Транспортная функция биологических мембран. Виды пассивного транспорта веществ через мембрану. Изменения эритроцитов в гипо, гипер и изотонических растворах
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
Лейшмании: систематическое положение, особенности морфологии, географическое распространение, цикл развития. Способ инвазии и локализация в организме хозяина, патогенное действие. Особенности диагностики и профилактики лейшманиозов. Лейшмании Царство Животные (Animalia) Подцарство Простейшие (Protozoa) Тип Саркожгутиконосцы (Sarcomastigophora) Класс Жгутиконосцы (Mastigophora) Отряд::Одножгутиковые (Protomonadina) Семейство Tripanosomatidae Род Leishrnania восточные лейшманиозы Leishmaniatropica minor (городской) Leishmanialtropica major (сельский; зоонозный) Leishrnania donovani (индийский тип; висцеральный лейшманиоз; кала-азар) Leishrnania donovani infantis (средиземноморский тип лейшманиоза) Западные лейшманиозы Leishrnania brasiliensis (кожно-слизистый) Leishrnania mexicana (кожный) У лейшманий имеется только 2 формы: 1)лейшманиальная форма наблюдается в организме позвоночного хозяина (грызуны, собаки, лисы, человек); она очень мелка - 3-5 мкм в диаметре; характерной чертой ее является круглое ядро, занимающее около 1/4 цитоплазмы; жгутика нет, но перпендикулярно клеточной поверхности располагается па- лочкрвидный кинетопласт 2)лейшманиальная форма удлинена - до 25 мкм, спереди находится жгутик, у основания которого хорошо виден Факой же кинетопласт, что и в безжгутиковой стадии паразита; обитает в пищеварительной системе членистоногого переносчика (москиты). Безжгутиковая (лейшманиальная) форма, посеянная на культуральную среду, превращается в жгутиковую (лептомонадную). Стадии Жизненного цикла лейшманий 1 .Лейшманиальная Амастиготная форма круглая или овальная, жгутик и ундулирующая мембрана отсутствуют. 2. Лептомонадная Промастиготная форма характеризуется тем, что кинетосома и кинетопласт расположены в передней части тела, имеется короткий жгутик; ундулирующая мембрана отсутствует. ЛЕЙШМАНИОЗЫ Висцеральные лейшманиозы Leishmania donovani donovani - возбудитель кала-азара (индийской формы лейшманиоза) Leishmania donovani infantis - возбудитель средиземноморской формы. источник инвазии: Кала-азар - антропоноз (человек) В Средизомноморском районе - антропозооноз (человек, собаки) механизм передачи: Трансмиссивный (через переносчика) путь: Специфическая инокуляция переносчик: Москиты сем. Phlebotomidae (Бабочницы) Phlebotomus papatassii клиника и патогенез: Укус— »первичный эффект в кровь— »в РЭС (лимфатические узлы, селезенка, красный костный мозг, размножение в макрофагах, формирование лейшманиальных форм Клиника: через 2-9 недель 1 стадия: повышение температуры до 38-39 , увеличение лимфатических узлов и селезенки, интоксикация. 2 стадия - анемикоспленомегалическая - анемия - до 1-1,5*10 12 /л, кожа приобретает мраморно-белый оттенок из-за уменьшения количества эритроцитов; - спленомегалия (увеличение вправо и вниз) - лихорадка - поднятие температуры два раза в сутки; 3 стадия - кахектическая - через несколько лет все признаки сохраняются: - земноморский тип - белый цвет кожи; - кала-азар - землисто-серый цвет (нарушение в надпочечниках метаболизма тирозина)— накопление в крови меланиноподобных форм. диагностика: 1. Серологические реакции (поиск Ig М, Ig G). 2. Исследование пунктата лимфатиче¬ских узлов и селезенки: - гистологическое окрашивание по Романовскому-Гимзе; -посев внутрибрюшинно мышам; -посев на кровяной агар (питательную среду). 3. ПЦР - полимеразная цепная реакция Москиты сем. Phlebotomidae (Бабочницы) Phlebotomus papatassii Кожные лейшманиозы возбудители:Leishmania tropica minor (городской кожный лейшманиоз, медленно изъязвляющийся) Leishmania tropica major (сельский лейшманиоз - «пендинская язва») источник инвазии: Городской - антропоноз. Сельский - антропозооноз. механизм передачи: Трансмиссивный (через переносчика) путь: Специфическая инокуляция переносчик: Москиты сем. Phlebotomidae (Бабочницы) Phlebotomus papatassii клиника и патогенез: Укус (специфическая инокуляция) — ^первичный аффект (бугорок— »язва— »-размножение паразитов— рубец)— >лейшмании в почке— »диссеминация (распространение) --» вторичные язвы Городской лейшманиоз - через 5-6 мес. - локализация: лицо, верхние