Механизмы наследования групп крови и оценка уровня медицинской грамотности учеников и учителей Частной интегрированной школы г. Волгограда в вопросах гемотрансфузии

Колесникова М.Д. 1

1Частное образовательное учреждение средняя общеобразовательная Частная интегрированная школа

Голикова Ю.А. 1

1Частное образовательное учреждение средняя общеобразовательная Частная интегрированная школа

Работа в формате PDF

192.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьника Свидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Кровь – составная часть внутренней среды организма, поддерживающая постоянство основных физиологических и биохимических параметров и обеспечивающая гуморальную связь между органами и системами.

Переливание крови и кровезаменяющих жидкостей в настоящее время нашло очень широкое применение в медицине. Оно позволяет предупредить тяжелые осложнения и является весьма ценным и эффективным лечебным средством. Этот вид медицинской помощи выделен в специальную дисциплину -трансфузиологию.

Не менее интересной темой в изучении крови являются её группы и резус-факторы. О них существует большое количество информации, теорий и предположений.

Выбирая тему для исследовательской работы, я прочитала статью «Около 20% россиян не смогли назвать свою группу крови» МОСКВА, 14 июня 2023 года РИА Новости, из материалов исследовательского холдинга "Ромир", в которой написано: «82% россиян знают свою группу крови, из них 66% уверены, а 16% предполагают, но не уточняли это с помощью лабораторных исследований. 18% не знают свою группу крови, из них 11% желают ее узнать, а 7% не планируют этого делать. Наименее информированы молодые люди в возрасте от 18 до 24 лет, больше всего знающих о своей группе крови среди респондентов в возрасте 45–59 лет».

Актуальность темы обоснована тем, что не каждый человек информирован о своей группе крови, хотя знание о ней имеет большую важность. В своей исследовательской работе я хочу показать почему необходимо знать некоторые особенности о данной части внутренней среды организма, в том числе молодому поколению, а также представить механизмы наследования групп крови для понимания того, что ее можно предположить, даже не сдавая лабораторных анализов.

Цель: рассказать о важности знания своей группы крови и наглядно продемонстрировать механизм её наследования на примере моих родственников.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Изучить теоретические аспекты, касаемые групп крови и резус-фактора.
Составить семейное древо, включающее в себя показания о группах крови всех ее членов.
Провести опрос среди учащихся, учителей средней школы и проанализировать его.

Объект исследования: группы крови членов моей семьи.

Предмет исследования: значение групп крови, четкий механизм их наследования.

Гипотеза: по группе крови родителей можно узнать или предположить свою группу крови/братьев/сестёр.

Методы исследования: анализ источников информации, описательный, графический, аналитический, анкетирование.

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКЯ ЧАСТЬ

1.1 История открытия основных законов кровообращения

В европейской науке господствовали идеи древних, к которым мы и обратимся. Их физиологические понятия были крайне смутны. То, что мы называем теперь системой кровообращения, распадалось в их представлении на две системы: воздухоносную и кровеносную.

Крупнейшим представителем этих воззрений был Эразистрат. По его мнению, воздух проходит из легких в сердце, из сердца в артерии, которые разносят его по телу. Кровь образуется в печени, отсюда стремится в сердце, а из сердца разносится венами по телу.

Важный шаг вперед сравнительно с воззрениями Эразистрата был сделан Галеном. Этот великий ученый доказал точными опытами, что кровь попадает в артерии не случайно, но движется по ним постоянно, так же, как и по венам. Таким образом, определилось истинное вместилище крови - артерии и вены; система дыхательных органов была отделена от кровеносной [1].

Гарвей Уильям, английский врач и естествоиспытатель, один из основателей современной физиологии и эмбриологии. Именно он открыл основные законы кровообращения, экспериментально доказал, что в теле животного одно и то же сравнительно небольшое количество крови находится в постоянном движении по замкнутому пути благодаря давлению, создаваемому сокращениями сердца. Установил функциональное значение различных отделов сердца и крупных сосудов [2].

