Урок "Імунітет. Види імунітету" з предмета "Основи мікробіології"

Тема програми: Інфекція і імунітет

Тема уроку: Імунітет. Визначення поняття. Види імунітету. Природний і штучний імунітет. Фізіологічні фактори  імунітету. Фагоцитоз.

Мета:

формування навчально-пізнавальної компетентності:

сформувати в учнів поняття про імунітет, види імунітету, значення фізіологічних факторів імунітету і фагоцитозу;

сприяти розвитку логічного мислення, пам'яті, уяви, спостережливості, активності й самостійності учнів;

формувати екологічну свідомість, розуміння взаємопов’язаності усіх мікробіологічних процесів у природі.

формування ключових компетентностей: уміння вчитися:

комунікативної: розвивати навички вести дискусію;

інформаційної: розвивати навички роботи із джерелами інформації;

загальнокультурної: прищеплювати прагнення до навчання; розширювати світогляд учнів.

методична мета – використання лекційного матеріалу та його закріплення.

Тип уроку:  комбінований

Міжпредметні зв’язки: «Екологія», «Охорона праці», «Біологія», «Спеціальна технологія»

Методи і прийоми: пояснення у формі проблемної лекції, фронтальна бесіда, дискусія, робота з схемою та таблицею, демонстрація презентації та відеоматеріалів, фронтальне опитування,  метод коментування, робота з підручником та різними джерелами інформації, робота з картками, «Незакінчені речення», «Встановлення відповідності», «Встановлення послідовності», тестовий контроль.

Форми навчання: групова, індивідуальна, фронтальна.

Матеріально-технічне забезпечення: посібник, картки-завдання, презентація, відеоматеріали, мультимедійне обладнання.

Хід уроку

І. Організаційна частина

Перевірка наявності учнів та підготовка їх до уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів і мотивація навчальної діяльності

•               Фронтальне опитування:

• Які мікроорганізми називають патогенними або хвороботворними? (Мікроорганізми, які можуть спричинити захворювання людини, тварин і рослин)
• Що називають інфекцією? ( це складні біологічні процеси, які виникають в організмі людини, тварини або рослини в результаті проникнення і розмноження в ньому патогенних мікроорганізмів — збудників хвороби)
• Назвіть найпоширеніші інфекційні хвороби тварин, які викликані бактеріями та вірусами? (туберкульоз, бруцельоз, сибірка, ящур та ін..)

•               Незакінчене речення:

• Здатність мікроорганізмів спричиняти інфекційне захворювання називають…(патогенністю).
• Ступінь патогенності мікроба, яка може змінюватися під впливом різних природних умов називають… (вірулентністю).
• Здатність мікроорганізмів утворювати отруйні речовини – токсини називають… (токсичністю).

•               Встановлення відповідності: (учні, орієнтуючись на презентацію, встановлюють відповідність між шляхами передачі інфекції та інфекційними захворюваннями)
• Встановлення послідовності періодів розвитку інфекційного процесу:

•                 Продромальний період (провісники хвороби) ( 2 )
•                 Період реконвалесценції (одужання) ( 4 )
•                 Інкубаційний період ( 1 )
•                 Період розпалу хвороби ( 3 )

•               Тестовий контроль:

1.                Інфекції що характеризу­ються раптовим початком та порівняно короткочасним перебігом називаються:

А) хронічними;

Б) гострими;

В) вторинними;

Г) мішаними.

2.                Як називаються інфекції надзвичайно великих розмірів, що можуть охоплювати цілі країни?

А) суперінфекції;

Б) епідемії;

В) пандемії;

Г) рецидиви.

3) Як називаються інфекції, які можуть передаватися людині від хворих тварин?

    А) зоонози;

    Б) фітонози;

    В) токсикози;

    Г) мікози.

Вивчення нової теми  хочу почати з уривку твору О.С.Пушкіна «Пир во время чумы»

Ныне церковь опустела;
Школа глухо заперта;
Нива праздно перезрела;
Роща темная пуста;
И селенье, как жилище

Погорелое, стоит, -
Тихо все. Одно кладбище
Не пустеет, не молчит.
Поминутно мертвых носят,
И стенания живых
Боязливо Бога просят
Успокоить души их!
Поминутно места надо,
И могилы меж собой.
Как испуганное стадо,
Жмутся тесной чередой.

Чума  або «чорна смерть» - забрала життя 100 млн. людей. Натуральна віспа або «чорна віспа» - загинули 400 млн. людей. Холера – зареєстровано 6 епідемій. Грип – спалахи епідемій являються причинами загибелі сотень тисяч людей.

