Лекция «Учение об инфекции»

---

В ходе эволюции между микро- и макроорганизмами сложились различные формы взаимоотношений. Различают следующие формы симбиоза:

1. Мутуализм – (от лат. mutuus – взаимный) – такой вид взаимоотношений при котором оба симбиота получают взаимную выгоду (нормальная микрофлора человека).
2. Комменсализм (от французского – сожитель) – один из симбиотов получает питательные в-ва за счет своего сожителя, не принося ему вреда.
3. Паразитизм – от греческого нахлебник – форма взаимоотношений между двумя организмами разных видов, при которой один из них, называемый паразитом, использует другого, называемого хозяином, в качестве источника питания и как место постоянного или временного обитания, причем оба организма находятся между собой в антагонистических отношениях.

Все возбудители инфекционных и инвазионных болезней человека относятся к паразитам.

С популяционно-экологических позиций выделяют три категории паразитов: облигатные, факультативные и случайные.

Облигатные паразиты во всех стадиях популяционного цикла тесно связаны с организмом хозяина. У них есть лишь паразитическая фаза существования, они никогда не  попадают в окружающую среду, поскольку существование во внешней среде для них в принципе не возможно. Они передаются трансмиссивно, трансплацентарно или контактно-половым путем. Если паразит имеет двух хозяев — теплокровного носителя и членистоногого переносчика, то его популяция в любое время представлена двумя частями: гостальной (организменной) и векторной (в переносчике). В других случаях популяция представлена лишь гостальной частью.

Факультативные паразиты, помимо организма хозяина, в процессе циркуляции могут использовать и внешнюю среду, но паразитическая фаза у них имеет определяющее значение. Данные микроорганизмы помимо выше названных путей передачи могут передаваться и не трансмиссивными путями. Эта категория паразитов весьма неоднородна и состоит либо из трех частей, а именно гостальной, вектор­ной и внеорганизменной (сапрофитической), либо из двух частей: гостальной и внеорганизменной. Они образуют полузамкнутую паразитарную систему с преобладанием пара­зитической фазы существования над сапрофитической.

К случайным паразитам относятся такие паразиты, для которых внешняя среда является нормальной средой их автономного обитания. Они сохранили способность к сапрофитическому типу питания. Сапрофитическая фаза существования для них — основная и обязательная, а паразитичес­кая — лишь эпизодическая. Соответственно двум средам обитания популяция паразитов состоит из двух частей: внеорганизменной (сапрофитической), которая является основ­ной, и организменной (гостальной), которая является случайной. Трансмиссивный путь передачи у них отсутствует.

Случайные и факультативные паразиты яв­ляются переходными формами от сапрофитов к облигатным паразитам.

Паразитов по способнос­ти   к  внутриклеточному  паразитированию можно разделить на три группы: облигатные внутриклеточные паразиты, факультативные внутриклеточные паразиты и облигатные вне­клеточные паразиты.

Облигатные внутриклеточные паразиты удовлетворяют свои пищевые потребности только в условиях внутриклеточного сущес­твования. В такой среде много готовых жизненно необходимых веществ, есть белок синтезирующие системы. Помимо обеспече­ния метаболических, энергетических, генети­ческих и белоксинтезирующих потребностей микробов, клетка защищает их от действия антител, фагоцитоза, бактериофагов и анти­биотиков, которые не проникают через кле­точную мембрану. Во многих случаях развития внутриклеточной инфекции клетками мишенями служат макрофаги, хотя эту роль могут выполнять и другие клетки. К облигатным внутриклеточным паразитам относятся вирусы, риккетсии и хламидии, возбудители лепры. Размножение данных микробов в клетке может происходить как в цитоплазме, так и в ядре. На искусственных питательных средах они не культивируются.

