Міністерство освіти і науки України

Державний професійно-технічний навчальний заклад

"Новокаховське вище професійне училище"

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

 ІНТЕРАКТИВНОГО УРОКУ БІОЛОГІЇ

 З ТЕМИ:

            Викладач

       Мельник Олена

Тема: Поняття про онкогенні фактори та онкологічні захворювання. Профілактика онкологічних захворювань.

Мета уроку:

• Поглибити та розширити знання учнів про життєвий цикл клітин, процеси її старіння та загибелі.
• Дослідити вплив як позитивних, так і негативних факторів на рис і розвиток клітин, підкреслити значення профілактики онкологічних захворювань.
• Формувати навички аргументованого висловлювання щодо впливу шкідливих звичок та мутагенних чинників.
• Розвивати вміння критично оцінювати інформацію з медіа, брати участь у дискусіях і відстоювати власну точку зору.
• Сприяти самореалізації та розвитку здібностей обдарованих учнів.

Основні поняття й ключові терміни:

• Онкогенні фактори.
• Канцерогени.
• Онкогенез.
• Бенігні та злоякісні пухлини.
• Профілактика онкологічних захворювань.

Обладнання: мультимедійна дошка, проектор, презентація PowerPoint.

Тип уроку: інтерактивний.

Інтерактивні технології:

• Кооперативне навчання (створення проблемної ситуації, робота в групах).
• Колективно-групове навчання (метод «Шести капелюхів», аналіз ситуацій).

Тип уроку: інтерактивний урок

Обладнання:

• Презентація "Онкогенні фактори та їх вплив".
• Схеми: механізми мутацій, етапи онкогенезу.
• Інформаційні буклети з порадами щодо профілактики.
• Робочі зошити.

Хід уроку

                                "Збудник – ніщо, умови – все!"

Луї Пастера

І. Організаційний етап

1. Вітання учнів.
2. Перевірка готовності до уроку.
3. Налаштування на продуктивну роботу.

ІІ. Актуалізація опорних знань

1. Фронтальне опитування:
   •      Що таке мутації? Чи всі вони шкідливі?
   •      Які фактори можуть впливати на появу мутацій в організмі?
2. Мозковий штурм:
   •      Чому онкологічні захворювання є серйозною медичною проблемою у світі?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

1. Цитата для обговорення:
   • "Онкологія — це не вирок, це виклик. І ми можемо його прийняти".
2. Вступне слово:
   • Сучасна медицина дозволяє не лише лікувати, але й запобігати онкологічним захворюванням. На сьогодні знання — це перший крок до захисту.

IV. Вивчення нового матеріалу

1. Онкогенні захворювання

Онкологічні захворювання є однією з актуальних проблем людства. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ) на них припадає близько 13% усіх випадків смерті людей. Розуміння причин виникнення та пошук шляхів лікування цих захворювань є одним із провідних напрямів сучасної біомедицини.

У живій природі є тварини, які майже не хворіють на рак. Для прикладу досить часто називають слонів. Чому ж слони не вразливі до онкологічних захворювань? В їхньому геномі наявні гени, що виявляють ушкодження і вмикають механізми апоптозу. У людини цей ген наявний в єдиному екземплярі, в той час як у слонів їх є 20 копій. Що таке онкологічні захворювання та яка роль генів у їх виникненні?

Онкологічні захворювання (від грец. онкос — пухлина і логос — наука) — це спадкові порушення, що зумовлені появою в організмі змінених (трансформованих) соматичних клітин. Ці хвороби супроводжуються утворенням пухлин доброякісного (аденома, папілома, ліпома) або злоякісного (рак, саркома, аденокарцинома, лімфома) характеру. Онкозахворювання — це друга з основних причин смертності у світі після серцево-судинних. Найпоширенішими онкологічними захворюваннями є рак легень, молочних залоз, передміхурової залози, товстої кишки, шкіри, лейкоз.

Механізм формування онкологічних захворювань. Як було зазначено раніше, багатоклітинні організми складаються з великої кількості клітин різних типів, які повинні узгоджено функціонувати. Нормальна діяльність зумовлюється програмою реалізації генетичної інформації, яку ми аналізували раніше. Проте ця інформація може зазнавати змін у результаті мутацій, що може спричинити різноманітні розлади в роботі клітин (рис. 1). Порушення їхньої взаємодії може призводити до неконтрольованого росту та формування з нащадків таких клітин пухлин. Пухлини можуть перетискати кровоносні судини, нерви та інші життєво важливі частини організму, зашкоджуючи нормальному функціонуванню та призводячи до його смерті. Від пухлини можуть відриватися поодинокі клітини, поширюватися з током крові та давати початок новим пухлинам - метастазам.

