Экологическое воспитание через кейс - технологии на уроках биологии. Кейс "Воспа"

КЕЙС «Воспа»

Автор: учитель химии и биологии В.И. Титова

Кейс «Воспа» можно использовать на уроке биологии по теме «Иммунитет» (8 класс).

«Пройдя в третью палату, он увидел двух мужиков с темно-красными лицами, точно вымазанными глиной. Они неподвижно сидели на кроватях ...

— Тетка, зачем они такие? — спросил Пашка у сиделки.

— У них, парнишка, воспа».

Вопросы кейса:

1. О какой болезни рассказывал Антон Чехов в рассказе «Беглец»?

2. История ветряной оспы.

3. Первые попытки борьбы с оспой.

4. Опыт доярок. Вакцина от оспы.

5. В чем состоит различие вакцины и лечебной сыворотки? Какие виды иммунитета формируются при введении вакцины и сыворотки?

6. С какими эпидемиями столкнулось человечество в 21 веке?

7. Что такое коронавирус?

8. Какие меры нужно применять для борьбы с коронавирусом?

9. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.

(1) Организм человека имеет три уровня защиты от патогенов, способных в него проникнуть. (2) Первый уровень защиты — слизистые оболочки и кожа, служащие физическим барьером на пути патогена. (3) Если же патоген всё-таки проник в организм, то он определяется как чужеродный специальными клетками крови — эритроцитами, и уничтожается. (4) При этом запускается специфический иммунный ответ, заключающийся в выработке антител. (5) Антитела специфически связываются с антигеном, показывая другим иммунным клеткам, что надо уничтожить этот патоген. (6) Для искусственного формирования специфического иммунитета человеку вводят лечебную сыворотку. (7) При этом возникает иммунный ответ, который сохраняется всю жизнь.

Задание: ответить на вопросы кейса и решить задачу.

Информация для учащихся:

https://biomolecula.ru/articles/ospa-zabytaia-pobeda-nebolshoi-epidemiologicheskii-detektiv

https://weekend.rambler.ru/read/43937616-kak-chelovechestvo-odolelo-chumu-ospu-i-holeru/

https://ru.wikipedia.org/wiki/Ветряная_оспа

https://prmira.ru/article/chuma-ospa-ispanka-kak-prohodili-i-chem-zakonchilis-epidemii-proshlogo-spojler-nekotoryie-tak-i-ne-z/

https://anews.com/novosti/128375583-jepidemii-21-veka-v-rossii-i-mire-spisok-sravnenie-i-statistika-smertnosti.html

https://www.bio-faq.ru/prtwo/prtwo038.html

ПРИМЕРНЫЙ ХОД РАССУЖДЕНИЙ

Вопрос 1 О какой болезни рассказывал Антон Чехов в рассказе «Беглец»?

Ответ:

Ветряная оспа – острая вирусная инфекция с воздушно-капельным путем передачи, характеризующаяся появлением на коже и слизистых оболочках сыпи в виде мелких пузырьков.

Возбудителем ветряной оспы является вирус Varicella zoster, относящийся к семейству герпетических вирусов. Во внешней среде вирус неустойчив и быстро погибает.

Единственным источником инфекции является человек. Восприимчивость к ветряной оспе очень высокая.

Больные становятся заразными в конце инкубационного периода (за 48 часов до появления сыпи) и до 5-го дня с момента появления последнего элемента сыпи.

Путь передачи инфекции –воздушно-капельный.

Вирусы в огромном количестве выделяются при чихании, кашле, разговоре. Также возможна передача вируса от матери плоду во время беременности. Через третьих лиц передача инфекции невозможна. На обуви и одежде принести вирус домой тоже нет шансов.

В связи с большой летучестью вируса, его распространение возможно с этажа на этаж, на расстояние до 20 метров.

Ветряная оспа у взрослых протекает намного тяжелее, чем у детей, и способна вызвать серьезные осложнения.

Вопрос 2 История ветряной оспы.

Ответ:

Пандемия оспы накрыла человечество только один раз, но растянулась на сотни лет. Вспышки заболевания случались в разных концах света и прекратились только в XX веке, причем вирус оспы стал единственным, окончательно побежденным человечеством.

По летописям и другим историческим источникам исследователям удалось приблизительно восстановить, как оспа распространялась по земному шару. Первая масштабная эпидемия была зафиксирована в IV веке в Китае. Через 200 лет вирус прошелся по Корее, еще через 200 - выкосил треть населения Японии. «Колыбелью» оспы был, предположительно, Египет - болезнь упоминается в папирусе времен фараона Аменхотепа, в XVI веке до нашей эры.