1.2. Понятия группа крови и резус фактор

Группы крови — это система классификации крови на основе наличия или отсутствия определённых антигенов на поверхности эритроцитов. Это открытие стало одним из самых важных в истории медицины, поскольку оно позволило значительно повысить безопасность переливания крови и спасти множество жизней.

История открытия групп крови началась в конце XIX века, когда австрийский врач Карл Ландштейнер впервые обнаружил, что кровь разных людей может отличаться по своим свойствам. Он провёл серию экспериментов с кровью разных людей и обнаружил, что при смешивании некоторых образцов крови происходит агглютинация (склеивание) эритроцитов. Ландштейнер предположил, что это связано с наличием в крови особых веществ, которые он назвал агглютиногенами.

В 1900 году Ландштейнер опубликовал статью, в которой описал существование трёх групп крови: A, B и C (позже переименованную в O). В 1902 году он открыл четвёртую группу крови — AB [3].

Эта система называется AB0, потому что в основе лежит выявление двух антигенов — A и B. Чтобы определить группу крови, исследуют эритроциты в крови человека: на их поверхности могут присутствовать оба антигена (AB), только один (A или B) или ни одного (0). В первом случае антитела к антигенам A и B не вырабатываются, а в последнем случае — вырабатываются и к A, и к B.

Но эта полезная опция может стать опасной, если человеку потребуется переливание крови. Представим, что пациенту, в собственной крови которого содержатся эритроциты с защитным антигеном, перелили донорскую кровь, где в составе другие эритроциты, с другими белками на поверхности.

Иммунная система этого пациента среагирует на «неправильные» эритроциты: атакует их и спровоцирует агглютинацию эритроцитов между собой. В итоге кровь свернётся, а кровообращение у человека нарушится.

Группы крови AB0 (табл. 1):

0(I) — первая. У человека с первой группой крови на поверхности эритроцитов нет ни одного антигена: ни А, ни В. Поэтому к ним есть антитела: анти-А и анти-В;

A(II) — вторая. У людей со второй группой крови на поверхности эритроцитов присутствует антиген A. Следовательно, иммунная система посчитает вредоносным только антиген B — к нему вырабатываются антитела (анти-В)

B(III) — третья. Люди с третьей группой крови, наоборот, имеют на поверхности эритроцитов антиген B. Это значит, что у них вырабатывается иммунитет к антигену A (антитела анти-А);

AB(IV) — четвёртая — самая редкая. Человек с четвёртой группой крови — обладатель обоих антигенов на поверхности эритроцитов: и A, и B. Соответственно, никаких антител к антигенам у него не вырабатывается.

Какой из четырёх описанных типов эритроцитов достанется конкретному человеку, решаетнаследственность. Группа крови определяется с рождения и не меняется в течение всей жизни.

Таблица1.Особенности крови людей разных групп [11]

Группы крови	Антигены (аглютиногены) в эритроцитах	Антитела (аглютинины) В плазме	Частота встречаемости в %
I	Отсутствуют	α, β	33,5
II	А	β	37,8
III	В	α	20,5
IV	А, В	Отсутствуют	8,1

Антитела к антигенам, отсутствующим в крови, начинают образовываться с рождения.

Помимо антигенов A и B, эритроциты могут содержать на своей поверхности и другой белок, который называют резус-фактором (Rh).

В 1940 году врачи Карл Ландштейнер и Александр Винер выявили сыворотку, которая вступает в реакцию с большинством типов эритроцитов человека и приводит к их агглютинации — слипанию между собой. Эта сыворотка была получена из эритроцитов макаки-резуса. Поэтому и обнаруженный белок назвали резус-фактором.

Группа крови по резусу зависит от присутствия в эритроците D-антигена. Соответственно, кровь человека может быть резус-положительной (в ней содержится антиген D) или резус-отрицательной — это значит, что антигена D нет.

