети и чашечки -мальпигиево тельце. Часть канальцев первичной почки имеет воронки (нефростомы). По каналу моча попадает в клоаку или другое вместилище. Некоторое количество мочи из нефростома попадает в целом. Закладывается мезонефрос позади головной почки.

Вторичная почка (метанефрос, тазовая почка) наиболее сложно устроена. Закладывается в области поясничных сегментов и содержит примерно 1 млн. канальцев - нефронов. Каждый нефрон состоит из мальпигиева тельца и канальцев (извитых 1-го порядка, прямых - петля Генле, извитых 2-гопорядка), кроме этого – собирательные канальцы.

Фильтрационно-резорбционная теория

1. Фильтрование первичной мочи (100-180 л), содержащей много ценных веществ: сахаров, витаминов, солей, гормонов, аминокислот.

2. Резорбция – обратное всасывание воды и ценных веществ, требующее много энергии (до 10% всей энергии организма).

3. Направление вторичной мочи в лоханку и далее в мочеточник и мочевой пузырь (у птиц его нет). Выводится моча через клоаку, самостоятельное мочеиспускательное отверстие есть только у млекопитающих.

У рептилий нет петли нефрона, первичной мочи у них образуется меньше. Низшие позвоночные: закладываются пред- и первичная почки, функционирует только последняя (первая - частично у круглоротых). У высших позвоночных закладываются все три типа почек, во взрослом состоянии функционирует вторичная. У сумчатых – клоачная почка.

Направление эволюции: последовательная смена 3 типов почек, увеличение выделительной поверхности, совершенствование обратного всасывания, дифференцировка выделительных протоков, совершенствование элементарных единиц почек.

ЭВОЛЮЦИЯ ПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ

У эмбрионов закладываются вольфов и мюллеров каналы, разными путями у низших и высших позвоночных.

Низшие: каналы образуются при расщеплении первичнопочечного канала. Канал предпочки – мюллеров, канал первичной почки – вольфов. У самок из мюллерова – яйцевод, из вольфова – мочеточник. У самцов из вольфова мочеточник и проводник семени, мюллеров редуцируется.

Высшие: мюллеров канал образуется из мезодермы, после этого вольфов из первичнопочечного канала. У самок из мюллерова – яйцевод (матка, влагалище и др.), из вентральной части вольфова – гонады (половые железы); таким образом, гонады и яйцевод разделены, мочеточник развивается заново. У самцов мюллеров канал редуцируется, из вольфова – семяпровод; мочеточник развивается заново из задней части вольфова канала. Т.о., половая система тесно связана с выделительной. Первичные половые клетки (гонобласты) обособляются очень рано, ещё до образования мезодермы. Источник их развития – нефрогонотом. В большинстве случаев позвоночные раздельнополы.

У сумчатых парное влагалище, у грызунов парны матка и яйцеводы, у человека – только яйцеводы. У самцов низших яички внутри, высших – снаружи.

Направление эволюции: усложнение копулятивных органов и желез (предстательная, куперова, бартолиевы и др.). специализация желез, переход от наружного осеменения к внутреннему.

Аномалии: изменение числа и месторасположения закладок (одна или много почек), гетеротопия (неестественное положение почек), двурогая матка, двойная матка, неопущение яичек.

ЭВОЛЮЦИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Развитие происходит из эктодермы, нервная трубка с невроцелем дифференцируются в спинной мозг и головные мозговые пузырьки. Сперва закладываются три пузырька, затем передний и задний делятся пополам (поперек). Из этих 5-ти пузырьков развиваются отделы мозга. В дальнейшем образуется периферическая нервная система, но деление на ц.н.с. и нервы условно. Нервы бывают а) черепно-мозговыми и б) спинномозговыми. У низших позвоночных черепно-мозговых нервов 11 пар, а у высших – 12 пар. Вегетативная нервная система иннервирует органы (делится на симпатическую и парасимпатическую системы).

Направление эволюции: прогрессивное усложнение 5-ти отделов головного мозга (по уровню организации и условиям жизни), изменение типа мозга: ихтиопсидный ® зауропсидный ® маммальный. Появление коры мозга, увеличение числа нейронов (борозды и извилины), появление изгибов мозга, усложнение объемной структуры, совершенствование межнейронных связей.

Рыбы. Мозг развит слабо. Передний мозг – обоняние, промежуточный (эпифиз + гипофиз) мал, средний хорошо развит. Главную роль играют задние отделы мозга – это ихтиопсидный тип.

! Продолговатый мозг у всех позвоночных выполняет одни функции!

Амфибии. Передний мозг делится надвое и прогрессивно развит (обоняние), промежуточный виден на препарате (характерное отличие), у среднего мозга и мозжечка наблюдается регресс.

