ИНФЕКЦИЯ

Инфекция (позднелат. infectio заражение) — внедрение и размножение микроорганизмов в макро-организме с последующим развитием сложного комплекса их взаимодействия — от носительства возбудителей до выраженной болезни.

Термин «infectio» введен К. Гуфеландом в 1841 г., однако его вначале применяли в основном при описании венерических болезней. Смысл понятия «инфекция» недостаточно строго определен в медицинской литературе. Так, под Инфекцией зачастую подразумевают возбудителей болезни либо инфекционную болезнь как нозологическую форму, состояние зараженности организма, факт внедрения в организм патогенного агента, местонахождение (локализацию) микроба в организме и т. д. Перечисленные определения, широко применяемые не только в практике, но и в научной литературе, не в полной мере отражают охарактеризованную выше биологическую сущность понятия «инфекция», к-рое далеко не равнозначно понятию «инфекционное заболевание».

Инфекция — явление, наблюдаемое среди живых организмов, находящихся на разных этапах эволюции органического мира. Так, бактериофагия также является Инфекцией, связанной с проникновением фага (его нуклеиновой к-ты) в бактериальную клетку.

Учение об Инфекции рассматривает свойства возбудителей инфекционных болезней и физиологические защитные реакции организма человека (животного), которые определяют характер их взаимодействия: от бессимптомного носительства возбудителей до манифестно протекающей инфекционной болезни и даже гибели макроорганизма. Отсюда следует, что основным содержанием понятия «инфекция» является процесс, развивающийся в макроорганизме в результате внедрения в него патогенного микроба, т. е. инфекционный процесс. Формирующее влияние на процесс взаимодействия микро- и макроорганизмов и, естественно, на его клин, проявления оказывают условия окружающей среды, в которых оно протекает. Применительно к человеку, в отличие от животных, условия среды прежде всего рассматриваются как социальные условия.

Эволюция отношений между патогенными микробами и высокоорганизованными животными, среди которых находились и предки человека, протекала направленно. Так, наряду с повышением биол, активности и устойчивости отдельных штаммов того или иного вида микроорганизмов к защитным приспособлениям макроорганизма шел постоянный отбор особей в популяциях животных, более успешно противостоящих действию агрессивных факторов микроорганизмов. Это в процессе длительного эволюционного развития и привело как к совершенствованию системы специфических и неспецифических иммунных реакций со стороны макроорганизма, так и аппарата защитных приспособлений и реакций у данного вида микробов. Последнее и обусловило его становление в качестве патогенного для человека (животного).

Начальной (пусковой) фазой инфекции, определяющей развитие последующих за ней разнообразных форм взаимодействия между микро- и макроорганизмом, является внедрение патогенных паразитов во внутреннюю среду организма человека (животного).

В частности, установлена последовательность и согласованность клеточных и гуморальных реакций организма в ответ и а воздействие чужеродных (гетерологичных) антигенов в процессе формирования иммунитета. Вместе с тем при различных инфекционных заболеваниях столь сложный механизм становления специфической невосприимчивости достаточно стереотипен. Следовательно, не менее универсальным должен быть и механизм внедрения различных по биол, свойствам патогенных паразитов в макроорганизм, хотя это и обеспечивается большим набором приспособлений, позволяющих преодолеть внешние (кожные и слизистые покровы) и внутренние (нормальные антитела, фагоциты, комплемент, интерферон и т. д.) защитные барьеры организма от возбудителей инфекции. Так, несмотря на существенные различия в комплексе реакций организма на внедрение однотипных по механизму передачи возбудителей гриппа, оспы, кори или эпид, паротита, соответствующие вирусы должны располагать общими для них приспособлениями, обеспечивающими их прохождение через слизистую оболочку верхних дыхательных путей, достижение и проникновение в клетки тканей и органов, где они вегетируют.

Генетические исследования показали, что для развития Инфекции важное значение имеет широко распространенный среди людей и различных видов высших животных генетически обусловленный и, следовательно, передающийся по наследству полиморфизм антигенных свойств разных клеточных и тканевых структур организма (группы крови, белки плазмы, антигены тканей и др.). Для человека и высших животных характерно наличие почти бесконечного числа систем сбалансированного наследственного полиморфизма.

В специальной литературе обсуждается положение о том, что видовая невосприимчивость, по-видимому, формируется на молекулярном уровне: микроб, его ферменты, эндо- и экзотоксины либо вообще не находят в макроорганизме соответствующих так наз. субстратных рецепторных молекул, либо встречают молекулы, блокирующие их активность.

Наличие тех или иных антигенных особенностей строения тканей в высшем организме, очевидно, может рассматриваться в числе факторов, определяющих возникновение и развитие И. Предполагают, что наличие общих антигенов у человека (или высокоорганизованного животного) и патогенного микроба способствует возникновению инфекционного заболевания, т. к. при этом ослабляются иммунные реакции микроорганизма. Напр., антиген А системы AB0 крови человека имеет общее строение с антигенами вируса натуральной оспы, а О-антиген — с антигенами палочки чумы.

ИСТОРИЯ

Учение об Инфекции имеет длительную историю развития: от виталистического толкования сущности этого процесса к материалистическому.

В древности было широко распространено мнение о миазматической причинности инфекционных болезней, отрицалась заразная природа «повальных» болезней. Впервые мысль о живом возбудителе инфекционной болезни встречается у римских писателей. Так, в 1 в. до н. э. Теренций Варрон в трактате «О природе вещей» подчеркивал живую природу «прилипающего начала». Термин «contagium vivum» встречается у Кирхера (A. Kircher), который в 1659 г. назвал так возбудителей чумы (по его мнению, мелких червячков).