За нормальних умов генетична сталість організму контролюється імунною системою, яка знищує змінені клітини в разі їх виникнення. Імовірність розвитку онкологічних хвороб залежить від низки чинників.

Трансформовані клітини характеризуються низкою особливостей: нерегульований безмежний ріст, неконтрольований поділ, порушення диференціації, здатність до інфільтрації (вростання в навколишні тканини) знищення сусідніх нормальних клітин, можливість мігрувати по організму й утворювати метастази — вторинні колонії в органах і тканинах. В організмі тварин й людини трансформації зазнають найбільшою мірою клітини епітеліальних тканин. (рис.1.)

Рис. 2. Особливості будови, що відрізняють ракові (справа) клітини від нормальних (зліва)

Онкогенні фактори. Фактори зовнішнього й внутрішнього середовища, що можуть бути причинами виникнення злоякісних пухлин і сприяти їх розвитку, називають онкогенними (канцерогенними) (рис. 3). Як і мутагени, їх можна умовно розділити на хімічні, фізичні та біологічні.

До хімічних факторів належать речовини різної структури та походження: наприклад, мінеральні добрива, азбест, різноманітні органічні сполуки (деякі гербіциди, інсектициди, сировина хімічної промисловості тощо). Джерелом більшості таких речовин у навколишньому середовищі є викиди промислового виробництва. Через забруднені ґрунт, воду або повітря ці речовини можуть потрапити на шкіру, у легені, а з харчовими продуктами - у внутрішнє середовище організму. Деякі шкідливі сполуки можуть потрапляти всередину організму внаслідок поганих звичок, наприклад, у складі диму під час тютюнопаління. Механізмом дії цих речовин на клітинному рівні можуть бути хімічна модифікація молекул ДНК, порушення клітинного поділу, які призводять до виникнення мутацій.

Фізичними онкогенами є іонізувальне та ультрафіолетове випромінювання. Вони переносять порівняно велику енергію, яка може поглинатися молекулами клітин, унаслідок чого відбувається їхня модифікація - розрив хімічних зв’язків та утворення шкідливих проміжних сполук, які, своєю чергою, можуть взаємодіяти з білками та нуклеїновими кислотами, порушуючи їхнє функціонування. Джерелами іонізувального випромінювання можуть бути радіоактивні ізотопи різних елементів, що вивільняються в зовнішнє середовище внаслідок ядерних випробувань, аварій на атомних електростанціях тощо. Ультрафіолет є складовою сонячного випромінювання, тому людина ризикує отримати надмірну його дозу, якщо перебуває під прямими променями тривалий час без захисту. Зауважимо, що помірні дози ультрафіолету є необхідними для нормального функціонування організму, оскільки він стимулює утворення вітаміну D.

Рис. 3. Джерела онкогенних чинників

•    Користуючись цими зображеннями, схарактеризуйте джерела різних негативних факторів.
•    Поміркуйте, вплив яких з них може бути зменшений шляхом здорового способу життя, раціонального природокористування, дотримання техніки безпеки тощо.

Біологічними онкогенами є деякі віруси. Наприклад, у 90% жінок із онкологічним захворюванням шийки матки діагностується папіломавірус людини. Натомість більшість людей, які мають цей вірус, не хворіють на таку форму. Це свідчить про те, що вірус є фактором ризику, але не однозначною причиною захворювання. Іншими поширеними вірусами є віруси гепатиту В та С, інфікування якими підвищує ризик захворіти на рак печінки.

Деякі форми онкологічних захворювань мають генетичне підґрунтя, мутацій у генах BRCA1 та BRCA2, які асоційовані з підвищеним ризиком спонтанного виникнення раку молочної залози. Низка алелів (наприклад, гену MC1R), що визначає руде забарвлення шкіри та волосся, також зумовлюють знижену стійкість клітин шкіри до негативної дії ультрафіолетового випромінюванння. У таких людей частіше виникають мутації, а тому вони повинні обережніше ставитися до перебування під сонцем.

