БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004
15. ЗДОРОВЬЕ И БОЛЕЗНЬ
15.3. Инфекционные болезни
Инфекционные болезни вызываются организмами, которые заселяют особей других видов и живут в или на них как паразиты. Возбудителей таких заболеваний называют патогенами. Некоторые их примеры приведены в табл. 15.3—15.6. Более подробно о холере, туберкулезе, малярии, СПИДе, брюшном тифе, паратифе и сальмонеллезе будет рассказано в следующих разделах.
Механизмы защиты человеческого организма от патогенов рассматривались в гл. 14 (см. разд. 14.8.5 и 14.9).
При обсуждении инфекционных болезней обычно используют следующие термины.
Этиология — совокупность причин заболевания.
Эпидемиология — совокупность факторов, способствующих распространению заболевания у данной группы населения.
Возбудитель — организм (патоген), вызывающий заболевание.
Переносчик — организм, с помощью которого возбудитель от зараженной особи переносится к здоровой (того же или другого вида); например, малярийный комар — переносчик (но не возбудитель) малярии.
Таблица 15.3. Некоторые широко распространенные вирусные заболевания человека (разделены на группы в зависимости от способа распространения)
Название |
Возбудитель |
Способ распространения |
Симптоматика |
Тип вакцины |
|
Грипп |
Один из миксовирусов (ДНК-содержащий вирус); три типа: А, В и С со штаммами разной вирулентности |
Воздушно-капельный |
Внезапное повышение температуры, сопровождающееся головной болью, болью в горле и мышцах. Поражение эпителия верхних дыхательных путей, трахеи и бронхов. Болезнь длится неделю, но остаточные явления могут сохраняться в течение месяца. Не исключена вторичная инфекция легких бактериями, ведущая к пневмонии |
Убитый вирус (необходим правильный подбор штамма-возбудителя) |
|
Простуда (ОРЗ) |
Многие вирусы, чаще всего — риновирус (РНК-содержащий вирус) |
Воздушно-капельный |
Раздражение носа и бронхов: насморк, чихание и кашель. Обычно поражаются только верхние дыхательные пути. Возможна вторичная бактериальная инфекция |
Живой или инактивированный вирус (внутримышечная инъекция); эффективность невелика, поскольку возбудителями служат многие штаммы риновируса |
|
Оспа* |
Вирус натуральной оспы (ДНК-содержащий вирус) |
Воздушно-капельный или при контакте с отделяемым из язв больного, его одеждой, постельным бельем и т.п. |
Сильная лихорадка и генерализованные боли. Поражение дыхательных путей. Через два дня сыпь, распространяющаяся на все тело. Вторичная бактериальная инфекция высыпаний приводит к глубоким язвам и рубцам на коже |
Аттенуированный вирус (вносится в царапины на коже); сейчас вакцинацию не проводят, поскольку нет опасности заражения |
|
Свинка (эпидемический паротит) |
Один из парамиксовирусов (РНК-содержащий вирус) |
Воздушно-капельный (или при попадании инфицированной слюны в рот) |
В основном у детей. Лихорадка с последующим воспалением околоушных (слюнных) желез (одно- или двусторонним), длящимся около 10 суток. Могут поражаться также семенники, яичники и поджелудочная железа. Воспаление семенников у половозрелых мужчин грозит стерильностью |
Аттенуированный вирус |
|
Корь |
Один из парамиксовирусов (РНК-содержащий вирус) |
Воздушно-капельный |
В основном у детей. Фарингит, насморк, слезотечение, кашель и лихорадка. Во рту на щечной слизистой белая сыпь (пятна Коплика). Через два дня красноватая сыпь на шее около волос, затем распространяющаяся на все тело. Выздоровление через неделю, но вирус может поразить почки и головной мозг. Не исключены вторичные бактериальные инфекции |
Аттенуированный вирус |
|
Краснуха |
Рубивирус (РНК-содержащий вирус) |
Воздушно-капельный |
В основном у детей старшего возраста и взрослых. Поражаются дыхательные пути, шейные лимфатические узлы, глаза и кожа. Небольшая лихорадка, кожная сыпь, исчезающая за три дня. Осложнения редки, однако вероятность слепоты, глухоты и других серьезных пороков у детей, рожденных женщинами, болевшими в первые четыре месяца беременности, достигает 20% |