В средние века, когда часто возникали жестокие эпидемии вследствие значительного скопления людей на ограниченных территориях в результате урбанизации, убежденность в существовании возбудителей инфекционных болезней укоренилась окончательно. Достаточно четко основные положения контагионистского учения были сформулированы в 16 в. итал. врачом Д. Фракасторо, указавшим па следующие пути распространения инфекционных болезней: через соприкосновение, посредством различных предметов, на расстоянии, через воздух. При этом Д. Фракасторо не только высказал предположение о живой природе контагия, но впервые обсуждал проблему специфичности возбудителя. Д. Фракасторо был ярко выраженным контагионистом, но его взгляды нередко переплетались с представлениями миазматического направления.

Только в конце 16 в. с помощью увеличительных стекол, изготовленных А. Левенгуком, возникла техническая основа для открытиях микробов. Это явилось отправной точкой развития так наз. морфологического периода в микробиологии. Л. Пастер положил начало изучению физиологии и биохимии микробов (физиологическому периоду в микробиологии), выяснению роли микробов в природе и в жизни человечества. На основании его работ учение об И. получило дальнейшее развитие. В конце 19 в. было доказано, что инфекционные болезни, вызываются микроорганизмами не только растительного, но и животного происхождения.

Классическая патология и иммунология, созданные Р. Вирховом, Р. Кохом, П. Эрлихом и др., оказали исключительное влияние на понимание сущности И. и признавали единственной причиной возникновения эпидемий микроорганизмы. При этом вначале развитие заболевания у человека или животного достаточно наивно объяснялось давлением размножающихся патогенных микробов на клетки и голоданием последних." Затем нек-рое время господствовал взгляд на действие токсинов микроорганизмов как основную причину развития болезни.

И. И. Мечников был первым исследователем, который экспериментально и теоретически установил роль макроооганизма в И. В последующем его ученик Г. Н. Габричевский также неоднократно указывал на ведущую роль макроорганизма в возникновении и развитии инфекционного процесса. При всех ее формах И. с материалистических позиций может рассматриваться как взаимодействие микро- и макроорганизма в условиях окружающей среды. И именно особенности этого взаимодействия определяют основные специфические и индивидуальные черты инфекционного процесса и самую возможность его возникновения.

Современные взгляды на И. развивались под влиянием материалистической философии. К. А. Тимирязев и другие исследователи развили учение о единстве организма и среды. И. П. Павлов сформулировал основные закономерности взаимоотношений организма с окружающей средой, одним из факторов к-рой являются микроорганизмы (так наз. чрезвычайные раздражители). Значительный вклад в изучение И. внес Д. К. Заболотный.

Его труды по этиологии и патогенезу ряда инфекционных болезней (1956—1957) являются классическими. Исследования П. Ф. Здродовского, Л. А. Зильбера расширили представления о специфических факторах реактивности организма. Л. В. Громашевский создал учение о механизмах передачи И. Кроме того, учение об И. развивали отечественные патологи, паразитологи, микробиологи и иммунологи: А. И. Абрикосов, Н. Ф. Гамалея, И. В. Давыдовский, Е. И. Марциновский, E. Н. Павловский, И. Г. Савченко, А. Д. Сперанский, Л. А. Тарасевич и др.

РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В РАЗВИТИИ ИНФЕКЦИИ

Возбудителями инфекционных болезней являются микроорганизмы растительного и животного происхождения: бактерии, спирохеты, низшие грибки, простейшие, вирусы и риккетсии.

Патогенные микроорганизмы произошли от сапрофитов, приспособившихся в процессе длительного эволюционного развития к паразитическому типу питания в различных тканях и органах животного организма (см. Паразитарная система).

В процессе приспособления к условиям существования ряд микробов приобрел способность поражать только организм человека (см. Зоонозы), от которых при ряде болезней может заразиться и человек. Однако многие патогенные микроорганизмы приспособились к паразитированию в организме многих видов животных (напр., возбудители чумы, туляремии, бешенства, лептоспирозов и др.). Способность к паразитированию в организме хозяина обусловлена ограниченной, а нередко и специфической приспособленностью к обитанию в определенных органах или тканях его организма (органотропность, или тканевой тропизм). Так, возбудитель трахомы паразитирует на слизистой оболочке глаза, возбудитель коклюша — в слизистой оболочке дыхательных путей (трахея, бронхи); холерный вибрион — в кишечнике и т. д. Попадание патогенного микроба в организм, но не в ту среду, к к-рой он адаптирован, не сопровождается развитием типично протекающего инфекционного процесса. Напр., с целью иммунопрофилактики холеры использовались живые, холерные вибрионы; подкожное введение их большому числу людей не сопровождалось развитием типичного для этого заболевания симптомокомплекса.

Способность микроорганизмов приживаться в тканях организма, размножаться в нем и вызывать патологические изменения называется вирулентностью (см.).

Если патогенность микроорганизма — его постоянный видовой признак, то вирулентность является высоко динамичным индивидуальным свойством данного штамма микроба. О вирулентности патогенных микробов в естественных условиях судят по тяжести и исходу вызываемого ими заболевания, в лабораторных — по величине дозы, вызывающей гибель или развитие инфекционного процесса у экспериментальных животных. Степень вирулентности измеряется условно принятыми единицами — инфицирующей дозой и смертельной дозой, определяемыми в эксперименте. Инфицирующая доза (ID₅₀) — количество микроорганизмов, к-рое вызывает развитие инфекционного процесса у 50% зараженных животных. Доза, вызывающая гибель 50% животных,— смертельная доза (LD₅₀).

