Г. А. Воронина ;
М. З. Федорова
Наиболее сложные вопросы преподавания раздела «Человек и его здоровье»
Продолжение. См. № 17/2009
Учебный план курса
№ газеты |
Учебный материал |
17 |
Лекция 1. Регуляторные системы организма |
18 |
Лекция 2. Иммунитет |
19 |
Лекция 3. Нарушения в работе иммунной системы |
20 |
Лекция 4. Общий план строения нервной системы |
21 |
Лекция 5. Строение и функции отделов центральной нервной системы |
22 |
Лекция 6. Гуморальная регуляция функций в организме |
23 |
Лекция 7. Стресс в жизнедеятельности организма человека |
24 |
Лекция 8. Основы рационального питания |
Итоговая работа |
|
Лекция 2. Иммунитет
Основные понятия
ЦИТОКИНЫ – вещества белковой природы, секретируемые лейкоцитами и другими клетками организма. Являются медиаторами (посредниками) иммунного ответа, осуществляющими через специфические рецепторы взаимодействие между клетками, вовлекаемыми в защитный ответ. Регулируют иммунные и воспалительные реакции организма. Известно около 100 цитокинов. Для иммунной защиты особенно важны интерлейкины, интерфероны, колониестимулирующие факторы, различные факторы роста.
ИНТЕРЛЕЙКИНЫ – цитокины, действующие как факторы роста и дифференцировки лимфоцитов и других клеток.
Факторы роста стимулируют рост и дифференцировку, а иногда и трансформацию (переход в злокачественную форму) различных клеток. Известно несколько десятков факторов роста (эпидермальный, гепатоцитов, нервов и др.).
ХЕМОКИНЫ – небольшие секреторные белки, в первую очередь регулирующие перемещения лейкоцитов. К хемокинам относятся: фракталкин, лимфотактин, фактор хемотаксиса моноцитов, эутактин и др.
КОЛОНИЕСТИМУЛИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ – белковые молекулы, необходимые для выживания, деления, роста и дифференцировки гемопоэтических клеток. Эти факторы вырабатывают макрофаги, T-лимфоциты, эндотелий, фибробласты.
ИНТЕРФЕРОНЫ – группа белков, подавляющая размножение вирусов. Система интерферона – важнейший фактор неспецифической сопротивляемости организма человека. Важнейшие их функции – антивирусная, противоопухолевая, иммуномодулирующая и радиопротекторная. Интерфероны видоспецифичны. Каждый биологический вид, способный к их образованию, продуцирует свои уникальные интерфероны, похожие по структуре и свойствам, но не способные проявлять антивирусный эффект в условиях организма другого вида.
ЛИЗОЦИМ – универсальный гидролитический фермент, разрушающий клеточную стенку бактерий. У животных и человека содержится в крови, слезах, слюне и других жидких средах. Богаты лизоцимом такие растения, как хрен, редька и некоторые другие. Благодаря лизоциму оказывается полезным поплакать по несущественному поводу во время эпидемий респираторных заболеваний или зализать небольшую ранку.
КОМПЛЕМЕНТ – группа сывороточных белков; в активной форме комплемент повреждает мембрану бактерий, нейтрализует токсины и вирусы.
АНТИГЕНЫ – чужеродные для организма вещества, способные вызвать иммунный ответ. Антигенными свойствами обладают высокомолекулярные соединения: белки, нуклеопротеиды, полисахариды, липополисахариды и др. Чужеродными для организма могут быть различные клетки (бактерии, грибки, простейшие, клетки пересаженных органов и тканей и др.); высокомолекулярные вещества, попавшие в организм не через пищеварительную систему; аутоантигены (антигены собственных мутировавших клеток).
ГАПТЕНЫ – низкомолекулярные вещества, не содержащие антигенных структур. К ним относятся многие моно-, олиго- и полисахариды, липиды, гликолипиды, искусственные полимеры, неорганические вещества (соединения йода, брома, висмута) и др. Сами по себе гаптены не иммуногенны, т.е. не вызывают ответных реакций иммунной системы. Однако они могут присоединяться к молекуле белка, после чего приобретают способность вызывать иммунный ответ.