Рептилии. Прогресс переднего мозга (обоняние), за счет дна (полосатые тела) появляется кора (!) – послойное расположение нейронов – два островка древней коры. Медиальный островок ответственен за обоняние, латеральный не работает. Мозжечок развит лучше, средний мозг – только зрение. Ведущим является дно переднего мозга – это зауропсидный мозг.

Птицы. Увеличение переднего мозга за счет дна (также зауропсидный мозг), средний неплохо развит, очень хорошо развит мозжечок, который даже имеет складки.

Млекопитающие. Преобладает передний мозг за счет крыши (маммилярный мозг). У некоторых появляются складки, борозды. Появляется новая кора, а старая уходит внутрь мозга (аммонов рог); новая занимает поверхность мозга, многослойна, выполняет аналитические функции. На препарате видны только средний мозг и мозжечок. Средний выполняет функции переключателя – содержит тела вставочных нейронов. Мозжечок развит хорошо, имеет два полушария и центр. У мозжечка 3 слоя коры, а у переднего мозга – до 6 слоев.

Изгибы мозга:

1. теменной, появляется у рыб;

2. затылочный, появляется у рептилий;

3. Мостовой, появляется у млекопитающих.

Изгибы придают мозгу сложную объемную конфигурацию, при которой отделы располагаются в несколько этажей. Имеет место асимметричность мозга, т.е. разные полушария – разные функции. Левое полушарие – абстрактное мышление. Правое – образное.

ЭВОЛЮЦИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ

В эту систему входят железы, выделяющие свои секреты в кровь. Открыл их в 1855 году Клод Бернар. Вещества, выделяемые ими, назвали гормонами. Это биологически активные вещества, действующие на организм в небольших количествах и обладающие высокой специфичностью и избирательностью действия на органы-мишени. Циркулируют в крови, и, хотя их действие намного медленнее. Чем у нервной системы, они также строго адресованы. Со времени открытия изучено много гормонов, их химическая природа очень разнообразна, их научились получать искусственно (биотехнологии).

Различают железы с чисто внутренней секрецией и смешанные.

Железы внутренней секреции: гипофиз, щитовидная, паращитовидная, надпочечники.

Железы смешанной секреции: поджелудочная, яичники, тимус, плацента.

Имеются также отдельные специализированные клетки и скопления, их гормоны в основном местного действия.

Гипофиз соединен с промежуточным мозгом, который называется гипоталамусом ("надбугорье"), осуществляет связь между нервной и эндокринной системами. Лежит под основанием мозга – нижний мозговой придаток. Различают 3 доли гипофиза: аденогипофиз – передний (железистый), промежуточный – средний, нейрогипофиз – соединен воронкой с промежуточным мозгом.

Круглоротые. Гипофиз – выпячивание эктодермы над верхней губой формируется в гипофизарный мешок (только передняя доля.

Рыбы. Из крыши ротовой полости образуется гипофизарный карман, а из него – передняя и средняя доли, далее от промежуточного мозга отрастает воронка глиального состава, по которой отростки нейронов гипоталамуса проникают в среднюю долю гипофиза.

Амфибии. В связи с сухопутностью у них происходит прогресс в строении гипофиза, а именно появление задней доли, регулирующей водный баланс. Она называется нейрогипофизом и развивается из воронки. В гипоталамусе образуется антидиуретический гормон (АДГ), который в виде гранул спускается в нейрогипофиз и накапливается там.

Высшие (Амниоты). Разделение гипофиза сохраняется, совершенствование задней доли продолжается, как и связи гипофиза с гипоталамусом. Возникают системы: гипоталамоаденогипофизная и гипоталамонейрогипофизная.

Нарушения функций: при избытке гормонов передней доли с детства развивается гипофизарный гигантизм с сохранением пропорций, при их недостатке – гипофизарная карликовость, при избытке тех же гормонов у взрослого – акромегалия, при недостатке – истощение или ожирение. От гормонов средней доли зависит пигментация кожи, отсюда различные нарушения пигментации. Нейрогипофиз выделяет вазопрессин (АДГ), который уменьшает диурез и повышает АД, при его недостатке развивается несахарный диабет.

Эпифиз – вырост крыши промежуточного мозга.

Круглоротые. Эпифиз имеет глазоподобное строение.

Амфибии. Эпифиз редуцирован.

Млекопитающие. В виде шишковидной железы, её гормон тормозит деятельность половых желез и формирование вторичный половых признаков. При удалении эпифиза происходит раннее половое созревание еще до достижения репродуктивного возраста.

Щитовидная железа – непарный выступ брюшной части глотки, отделившийся как пузырек, его стенки стали фолликулами (это пузырьки со стенками из кубического эпителия, в полости которого накапливается коллоид с тироксином).

