6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Основы_медицинской_реабилитологии_Медведев_А_С_2010
.pdfБактерии крупнее вирусов, и большинство из них можно изучать с помощью светового микроскопа. Они представляют со бой примитивные клетки, относимые к Procariotae, включающему истинные бактерии и сине-зеленые водоросли. Прокариотная клетка меньше эукариотной, имеет менее выраженную специализацию органоидов, ДНК в ней не окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Рибосомы бактерий меньше, чем у эукариот. В отличие от вирусов бактерии имеют как ДНК, так и РНК. Они размножаются не половым путем – посредством бинарного деления. Большинство патогенных бактерий способно покрывать свои энергетические и метаболические потребности, расщепляя различные субстраты. Такие виды можно выращивать на синтетических средах. Некоторые бактерии, однако, не обладают способностью продуцировать важные метаболиты, поэтому они должны поступать извне; экзогенные (внешние) источники включают среду культи вирования, сопутствующие бактерии (продуцирующие различные факторы роста) или инфицированные клетки (если бактерии – внутриклеточные паразиты).
Грибы крупнее бактерий и имеют более сложную клеточную структуру, а также четко ограниченное ядро (эукариоты); в эволюционном плане они по ряду признаков (наличие клеточной стенки, вакуолей с клеточным соком, неспособность к перемещению) близки к растениям, но при этом не содержат фотосинтетических пигментов. Подобно прочим эукариотическим организмам, генетический материал грибов отделен от цитоплазмы ядерной мембраной. Дрожжевые грибы образуют отдельные овальные клетки, плесневые грибы формируют нитеподобные структуры – гифы. Грибы размножаются половым путем (соприкосновение веточек грибницы, несущей специализированные клет ки) и бесполым (вегетативным – образуются специализированные репродуктивные структуры – споры). Большинство патогенных грибов существуют в окружающей среде как природные сапрофиты, и инфицирование человека, по-видимому, не являет ся необходимым для их жизненного цикла. С другой стороны, важ ные с медицинской точки зрения дрожжи Candida часто обнару-
261
живают в составе естественной кишечной микрофлоры. Определенные виды грибов, конкурирующие с бактериями за источники питания, продуцируют продукты метаболизма, угнетающие их жизнедеятельность; эти продукты известны как антибиотики, некоторые из них нашли применение в качестве лекарственных средств.
Паразитические простейшие – микроскопические однокле-
точные организмы, представляющие крайний случай антагонистического симбиоза эукариотов в отношении партнера-«хозяина». В зависимости от времени паразитирования различают временный и постоянный паразитизм. Если жизненный цикл паразита включает чередование сапрофитического и паразитического обра за жизни, его называют факультативным паразитом, если он лишен возможности существовать вне макроорганизма, его обозна чают термином «облигатный паразит». Паразитические простей шие представлены разнообразными организмами, способными вызывать различные острые и хронические заболевания. Многие паразиты претерпевают сложный жизненный цикл, затрагивающий различные виды «хозяев», в том числе и человека.
Паразитические черви (гельминты) – многоклеточные орга низмы, размеры которых варьируют от микроскопических до не скольких метров. Общие принципы паразитирования весьма схо жи с таковыми у простейших. Основные отличия: более сложный жизненный цикл, нередко с наличием нескольких промежуточных «хозяев» и способность к свободному обитанию промежуточных стадий паразита в окружающей среде.
Членистоногие-эктопаразиты способны вызывать инфекцион ные заболевания у человека, например чесоточные клещи и вши. Наносимые ими поражения локализованы лишь на уровне кожных покровов, что выделяет их в особую группу инфекционных агентов.