ИММУНОГЛОБУЛИНЫ (антитела) – вещества из группы гликопротеидов. Специфически взаимодействуют c антигенами, к которым иммунная система синтезировала данное антитело. При образовании комплекса «антиген–антитело» антиген нейтрализуется. Существуют миллионы разновидностей антител, и каждая молекула иммуноглобулина имеет уникальный участок связывания антигена. Антитела синтезируются плазматическими клетками в ходе гуморального иммунного ответа.
Общая характеристика функций иммунной системы
Основная функция иммунной системы – контроль за генетическим постоянством внутренней среды организма. Иммунитет – это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации. Термин «иммунитет» происходит от лат. immunitas – избавление, освобождение от чего-либо (в Древнем Риме это слово означало освобождение гражданина от какой-либо обязанности, повинности или службы).
Иммунная система состоит из центральных (костный мозг, тимус) и периферических (селезенка, лимфатические узлы, миндалины, пейеровы бляшки кишечника, лимфоидные образования кожи и слизистых оболочек и др.) органов и тканей. Основной структурной и функциональной единицей иммунной системы являются Т- и В-лимфоциты (иммунокомпетентные клетки (ИКК), иммуноциты). Иммуноциты способны распознавать чужеродные вещества (антигены), обеспечивать иммунный ответ, создавать клоны себе подобных клеток, формировать клетки памяти. Лимфоциты проходят несколько стадий клеточных преобразований, необходимых для выполнения этих функций.
Другими клетками иммунной системы являются моноциты, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, тучные клетки, дендритные клетки, естественные, или натуральные, киллеры (ЕК-, NK-клетки). Эти клетки не являются иммунокомпетентными, но выполняют ряд важных функций.
Одна из важных защитных функций – способность к фагоцитозу. Ею обладают нейтрофилы и моноциты. Из нейтрофилов образуются малые фагоциты (микрофаги), из моноцитов – большие фагоциты (макрофаги). Активность фагоцитирующих клеток увеличивается системой комплемента, интерферонами, иммуноглобулинами.
Естественные киллеры (наряду с Т-лимфоцитами) обладают цитотоксичностью, т.е. способностью уничтожать генетически чужеродные клетки. Клетки иммунной системы находятся в большинстве органов и тканей организма. Исключение составляют так называемые забарьерные органы, в которые в норме ИКК не проникают: головной мозг, яички, хрусталик.
Центральные и периферические органы иммунной системы
Костный мозг. Первое описание костного мозга дал Р.Вирхов. Во второй половине XIX в. было установлено, что костный мозг является органом кроветворения. У новорожденного очагами кроветворения являются только костные полости. К 18 годам гемопоэтическая ткань обнаруживается в позвонках, ребрах, тазовых костях, скулах, эпифизах трубчатых костей. У взрослого человека очаги кроветворения разной степени выраженности обнаруживаются в 206 костях скелета. Общая масса красного костного мозга составляет у среднестатистического человека 1400 г, что близко к массе печени.
Красный костный мозг заселяется стволовыми кроветворными клетками на ранних стадиях внутриутробного развития. В структуру красного костного мозга, кроме предшественников клеток крови, входят кровеносные сосуды, нервные окончания, костная капсула и вспомогательные клетки.
Предположительно, в эмбриональном периоде у человека закладывается определенное число ранних кроветворных предшественников, которые в течение жизни дифференцируются в зависимости от потребностей организма. Образующиеся в костном мозге клетки по мере созревания поступают в кровяное русло. В обычных условиях костномозговое кроветворение покрывает потребности организма и производит довольно большой запас клеток.
Тимус (вилочковая железа). Тимус располагается в переднем средостении (у основания шеи, за грудиной). Состоит из двух долей. Закладывается на 8-й неделе внутриутробного развития как эпителиальный орган. У новорожденного тимус весит 10–15 г. Он интенсивно растет в первый год жизни, достигая близких к максимальным размеров и массы 20–40 г, и активно функционирует до 2–3 лет.
В эти годы идет постоянное образование тимоцитов. Из их общего числа (2×108) 20–25% ежедневно образуются заново путем деления; 95–98% вновь образовавшихся тимоцитов погибает. Оставшиеся 2–5% – это те клетки, которые способны распознавать антигены и активироваться для выполнения защитных функций. Эти клетки поступают в кровоток и лимфоидные органы.
До 6 лет продолжается медленный незначительный прирост тимуса, после чего его масса начинает уменьшаться, и со второго десятилетия жизни тимус подвергается инволюции.