Наиболее существенными факторами, определяющими вирулентность, являются специфические компоненты клеточной поверхности патогенных микробов, среди которых важное место занимают капсулы. Микроорганизмы, образующие капсулы (возбудитель сибирской язвы, пневмококк и др.), как правило, вызывают более тяжело протекающее заболевание, чем их же бескапсульные варианты. Большое значение для вирулентности бактерий имеют обо л очечные (К) антигены, расположенные на поверхности клетки. По данным многочисленных экспериментов, к ним относят «антиген вирулентности» — Vi-антиген (см.), получивший такое название потому, что культуры, содержавшие его, оказывались более вирулентными и устойчивыми к фагоцитозу, чем культуры, лишенные этого антигена. Поверхностные структуры микроорганизмов являются основными носителями антигенных свойств, определяющих их специфичность; с ними связаны образование и накопление специфических антител в инфицированном организме, формирование явлений иммунол, паралича, общей и местной аллергии. Различия в вирулентности возбудителя связаны с различиями в комбинации ряда генетически обусловленных факторов, большинство которых контролируется эписомами или плазмидами (внехромосомными факторами наследственности — экстрахромосомной ДНК). Эписомы (плазмиды) могут передаваться от клетки к клетке, причем независимо от остального клеточного генома. Это создает огромное преимущество в селекции факторов, ведающих патогенностью, при наличии контролирующих их синтез генов в эписоме, а не в бактериальных хромосомах. Факт возможности передачи внехромосомных факторов наследственности патогенных микробов сапрофитам, установленный большим числом специальных наблюдений, говорит о вполне допустимой теоретической возможности формирования из числа сапрофитов особей, патогенных для человека.

Патогенность микробов связывают с их инвазивностью (см.). Под инвазивностью понимается способность микробов проникать в естественных условиях заражения через кожные покровы и слизистые оболочки, а также внутрь органов и тканей, размножаться в них и противостоять защитным силам организма. Это свойство микробов ассоциируется также с понятием об их агрессивности. Установлено, что инвазивность связана с определенными поверхностными структурами — капсулами, поверхностными антигенами, жгутиками, защищающими микробов от фагоцитов и действия антибактериальных факторов сыворотки крови, а также с особенностями метаболизма, обусловливающего способность микробов выживать при изменении условий внутренней среды пораженного макроорганизма.

Ряд патогенных микробов обладает механизмами преодоления естественных барьеров. При этом, по мнению Л. В. Громашевского (1965), определенную роль играет аппарат, обеспечивающий подвижность паразитов.

Одним из способов преодоления микробами эпителиального барьера слизистых оболочек является так наз. чресклеточный путь. Напр., описана возможность переноса микробов через слизистые оболочки фагоцитами, после чего они внедряются в клетки органов и тканей. Известно, что внедрению вирусов в клетки предшествует фаза адсорбции вирусов клеткой и выделение вирусами так наз. входных энзимов. У вируса гриппа — это нейраминидаза, к-рая, действуя на мукопротеид оболочки клетки, отщепляет нейраминовую к-ту, что делает этот мукопротеид проницаемым для вирусной частицы; у парагриппозных вирусов есть еще второй энзим, разрушающий клеточную стенку.

Для преодоления защитных барьеров соединительной ткани большое значение имеют вырабатываемые микробами продукты ферментной природы. Так, стрептококки, возбудители газовой гангрены (анаэробной инфекции) и многие другие виды патогенных бактерий вырабатывают гиалуронидазу (см.), разрушающую гиалуроновую к-ту — основное межклеточное вещество соединительной ткани, что способствует проникновению микробов в глубь тканей организма. Близки к гиалуронидазе нейраминидазы, муциназы, выделяемые холерным вибрионом, шигеллами, вирусом гриппа и т. д.

Установлено также, что эти ферменты усиливают действие бактериальных и вирусных токсинов, чем отягощают течение инфекции и интоксикации .

К веществам, повышающим вирулентность бактерий и, в частности, их инвазионную способность, можно отнести и фибринолизин. Этот фермент превращает плазмоген крови в протеолитический энзим, который растворяет сгустки свернувшегося фибрина, образующегося в процессе воспаления и препятствующего продвижению микробов в глубь органов и тканей. Фибринолизин образуют стрептококки, стафилококки, возбудители чумы и другие микроорганизмы. Фермент коллагеназа, продуцируемый возбудителями анаэробной инфекции (см.), также играет определенную роль в обеспечении инвазионных свойств микроорганизмов. Под влиянием коллагеназы наблюдается интенсивное расплавление мышечной ткани, связанное с разрушением тканевых белков, коллагеновых структур, что, несомненно, способствует распространению микробов по организму. Понижение вязкости жидкостей организма и его тканей, способствующее распространению микробов, определяется также ферментами, напр, дезоксирибонуклеазой, деполимеризующей дезоксирибонуклеиновую к-ту.

Патогенное действие оказывают также экзо- и эндотоксины. Большинство развивающихся патологических симптомов (вплоть до гибели пораженного организма) связано с их действием. Продукты обмена микробных клеток, выделяемые в окружающую среду,— экзотоксины имеют доминирующее значение в патогенезе дифтерии, столбняка, ботулизма, раневых инфекций. Бактериальные экзотоксины обладают высокой избирательностью действия, что обусловливает специфику клин, проявлений. Так, дифтерийный токсин поражает мышцу сердца, печень, почки, надпочечники, повышает рефлекторную возбудимость спинномозговых ганглиев. Токсин ботулизма избирательно действует на периферические холинергические нервные окончания. Столбнячные токсины действуют на нейроны спинного мозга (тетаноспазмины) и вызывают гемолиз эритроцитов (тетаногемолизин). Гемолизины стрептококка и стафилококка растворяют эритроциты, а лейкоцидины этих же бактерий повреждают только лейкоциты. Эндотоксины более прочно связаны с телом микробной клетки и накапливаются в большом количестве преимущественно после их гибели и распада (лизиса), оказывая общее, менее специфическое действие на организм (см. Токсемия). Действие идентичных количеств эндотоксинов в миллионы раз менее выражено, нежели действие экзотоксинов. Эндотоксины выделяются преимущественно при разрушении возбудителей брюшного тифа, паратифов, дизентерии, гонореи, менингококкового менингита и др. Некоторые микробы наряду с эндотоксическим действием обладают способностью продуцировать одновременно и экзотоксины, напр, холерный вибрион. Несмотря на самостоятельность каждого из перечисленных факторов, патогенное действие микробов на организм зараженного ими человека (животного) проявляется комплексно. Так, токсические вещества типа гиалуронидазы могут участвовать в процессе осуществления как первичного вторжения возбудителя (инфективность), так и его размножения и распространения по организму (инвазионность), а факторы, стимулирующие размножение микробов, будут увеличивать их токсический эффект в связи с накоплением токсина в организме.