Факультативные внутриклеточные парази­ты способны существовать как внутри, так и вне клетки. При этом в организме хозяина преобладает внутриклеточное размножение, хотя они могут размножаться и внеклеточно, так как внутриклеточная среда в условиях ор­ганизма является основным местом развития инфекционного процесса. Такая способность к внутриклеточному паразитированию может иметь значение в хронизации инфекцион­ного процесса, так как облегчает выживание микробов и их сохранение в макроорганизме. Данные микробы культивируются на искусственных питательных средах. К ним относятся возбудители туберкулеза, бруцеллеза, туляре­мии, менингококковой инфекции, гонореи, шигеллы, сальмонеллы и другие микробы.

Облигатные внеклеточные паразиты — это микробы, которые не проникают внутрь клет­ки, а прикрепляются к ее поверхности и рас­пространяются по межклеточным пространс­твам. Примером таких микробов являются микоплазмы, возбудитель холеры, лептоспиры и другие микробы. Для внеклеточных паразитов характерна продукция экзоферментов, спо­собствующих их агрессии и инвазии — нейраминидазы, гиалуронидазы и т. д.

Феномен паразитизма лежит в основе инфекционного процесса. Термин «инфекция» или синоним инфекционный процесс - совокупность физиологических и восста­новительно-приспособительных реакций, возникающих в восприимчивом макроор­ганизме при определенных условиях окру­жающей внешней среды и результате его взаимодействия с проникшими и размно­жающимися и нем патогенными или условно-патогенными бактериями, грибами, вирусами и направленных на поддержание постоянства внутренней среды макроорга­низма (гомеостаза).

Инфекционный процесс.

Возникновение, течение и исход инфекци­онного процесса определяются тремя группа­ми факторов: 1) количественные и качествен­ные характеристики микроба — возбудителя инфекционного процесса; 2) состояние мак­роорганизма, степень его восприимчивости к микробу; 3) факторы внешней среды.

При этом микроб определяет специфичность инфекционного процесса, а решающий вклад в форму проявления инфекционного процесса, его длительность, степень тяжести проявлений и исход вносит состояние макроорганизма, пре­жде всего факторы его неспецифической резистентности, на помощь которым приходят факторы специфического приобретенного иммунитета. Третий, экологический, фактор оказывает на инфекционный процесс опос­редованное воздействие, снижая или повы­шая восприимчивость макроорганизма, либо снижая и повышая инфицирующую дозу и вирулентность возбудителя, активируя меха­низмы заражения и соответствующие им пути передачи инфекции, и т. д.

Микробы, вызывающие инфекционные бо­лезни, общепринято называть возбудителями инфекционных болезней. Организм человека или животного, находящийся в состоянии инфекции, т. е. паразитирования в нем возбу­дителя, называют инфицированным, в то время как предметы внешней среды, на которые по­пали возбудители, целесообразно обозначать как загрязненные тем или иным возбудителем.

Стадии и уровни инфекционного процесса

Условно ИП можно разделить на несколько стадий. Первая стадия — проникновение микробов в макроорганизм. Пусковым моментом инфек­ционного процесса является внедрение и адап­тация микробов  в месте входных ворот инфекции — заражение (инфицирование), а также адгезия (прилипание) микробов к клет­кам макроорганизма. Входные ворота — это ткани и органы, через которые микробы по­падают в организм. В большинстве случаев микробы проникают в макроорганизм через поврежденные кожные покровы и прони­цаемые для микробов неповрежденные слизистые оболочки. Второй стадией является колонизация (от лат. colon a — поселение) — горизонтальное заселение кожных покровов и слизистых оболочек в месте входных ворот инфекции. При инфекционном процессе рас­пространение микробов происходит не толь­ко горизонтально, по поверхности клеток, но и в глубину клеток и тканей макроорганизма. Способность микробов проникать внутрь кле­ток макроорганизма называется пенетрацией Третья стадия — диссеминация, т. е. распространение микробов за пределы первичного очага внедрения и колонизации микробов лимфогематогенным путем, бронхогенно или периневрально, по ходу нервных стволов, что ведет к генерализации инфекци­онного процесса (генерализация — это пере­ход от общего к частному, распространение по всему макроорганизму). Четвертая стадия — мобилизация защитных факторов макроор­ганизма. В ответ на проникновение микробов и их болезнетворное воздействие макроорга­низм мобилизует все присущие ему первона­чально неспецифические, а затем специфи­ческие факторы защиты, действие которых направлено на нейтрализацию как самих микробов, так и их токсинов и на восстанов­ление нарушенного гомеостаза в макроор­ганизме. Пятая стадия — окончание и исходы инфекционного процесса. В большинстве слу­чаев наступает санация макроорганизма, т. е. полное освобождение макроорганизма от микроба и приобретение им нового качес­тва — формирование иммунитета. В ряде слу­чаев инфекционный процесс заканчивается летальным исходом. В тех случаях, когда меж­ду микробом и макроорганизмом устанавли­вается равновесие, происходит формирование микробоносительства

