生命科学导论-健康与疾病2012-7.ppt
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1、第十一章 人体健康与重大疾病预防第一节 人体免疫与防御系统 第二节 主要致病因素和病原体 第三节 几种重大疾病简介及其预防 第四节 保持身体健康,提高生命质量 第七章 人体健康与重大疾病预防第十一章 人体健康与重大疾病预防第一节第一节 人体免疫与防御系统人体免疫与防御系统 第一节一、一、非特异性防御及淋巴系统 器器官官是是由由多多种种组组织织构构成成的的特特定定形形态态结结构构,每每一一种种器器官官完完成成与与其形其形态态特征相适特征相适应应的生理功能。的生理功能。在在功功能能上上相相关关联联的的一一些些器器官官联联合合在在一一起起,分分工工合合作作完完成成某某种种生生命命必必需需的的功功能能
2、,这这种种比比器器官官更更高高层层次次的的结结构构单单元元称称为为系系统统或或器官系器官系统统。第十一章 人体健康与重大疾病预防在在长长期期的的进进化化过过程程中中,哺哺乳乳动动物物特特别别是是人人体体对对病病原原性性微微生生物物的的侵侵害害形形成成了了特特殊殊的的防防御御机机制制,这这种种抵抵制制疾疾病病的的机机制制称称为为免免疫疫,相应的防御系统就是相应的防御系统就是免疫系统免疫系统。人体对病原体侵害的防御共设置了三道防线。人体对病原体侵害的防御共设置了三道防线。皮皮肤肤、口口腔腔、鼻鼻腔腔、消消化化管管与与呼呼吸吸道道中中的的黏黏膜膜及及其其分分泌泌物物等等构构成了第一道防线(非特异性防
3、御)。成了第一道防线(非特异性防御)。吞吞噬噬作作用用、抗抗菌菌蛋蛋白白和和炎炎症症反反应应等等构构成成了了人人体体抵抵御御病病原原体体入入侵侵的第二道防线(非特异性防御)。的第二道防线(非特异性防御)。这些特殊的免疫细胞与化学成分一般都是这些特殊的免疫细胞与化学成分一般都是淋巴系统淋巴系统的组成的组成部分。部分。巨噬细胞巨噬细胞、中性粒细胞和自然杀伤细胞是、中性粒细胞和自然杀伤细胞是3 3种具有非特异种具有非特异性防御作用的白细胞。性防御作用的白细胞。在人体非特异性防御系统中还有一类抗菌蛋白或抗病毒蛋在人体非特异性防御系统中还有一类抗菌蛋白或抗病毒蛋白,可以直接攻击细菌和病毒,阻碍其复制。如
4、白,可以直接攻击细菌和病毒,阻碍其复制。如干扰素干扰素。炎症反应炎症反应第一节第十一章 人体健康与重大疾病预防第一节人人体体除除了了具具有有非非特特异异性性防防御御疾疾病病的的第第一一和和第第二二道道防防线线外外,还还具有特异性免疫的第三道防具有特异性免疫的第三道防线线。17961796年,英国年,英国乡乡村医生村医生JennerJenner发现发现,牛奶厂的女工,牛奶厂的女工们们常和常和患牛痘的乳牛接触,手上被感染便出患牛痘的乳牛接触,手上被感染便出现现了牛痘了牛痘脓脓泡,但在泡,但在天花流行和爆天花流行和爆发时发时她她们们都没有受到天花感染。都没有受到天花感染。JennerJenner做了
5、一做了一项项大胆的大胆的实验实验,它用,它用针针尖蘸上感染了牛痘的尖蘸上感染了牛痘的女工手上的痘女工手上的痘脓脓,划到一个小孩的皮肤上。,划到一个小孩的皮肤上。2 2个月后,他又个月后,他又给这给这个孩子接种天花的病原体,个孩子接种天花的病原体,结结果果这这个小孩没有被天花个小孩没有被天花感染。感染。JennerJenner对伦对伦敦的市民敦的市民实实施接种牛痘的免疫施接种牛痘的免疫预预防防疗疗法法,结结果果伦伦敦市民的天花敦市民的天花发发病率下降了病率下降了70%70%多。多。1919世世纪纪后期,后期,PasteurPasteur的的实验实验研究研究证实证实,弱化的病原体失去,弱化的病原体
