Mục lục bài họcĐang ở d04-b1
Pathogens, transmission and the body's defences
Pathogens and transmissible disease
A pathogen is an organism that causes disease. A transmissible disease is one in which a pathogen can be passed from one host to another.
Pathogens include bacteria, viruses, fungi and protoctists. They spread through:
- direct contact — through blood or other body fluids;
- indirect contact — through contaminated food or water, from surfaces, or from animals such as houseflies.
Cholera — the worked example
Cholera is caused by a bacterium, spread in water contaminated with the faeces of an infected person. The mechanism is worth following step by step, because the exam asks for it:
- the bacterium produces a toxin;
- the toxin causes the cells lining the small intestine to secrete chloride ions into the gut;
- this lowers the water potential of the gut contents;
- water therefore moves out of the cells by osmosis, into the gut;
- the result is severe diarrhoea and dehydration, which can kill.
Notice the disease kills by water loss, not by the bacterium destroying tissue. The treatment follows directly: oral rehydration therapy — water with salts and glucose.
The body's defences
Mechanical barriers — physical obstacles:
- skin — a tough, continuous covering;
- hairs in the nose — trap particles in the air.
Chemical barriers — substances that destroy pathogens:
- mucus — traps pathogens in the airways, then cilia sweep it away;
- stomach acid — kills bacteria in swallowed food and mucus.
Cellular defence — the white blood cells:
- Phagocytes — engulf and digest pathogens. They are not specific: one phagocyte will take on any pathogen;
- Lymphocytes — produce antibodies. These are specific.
Antigen and antibody — two different things
An antigen is a molecule on the surface of a pathogen that the body recognises as foreign.
An antibody is a protein made by a lymphocyte that binds to that antigen.
Each antibody fits only one antigen, like a key fitting one lock. That is why immunity to measles gives no protection against mumps.
Mầm bệnh và bệnh lây. Mầm bệnh là sinh vật gây bệnh. Bệnh lây là bệnh mà mầm bệnh truyền được từ vật chủ này sang vật chủ khác.
Mầm bệnh gồm vi khuẩn, virut, nấm và nguyên sinh vật. Chúng lan truyền qua:
- tiếp xúc trực tiếp — qua máu hoặc dịch cơ thể;
- tiếp xúc gián tiếp — qua thức ăn hoặc nước nhiễm bẩn, qua bề mặt, hoặc qua động vật như ruồi nhà.
Bệnh tả — ví dụ mẫu. Bệnh tả do vi khuẩn gây ra, lây qua nước nhiễm phân của người bệnh. Cơ chế đáng theo từng bước, vì đề thi hỏi đúng chuỗi này:
- vi khuẩn tiết ra một độc tố;
- độc tố làm các tế bào lót ruột non tiết ion clorua vào lòng ruột;
- việc này làm giảm thế nước của dịch trong ruột;
- nước vì thế đi ra khỏi tế bào bằng thẩm thấu, vào lòng ruột;
- hậu quả là tiêu chảy nặng và mất nước, có thể gây tử vong.
Chú ý bệnh giết người bằng mất nước, không phải bằng việc vi khuẩn phá huỷ mô. Cách chữa suy ra thẳng từ cơ chế: bù nước đường uống — nước pha muối và đường glucozơ.
Các hàng rào bảo vệ của cơ thể.
Hàng rào cơ học — vật cản vật lý:
- da — lớp phủ dai và liền mạch;
- lông mũi — giữ lại hạt bụi trong không khí.
Hàng rào hoá học — chất tiêu diệt mầm bệnh:
- chất nhầy — giữ mầm bệnh ở đường hô hấp, rồi lông rung quét đi;
- axit dạ dày — giết vi khuẩn trong thức ăn và trong chất nhầy nuốt xuống.
Hàng rào tế bào — các bạch cầu:
- Thực bào — nuốt và tiêu hoá mầm bệnh. Chúng không đặc hiệu: một thực bào xử lý được mọi loại mầm bệnh;
- Lympho bào — tạo kháng thể. Những kháng thể này thì có tính đặc hiệu.
Kháng nguyên và kháng thể — hai thứ khác nhau.
Kháng nguyên là phân tử nằm trên bề mặt mầm bệnh, được cơ thể nhận ra là vật lạ.
Kháng thể là protein do lympho bào tạo ra, gắn vào kháng nguyên đó.