В тимусе происходит созревание Т-лимфоцитов, и они становятся способными распознавать «свои» и «чужие» клетки. Зрелые Т-лимфоциты циркулируют по организму. Их иммунная функция реализуется в основном в лимфатических узлах. Т-лимфоциты индуцируют также созревание В-лимфоцитов и превращение последних в плазматические клетки.
Селезенка. Селезенка находится в левом верхнем квадранте живота (левом подреберье). У взрослого человека она весит около 150 г. Селезенка покрыта капсулой, которая, прорастая внутрь органа, формирует сеть перегородок. Внутренняя часть селезенки называется селезеночной пульпой. Через селезенку проходят кровеносные и лимфатические сосуды. В селезенке скапливается большое количество Т- и В-лимфоцитов, которые обеспечивают иммунологическую «проверку» крови, собирающейся со всего тела. В селезенке задерживаются эритроциты, где поврежденные, либо восстанавливаются, либо удаляются из кровотока. Селезенка также служит резервуаром для тромбоцитов, поступающих из костного мозга. По мере необходимости происходит замена циркулирующих в крови тромбоцитов.
Лимфатические узлы. Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов и представляют собой маленькие овальные или почковидные образования длиной 0,1–2,5 см. Каждый лимфатический узел состоит из фолликулов. Основу фолликулов образуют В-лимфоциты, вокруг которых группируются Т-лимфоциты. Такое объединение Т- и В-лимфоцитов обеспечивает секрецию иммуноглобулинов и оптимальную защиту организма. В лимфатических узлах имеются также макрофаги, которые вместе с иммунокомпетентными клетками предотвращают развитие инфекционных заболеваний.
Иммунокомпетентные клетки. Клетки иммунной системы относятся к одной из групп клеток крови – лейкоцитам. Лейкоциты, как и другие клетки крови, возникают в гемопоэтической ткани. У плода на ранних стадиях развития гемопоэтическая ткань находится в печени и селезенке, на поздних – в печени, селезенке и костном мозге. У взрослого человека кроветворным органом является только красный костный мозг, расположенный в плоских костях.
В строме красного костного мозга располагаются стволовые клетки. Они обладают двумя важными свойствами: полипотентностью (т.е. могут дифференцироваться в разные клетки крови – эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) и способностью к самовоспроизведению (т.е. могут образовывать идентичные самим себе клетки). Стволовые клетки превращаются в клетки-предшественницы лимфоидного (клетки-предшественницы лимфоцитов) и миелоидного (клетки-предшественницы эритроцитов, тромбоцитов и всех видов лейкоцитов, кроме лимфоцитов) ряда.
Молодые клетки костного мозга морфологически похожи друг на друга. Они, как правило, имеют крупные размеры и большое количество рибосом. По мере созревания часть клеточных органоидов редуцируется, появляются специфические признаки зрелых клеток крови. Зрелые клетки выходят в кровь и ткани.
Дифференцировка клеток регулируется гемопоэтическими факторами. Образование эритроцитов стимулирует гормон эритропоэтин, образующийся преимущественно в почках. Образование тромбоцитов контролируется тромбопоэтином (секретируется клетками печени). Дифференцировку лейкоцитов в разные формы регулируют местные гуморальные факторы, образующиеся в костном мозге: интерлейкины, факторы, стимулирующие колонии, и др.
Для некоторых гемопоэтических факторов известны кодирующие их гены, что позволяет получать их методами генной технологии и использовать для лечения некоторых гематологических заболеваний.
После рождения развитие первичных полипотентных стволовых клеток и миелопоэз (образование клеток миелоидного ряда) происходят в костном мозге, лимфопоэз – в тимусе, селезенке и лимфатических узлах, лимфоидной ткани, ассоциированной с пищеварительной системой, включая миндалины, аденоиды, пейеровы бляшки кишечника.
Количество лейкоцитов в 1 л крови взрослого человека колеблется от 4×109 до 9×109, и подвержено суточным и сезонным колебаниям, зависит от баланса гормонов, витаминов и других факторов. Увеличение количества лейкоцитов называется лейкоцитозом, уменьшение – лейкопенией.
Согласно гистологической классификации лейкоциты делятся на две группы: зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты). К гранулоцитам относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы; к агранулоцитам лимфоциты и моноциты.