6、失去致病能力的同致病能力的同时时可以使寄主可以使寄主获获得免疫即抵抗得免疫即抵抗这这种病原体的种病原体的能力。据此理能力。据此理论论,PasteurPasteur成功地治成功地治疗疗了禽霍乱和狂犬病。了禽霍乱和狂犬病。二、特异性防御与抗原识别二、特异性防御与抗原识别 第十一章 人体健康与重大疾病预防第一节可可以以引引起起人人或或动动物物体体内内免免疫疫应应答答的的特特殊殊外外来来物物质质称称为为抗抗原原。抗抗原原大大多多数数是是蛋蛋白白质质,一一些些复复杂杂的的多多糖糖分分子子和和外外来来的的细细胞胞或或组织组织器官也会引起人体器官也会引起人体对对它它们产们产生排斥性的免疫生排斥性的免疫应应答
7、答。人人体体和和其其他他哺哺乳乳动动物物对对不不同同的的抗抗原原具具有有特特殊殊的的识识别别能能力力,并并能能立立即即作作出出相相应应的的反反应应,释释放放出出许许多多直直接接攻攻击击入入侵侵抗抗原原的的细细胞胞,或或者者通通过过另另一一类类细细胞胞制制造造出出相相应应的的具具有有识识别别抗抗原原功功能能的的防御性蛋白防御性蛋白质质,我,我们们把把这这些特异性的蛋白些特异性的蛋白质质称称为为抗体抗体。人人体体中中既既有有依依靠靠B B细细胞胞产产生生抗抗体体实实现现的的免免疫疫(体体液液免免疫疫),也也有有针针对对病病原原体体产产生生出出一一种种称称为为T T细细胞胞的的淋淋巴巴细细胞胞直直接
8、接对对病病原体原体进进行攻行攻击击的免疫方式的免疫方式(细细胞免疫胞免疫)。)。B B细细胞胞和和T T细细胞胞是是两两类类不不同同的的淋淋巴巴细细胞胞,都都产产生生于于造造血血干干细细胞胞。未未成成熟熟的的淋淋巴巴细细胞胞在在骨骨髓髓中中分分化化成成为为B B细细胞胞,在在胸胸腺腺中中分分化化成成为为T T细细胞胞。第十一章 人体健康与重大疾病预防第一节当一种病毒或细菌突破了非特异性防御的第一和第二道当一种病毒或细菌突破了非特异性防御的第一和第二道防线,巨噬细胞便会立即启动免疫应答反应。防线,巨噬细胞便会立即启动免疫应答反应。首先巨噬细胞对它所遇到的所有细胞表面都进行识别性首先巨噬细胞对它所
9、遇到的所有细胞表面都进行识别性检查。大多数哺乳动物和人类有核细胞的表面都具有一检查。大多数哺乳动物和人类有核细胞的表面都具有一些些组织相容性复合体组织相容性复合体(MHCMHC)糖蛋白,糖蛋白,MHCMHC种类极多,构种类极多,构象千变万化,每个人的象千变万化,每个人的MHCMHC也各不相同。也各不相同。当入侵人体细胞的外源病毒、细菌被巨噬细胞吞噬后被当入侵人体细胞的外源病毒、细菌被巨噬细胞吞噬后被分解或消化,病原体的一些抗原分子可穿过细胞膜与细分解或消化,病原体的一些抗原分子可穿过细胞膜与细胞表面的胞表面的MHCMHC分子嵌合,形成分子嵌合,形成抗原呈递细胞抗原呈递细胞(APCAPC),),
10、进进一步激活了细胞毒性一步激活了细胞毒性T T细胞,最终杀死被病毒和细菌感细胞,最终杀死被病毒和细菌感染的细胞。染的细胞。人体中的人体中的MHCMHC蛋白有两种类型:蛋白有两种类型:MHC-IMHC-I和和MHC-MHC-型。型。细细胞毒素胞毒素T T细胞利用细胞利用CD8CD8辅助受体与辅助受体与MHC-IMHC-I型嵌合抗原相互型嵌合抗原相互作用,而辅助性作用,而辅助性T T细胞利用其细胞利用其CD4CD4受体与受体与MHC-MHC-型嵌合抗型嵌合抗原相互作用。原相互作用。特异性免疫是如何识别抗原性病原体和启动免疫应答反特异性免疫是如何识别抗原性病原体和启动免疫应答反应的?应的?第十一章
