Л.К. БРОВЧЕНКОВА,
учитель біології пор. шк. № 569,
м Москва
Мета уроку: сформувати уявлення про імунітет як захисному механізмі організму людини, роз'яснити, яким чином імунна система забезпечує захист організму від чужорідних речовин, клітин і тканин, ознайомити учнів з досягненнями імунології.
Обладнання: таблиця «Формені елементи крові», картки з тестовими завданнями (по числу учнів в класі).
На попередніх уроках ми з вами встановили, що між організмом людини і навколишнім середовищем існує постійна і безперервна зв'язок.
1. У чому полягає зв'язок між організмом людини і навколишнім середовищем? (Надходження в організм необхідних речовин і видалення з нього продуктів обміну.)
2. Які системи беруть участь у такому обміні? (Травна, дихальна, кровоносна, видільна.)
3. Що ми відносимо до внутрішньому середовищі організму і яке вона має значення? (Один з учнів виходить до дошки, креслить схему внутрішнього середовища організму і готує пояснення до неї.)
Поки учень біля дошки готує відповідь, учитель роздає класу картки із завданнями. Через 5 хв картки збираються і заслуховується відповідь учня, що працює біля дошки.
Відзначте правильні відповіді
1. До складу плазми входить:
- сироватка;
- еритроцити;
- тромбоцити.
2. Еритроцити виробляються в:
- печінки;
- червоному кістковому мозку;
- селезінці.
3. Лейкоцити утворюються в:
- печінки;
- червоному кістковому мозку;
- селезінці;
- лімфатичних вузлах.
- еритроцити;
- лейкоцити;
- тромбоцити.
5. Крові надають червоний колір:
- лейкоцити;
- тромбоцити;
- еритроцити.
6. Захищають організм від чужорідних частинок:
- лейкоцити;
- тромбоцити;
- еритроцити.
- переносять кисень;
- здійснюють фагоцитоз;
- утворюють тромб.
Людина живе в оточенні різноманітних мікробів: бактерій, вірусів, грибків, найпростіших. Люди тривалий час не підозрювали про це, поки 320 років тому голландський мануфактурщиков Антоні ван Левенгук не створив перший мікроскоп, за допомогою якого він і виявив цілий світ маленьких організмів - мікроорганізмів, або мікробів.
Серед мікробів є корисні і шкідливі для людини. Попадання хвороботворних мікробів в людський організм може привести до захворювання. Таке зараження називають інфекцією. а виникло захворювання - інфекційним. Те, що заразні хвороби викликаються бактеріями, довів французький вчений-хімік Луї Пастер, основоположник мікробіології.
Проникнувши в організм людини, хвороботворні мікроби ушкоджують і руйнують клітини і тканини, використовуючи їх речовини для свого харчування і розмноження. Крім того, продукти їх життєдіяльності часто отруйні для організму людини.
Перебіг захворювання залежить не тільки від особливостей викликав його мікроорганізму, а й від стійкості до нього людини. При проникненні мікробів в організм людини виникає захисна реакція - сукупність біологічних реакцій, спрямованих на усунення будь-яких пошкоджень організму, в тому числі інфекції та її наслідків.
Захворювання бувають загальні і місцеві (схема на дошці):
Місцеві захворювання, навіть найнезначніші, такі, наприклад, як прищ, можуть перерости в загальні.
1. Які з перерахованих захворювань відносяться до загальних, а які - до місцевих: поріз пальця (місцеве), хворий зуб (місцеве), ангіна (загальне), грип (загальне)?
2. Чому як тільки заболить горло, необхідно відразу починати полоскати його дезинфікуючим розчином? (Щоб місцеве захворювання не перейшло в загальне.)
3. При порізі пальця кров згортається і утворюється тромб. Чи є це захисною реакцією організму? (Так, тому що вона спрямована на усунення пошкодження.)
