Понятие о микробиологии иммунологии и эпидемиологии

Микробиология – это наука, изучающая жизнь и развитие живых микроорганизмов (микробов). Микроорганизмы – самостоятельная обширная группа одноклеточных организмов, связанных по своему происхождению с растительным и животным миром.

Среди выдающихся ученых-микробиологов можно выделить Л. Пастера, Р. Коха, И.И. Мечникова, Д.И. Ивановского. Микроорганизмы включают в себя многочисленные и разнообразные виды полезных и вредных микробов. Многие виды микробов стали паразитами – микроорганизмами, приспособившимися к жизни за счет другого живого организма. Они являются возбудителями инфекционных болезней людей, животных и растений. Такие микроорганизмы называются патогенными. Патогенность – это способность микроорганизмов при заражении вызывать определенную болезнь, свойственную только данному возбудителю.

Существуют и условно патогенные организмы, которые постоянно обитают внутри живого организма, не причиняя ему вреда. Их патогенное действие проявляется только при изменении условий обитания и снижении защитных сил организма, вызванном различными факторами. В этих случаях они могут проявить свои патогенные свойства и вызвать соответствующие заболевания.

Клетка бактерии состоит из следующих элементов: обо лочка, протоплазма, ядерная субстанция. У некоторых бактерий из наружного слоя оболочки формируются капсулы. Патогенные бактерии способны образовывать капсулу, только находясь в организме человека или животного. Образование капсулы – это защитная реакция бактерии. Бактерия внутри капсулы устойчива к действию антител.

Многие бактерии обладают активной подвижностью. Подвижными являются все спириллы и вибрионы. Подвижностью характеризуются и многие виды палочковидных бактерий. Кокки неподвижны, за исключением единичных видов. Подвижность бактерий осуществляется при помощи жгути ков – тонких нитей, иногда спиралеобразно извитых.

У некоторых патогенных микробов при определенных внешних воздействиях можно достигнуть ослабления или даже потери болезнетворных свойств. Однако при этом способность их при введении человеку вызывать невосприимчивость к заболеванию, или иммунитет, сохраняется. Указанное положение легло в основу получения живых ослабленных вакцин, которые нашли широкое применение в профилактике заболеваемости с помощью прививок.

Для распознавания и изучения особенностей различных видов микробов пользуются посевом их на искусственные питательные среды, которые готовят в лабораториях. Патогенные микробы растут лучше, если питательные среды по составу полнее воспроизводят условия их питания в живом организме.

В отличие от сапрофитов внешняя среда является неблагоприятной для патогенных микробов. Наиболее мощный фактор воздействия на микроорганизмы – температура окружающей среды. Многие микроорганизмы погибают уже при температуре 60 °С, а при более высокой температуре это происходит еще быстрее. Наибольшей устойчивостью к изменениям температуры внешней среды обладают споры микробов.

Некоторые виды патогенных микроорганизмов в процессе жизнедеятельности выделяют особые ядовитые продукты – токсины. Микробные токсины значительно влияют на ход инфекционной болезни, а при некоторых болезнях они играют основную роль (ботулизм, дифтерия, столбняк). После обезвреживания экзотоксинов (формалином и высокой температурой) их называют анатоксинами. Анатоксины применяются для прививок с целью создания невосприимчивости к некоторым инфекционным заболеваниям, таким как столбняк, дифтерия, ботулизм.

Эпидемиология изучает закономерности возникновения и распространения заразных болезней в человеческом обществе и использует данные своих теоретических выводов и обобщений для предупреждения и борьбы с ними.

Возникновение инфекционных заболеваний всегда обусловлено заражением, проникновением в организм человека тех или других патогенных микробов, от видовой принадлежности которых зависят специфичность клинического проявления болезни и ее исход. Для того чтобы произошло заражение, должен быть источник инфекции. Источником инфекции является тот объект, который служит местом естественного пребывания и размножения возбудителей, в котором идет процесс естественного накопления заразного начала и из которого возбудитель может тем или иным путем заражать здоровых людей (Л.В. Громашевский).

Первый закон эпидемиологии гласит: источником заразного начала является зараженный (больной и бактерионоситель) организм человека или животного. Для распространения заболевания необходимо наличие определенного механизма его передачи. Для того чтобы перейти из одного организма в другой, возбудитель (паразит) должен оставить организм своего хозяина и выйти во внешнюю среду. Только при условии перемещения во внешней среде возбудитель попадает в другой организм, в случае внедрения его в благоприятную среду обитания происходят заражение и возникновение заболевания.

Инфекционный процесс представляет собой совокупность физиологических защитных и патологических реакций, возникающих в определенных условиях внешней среды в ответ на воздействие патогенных микробов.

