A-level 生物學/人類健康與疾病/傳染病
傳染病是由病原體的存在引起的疾病,包括病毒、細菌、真菌、原生動物和多細胞寄生蟲。這些病原體能夠在動物和/或植物中引起疾病。
傳染病通常是由於它們具有從一個人或物種傳播到另一個人或物種的可能性而成為傳染病。疾病可以透過多種方式傳播,從飲用受汙染的水到性接觸。
您需要了解的四種疾病具有相關性,因為它們是目前關注的疾病——它們都處於流行或大流行狀態。由於國際旅行,疾病可以像2002/2003年的非典事件一樣,迅速傳播到全世界。一些細菌正在對使用抗生素產生耐藥性,抗生素曾經是阻止疾病傳播的有效方法。
由於霍亂是一種水傳播疾病,因此它發生在人們無法獲得適當的衛生設施、清潔水供應或未受汙染的食物的地方。細菌會穿過胃(如果胃內容物足夠酸性(小於 PH4.5),細菌不太可能存活)併到達小腸。在這裡,它們會繁殖並釋放一種稱為霍亂毒素的毒素,這種毒素會破壞上皮功能,導致鹽和水從血液中流出。
這會導致嚴重的腹瀉,從而導致脫水,並且可能在 24 小時內致命。幸運的是,霍亂的治療相對簡單;透過靜脈注射鹽和葡萄糖溶液來使身體重新補水(口服補液療法)可以控制這種疾病。有一些霍亂菌株的疫苗可用,但只能提供短期保護。
引起霍亂的病原體有超過 60 種不同的菌株,並且已經發生了 8 次霍亂大流行,大多數是由未經處理的汙水引起的。
| 病原體 | 霍亂弧菌 |
|---|---|
| 傳播方式 | 食物和水傳播 |
| 潛伏期 | 1-5 天 |
| 症狀 | 嚴重的腹瀉、水和鹽的流失、脫水。 |
| 全球年度發病率/死亡率 | 550 萬/12 萬 |
結核病是一種極具侵襲性的疾病——它始於肺部的原發感染,並迅速擴散到淋巴結、骨骼和腸道。當 HIV 陽性患者的免疫系統開始減弱時,以及在沒有適當食物供應的地區,這種疾病經常會襲擊他們。
它透過氣溶膠飛沫和未經巴氏消毒的牛奶傳播,在人口稠密的地區尤其普遍。營養不良的人更容易受到感染。由於 1950 年代疫苗的引入,感染率已經下降。然而,據估計,世界人口的 30% 感染了結核病,但沒有任何感染症狀;患有這種不活躍感染的人不會將疾病傳播給他人。
不幸的是,結核病正在捲土重來,這被認為是多種因素造成的。
這些包括;
- 結核病疫苗接種和控制計劃的崩潰
- 惡劣的住房導致人口過密
- 艾滋病流行削弱了免疫系統,使其更加普遍
- 一些菌株現在對抗生素產生了耐藥性
關於耐藥性的最後一點尤其重要。當抗生素攻擊細菌時,任何對抗生素有耐藥性的細菌都會存活,因此會繁殖並可能產生一種新的耐藥性結核病菌株。
| 病原體 | 結核分枝桿菌、牛分枝桿菌 |
|---|---|
| 傳播方式 | 空氣傳播飛沫 |
| 潛伏期 | 2-6 周 |
| 症狀 | 咳血、呼吸急促、發燒、胸痛和出汗。 |
| 全球年度發病率/死亡率 | 800 萬/200 萬 |

看看右邊的圖表,它顯示了瘧疾的感染迴圈。瘧疾是由瘧原蟲寄生蟲引起的。這些寄生蟲透過受感染的雌性按蚊的叮咬傳播給人類。
有四種寄生蟲物種在人類中引起瘧疾
1. 惡性瘧原蟲
2. 間日瘧原蟲
3. 三日瘧原蟲
4. 卵形瘧原蟲。
惡性瘧原蟲和間日瘧原蟲是最常見的。惡性瘧原蟲是最致命的。
當雌性蚊子叮咬人類(為了吸食血液)時,可能會發生以下兩種情況之一
1. 如果是感染者,蚊子會從它吸食的血液中獲得瘧原蟲的雄性和雌性配子。然後,配子在蚊子的胃中融合,形成數千個未成熟的瘧疾寄生蟲,這些寄生蟲會入侵蚊子的唾液腺。
2. 另一種可能發生的情況是,一隻已經感染了未成熟瘧疾寄生蟲的蚊子將這些寄生蟲注入健康人。然後,未成熟的瘧疾寄生蟲在人的肝臟中成熟。
顯然,第二個事件然後返回到第一個事件,最終導致一個傳播迴圈。
| 病原體 | 瘧原蟲 |
|---|---|
| 傳播方式 | 昆蟲媒介 |
| 潛伏期 | 1 周 - 1 年 |