11、人体健康与重大疾病预防第一节三、三、T T细胞及细胞介导的免疫应答细胞及细胞介导的免疫应答 第十一章 人体健康与重大疾病预防第一节当当细细菌菌和和病病毒毒等等病病原原体体入入侵侵到到我我们们的的血血液液、淋淋巴巴或或组组织织液液中中时时,由由B B细细胞胞介介导导的的体体液液免免疫疫起起着着关关键键的的作作用用。通通常常B B细细胞表面具有抗原受体和胞表面具有抗原受体和MHC-MHC-分子。分子。首首先先,病病原原体体表表面面抗抗原原分分子子的的决决定定簇簇与与互互补补的的B B细细胞胞受受体体结结合合,触触发发了了被被结结合合B B细细胞胞的的生生长长、分分裂裂和和分分化化,克克隆隆出出更多
12、的更多的B B细细胞。胞。许许多多经经过过发发育育和和分分化化的的B B细细胞胞克克隆隆成成为为浆浆细细胞胞,浆浆细细胞胞内内含含有有丰丰富富的的粗粗面面内内质质网网,可可以以制制造造出出大大量量的的抗抗体体。还还有有一一些些B B细细胞胞分分化化发发育育成成为为记记忆忆细细胞胞。B B细细胞胞与与抗抗原原结结合合后后的的分分化化发发育育还还需要巨噬需要巨噬细细胞和胞和T T细细胞的参与。胞的参与。由由助助T T细细胞胞分分泌泌的的白白细细胞胞介介素素-2-2可可以以进进一一步步刺刺激激体体液液免免疫疫的的B B细细胞,使之迅速分裂和分化。胞,使之迅速分裂和分化。四、四、B B细胞及体液介导的
13、免疫应答细胞及体液介导的免疫应答 第十一章 人体健康与重大疾病预防第一节体体液液免免疫疫应应答答反反应应的的结结果果,一一方方面面产产生生了了高高效效并并短短命命的的浆浆细细胞胞,浆浆细细胞胞可可以以制制造造分分泌泌出出大大量量抗抗体体以以清清除除抗抗原原(初初级级免免疫疫应应答答);另另一一方方面面产产生生了了寿寿命命较较长长的的记记忆忆细细胞胞,这这些些记记忆忆细细胞胞在在血血液液和和淋淋巴巴液液中中随随时时巡巡查查,如如果果遇遇到到同同样样的的抗抗原原,便便立立即即发发动动更更快快更更高高效效的的免免疫疫应应答答(次次级级免免疫疫应应答答)消消灭灭入侵的病原体。入侵的病原体。在在体体液液
14、免免疫疫中中,抗抗体体是是攻攻击击病病原原体体的的分分子子级级武武器器,它它是是一一种种-球蛋白球蛋白(IgIg),或称或称为为免疫球蛋白免疫球蛋白。B B细细胞胞可可以以制制造造出出10106 610109 9个个不不同同的的抗抗体体分分子子。多多种种多多样样的的抗体抗体为识别为识别众多不同抗原提供了可能。众多不同抗原提供了可能。按按照照抗抗体体的的结结构构与与功功能能的的差差别别,它它们们被被分分成成IgMIgM,IgGIgG,IgDIgD,IgAIgA,IgE5,IgE5类类。四、四、B细胞及体液介导的免疫应答细胞及体液介导的免疫应答 第十一章 人体健康与重大疾病预防第一节多多种种多多样
15、样的的抗抗体体具具有有与与特特定定抗抗原原结结合合的的部部位位,抗抗体体通通过过与与抗原的互抗原的互补补性性结结合,清除抗原分子。合,清除抗原分子。抗抗体体本本身身并并不不直直接接杀杀死死入入侵侵的的病病原原体体,它它是是通通过过活活化化互互补补的的蛋蛋白白系系统统和和作作为为分分子子标标记记而而使使病病原原体体成成为为巨巨噬噬细细胞胞攻攻击击的目的目标标,最,最终终使病原体分解。使病原体分解。人人体体具具有有的的免免疫疫性性就就是是保保护护机机体体免免受受外外来来侵侵害害的的特特性性,它它包括包括天然免疫和天然免疫和获获得性免疫得性免疫。天天然然免免疫疫是是机机体体先先天天就就有有并并始始终