Рыбы. Щитовидка охватывает брюшную аорту. У двоякодышащих она разделена на на две части.

Амфибии. Щитовидка парная, в области подъязычного аппарата.

Рептилии. Непарная, двухлопастная, под трахеей.

Птицы. Двухлопастная, в области бронхов. (у основания).

Млекопитающие. Двухлопастная, в области гортани, может раздваиваться.

Направление эволюции: изменение положения, увеличение числа долей, появление перешейка. При недостатке тироксина в раннем возрасте – кретинизм: карликовость, нарушение пропорций, задержка психического развития, нарушение всех видов обменов. При недостатке его у взрослых – миксидия: выпадение волос, снижение возбудимости нервной системы. При избытке тироксина – базедова болезнь: дрожание пальцев, повышение обмена и возбудимости нервной системы, резкое исхудание, пучеглазие.

Паращитовидные железы у наземных развиваются как брюшная часть 2-го и 3-го жаберных карманов. У млекопитающих их закладки сдвигаются на спинную сторону тимусом, они тесно связаны с щитовидной железой (под одной капсулой).

Тимус – парный лимфоидный орган, развивающийся из выступа энтодермального эпителия спинной части жаберных мешков в отдельный образования – полоски с полостями, из которых растут лимфоидные образования.

Рыбы. Зачатки тимуса развиваются из всех 6-ти пар жаберных мешков.

Амфибии, Рептилии, Птицы. Развиваются только 2-я и 3-я пары.

Млекопитающие. Развитие тимуса из выростов 3-х первых пар мешков между сердцем и грудиной. До периода половой зрелости участвует в формировании вторичных половых признаков, затем редуцируется.

Надпочечники закладываются как 2 органа, у взрослых – из мозгового и коркового вещества, на верхних полюсах почек. Корковое вещество развивается из утолщения эпителия брюшины, мозговое – из нервных ганглиев (симпатических).

Низшие. Будущее мозговое и корковое вещество во множестве образуется во многих органах. У амфибий впервые между ними появляется связь.

Высшие. Происходит соединение в сложный орган.

Мозговое вещество выделяет адреналин и норадреналин, регулирующие просвет сосудов, распад гликогена, АД, работу сердца. Корковое – кортикостероиды (примерно 40 видов) {кортизон и гидрокортизон препятствуют воспалительной реакции}. При лечебном приеме гормонов надпочечников может произойти атрофия желез.

ЭВОЮЦИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Её функция – иммунитет, т.е. способность организма защищать собственную целостность и биологическую индивидуальность (невосприимчивость, резистентность). Защита от вирусов, микроорганизмов и всех генетически чужеродных организмов и веществ. Защита то собственных мутировавших клеток. Ежесуточно иммунологический надзор уничтожает 1 млн. клеток с мутациями.

Инфекционный иммунитет:

1. естественный:

- врожденный;

- приобретенный;

2. искусственный:

- активный,

- пассивный

1. Неспецифические механизмы иммунитета: защита границ с окружающей средой (эпителий, слизистые), бактерицидные свойства секретов (молочная кислота, лизоцим), неспецифические белки крови, запускающие специфические реакции, вирусостатический интерферон.

2. Специфический иммунитет – распознание, переработка и уничтожение чужих белков иммунной системой. Органы этой системы: тимус, красный костный мозг, селезенка, лимфоузлы, лимфоидная ткань, в них образуются или присутствуют иммунные клетки – иммуноциты (главные иммунокомпетентные клетки: Т- и В-лимфоциты). Иммунный ответ – совместная реакция всех типов иммуноцитов.

Круглоротые. Вилочковой железы нет, есть антитела, отторжение трансплантата.

Рыбы. Есть тимус, антитела, плазматические клетки.

Амфибии, Рептилии. Все иммунные органы: тимус, селезенка, лимфоузлы.

Амфибии. Новый иммунный орган – фабрициева сумка (с лимфоидными скоплениями).

Млекопитающие. Гомолог фабрициевой сумки – червеобразный отросток.

Этапы эволюции: у всех многоклеточных есть фагоцитоз (неспецифическое уничтожение). Клеточный иммунитет – уничтожение Т-лимфоцитами (у позвоночных). Гуморальный иммунитет – образование антител (тоже у всех позвоночных).

1. Квазиммунное распознавание "свой-чужой" есть уже у примитивных многоклеточных, иммунной памяти нет.

2. Примитивный клеточный иммунитет развит у беспозвоночных, осуществляется целомитами. Есть элементы памяти.

3. Интегрированный клеточно-гуморральный иммунитет наблюдается у позвоночных, резко специфичен, имеет специальные органы, антитела, обладает иммунной памятью.