конечности, верхняя половина туловища - кол-во: 10-12 язв - развитие: выражена стадия бугорка— >язва 2-3 мм с ровными краями и серозным содержимым— >рубцевание через год Сельский лейшманиоз - через 3-4 нед. -локализация: туловище, нижние конечности - развитие: стадия бугорка не выражена (быстро изъязвляется), язва 3-5 мкм язва с неровными фестончатыми краями, болезненная по периферии; содержимое -гнойно-некротическое, имеет тенденцию к расширению, рубцевание через 1-1,5 мес. диагностика: 1 . Серологический тест. 2. Исследование мазков - отпечатков краевой зоны язвы (окрашивание по Романовскому-Гимзе) - поиск лейшманиальных форм. 3. Посев содержимого язвы лабораторным животным и на кровяной агар. \ Экзаменационный билет 5 Строение генов у прокариот. Структура гена прокариот. Различают структурные гены – они содержат информацию о последовательности аминокислот в молекуле белка. Функциональные гены – регулируют работу структурных генов. Структурные гены обычно расположены рядом и образуют один блок, который называется оперон. Они отвечают за строение молекулы белка. В оперон входит промотор. Промотор – это участок молекулы ДНК, к которому присоединяется РНК – полимераза. Кроме того, промотор определяет с какой из двух цепей молекулы ДНК будет происходить транскрипция. Ген оператор – регуляторный участок. Ген терминатор – это ген расположен после структурного гена и на этом этапе заканчивается процесс транскрипции. На некотором расстоянии от оперона находится ген регулятор. Он отвечает за кодировку структуры белка репрессора. Эукариот. Оперон состоит из двух зон: - Неинформативная зона – состоит из двух частей. Проксимальная (акцепторная). Эта зона представлена несколькими последовательно расположенными генами промоторами и генами операторами. Дистальная (регуляторная), представлена генами регуляторами, которые ответственны за синтез белка репрессора. - Информативная зона – представлена структурными генами. Один структурный ген может повторяться многократно. Они ответственны за разные звенья одной цепи биохимических реакций. В структурных генах различают участки экзоны и интроны, которые чередуются друг с другом. В различных генах число их различно. Экзоны – кодирующая зона. Интроны – не кодирующая зона. У прокариот и эукариот различают гены модуляторы, которые контролируют работу оперона. К ним относятся ингибиторы или супрессоры, которые блокируют синтез белка, А также гены интенсификаторы, которые усиливают работу оперона. Систематика и общая характеристика животных типа Хордовые. Хордовые представляют собой наиболее высокоорганизованный тип в животном мире. Их общими чертами являются следующие. . Внутренний осевой скелет представлен хордой, которая присутствует в эмбриогенезе у всех представителей типа, а у высших дополняется, а затем и замещается позвоночником. Над хордой располагается центральная нервная система в виде нервной трубки с полостью — невроцелем. В боковых стенках глотки находятся жаберные щели, соединяющие ее полость с внешней средой. У рыб и некоторых земноводных они сохраняются в течение всей жизни, у высших хордовых — только в эмбриональном периоде. Тело построено метамерно. У низших хордовых и у зародышей высших сегментация распростраянется на все системы органов, у высших ярко выражена только в эмбриональном периоде. Позже частично сохраняется только в опорно-двигательном аппарате, нервной и кровеносной системах. Органами поддержания равновесия и движения являются конечности, причем у низших хордовых большее значение имеют непарные, а у высших — парные. Подтип Бесчерепные состоит лишь из одного класса — Головохордовые Cephalochordata, к которому относится ланцетник; подтип Позвоночные включает следующие классы: Круглоротые Cyclostomata, Хрящевые рыбы Chondrichthyes, Костные рыбы Osteichthyes, Земноводные Amphibia, Пресмыкающиеся Reptilia, Птицы Aves и Млекопитающие Mammalia. Лямблии: систематическое положение, особенности морфологии, географическое распространение, цикл развития. Способ инвазии и локализация в организме хозяина, патогенное действие. Особенности диагностики и профилактики лямблиоза. Распространенность в Республике Башкортостан. возбудитель: Лямблия (Lamblia intestinalis) Заболевание Лямблиоз особенности строен и формы сущ: 1. Вегетативная форма: двусторонняя симметрия, 2 одинаковых