По степени влияния на организм человека и прежде всего по возможности инициировать инфекционное заболевание микро-
организмы подразделяют на патогенные, условно-патогенные,
непатогенные. Патогенность определяется наличием у микроорганизмов:
262
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
1)приспособлений, обеспечивающих или облегчающих проникновение возбудителя во внутреннюю среду организма и распространение в ней лизисных ферментов (гиалуронидаза, муциназа), жгутиков (холерный вибрион), ундулирующей мембраны (спирохеты, некоторые простейшие);
2)приспособлений, предохраняющих его от защитных механизмов организма «хозяина»: капсул, которые механически защищают от фагоцитоза (возбудители сибирской язвы, гонореи, туберкулеза), веществ, угнетающих фагоцитоз в различных его стадиях (каталаза стафилококка тормозит процесс переваривания возбудителя в фагоците);
3)токсинов, способных прямо повреждать ткани организма «хозяина»:
экзотоксинов – секреторных продуктов обычно белковой при роды с ферментативной активностью. Нередко они служат единст венным фактором вирулентности микроорганизма и ответственны за клинические проявления инфекции (например, энтеротоксины вызывают диарею, нейротоксины – параличи и другие неврологи ческие синдромы). Высокая токсичность экзотоксинов обусловлена сходством структуры их фрагментов со строением субъединиц гормонов, ферментов или нейромедиаторов. Поэтому экзотоксины проявляют свойства антиметаболитов, блокируя функциональную активность естественных аналогов. Они имеют выраженную иммуногенность и вызывают образование специфических нейтрализующих антител (антитоксины);
эндотоксинов, представленных липидными и полисахаридны ми остатками, высвобождающимися при гибели бактериальной клетки. Их биологический механизм сродни медиаторам воспаления. Эндотоксинемия обычно сопровождается лихорадкой, обусловленной выбросом эндогенных пирогенов из гранулоцитов и моноцитов. При попадании значительного количества токсинов в кровоток возможен эндотоксиновый шок, обычно заканчивающийся смертью больного. Бактериальные эндотоксины имеют сравнительно слабый иммуногенный эффект, а иммунные сыворотки не способны полностью блокировать их токсическое действие.
263
Некоторые бактерии могут одновременно синтезировать экзо токсины и выделять при их гибели эндотоксины, например токсигенные Escherichia coli и холерные вибрионы.
Изменение свойств возбудителя в современных условиях.
Важным аспектом влияния окружающей среды на инфекционный процесс является ускорение генетической изменчивости некоторых возбудителей инфекционных болезней. Темпы эволюции ряда микроорганизмов, в том числе и патогенных, в последнее время существенно возрастают вследствие стремительного роста городов и увеличения интенсивности коммуникативного общения и миграции. Все это предопределяет не только увеличе ние скорости распространения ряда инфекций, но и более интен сивную изменчивость возбудителей.
Повальное увлечение химиотерапией привело к значительному возрастанию устойчивости микроорганизмов к антибиотикам. Особенно высокая устойчивость присуща так называемым внутригоспитальным штаммам. Более того, за последние годы отмечено появление антибиотикозависимых штаммов возбудителей, растущих на питательных средах лишь при добавлении антибиотиков. Темпы приобретения устойчивости к антибиотикам у различных микроорганизмов неодинаковы. Так, шигеллы очень быстро приобретают резистентность к большому числу препаратов, тогда как другой представитель возбудителей кишечных инфекций – холерный вибрион, несмотря на довольно широкое применение в очагах холеры антибиотиков, остается к ним чувствительным. Приобретение устойчивости микроорганизмов следует рассматривать как приспособительный акт, обес печивающий сохранение возбудителя как биологического вида в природе. Тотальное применение антибиотиков широкого спект ра способствует более быстрым темпам изменения свойств возбудителя, селекции вирулентных штаммов среди микробов, отно сящихся к факультативным паразитам. Создается как бы «порочный круг», в результате чего формируются штаммы, обладающие селективными преимуществами.
Современные техногенно-антропогенные условия могут способствовать изменению и антигенных характеристик микроорга
264
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
низма. Например, появление новых разновидностей вируса грип па А, с одной стороны, связано с тем, что вирус «черпает» новые качества из генофонда вирусов животных, но, с другой стороны, движущей силой его изменчивости, видимо, является иммунитет, вернее, «пассирование» возбудителя через частично иммунные организмы. Легкость передачи гриппозной инфекции приводит к быстрому вовлечению в эпидемический процесс большинства населения, приобретающего после заболевания состояние невосприимчивости. Однако состояние иммунитета при гриппе непродолжительно: через 1–2 года значительная часть переболевших постепенно утрачивают его. Пассируясь в коллективах через частично иммунные организмы и находясь под давлением специфических антител, вирус, обладающий высокой экологиче ской пластичностью, изменяет свои свойства. Циркуляция новых антигенных вариантов, иммунитет к которым на первых порах у населения отсутствует, идет необычайно интенсивно. Все выше изложенное свидетельствует об отчетливом влиянии окружающей среды на основные движущие силы эпидемического процесса: ускорение темпов изменчивости возбудителей и интенсификацию механизма передачи.