Чому ж самі найстрашніші хвороби позбавляли життя одних і майже не вражали інших?

Саме про це піде мова на сьогоднішньому уроці.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу. Лекція зі стислою презентацією навчального матеріалу.

1.                Імунітет. Визначення поняття

Ще в глибоку давнину було відомо, що людський організм, який переніс ту чи іншу хворобу, вдруге на неї майже ні­коли не хворіє. З розвитком мікробіології стало відомо також, що не завжди проникнення в організм збудника інфекції веде до захворю­вання . Це залежить від багатьох причин і насамперед від стану організму. В нормальному стані організм набуває активної специфічної стійкості проти того чи іншого виду інфекції.

 Стан організму, за якого він протистоїть шкідливій дії патогенних мікробів, їхніх токсинів або будь-яких інших чужорідних тіл, назвали імунітетом (від лат. іmmunitas — звільнення). Іншими словами імунітет – це властивість організму  розпізнавати і знешкоджувати чужорідні тіла чи речовини.

Головним завданням імунітету є знищення клітин, що генетично відрізняються від власних, нехай то буде чужа клітина чи клітина власного тіла, що змінилася в генетичному відношенні.

Які клітини для нас являються чужорідними? (це клітини бактерій, вірусів, грибів, найпростіших). Видозмінені клітини власного тіла також являються чужорідними, це можуть бути мертві клітини і  так звані ракові клітини, від яких також захищає імунітет. Всі  генетично чужорідні речовини називають антигенами.

1.                Розвиток науки про імунітет.

До 1885 р. у вивченні імунітету визначилися два конкуруючі на­прями. Перший очолював вчений на ім’я І. І. Мечников. Він розвивав теорію клітин­ного імунітету і розглядав фагоцитоз як основний фактор захисту організму від інфекції.

Представником другого напряму був Пауль Ерліх, який вважав, що основним захисним механізмом від інфекції є гуморальні фактори сироватки крові - антитіла. Антитіла – це білкові сполуки, що синтезуються в організмі при потраплянні в нього чужорідних речовин і мікробів.

Інтенсивні дослідження цієї важливої проблеми ще до кінця XIX ст. показали, що ці дві точки зору не є протилежними, а доповнюють одна одну. В 1908 р. І.І. Мечников і П. Ерліх за розробку вчення про імунітет були удостоєні Нобелівської премії.

Тепер наука імунологія вивчає широке коло біологічних явищ: механізми захисту від інфекцій, пухлин, встановлення генетичних зв'язків між тваринами і рослинами, питання імуногенетики, імуногематології, імуногістохімії, імунодіагностики, імунотерапії, імуно­профілактики тощо. Тепер особливо інтенсивного розвитку набула молекулярна імуно­логія, яка вивчає хімічні, біохімічні і молекулярно-біологічні основи реакцій імунітету. Нині вона стала однією з провідних галузей сучасної біології.

2.                Фагоцитоз. Механізм фагоцитозу.

Видатний радянський вчений І. І. Мечников головну роль у несприйнятливості до інфекції відводив організмові і його специфіч­ним клітинам крові — фагоцитам.

 «Під несприйнятливістю до заразних захворювань,— писав він,— потрібно розуміти загальну систему явищ, завдяки яким організм може витримувати напад хвороботвор­них мікробів».

Мечников розробив клітинну теорію імунітету, за якою він довів, що рухливі клітини крові (білі кров’яні тільця - лейкоцити) здатні до фагоцитозу - процесу захоплення і перетравлювання чужорідних речовин.  Клітини, що здійснюють фагоцитоз вчений поділив на дві групи: гранулоцити і макрофаги.

Механізм фагоцитозу. І. І. Мечников розрізняв ряд стадій фагоцитарного процесу, з яких виділяють п'ять основних: 1) наближення фагоцита до мікроба; 2) поглинання мікроба; 3) утворення фагосоми і злиття; 4) внутрішньоклітинна інактивація мікроба (знешкодження); 5) ферментативне перетравлення збудника і видалення його решток.

При деяких інфекційних захворюваннях (туберкульоз, черевний тиф, мікози тощо) може спостерігатися незавершений фагоцитоз, при якому збудники інфекції поглинаються фагоцитами, але не гинуть і не перетравлюються, а в окремих випадках навіть розмножуються. В таких випадках людина є носієм інфекції і тоді коли імунітет ослабне, виникне інфекційна хвороба.