Элементы иммунной системы по развитию близки выделительной системе, также развиваются из мезодермы.

Направление эволюции: последовательное возникновение фагоцитоза, клеточного, гуморального иммунитета до появления ИКГИ. Усиление иммунного ответа, усложнение структурной и функциональной организации.

Общая паразитология (теория)

Принципы взаимодействия паразитов и хозяев на уровне особей

План.

1. Основные формы биотических связей (в антропобиогеоценозах - АБГЦ).

2. Паразитизм как биологический феномен.

3. Специфика среды обитания паразитов.

4. Экологические основы классификации.

Биотические связи – связи между организмами. Суть АБГЦ – на все природные сообщества оказывается прямое или косвенное воздействие человека.

Связи: межвидовые (пищевые цепи), внутривидовые, конкурентные отношения между организмами. Спектр: от нейтрализма (безразличия организмов – понятие чисто теоретическое) до антибиоза (уничтожение одних организмов выделениями других). Промежуточное положение занимает сожительство - симбиоз:

- мутуализм – обоюдополезное сожительство (напр., лишайники);

- синойкия ("общий дом") – проживание одного организма в другом без вреда для последнего;

- комменсализм – нахлебничество (напр., акула и рыба-прилипала, кишечная амеба в человеке);

- паразитизм – один организм использует другой, нанося ему вред;

- хищничество – один организм питается другим (напр., волк и заяц).

Впервые с паразитами столкнулись зоологи и отнесли к ним: простейших, плоских и круглых червей (гельминтов), членистоногих. Кроме этих паразитами являются: вирусы, бактерии, грибы – ими занимается микробиология.

Ученые, внесшие большой вклад в развитие паразитологии: Догель В.А. – советская экологическая школа паразитологии; Павловский Е.Н. – автор учения о природной очаговости трансмиссивных заболеваний, учения о двойственности среды обитания паразитов; Скрябин К.И. – школа гельминтологии, учение о девостации гельминтов; Беклемишев – экологический подход к паразитизму, вместе с Догелем – популяционная паразитология.

Паразитизм – это форма симбиоза, когда один организм (паразит) использует другого (хозяина) как место обитания и источник питания, принося ему вред и не принося пользы.

Паразиты – организмы, использующие другие организмы в качестве источника пищи и среды обитания. При этом регуляция их отношения со внешней средой полностью или частично лежит на хозяине.

Учение об организме как среде обитания создал Павловский. Среда 1-го порядка для внутренних паразитов – органы и ткани хозяина, среда 2-го порядка для них внешняя, на паразита действует косвенно (через хозяина). Т.о., человек является симбиоценозом. В среде 1-го порядка обитают также и симбионты.

Экологическая паразитология изучает динамику взаимоотношений "паразит-хозяин" во времени и пространстве у особей и популяций.

Человек является хозяином для 500 видов паразитов, они классифицируются:

1. - истинные (живущие только паразитизмом);

- ложные (необязательно являющиеся паразитами);

2. - постоянные (относительно и безусловно);

- временные;

3. - внутренние;

- наружные;

4. - моноксенные (с одним хозяином);

- эвриксенные (имеющие несколько хозяев).

Патогенность паразита – не всякое попадание паразита в организм хозяина вызывает болезнь.

Паразит и хозяин на уровне особей образуют единую систему с антагонистическими отношениями: паразит-агрессор питается пищей или тканями хозяина и наносит ему вред, хозяин борется с ним. Эти отношения могут приводить к заболеваниям, и такое свойство называется патогенностью. Т.о., "паразит-хозяин" – это особая биопротиворечивая система, в пределах которой взаимодействие зависит от видовых и индивидуальных свойств и состояний:

1. Паразит и хозяин не влияют друг на друга. Если хозяин не заболевает, но является источником заболевания – паразитоносительство.

2. Паразит патогенен и у Хозяина вызывает заболевание (паразитозы); названия болезней образуют из корня родового названия паразита+суффиксы -оз, -аз, -ез.

3. Защитные механизмы Хозяина создают для паразита неблагоприятные условия и он гибнет.

В процессе эволюции Хозяин и Паразит приспосабливаются друг к другу, чем раньше они встретились, тем меньше противоречий у них. Пример: жители Обь-Иртышского бассейна на 100% заражены опистрохозом, но заболевание у них не наступает (это относится к коренным жителям; у приезжих заражение этим паразитом приводит к заболеваниям в острой форме). Причина - сближение антигенных систем Паразита и Хозяина, первичных структур белка. Патогенность Паразита зависит от вида Хозяина. Вирулентность - конкретная степень патогенности.

