4.1 Leczenie Infekcji Antybiotyki i Inne Leki Odniesienia do Podstawy Programowej GIMNAZJUM - III Etap Edukacyjny: Klasy I-III Biologia Cele kształcenia: I, II, III, IV, V Treści nauczania wymagania szczegółowe: VII (1, 2, 3, 7, 8) Czas realizacji materiału Około 50 minut Wiedza do Zdobycia Poziom podstawowy: Zwykłe infekcje ustępują same i w ich leczeniu wystarczy odpoczynek w łóżku, uzupełnianie płynów i przestrzeganie zasad zdrowego stylu życia Nie można przerywać kuracji antybiotykowej należy wziąć wszystkie dawki leku. Nie można brać antybiotyków od rodziny, przyjaciół, ani pozostałości po poprzednich kuracjach. Poziom rozszerzony: Nadmierne stosowanie antybiotyków może zniszczyć naturalną florę fizjologiczną Nadmierne lub niewłaściwe stosowanie antybiotyków prowadzi do narastania oporności bakterii na antybiotyki. Słowa Kluczowe Antybiotyk Choroba Lek Naturalna selekcja Objawy Szerokie spektrum Układ immunologiczny Wąskie spektrum Zakażenie Potrzebne Materiały Dla każdego ucznia Kopia MU 1 Kopia KU 1 A copy of KU 2 Dla klasy Różne leki, które można kupić bez recepty Produkty spożywcze miód, pomarańcze Antybiotyki Prezentacja e-bug nt. antybiotyków Podstawowe Informacje Nasz organizm wyposażony jest w naturalne siły obronne, które pomagają zwalczać chorobotwórcze mikroby, np. skóra zapobiega przenikaniu mikroorganizmów do wnętrza organizmu, lepka błona śluzowa nosa zatrzymuje mikroorganizmy, które dostają się do nosa razem z wdychanym powietrzem, łzy zawierają substancje bakteriobójcze, w żołądku produkowany jest kwas bójczy dla wielu bakterii, które mogą przedostać się do żołądka ze spożywanym pokarmem. Zwykle zdrowy tryb życia (właściwe odżywianie, picie wystarczającej ilości płynów, wystarczająca ilość snu) i wspomniane naturalne siły obronne organizmu pozwalają zachować zdrowie. Czasami jednak mikroorganizmy pokonują naturalne bariery i wnikają do naszego organizmu. Najczęściej nasz układ immunologiczny potrafi zwalczyć chorobotwórcze mikroorganizmy, które wnikają do naszego organizmu, czasami jednak potrzebna jest mu pomoc. Antybiotyki, to specjalna grupa leków do walki z chorobotwórczymi bakteriami. Niektóre antybiotyki hamują namnażanie się bakterii, inne mają działanie bakteriobójcze. Antybiotyki stosuje się w leczeniu takich chorób, jak zapalenie opon mózgowych, gruźlica, czy zapalenie płuc. Antybiotyki nie działają na wirusy, dlatego są nieskuteczne w leczeniu przeziębienia, czy grypy, które wywołują wirusy. Zanim wynaleziono antybiotyki chorobotwórcze bakterie były śmiertelnym zagrożeniem dla ludzi. Dzisiaj większość infekcji bakteryjnych można łatwo wyleczyć antybiotykami, jednak bakterie znów stają się poważnym zagrożeniem. Powszechna ekspozycja bakterii na antybiotyki sprawia, że bakterie stają się oporne na tę grupę leków. Oznacza to, że infekcje bakteryjne znów mogą zagrażać życiu. Rożne zachowania pomagają zapobiegają szerzeniu się oporności na antybiotyki np.: - stosowanie antybiotyków tylko z polecenia lekarza, - przyjmowanie wszystkich przepisanych dawek antybiotyku (nie przerywanie kuracji po ustąpieniu objawów), - unikanie antybiotyków w leczeniu zwykłego przeziębienia, czy kaszlu Zakażenia wywołane przez bakterie oporne na antybiotyki są poważnym zagrożeniem dla zdrowia. Grupie szczególnego ryzyka znajdują się pacjenci o obniżonej odporności, u nich znacznie trudniej opanować takie zakażenia. Bakterie oporne na antybiotyki mogą przekazywać oporność innym bakteriom.