ядра, 4 пары жгутиков, присасывательный диск, 2 аксонемы. Размер - 9-20 х 5-10 мкм. 2. Циста: овальная, 2 или 4 ядра, двухконтурная оболочка, сохраняет особенности строения вегетативной формы. Размер - 10-14 х 6-10 мкм. Локализация в организме человека: Двенадцатиперстная кишка Механизм заражения: Фекально-оральный Пути заражения: Алиментарный, водный, контактно-бытовой Способ проникновения паразита: пероральный Группы риска: Дети Особенности жизненного цикла: Циста попадает через рот -> эксцистирование -> в двенадцатиперстной кишке вегетативная форма (нарушение пристеночного пищеварения) -> в нижних отделах толстой кишки инцистируется -> циста-» внешняя среда. Диагностика: 1 .Цисты в мазках фекалий 2.Вегетативные формы в дуоденальном содержимом Биологические основы профилактики: Соблюдение правил гигиены. Защита почвы и воды от фекального загрязнения. Выявление и лечение больных и цистоносителей. Экзаменационный билет 6 Строение и функции двумембранных органоидов цитоплазмы. Митохондрии - микроскопические двумембранные полуавтономные органоиды общего назначения, обеспечивающие клетку энергией, Митохондрии Митохондрии – это структуры округлой или палочковидной формы. Обычно митохондрии скапливаются в тех тканях, где велика потребность в АТФ, например, в мышечной ткани. Митохондрии покрыты двумя липопротеидными мембранами: наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует многочисленные складки – кристы. Пространство, ограниченное внутренней мембраной, называется матриксом. Митохондрии называют «энергетическими станциями» клетки. Источником энергии в клетке могут быть белки, жиры и углеводы, однако единственным субстратом, который немедленно включается в энергетические процессы, является глюкоза. В цитоплазме клеток происходит их окисление анаэробным путем (гликолиз), при этом глюкоза и гликоген расщепляются не до конечных продуктов, а до пировиноградной и молочной кислот (ПВК и МК). При этом выделяется небольшое количество энергии (2 АТФ). В дальнейшем в матриксе митохондрий происходит аэробное окисление органических веществ до углекислого газа и воды (окисление ПВК и МК называется циклом Кребса – это ключевой цикл дыхания) и выделяется большое количество энергии (36 АТФ). Образующаяся энергия частично выделяется в виде тепла, но большая часть кумулируется на кристах митохондрий в удобной для транспортировки и хранения форме – в виде молекул АТФ. Синтез АТФ происходит из АДФ и фосфорной кислоты, поэтому называется фосфорилированием. В здоровых клетках фосфорилирование сопряжено с окислением. При заболеваниях сопряженность может разобщаться, субстрат окисляется, а фосфорилирование не происходит, энергия переходит в тепло, а содержание АТФ в клетках снижается. В результате повышается температура и падает функциональная активность клеток. Процесс высвобождения энергии называется дефосфорилированием. Энергия АТФ используется: 1) для биосинтеза веществ, 2) для транспортировки, 3) для механической работы – сокращение мышц, 4) для деления клеток, 5) рассеивается в виде тепла. В матриксе митохондрий имеются мтДНК (от 2 до 10 кольцевых молекул). Присутствие в митохондриях мтДНК обеспечивает участие органелл в синтезе РНК и специфических белков, а также указывает на существование цитоплазматической наследственности. Размер мтДНК невелик – около 15 тыс. пар нуклеотидов. Образование митохондрий происходит путем саморепродукции. Пластиды Это двумембранные органеллы, присутствующие в растительных клетках. В матриксе пластид имеются телокоиды, расположенные стопкой – граны. Различают три вида пластид: хлоропласты (содержат пигмент зеленого цвета, участвуют в фотосинтезе), хромопласты (пигмент красного и желтого цвета), лейкопласты (бесцветный пигмент). Пластиды могут переходить друг в друга. Наличие в пластидах собственной ДНК, как и в митохондриях, обеспечивает возможность саморепродукции. Охрана природных экосистем – важнейшее условие сохранения жизни на Земле. Понятие об экологической безопасности. Медицинская экология и экологически зависимые болезни. Формы природоохранной деятельности человека. Эффективная адаптация человека к климату необходима для обеспечения состояния комфорта, выполнения физической работы и обеспечения нормальных условий роста и развития. При попадании человека в экстремальные условия