Стадии развития Паразита:

- Инвазионная - способна вызывать заражение (финны, цисты, яйца…), может совпадать с патогенной. У человека—окончательного хозяина Паразит находится в организме в половозрелой форме, если же человек является временным хозяином, то Паразит контактирует с ним в личиночной форме.

- Патогенная.

Инфекция- заражение паразитами не-животного происхождения: грибами, бактериями, вирусами.

Инвазия - заражение паразитами-животными.

Заражение может происходить как в любой период онтогенеза, так и в определенный, может зависеть от времени года, суток.

Активная инвазия: паразит активно проникает в хозяина или оставляет потомство на хозяине. Встречается редко.

Пассивная инвазия: паразит проникает в хозяина без усилий со своей стороны, с пищей, например. Это наиболее распространенный способ.

Аутоинвазия - заражение повторно уже пораженного хозяина от самого себя. Необходимо, чтобы инвазионная стадия получалась в организме и могла развиться в этой среде. Примеры: энтеробиоз, тениоз, гименолепидоз. Аутоинвазию разделяют на наружную (с выходом в окр. среду) и внутреннюю (без выхода)

Реинвазия - повторение предыдущих выходов инвазии, приводящих к увеличению паразитов в хозяине.

Как биоявление, паразитизм появился задолго до позвоночных, с появлением разнообразия; первыми паразитами были простейшие. Паразиты-черви появились еще у беспозвоночных, а у позвоночных они развились еще лучше. Эволюционно раньше появились окончательные хозяева, а затем промежуточные. Иллюстрации: в юрском периоде уже существовали черви-паразиты насекомых, в 1200г. до н.э. у египетского фараона были паразиты - кровяные двуустки, коренные перуанцы рисовали больных паразитозами.

Эктопаразиты произошли от хищных предков путем удлинения времени контакта с жертвой-хозяином. Также путем перехода от комменсализма к паразитизму или со специализацией питания - от полифагии к монофагии (чаще кровью).

Эндопаразиты произошли от эктопаразитов: кишечные при случайном заносе эктопаразитов, хищников, нашедших приемлемые условия обитания; кровяные - от кишечных.

В связи с новым образом жизни у паразитов появляются новые приспособления и изменения; упрощение некоторых систем органов (органы чувств, пищеварения…), совершенствование других (органы прикрепления, размножения…). Эволюция их связана с эволюцией хозяина. Паразитолог Рубцов создал учение о филогенетическом параллелизме.

Разнообразие адаптаций:

1. Прогрессивные - появление новых органов: фиксации, питания, размножения.

2. Регрессивные - исчезновение, упрощение органов.

Форма тела соответствует органам, тканям обитания и питания.

Для паразитов характерно сильное развитие половой системы, гермафродитизм, они испытывают трудности с расселением и в ответ на это у них выработался сложный жизненный цикл, устойчивость инвазионных форм.

Паразиты оказывают различные патогенные действия на хозяина:

- Токсическое. Паразит выделяет вредные отходы, секреты желез, это приводит к снижению аппетита, похудению, снижению активности. Сенсибилизация – развитие аллергий на токсины.

- Механическое. Повреждение тканей органами прикрепления, закупорка просвета сосудов, воздушных путей, механическое давление, непроводимость кишечника.

- Внедрение микробов (вторичная инфекция). Происходит при активном внедрении в ткани.

- Синдром отнятия пищи. Паразиты, крупные или много мелких, отнимают у хозяина столько питательных веществ, что он начинает испытывать голод.

- Поглощение крови. Истинные гематофаги (некатор, кривоголовка) могут поглощать много крови и у хозяина развивается малокровие. Есть паразиты, питающиеся не только кровью (власоглав – и кровь, и содержимое кишечника).

Патогенное влияние паразита зависит от состояния хозяина в момент встречи с ним.

В ответ на патогенное влияние паразита у хозяина возникает защитная реакция, обычно неспецифичная; очень редко производятся специфические ответные действия. Стойкий иммунитет возникает при лейшманиозе, трипанасомозе, трихинеллезе и шистосомозе. При других паразитозах иммунитет только в момент попадания паразита (нестерильный иммунитет) – пока человек болеет каким-либо паразитом, вторично он им заразиться не может, выделяются антитела, которые защищают хозяина от суперинвазии (сверхзаражения) путем подавления новых паразитов. По антителам проводят диагностику паразитов.

При гельминтозах возникает относительный иммунитет:

- Клеточная реакция (при токсоплазмозе, плазмодиях)

- Тканевая реакция (капсулы из соединительной ткани)

- Гуморальная реакция (антитела поступают в кровь)

Стойкий иммунитет при этом не возникает, т.к.: нет тесного контакта органов человека и паразита (наибольший контакт с личинками паразитов), в хозяине происходит смена стадий паразита.