Аттенуированный вирус: прививают в основном девочкам, поскольку самые серьезные осложнения возникают при беременности |
|
Полиомиелит |
Полиовирус (один из пикорнавирусов, относящихся к РНК-содержащим вирусам); известно три штамма |
Воздушно-капельный или через фекалии |
Лихорадка, головная боль и ощущение тугоподвижности шеи, реже — других частей тела. Двигательные нейроны, связанные с мышцами, гибнут, что приводит к параличу и атрофии последних (бывает необходима искусственная вентиляция легких). Большинство случаев паралича приходится на детей возрастом 4—12 лет, но он возможен и у взрослых |
Аттенуированный вирус перорально, обычно на кусочке сахара |
|
Желтая лихорадка |
Один из арбовирусов, (PHК-содержащий вирус), переносимый членистоногими |
Укусы переносчиков, в частности комаров и клещей |
Лихорадка, головная боль, боль в спине, тошнота, болезненность при надавливании в эпигастральной области («под ложечкой»). Поражаются выстилка кровеносных сосудов и печень. На четвертый день рвота с кровью и желчью (в виде «кофейной гущи»). Глаза желтеют. Кал черный из-за переваренной крови |
Аттенуированный вирус (важна также борьба с переносчиками) |
|
СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) |
ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) — один из ретровирусов (РНК-содержащий вирус) |
Контакт с биологическими жидкостями больного (особенно кровью), кроме слюны. Возможно заражение при половом акте (гомо-и гетеросексуальном) |
Лабораторные признаки инфекции, в частности антитела к вирусу, однако симптоматика слабая (увеличенные лимфатические узлы). Примерно у 25% ВИЧ-положительных индивидуумов развивается СПИД-ассоциированный комплекс, включающий потерю аппетита и веса, лихорадку, стойкий сухой кашель, белые пятна на слизистой и коже (кандидоз, вызываемый грибом Candida albicans), пневмонию, туберкулез и другие болезни, вызванные нарушением иммунитета |
Нет |
|
Гепатит В |
Один из ДНК-содержащих вирусов |
Контакт с кровью больного. Возможно заражение при половом акте |
Инкубационный период от 6 нед до 6 мес. Поражается печень. Симптоматика напоминает грипп. Кроме того, желтуха, тошнота и тяжелая потеря аппетита |
Получена методами генной инженерии |
|
* Последний случай заболевания зарегистрирован в октябре 1977 г. в Сомали; культура вируса хранится в нескольких лабораториях. |
|||||
Таблица 15.4. Некоторые широко распространенные бактериальные заболевания человека (разделены на группы в зависимости от способа распространения)
Название |
Возбудитель |
Способ распространения |
Симптоматика |
Тип вакцины или антибиотик |
Дифтерия |
Corynebacteriumdiphteriae(грамположительная бацилла) |
Воздушно-капельный |
Бактерии заселяют слизистые оболочки верхних дыхательных путей. Токсин разносится кровью по всему телу. Легкая лихорадка, фарингит, а затем тяжелое поражение сердца, нервной системы и надпочечников |
Токсоид |
Туберкулез |
Mycobacterium tuberculosis(палочковидный актиномицет) |
Воздушно-капельный, питье молока инфицированных коров |
Бактерии могут заражать многие органы, но чаще всего страдают легкие. Потеря веса, кашель. Мокрота может содержать кровь |
БЦЖ (аттенуированная бактерия). Сначала делают туберкулиновую пробу — нет ли уже иммунитета. Из антибиотиков чаще всего стрептомицин |
Коклюш |
Bordetella pertussis (грамоотрицательная бацилла) |
Воздушно-капельный |
В основном у детей младшего возраста. Приступы сильного кашля, сопровождаемые характерными «ухающими» вдохами из- за сужения дыхательных путей |
Убитая бактерия |
Гонорея |
Neisseria gonorrhoeae(грамотрицательный кокк — «гонококк») |
Половой контакт |
Поражаются в основном слизистые оболочки мочеполовых путей. У мужчин — жжение и дискомфорт при мочеиспускании, позже — желтые выделения. Лихорадка, головная боль и общее недомогание. Могут инфицироваться предстательная железа и придатки семенника. Без лечения возможно поражение суставов. У женщин со стороны наружных половых органов симптомов нет. Поражаются главным образом мочеиспускательный канал и шейка матки. Оттуда инфекция распространяется на маточные трубы, которые заполняются гноем. Это приводит к бесплодию |