Процентное соотношение разных форм лейкоцитов называют лейкограммой, или лейкоцитарной формулой. У взрослого человека нормальной является следующая лейкограмма: нейтрофилы – 46–76%; эозинофилы – 1–5%; базофилы – 0–1%; лимфоциты – 18–40%; моноциты – 2–10%. У детей до 5 лет физиологической нормой является доля лимфоцитов в крови до 80%, 5–14 лет – до 50%. Из общей популяции лимфоцитов крови на Т-лимфоциты приходится около 80%, на В-лимфоциты около 15%, на естественные киллеры примерно 5%.
У млекопитающих сформировалось два типа иммунитета – клеточный и гуморальный. Клеточный иммунитет опосредуется Т-лимфоцитами, гуморальный – В-лимфоцитами.
Родоначальники Т-лимфоцитов образуются в костном мозге. Оттуда они мигрируют в тимус, где приобретают способность реагировать на антигены. В тимусе происходит постоянная селекция лимфоцитов: уничтожаются агрессивно настроенные против «своих» белков и сохраняются реагирующие на «чужие» белки.
Т-лимфоциты постоянно поступают из тимуса в лимфатические узлы и селезенку. В случае встречи с антигеном они начинают делиться и образовывать клоны. Клонированные Т-лимфоциты взаимодействуют с антигеном и разрушают его. Таким способом уничтожаются собственные мутировавшие клетки, способные стать родоначальницами доброкачественного или злокачественного новообразования, или инфицированные вирусами клетки, а также отторгаются клетки пересаженных органов и тканей.
Созревание В-лимфоцитов происходит в костном мозге. Затем В-лимфоциты мигрируют во вторичные лимфоидные органы: печень, селезенку, лимфатические узлы. В этих органах может продолжаться и завершаться дифференцировка В-лимфоцитов.
Каждая В-клетка генетически запрограммирована на синтез поверхностного рецептора к одному антигену. После распознавания антигена В-лимфоциты начинают делиться и дифференцироваться, создавая клоны плазматических клеток. Плазматические клетки синтезируют иммуноглобулины (антитела) одного определенного вида, представляющие собой крупные растворимые молекулы гликопротеидов. Иммуноглобулины циркулируют в крови, тканевой жидкости и связываются с антигенами на поверхности микроорганизмов. Меченые антителами микроорганизмы легче уничтожаются фагоцитами. Кроме того, антитела активируют комплемент, разрушающий мембрану бактериальных клеток.
В популяциях Т- и В-лимфоцитов есть клетки иммунологической памяти. Они образуются из Т- и В-лимфоцитов, отреагировавших на антиген, но не дифференцировавшихся в клетки-эффекторы или клетки, продуцирующие иммуноглобулины. Клетки памяти хранят информацию о структуре антигена, однажды попавшего в организм. Такие клетки живут много лет и находятся в состоянии постоянной готовности к быстрому и эффективному ответу при повторном внедрении в организм данного антигена. С этим связана возможность вакцинации против инфекций: в ответ на введение вакцины, содержащей антигены, в организме вакцинированного формируется иммунологическая память и способность отреагировать на последующую встречу с таким же антигеном ускоренным и усиленным иммунным ответом.
Морфологически различить Т- и В-лимфоциты под световым микроскопом невозможно. Под электронным микроскопом зрелые Т-лимфоциты имеют, как правило, гладкую поверхность, а В-лимфоциты – ворсинчатую, т.к. несут на поверхностной мембране вырабатываемые ими иммуноглобулины.
Естественные киллеры (ЕК) – отдельная популяция лимфоцитов, существующая наряду с Т- и В-клетками. Основная их функция – сохранение гомеостаза в организме позвоночных на генетическом уровне. ЕК регулируют дифференцировку клеток организма, уничтожают (лизируют) клетки с генетическими дефектами и пораженные внутриклеточными паразитами (вирусами и т.п.). ЕК препятствуют попаданию разнообразной микрофлоры из ротовой полости, кишечника, носовой полости, носоглотки, легких в кровь и другие ткани организма. Они первыми включаются в реакции на чужеродные агенты без предварительной иммунизации, т.е. обеспечивают врожденный иммунитет.