В отличие от антител к антигенам A и B, антитела к D-антигену не присутствуют в крови изначально, а постепенно вырабатываются при взаимодействии с ним (происходит иммунизация).

Резус-положительным людям можно переливать любую кровь, подходящую по системе AB0. Резус-отрицательным — только «отрицательную» кровь, подходящую по системе AB0.

1.3. Значение группы крови и резус-фактора

В последние десятилетия ученые активно изучают возможную связь между группкой крови, резус-фактором и предрасположенностью к определенным заболеваниям. Во многих исследованиях выявили корреляцию между группами крови и риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, некоторых видов раков, а также инфекционных и аутоимунных заболеваний.

Соматические заболевания

Наименьший риск развития данного заболевания характерен для лиц с 0(I) группой крови, а наибольший – у лиц с А(II) группой крови.

Опухолевые заболевания

Наибольшее количество пациентов с раком желудка имеют А(II) и АВ(IV) группы крови. Отсюда следует, что определённую роль играет антиген А, оказывая влияние на системные воспалительные реакции, межклеточную адгезию, мембранную передачу сигналов, а также иммунный надзор за злокачественными клетками.

Заболевания ротовой полости

По данным результатов исследования, в котором приняли участие 1126 пациентов с генерализованным хроническим пародонтитом, лица с 0(I) группой крови имеют повышенный риск независимо от степени тяжести по сравнению с другими группами крови [13].

Резус-конфликт:

Во время беременности может получиться так, что у мамы резус-фактор отрицательный, а у плода — положительный, то есть в крови ребёнка есть чужеродный для матери белок. Это называется резус-несовместимостью и может привести к резус-конфликту, при котором иммунная система матери вырабатывает антитела, уничтожающие эритроциты в крови ребёнка.

Из-за дефицита красных кровяных телец, которые разносят к органам и тканям кислород, начинается гипоксия (кислородное голодание). В результате может развиться сердечная недостаточность и заболевания других жизненно важных органов. Кроме того, при активном распаде эритроцитов в организме образуется и накапливается билирубин (жёлчный пигмент). Гипоксия и избыток билирубина становятся причиной гемолитической болезни плода [5].

Групповая несовместимость

При беременности может возникнуть не только резус-конфликт, но и конфликт по группам крови. Если плод имеет антиген, которого нет у матери, она может вырабатывать против него антитела: анти А, анти В. Нужно проверять наличие групповых антител во всех парах, где у мужчины и женщины разные группы крови, за исключением случаев, когда у мужчины первая группа.

Переливание

Переливание крови — это перенос крови или компонента крови от одного здорового человека (донора) к больному человеку (реципиенту). Переливания выполняются для увеличения способности крови переносить кислород, восстановления объема крови в организме и решения проблем, связанных со свертываемостью крови [6].

При самой редкой группе крови 0(I) в сыворотке крови вырабатываются антитела против антигенов А и В. Если человеку с группой крови 0(I) добавить кровь любой другой группы произойдет агглютинация эритроцитов и разовьется гемолитический шок. В тоже время кровь группы 0(I) не содержит эритроцитарных антигенов, и ее можно переливать любым реципиентам вне зависимости от их группы крови (табл. 2).

При группах крови A(II) и B(III), каждая из которых встречается примерно у трети населения, в сыворотке крови присутствуют антитела соответственно либо против антигена В, либо против антигена А. Поэтому людям с этими группами крови можно переливать либо кровь той же самой группы, либо кровь группы 0(I).

При четвертой группе крови AB(IV) антитела против эритроцитарных антигенов в сыворотке крови не вырабатываются. Этим людям можно переливать кровь любой группы. Однако их кровь можно переливать людям только с той же самой четвертой группой крови AB(IV) [9].