Из антибиотиков чаще всего пенициллин и стрептомицин |
Сифилис |
Treponema pallidum («бледная спирохета») |
Половой контакт |
Хроническая, поражающая весь организм инфекция. Инкубационный период 2—4 нед. Сначала на теле появляются безболезненные язвочки (твердый шанкр), заживающие за 3—8 нед. Через 6—8 нед (вторичный сифилис) поднимается температура, и кожа покрывается сыпью. Больной наиболее заразен. Третичный сифилис уже не передается. Сыпь исчезает, но поражаются многие внутренние органы; возможны сердечные и психические расстройства, слепота |
Из антибиотиков чаще всего пенициллин |
Сыпной тиф |
Rickettsia spp. (внутриклеточные паразиты) |
Эпидемический (вшиный): переносчики вши. Эндемический (крысиный): переносчик — крысиная блоха (между крысами распространяется блохами и вшами) |
Через 12—14 дней после заражения головная боль, боли в спине и конечностях. Кореподобная сыпь в подмышках, на кистях и предплечьях. Развивается делирий, затем кома. Возможно поражение выстилки кровеносных сосудов, вызывающее внутрисосудистое свертывание крови. Смерть наступает от токсемии, сердечной или почечной недостаточности |
Убитый или живой (невирулентный) штамм. Из антибиотиков чаще всего тетрациклины и хлорамфеникол (важна также борьба с переносчиками) |
Столбняк (тетанус) |
Clostridium tetani(грамотрицательная бацилла) |
Раневая инфекция |
Бактериальные токсины вызывают мышечные спазмы в области рта и шеи, распространяющиеся затем на все тело. Судороги становятся такими сильными, что больной не может вздохнуть и умирает от нехватки кислорода |
Токсоид |
Ботулизм |
Clostridium botulinum(анаэробная грамотрицательная бацилла) |
С зараженной пищей |
Через 24 ч рвота, запор, паралич мышц и сильная жажда. Смертность 50% |
Токсины можно нейтролизовать антитоксинами |
Холера |
Vibrio cholerae(грамотрицательный вибрион, т.е. микроб, напоминающий по форме запятую) |
Фекальное заражение: а) пища или вода, загрязненные калом больного; б) предметы, загрязненные калом больного; в) переносчики, например мухи, контактировавшие с калом больного |
Бактериальные токсины вызывают воспаление кишечника, приводящее к тяжелому поносу, с которым теряется так много воды, что стул выглядит, как «рисовый отвар». Смерть наступает от обезвоживания и потери минеральных солей |
Убитые бактерии: кратковременная и не всегда эффективная защита. Есть вакцина, полученная методами генной инженерии. Из антибиотиков чаще всего тетрациклин и хлорамфеникол |
Брюшной тиф |
Salmonella typhi (= Salmonella typhosa) (грамотрицательная бацилла) |
Как холера |
Легкая лихорадка, слабая боль в животе. Поражается пищеварительный тракт, инфекция распространяется на лимфу и кровь, легкие, костный мозг и селезенку. Лихорадка и боль усиливаются, начинается понос. Возможны изъязвление и прободение кишечника. Инкубационный период 2—3 нед |
Полисахарид, полученный из бактериальной капсулы. Есть вакцина, полученная методами генной инженерии |
Бактериальная дизентерия (шигеллез) |
Shigella dysenteriae(грамоотрицательная бацилла) |
Как холера |
Бактериальные токсины в кишечнике вызывают боль в животе с кровавослизистым поносом. Симптомы появляются через 2—3 дня после заражения |
Вакцины нет. Из антибиотиков чаще всего тетрациклины |
Бактериальное пищевое отравление (гастроэнтерит, или сальмонеллез) |
Salmonella spp. (грамоотрицательные бациллы) |
В основном с зараженной мясной пищей (прежде всего свининой и птицей). Возможно фекальное заражение, как при холере |
Поражается пищеварительный тракт. Симптомы (боль в животе, рвота и понос), вызываемые действием бактериальных токсинов, могут развиваться бурно и быстро проходить |
Вакцины нет. Из антибиотиков чаще всего тетрациклины, но они не очень эффективны и обычно не применяются |