Низка факторів впливає на ризик виникнення онкологічних захворювань, але не є їхньою безпосередньою причиною. Наприклад, до таких факторів належить вік організму. З віком імунна система починає працювати гірше, а тому шанси на вчасне виявлення та знищення потенційних ракових клітин зменшуються. З іншого боку, кількість помилок, які можуть виникати під час клітинного поділу або впливу несприятливих зовнішніх факторів, із часом лише збільшується. Спосіб життя та загальний стан здоров’я також є важливими факторами. Ризик захворіти підвищується внаслідок низької фізичної активності, незбалансованого харчування, ожиріння.

Онкологічні захворювання. Зважаючи на те, що частина онкогенних факторів пов’язана із зовнішніми впливами на організм, а також порушеннями під час реплікації ДНК, найбільш уразливими до таких захворювань є клітини, що контактують із зовнішнім середовищем, і частіше діляться. З усіх органів найбільш часто пухлини розвиваються в кишечнику та легенях (рис. 4).

Рис. 4. Злоякісні пухлини в організмі людини

Пухлина легені (позначена колом)       Пухлина печінки

Рак горла

Оцініть важливість профілактики онкологічних захворювань.

Останнє можна пояснити поширенням куріння, особливо в економічно низько розвинених країнах. Розвиток раку легень пов’язаний з курінням у 80% чоловіків та понад 50% жінок. Окрім легень, уживання тютюну може призводити до утворення злоякісних пухлин ротової порожнини та стравоходу. Частина онкологічних захворювань має тендерну специфіку. Так, у жінок поширеною формою є злоякісні пухлини молочної залози (7% від усіх випадків), а в чоловіків - передміхурової залози (8% ).

Запитання: Які з перелічених факторів є онкогенними?
a) Іонізуюче випромінювання
b) Бактерія Helicobacter pylori
c) Вірус папіломи людини (ВПЛ)
d) Генетична мутація в BRCA1

2. Профілактика онкологічних захворювань.  Щорічно 4 лютого відзначається Всесвітній день боротьби проти раку, який був проголошений у 2005 році Міжнародним союзом по боротьбі з онкологічними захворюваннями. Метою проведення цього дня є підвищення обізнаності про рак як одного із найстрашніших захворювань сучасної цивілізації, акцентування уваги на профілактиці, ранньому виявленні та лікування цього захворювання. У 2019-2021 роках Всесвітній день боротьби проти раку проходить під гаслом “Я є, і я буду”.

Онкологічні захворювання залишаються однією з провідних причин смерті у всьому світі. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), щорічно реєструється близько 10 мільйонів нових випадків раку та понад 9 мільйонів випадків смертей, пов’язаних з цією хворобою. Найвища захворюваність спостерігається в країнах з розвиненими системами охорони здоров’я, однак рівень смертності також залишається високим у багатьох країнах, що розвиваються.

Найпоширеніші види раку включають рак легень, молочної залози, простати та товстої кишки. Статистичні дані показують, що ризик захворіти на рак збільшується з віком, і понад 50% випадків реєструється у людей старше 65 років. Важно підкреслити, що профілактика та раннє виявлення захворювань можуть значно знизити як захворюваність, так і смертність. Це підкреслює важливість систематичних скринінгів та освітніх програм з питань здоров’я.

   Рак є загальним терміном для великої групи хвороб, які можуть вражати будь-яку частину тіла. Для їх позначення використовують і інші терміни: злоякісні пухлини та новоутворення. Характерною ознакою раку є швидке утворення аномальних клітин, які розростаються за межі своїх звичайних кордонів і здатних проникати в інші тканини тіла та поширюватися в інші органи; останній процес називається метастазуванням. Метастази є однією з основних причин смерті від раку. Найбільш поширеними видами раку є: рак легенів, рак молочної залози, рак товстої і прямої кишки, рак передміхурової залози, рак шкіри (немеланомный), рак шлунка.

    До факторів ризику розвитку ракових захворювань відносяться: спадковість (генетична схильність), віруси (вірус папіломи людини, віруси гепатитів В і С, вірус Епштейна-Барра), фізичні фактори (різні види випромінювань, такі як іонізуюче, ультрафіолетове), фактори ризику, пов’язані зі способом життя (паління, вживання алкоголю, відвідування соляріїв, вживання нездорової їжі, надмірна вага тіла, недостатня фізична активність), фактори ризику, пов’язані з екологією (забруднення навколишнього середовища, обробка пестицидами сільхозпродукції та інше), гормональні порушення,  передракові захворювання, (аденоматозні кишкові поліпи, міоми або ендометріоз, пігментний кератоз, лейкоплакія або шкірний ріг та інші), старіння.