Таблица2. Совместимость эритроцитов [12]

Реципиент	Донор
Реципиент	О-	0+	А-	А+	В-	В+	АВ-	АВ+
0-	✓	✖	✖	✖	✖	✖	✖	✖
0+	✓	✓	✖	✖	✖	✖	✖	✖
А-	✓	✖	✓	✖	✖	✖	✖	✖
А+	✓	✓	✓	✓	✖	✖	✖	✖
В-	✓	✖	✖	✖	✓	✖	✖	✖
В+	✓	✓	✖	✖	✓	✓	✖	✖
АВ-	✓	✖	✓	✖	✓	✖	✓	✖
АВ+	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓

В 1919 году В.Н. Шамовым в клинике, руководимой С.П. Федоровым (г. Петроград), были получены стандартные сыворотки для определения групп крови и выполнено первое переливание крови с учетом групп крови.

Наиболее распространенными трансфузионными осложнениями являются: фебрильные негемолитические реакции (включая реакции ознобления), острая гемолитическая реакция (ОГР), обусловленная АВО-несовместимостью, реакция «трансплантат против хозяина» и другие) [6].

Сегодня переливание крови остаётся важной медицинской процедурой, которая используется для лечения различных заболеваний и травм. Однако благодаря открытию групп крови и другим исследованиям в этой области, риск осложнений при переливании значительно снизился.

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Исследование уровня медицинской грамотности учеников и учителей ЧОУ СО ЧИШ г. Волгограда в вопросах гемотрансфузии

Созданный мной опрос посвящён исследованию уровня осведомлённости людей о своей группе крови и резус-факторе. Проведя его, я выяснила, насколько широко распространено это знание, и проанализировала потенциальные причины его недооцененности.

Для вычисления в процентном соотношении количества респондентов из Частной интегрированной школы, которые знают свою группу крови, я провела анкетирование среди 60 учащихся в возрасте 12-16 лет и 10 учителей в возрасте 25-60 лет.

В анкете было 5 вопросов:

1.Знаете ли вы свою группу крови?

2. Если да, укажите свою группу крови и резус фактор.

3. Если считаете, что группу крови важно знать, напишите почему?

4. Если считаете, что группу крови не важно знать, напишите почему?

После анализа полученных в результате анкетирования данных показан в виде таблицы 3:

Таблица3. Результаты анкетирования

Респонденты	Знают свою группу крови	Не знают свою группу крови	Считают, что важно знать свою группу крови	Считают, что не важно знать свою группу крови
Дети 12-16 лет	36%	64%	52%	48%
Учителя	62%	38%	100%	0%

Делая вывод, можно увидеть, что свою группу крови знает большее количество людей в возрасте 25-60 лет, чем 12-16 лет. Из 10 опрошенных взрослых все поддерживают важность знания своей группы крови, аргументируя это тем, что оно поможет в экстренных ситуациях. Из 60 детей почти половина считает, что это не важно, приводя в аргумент тот факт, что в жизни это знание им еще ни разу не пригодилось. Это доказывает актуальность моей работы - потребность в информировании молодого поколения о понятии групп крови.

2.2. Исследование механизма наследования групп крови

Понимание того, как передаются наши уникальные биологические признаки от родителей к детям, всегда вызывает сильный интерес. Среди этих признаков особое место занимают группы крови.

На эритроцитах имеются специальные белки – антигены групп крови. В плазме к этим антигенам имеются антитела. При встрече одноименных антигена и антитела происходит их взаимодействие и склеивание эритроцитов в монетные столбики. В таком виде они не могут переносить кислород. Поэтому в крови одного человека не встречаются одноименные антиген и антитело. Их комбинация – группа крови.

Антигены и антитела групп крови, как все белки организма, наследуются – именно белки, а не сами группы крови, поэтому комбинация этих белков у детей может отличаться от комбинации у родителей и получаться другая группа крови. Существует множество антигенов на эритроцитах и множество систем групп крови [7].