процесс адаптации будет зависеть от индивидуальных свойств конституции. Так при анализе популяций строителей БАМа по способности к адаптации были выделены три типа: стайеры (слабо приспосабливающиеся к мощным коротким нагрузкам, но способные переносить длительные воздействия), спринтеры (способны выдерживать сильные короткие нагрузки, но длительные воздействия переносят трудно), миксты (средние адаптационные способности). Все биологические и социальные аспекты адаптации человека направлены на сохранение здоровья как индивида. Определение здоровья индивида впервые было дано в Уставе Всемирной Организации Здравоохранения: «Здоровье является состоянием полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствия болезней и физических дефектов» (Женева, 1968). Используя ресурсы природы, человек может наносить вред окружающей среде. В настоящее время ученые ожидают возникновение экологического кризиса, т.е. такого состояния среды, которое непригодно для жизни людей. Наиболее острыми из проблем современности являются: 1. Проблема быстрого роста населения Земли. Ежегодный прирост населения в абсолютном исчислении достигает 60-70 млн человек. Растущее население Земли должно быть обеспечено пищей. Состояние природных ресурсов в большой мере зависит от деятельности людей. Современное человечество следует принципу научно обоснованного рационального природопользования. 2. Изменение состава атмосферы и климата, за счет накопления тепловой энергии и загрязнителей. Загрязнители – это вещества, нарушающие биологические процессы в природе. Например, это угарный газ, метан, хлорфторуглероды, диоксид и др. Использование инсектицида ДДТ привело к гибели тысяч животных. Считая с 1600 г. человеком было истреблено более 160 видов и подвидов птиц, около 100 видов млекопитающих. Накопление тепла и «парниковый эффект» приводит к повышению температуры на планете, следствием чего являются таяния ледников, наводнения, лесные пожары, движения земной коры и т.д. Деятельность экологов направлена на решение задач, связанных с мерами защиты человека от неблагоприятных факторов среды. Особая ответственность возлагается на работников медицины, которые должны владеть информацией по экологической ситуации. Необходимо обучить население мерам безопасного проживания на загрязненных территориях. Путь к решению экологических проблем – это достижение сбалансированного развития человечества. Сбалансированное развитие «Международная комиссия по охране окружающей среды и развитию» ООН характеризует как путь социального, экономического и политического прогресса, позволяющего удовлетворить нужды настоящего, не в ущерб будущих поколений. Среди них важнейшие – сдерживание роста населения, развитие новых технологий и поиск источников энергии, позволяющих избежать загрязнения окружающей среды. и других факторов. Малярийный плазмодий: систематическое положение, географическое распространение, цикл развития. Способ инвазии и локализация в организме человека, патогенное действие. Лабораторная диагностика и профилактика малярии. Распространенность в Республике Башкортостан. Кровяные споровики паразитируют в эритроцитах позвоночных животных. Переносчиками и окончательными хозяевами являются членистоногие. Наибольшее медицинское значение имеет малярийный плазмодий, возбудитель малярии. В организме окончательного хозяина (комара рода Anopheles) малярийный плазмодий размножается половым путем. В промежуточном хозяине (человеке) плазмодий размножается бесполым путем. Природные очаги малярии связаны с географическим распространением комаров рода Anopheles. Малярия У человека паразитируют 4 вида малярийных плазмодиев: Plasmodium vivax – возбудитель трехдневной малярии, Plasmodium malariae – возбудитель четырехдневной малярии, Plasmodium falciparum – возбудитель тропической малярии Plasmodium ovale – возбудитель овале-малярии. Инвазионная стадия – спорозоиты. Фактор передачи – слюна комара. Способ заражения человека - трансмиссивный. Заражение человека происходит при укусе самки малярийного комара (Заражение возможно при переливании крови больного и трансплацентарно). Жизненный цикл плазмодия делится на 3 периода шизогония (1), гаметогония и половой процесс (2) и спорогония (3) (рис.83): 1. Шизогония преэритроцитарная или тканевая (в клетках печени человека) При укусе комара