. Инфекционный процесс в результате дейс­твия многих факторов не всегда проходит все присущие ему стадии и может закончиться уже на ранних этапах, например, протекая в виде абортивной формы инфекционной бо­лезни у привитых или у лиц, ранее перенес­ших данное заболевание.

Инфекционный процесс может проявлять­ся на всех уровнях организации биологичес­кой системы макроорганизма. При этом каж­дый вышестоящий уровень включает в себя нижестоящие уровни. Прежде всего, много­уровневая система инфекционного процесса включает в себя организменный уровень или собственно инфекционный процесс, так как инфекция — это система реакций, которые возникают в восприимчивом макроорганиз­ме. Нижестоящими уровнями являются тканево- органный, клеточный (взаимодействие клетки микроба и клетки организма хозяина) и субклеточный или молекулярный уровень, в основе которого лежит конкурентное взаи­модействие биологических молекул микроба и макроорганизма.

Термины «инфекция» и «инфекционная болезнь» не равнозначны. Инфекционный процесс составляет основу инфекционной болезни. В отличие or инфекционного про­цесса, под инфекционной болезнью следует по­нимать индивидуальный случай определяемого лабораторно и/или клинически инфекционного состояния данного макроорганизма, обуслов­ленного действием микробов и их токсинов, и сопровождающегося различными степенями на­рушения гомеостаза. Это частный случай протекания инфекционного процесса у данного конкретного индивидуума.

Свойства микробов — возбудителей инфекционного процесса

Патогенные микробы должны обладать це­лым рядом свойств, и прежде всего патогенностью. Патогенность (син. болезнетворность) — это потенциальная способность микробов вызывать инфекционный процесс, т. е. про­никать в макроорганизм определенного ви­да хозяина при естественных для данного микроба условиях заражения, размножаться в нем, вызывать различные нарушения гомеостаза и развитие ответных реакций со стороны макроорганизма.

По степени патогенности (син. болезнетворности) для макроорганизма человека, живот­ного или растения все микробы делятся на три группы: патогенные, сапрофиты и услов­но патогенные.

Патогенные (от греч. pathos — страдание и genos — рождение) — это возбудители ин­фекционных болезней человека, животных и растений. Их попадание в макроорганизм всегда приводит к развитию инфекционного процесса в той или иной форме (от абортивной до молниеносной) Условно-патогенные (син. потенциально па­тогенные или возбудители оппортунистических инфекций) — это микробы, оказывающие бо­лезнетворное воздействие на макроорганизм при определенных условиях, т. е. когда они попада­ют (пассивно проникают) во внутреннюю среду макроорганизма в больших количествах на фоне резкого снижения резистентности макроорга­низма. Они занимают промежуточное положе­ние между патогенными микробами и сапрофитами. В отличие от патогенных микро­бов, болезнь макроорганизма для них не является необходимым условием существования как биоло­гического вида, а представляет лишь результат нарушения симбионтных отношений. В этом со­стоит коренное отличие между патогенными и условно- патогенными микробами.