Наследование групп крови по генотипам в системе АВО

Для составления древа, мне потребовалось изучить генетические характеристики групп крови системы АВ0 (табл. 4):

Таблица4. Генетическая характеристика групп крови системы ABO [13]

Фенотипы	Генотипы
Группа А	АА и АО
Группа В	ВВ и ВО
Группа О	ОО
Группа АВ	АВ

Для удобства я создала схему взаимодействия белков (рис. 1):

Рис. 1 Механизм наследования групп крови, отраженный в схеме

Изучив понятия фенотип и генотип я смогла составить таблицу наследования групп крови (табл. 5):

Таблица5. Наследование групп крови по генотипам в системе АВО

Пол	Генотип	Пол	Генотип	Возможные группы крови	Вероятность наследования
жен	ОО	муж	ОО	ОО	1 гр. – 100%
жен	ОО	муж	ОА	ОО, ОА	1 гр. – 50%, 2 гр. – 50%
жен	ОО	муж	АА	ОА	2 гр. – 100%,
жен	ОО	муж	ОВ	ОО, ОВ	1 гр. – 50%, 3 гр. – 50%
жен	ОО	муж	ВВ	ОВ	3 гр. – 100%
жен	ОО	муж	АВ	ОА, ОВ	1 гр. – 50%, 2 гр. – 50%
жен	ОА	муж	ОА	ОО, ОА	2 гр. – 75%, 1 гр. – 25%
жен	ОА	муж	АА	ОА, АА	2 гр. – 100%
жен	ОА	муж	ОВ	ОО, ОВ, ОА, АВ	Все гр. – 25%
жен	ОА	муж	ВВ	ОВ, ВВ	3 гр. – 50%, 4 гр. – 50%
жен	ОА	муж	АВ	ОА, ОВ, АА, АВ	2 гр. – 50%, 3 гр. – 25%, 4 гр. – 25%
жен	АА	муж	АА	АА	2 гр. – 100%
жен	АА	муж	ОА	ОА, АА	2 гр. – 100%
жен	АА	муж	ОВ	ОА, АВ	2 гр. – 50%, 4 гр. – 50%
жен	АА	муж	ВВ	АВ	4 гр. – 100%
жен	АА	муж	АВ	АА, АВ	2 гр. – 50%, 4 гр. – 50%
жен	ОВ	муж	ОВ	ОО, ОВ, ВВ	1 гр. – 25%, 3 гр. – 75%
жен	ОВ	муж	ВВ	ОВ, ВВ	3 гр. – 100%
жен	ОВ	муж	АВ	ОА, ОВ, АВ, ВВ	3 гр. – 50%, 2 гр. – 25%, 4 гр. – 25%
жен	ВВ	муж	ВВ	ВВ	3 гр. – 100%
жен	ВВ	муж	АВ	АВ, ВВ	3 гр. – 50%, 4 гр. – 50%
жен	АВ	муж	АВ	АА, АВ, ВВ	4 гр. – 50%, 2 гр. – 25%, 3 гр. – 25%

2.2. Составление генетического генеалогического древа

Перед составлением генеалогического древа моей семьи, я подробно изучила механизмы наследования групп крови.

У моего папы I группа крови, в системе АВ0 она может обозначаться только как ОО. Зная, что у отца I группа крови и что она может наследоваться только от родителей с такой же группой, можно сделать вывод, что у моих бабушки и дедушки по папиной линии I группа (ОО).

У бабушки и дедушки по маминой линии известны группы крови. У бабушки - I, у дедушки – IV. Зная, что I группа крови может обозначаться только антигенами ОО, а IV группа только антигенами АВ, у таких родителей может родиться ребенок либо со II(ОА) либо с III(ОВ) группой крови, но так как у моей мамы известна группа крови – III, в системе АВ0 её группа будет ОВ.

У папы I(ОО) группа крови, у мамы III(ОВ), у них может родиться ребенок либо с I(ОО) группой крови либо с III(ОВ), так как я знаю свою группу крови – III, в системе АВ0 она будет обозначаться ОВ.