Для осуществления своих функций ЕК располагают рецепторами, обеспечивающими возможность межклеточных контактов, реакций на цитокины, гормоны, нейромедиаторы. Они сами способны вырабатывать огромное количество биологически активных веществ. Получив сигнал об угрозе нарушения генетически обусловленного постоянства внутренней среды, ЕК «включают» не только собственные защитные средства, но также те, которыми располагают иммунная, эндокринная и нервная системы. Вступая в контакт с нейронами или клетками эндокринной системы, ЕК сами «обучаются» нейроэндокринной регуляции.
На внутриутробных стадиях развития организма и после рождения способы образования ЕК различаются. В эмбриональном периоде предшественником ЕК является гемопоэтическая стволовая клетка печени, которая мигрирует в тимус и там дифференцируется либо в ЕК, либо в дендритные клетки или Т-лимфоциты. После рождения ЕК образуются из полипотентной стволовой клетки костного мозга. Через несколько этапов дифференцировки происходит формирование зрелого ЕК – большого гранулярного лимфоцита.
Для выполнения своих функций созревшие в центральных органах иммунитета ЕК, должны пройти дозревание в периферических органах иммунной системы. После этого ЕК способны синтезировать интерферон и проявлять цитотоксическую активность.
Зрелые ЕК распространены по всему организму. Депо этих клеток в селезенке и печени поддерживают оптимальное количество ЕК в крови и лимфе. Из кровеносных и лимфатических сосудов ЕК попадают в различные органы, где контролируют генотип клеток. Если от клеток, ведущих надзор за генетической чистотой организма, поступает сигнал о неблагополучии, происходит массовый выход ЕК из депо. Цитолиз генетически измененных клеток является сигналом для ИКК (Т- и В-лимфоцитов).
Выделяют два основных иммунных процесса: врожденный (не изменяющийся) и приобретенный (адаптивный, приспособительный).
Врожденный иммунитет появился на ранних этапах эволюции: до способности распознавать свои белки и формировать клетки иммунной памяти. Врожденный иммунитет реализуется через клеточные и гуморальные механизмы. Его обеспечивают ЕК, макрофаги, нейтрофилы, дендритные клетки, способные к фагоцитозу и цитолизу. Гуморальными факторами врожденного иммунитета являются естественные антитела, комплемент, лизоцим и другие ферменты. Факторы врожденного иммунитета контролируются генами зародышевой линии, передаются по наследству и не изменяются в течение жизни.
Приобретенный иммунитет является следствием перегруппировки сегментов небольшого набора генов зародышевой линии, передаваемых по наследству и ответственных за синтез иммуноглобулинов (антител) В-лимфоцитами и рецепторов на Т-лимфоцитах. В результате перегруппировки может создаваться огромное число распознающих элементов, перекрывающих все существующие в природе антигены.
В процессе развития лимфоцитов в центральных органах иммунной системы образуются клетки, имеющие рецепторы к любому антигену. Каждая такая клетка может стать родоначальницей клона, готового бороться с чужеродным образованием. Потомство получает от родителей только набор зародышевых генов, а процесс перегруппировки происходит на ранних этапах онтогенеза у каждого организма индивидуально. Поэтому каждый организм, в зависимости от того как прошел процесс перегруппировки, может иметь свою разновидность иммунитета.
Особенности функционирования иммунной системы в разные периоды жизни
Зародыши всех млекопитающих, в том числе человека, с самых ранних стадий развития содержат чужеродные для материнского организма гены (антигены), полученные от отца. Теоретически иммунная система матери должна реагировать на клетки зародыша проявлением иммунитета.
В случае развития специфического иммунитета Т-лимфоциты материнского организма активируются и стимулируют образование цитотоксических лимфоцитов. Вместе с естественными киллерами они начинают уничтожать клетки зародыша, и беременность прерывается. Однако такое явление встречается редко. Сохранение беременности при нормальном ее течении обеспечивают ряд механизмов. К их числу относятся следующие.
1. Изменение гормонального фона беременной женщины. С момента оплодотворения яйцеклетки и ее имплантации (закрепления) в матке начинается синтез одного из стероидных гормонов – прогестерона – желтым телом яичника (временной железой внутренней секреции, образовавшейся на месте выхода яйцеклетки). Прогестерон, как и другие стероидные гормоны, угнетает функции иммунной системы. Под влияние прогестерона лимфоциты беременной женщины вместо цитокинов начинают синтезировать вещества, угнетающие образование Т-лимфоцитов и проявление клеточного иммунитета. Кроме того, в геноме эмбриона имеются гены, ответственные за синтез специального белка, снижающего активность Т-лимфоцитов и естественных киллеров материнского организма.