4.1 Antybiotyki i Inne Leki Potrzebne Będą... (30 min) 1. Przygotuj różne rzeczy, które kojarzą się z lekami, lub uważane są za leki, np. Środki przeciwbólowe, aspirynę, środki na kaszel i przeziębienie, miód, antybiotyki, kremy antyseptyczne, miętę, sok pomarańczowy, czosnek, imbir, napoje probiotyczne itd. 2. Ściągnij prezentację nt. antybiotyków i antybiotykooporności ze strony www.e-bug.eu. Wprowadzenie (15 min) 1. Rozłóż przygotowane leki i żywność na ławce. Zapytaj uczniów, które z tych produktów są lekami. Wyjaśnij, że leki zdefiniowano jako: substancja pochodzenia naturalnego lub syntetycznego, wprowadzana do organizmu w celu podtrzymania zdrowia, zapobiegania chorobie, złagodzenia jej objawów, lub wyleczenia jej. 2. Poproś uczniów, aby podzielili zgromadzone przedmioty na dwie grupy: jedną środków, które uważająca leki, drugą, które uważają, że nie są to leki. Uczniowie najprawdopodobniej oddzielą środki chemiczne od żywnościowych. Wytłumacz, że wiele produktów spożywczych może również mieć działanie lecznicze (miód używany jest jako środek przeciwbakteryjny, i wiele osób wierzy, że pomaga w leczeniu zapalenia gardła, mięta wspomaga trawienie, imbir i czosnek mają również działanie przeciwbakteryjne, sok pomarańczowy zawiera duże ilości witaminy C). Te naturalne produkty spożywcze o działaniu leczniczym wchodzi w skład wielu leków. 3. Wytłumacz uczniom, że zdrowa dieta pomaga zapobiec chorobom i uniknąć wizyty u lekarza, np. regularne jedzenie owoców i warzyw zawierających witaminę C obniża ryzyko przeziębienia. 4. Podkreśl, że leki powinny być stosowane tylko w leczeniu choroby, na którą zostały przepisane. Zapytaj uczniów, jak im się wydaje, kiedy powinniśmy stosować antybiotyki. Wyjaśnij, że antybiotyki stosujemy WYŁĄCZNIE w leczeniu zakażeń bakteryjnych i nie są skuteczne w leczeniu zakażeń wirusowych, czy grzybiczych. 5. Na stronie www.e-bug.eu dostępna jest prezentacja nt. odkrycia antybiotyków i zjawiska antybiotykooporności. Ćwiczenie Podstawowe (25 min) 1. Ćwiczenie przewidziane jest dla małych 3-5 osobowych grup uczniów. 2. Rozdaj uczniom kopie MU 1, KU 1 i KU 2. 3. Historyjkę przedstawiona w MU 1 można przeczytać przed całą klasą, wyświetlić rzutnikiem na tablicy, lub uczniowie mogą zapoznać się z nią samodzielnie w grupach. 4. Poproś uczniów, aby uzupełnili KU 1 i KU 2. KU 1 Odpowiedzi 1. Dlaczego Dr Lai uznał za konieczne przeprowadzeni dodatkowych badań kontrolnych? Badania kontrolne są bardzo ważne we wszystkich badaniach naukowych. Obserwacje, jak rosną bakterie w normalnych warunkach i w obecności antybiotyków umożliwią Dr Lai porównanie wzrostu w obecności innych antybiotyków. 2. Co się dzieje z bakteriami na poszczególnych wykresach? a. Bakterie rosną i dzielą się. b. Antybiotyki zabiły wszystkie bakterie. c. Wygląda na to, że w ciągu pierwszych 6 godzin antybiotyki zabijały wszystkie wrażliwe bakterie, ale następnie oporne bakterie nadal dzieliły się mimo obecności antybiotyku. 3. Co działo się z bakteriami na wykresie 3? To samo, co w punkcie c powyżej. 4. Wytłumacz, dlaczego tak się działo? Antybiotyk zabija w hodowli wszystkie bakterie wrażliwe na jego działanie. Ale bakterie oporne na antybiotyk nadal dzielą się i po 6 godzinach zwiększa się ilość ich komórek.
4.1 Antybiotyki i Inne Leki Ćwiczenie Podstawowe (25 min) KU 2 Odpowiedzi 1. Wyjaśnij, co dzieje się z hodowlami bakterii na każdym z wykresów? a. Antybiotyk hamuje podziały komórek bakteryjnych, dlatego wzrost jest stały przez pierwsze 10-12 godzin. Następnie obserwuje się stały spadek liczby kolonii bakteryjnych. Nie wszystkie bakterie zginą po 24 godzinach. Przepisany antybiotyk ma działanie bakteriostatyczne. b. Po podaniu antybiotyku następuje nagły spadek liczny komórek bakteryjnych. c. W ciągu pierwszych 11 godzin po podaniu antybiotyku następuje nagły spadek liczby bakterii. Po tym czasie liczba bakterii znowu rośnie i bakterie dzielą się tj. w normalnych warunkach.. 2. Jak Ci się wydaje, czy bakterie wywołujące zakażenie u Harry ego są oporne na antybiotyki? Odpowiedź uzasadnij. Tak, chociaż antybiotyki 1 i 2 wydają się mieć działanie bójcze na bakterie, w przeciwieństwie do antybiotyku 3. Działanie bakteriobójcze utrzymuje się przez 11 godzin, ale następnie bakterie znów zaczynają się dzielić. To sugeruje, że bakterie są oporne na antybiotyk 3. 3. Który antybiotyk należy przepisać Harry emu, aby pozbyć się infekcji i dlaczego? Lekarz powinien przepisać Harry emu antybiotyk 2. Harry coraz gorzej się czuje i należy jak najszybciej pozbyć się infekcji, dlatego potrzebny jest antybiotyk o szybkim działaniu. 4. Jak Harry mógł zapobiec infekcji? a. Powinien wziąć wszystkie dawki leku przepisane w pierwszej kuracji. b. Powinien regularnie czyścić ranę i zmieniać opatrunek. c. Istnieje również prawdopodobieństwo, że zakażenie powstało nie z jego winy, ponieważ do zakażenia rany mogło dojść również w szpitalu. Dyskusja (15 min) 1. Omówcie wspólnie w klasie następujące zagadnienia: a. Kiedy należy brać antybiotyki? b. Czy można przyjmować antybiotyki, które były przepisane dla kogoś innego? c. Dlaczego sami jesteśmy odpowiedzialni z zjawisko antybiotykooporności? d. Jak możemy zapobiegać narastaniu zjawiska antybiotykooporności? Ćwiczenie Dodatkowe 1. Podziel klasę na grupy. Każda grupa powinna przygotować plakat na jeden z poniższych tematów: a. Z doniesień mediów wynika, że MRSA jest jedną z najczęściej występujących bakterii opornych na antybiotyki. Jakie działania podejmowane są w szpitalach, aby ograniczyć ten problem? b. Clostridium difficle uważa się za nowe superbakterie. Czym charakteryzuje się C. difficile i jak leczy się zakażenia tymi bakteriami? c. Gdzie poza medycyną wykorzystuje się antybiotyki i w jaki sposób?