В VI веке оспа бушевала в Византии, в VII - в Сирии, Палестине и Персии, в VIII добралась до Италии, Испании, Франции. А в Средневековье она была уже обычным явлением. Врачи считали, что для человека вполне нормально хотя бы раз в жизни переболеть оспой. Или не переболеть: смертность была огромной, ежегодно оспа уносила до полутора миллионов человек. При этом в Средневековье ее боялись больше чумы - чума накатывала волнами, оспа же присутствовала постоянно.

Первые письменные упоминания об оспе в России относятся к середине XVII века. В 1680 году был издан указ, запрещавший являться ко двору людям из тех домов, где есть заболевшие. Он действительно защищал царей и двор от болезни. В 1730-м указ нарушил князь Долгорукий - после его визита заразился и умер Пётр II. Историк Александр Говоров описал оспу в столице в 1716 году так: «Мор прошел поулочно, где повезло - никто не болел, а где не повезло - целые порядки лежали мертвецов».

Вопрос 3 Первые попытки борьбы с оспой.

Ответ:

Первую попытку бороться с оспой сделала Екатерина II. Известно, что императрица очень боялась этой болезни: те, кто выживал, оставались обезображенными до неузнаваемости. В XVIII веке в Европе уже начали делать противооспенные прививки. Императрица решила рискнуть. В Россию был приглашен английский врач Томас Димсдейл, который успешно привил Екатерину и ее наследника. Началась агитация в пользу прививок детям дворян, смельчакам выдавали из казны «оспенный серебряный рубль». К началу XIX века в Петербурге было привито 10 671 человек.

Принято считать, что с этого момента начинается история вакцинации в России. Строго говоря, это не так. Вакцины еще не существовало. Екатерине привили вирус человеческой оспы. Такой способ борьбы с заразой назывался вариоляцией и был опробован еще в древности у разных народов: на детей надевали одежду оспенных больных, наносили на кожу или в порезы содержимое пустул (гнойничков).

XVIII век показал, что вариоляция на самом деле малоэффективна: она давала 2% смертности, шанс заразиться снижался, но гарантий не было и, наконец, привитый сам становился источником заражения. В итоге прививки в разных странах начали запрещать.

Вопрос 4 Опыт доярок. Вакцина от оспы.

Ответ:

14 мая 1796 года сельский врач Эдвард Дженнер провел публичный опыт вакцинации от оспы. Дженнер жил в местечке Беркли и, наблюдая за доярками, заметил, что те заражаются этим заболеванием меньше других. Разгадка нашлась неожиданно. Как описывает в своей книге «Эдуард Дженнер. Его жизнь и научная деятельность» врач и историк Владимир Святловский, однажды Дженнер услышал, как крестьянка рассказывала, что те, кто переболел коровьей оспой, не заражаются человеческой. Следующие годы Дженнер проводил исследования и создавал вакцину (от лат. vaccina коровья).

Начинается эпоха массового оспопрививания. Уже в 1800 году вводится обязательная вакцинация в английской армии и на флоте. В России в 1815 году учредили оспопрививательный комитет, который должен был подготовить специалистов-оспенников и вычислить всех детей, которым необходимы прививки. А в 1919, уже в РСФСР, вышел декрет «Об обязательном оспопрививании» . Через 17 лет натуральная оспа в СССР была искоренена полностью.

До полной победы над оспой оставался 41 год. В декабре 1977 Всемирная организация здравоохранения отчиталась о полной ликвидации вируса натуральной оспы на Земле.

Сегодня лабораторные образцы вируса хранятся в двух закрытых центрах: в лаборатории новосибирского научного центра вирусологии и биотехники «Вектор» и в Центрах контроля заболеваний и профилактики в Атланте.

Периодически ведутся переговоры и назначаются даты уничтожения лабораторных образцов, но ни Россию, ни Америку на этот подвиг пока не тянет.

Вопрос 5 В чем состоит различие вакцины и лечебной сыворотки? Какие виды иммунитета формируются при введении вакцины и сыворотки?

Ответ:

1) вакцина содержит убитых или сильно ослабленных возбудителей болезни, сыворотка – готовые антитела;
2) при введении вакцины формируется активный искусственный иммунитет, сыворотки – пассивный искусственный иммунитет

Вопрос 6 С какими эпидемиями столкнулось человечество в 21 веке?

Ответ:

За последние 20 лет мир столкнулся с множеством сильнейших эпидемий, унесших тысячи жизней. Среди них и ранее известные болезни, и их новые разновидности. Большинство из этих пандемий оказали серьезное влияние на человечество.