Конечный результат зависит от состояния хозяина, видовых особенностей паразита и хозяина, их индивидуальных особенностей, конкретных условий обитания на фоне филогенеза.

Взаимодействие популяций паразита и хозяина имеют другое биологическое значение, чем на уровне особей. Если конкретному хозяину паразит наносит вред, то для популяции хозяев паразиты приносят некоторую пользу.

Особенности сосуществования паразита и хозяина.

1. Паразит и хозяин - далекие эволюционно группы.

2. Паразит биологически зависит от хозяина.

3. Репродуктивный потенциал паразита выше, чем у хозяина.

4. При интенсивном размножении паразита он может убить хозяина.

5. Ареал паразита характеризуется перерассеянным распределением - неравномерное распространение паразита в популяции хозяина, а именно большая часть паразитов в небольшом количестве хозяев. Из-за различной вероятности инвазии, возможности размножения после первичной инвазии, ослабления защитных сил.

Среднее число паразитов на особь хозяина обычно меньше, чем стандартное отклонение и его можно математически моделировать.

Популяция паразитов - совокупность особей данного вида на определенной территории, не зависимо от того, паразитируют они или находятся в свободном состоянии. При резком росте числа паразитов под угрозой и популяция хозяев, и популяция самих паразитов. Равновесие поддерживается путем изменения способности паразитов к приспособленности их в организме хозяев. Регуляция числа паразитов - отрицательная обратная связь. Действует при резком росте популяции. Результат- снижение роста, размножения, жизнеспособности.

Новый взгляд на взаимоотношение паразитов и хозяев заключается в понимании их популяционных отношений. Иллюстрация: больше волков - меньше зайцев - мрут волки. Часть волков сдохло от паразитов - соотношение волки:зайцы оптимально.

Паразитизм - мощный фактор для регуляции численности хозяев, повышения устойчивости биоценозов. Поэтому и иммунитет к паразитам плохой (естественный отбор сохранил преимущественно мало защищенные от паразитов формы). Паразитизм, как форма симбиоза - механизм эволюции.

К человеку вышесказанное не относится, паразитизм не играет положительной роли для популяции человека, но на ранних этапах такое воздействие было, поэтому у людей тоже нет естественной защиты и они создали искусственную - гигиену. В настоящее время от гельминтозов в мире страдает 400 млн. человек.

По отношению к хозяину паразиты могут быть в разной степени специфичности:

- Строгая специфичность: паразит имеет 1-2 вида хозяев(плазмодий, аскарида)

- Нестрогая специфичность: паразит имеет широкий круг хозяев(иксодовый клещ)

- Переходные случаи: строгоспецефичный паразит может обитать в постороннем хозяине если подойдут условия, так называемые «гостепаразиты». Собачий цепень идеально приспособлен к паразитированию на собаке, но если блоху с его личинкой проглотит паразит - он тоже заразится.

Классификация хозяев:

1. Окончательный. Тот в котором живут половозрелые особи паразитов.

2. Промежуточный. Тот, в котором обитают личиночный стадии паразита и их размножение неполовое. Исключение: печеночный сосальщик в промежуточном хозяине- улитке размножается по бесполому типу (партеногенезом). Промежуточных хозяев может быть несколько.

3. Резервуарный. Тот, в котором личинки живут долго без развития в половозрелую особь, это естественные накопители инвазии.

4. Прокормитель. Тот, на котором паразит кормиться, например накопители иксодового клеща.

Одна особь может быть одновременно и промежуточным, и окончательным хозяином. Почти все гельминты человека находятся в нем в половозрелой форме.

По характеру развития выделяют две группы:

- Биогельминты (и биопратисты - простейшие)

- Геогельминты (игеопраститы)

В жизненном цикле биог. присутствуют промежуточные хозяева и в окружающую среду они не выходят, только их яйца в стадии инвазии.

Геог. развиваются без промежуточных хозяев, их развитие проходит в почве (потому и геог.)

Классификация паразитов:

Из 1,5 млн. Животных - 65 тыс. паразитов.

По причинам (этиологии):

1. Инфекционные заболевания - грибковые, вирусные, бактериальные.

2. Инвазионные - протозоозы, гельминтозы, энтомозы.

По распространению (эпидемиологии):

1. Капельные.

2. Пылевые.

3. Пищевые.

4. Контактные.

5. Внутриутробные.

6. Трансмиссивные.

Переносчики:

Беспозвоночные - кровососущие членистоногие (насекомые и клещи). Переносят паразитов от больных или носителей к здоровым. Через переносчиков передаются трансмиссивные заболевания: облигатные только переносчиками, факультативные также и другими путями.