2. Особенности плаценты, в частности синтез ею цитокинов, обеспечивающих преобладание гуморального иммунитета над клеточным и подавление активности естественных киллеров материнского организма, т.к. именно эти клетки наиболее активны в отторжении плода.
Снижение иммунной активности материнского организма по отношению к плоду не только не уменьшает, но даже повышает защиту беременной женщины от патогенных бактерий. В ее крови увеличивается количество активированных моноцитов и повышается уровень иммуноглобулинов. Вместе с тем организм беременной женщины оказывается плохо защищенным от вирусов и грибков.
Развитие иммунной системы продолжается на протяжении всего детства. В детском возрасте есть периоды риска для иммунной системы и становления ее функций, которые называют критическими периодами.
Первый критический период – период новорожденности (первые 2 недели жизни ребенка). В этот период защиту детского организма обеспечивают иммуноглобулины матери, полученные с молозивом и грудным молоком. Чувствительность новорожденного к инфекциям очень высока.
Второй критический период – 4–6 месяцы жизни. В это время происходит утрата пассивного иммунитета, получаемого с грудным молоком, и становление собственных активных иммунных реакций. В этот период возрастает чувствительность ребенка ко многим воздушно-капельным и кишечным инфекциям.
Третий критический период – второй год жизни. Становление иммунной защиты еще не произошло, а контакты ребенка с окружающим миром возрастают, поэтому остается высокой чувствительность организма к респираторным и кишечным инфекциям.
Четвертый критический период – 6–7 лет. В этот период уменьшается абсолютное и относительное количество лимфоцитов в крови, приближаясь к показателям взрослого человека. Чувствительность к инфекциям детей этого возраста все еще высока.
Пятый критический период – подростковый возраст. Увеличение уровня половых гормонов в крови, связанное с половым созреванием, сочетается с уменьшением массы лимфоидных органов. Угнетается клеточный иммунитет, и как следствие повышается чувствительность к вирусным инфекциям.
Стимулом для развития иммунной системы после рождения являются в основном микроорганизмы окружающей среды, поступающие в организм через кожу, слизистые оболочки дыхательных путей, желудочно-кишечный тракт. Быстрое развитие иммунной системы сопровождается увеличением массы лимфатических узлов, которые заселяются Т- и В-лимфоцитами.
Иммунный статус взрослого человека определяется индивидуальными особенностями развития и созревания иммунной системы в детстве. Резервные возможности иммунной системы полностью реализуются при грудном вскармливании детей. Иммуноглобулины женского молока повышают защиту всех слизистых оболочек ребенка (желудочно-кишечного тракта, дыхательной и мочеполовой систем), препятствуя прикреплению бактерий и вирусов к эпителию. Иммуноглобулины и цитокины грудного молока стимулируют иммунную систему ребенка.
Один из компонентов грудного молока – лактоферрин стимулирует иммунологические функции ребенка, взаимодействуя с ДНК его иммунокомпетентных клеток. Грудное вскармливание препятствует развитию аллергических и аутоиммунных заболеваний.
В подростковом возрасте снижение иммунитета может быть связано с неправильным питанием, гипоксией, психоэмоциональным стрессом, курением и т.п. Одним из возможных факторов ослабления гуморального иммунитета могут стать интенсивные физические нагрузки, приводящие к острому и хроническому утомлению. При этом происходит ослабление иммунной системы, проявляющееся прежде всего в снижении количества В-лимфоцитов и концентрации циркулирующих в крови иммуноглобулинов, вплоть до исчезновения иммуноглобулинов отдельных классов. У профессиональных спортсменов в пике формы на ответственных соревнованиях зарегистрировано явление, получившее название феномена исчезающих антител. В этот период резко повышается чувствительность к инфекциям, и в случае заражения высока вероятность неблагоприятного исхода заболевания, вплоть до гибели больного.
У людей зрелого возраста сохраняется высокая функциональная активность костного мозга, селезенки, лимфатических узлов, а тимус подвергается значительной инволюции.