МАКРООРГАНИЗМ И ИНФЕКЦИЯ

Для борьбы с возбудителями инфекций организм человека (животного) мобилизует весь комплекс наследственно полученных (видовых) и индивидуально приобретенных механизмов и приспособлений, препятствующих проникновению и размножению в его внутренней среде патогенных микроорганизмов и действию выделяемых ими веществ. Так, кожа непроницаема для большинства микробов. Однако она является не только механическим барьером, но и обладает бактерицидными свойствами (см. Бактерицидность), вызывая гибель микробов, попавших на ее поверхность. Бактерицидные свойства кожи обусловлены содержанием в отделяемом потовых и сальных желез молочной и жирных к-т.

Слизистые оболочки также являются наружным защитным барьером макроорганизма, причем и в этом случае защитная функция является не только механической. Напр., размножению микробов в желудке препятствует высокая кислотность и выраженная энзиматическая активность желудочного сока, а также бактерицидность попадающих сюда слюны и желчи. Бактерицидное действие слизистых оболочек связано также с наличием в их отделяемом особого вещества — лизоцима (см.), который содержится в слезной жидкости, мокроте, слюне, перитонеальной жидкости, плазме и сыворотке крови, лейкоцитах, в хряще, в женском молоке. В наиболее высоких концентрациях лизоцим содержится в слезной жидкости и хряще.

Мощным фактором естественной резистентности к различным вирусам является продуцируемый пораженными ими клетками интерферон.

Немаловажную роль в преодолении способности микроорганизмов проникать через слизистые оболочки играют иммуноглобулины (см.), постоянно присутствующие в тех или иных количествах в слюне и кишечном соке и др. Адсорбируясь на бактериях и вирусах с образованием крупнодисперсных и иммобильных комплексов типа антиген—антитело, иммуноглобулины тем самым препятствуют инвазии микроорганизмов.

К одному из факторов, постоянно влияющих на процессы проницаемости слизистых оболочек, необходимо отнести микрофлору, как регулярно, так и случайно присутствующую в воздухоносных путях и пищеварительном тракте. Известно, что лактобациллы, актиномицеты, фузобактерии и другие микробы и продукты их жизнедеятельности препятствуют приживаемости попавших в организм патогенных микробов.

Значительная часть основного вещества соединительной ткани содержит полисахарид — гиалуроновую к-ту, к-рая повышает сопротивление ткани к проникновению различных посторонних веществ, в т.ч. и патогенных микробов. Огромная роль в обеспечении защиты организма принадлежит клеткам мезодермального происхождения — фагоцитам, поглощающим и переваривающим микробы. К ним относятся микрофаги (зернистые лейкоциты крови, лимфоциты) и макрофаги (моноциты, гистиоциты, клетки пульпы селезенки, мозгового вещества, лимфатической ткани, эндотелий кровеносных сосудов). Процесс фагоцитоза (см.), впервые, всесторонне изученный и оцененный И. И. Мечниковым, послужил основой для создания учения об иммунитете.

Установлено, что даже если патогенная микрофлора и попадает в макроорганизм, инфекционный процесс развивается далеко не всегда, т. к. состояние его восприимчивости (см.) является одним из основных факторов, определяющих возможность проявления патогенного действия микроба.

Наряду с явлениями видовой невосприимчивости макроорганизма большое влияние на развитие инфекционного процесса оказывает и его так наз. инфекционная чувствительность. Так, некоторые виды животных (водяные крысы, зайцы, домовые мыши, хомяки и др.) восприимчивы и высокочувствительны к туляремии: они заболевают и погибают от минимальных доз ее возбудителей. В отличие от них суслики, сурки, ежи, полевые мыши и другие животные, хотя и восприимчивы к туляремии, но значительно менее чувствительны к ней: они хотя и заболевают после инфицирования малыми дозами возбудителей, но не погибают. Существует и третья группа животных (кошки, лисицы, хорьки и др.), мало восприимчивых и практически не чувствительных к туляремии, у которых и при заражении массивными дозами возбудителей заболевание может протекать легко и быстро окончиться выздоровлением.

Возникновение Инфекции и особенности клинического проявления и течения инфекционного процесса зависят от общей физиологической реактивности макроорганизма, от его способности вступать во взаимодействие с микроорганизмами, противодействовать микробам-возбудителям. К числу факторов, влияющих на реактивность макроорганизма, относятся также характер питания, переутомление, пол, возраст и пр.

Нарушение питания может оказывать неблагоприятное влияние на любой механизм, который в обычных условиях жизнедеятельности организма препятствует размножению и распространению патогенных микробов в его внутренней среде. Многие виды недостаточности питания, в т. ч. белковая и триптофановая, а также недостаточность витаминов— ретинола, кальциферолов, аскорбиновой к-ты, тиамина, рибофлавина, ниацина, пиридоксина, пантотеновой к-ты, фолиевой к-ты, цианокобаламина и др. (см. Витамины) ингибируют процесс образования антител и, следовательно, снижают резистентность к И. При тяжелой белковой недостаточности и недостаточности фолиевой к-ты резко угнетается фагоцитарная реакция и активность фагоцитов. При алиментарной недостаточности возникают патол, изменения, ослабляющие барьерную функцию неповрежденных кожных покровов и слизистых оболочек: изменение состава межуточного вещества; снижение или полное прекращение секреции слизи, повышение проницаемости слизистых оболочек кишечника, а также других слизистых оболочек, накопление клеточного детрита и слизи, создающее благоприятную среду для размножения возбудителей, кератинизации и метаплазия поверхностного эпителия, утрата мерцательного эпителия дыхательных путей, алиментарный отек, приводящий к повышенному содержанию воды в тканях, снижение фибробластическое! реакции, нарушение процесса регенерации тканей. Нарушение целостности тканей, возникающее при недостаточности ретинола и аскорбиновой к-ты, как правило, сопровождается понижением резистентности организма. Известно, что рибофлавиновая и тиаминовая недостаточность способствует проникновению бактерий через слизистую оболочку кишечника.