Специфические переносчики - в них паразит проходит часть цикла развития, один вид, или род образует биосвязь с возбудителем, для достижения переносчиком способности заражать с момента попадания в него возбудителя должно пройти время (на развитие стадии паразита).

Механические переносчики - только перемещают возбудителя в пространстве, биосвязей с ним не образуют.

Способы передачи возбудителя от переносчика к хозяину:

- Инокулятивный. Вывод паразита во время питания переносчика (кровососания), переносчики и специфические, и механические. Мухи, комары, слепни.

- Контаминативный. Возбудитель выводится из переносчика с фекалиями и при расчесывании втирается в поврежденную кожу хозяина, тоже и специфические, и механические.

Большой вклад в развитие трансмиссивных заболеваний сделал Павловский Е.Н., он выделил группу болезней с природной очаговостью, создал учение о трансмиссивных болезнях с природными очагами в 1939г.

«Природно-очаговые болезни - явление, когда возбудитель, его специфический переносчик и животные- резервуары в течение смены своих поколений существуют неограниченно долго в природе независимо от человека, как по ходу эволюции, так и в настоящее время.»

Природные очаги существуют в определенных условиях, оптимальных для переносчиков и резервуаров, занимают конкретный географический ландшафт. Природный очаг связан с конкретным биогеоценозом, возбудители болезней на определенных участках территории существуют независимо от человека и домашних животных. Складываются, формируются такие очаги долго.

Структура природного очага:

1. Животные-возбудители (или грибы, бактерии, вирусы).

2. Животные-доноры возбудителей (дикие).

3. Животные- переносчики (беспозвоночные-кровососы).

4. Дикие животные-реципиенты возбудителя (воспринимающие)

5. Факторы среды, которые сохраняют циркуляцию возбудителя.

Природный очаг образует систему - патоценоз. Павловский обнаружил весенне-летний энцефалит.

Не все трансмиссивные болезни - природно-очаговые (малярия), не все природно-очаговые - трансмиссивные (опистрохоз, трихинеллез).

Борьба с паразитами.

Очень трудно бороться с природными очагами, они очень устойчивы, т.к. обладают:

- Фактором трансовариальной передачи, т.е. передачи возбудителя через яйца переносчика от поколения к поколению.

- Фактором трансфазовой передачи, т.е. передачи возбудителя через отдельные фазы переносчиков. У клещей, например, 3 фазы - личинка, нимфа, имаго, нимф может быть несколько стадий и во всех сохраняется возбудитель.

Борьба с очагами заключается в избирательной ликвидации резервуаров, переносчиков, профилактических мерах.

По отношению к человеку выделяют:

- Зоонозы- болезни только животных.

- Антропозоонозы - болезни, поражающие животных и человека.

- Антропонозы- болезни, свойственные только человеку.

Борьба на примере гельминтозов:

1. Глистогонная терапия - удаление гельминта из хозяина.

2. Дегельминтизация (предложено Скрябиным) - комплекс мер на удаление гельминтов из хозяев и его инвазионных стадий среды.

3. Девастация - меры на уничтожение паразита как зоологического вида, его полное истребление на всем земном шаре или отдельной территории.

Одновременно проводят меры, делающие окружающую среду непригодной для существования паразита. Но такую штуку можно проделать только с очень хорошо изученными паразитами. В СССР девастация была проведена с малярией, в палнах-бычий цепень, аскаридоз.

В целом борьба с паразитами заключается в следующем:

1. Выявление больных, постановка их на учет.

2. Очищение и охрана внешней среды от инвазионных стадий.

3. Ветеринарно-санитарные меры.

4. Санитарно-просветительная работа.

Эти меры проводят врачи, фельдшеры, специальные отделы. Они контролируют канализацию, свалки, скотомогильники, орошение полей, проводят осмотр мяса и рыбы (визуально и микроскопически), контролируют обработку этих продуктов, ведут борьбу с механическим переносчиками.

Эволюция

«Эволюция» означает развертывание, этот термин ввел Боннэ в 18 в., он подразумевает последовательные изменения процесса во времени.

Биологическая эволюция - необратимый, постепенный, закономерный процесс развития. Сменяются виды, адаптации, изменяются состав популяций, биогеценоза, биосфера. В основе лежит механизм самовоспроизведения макромолекул и организмов, приводящий к преобразованию живых систем. Результат эволюции всегда - приспособление организмов к внешней среде, которое требует усложнения организации живых систем.

До сих пор наиболее полной теорией эволюции является учение Дарвина, но в последнее время оно стало подвергаться критике, а в качестве альтернативы выдвигается креацианизм (научная религия).