Mỗi kháng thể chỉ khớp với một kháng nguyên, như một chìa khoá chỉ mở một ổ. Đó là lý do miễn dịch với sởi không hề bảo vệ được khỏi quai bị.
Mô tả cơ chế mà vi khuẩn tả gây tiêu chảy nặng, và giải thích vì sao cách chữa là bù nước đường uống chứ không chỉ là kháng sinh.
Chuỗi cơ chế, từng bước.
Bước 1. Vi khuẩn tả sinh sôi trong ruột non và tiết ra một độc tố.
Bước 2. Độc tố làm các tế bào lót ruột non tiết ion clorua ra lòng ruột.
Bước 3. Ion clorua tích tụ làm giảm thế nước của dịch trong lòng ruột — nói cách khác, dịch ruột trở thành dung dịch đặc hơn so với bên trong tế bào.
Bước 4. Nước vì thế đi ra khỏi tế bào bằng thẩm thấu, vào lòng ruột.
Bước 5. Lượng nước khổng lồ đổ vào ruột gây tiêu chảy nặng, và người bệnh mất nước rất nhanh.
Vì sao mất nước mới là thứ giết người. Chú ý vi khuẩn không phá huỷ mô ruột. Nó chỉ làm đảo chiều dòng nước. Người bệnh có thể mất hơn mười lít nước trong một ngày, và cùng với nước là các ion cần cho hoạt động của tim và thần kinh.
Vì sao bù nước là cách chữa cốt lõi. Nếu cái giết người là mất nước và mất ion, thì việc cấp cứu phải là bù lại đúng hai thứ đó.
Bù nước đường uống là nước pha muối và glucozơ. Glucozơ có mặt không phải để cung cấp năng lượng mà vì nó được hấp thụ cùng với ion natri qua thành ruột — kéo theo nước vào cơ thể, đi ngược lại chính dòng mà độc tố đã tạo ra.
Vai trò của kháng sinh. Kháng sinh có tác dụng với bệnh tả vì tác nhân là vi khuẩn, và nó rút ngắn thời gian bệnh. Nhưng nó không cứu ngay được người đang mất nước, vì diệt hết vi khuẩn cũng không hoàn lại được lượng nước đã mất. Bù nước cứu mạng; kháng sinh rút ngắn bệnh.
Phân biệt vai trò của thực bào và lympho bào trong việc chống lại mầm bệnh, và giải thích vì sao chỉ một trong hai loại có tính đặc hiệu.
Thực bào — không đặc hiệu.
Thực bào nuốt mầm bệnh vào trong tế bào rồi tiêu hoá nó bằng enzim. Đây là cách xử lý thô sơ và trực tiếp.
Nó không đặc hiệu: cùng một thực bào xử lý được vi khuẩn tả, vi khuẩn lao hay bất cứ mầm bệnh nào khác. Nó không cần nhận diện chính xác kẻ địch là ai.
Ưu điểm: phản ứng ngay lập tức, không cần thời gian chuẩn bị.
Lympho bào — đặc hiệu.
Lympho bào tạo ra kháng thể, là protein có hình dạng khớp chính xác với một loại kháng nguyên trên bề mặt một mầm bệnh cụ thể.
Kháng thể gắn vào kháng nguyên và làm mầm bệnh kết cụm lại để thực bào dễ nuốt, hoặc trung hoà độc tố mà mầm bệnh tiết ra.
Vì sao tính đặc hiệu chỉ có ở lympho bào. Tính đặc hiệu đến từ hình dạng. Kháng thể phải khớp với kháng nguyên như chìa khớp ổ, nên mỗi kháng thể chỉ dùng được cho một mầm bệnh.
Thực bào không dựa vào hình dạng nào cả — nó chỉ đơn giản nuốt bất cứ thứ gì được nhận là vật lạ.
Cái giá của tính đặc hiệu. Lần đầu gặp một mầm bệnh mới, cơ thể mất vài ngày để tìm được đúng lympho bào và nhân nó lên đủ số. Đó chính là quãng thời gian người ta bị ốm.
Đổi lại, cơ thể giữ được tế bào nhớ — nên lần sau phản ứng nhanh hơn và mạnh hơn hẳn. Thực bào không để lại trí nhớ nào.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Diseases and Immunity gồm 14 câu trắc nghiệm và 3 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.