Harry trafił do szpitala na usunięcie wyrostka robaczkowego. Po operacji czuł się dobrze, wszystko ładnie się goiło i został wypisano go do domu. Lekarz, Dr Lai, przepisał mu pojedynczą dawkę antybiotyku profilaktycznie, aby zapobiec zakażeniu. Po tygodniu Harry gorzej się poczuł. Był osłabiony i było mu niedobrze. Poszedł z mamą do lekarza rodzinnego Dr Williams. Pani Doktor zbadała Harry ego i stwierdziła zakażenie rany pooperacyjnej. Przepisała Harry emu antybiotyk i uczuliła, go aby wziął wszystkie dawki. Trzy dni później Harry wcale nie czuł się lepiej. Miał gorączkę, a rana pooperacyjna była coraz bardziej bolesna. Tym razem Dr Williams wysłała Harry ego do szpitala na dalsze badania. Na podstawie badania krwi Dr Lai stwierdził poważne zakażenie bakteryjne. Nie był pewien, jakie bakterie wywołały zakażenie, chociaż podejrzewał, że może to być gronkowiec złocisty (łac.staphylococcus aureus). Spojrzał w historię choroby i przypomniał sobie, ze Harry otrzymał wcześniej antybiotyk, który prawdopodobnie okazał się nieskuteczny, dlatego zaczął podejrzewać zakażenie drobnoustrojem opornym na antybiotyki, tzw. superbakterią. Dr Lai uznał, że podawanie kolejnych antybiotyków, może bardziej zaszkodzić niż pomóc. Postanowił najpierw wykonać badanie wrażliwości tych bakterii na różne antybiotyki, zanim poda jakieś leki. Dr Lai postanowił wykonać dwa różne testy.
Badanie 1 Dr Lai przeprowadził, w trzech różnych probówkach, badania gronkowców (Staphylococci) szczepów podobnych do tych, które wywołały zakażenie u Harry ego. Hodowle tych szczepów bakterii posłużyły, jako szczepy kontrolne. Probówka 1 Same bakterie na podłożu wzrostowym Probówka 2 Bakterie z antybiotykami hamującymi ich wzrost Probówka 3 Bakterie oporne na antybiotyki Wyniki Wykres 1. Bez antybiotyku. Wzrost bakterii BEZ UŻYCIA ANTYBIOTYKU. Wykres 2. Antybiotyki i wrażliwe bakterie. Wzrost bakterii w obecności aktywnych antybiotyków. Wykres 3. Antybiotyki i wrażliwe i oporne bakterie. Wzrost opornych bakterii w obecności antybiotyków. Wnioski 1. Dlaczego Dr Lai postanowił przeprowadzić hodowle kontrolne? 2. Jak zmieniają się liczba bakterii na poszczególnych wykresach? a. b. c. 3. Co dzieje się z liczbą bakterii na wykresie nr 3? 4. Jak można to wyjaśnić?
Badanie 2 Dr Chung wyhodował bakterie, które wywołały zakażenie u Harry ego w 3 różnych probówkach. Do każdej probówki dodał inny antybiotyk. Hodowlę prowadził przez 24 godziny. Co sześć godzin liczył bakterie. Wyniki przedstawione są na poniższych wykresach. Wyniki Wykres a. Antybiotyk 1 Wykres b. Antybiotyk 2 Wykres c. Antybiotyk 3 1. Opisz jak zmienia się liczba bakterii na powyższych wykresach a. b. c. Wnioski 1. Bakterie mogą być oporne na jeden lub kilka różnych antybiotyków. Jak Ci się wydaje, czy bakterie wywołujące zakażenie u Harry ego są oporne na antybiotyki? Odpowiedź uzasadnij. 2. Który antybiotyk należy przepisać Harry emu, aby pozbyć się infekcji i dlaczego? 3. Jak Harry mógł zapobiec infekcji?