Сапрофиты (от греч. sapros — гнилой и phyton — растение), или непатогенные — это микробы, питающиеся мертвыми тканями растений и животных или продуктами их жизнедеятельности. Степень требовательности их к питательному субстрату различна у разных видов. Они не зависят от макроорганизма, им нужны лишь готовые органические вещества.

Некоторые микробы, например возбуди­тель сибирской язвы и столбняка, находясь в почве, проявляют себя как сапрофиты. Патогенность их проявляется после случай­ного проникновения в макроорганизм, ис­пользуемый ими в качестве источника мета­болитов и среды обитания.

В настоящее время общепризнана относи­тельность деления на патогенные и условно патогенные микробы.

Патогенные микробы должны проникать в макроорганизм в определенной критической, или инфицирующей дозе (син. патогенной дозе). При попадании микробов в макроорганизм в количестве ниже определенной критической дозы инфекционный процесс не разовьется. Критическая инфицирующая доза необходима для возникновения стойкой адгезии, коло­низации и инвазии микробов в ткани.

В естественных условиях патогенные микробы должны проникать через определенные входные ворота инфекции — ткани и органы, через которые микробы попадают в макроорганизм. Например, N. gonorrhoeae проникает в макроорганизм через однослойный цилиндрический эпителий, распо­ложенный в слизистой оболочке уретры, канале шейки матки, дистальных отделах прямой кишки и конъюнктиве глаза. Возбудители кишечных ин­фекций проникают в макроорганизм через сли­зистую оболочку кишечника, а возбудители воз­душно капельных инфекций — через слизистые оболочки дыхательных путей.

В связи с тем, что патогенность являясь полифакторным генотипическим видовым признаком, для обозначения степени патогенноспш введено понятие «вирулентности». Вирулентность —это мера патогенности, ее качественная характеристика или фенотипическое проявлениегенотипа.   

По этому признаку все штаммы данного вида микроба могут быть подразделены на высоко, умеренно, слабо  и авирулентные. Высоковирулентные штаммы, как правило, вызывают более тяжело протекающие заболе­вания, чем умеренно  или слабовирулентные штаммы. Тем не менее авирулентные штаммы есть даже среди возбудителей конвенционных и особо опасных инфекций.

В лабораторных усло­виях о вирулентности микробов и силе дейс­твия их токсинов судят по величине леталь­ной (LD) и инфицирующей ( ID) доз, кото­рые выражают в условно принятых единицах. Летальная доза — это наименьшее количество живого возбудителя или токсина, вызываю­щее в определенный срок гибель конкретного количества (%) животных, взятых в опыт. Инфицирующая доза — это минимальное ко­личество живых микробов, способное вызвать инфекционное заболевание у определенного количества (%) животных, взятых в опыт. Различают:

Dcl (dosа certa letalis) — наименьшее количес­тво живого микроба или его токсина, вызыва­ющее в течение определенного времени гибель  100 % экспериментальных животных, взятых в опыт. Это безусловно смертельная доза.

D m (dosis letal s minima) — наименьшее количество живого микроба или его токсина, вызывающее в течение определенного време­ни гибель 95 % экспериментальных живот­ных, взятых в опыт.

Di 100 — это минимальное количество жи­вых микробов, вызывающее развитие инфек­ционного заболевания у  100 % зараженных экспериментальных животных, взятых в опыт.

Чаще всего используют LD50 — дозу живо­го микроба или его токсина, вызывающую в течение определенного времени гибель 50 % экспериментальных животных, взятых в опыт, и  ID50 — минимальное количество живых микробов, способное вызвать развитие ин­фекционного заболевания у 50 % зараженных экспериментальных животных, взятых в опыт.

Инфекционные болезни в отличие от дру­гих заболеваний имеют ряд особенностей.

1. Инфекционные болезни характеризуются нозологической специфичностью, которая заключается в том, что каждый патогенный микроб вызывает «свою»,  присущую только ему, инфекционную болезнь и локализуется в том или ином органе или ткани. Этой нозологической специфичности нет у условно-патогенных микробов.