ВИЧ/СПИД

Первые случаи ВИЧ/СПИД зарегистрированы в 1981 году в США среди геев. В 1984 году ученые выделили ретровирус, вызывающий СПИД, который позднее назвали вирусом иммунодефицита человека. Однако многие эпидемиологи считают, что ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) задолго до этого возник в Центральной Африке, где изначальными носителями были зеленые мартышки.

Это единственный вирус, поражающий клетки иммунной системы, которые и должны бороться с вирусами. Полностью излечиться от ВИЧ-инфекции нельзя, можно лишь сдерживать ее распространение с помощью пожизненной антиретровирусной терапии.

С начала эпидемии вирусом заразились около 75 млн человек, погибли более 36 млн. На данный момент в мире проживает 37,9 млн человек, зараженных ВИЧ, из них 1,7 млн детей. Более ⅔ зараженных находятся в Африке. Каждый час в мире заражаются ВИЧ 308 человек.

Россия находится на первом месте в Европе по темпам распространения инфицированных.

Атипичная пневмония

Атипичная пневмония — респираторное вирусное заболевание, вызываемое коронавирусом SARS-CoV, впоследствии болезнь была переименована в тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС).

Первый случай заболевания выявили в провинции Гуандун (Китай) в ноябре 2002 года. За несколько недель инфекция распространилась почти на все континенты. Всего установлено 8096 случаев заражения в 29 странах, с летальным исходом — 774. Основной удар пришелся на Китай и Гонконг.

Течение болезни непредсказуемо, заболевание сложно обнаружить на ранних сроках, из-за чего пациенты поздно поступают в стационар. Эффективной вакцины от атипичной пневмонии еще не создано, главным образом потому, что вирус постоянно мутирует.

Пик заболеваемости ТОРС пришелся на апрель-май 2003 года. Благодаря карантинным мерам со второй половины мая 2003 года пандемия пошла на убыль и 3 июля 2003 года ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) объявила о её окончании.

Ученые обнаружили, что генетическая структура нового коронавируса 2019 года (SARS-CoV-2) на 86,9% совпадает со структурой вируса атипичной пневмонии.

Птичий грипп, или H5N1

Птичий грипп был выявлен в Италии в 1878 году и назван куриным тифом.

Передача вируса от птицы человеку впервые зарегистрирована в 1997 году в Гонконге. Заболело 18 человек, 6 из них погибли. Вирус бесконечно мутировал, его патогенность увеличивалась, для предотвращения эпидемии уничтожались миллионы птиц.

Крупная вспышка эпидемии случилась в 2003 году, когда вирус распространился по Юго-Восточной Азии, а затем проник на Ближний Восток, в Европу и Африку. До 2014 года было обнаружено 649 случаев заражения в 15 странах, 384 человека умерли.

Высокая смертность (почти 60%) обусловлена осложнениями после болезни: воспалением печени, почек и тяжелой пневмонией, иногда отеком легких. Вирус непрерывно видоизменяется и приспосабливается к выживанию в человеческом организме.

Свиной грипп, или H1N1

В 2009 году обнаружили ранее неизвестную форму вируса H1N1, вызывающего свиной грипп. Первые случаи заражения появились весной в Мехико, затем распространились по всей Мексике и США. Уже к лету факт инфицирования был обнаружен в Испании, а далее почти во всех остальных странах Европы.

В конце 2009 года, по заявлению ВОЗ, в мире было обнаружено больше 400 тысяч подтвержденных случаев заражения вирусом и более 5 тысяч — с летальным исходом. В России первые случаи заражения появились в мае 2009 года, а уже осенью число заболевших составило 3122, из них умерли 14 человек.

Свиной грипп поражает не только легкие, но и желудочно-кишечный тракт, поэтому болезнь часто сопровождается рвотой и диареей. Также опасность представляет скорость распространения.

Полиомиелит

В 2014 году ВОЗ заявила о глобальной угрозе полиомиелита в странах Азии, Африки и Ближнего Востока. Было зафиксировано 417 случаев инфицирования. Полиомиелит по-прежнему не поддается лечению, но благодаря вакцинации ведется эффективная профилактика болезни.

Полиомиелит — острое вирусное заболевание, поражающее спинной мозг, возможно появление паралича и атрофии мышц. Наиболее опасен для детей до 5 лет. Смертность достигает 30% из-за паралича дыхательных путей.

Вопрос 7 Что такое коронавирус?