Таблица 15.5. Некоторые широко распространенные заболевания человека, вызываемые простейшими (протозойные инвазии)
Название |
Возбудитель |
Способ распространения |
Симптоматика |
Профилактика и лечение |
Малярия |
Plasmodium spp. |
Укусы комаров рода Anopheles |
Спустя 10 дней после укуса сильная лихорадка. Высокая температура держится постоянно или появляется приступообразно с разными интервалами в зависимости от вида паразита |
Уничтожение комариных личинок путем опрыскивания водоемов инсектицидами или масляным аэрозолем. Осушение мест вы плода переносчиков. Защитная одежда и репелленты. Индивидуальная химиопрофилактика в основном хлорохином, а лечение чаще всего примахином |
Амебиаз (амебная дизентерия) |
Entamoeba histolytica |
Фекальное заражение в основном пищи и питьевой воды, реже — при личном контакте |
Кровавый понос, лихорадка, тошнота и рвота. Возможен летальный исход |
Соблюдение гигиены во время приготовления и приема пищи. Борьба с мухами. Приемлемой химиопрофилактики неизвестно. Лечение в основном метронидазолом и дилоксанида фуроатом |
Африканский трипаносомоз (сонная болезнь у человека, нагана — у крупного рогатого скота); передается между людьми и домашними животными |
Trypanosoma brucei |
Укусы мухи цеце |
Увеличенные лимфатические узлы, лихорадка, затем увеличение селезенки и печени. Позднее паразит заражает нервную систему, приводя к сонливости и мышечным спазмам |
Цеце обитает в ограниченной географической области Африки, где существует эндемичный очаг заражения. Необходима защита от мух: сетка на окнах и дверях, опрыскивание скота; переселение людей в безопасные места, Лечение людей чаще всего пентамидином |
Таблица 15.6. Некоторые широко распространенные заболевания человека, вызываемые грибами (микозы)
Название |
Возбудитель |
Способ распространения |
Симптоматика |
Профилактика и лечение |
Эпидермофития стопы |
Trichophyton mentagrophytes |
Через влажный пол в бассейнах, банях и т. п. |
Мокнущая, шелушащаяся, трескающаяся кожа между пальцами. Симптомы в основном возникают и держатся в жаркие месяцы |
Дезинфекция полов в общественных банях, душах и бассейнах. Избегание зараженных индивидуумов. Лечение — гризеофульвин (антибиотик) перорально |
Дерматомикоз волосистой части головы, или стригущий лишай |
Trichophyton spp., Microsporum spp. |
Очень заразное заболевание: при контакте волос с расческой, головным убором и т.п. предметами, которыми пользовался больной |
Сначала мелкие, постепенно растущие шелушащиеся пятна на волосистой части головы с выпадающими и сломанными волосами. Чешуйки сероватые, более толстые по краям пятна, где образуют его четкую границу |
Местное нанесение фунгицидных мазей. Пероральный прием антибиотика гризеофульвина |
Кандидоз |
Candida albicans (дрожжеподобный гриб) |
Симптомы бывают на коже, во рту, влагалище, кишечнике и т.п. Возбудитель постоянно присутствует на теле, но вызывает заболевание только в особых условиях, например при ослаблении иммунитета или понижении кислотности среды (во влагалище во время беременности, при диабете и т. п.). Младенцы заражаются при контакте с больной матерью (так называемая «молочница» на слизистой рта) |
Красные, воспаленные, обычно зудящие пятна на теле с выделениями или беловатым налетом |
Выяснение и исключение предрасполагающих факторов. Местные средства — фунгицидные лосьоны, кремы или пессарии (при влагалищной инфекции). Амфотерицин перорально |
Инкубационный период — время с момента заражения до появления первых симптомов заболевания.
Инфекционный период — время, на протяжении которого больной может заражать здоровых.
Носитель — индивидуум, у которого болезнь не проявляется, но возбудитель присутствует и способен передаваться здоровым особям.
Регистрируемая болезнь — болезнь, о всех случаях которой врачи должны сообщать государственным органам здравоохранения в связи с опасностью эпидемии (например, холера, туберкулез, полиомиелит).