2. Инфекционные болезни характеризуются контагиозностью (син. инфекционностью, заразительностью). Это, прежде всего, заразные болезни. Под контагиозностью (от лат. contaggiosus — заразный, заразительный) подразумевается легкость, с которой возбудитель передается от зараженного организма незараженному, или быстрота распространения микробов среди восприимчивой популяции с помощью цепной реакции или веерообразной передачи.

Для качественной оценки степени контагиозности применяют индекс контагиозности, определяемый как процент заболевших из числа восприимчевых лиц, подвергшихся опасности зараже­ния за определенный период времени. Так, корь относится к высококонтагиозным болезням, поскольку корью заболевают практически  100 % лиц, контактировавших с больным и не имеющих иммунитета к вирусу (индекс контагиозности 0,98). В то же время эпидемическим па­ротитом переболевает менее половины лиц, подвергшихся опасности заражения (индекс контагиозности 0,35—0,40).

3. Инфекционным болезням свойственна цикличность течения, которая заключает­ся в наличии последовательно сменяющих­ся периодов исходя из патогенеза заболева­ния. Длительность периодов зависит как от свойств микроба, так и от резистентности макроорганизма, особенностей иммуногене­за. Даже при одном и том же заболевании у разных лиц длительность этих периодов мо­жет быть разной.

Различают следующие периоды развития болезни: инкубационный (скрытый); про­дромальный (начальный); период основных или выраженных клинических проявлений болезни (период разгара); период угасания симптомов болезни (ранний период реконвалесценции); период выздоровления (реконвалесценции).

Период с момента внедрения микроба (за­ражения, инфицирования) в макроорганизм до начала первых клинических проявлений болезни получил название инкубационный. В течение инку­бационного периода происходит адаптация возбудителя к внутренней среде зараженного макроорганизма и преодоление им защит­ных механизмов последнего. Помимо адап­тации микробов происходит их размножение и накопление в макроорганизме, движение и избирательное накопление в определен­ных органах и тканях (тканевой и органный тропизм), которые в наибольшей степени подвержены повреждению. Со стороны мак­роорганизма уже в инкубационном перио­де происходит мобилизация его защитных сил. Признаков болезни в этом периоде еще нет, однако при специальных исследовани­ях можно обнаружить начальные проявления патологического процесса в виде характер­ных морфологических изменений, обменных и иммунологических сдвигов, циркуляции микробов и их антигенов в крови. В эпиде­миологическом плане важно, что макроорга­низм в конце инкубационного периода может представлять эпидемиологическую опасность вследствие выделения из него микробов в ок­ружающую среду.

Длительность инкубационного периода имеет определенную продолжительность, подверженную колебаниям как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. При одних инфекционных болезнях длительность инкубационного периода исчисляется часами, как, например, при гриппе; при других — не­делями и даже месяцами, как, например, при вирусном гепатите В, бешенстве, медленных вирусных инфекциях. Для большинства ин­фекционных болезней длительность инкуба­ционного периода равна  —3 неделям.

Продромальный, или начальный, период (от греч. prodromes — предвестник) начинается с появления первых клинических симптомов болезни общего характера в результате инток­сикации макроорганизма (недомогание, оз­ноб, повышение температуры, головная боль, тошнота и т. д.). Характерных специфических клинических симптомов, на основании кото­рых можно было бы поставить точный клини­ческий диагноз, в этот период нет. На месте входных ворот инфекции нередко возникает воспалительный очаг — первичный аффект. Если при этом в процесс вовлекаются реги­онарные лимфатические узлы, то говорят о первичном комплексе.

Продромальный период наблюдается не при всех инфекционных болезнях. Обычно он длится  —2 суток, но может укорачиваться до нескольких часов или удлиняться до 5— 0 дней и более.