| 症狀 | 發燒、噁心、頭痛、出汗、脾臟腫大、肌肉疼痛 |
| 全球年度發病率/死亡率 | 3 億/150 萬 - 300 萬 |
控制媒介,從而控制瘧疾,主要有三種方法;
- 透過使用驅蚊劑或蚊帳來避免被蚊子叮咬。
- 減少蚊子的數量,透過破壞它們的繁殖地,化學方法(使用殺死蚊子幼蟲的化學物質)或物理方法(排幹水域)。
- 使用藥物來預防瘧原蟲感染人類
- 排幹作為蚊子繁殖地的沼澤地。
- 在池塘或沼澤地上撒油,阻止幼蟲或蛹呼吸,最終死亡。
預防性藥物在部分程度上成功地打破了傳播迴圈——這些藥物抑制寄生蟲在體內的傳播,一些透過抑制蛋白質合成,一些透過阻止蚊子體內的性繁殖。
- 許多用於治療瘧疾的藥物現在已經失效,因為瘧疾已經產生了抗藥性。
- 蚊子也對用來治療瘧疾的殺蟲劑產生了抗藥性。
- 該專案不受歡迎,因為沒有對土著人民給予應有的關注(有一次,噴灑DDT的團隊被村民殺死,因為村民對他們感到憤怒)。
- 當這種疾病暫時被根除時,那些擁有免疫力的人失去了免疫力,而當這種疾病再次出現時(因為該專案並不成功),他們遭受了痛苦,有些人因此而死。
獲得性免疫缺陷綜合徵(AIDS)是由逆轉錄病毒人類免疫缺陷病毒(HIV)引起的綜合徵。
HIV病原體感染並破壞免疫系統的T輔助細胞,如果沒有這些細胞,免疫系統就不能充分地對抗感染。
當T細胞數量較低時,人體特別容易受到從普通感冒到結核病等各種感染的侵害。因此,艾滋病不是一種疾病,HIV是導致艾滋病的病毒,艾滋病是一種綜合徵。影響CD4受體細胞。
| 病原體 | 人類免疫缺陷病毒 (HIV) |
|---|---|
| 傳播方式 | 體液交換(性交、靜脈注射共用針頭、輸血) |
| 潛伏期 | HIV 有幾個星期,但艾滋病可能要到十年後才會發展 |
| 症狀 | HIV - 發燒,然後沒有艾滋病 - 對疾病的易感性大大增加,例如肺炎和結核病。 |
| 全球每年感染/新增病例/死亡人數 | 3340 萬/600 萬/250 萬 |
HIV 和隨後的艾滋病無法治癒,但艾滋病的傳播可以透過多種藥物減緩,從而延長壽命。這會導致一種難以控制的病毒,因此最好預防。人們可以接受教育,使用安全套和其他方法來降低性交期間感染的風險。
- 據估計,有 590 萬兒童因艾滋病而成為孤兒。
- 辛巴威 25% 的人口感染了 HIV。
- 撒哈拉以南非洲有 3400 萬人感染了 HIV。
傳播是透過親密的接觸傳播的,HIV 無法在體外存活 - 只有透過直接的體液交換才有可能傳播,最常見的是在性交過程中,透過胎盤和靜脈注射共用針頭。檢測是透過血液檢測進行的,但這隻能在初始感染後的幾天內才能檢測出來。這種檢測提供給那些認為自己可能感染了 HIV 的人,他們經常被要求聯絡他們的性伴侶並告知他們應該接受檢測,因為早期發現的 HIV 可以減緩傳播速度。
在英國等國家,HIV 陽性婦女被建議不要母乳餵養孩子,因為 HIV 也可以透過這種方式傳播,因為在母乳中發現了病毒顆粒。然而,第三世界國家有更多風險,母乳餵養可以抵消這些風險,因此 HIV 的風險是可以接受的。
HIV 陽性婦女應在分娩前服用抗逆轉錄病毒藥物(奈韋拉平)。
抗生素是選擇性毒素,可以殺死或抑制病原體,而不會傷害宿主。只有少數抗生素能對抗病毒感染,它們源於生物體。抗生素是由微生物產生的物質,可以殺死或抑制其他有害微生物的生長。#DEF:抗生素是由生物體產生的治療劑,可以殺死和抑制微生物的生長。
抗生素透過以下方式對抗細菌和病毒;
- 細菌壁的合成
- 細胞膜功能
- 蛋白質合成
- 酶功能
病原體可以透過發展破壞青黴素的酶來對抗生素產生抗藥性,例如。一個例子是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA),這種細菌對四種最流行的抗生素產生了抗藥性,原因是抗生素的濫用以及人們沒有完成抗生素療程——這使得耐抗生素細菌得以生長和傳播。