Характер восприимчивости к И. зависит также от возраста и пола. Известно, что дети до 6 мес. невосприимчивы к кори, дифтерии и др., что связано с пассивной передачей специфических антител от матери к плоду в эмбриональном (через плаценту) и постнатальном (при вскармливании грудным молоком) периодах, и высоко восприимчивы к заболеваниям, вызываемым энтеропатогенными штаммами кишечных палочек или шигеллами. Особенно разительные факты, свидетельствующие о резком изменении восприимчивости в зависимости от возраста, получены при изучении опухолеродных вирусов. Установлено, что к вирусу рака молочной железы восприимчивы только мыши определенных линий не старше 2—3-не-дельного возраста. Вирус, попавший в организм мыши в более позднем возрасте, приживается, но не приводит к развитию опухоли.

Во время менструации, беременности и родов женский организм особенно восприимчив к возбудителям туберкулеза, стрептококковых и стафилококковых инфекций.

С переутомлением связывают ослабление фагоцитарной активности лейкоцитов, что также ведет к снижению резистентности организма (см.).

Особенно резко сказывается влияние утомления в инкубационном периоде или в начале заболевания. Физическая и психическая травмы тоже нередко служат причиной снижения сопротивляемости организма. Хроническая алкогольная интоксикация сопровождается снижением устойчивости к нек-рым инфекционным болезням и способствует более тяжелому их течению. В формировании индивидуальной реактивности организма значительную роль играют явления генетического полиморфизма. Установлено, напр., что генетически детерминированное и, следовательно, передающееся по наследству наличие нормального полипептида цепи (3-гемоглобина определяет восприимчивость к малярии, а его отсутствие — устойчивость к плазмодию. Установлено также, что лица с группой крови А и АВ в 2,5 раза чаще, чем лица с группой крови О и В, тяжело реагируют на введение осповакцины, у них тяжелее протекает заболевание оспой и более часто наступает смертельный исход. Напротив, более напряженный поствакцинальный иммунитет чаще формируется у лиц с группой крови О и В. Частота брюшнотифозного носительства оказалась значительно выше у лиц с группой крови А, чем среди лиц с другой группой крови. Это объясняется общностью Vi-антигена брюшнотифозных микробов и антигена А эритроцитов человека. В связи с изложенным и сформулирована гипотеза, согласно к-рой при наличии общих антигенов у человека и микроба-возбудителя выраженность реакций иммунитета существенно снижается. Мощным фактором отбора, создающего наследственный полиморфизм, являются микроорганизмы. Ранее невосприимчивость человека к ряду инфекционных болезней, и в т. ч. к инфекционным болезням животных, связывали, в частности, с неспособностью соответствующих микроорганизмов проникать через слизистые оболочки и кожные покровы. Установлено, что такие микроорганизмы способны внедряться в макроорганизм, причем в огромных количествах, при постоянно имеющихся микротравмах кожи и слизистых оболочек. Однако размножаться они не могут из-за отсутствия необходимой биохимической среды, состав к-рой контролируется генами.

Приведенные данные свидетельствуют о существенном значении реактивности организма (см.) в возникновении И. Так, издавна существовало представление о том, что выраженный клин, полиморфизм таких моноэтиол. заболеваний, как, напр., менингококковая и стрептококковая инфекции, — следствие различий в биол, особенностях их возбудителей. Однако наряду с этим не исключено, что во многом существенные различия в клин, проявлениях процесса взаимодействия стрептококков и менингококков с пораженным ими организмом определяются особенностями его индивидуальной реактивности.

ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ И РЕАКТИВНОСТЬ МАКРООРГАНИЗМА

Развитие и исход Инфекции от момента заражения до завершения инфекционного процесса во многом определяются условиями окружающей среды, в к-рой происходит взаимодействие микроба с восприимчивым организмом.

Патогенные микробы в процессе эволюции приспособились к существованию в организме основного хозяина, являющегося для них средой обитания. Однако зараженный ими организм в результате развития Механизм передачи инфекции).

Болезнетворные микробы, будучи выведены в окружающую среду из организма больного человека или носителя с секретами, экскретами, тканевым детритом из очагов воспаления и т. п., попадают в разнообразные условия, которые вследствие паразитической природы микроорганизмов всегда в той или иной степени действуют на них неблагоприятно. Поэтому патогенные микроорганизмы, особенно неспособные к спорообразованию, через тот или иной интервал времени неизбежно должны погибнуть. Продолжительность их выживания в окружающей среде зависит от степени устойчивости к неблагоприятному действию разнообразных физ., хим. и биол, факторов среды, а также от особенностей биологии и строения микробов, определяющих их устойчивость к действию этих факторов.

Одним из важнейших физ. факторов является температура окружающей среды. При оптимальной температуре (35—39°), что соответствует температуре тела человека либо теплокровных животных, жизнедеятельность патогенных микробов наиболее интенсивна. При приближении к крайним (экстремальным) минимальным и максимальным значениям температуры процессы жизнедеятельности микробов угасают. При переходе за крайние температурные пределы жизнедеятельность их прекращается, что сопровождается гибелью или переходом в анабиотическое состояние (споры). Спорообразование у бацилл происходит при попадании их в неблагоприятные условия окружающей среды и является средством сохранения вида в условиях, при которых невозможно размножение. При этом спорообразующая способность присуща далеко не всем патогенным для человека микроорганизмам.