Продромальный период сменяется пери­одом основных или выраженных клинических проявлений болезни (период разгара), который характеризуется максимальной выражен­ностью общих неспецифических симптомов болезни и появлением специфических или абсолютных (облигатных, решающих, патогномоничных), свойственных только данной инфекции симптомов болезни, которые позволяют поставить точный клинический    диагноз. Именно в этом периоде находят свое наиболее полное выражение специфические патогенные свойства микробов и от­ветная реакция макроорганизма. Этот период нередко подразделяется на три стадии: 1)стадия нарастания клинических проявлений 2) стадия максимальной выраженности клинических проявлений; 3) стадия ослабления кли­нических проявлений. Данный период может закончиться летально, или бо­лезнь переходит в следующий период, кото­рый называется периодом угасания симптомов болезни (ранний период реконвалесценции).

В период угасания происходит исчезновение основных симптомов болезни, нормализация температуры. Этот период сменяется периодом реконвалесценции (от лат. re — обозначающего повторность действия и convalescent a — вы­здоровление), который характеризуется от­сутствием клинических симптомов, восста­новлением структуры и функции органов, прекращением размножения возбудителя в макроорганизме и гибелью микроба, либо процесс может перейти в микробоносительство. Длительность периода реконвалесценции также широко варьирует даже при одной и той же болезни и зависит от ее формы, тяжес­ти течения, иммунологических особенностей макроорганизма, эффективности проводимо­го лечения.

Выздоровление может быть полным, когда все нарушенные функции восстанавливают­ся, или неполным, когда сохраняются оста­точные (резидуальные) явления, представ­ляющие собой более или менее стабильные изменения тканей и органов, возникающие на месте развития патологического процесса (деформации и рубцы, параличи, атрофия тканей и т. д.). Различают: а) клиническое выздоровление, при котором исчезают только видимые клинические симптомы болезни; б) микробиологическое выздоровление, сопро­вождающееся освобождением макроорганиз­ма от микроба; в) морфологическое выздоров­ление, сопровождающееся восстановлением морфологических и физиологических свойств пораженных тканей и органов. Обычно кли­ническое и микробиологическое выздоровле­ние не совпадают с полным восстановлением морфологических повреждений, длящихся продолжительное время. Помимо полного выздоровления, исходом инфекционной бо­лезни может быть формирование микробо носительства, переход в хроническую форму течения болезни, летальный исход.

4. В ходе инфекционных болезней происхо­дит формирование иммунитета, что является характерной чертой инфекционного процес­са. Напряженность и длительность приобре­тенного иммунитета существенно различают­ся при разных инфекционных болезнях — от выраженного и стойкого, практически ис­ключающего возможность повторного зара­жения в течение всей жизни (например, при кори, чуме, натуральной оспе и т. д.) до сла­бого и кратковременного, обуславливающего возможность повторного заболевания даже спустя короткий промежуток времени (на­пример, при шигеллезах). При большинстве инфекционных болезней формируется стой­кий, напряженный иммунитет.

Интенсивность формирования иммунитета в процессе инфекционной болезни во мно­гом определяет особенности течения и исход инфекционной болезни. Характерной чертой патогенеза инфекционных болезней является развитие вторичного иммунодефицита.

5. Для постановки диагноза при инфекци­онных болезнях применяются специфические микробиологические и иммунологические мето­ды диагностики (микроскопическое, бакте­риологическое, вирусологическое и сероло­гическое исследования, а также постановка биопробы и кожных аллергических проб), которые нередко являются единственным до­стоверным способом подтверждения диагно­за. Эти методы делятся на основные и вспомо­гательные (дополнительные), а также методы экспресс диагностики.

6. Для лечения и профилактики инфекци­онных болезней, помимо этиотропных пре­паратов, к которым относятся антибиоти­ки и другие противомикробные препараты, применяют специфические препараты, на­правленные непосредственно против данного микроба и его токсинов. К специфическим препаратам относят вакцины, сыворотки и иммуноглобулины, бактериофаги, эубиотики и иммуномодуляторы.