Иммунология – это наука, изучающая способность организма человека противостоять деятельности патогенных микроорганизмов и бороться с ними. Соответственно, иммунитет – невосприимчивость организма к заразному началу или какому-либо чужеродному для организма веществу.

Врожденный иммунитет обусловлен биологическими особенностями вида и передается по наследству, благодаря чему животные или человек становятся невосприимчивыми к определенным инфекциям. Приобретенный иммунитет не является врожденным. Он приобретается организмом в течение его индивидуальной жизни, после перенесенного заболевания, либо искусственно, путем вакцинации (прививок). Такой иммунитет называют активным.

Активный иммунитет возникает через 2–3 недели после заболевания или вакцинации и держится 1–2 года и больше. Приобретенный иммунитет может быть обусловлен и передачей антител плацентарным путем от матери к плоду (к дифтерии, скарлатине и др.), т. е. пассивным путем. Длительность такого естественного пассивного иммунитета невелика (обычно несколько месяцев).

Пассивный иммунитет образуется и при введении сыворотки переболевших или вакцинированных людей и животных. В этом случае человек получает также готовые защитные или иммунные вещества, но сам не участвует в их выработке. Продолжительность такого иммунитета не более 3–4 недель.

Кожа и слизистые оболочки, особенно у взрослых людей, выполняют роль барьера, защищающего организм от внедрения посторонних микробов. Механическая функция барьера дополняется выделением ими различных веществ, губительно действующих на микробы. В коже, слизистых оболочках верхних дыхательных путей, конъюнктиве, мокроте, слюне, перитонеальной жидкости, плазме и сыворотке крови, лейкоцитах, материнском молоке и других тканях и органах содержится особое ферментативное вещество, которое губительно влияет на многие микробы или задерживает размножение их. Оно называется лизоцимом. В наибольшей концентрации лизоцим содержится в слезах и хрящах. Многие микробы, попавшие в желудок, погибают под действием высокой кислотности желудочного сока. Однако при значительной концентрации бактерий кожные и слизистые барьеры могут оказаться недостаточными для защиты от внедрения патогенных возбудителей, и начинает проявлять свое действие более мощный механизм защиты специфического порядка – фагоцитоз и антитела.

Подвижными макрофагами являются моноциты крови, большие лимфоциты лимфатических узлов и селезенки, а также клетки, находящиеся в рыхлой соединительной ткани, называемые полибластами, гистиоцитами и пр. Фиксированные макрофаги – это клетки стенок сосудов, печени, костного мозга. Вместе с подвижными макрофагами они объединяются под общим названием ретикулоэндотелиальной системы.

Антигены – тела, способные вызывать в организме образование специфических антител и вступать с ними в различные соединения. К ним относятся различные вещества белковой природы, смеси белков с другими веществами (липоиды, углеводы), токсины, сыворотки, микробы, клетки животных и растений и другие безвредные для него вещества. Применительно к инфекциям наиболее важное значение имеют антигены микробов. Бактериальные клетки содержат целый комплекс разнообразных антигенов как полноценной белковой природы, так и гаптенов – углеводов и липоидов.

Антитела – это микроорганизмы, вырабатываемые в ответ на раздражение специфическими антигенами при инфекционных заболеваниях, а также при иммунизации микробами и их токсинами. Антитела обладают строгой специфичностью. При взаимодействии с антигеном, изменяя состояние и структуру их, они обезвреживают последние, в связи с чем их называют защитными иммунными телами.

Вакцины представляют собой препараты, состоящие из убитых или ослабленных возбудителей (соответственно, убитые или живые вакцины), а также из продуктов жизнедеятельности микробов – токсинов, которые применяются в обезвреженном состоянии и называются анатоксинами. Вакцины вводятся в организм человека для вырабатывания искусственного иммунитета.

Кроме активной иммунизации, в качестве средств специфической профилактики применяют сыворотку, а также гамма-глобулин сывороток искусственно иммунизированных животных и людей, перенесших инфекционные заболевания. Такие препараты содержат готовые антитела. Вызываемый при этом пассивный иммунитет бывает непродолжительным (2–3 недели), в связи с чем метод пассивной иммунизации чаще применяется тогда, когда заражение наступило или подозревается.

Значение предохранительных прививок сводится к более или менее резкому снижению заболеваемости среди привитых по сравнению с непривитыми, а в случае заболеваний привитых – к более легкому течению болезни и, следовательно, снижению летальности. Таким образом, хотя иммунитет, вызываемый прививками, не является абсолютным, снижение заболеваемости, достигаемое в результате отдельных способов иммунизации, всегда является крупным и ценным достижением в борьбе с инфекциями.