В то время как жизнедеятельность вегетативных форм прекращается и они погибают, споры (покоящиеся стадии) оказываются особенно устойчивыми к неблагоприятным условиям. Так, у подавляющего большинства патогенных микробов вегетативные формы, как и все неспороносные бактерии, погибают обычно при t° 50 — 70° через 5—10 мин., а при 100° — моментально. Споры же обладают гораздо большей устойчивостью. Напр., споры сибиреязвенной палочки переносят кипячение в течение 45—60 мин., а споры возбудителей столбняка, ботулизма выдерживают действие текучего пара (100°) до 3 час. Лишь нагревание под давлением в 2 атм (121°) в течение 30 мин., как правило, убивает и высокоустойчивые споры.

Губительно действует на микробов высушивание, однако, как и к другим неблагоприятным воздействиям окружающей среды, споры более устойчивы к высушиванию, чем вегетативные формы микроорганизмов. Прямые солнечные лучи убивают большинство бактерий за несколько часов. Туберкулезная палочка, напр., месяцами сохраняющаяся в высохшей мокроте больных, погибает под лучами солнца в течение нескольких часов.

К низким температурам микробы значительно менее чувствительны, чем к высоким. Даже в жидком водороде, практически при — 253°, многие бактерии сохраняют жизнеспособность в течение длительного периода.

Многие хим. соединения обладают выраженным бактерицидным действием; напр., такие широко употребительные дезинфицирующие вещества, как сулема, фенол или карболовая к-та, формальдегид, хлор, этиловый спирт, кислоты, щелочи и ряд других соединений. Однако споры бактерий по сравнению с вегетативными формами высоко резистентны к хим. ядам (см. Дезинфицирующие средства).

Среди биол, факторов, влияющих на жизнедеятельность микробов, прежде всего следует отметить действие микробов друг на друга. Болезнетворные микробы, попадающие с выделениями зараженного ими человека или животного в почву, воду, не могут длительно сосуществовать с многочисленными интенсивно размножающимися сапрофитами и сравнительно быстро погибают. Явление биол, конкуренции (см. Антагонизм микробов) в основном и обеспечивает процессы так наз. самоочищения окружающей среды.

В исследованиях на модели кератоконъюнктивита у морских свинок при одновременном введении в конъюнктиву глаза заведомо вирулентного дизентерийного штамма и одного из штаммов Е. coli установлено угнетение экспериментальной инфекции вплоть до невозможности ее воспроизводства.

Помимо межвидового микробного антагонизма, большое значение имеет и внутривидовой антагонизм. Так, при изучении ассоциированного действия вирулентных и а вирулентных штаммов шигелл установлено, что авирулентные штаммы подавляли инвазию не только вирулентного родительского штамма той же антигенной структуры, но и других дизентерийных штаммов.

К числу мощных биол, факторов, губительно действующих на патогенные микроорганизмы, относится также бактериофаг (см.), воздействующий на микробы не только в пораженном ими организме, но, видимо, в большей степени во время их пребывания в окружающей среде. Издавна предпринимались попытка использовать препараты из так наз. вирулентных фагов в качестве агентов стерилизации различных объектов окружающей среды, загрязненных патогенными микробами, в частности многочисленными представителями кишечной группы.

Окружающая среда оказывает влияние и на резистентность макро-организма. Опыт Л. Пастера, доказавший возможность заражения цыпленка сибирской язвой при понижении температуры его тела погружением конечностей в холодную воду, послужил отправной точкой для многочисленных работ, с помощью которых установлено, что температура тела существенно влияет на реактивность макроорганизма. Так, в эксперименте можно преодолеть даже механизмы видового иммунитета и заразить лягушек палочкой сибирской язвы, а ящериц — чумными микробами, если содержать этих животных соответственно при 35° и 26°. Восприимчивости кур к сибирской язве можно добиться не только погружением их конечностей в холодную воду, но и жаропонижающими медикаментами. П.Ф. Здродовский (1929) наблюдал смертельные энтериты у морских свинок и кроликов, подвергавшихся перегреванию. Армстронг (S. Armstrong, 1950), отметив связь между абсолютной влажностью и заболеваемостью полиомиелитом, пришел к заключению, что повышенная влажность воздуха увеличивает восприимчивость организма вследствие снижения барьерфиксирующей функции тканей носоглотки.

Сезонные подъемы заболеваемости различными инфекционными болезнями дыхательных путей наиболее демонстративно иллюстрируют влияние температуры и влажности окружающей среды на восприимчивость к инфекционным болезням. Низкая температура и высокая относительная влажность, наблюдающиеся в осенне-зимний период, неблагоприятно действуют на реактивность макроорганизма и, в частности, на состояние носоглотки, что сопровождается повышенной восприимчивостью к различным возбудителям острых заболеваний верхних дыхательных путей.

Многочисленными исследованиями установлено, что влияние температуры на сопротивляемость макроорганизма во многом связано со снижением активности фагоцитарной реакции.

Работами А. Л. Чижевского (1965) установлена связь между активностью космических факторов и характером развития эпидемий. По его мнению, многочисленные функциональные и органические нарушения в жизнедеятельности и развитии биол, систем являются следствием комплекса электромагнитных возмущений в окружающей среде, в основе которых лежат физ. процессы на солнце. Опубликованы многочисленные материалы, свидетельствующие о влиянии космических факторов на функцию сердечно-сосудистой системы и нервно-психическую деятельность организма людей и животных. Есть основания допустить наличие прямой связи между солнечной активностью и восприимчивостью организма человека (животного) к патогенным микробам.

С изменениями солнечной активности связывают и явления биол, ритма — изменения функциональной активности организмов в течение земных суток. Не исключены сезонные и суточные колебания в состоянии восприимчивости (невосприимчивости) организма человека к патогенным микробам.

ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ИНФЕКЦИИ

Высокая специфичность действия патогенных микробов на макроорганизм вследствие видовых особенностей их обмена и продукции биологически активных метаболитов, различия в вирулентности штаммов, величина инфицирующей дозы, состояние иммунол. реактивности человека (животного) в момент заражения и характер условий окружающей среды, в которых оно происходит, составляют тот комплекс факторов, различное сочетание которых и обусловливает многообразие форм инфекционного процесса. Поэтому заражение одним и тем же возбудителем в одних случаях сопровождается развитием клинически выраженно протекающей болезни с типичным для нее симптомокомплексом (см. Носительство возбудителей инфекции).

По мере разработки и применения высокочувствительных лабораторноинструментальных и иммунол, методов исследования установлено, что в организме так наз. здоровых носителей при отсутствии выраженных нарушений в состоянии здоровья выявляются типичные для соответствующего заболевания функц, и морфол. изменения. Вместе с тем количественная характеристика последних настолько невелика, что они не сопровождаются клинически выраженными проявлениями болезни. Следовательно, понятие о здоровом носительстве имеет в большей степени клинический, а не патогенетический смысл. О правомерности такой трактовки здорового носительства свидетельствует и сущность понятия об инапарантной Инфекции (протекающей скрыто, без внешних симптомов), сформулированного Ш. Николлем (1925) на основе изучения экспериментального сыпного тифа у морских свинок.

В случае заражения двумя и более возбудителями из числа представителей разных видов микробов возможно развитие смешанной инфекции. Клин, проявление последней своеобразно, т. к. она не выражается суммой симптомов, характерных для каждого из составляющих ее заболеваний. Возникновение вторичной И. связано с присоединением к основному заболеванию другого инфекционного заболевания, вызванного часто условно-патогенными микробами. Так, вторичная стафилококковая или пневмококковая И. нередко присоединяется к гриппу, кори, дифтерии и т. д.

При некоторых инфекционных болезнях заболевание протекает, как правило, с проявлением четко выраженных симптомов (оспа, чума, корь и др.), тогда как для ряда инфекционных болезней (дифтерия, грипп, скарлатина и др.) характерно большое количество стертых и бессимптомных форм. В этих случаях из-за недостаточно выраженной симптоматики затруднен диагноз и, следовательно, своевременное выявление и изоляция больных — источников возбудителей инфекции.

Известно, что формирование массивной иммунной прослойки среди населения на фоне эпидемического благополучия также является следствием широкого распространения бессимптомного носительства. Соотношение бессимптомных и манифестных форм инфекционного процесса характеризует степень резистентности к ним человека: чем чаще инфекционный процесс проявляется в скрытой форме, тем менее восприимчив организм. Известно, что с величиной иммунной прослойки связано и явление цикличности уровня распространения инфекционных болезней — чередование во времени подъемов и спадов заболеваемости ими. Полагают, что бессимптомные формы зачастую развиваются при реинфекции (см.), т. е. повторном заражении после перенесенной болезни.

Под суперинфекцией понимают заражение больного дополнительной дозой возбудителя, вызвавшего заболевание, в условиях незавершившегося инфекционного процесса. Существенно не влияя на характер течения остро протекающих инфекционных болезней, суперинфекция может обострить хрон, процессы (напр., течение туберкулеза).

От бессимптомной И. отличается латентная — скрыто протекающая И., характерная для хрон, болезней, с типичной сменой периодов (фаз) клин, проявлений периодами клин, благополучия — ремиссиями (сифилис, малярия). Поэтому без знания анамнеза обследование больного в период ремиссии может привести к ошибочному представлению о его здоровье. Серьезное значение латентной И. в эпидемиологии подтверждается большим количеством сообщений о широком распространении различных так наз. латентных вирусов. Известно, что возбудитель герпетической инфекции длительно скрыто существует в организме, проявляя патогенетическое действие лишь на фоне снижения реактивности вследствие переохлаждения, болезни, повышенной инсоляции, менструации, эмоциональных потрясений и т. п.

С понятием о латентной инфекции тесно связано встречающееся в литературе понятие о немой и дремлющей инфекции, обсуждение сущности к-рой неотделимо от так наз. эндогенной И. или аутоинфекции (см.). В свою очередь понятие об аутоинфекции ассоциируется с понятием франц. авторов о microbes de sortie (микробах, готовых к выходу). Однако если с дремлющей инфекцией в первую очередь связывают генерализацию и острое течение болезни, напр, стрептококкового сепсиса, вызванного ранее локализовавшимися в миндалинах или на раневых поверхностях патогенными стрептококками, то собственно аутоинфекция связывается с микробами-комменсалами, постоянно обитающими в организме (напр., коли-сепсис, коли-энтерит). Большинство же эпидемически распространяющихся И. являются экзогенными; заболевания возникают в этих случаях при заражении микробами, попадающими в организм из окружающей среды.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ИНФЕКЦИЯ

Основным методом изучения инфекционного процесса является комплексное исследование функций органов и систем больных людей в период развития, течения и разрешения инфекционной болезни.

При проведении этих исследований используются физиол., гистол., биохим., гематол., микробиол., иммунол., инструментальные и другие методики и приемы.

Наряду с этим ценные данные для выяснения ряда аспектов патогенеза и иммунитета получены в результате заражения и исследования экспериментальных животных. Основными задачами экспериментального воспроизведения инфекции у животных являются: расшифровка механизмов возникновения инфекционного процесса; изучение путей внедрения и распространения возбудителей в организме, а также факторов, определяющих их специфическую локализацию; изучение специфики физиол. и морфол, изменений тканей и органов в процессе размножения микробов и действия их биологически активных метаболитов (токсинов и ферментов); изучение особенностей формирования иммунитета (длительность и напряженность) и его характера (клеточный, гуморальный); выяснение механизма действия фармакол, и биол, препаратов с целью выбора наиболее эффективных леч. и профилактических средств.