Эпидемия — быстрое распространение болезни среди большого числа индивидуумов с последующим ее «исчезновением».
Пандемия — эпидемия, охватывающая целый континент или даже всю планету.
Эндемия — болезнь, постоянно регистрируемая у некоторой части населения в данном регионе.
Симптомы объективные — признаки заболевания, которые врач может обнаружить при обследовании пациента, например сыпь или высокая температура.
Симптомы субъективные — признаки заболевания, выявляемые самим пациентом, например головная боль или тошнота.
Симптоматика — совокупность субъективных и объективных симптомов.
Профилактика — меры, предупреждающие появление болезни, например вакцинация, соблюдение гигиены, очистка сточных вод.
Лечение — меры, направленные на уничтожение возбудителя в организме больного или облегчение симптомов, например применение антибиотиков.
15.3.1. Холера
Холера — классический пример болезни, возбудитель которой передается с водой. Она эндемична в ряде регионов Азии и особенно часто встречается в Индии. Время от времени эпидемии распространяются на другие части света, как было, например, в Перу в 1992 г., когда вспышка холеры впервые в XX столетии возникла в Южной Америке. В 1991 г. во всем мире зарегистрировано полмиллиона случаев заболевания, 16 000 из которых привели к летальному исходу. Совершенствование методов лечения существенно снизило смертность от холеры, но она все еще остается серьезной угрозой для человечества. До появления эффективных антибиотиков эта болезнь уносила огромное число жизней. Так, во время эпидемии 1832 г. от нее погибло полмиллиона жителей Нью-Йорка.
Пути распространения и симптоматика
Холеру вызывает бактерия изогнутой формы, напоминающая под микроскопом запятую, — холерный вибрион (Vibrio cholerae). Главный источник заражения — вода, загрязненная фекалиями больных или бессимптомных носителей патогена. Типичная картина заболевания развивается примерно у половины людей, зараженных вибрионом; остальные становятся бактерионосителями. Состояние носительства редко распознается, такие люди не изолируются от общества и их содержащие возбудителя фекалии (кал) представляют особую опасность для окружающих. Питье загрязненной воды, купание в ней или мытье рук, загрязнение пищи и предметов обихода — самый распространенный путь распространения инфекции. Не исключено и прямое загрязнение продуктов фекалиями при несоблюдении требований гигиены.
Хотя холерный вибрион выживает в окружающей среде, размножается он только в кишечнике человека, выделяя при этом сильный токсин, который вызывает тяжелое поражение слизистой и водянистый стул.
Главный симптом холеры — диарея (понос). Стул напоминает по внешнему виду рисовый отвар. За день организм теряет до 15 л воды. Обычны также боль в животе и рвота. Лихорадка (т. е. «жар», повышение температуры) отсутствует; наоборот, кожа на ощупь холодная и влажная. При отсутствии адекватной терапии быстро происходит обезвоживание (дегидратация) организма, приводящее к смерти больного.
Если не соблюдаются правила гигиены, в частности фекалии не изолируются от окружающей среды канализационной системой и не проходят в дальнейшем обезвреживающей обработки, то один больной может заразить целый населенный пункт. В 1 мл его испражнений содержится до 100 млн. холерных вибрионов. Большую опасность создают также бессимптомные бактерионосители или невыявленные больные со слабой симптоматикой, которые могут беспрепятственно заносить инфекцию в новые регионы.
Лечение и профилактика
Основная причина смерти от холеры — обезвоживание, поэтому главное лечебное мероприятие — восполнение запасов поды и минеральных солей в организме. В местах вспышек болезни, например в лагерях беженцев, применяется дешевый и быстрый метод пероральной (осуществляется через рот) регидратации — с помощью стандартного водного раствора солей и сахара (рис. 15.4). Больной должен выпивать его в полтора раза больше объема выделяемых жидких фекалий. Кроме того, регидратационный раствор можно вводить капельно через вену.
Рис. 15.4. Листовка ЮНИСЕФ, призывающая к благотворительности и указывающая, что пакетик готовой к разведению смеси солей для регидратационного раствора стоит всего 7 пенсов. Эти пакетики можно использовать не только при холере, но и при тяжелом поносе любой этиологии. Надпись в верхней части листовки гласит: «Соли для пероральной регидратации спасают детей во время руандийского кризиса».
Различные антибиотики, например тетрациклины и хлорамфеникол, убивают возбудителя и ослабляют симптомы диареи. Хлорамфеникол эффективен против резистентных (устойчивых) к тетрациклину штаммов (разновидностей) холерного вибриона.
В 1849 г. доктор Джон Сноу, пытаясь доказать, что причина опустошительной эпидемии холеры в Лондоне — вода, отключил основной источник водоснабжения в районе трущоб, (попросту говоря, снял рукоятку с водозаборной колонки). Эпидемия сразу прекратилась, Однако властей этот случай не убедил. Во время следующей эпидемии в 1854 г. Сноу показал, что холерой заражаются в основном жители мест, берущие иоду из низовьев Темзы. Выше по течению, где река чище, люди почти не болели. В 1875 г. был принят Закон об общественном здравоохранении, требующий очистки канализационных стоков и питьевой воды, а уже с 1893 г. все случаи холеры в Великобритании вызывались возбудителями, занесенными из-за границы.
Введение во всех индустриальных странах элементарных гигиенических правил, включающих организацию вывоза бытовых отходов в специально отведенные места и устройство туалетов с водосливом и канализационной системой, сделало крупные города намного чище. К 1900 г. продолжительность жизни в Британии значительно увеличилась, а заболеваемость всеми заразными болезнями (не только холерой) снизилась.
Холера относится к пяти эпидемическим болезням, все случаи которых должны обязательно регистрироваться штаб-квартирой ВОЗ в Женеве. В ответ на поступающие сообщения срочно принимаются международные меры, препятствующие распространению инфекции. Они включают введение карантина в зоне, где отмечена вспышка заболевания.
Ключевые меры борьбы с холерой следующие:
1. Снабжение людей чистой питьевой водой.
2. Адекватная очистка коммунальных стоков и поддержание чистоты в населенных пунктах.
3. Соблюдение правил личной и общественной гигиены, особенно при обращении с пищей (например мытье рук после посещения туалета и перед едой).
4. Санитарно-гигиеническое просвещение населения.
5. Вакцинация, рекомендуемая тем, кто посещает эндемичные холерные области и живет там. Вакцина содержит убитые нагреванием вибрионы. Она эффективна лишь в 40—60% случаев, а искусственный иммунитет сохраняется примерно 3—6 месяцев. Однако повторная вакцинация (бустер-доза) быстро вызывает иммунологический ответ и обеспечивает защиту при вспышке эпидемии. Ведутся работы по созданию вакцины методами генной инженерии. Для этого необходимо идентифицировать и клонировать гены, кодирующие синтез токсина. Еще один многообещающий подход — получение низковирулентного (ослабленного, или аттенуированного) штамма вибриона, у которого один или два гена токсичности отсутствуют.
6. Борьба с мухами, являющимися механическими переносчиками фекальных частиц на пищу.
7. Изоляция больных и повышенные меры предосторожности при контакте с их каловыми и рвотными массами.
8. Выявление бактерионосителей и недопущение их к работе на предприятиях общественного питания
9. Немедленный анализ кала всех больных с диареей на присутствие холерного вибриона и при его обнаружении срочное применение эффективных антибиотиков.
10. Химиопрофилактика всех тесно контактировавших с больными холерой для уничтожения возможно попавших в их организм возбудителей и вакцинация жителей местности, где зарегистрирована вспышка инфекции.
В 1970-х гг. было обнаружено, что холерный вибрион способен проникать в микроскопические водоросли и, инцистируясь там, пребывать в состоянии покоя месяцами и даже годами. С тех пор были отмечены многочисленные вспышки холеры в приморских областях Индии, Южной Америки и Юго-Восточной Азии. Оказалось, что их вызывал новый штамм Vibrio cholerae, впервые выявленный в Индонезии в 1961 г. Он характеризовался большей вирулентностью, чем классический возбудитель, и, как выяснилось, был способен выживать в морской воде и, следовательно, мигрировать по океану между континентами. Миграции способствует загрязнение морей канализационными стоками: их питательные вещества стимулируют рост планктонных водорослей, вместе с которыми, возможно, и происходит распространение инфекции.