Механізм фагоцитозу пропоную переглянути на відео. https://www.youtube.com/watch?v=SIW8DuxuCBM

3.                Види імунітету.

Розрізняють такі види імунітету (схема 1)

•               Заповнення учнями таблиці «Види імунітету та їх характеристика» за поясненням викладача  

Таблиця 1

Природний спадковий імунітет — це несприйнятливість до багатьох інфекційних хвороб, яка властива даному організму  і передається спадково від матері до дитини. Вважають, що цей вид імунітету пов'язаний з особливостями конкретного виду макроорганізму. Прикладом спадкового імунітету може бути несприйнятливість людини до чуми рогатої худоби, курячої холери, а тварин — до скарлатини, кору. Такий вид імунітету триває протягом всього життя.

Природний набутий імунітет виробляється в результаті перенесеного захворювання

і може тривати місяцями, роками або все життя. Набутий імунітет не успадковується. Він формується по відношенню до конкретного виду патогенного мікроба в результаті контакту з ним, тобто є суворо специфічним. Цей вид імунітету дуже стійкий, наприклад, після перенесення вітряної віспи він зберігається все життя, після кору і висипного тифу — довгі роки, а після грипу – не більше місяця.

Штучний активний імунітет формується під впливом вакцин – препаратів, що складаються з ослаблених або вбитих збудників хвороб. Такий вид імунітету може тривати від кількох місяців до кількох років. Після введення вакцин (щеплення) в організмі виробляються особливі білки – антитіла проти даної інфекції, які не дають людині захворіти або хвороба буде протікати в легкій формі. Такі щеплення проводять від віспи, дифтерії, туберкульозу, поліомієліту і т.д.

Штучний пасивний імунітет  зумовлений введенням в організм готових захис­них речовин (антитіл) у вигляді сироваток. Сироватки отримують з плазми крові перехворівших людей або тварин. Такі сироватки застосовують при таких тяжких захворюваннях, як дифтерія і правець. Так як при використанні лікувальних сироваток антитіла не утворюються в організмі, а вводяться в нього ззовні, то вони зберігаються в крові зовсім недовго. Через деякий час організм знову стає сприйнятливим до хвороб.

4.                Фізіологічні фактори імунітету.

Як же організований імунний захист в організмі?

Організм тварин і людини має низку захисних пристосувань, що перешкоджають проникненню патогенних мікробів і згубно діють на них. Ці захисні засоби отримали назву неспецифічних; вони є в будь-якому здоровому організмі (людини, тварини, рослини), їх присутність не пов'язана з перенесеним захворюванням, а також введенням вакцини або сироватки в організм; вони самі нейтралізують або знищують мікроба - збудника тієї чи іншої інфекційної хвороби. Ці захисні пристосування з'явилися, мабуть, в результаті постійного контакту організму з мікроорганізмами.

Шкіра і слизові оболонки є першим бар'єром на шляху проникнення хвороботворних мікробів в організм. Неушкоджена здорова шкіра служить перепоною для більшості патогенних мікробів; вони проникають в організм тільки через поранення і подряпини. Шкіра не тільки механічно затримує мікроби на поверхні, але і виділяє особливі речовини, які згубно, бактерицидно, діють на ряд патогенних мікробів.

Бактерицидна дія шкіри залежить від її чистоти. На брудній шкірі мікроби зберігаються більш тривалий час , ніж на чистій. Наприклад, на шкірі немитих рук дизентерійні бактерії зберігаються до 2,5 год, на шкірі митих рук - від 20 до 25 хв .

Слизові оболонки порожнини рота , носа, очей , дихальних шляхів , статевих та інших органів також володіють бар´єрнозахисними функціями, виділяючи речовини, що згубно діють на ряд мікробів. З цих речовин добре вивчений лізоцим .

Найбільш активний лізоцим в сльозах. Навіть розведені в кілька десятків тисяч разів сльози згубно діють на деякі повітряні мікроби. Слина також містить лізоцим, тому всілякі рани в роті заживають швидко, і навіть при великій кількості мікробів інфекційний процес в роті не розвивається. Зализування тваринами ран, мабуть, пов'язано з внесенням до них лізоциму. Відзначено також згубну дію носового секрету на віруси грипу.

Але при масивній атаці мікробів або при їх високої патогенності шкірних і слизових бар'єрів виявляється недостатньо, і мікроби проникають в організм. При цьому виникає запалення, включаються складні механізми клітинного та гуморального імунітету (ІІ бар’єр): приймаються за роботу лейкоцити та інші клітини організму , фагоцити захоплюють і перетравлюють мікробів , починають вироблятися спеціальні речовини сироватки крові - антитіла, спрямовані спеціально проти певного мікроба.