Эволюционные идеи выдвигались людьми с древних времен: в Индии – идеи развития всего сущего из праматерии, в Китае - классификация растений, идея в превращении веществ (2 тыс. лет до н.э.), в Греции - идея о простых составляющих высшей материи - огонь, вода, воздух, земля. Это была наивная диалектика древних, зародилась и метафизика, как отрицание развития в природе, признание только простого перемещения, изменения кол-ва.

Креацианизм (от «креатор»-творец) – учение о создании мира творцом, его неизменности.

Метафизика в те времена очень распостранилась, особенно в клеточной теории, в эмбриологии господствовала теория преморфизма, систематика занималась составлением различных классификаций. Первым систематиком считается Карл Линней, считавший, что виды создал творец и они неизменны.

Креацианист Боннэ составил классификацию в виде лестницы с простыми веществами в основании и Богом на вершине.

Во 2-ой половине 18в. появился трансформизм, под влиянием фактов признавались отдельные случаи эволюции в виде изменчивости видов, общая эволюция еще отрицалась. Ломоносов был сторонником первичности материи, признавал последовательные изменения. А. Кавернев сделал предположение о перерождении животных (от диких к домашним).

В 1809г. Ламарк создал первую эволюционную теорию («философия зоологии»), показал роль среды в изменчивости, фактора времени. Вывел 2 закона:

- Об изменчивости - изменении органов при их действии или бездействии.

- Об наследственности - наследовании признаков.

Взгляды Ламарка дуалистичны, он глубоко видел изменения, но не понимал из механизма.

Дарвин последовательно развил теорию эволюции (после путешествия на корабле «Бигл» в 1831-36гг.). В основе её положил учение об естественном отборе, смысл которого в случайной изменчивости, наследственности, дивергенции, борьбе за существование и др. Главные факторы: естественный отбор и влияние среды. Со временем Дарвин менял акценты своей теории.

«Распространение паразитических форм в животном мире»

1.Тип простейшие. Классификация. Характерные черты организации. Значение для медицины.

Простейшие представлены отдельной клеткой, которая отличается от клетки многоклеточного организма тем, что не является узко специализированной и может существовать изолированно. Поэтому простейших можно было бы назвать организмом на клеточном уровне, в котором функции органов выполняют различные органоиды.

Наружная мембрана имеет типичное трехслойное строение, но за счет дополнительных образований может достигать большей толщины и плотности.

Цитоплазма подразделена на два слоя: наружный и внутренний.

Наружный слой - эктоплазма более плотный, однородный и прозрачный, а внутренний слой - эндоплазма жидкий и зернистый. В эндоплазме находятся органоиды общего назначения - митохондрии, эндоплазматическая сеть и др. Кроме этого имеются органоиды специального назначения. Они выполняют функции передвижения, питания, выделения и защиты.

Органоиды движения: 1) псевдоподии или ложноножки, представляющие собой временные выросты цитоплазмы. 2) жгутики - постоянные органоиды, имеющие вид длинной тонкой нити, обычно на переднем конце. 3) реснички - постоянные органоиды в виде многочисленных коротких нитей.

Органоиды питания. Их строение зависит от способа питания разных простейших. У большей части простейших, которая питается частицами твердой пищи это - пищеварительная вакуоль, капля жидкости, которая содержит пищеварительные ферменты. Она образуется при поступлении пищи в цитоплазму. Пища переваривается и выбрасывается наружу. У простейших, которые ведут паразитический образ жизни, пища часто усваивается всей поверхностью тела за счет пиноцитоза. И небольшая группа простейших питается как растения и имеет хлоропласты.

Органоиды выделения представлены сократительной вакуолью, которая имеет вид небольшого пузырька, наполненного жидкостью. Он периодически сокращается, выбрасывая жидкость наружу. Кроме того, сократительная вакуоль может отсутствовать.

Органоиды защиты - трихоцисты. Это короткие палочки расположенные под пелликулой, которые при раздражении выстреливают в виде длинной упругой нити.

Большинство простейших имеют одно ядро, но существуют и многоядерные формы. Ядро имеет характерное строение, делится митотически.

Размножение может происходить половым и бесполым путем. Бесполое размножение может проявляться в виде деления на две части или в виде множественного деления. Половой процесс у большинства представлен копуляцией, у инфузорий - конъюгацией.

Жизненный цикл складывается из последовательных стадий развития, которые повторяются с определенной закономерностью. А в неблагоприятных условиях они могут образовывать цисту, которые могут сохраняться долгое время. При инцистировании все процессы замедляются, прекращается питание, клетка покрывается толстой оболочкой. Этот процесс является защитной реакцией, обеспечивающий выживание организма.

Распространение: морская и пресная вода, жидкая среда организма.

Классификация базируется на строении органоидов и особенностях размножения. Всего четыре класса: саркодовые, жгутиковые, споровики, инфузории. Паразиты есть в каждом классе.