Ответ:

Новый коронавирус — респираторный вирус (возбудитель ОРВИ). Он передается главным образом воздушно-капельным путем в результате вдыхания капель, выделяемых из дыхательных путей больного: например, при кашле или чихании, а также капель слюны или выделений из носа. Также он может распространяться, когда больной касается любой загрязненной поверхности, например, дверной ручки. В этом случае заражение происходит при касании рта, носа или глаз грязными руками.

Впервые коронавирусы были обнаружены в 1965 году учёными Д. Тиреллом и М. Бино у пациента с ОРВИ. До 2002 года считалось, что коронавирусы могут вызвать у людей только нетяжёлые респираторные инфекции. Однако с этого времени в мире накопился опыт изучения тяжёлых острых респираторных синдромов, причиной которых стали коронавирусы.

Коронавирус SARS-CoV-2 возник недавно: первые сообщения о болезни появились 8 декабря 2019 года. Предположительно данный штамм является рекомбинантом, т. е. вирусом, в котором генетический материал частично дополнен чужеродным геномом коронавируса летучей мыши и неизвестного коронавируса (возможно, змеи или панголина). Местом рождения вируса и появления заболевания является город Ухань, расположенный в провинция Хубэй Китайской Народной Республики. Первичный источник инфекции неизвестен. Предположительно заражение могло произойти на рынке морепродуктов и экзотической пищи (летучие мыши, змеи).

За короткий промежуток времени (около 2 месяцев) вирус достаточно быстро распространился и вызвал пандемию — об этом 11 марта 2020 года заявила Всемирная организация здравоохранения. Особенно пострадали жители Италии, Ирана, Южной Кореи и США. 

Вопрос 8 Какие меры нужно применять для борьбы с коронавирусом?

Ответ:

Неспецифическая профилактика во время пандемии предполагает следующие меры:

• регулярно мойте руки с мылом (не меньше 20 секунд) и обрабатывайте их спиртосодержащим средством. Это позволит механически удалить вирус;

• ежедневно дезинфицируйте антисептиками дверные ручки, выключатели, телефоны, клавиатуры, туалеты, смесители и раковины. Если вы сначала дотронетесь до заражённых предметов, а потом прикоснётесь к глазам, носу или рту, то можете заболеть;

• соблюдайте режим изоляции от окружающих до 14 дней в обязательном порядке после посещения стран с высокой вероятностью заражения (даже при отсутствии симптомов болезни). Так вы убережёте близких и других людей от заражения и распространения инфекции;

• держитесь на расстоянии минимум 1 метра от людей, особенно если у них кашель, насморк и повышенная температура. Соблюдайте дистанцию в общественных местах (вирус не передаётся на больших расстояниях).

• старайтесь не прикасаться руками к глазам, носу и рту, иначе вирус может попасть с грязных рук на слизистые и вызвать заражение;

• при кашле и чихании не забывайте прикрывать рот и нос салфеткой или сгибом локтя. После этого обязательно выбрасывайте салфетку в контейнер для мусора с крышкой, обрабатывайте руки спиртосодержащим антисептиком или мойте их водой с мылом. Это снизит вероятность заражения других людей;

• тщательно мойте овощи и фрукты без упаковки под проточной водой;

• как можно быстрее обращайтесь за медицинской помощью при повышении температуры, появлении кашля и затруднении дыхания, посинении губ или носа. Это поможет вовремя распознать болезнь и принять срочные меры при возникновении осложнений;

• носите маску, независимо от того больны вы или здоровы. Маска предназначена для того, чтобы снизить риск заражения окружающих от больного и не заразиться здоровым людям в тех ситуациях, когда невозможно избежать близкого контакта (в метро, в магазине, в аптеке и др.). Важно помнить, что коронавирусная инфекция может протекать без симптомов, и определить, болен человек или здоров без лабораторной диагностики невозможно;

• чаще проветривайте помещение.

Кому нужно обязательно оставаться дома: людям с симптомами коронавирусной инфекции, пожилым, лицам с заболеваниями лёгких, сердца и другими ослабляющими организм патологиями. В период эпидемии всем остальным предпочтительнее не посещать общественные места и магазины за исключением случаев крайней необходимости — это позволит избежать заражения и дальнейшего распространения вируса.

9. Решение задачи.

1) 3 — патоген определяется лимфоцитами (фагоцитами, макрофагами, лейкоцитами);

2) 6 — для формирования иммунитета вводят вакцину (делают прививку) (сыворотку вводят уже заболевшему человеку);

3) 7 — при вакцинации иммунитет сохраняется несколько лет (раз в несколько лет требуется ревакцинация).