Характерною особливістю онкозахворювань є відсутність симптомів на ранніх стадіях хвороби. Симптоми, при появі яких настійно рекомендується пройти обстеження на рак: ущільнення на тілі; набряки; тахікардія; випадіння волосся; погіршення апетиту і різке схуднення; тривалий кашель без видимих причин; нетипові виділення і кровотечі; збільшені лімфатичні вузли; часті  інфекційні хвороби; наявність ран, виразок, ерозій, які  тривалий час не гояться; хронічна втома і погіршення загального стану; постійна дратівливість і нервозність; порушення роботи травної та/або сечовидільної систем; зміна структури і кількості родимок, бородавок, папілом; підвищення температури тіла та ін.  Раннє виявлення раку та своєчасне надання допомоги дозволяють покращити прогноз захворювання та значно поліпшити життя хворих!

Раннє виявлення раку складається з двох основних компонентів:

1. Рання діагностика, яка включає три етапи, що здійснюються в комплексі і своєчасно:

– інформаційно-роз’яснювальна робота та доступ до медико-санітарної допомоги;

– клінічна оцінка, постановка діагнозу і визначення стадії;

– доступ до лікування.

2. Скринінг. Метою скринінгу є виявлення людей з порушеннями, що дозволяє діагностувати певні ракові захворювання або передрак, і швидкому направленні на подальше діагностування та лікування. Приклади методів скринінгу: тестування на ВПЛ для виявлення раку шийки матки; цитологічне дослідження на рак шийки матки в країнах з середнім і високим рівнем доходу; мамографія для виявлення раку молочної залози.

Важливу діагностичну роль відіграє визначення різних онкомаркерів: простатоспецифічний антиген (передміхурова залоза); раково-ембріональний антиген (молочна залоза і пряма кишка); бета-хоріонічний гонадотропін людини; СА-125 (статеві залози) і ін.

Лікування. Своєчасно поставлений діагноз важливий для призначення належного і ефективного лікування, так як для кожного типу раку потрібен особливий режим лікування, що охоплює один або більше методів, таких як хірургічне втручання, променева терапія та/або хіміотерапія.

Профілактика раку спрямована, перш за все, на усунення канцерогенезу – процесу зародження і розвитку пухлини. Найбільш ефективними заходами профілактики онкологічних захворювань є: відмова від надмірного вживання алкоголю і паління; повноцінне здорове харчування і нормалізація маси тіла; фізична активність; своєчасне проходження медичних оглядів. Відносно попередження форм раку, викликаних вірусами, рекомендується проводити вакцинацію проти інфекцій, що викликаються ВПЛ і вірусом гепатиту В.              Треба розуміти, що стовідсотково ефективних засобів захисту від онкологічних захворювань немає. Проте дотримання низки профілактичних заходів може істотно зменшити ризик їх виникнення. До них можна віднести: уважне ставлення до власного здоров’я, правильне збалансоване харчування, уникання шкідливих звичок (насамперед відмова від куріння тютюну), користування на виробництві засобами захисту, уникання контакту з потенційно небезпечними речовинами.

У разі виникнення онкологічного захворювання істотне значення має стадія розвитку хвороби, на якій її було діагностовано та розпочато лікування. Що раніше це відбулося, то кращий прогноз одужання. Тому важливе значення мають профілактичні медичні огляди, у тому числі й із застосуванням сучасних молекулярно-біологічних методів, зокрема генетичних маркерів. Деякі частини організму (шкіра) доступні для самостійного контролю (рис. 3). У разі, якщо людина виявила якісь підозрілі зміни або новоутворення, треба негайно звернутися до лікаря. Вакцинація від вірусів гепатиту В або папіломавірусу може істотно знизити ризик виникнення онкологічних хвороб, пов’язаних з відповідними вірусами.

Рис. 3. Родимка та рубець на шкірі людини

Фотографія родимки                                          Фотографія рубця

Профілактика онкологічних захворювань:

Ось таблиця, в якій структуровано інформацію з вашого тексту:

Обґрунтуйте необхідність консультації лікаря щодо новоутворень на шкірі.

1. Дайте означення поняття онкологічні захворювання.