При экспериментальном воспроизведении инфекционных болезней человека большое значение приобретает выбор вида лабораторных животных и методов их заражения. Инфекционный процесс характеризуется цикличным течением, и его экспериментальное воспроизведение у животных должно сопровождаться более или менее выраженными клин.-физиол. симптомами и анатомическими поражениями, характерными для моделируемой инфекции. Модель экспериментальной инфекции в патогенетическом отношении должна воссоздать картину поражений, наиболее близкую к соответствующему заболеванию человека, и характеризоваться высокой воспроизводимостью результатов при заражении животных данного вида, веса и пола. Такое моделирование не всегда оказывается успешным. У животных в клинико-функциональном и анатомическом плане нередко развивается заболевание, напоминающее соответствующее страдание человека. Так, паратифозная инфекция мышей, крыс, кроликов и обезьян, зараженных энтерально, имеет достаточно выраженное сходство с тифозными формами сальмонеллезов человека. Кролики, морские свинки легко заболевают при экспериментальном заражении возбудителями сыпного тифа, сибирской язвы и туберкулеза. Естественно, успешно воспроизводится у животных ряд зоонозов (см.), опасных для человека (чума, туляремия, лептоспироз, листериоз, бруцеллез). Однако значительно чаще у животных удается вызвать лишь отдельные фазовые проявления клин, и морфол, картины, типичной для инфекционного процесса у человека, или их различные комбинации. Поэтому для более полного представления о патогенезе болезни зачастую применяются как различные методы введения ее возбудителя животным одного вида, так и заражение лабораторных животных, относящихся к нескольким видам. Напр., при моделировании шигеллезной инфекции используются морские свинки, кошки, мыши и кролики. Заражение осуществляют на слизистых оболочках конъюнктивы, мочевого пузыря, энтерально, интраназально или в петли кишок. Естественной биол, моделью признаны обезьяны, которые заболевают не только при энтеральном экспериментальном заражении, но и спонтанно в условиях неволи.

При поиске путей создания моделей экспериментальной инфекции большое значение принадлежит изучению так наз. спонтанных и негативных моделей. Спонтанные модели некоторых болезней человека выбираются из числа известных в смежных науках — зоологии, биологии, ветеринарии. Так, описаны дизентерия у медведей, сальмонеллезы и грипп у свиней, хрон, синегнойная инфекция мочеполовых путей у быков, хрон, туберкулез у полевок и обезьян, проказа у крыс. Они длительно существуют как «эксперименты в природе», случайно приобретая научное значение. При изучении влияния на макроорганизм кортикостероидов, иммунодепрессантов у крыс постоянно наблюдается гематогенная стафилококковая инфекция с восходящим пиелонефритом. Под влиянием антибиотиков у морских свинок, хомяков развиваются энтериты. У крыс, зараженных опухолевыми клетками, легко воспроизводится столбняк. У лабораторных животных на фоне ожоговой болезни спонтанно возникает инфекционный процесс, вызываемый стафилококком, синегнойной палочкой, эшерихиями и протеем.

Иногда введение микроорганизмов животным не сопровождается развитием И. Оказалось, такое моделирование тоже имеет научное значение; такие «негативные» модели могут быть использованы для изучения механизмов элиминации возбудителя, ареактивности к действию токсинов и других явлений естественного (видового) иммунитета. Установлено, что не только видовая резистентность, но и способность к формированию активного иммунитета генетически детерминирована. Соответствующие данные впервые были получены в наблюдениях за моно- и дизиготными близнецами; однако это положение существенно уточнено при моделировании процессов инфекции и иммунитета на животных чистых линий, особенно на мышах.

Воспроизведение экспериментальной инфекции имеет важное значение и для оценки лечебно-профилактических препаратов. В опытах так наз. активной (вакцины) и пассивной (иммунные сыворотки) защиты лабораторных животных изучается безвредность, антигенность и иммуногенность препаратов. При этом оценка безвредности ведется не только по эффекту гибели или выживания животных; регистрируется также комплекс нарушений их общего состояния (вес тела, температурная реакция, клин, проявления интоксикации или инфекции) и изменений на месте введения препаратов (отек, гиперемия, инфильтраты, некрозы), а также развитие явлений сенсибилизации и аутоиммунных процессов.

При апробации профилактических препаратов, особенно живых вакцин, обязательно проводят изучение патоморфологических изменений у привитых ими животных. В частности, определяют распространение вакцинных штаммов и их антигенов в различных органах, а также наличие специфических, типичных для данного инфекционного процесса у человека и неспецифических нарушений в морфологии органов и тканей.

Библиография: Вершигора А. Е. Основы иммунологии, Кисе, 1975, библиогр.; Гамалея Н. Ф. Инфекция и иммунитет, М.—Л., 1939; Громашевский Л. В. Общая эпидемиология М., 1965; Давыдовский И. В. Проблемы причинности в медицине М., 1962; Д’Эрелль Ф. Бактериофаг и феномен выздоровления, Тифлис, 1935; Жданов В. М. Эволюция заразных болезней человека, М., 1964; Заболотный Д. К. Избранные труды, т. 1—2, Киев, 1956—1957; Здродовский П. Ф. Проблемы инфекции, иммунитета и аллергии, М., 1969, библиогр.; Зильбер Л. А. Основы иммунологии с. 20, М., 1958; Лебедева М. Н. Микробиология, М., 1969; Мечников И. И. Академическое собрание сочинений, т. 8, М., 1953; Петровская В. Г. Проблема вирулентности бактерий, Л., 1967, библиогр.; Сергеев Г. А. Биоритмы и биосфера, М., 1976, библиогр.; Скримшоу H. С., Тейлор К. Э. и Гордон Д. Э. Взаимодействие питания и инфекции, пер. с англ., с. 58, М., 1971; Став ский В. Н. и Фомичев Ю. Антагонистические взаимоотношения между колициногенными и неколициногенными Shigella и Escherichia в опытах in vitro и in vivo, Вестн. АН БССР, т. 3, с. 111, 1969; Тимаков В. Д. Микробиология, М., 1973.

А. А. Сумароков, 3. М. Андреева, H. М. Никитюк, Л. И. Павлова, Р. Г. Шепилова.