В пожилом и старческом возрасте происходит почти полная утрата тимуса. От него остается небольшая часть изменившихся клеток – около 10% от исходного их количества. Утрата тимуса компенсируется успевшими накопиться в организме долгоживущими Т-лимфоцитами памяти. Важным источником дифференцировки Т-лимфоцитов становится лимфоидная ткань. Количество циркулирующих В-лимфоцитов и концентрация иммуноглобулинов в старости не изменяются. В связи с инволюцией тимуса, уменьшением числа Т-лимфоцитов и их активности снижается клеточный иммунитет. Поэтому в возрастном диапазоне от 15 до 90 лет частота развития раковых заболеваний возрастает в 240 раз. У долгожителей выявлена сохранность механизмов клеточного иммунитета: количество Т-лимфоцитов, их разнообразие, доля клеток памяти, активность цитокинов у лиц старше 90 лет мало отличаются от таковых у более молодых людей.
Методическое сопровождение курса
Формы дифференцированного обучения анатомии, их применение
В современной общеобразовательной школе широкое распространение получило дифференцированное обучение, учитывающее индивидуально-типические особенности школьников (интересы, склонности, психологический тип восприятия информации и др.). В ходе изучения наиболее сложных анатомо-физиологических вопросов курса возможна следующая дифференциация:
– внешняя: для разных классов объем и содержание учебного материала и организация учебной деятельности школьников могут различаться;
– внутренняя: в одном классе предлагаются разные уровни сложности для облегчения усвоения знаний, методы и методические приемы, адаптирующие содержание образования для разных групп школьников.
Рассмотрим конкретные примеры.
Внешняя дифференциация. Материал данной лекции расширяет представления о составе крови, строении лимфатической системы, видах иммунитета, профилактике вирусных инфекций, в том числе СПИДа. В гимназических, лицейских классах и классах повышенного уровня обучения педагог имеет возможность углубить знания учеников по этой теме. Для объяснения нового материала используется монологический рассказ педагога или эвристический метод – частично поисковая беседа.
Монологический рассказ учителя может быть посвящен развитию иммунной системы человека или особенностям ее функционирования.
Эвристический метод предполагает определение логической последовательности изложения материала, сформулированной в форме вопросов, обращенных к школьникам. При затруднении с ответом педагог предлагает наводящие вопросы и задания или сам дает необходимые пояснения. Так, для организации поисковой беседы по теме «Лимфатическая система» основной познавательной задачей является выяснение особенностей ее строения и функционирования. Перечень вопросов и заданий возможен следующий:
1. Перечислите форменные элементы крови и укажите их значение.
2. Каким должен быть состав лимфы? Аргументируйте свой ответ.
3. Каковы основные функции кровообращения?
4. В чем различие функций кровообращения и лимфообращения?
5. Какова связь лимфатической и кровеносной систем?
6. Назовите органы, образующие систему кровообращения.
7. Выясните строение лимфатической системы.
В ходе беседы используются пояснения из текста предлагаемой лекции.
Школьники в классах повышенного уровня зачастую сами проявляют инициативу в подготовке сообщений. В этом случае затруднение вызывает поиск и отбор необходимой информации. Педагог организует подготовку докладов или стендовых сообщений по предлагаемым в лекции материалам.
Внешняя дифференциация в коррекционных классах направлена на адаптацию сложных вопросов курса и отбор личностно ориентированных знаний. Повышение мотивации к процессу обучения позволяет облегчить усвоение учебного материала. Перед объяснением тем, вызывающих наибольшие затруднения, следует поставить проблемный вопрос, имеющий практическую направленность, например: «Объясните с точки зрения физиологии, почему кошки и собаки зализывают раны», «Какие факторы отрицательно влияют на иммунитет подростка?», «Почему пожилые люди (ваши бабушки и дедушки) чаще болеют и как им поддержать свое здоровье?»
Другой способ адаптации знаний заключается в изложении сущности физиологических механизмов при небольшой терминологической насыщенности: число наиболее сложных для восприятия узкоспециализированных терминов следует сократить или подробно пояснить их, найти аналогии с известными понятиями. Например, для расшифровки или замены термина «Т-лимфоциты» используем понятие «лимфоциты, обеспечивающие клеточный иммунитет», а вместо термина «В-лимфоциты» используем понятие «лимфоциты, обеспечивающие гуморальный иммунитет».