2. Поясніть механізми виникнення онкологічних захворювань.

3. Схарактеризуйте онкогенні фактори.

4. У чому полягає профілактика онкологічних захворювань?

Аналітичне завдання. Ситуаційна задача:
Пацієнтці 45 років поставили діагноз: рак молочної залози. Вона зазначає, що у її матері також був такий самий діагноз.

• Які можливі причини розвитку цього захворювання?
• Яку профілактику слід було застосовувати, враховуючи її сімейний анамнез?

ОСНОВНІ ФАКТИ ПРО ОНКОЛОГІЧНІ ЗАХВОРЮВАННЯ

В Україні щороку понад 100 тисячам жителів діагностують рак. Наразі  вчені вже багато знають про онкологію, при цьому в народі існує безліч міфів щодо виникнення раку і методів терапії. Тому варті уваги якнайдивовижніші факти, пов’язані із цим захворюванням.

Факт №1. Видів раку дуже багато. Подумайте тільки, за останнє десятиліття було описано понад 200 різних видів і підвидів онкологічних захворювань. Крім хірургічного втручання і опромінення, в терапії важливу роль відіграє хіміотерапія.

Факт №2. Рак передміхурової залози є найпоширенішою формою раку і третьою за частотою причиною смерті серед чоловіків. А у жінок найбільш поширеним видом пухлин вважається рак молочної залози.

Факт №3. Перші згадки про рак датуються 1600 роком до нашої ери. У «Хірургічному папірусі», одному з найбільш важливих медичних текстів Стародавнього Єгипту, описана процедура видалення пухлин молочної залози за допомогою вогняного свердла.

Факт №4. Термін «рак» фактично походить від зовнішнього вигляду однойменної тварини. Кровоносні судини, що оточують деякі пухлини, віддалено нагадують клешні ракоподібних.

Факт №5. Голий землекоп належить до тих істот, які не можуть захворіти на рак. Це може бути пов’язано з великою кількістю гіалуронової кислоти в організмі цих підземних гризунів. Речовина діє як природне мастило і перешкоджає росту ракових клітин.

Факт №6. Рак шкіри, що виникає після курсу процедур в солярії, зустрічається частіше, ніж рак легенів, що розвивається у курців. Тільки в СІНА щорічно реєструється більше 400000 нових випадків захворювання, пов’язаних із відвідуванням солярію.

Факт №7. Лише в 5-10% всіх випадків онкології вирішальним фактором є виключно генетична схильність. Більшість пухлин виникає внаслідок комбінації спадковості і факторів навколишнього середовища, таких як куріння, алкоголь, ожиріння і неправильне харчування.

Факт №8. Рак молочної залози частіше зустрічається в лівих грудях, ніж у правих. За статистикою, ризик пухлини лівої молочної залози на 5-10% вищий.

Факт №9. Та ж картина спостерігається і при онкології шкіри: меланома на 10% частіше виникає на лівій стороні тіла, ніж на правій. Причини цього явища вчені поки не встановили.

Факт №10. Дослідники вважають, що більше половини всіх випадків раку в світі можна запобігти. А це відповідає 2,4 млн нових захворювань на рік, де 80% припадає на країни з низьким і середнім рівнем доходу.

Факт №11. Також є хороші новини: 28 млн людей в усьому світі змогли побороти рак. І тенденція поступово зростає. Незважаючи на те, що загальна поширеність захворювання збільшується, повністю позбутися від раку вдається все більшій кількості пацієнтів.

Факт №12. Онкологія є основним напрямком досліджень фармацевтичної промисловості. Тільки в Німеччині десять компаній займаються розробкою нових препаратів від раку.

V. Узагальнення та систематизація вивченого

1. Що таке онкогенні фактори?

2. Що таке злоякісна пухлина?

3. Які бувають злоякісні пухлини?

4. У чому полягає профілактика онкологічних захворювань?

5. Чому важлива профілактика будь-якого захворювання?

VI. Підсумок уроку

1. Що нового ви дізналися сьогодні?
2. Як знання про онкогенні фактори допоможуть у вашому житті?
3. Які профілактичні заходи ви вже практикуєте?

VII. Домашнє завдання

1. Опрацювати §56 у підручнику.
2. Написати есе: "Мій внесок у профілактику онкологічних захворювань".
3. Для зацікавлених: Підготувати презентацію про один із онкогенних факторів (за вибором).