4. Чи можна вважати кашель, нежить, підвищення температури при застуді захисними реакціями? (Так, тому що організм таким чином бореться з мікробами.)
Але зараження і захворювання - це не одне і те ж. В організм людини можуть потрапити хвороботворні мікроби, але він при цьому не захворіє. У такому випадку людина стає носієм цих хвороботворних мікробів і може бути джерелом інфекції.
Те, що мікроби, потрапляючи в організм, не завжди викликають захворювання, обумовлене імунітетом. Імунітет - це здатність організму виявляти чужорідні сполуки і тіла у внутрішньому середовищі організму і знищувати їх (від лат. Immunitas - звільнення, позбавлення від чого-небудь), тобто це - захисна реакція організму. Імунітет, так само як фагоцитоз, є функцією лейкоцитів. (Визначення імунітету записується на дошці.)
Імунітет може виникати різними шляхами і мати різні властивості, тому розрізняють кілька видів імунітету. (Схема на дошці.)
Отже, в організмі є захисні реакції, тому сприйнятливість до хвороб залежить від стану організму. В процесі еволюції виробилися різні механізми захисту людського організму від чужорідних тіл, утворилася ціла система, що забезпечує цей захист, - імунна система. У неї входять: червоний кістковий мозок; тимус, або вилочкова (зобна) заліза, первинний орган імунної системи; лімфатичні вузли; селезінка.
Частина лейкоцитів, що утворюються в кістковому мозку, потрапляє в вилочкової залози, лімфатичні вузли, селезінку, де перетворюється в лімфоцити. Лімфоцити мають здатність розрізняти чужорідні молекули і клітини і знищувати їх. Хімічні сполуки, які лімфоцити сприймають як чужорідні, називають антигенами.
1. Що таке антиген? (Чужорідне хімічна сполука, що викликає імунну реакцію в організмі.)
2. Де утворюються клітини крові? (В червоному кістковому мозку.)
3. Де утворюються лімфоцити? (В червоному кістковому мозку і вилочкової залозі.)
4. Які органи і системи організму людини входять до складу імунної системи? (Червоний кістковий мозок, вилочкова залоза, лімфатичні вузли, селезінка.)
5. Які функції лімфатичних вузлів? (Вони затримують мікроби, в них дозрівають лімфоцити).
За ролі в розпізнаванні і знищення чужорідних тіл лімфоцити ділять на кілька груп. Важливе значення мають Т- і В-лімфоцити. Т-лімфоцити утворюються з кістковомозкових клітин, що потрапили в тимус, де вони розмножуються, дозрівають і проходять селекцію (при цьому до 90% гине), а потім потрапляють в лімфатичні вузли і селезінку. В-лімфоцити розмножуються і дозрівають в кістковому мозку, з якого також потрапляють в лімфатичні вузли і селезінку.
Група Т-лімфоцитів в свою чергу складається з кількох груп. Це Т-ефектори (связивют і знищують носіїв антигенів), Т-хелпери (допомагають Т-ефекторів і В-лімфоцитів), Т-кілери (вбивають пухлинні і уражені вірусами клітини), Т-супресори (гальмують імунну реакцію), Т-ампліфайери (підсилюють імунну реакцію).
Коли хелпери виявляють антигени, вони дають сигнал в кров, ефектори та кілери починають активно ділитися, підходять до клітки і вбивають її. Цей вид захисної реакції називають клітинним імунітетом (учні записують в зошити під диктовку: «Імунітет, який здійснюється лімфоцитами, які безпосередньо знищують чужорідні тіла - антигени, називаються клітинним імунітетом»).
Якщо антиген не може бути знищений безпосередньо клітинами імунної системи, в боротьбу вступають В-лімфоцити. При отриманні сигналу від Т-хелперів, які виявили антигени, В-лімфоцити розмножуються і перетворюються в плазматичні клітини, які виділяють особливі речовини - антитіла, що мають спорідненість до даного антигену. Антитіла при контакті з антигеном знищують його (запис в зошитах: «Антитіла здатні знищувати тільки ті антигени, до яких мають спорідненість»). Ось чому антитіла, вироблені проти вірусу віспи, не можуть захистити нас від інших мікробів і вірусів.