Значительная сложность приводимого в лекциях анатомо-морфологического материала связана с его теоретичностью, умозрительностью. Облегчение восприятия сложного материала обеспечивается наглядностью, которая представлена как традиционными иллюстрациями (рисунки, схемы, фотографии), так и современными средствами обучения (компьютерные технологии, CD-диски и др.).
Таким образом, урок на сходную тему в разных классах может иметь разное наполнение, предлагать отличающиеся методы обучения и даже организацию учебной деятельности в целом. Например, для организации урока «Виды иммунитета» можно использовать традиционную структуру, урок с эвристической беседой, урок с элементами ролевой игры и др.
Внутренняя дифференциация предполагает адаптацию содержания учебного материала для учащихся одного класса. Она осуществляется по разным основаниям, в зависимости от выделяемых групп. Так, педагоги определяют разные уровни владения знаниями и навыками (базовый, повышенный и высокий). Школьные психологи предлагают распределение учеников на группы в зависимости от основного канала восприятия информации (визуалы – орган зрения, аудиалы – орган слуха, кинестетики).
При объяснении новой темы следует учитывать разные психологические особенности, т.е. словесные методы обучения необходимо подкреплять демонстрациями, практическими работами, а также предлагать разные способы деятельности с учебным материалом. Так, при закреплении материала можно предложить разные типы заданий при работе с текстом: поиск ответов на поставленные вопросы, заполнение таблицы, составление схемы, решение проблемной задачи, например: «Составь схему видов иммунитета», «Ответь на вопрос: «Чем обусловлен клеточный и гуморальный иммунитет?», «Реши проблемную задачу: «Какие способы повышения иммунитета новорожденного ребенка применяют?»
Перспективный методический прием при проверке полученных знаний и навыков – использование карточек, в которых учтен уровень освоения материала. Предлагаемые задания отличаются не только по уровню сложности, но и по форме. Для карточек базового уровня предлагаются готовые тексты, схемы или иллюстрации, опираясь на которые школьник проявляет знания и умения. Повышенный уровень предусматривает репродуктивные и продуктивные задания, а высокий – решение творческих задач. Например, карточка базового уровня «Прочти текст об иммунитете. Укажи отличительные характеристики разных видов иммунитета». Повышенный уровень: «1. Дай определение понятию иммунитет. 2. Перечисли известные тебе виды иммунитета. 3. Объясни, как формируется активный иммунитет». Высокий уровень: «1. Почему лимфоцит называют структурной и функциональной единицей иммунной системы? 2. Опиши сущность механизма клеточного иммунитета. Приведи пример».
Итак, дифференциация процесса обучения анатомии предусматривает внешнюю и внутреннюю формы, предполагающие разный объем содержания учебного материала, применение вариативных методов и приемов обучения, а также разных форм организации учебного процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Галактионов В.Г. Иммунология. – М.: Нива России, 2000. – 488 с.
2. Хаитов Р.М., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология. – М.: Медицина, 2000. – 432 с.
3. Петров Р.В. Иммунология. – М.: Медицина, 1987. – 416 с.
4. Вершигора А.Е. Основы иммунологии. – Киев: Вища школа, 1980. – 504 с.
Вопросы и задания
1. Составьте глоссарий, т.е. словарик терминов лекции. Давая свои пояснения к понятиям, укажите особенности строения и функционирования в организме тех образований, характеристику которых вы даете. Постарайтесь не дублировать материал, а сделать собственное краткое описание.
2. Заполните таблицу 1 «Строение иммунной системы человека».
3. Сравните механизм гуморального и клеточного иммунитета по плану:
– какие клетки принимают участие;
– какие клетки или образования являются мишенью;
– в чем заключается физиологический смысл иммунитета.
4. Охарактеризуйте этапы функционирования иммунной системы человека, заполнив таблицу 2.
5. В чем сущность процесса дифференциации?
6. Назовите основные формы дифференциации. Какие из них вы применяете?
7. Составьте карточки на основе принципа дифференциации для разных уровней: базового, повышенного и высокого.
Таблица 1. Строение иммунной системы человека
Орган иммунной системы, или анатомическое образование |
Особенности его строения |
Продуцируемые клетки |
Функционирование в организме человека |
Таблица 2. Этапы функционирования иммунной системы
Возрастной период |
Особенности функционирования иммунной системы |
Изменение иммунного статуса (восприимчивость к заболеваниям) |