16、终存存在在的的防防御御机机制制,如如组组成成第一道防第一道防线线的皮肤、黏膜、分泌物、的皮肤、黏膜、分泌物、酶酶类类等。等。获获得得免免疫疫是是当当机机体体与与外外来来病病原原体体接接触触后后获获得得的的免免疫疫特特性性,组组成成机机体体第第二二道道防防线线和和第第三三道道防防线线的的白白细细胞胞、巨巨噬噬细细胞胞、B B细细胞、胞、T T细细胞等都在胞等都在获获得性免疫得性免疫过过程中程中发挥发挥了重要的作用。了重要的作用。第十一章 人体健康与重大疾病预防第二节第二节 主要致病因素和病原体主要致病因素和病原体 第二节一、一、疾病的概念和发生原因 一一般般传传统统的的观观点点认认为为,疾疾病病
17、是是由由致致病病因因素素作作用用于于机机体体后后,机机体体的的稳稳态态被被破破坏坏,导导致致代代谢谢、功功能能和和结结构构的的损损伤伤,同同时时引起机体的抗引起机体的抗损伤损伤反反应应的的过过程。程。一一些些现现代代分分子子医医学学的的观观点点认认为为,疾疾病病是是细细胞胞中中的的基基因因通通过过细细胞胞受受体体和和细细胞胞转转导导途途径径对对致致病病信信号号做做出出应应答答,导导致致特特定定蛋蛋白白质质结结构构或或功功能能发发生生变变异异的的结结果果。基基因因及及其其调调控控是是否否正正常决定了人体健康或疾病的基常决定了人体健康或疾病的基础础。引引起起疾疾病病的的原原因因很很多多,主主要要包
18、包括括生生物物感感染染性性因因素素、遗遗传传性性因因素素、免免疫疫性性因因素素、物物理理性性因因素素、化化学学性性因因素素和和精精神神性性因因素等。素等。第十一章 人体健康与重大疾病预防第二节导致死亡的几种主要原因统计导致死亡的几种主要原因统计 第十一章 人体健康与重大疾病预防感染性病原体的种类很多,最主要的病原体有细菌、感染性病原体的种类很多,最主要的病原体有细菌、病毒、真菌、支原体、原生动物等。病毒、真菌、支原体、原生动物等。病原微生物的致病力主要取决于它们的侵袭力和毒病原微生物的致病力主要取决于它们的侵袭力和毒力。力。侵袭力侵袭力是病原微生物穿过机体保护屏障在体内是病原微生物穿过机体保护
19、屏障在体内散布、蔓延的能力,散布、蔓延的能力,毒力毒力则是它们在体内产生毒素则是它们在体内产生毒素和造成细胞或组织损伤的能力。另外,机体的防御和造成细胞或组织损伤的能力。另外,机体的防御和抵抗力下降时则有利于病原微生物的致病作用。和抵抗力下降时则有利于病原微生物的致病作用。感染性疾病的特点包括:感染性疾病的特点包括:有具生命特征的病原体。有具生命特征的病原体。有感染性或传染性。有感染性或传染性。有流行性、地方性和季节有流行性、地方性和季节性。性。有免疫原性,病原体侵入机体后会激活机体有免疫原性,病原体侵入机体后会激活机体的防御性抵抗。的防御性抵抗。有爆发性。有爆发性。第二节致病微生物等病原体对
20、人体的感染是最主要和最常见的致病微生物等病原体对人体的感染是最主要和最常见的致病因素。致病因素。第十一章 人体健康与重大疾病预防染色体畸变和基因突变等可直接引起遗传性疾病。染色体畸变和基因突变等可直接引起遗传性疾病。染色体畸变,如先天愚型、染色体畸变,如先天愚型、镰形红细胞贫血症镰形红细胞贫血症等。等。由基因突变引起的遗传性疾病可分为单基因病和多由基因突变引起的遗传性疾病可分为单基因病和多基因病,某些遗传病还会受到环境的影响或诱导。基因病,某些遗传病还会受到环境的影响或诱导。某种遗传缺陷或基因多态性变异的个体容易发生某某种遗传缺陷或基因多态性变异的个体容易发生某种疾病的特征称为遗传易感性。种疾