Але швидкість і ефективність вироблення антитіл залежать від того, зустрічався раніше організм з збудником даного захворювання чи ні. Якщо організм "впізнає" збудника (тобто раніше вже переніс захворювання або вакцинацію), то інфекція пригнічується швидко. Якщо ж зіткнення з таким мікроорганізмом відбувається вперше, то для вироблення антитіл потрібен час, щоб організм навчився боротися з новим мікробом.

Перегляд відео. https://www.youtube.com/watch?v=NmlDWEb3W2k

5.                Причини ослаблення і способи зміцнення імунітету (доповідь учня)

Імунну систему людини ослаблюють :

• неправильне і неповноцінне харчування, в тому числі недостатнє надходження вітамінів та необхідних мінералів ;
• перевтома і хронічний стрес ;
• прийом антибіотиків і гормональних препаратів;
• атмосферні забруднення, несприятлива радіаційна обстановка;
• шкідливі звички (куріння, прийом алкоголю чи наркотичних речовин);
• недостатня фізична активність;
• оперативні втручання та наркози, травми, опіки, переохолодження, крововтрати;

Існують також захворювання, пов’язані з ослабленням чи порушенням імунітету:

• часті простудні захворювання – ГРВІ та грип, які часто викликають ускладнення;
• хронічні захворювання - наприклад цукровий діабет, алергічні захворювання, які викликають підвищену чутливість організму;
• СНІД (синдром набутого імунодефіциту) – надзвичайно тяжка хвороба, викликана вірусом ВІЛ, що поражає імунну систему людини.

Зниження імунітету в першу чергу проявляється частими інфекційними і особливо простудними захворюваннями.

Для зміцнення імунітету слід:

• дотримуватися режиму дня;
• повноцінно харчуватися, стежити за тим, щоб у раціоні містилася достатня кількість вітамінів, мінералів і амінокислот тваринного походження;
• уникати прийому антибіотиків, крім тих випадків, коли вони рекомендовані лікарем.
• займатися загартовуванням, спортом або, принаймні, регулярно робити зарядку;
• уникати стресів;
• спати не менше 8 годин; відпочивати.

IV. Закріплення і узагальнення матеріалу

•               Робота у групах з картками-завданнями.

Картка №1. Які твердження вірні? Вкажіть так чи ні.

1.                Наука, що вивчає імунітет називається біологія. (Ні)
2.                Фагоцитоз  - процес захоплення і перетравлювання чужорідних речовин.(Так)
3.                Теорію клітинного імунітету розвивав вчений на ім’я Пауль Ерліх.(Ні)
4.                Першим бар’єром на шляху проникнення мікроба в організм є шкіра і слизові оболонки.(Так)
5.                Шкідливі звички не здатні ослабити імунітет.(Ні)
6.                Імунітет, що виробляється під дією вакцин називається природним. (Ні)

Картка №2.  Вставити пропущені слова.

1.                Вчений Мечников розробив …(клітинну) теорію імунітету.
2.                В результаті перенесеного захворювання формується природний …(набутий) імунітет.
3.                Штучний активний імунітет формується під впливом…(вакцин)
4.                Імунітет – це властивість організму  розпізнавати і знешкоджувати…(чужорідні) тіла чи речовини.
5.                Для …(зміцнення) імунітету необхідно повноцінно харчуватися.

Картка №3. Охарактеризувати процес зображений на малюнку.

(Механізм фагоцитозу: 1) наближення фагоцита до мікроба; 2) поглинання мікроба; 3) утворення фагосоми і злиття; 4) внутрішньоклітинна інактивація мікроба (знешкодження); 5) ферментативне перетравлення збудника і видалення його решток.)

V.  Підсумок уроку, оцінювання знань учнів

Виберіть початок одного речення, за яким охарактеризуйте сьогоднішній урок.

•                  Сьогодні на уроці я дізнався…
•                  Мені було цікаво…
•                  Мені було важко…
•                  Тепер я можу…
•                  Я навчився…
•                  У мене вийшло…
•                  Я спробую…

VІ. Домашнє завдання

Прочитати ст.210-214 підручника Векірчик К.М. Мікробіологія з основами вірусології.

Підготувати презентацію на тему «ВІЛ-інфекція - чума ХХІ століття» (високий рівень)