Антитіла за властивостями діляться на кілька груп, з яких найбільш важлива називається імуноглобулінами. Разом з потоком крові антитіла циркулюють в організмі і при зустрічі з антигеном знищують його. Така захисна реакція організму на чужорідні речовини і клітини називається гуморальним імунітетом (запис в зошитах: «Імунітет, зумовлений тими, які циркулюють в крові антитілами, називається гуморальним»).
І клітинної, і гуморальний імунітети - захисні реакції організму на появу чужорідних речовин або клітин у внутрішньому середовищі, які починаються з виявлення антигену.
Клітинний імунітет був відкритий і досліджений російським вченим І.І. Мечникова (1883), гуморальний імунітет - німецьким вченим П. Ерліхом (1897). Обидва вчених за роботи по імунітету були нагороджені Нобелівською премією в 1908 р
1. Де і з чого утворюються Т-лімфоцити? (В тимусі, з клітин кісткового мозку.)
2. Де утворюються В-лімфоцити? (В червоному кістковому мозку.)
3. При якому вигляді імунітету антиген знищується безпосередньо клітинами імунної системи? (Клітинний імунітет.)
4. Як називається захисна реакція організму, при якій антиген знищується хімічними речовинами, які циркулюють в крові? (Гуморальний імунітет.)
5. Що таке антитіло? (Особливе з'єднання, що виділяється в кров клітинами імунної системи для знищення певного антигену.)
Як правило, людина, яка перехворіла інфекційним захворюванням, повторно цим захворюванням не заражається або переносить його в легкій формі. Це пояснюється здатністю В-лімфоцитів дізнаватися ті антигени, з якими вони зустрічалися раніше, і швидко реагувати на їх появу великої кількості потрібних антитіл. Cпособность В-лімфоцитів називається імунної пам'яттю (запис в зошитах: «Здатність лімфоцитів дізнаватися антигени, з якими вони раніше зустрічалися, і швидко реагувати на їх появу називається імунної пам'яттю»).
Відкриття імунної пам'яті дозволило вченим створити запобіжні щеплення. Суть їх у тому, що людину заражають ослабленими збудниками і викликають легку форму захворювання. При цьому формується штучний активний імунітет і людина стає несприйнятливою до захворювання.
Близько 200 років тому англійський лікар Дженнер зауважив, що доярки, які працювали з коровами, хворими коров'ячою віспою, що не хворіли на натуральну віспу. Провівши експерименти, він виявив, що людину можна захистити від захворювання натуральною віспою введенням рідини з коров'ячих оспінок. Так досвідченим шляхом була доведена можливість попередження хвороби за допомогою щеплень.
Через 80 років французький вчений Луї Пастер розробив теорію попередження хвороб за допомогою вакцинації (від лат. Vacca - корова). Він запропонував вводити здоровій людині ослаблені (або вбиті) мікроби, які не можуть викликати серйозного захворювання, але роблять його несприйнятливим до інфекції.
Якщо людина захворіла на інфекційну хворобу, йому допоможе сироватка, яка містить готові антитіла проти мікробів, що викликали дану хворобу. Її виготовляють з крові людей і тварин, вакцинованих проти цієї хвороби. Так, наприклад, антидифтерійну сироватку отримують з крові коней. Сироватка допомагає і при попаданні в організм людини отрут, наприклад, при укусі змії.
Лікувальні сироватки можна застосовувати як для лікування, так і для профілактики захворювань, але термін їх дії невеликий, тому їх введення необхідно повторювати.
Домашнє завдання: скласти схему виникнення придбаного активного імунітету.