Мой брат не знает свою группу крови, но с помощью данного механизма наследования, можно выяснить, что у него либо I(ОО) либо III(ОВ) группа крови.

Узнав все группы крови моей семьи в системе АВ0, я могу составить генеалогическое древо, включив полученные данные (рис.2):

Рис.2 Генеалогическое древо моей семьи с их группами крови в системе АВ0

Семейное древо с указанием групп крови позволяет сделать шаг к пониманию уникальности моей генетической истории. Оно наглядно продемонстрировало, как группы крови наследуются от старших поколений к младшим.

Данное исследование позволило погрузиться в увлекательный мир генетики, раскрыв основополагающие принципы, управляющие механизмами наследования человеческих групп крови. Иногда кажется, что наследование происходит, странным образом, и потомки могут не получить группу крови родителей. С точки зрения современной науки такое возможно, и, если разобраться в этом механизме, явление не будет требовать дальнейших обоснований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вопросы медицины и здоровья человека являются важнейшими в современной науке. Интерес к возможности гемотрансфузии – переливании крови от одного человека к другому -заставляет волновать умы врачей и ученых с давних времен. Что касается генетических особенностей, по которым группы крови родителей и детей могут не совпадать, можно отметить их сложность и уникальность.

Данное исследование показало важность знания групп крови и механизмов их наследования. Я достигла своей цели - рассказала о важности знания своей группы крови, установила, что значительная часть молодого поколения (64% респондентов в возрасте 12-16 лет) не обладает информацией о своей группе крови, и, что более важно, не осознаёт её значимости (48% респондентов в возрасте 12-16 лет).

Я выполнила поставленные задачи:

- подробно изучила теоретические материалы в разделе медицины – гематологии;

- провела анкетирование и проанализировала его результаты среди учащихся и учителей ЧОУ СО ЧИШ;

- составила генетическое генеалогическое древо с группами крови и продемонстрировала механизм наследования групп крови на примере своей семьи.

Таким образом, моя гипотеза о том, что «по группе крови родителей можно узнать или предположить свою группу крови/братьев/сестёр» была подтверждена.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Биология. 9 класс. Учебник - Пасечник В. В., Каменский А. А., Швецов Г. Г. и др.
Большая Российская энциклопедия. Гарвей Уильям. https://bigenc.ru/c/garvei-uil-iam-295956
В.А. Белобородов, Е.А. Кельчевская. Учебное пособие «ПЕРЕЛИВАНИЕ КРОВИ И ЕЕ КОМПОНЕНТОВ» https://irkgmu.ru/src/downloads/5b1e1e2b_uch._posobie_perelivanie_krovi_tskms_(2).pdf
Гематология и онкология - Справочник MSD Профессиональная версия. https://www.msdmanuals.com/ru/professional
История медицины. Группы крови. https://www.ugkb18.ru/ru/info/news/novosti/istoriya-meditsiny-gruppy-krovi/
МЕДИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА. Горбунова В. Н.
Основы трансфузиологии.

https://old.medcol.ru/images/documents/методическая%20работа%202019/ЛД%2002/3Основы%20трансфузиологии.pdf

Резус-конфликт - что это такое, последствия. https://gemotest.ru/info/spravochnik/zabolevaniya/rezus-konflikt/
Файловый архив студентов Тюменского государственного медицинского университета. https://studfile.net/preview/5811065/page:34/
Энгельгардт М.А. Уильям Гарвей. Его жизнь и научная деятельность. ЦИТ СГГА, 2004; http://dx.doi.org/10.18821/0869-2084-2020-65-4-216-221
https://en.ppt-online.org/670187
https://gemotest.ru/info/spravochnik/analizy/gruppy-krovi-ab0-rezus-faktor/
https://ppt-online.org/720550
https://ppt-online.org/786094

Просмотров работы: 2

XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Старт в науке
XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся