Лекция 2. Экология микроорганизмов. Типы взаимодействия микро- и макроорганизмов. Инфекционный и эпидемический процессы
В первой части лекции мы рассмотрели процесс взаимодействия возбудителя инфекционного заболевания с восприимчивым организмом (хозяином) с точки зрения теории инфекционного процесса. Теперь взглянем на этот вопрос с других – эпидемиологических – позиций.
Эпидемиология – это медицинская наука, изучающая причины возникновения и особенности распространения инфекционных и массовых неинфекционных заболеваний в обществе с целью применения полученных знаний для решения проблем здравоохранения. За этим витиеватым определением скрывается обширный комплекс специальных знаний, направленных по большому счёту на профилактику массовых заболеваний. Прежде всего, конечно, инфекционных, хотя примерно со второй половины 20-го века активно развивается эпидемиология неинфекционных заболеваний: гипертонической болезни, ишемической болезни сердца и других. Но пока договоримся, что в рамках нашего курса мы будем подразумевать именно эпидемиологию инфекций.
Эпидемиологию почему-то принято считать теоретической наукой. Однако в реальности эпидемиологические знания проникают и помогают в развитии вполне конкретных клинических дисциплин и практических аспектов медицинской деятельности. Можно не упоминать каждый раз эпидемиологию, но никуда не скроешь, что на её базе построен весь санитарно-эпидемиологический режим медицинского учреждения, гигиена рук медработников, вопросы дезинфекции и стерилизации мединструментов, профилактика хирургических осложнений, проблемы предупреждения заносов инфекции в стационар, вакцинопрофилактика наконец, и многое-многое другое.
Так что польза эпидемиологии ясна, но хотелось бы понять, как она работает и в чём её отличие от изучения инфекционных болезней.
Прежде всего, отличие состоит в задачах, решение которых мы хотим получить в случае каждой из дисциплин. Так, учение об инфекционных болезнях рассматривает конкретные заболевания (инфекции) человека с точки зрения патогенеза, особенностей клинического проявления, методов диагностики с целью их своевременного выявления у больного и проведения лечения.
В то же время эпидемиология изучает инфекционные заболевания с момента воздействия возбудителя на макроорганизм с целью предотвращения их взаимодействия. То есть очень упрощённо задача инфекциониста – выявить и вылечить, а задача эпидемиолога – не дать никому заболеть, чтобы лишить работы инфекциониста (это ирония, на самом деле инфекционисты и эпидемиологи всегда «заклятые друзья», потому что решают одну проблему с разных подходов).
Теперь о том, как этого добиться. Мы уже сказали, что каждый случай возникновения инфекционного процесса уникален из-за отличий характеристик его участников. А потому для лечения лучше всего подходит правило «лечить не болезнь, а больного», т.е. требуется учёт индивидуальных особенностей. Эпидемиологу этот подход поможет разве что в случае расследования обстоятельств заражения определённого больного. Но для того, чтобы предотвратить последующие случаи в масштабах города и шире, нужно выявить общие закономерности. Проще всего это описать в рамках «3D-модели», но не кинотеатра, конечно, а просто в трёх координатах: «люди-время-территория». Нужно в целом понять: КТО больше болеет – мужчины или женщины, дети или взрослые, а может лица определённых профессий, КОГДА болеет – есть ли сезонность вообще, она весенне-летняя или это больше холодный период года, ГДЕ болеет – какие климатические, географические, природные факторы влияют на заражение. Затем требуется установить, какие связи существуют между этими «координатами», и наконец, какие особенности возбудителя обуславливают приоритет именно этих связей.
Если инфектология оперирует понятием инфекционного процесса, то объект изучения эпидемиологии – эпидемический процесс – это процесс взаимодействия популяций возбудителя и организма-хозяина при помощи устойчиво сложившихся механизмов и факторов передачи, проявляющийся при определённых социальных и природных условиях единичными или множественными заболеваниями (или бессимптомными формами инфекции). Рассматривая взаимодействие на популяционном уровне, мы жертвуем частными особенностями возбудителя и восприимчивого организма, чтобы выявить общие закономерности этого их взаимодействия.
Можно также рассматривать эпидемический процесс как цепь последовательно возникающих случаев инфекционных процессов у больных (носителей) или формируемых ими эпидемических очагов (источник инфекции с окружающей обстановкой, в пределах которой он способен передавать возбудитель).
В зависимости от числа заболевших в единицу времени относительно всей популяции (населения) говорят либо о спорадической заболеваемости (единичные, иногда даже не связанные случаи), вспышке (связанные друг с другом случаи в ограниченных пределах времени и/или пространства – например, одна семья или подъезд многоквартирного дома, группа детского сада, больничное отделение, район города и т.п.) или эпидемии.
Критерий, когда уровень заболеваемости засчитывает как эпидемический, устанавливается специальным математическим расчётом отдельно для каждой инфекции на каждой территории, исходя из привычной заболеваемости на ней в предыдущие годы. Потому что, например, 50 случаев туберкулёза в год на российский город со стотысячным населением – это много, и требует проведения противоэпидемических мер, а 50 случаев ОРВИ в тех же условиях – нереально малая величина. При этом в некоторых странах Африки заболеваемость туберкулёзом привычно достигает 500-600 на 100 тыс.населения.
Эпидемия, захватывающая большие массы людей и распространяющаяся на несколько континентов, называется пандемией.
Массовой заболеваемости подвергаются не только люди, но и животные (тогда это называется эпизоотия), и растения (эпифитотия).
Для реализации эпидемического процесса нужны 3 обязательных звена. И с установления каждого из звеньев начинается расследование любой вспышки инфекции.
Три звена эпидпроцесса («триада Л.В. Громашевского»):
- Источник возбудителя
- Механизм передачи
- Восприимчивый организм
Источник инфекции (источник возбудителя) – это больной или бессимптомный носитель, способный передать возбудитель восприимчивым организмам в своём окружении.
Механизм передачи – эволюционно сложившийся способ перемещения возбудителя из заражённого организма в незаражённый, обеспечивающий существование его как биологического вида.
Механизм передачи каждой конкретной инфекции определяется основной локализацией её возбудителя в заражённом организме. Как правило, выделяют 4 таких локуса: желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), кровь, дыхательные пути, внешние покровы (кожа, слизистые, волосы). Исходя из этого, складывается эпидемиологическая классификация инфекций:
- Кишечные
- Респираторные (или инфекции органов дыхания – от лат. «спиро», дышу)
Dum spiro spero - Пока дышу, надеюсь (лат.)
- Трансмиссивные
- Кожные и кровяно-контактные
Каждой из них поставлен в соответствие свой механизм передачи (см. таблицу):
Если аэрогенный (воздушный) и фекально-оральный механизмы передачи интуитивно понятны, то два других требуют пояснения. Так, трансмиссивные инфекции требуют для передачи специфического переносчика («трансмиссия» - это и есть в переводе «перенос, передача»). Причём возбудитель не просто механически «путешествует», скажем, на поверхности тела переносчика (как бактерии дизентерии на лапках мух и комаров – это как раз фекально-оральный механизм), но проходят в его организме часть своего жизненного цикла. Поэтому для каждой такой инфекции подходит только один вид переносчика или узкая группа видов, что заставляет говорить именно о специфическом переносчике.
Примеры трансмиссивных инфекций: малярия (переносчики – комары рода анофелес), жёлтая лихорадка (переносят москиты), а из более актуальных для нас – клещевые инфекции: клещевой вирусный энцефалит (КВЭ), иксодовый клещевой боррелиоз (ИКБ) и другие.
Здесь же стоит отметить, что в силу определённых причин инфекции иногда могут передаваться более чем одним механизмом. Тогда их относят в ту или иную группу по ведущему механизму передачи.
Выше в этой лекции мы уже упоминали чуму: обычно вспышки начинаются от контакта с заражёнными грызунами, с которых на людей переходят блохи, передающие чумных бактерий в результате укуса (если уж с неаппетитными подробностями, то они отрыгивают их в ранку). Результатом такой трансмиссивной передачи обычно бывает бубонная форма чумы. Но если чумной бубон (воспалённый лимфоузел) вскрывается не наружу через свищ, а происходит прорыв бактерий в кровоток, то развивается вторично-септическая форма с разносом возбудителя во все органы, включая лёгкие. И больной становится источником, заражая других уже через аэрогенный механизм лёгочной формой болезни.
Несколько сложнее обстоит дело с 4-ой группой инфекций. Если в плане чесотки или стригущего лишая нам понятно, почему они отнесены сюда, то например, с сифилисом, ВИЧ-инфекцией и гепатитом В ничего не ясно. Ведь они же не вызывают кожных проявлений! Они вообще, как и трансмиссивные, в основном в крови циркулируют.
Но если разобраться, противоречий здесь нет. Во-первых, общая площадь кожи человека составляет порядка двух квадратных метров, а со слизистыми – ещё больше, и они при этом активно кровоснабжаются. Во-вторых, нет никакого эволюционно сложившегося способа, при котором люди бы обменивались друг с другом кровью (всякие «скрепления клятв» и братания – весьма редкие культурные традиции), а хирургические операции и инъекции, даже если отсчитывать их со времён Древней Индии и Китая, всё равно слишком недавнее новшество, чтобы эволюция как-то учла его. Вот и получается, что обитающим в крови микробам нужно либо искать переносчика, становясь трансмиссивной инфекцией, либо как-то пробиваться наружу в месте наиболее вероятного контакта крови с окружающей средой, то есть через кожу и слизистые.
К чистым трансмиссивным инфекциям их тоже нельзя отнести, потому что даже если кровососущие насекомые напиваются крови, например, ВИЧ-инфицированного или больного гепатитом В, то они не могут заразить другого укушенного.
Во-первых, комары пьют кровь, а не впрыскивают её, а то, что осталось на хоботке, просто слишком мало для заражения. Во-вторых, в кишечнике комара под действием пищеварительных ферментов и ультрафиолета солнечного света указанные вирусы быстро инактивируются. Иначе говоря, они эволюционно не приспособлены к передаче через подобный механизм, а значит, никак не могут быть отнесены к трансмиссивным. Вот и приходиться им «присоседится» к чисто кожным инфекциям, объединяясь с ними в одну группу.
Ни в коем случае не следует путать механизмы и пути передачи инфекции, в т.ч. и в речи – это безответственно по отношению к пациентам и снижает профессиональную оценку вас сведущими коллегами. Путь передачи возбудителя – совокупность факторов передачи, обеспечивающих проникновение возбудителя в восприимчивый организм в конкретных условиях места и времени. Каждый механизм передачи реализуется своими определёнными путями:
Иногда, правда, инфекции могут пользоваться «неродными» путями передачи. Например, уже упомянутый клещевой энцефалит (КВЭ), являясь трансмиссивной инфекцией, на эндемичных территориях может распространяться и пищевым путём. И для этого вовсе не нужно есть заражённого человека)) Эндемичные - это территории, где циркуляция возбудителя постоянно сохраняется в популяции переносчиков или заражённых животных. Так вот, в эндемичных для КВЭ областях им болеют и люди, и животные (это зоонозная инфекция), например, домашние козы и коровы. При употреблении некипячёного молока от них и можно заразиться КВЭ. Учитывайте это, если будете в северных, таёжных краях нашей страны.
Все перечисленные пути описывают передачу инфекции между ныне живущими поколениями людей. Но некоторые инфекции (ВИЧ, гепатиты, корь, сифилис, токсоплазмоз) могут передаваться от матери к плоду или новорождённому ребёнку. Это называется вертикальной передачей инфекции.
Такую же самостоятельность иногда приписывают артифициальному пути передачи инфекции («артис» - искусство) – это искусственный перенос возбудителя в восприимчивый организм при нестерильных медицинских (в т.ч. лабораторных) или парамедицинских манипуляциях.
Пути передачи реализуются через факторы передачи – объекты окружающей среды, посредством которых осуществляется перенос возбудителя из заражённого организма в незаражённый. В зависимости от пути передачи они могут быть самыми разнообразными: вода, пищевые продукты, контаминированные предметы обихода, гигиенические принадлежности, бельё, медицинские инструменты и т.д.
В заключение стоит сказать, что в действующей версии Международной классификации болезней (МКБ-10), приведено более 300 нозоформ инфекционных болезней – возбудителей их ещё больше (только ОРВИ вызывают сотни разных вирусов). Инфекционистам в своей работе неизбежно приходится искать какие-то общие подходы к их лечению. И несмотря на то, что коварные микробы не желают полностью укладываться в рамки никаких классификаций, эпидемиологический подход позволяет сузить поиск общих решений, определить, на какие звенья эпидпроцесса и как лучше воздействовать в первую очередь.
©Алекс Шел, сентябрь 2022 г. При копировании и использовании материалов ссылка на источник обязательна