21、病的特征称为遗传易感性。人人类类由由于于免免疫疫性性因因素素产产生生的的疾疾病病主主要要有有以以下下3 3类类:免免疫疫缺陷疾病。缺陷疾病。自身免疫病。自身免疫病。过敏症。过敏症。物物理理性性致致病病因因素素:暴暴力力、交交通通事事故故、自自然然灾灾害害、工工伤伤事事故故、极端温度或气压、噪声、电流、紫外线、激光、辐射等。极端温度或气压、噪声、电流、紫外线、激光、辐射等。化化学学性性致致病病因因素素:强强酸酸、强强碱碱、化化学学毒毒物物、生生物物毒毒物物、非非正常的药物、环境中的有毒有害物质等正常的药物、环境中的有毒有害物质等第二节第十一章 人体健康与重大疾病预防第二节各种疾病一般都有其发生的
22、原因、发病的机制、发病期各种疾病一般都有其发生的原因、发病的机制、发病期的症状,有的还伴随并发症或后遗症,这些构成了疾病的症状,有的还伴随并发症或后遗症,这些构成了疾病的基本特征。疾病的最后阶段称为归转期,疾病的归转的基本特征。疾病的最后阶段称为归转期,疾病的归转有完全康复、不完全康复和死亡有完全康复、不完全康复和死亡3 3种形式。种形式。第十一章 人体健康与重大疾病预防细细菌菌是是一一类类个个体体微微小小、结结构构简简单单的的原原核核单单细细胞胞生生物物,根根据据其外形分其外形分为为球菌、杆菌和螺旋菌球菌、杆菌和螺旋菌三大三大类类。球球菌菌按按照照分分裂裂方方向向和和分分裂裂后后相相互互黏黏
23、附附程程度度还还分分为为双双球球菌菌、链链球菌和葡萄球菌。球菌和葡萄球菌。细细菌菌细细胞胞的的基基本本结结构构包包括括细细胞胞壁壁、细细胞胞膜膜、细细胞胞质质和和核核质质等等几几部部分分,有有些些细细菌菌还还有有荚荚膜膜、鞭鞭毛毛、菌菌毛毛、芽芽孢孢等等特特殊殊结结构。构。细细菌菌最最外外层层是是细细胞胞壁壁,主主要要成成分分为为肽肽聚聚糖糖,它它由由N N-乙乙酰酰葡葡糖胺和糖胺和N N-乙乙酰酰胞壁酸通胞壁酸通过过短短肽肽交替交替连连接形成网状接形成网状结结构。构。根根据据细细胞胞壁壁化化学学成成分分和和结结构构的的差差异异,Christian Christian GramGram创创立立
24、了革了革兰兰氏染色法把氏染色法把细细菌分菌分为为革革兰兰氏阳性菌和革氏阳性菌和革兰兰氏阴性菌。氏阴性菌。第二节二、细菌二、细菌 第十一章 人体健康与重大疾病预防细细菌菌细细胞胞先先被被结结晶晶紫紫和和碘碘液液染染涂涂,用用乙乙醇醇冲冲洗洗后后再再经经红红色色染染料料复复染染,紫紫色色者者为为革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌(以以G G表表示示),红红色色者者为为革革兰兰氏阴性菌(以氏阴性菌(以G G表示)表示)。G G菌菌细细胞胞壁壁较较厚厚,含含大大量量肽肽聚聚糖糖和和磷磷壁壁酸酸(包包括括壁壁磷磷壁壁酸酸和膜磷壁酸两和膜磷壁酸两类类)侧链侧链,网格,网格编织紧编织紧密。密。G G菌菌细细胞胞壁壁较
25、较薄薄,含含肽肽聚聚糖糖较较少少,网网格格编编织织疏疏散散,在在其其肽肽聚糖外聚糖外还还有脂多糖和脂蛋白有脂多糖和脂蛋白组组成的外壁成的外壁层层。细细胞胞壁壁使使细细菌菌具具有有固固定定的的外外形形和和坚坚韧韧性性,控控制制细细胞胞内内外外物物质质的的交交换换,还还决决定定细细菌菌的的抗抗原原性性、致致病病力力和和对对噬噬菌菌体体的的敏敏感性等。感性等。有有些些细细菌菌荚荚膜膜作作为为细细胞胞壁壁外外的的一一层层黏黏液液性性物物质质则则具具有有黏黏附附、抗吞噬和抗抗吞噬和抗药药物或化学物物或化学物伤伤害的作用害的作用。第二节第十一章 人体健康与重大疾病预防细菌的营养方式细菌的营养方式化能异养化
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