со слюной в кровь попадают спорозоиты. Током крови спорозоиты заносятся в клетки печени, селезенки, где переходят к внутриклеточному паразитированию: растут, превращаются в трофозоитов. Трофозоиты размножаются путем шизогонии с образованием тканевых мерозоитов. Процесс длится 15 дней и соответствует инкубационному периоду болезни. эритроцитарная шизогония (в эритроцитах человека) После разрушения печеночных клеток тканевые мерозоиты поступают в кровь и быстро проникают в эритроциты. Процесс проникновения паразитов в клетки хозяина своеобразен. Мерозоит своим передним концом прикрепляется к эритроциту. Это соединение обеспечивается различием поверхностного заряда этих мембран. Затем начинается внедрение: поверхностная мембрана эритроцита впячивается, мерозоит погружается в образующееся углубление и оказывается заключенным внутри замкнутой вакуоли. Мембрана малярийного плазмодия, таким образом, образуется непосредственно от поверхностной мембраны клетки хозяина. Мерозоит, проникает в эритроцит, и начинает там расти. В своем развитии он проходит стадии кольцевидного шизонта (в центре мерозоита образуется вакуоль, оттесняющая к периферии цитоплазму и ядро). Питаясь гемоглобином эритроцитов, шизонты растут, превращаясь в амебовидных (Р. vivax), или лентовидных (Р. malariae) шизонтов. На следующей стадии шизонт округляется. Его ядро многократно делится, в результате образуется морула. Они растут, разрывают оболочку эритроцита и в плазму крови выходят с мерозоитами и продукты их метаболизма. С выходом мерозоитов в плазму крови и всасыванием продуктов распада эритроцита и паразитов связан приступ малярии. Далее мерозоиты проникают в новые эритроциты. Продолжительность развития трофозоитов между двумя периодами шизогонии у разных видов плазмодиев различна: для P. vivax и P. ovale – 48 ч, P. malariae – 72 ч, P. falciparum – вначале приступы развиваются через разные промежутки времени, а позже – через 24 ч. 2. Гаметогония и половой процесс (начинается в эритроцитах человека, заканчивается в желудке комара). Помимо бесполых стадий - мерозоитов, в части эритроцитов развиваются мужские и женские половые формы – гамонты (микро и макрогамонты), дальнейшее развитие которых может происходить только в организме комара. Половой процесс – копуляция – происходит в организме комара. Комар, нападая на зараженного человека, вместе с кровью заглатывает эритроциты, содержащие гамонты. В желудке комара они превращаются в зрелые половые клетки – гаметы (женские и мужские). Далее происходит их слияние – подвижная микрогамета целиком проникает в макрогамету, в результате образуется диплоидная зигота, которая преобразуется в оокинету (подвижная стадия). Оокинета проникает через стенку желудка комара, на его наружней поверхности инцистируется и превращается в ооцисту. 3. Спорогония (в организме комара) Ооциста растет, содержимое ее многократно делится путем спорогонии и при этом образуются тысячи спорозоитов. Оболочка зрелой ооцисты разрывается и спорозоиты оказываются в гемолимфе комара. Они мигрируют и скапливаются в слюнных железах. Весь процесс развития плазмодия в теле комара в зависимости от внешней температуры длится 7 45 сут. Клиника. У человека малярия характеризуется периодическими приступами повышения температуры Приступы продолжаются от 6 до 12 час., межприступный период длится 48 час. (при четырехдневной малярии -72 час.). Число приступов может достигать 10-15, после чего они прекращаются из-за формирования иммунитета, но паразиты в крови остаются, и человек становится паразитоносителем (опасен как резервуарный хозяин). Диагностика малярии основана на лабораторном исследовании крови больного, как в тонких мазках, так и в толстой капле, окрашенных по Романовскому-Гимзе. Различные стадии развития малярийного плазмодия в эритроцитах обнаруживаются при исследовании крови во время приступа или сразу после него. Профилактика. Для успешной борьбы с малярией необходима комплексная система противомалярийных мероприятий. Такая система осуществляется в двух направлениях: 1) выявление и излечение всех больных малярией (т.е. ликвидация источников инвазии); 2) уничтожение комаров (ликвидация переносчика). В нашей стране малярия, как массовое заболевание, ликвидирована. В РФ встречаются эпизодические случаи малярии. Экзаменационный билет 7. |