32、寄生虫及其相关疾病的奥秘与数学建模

寄生虫及其相关疾病的奥秘与数学建模

1. 寄生虫的生命周期

寄生虫的生命周期十分复杂，以疟原虫为例，在 12 到 24 小时内，合子会伸长成为能活动的、蠕虫状的动合子。动合子穿透肠道壁，在那里进入下一阶段的发育。它会变成圆形，并进一步发育成卵囊。子孢子就是从卵囊中产生的。

卵囊由于内部细胞分裂，会生长到原来大小的四到五倍。细胞分裂通过减数分裂（有性细胞分裂）进行，增殖的单倍体细胞被称为成孢子细胞。成孢子细胞自身会进行大量细胞分裂，产生数千个子孢子。

最终，在蚊子吸血后的 10 到 24 天内，充满子孢子的卵囊破裂，释放出子孢子，子孢子会进入昆虫唾液腺的导管。此时，寄生虫就准备好注入新的宿主了。

值得一提的是，镰状细胞性状对疟疾感染具有抵抗作用。负责这一性状的基因在血红蛋白分子的β链中，用缬氨酸取代了谷氨酸。对于纯合子个体来说，镰状细胞病通常是致命的，但在杂合子状态下，它能对恶性疟原虫疟疾提供显著的保护。被寄生虫感染的红细胞在通过毛细血管时，会面临低氧张力和钾泄漏的情况，这会杀死寄生虫。

2. 宿主 - 寄生虫的相互作用

2.1 进入宿主

内寄生虫要成功生存，必须克服两个主要障碍：进入宿主身体和战胜宿主的免疫系统。宿主当然会对入侵做出反应，于是宿主的免疫系统和寄生虫的防御机制之间就会展开一场斗争。长期以来，寄生虫在这场斗争中取得了胜利，它继续在一个或多个宿主的体内生存并完成其生命周期。此外，寄生虫已经进化到能让宿主存活，尽管宿主会变得虚弱，这样寄生虫就能确保自己有较长的繁殖期。

单宿主寄生虫主要通过利用现有的孔道进入宿主，这会使它们进入肠道、肺部或性器官，而这些地方通常也是它