Инфекционный процесс – совокупность физиологических (адаптационных) и патофизиологических реакций организма, ко торые развиваются в результате взаимодействия с возбудителем и обычно сопровождаются нарушениями гомеостаза и физиологических функций. Наиболее часто используется следующая классификация инфекций:
Очаговые инфекции – локализованы в местном очаге и не распространяются за его пределы.
Генерализованные инфекции – возбудитель диссеминирует по лимфатическим путям и через кровоток (бактериемия, септицемия, сепсис); обычно развиваются при нарушении баланса меж ду макро- и микроорганизмами.
Аутоинфекции – разновидность эндогенных инфекций, возникающих в результате их распространения из одного очага в дру гой. Условно-патогенные микроорганизмы обнаруживают как в окружающей среде, так и в составе нормальной микрофлоры;
265
для здоровых индивидуумов безвредны, но могут вызывать эндо генные инфекции у пациентов с иммунодефицитами, а также у здоровых лиц после проникновения в органы и ткани, где их существование обычно исключено (например, в результате травмы или хирургического вмешательства).
Зоонозы – заболевания, вызванные микроорганизмами, патогенными только для животных, но все же способными стать причиной заболевания человека, контактировавшего с зараженными животным или продуктами их жизнедеятельности. Подоб ные заболевания обозначают как антропозоонозы.
Сапронозы – инфекции, развивающиеся после попадания сво бодноживущих бактерий или грибов в организм человека с объек тов окружающей среды (например, при имплантации в рану).
Поражения,вызванныеоднимвидоммикроорганизмов,извест ны как моноинфекции, вызванные группой патогенов – как смешанные инфекции, или миксты; последние протекают значитель но тяжелее.
5.2. Механизмы взаимодействия и защиты организма от биофакторов
В ходе эволюции живые организмы приобрели способность формировать саногенетические защитные программы, индивидуально адаптированные к виду патогенного агента, а при необ ходимости – активировать архивированные программы, интенсивно их реализуя. Эта система располагает сенсорными функциями, памятью о предыдущих воздействиях и обучаемостью. В силу последнего свойства повторные ответы на тот же самый патоген отличаются от первичных ответов мощностью и скоростью реализации. Речь идет об иммунной системе.
Основу как наследственного, так и приобретенного иммунитета составляют молекулярные, клеточные, тканевые и системные реакции организма на чужеродные вещества-антигены. Их можно условно сгруппировать в несколько эшелонов защиты.
Первый эшелон, наиболее эволюционно древний, представляет собой барьер из наружных покровов – кожи и слизистых. Чтобы спровоцировать болезнь, возбудитель должен выполнить по мень
266
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
шей мере два условия – закрепиться в тканях и размножиться в зоне фиксации. Совокупность этих явлений называется колонизацией. От того, насколько быстро она произошла, зависит даль нейшее развитие инфекции. Почти все инфекции начинаются с эпителия слизистых оболочек. Неповрежденная кожа служит непроницаемым барьером для большинства микробов, а секретируемые ею продукты (молочная кислота, жирные кислоты) действуют бактерицидно, обеспечивая способность самоочищения (показатель, который некоторые ученые не без основания предлагают считать одним из критериев здоровья). Поэтому путь через кожу многим микробам обеспечивают кровососущие насекомые (блохи, клещи, комары и др.). Устойчивость эпителия к заселению микробами определяется тремя главными факторами. Во-первых, отсутствием участков, на которых может закрепиться возбудитель. Его фиксация, именуемая адгезией, во многом достигается благодаря взаимодействию рецепторов микроорганизмов с клетками «хозяина». Если этого не происходит, то микроб быстро удаляется, не успев размножиться и нанести вред. Такая невосприимчивость является истинно конституциональной, так как отражает врожденные особенности клеточных струк тур покровных каней. Однако такое бывает нечасто, и среди много образия молекулярных конфигураций клеточных мембран почти всегда найдется подходящее место для колонизации микроорганизмов. Например, возбудители дизентерии должны пройти через весь пищеварительный тракт, и лишь в толстом кишечнике находятся подходящие условия для фиксации и размножения инфекционного агента. Таким образом, каждая инфекция имеет специфические входные ворота. Вирусы полиомиелита проникают через пищеварительный тракт, а возбудители гриппа внед ряются в эпителиальные клетки верхних дыхательных путей. Некоторые патогенные микробы не покидают места привычной локализации, вызывая отравление сильно действующими ядами – токсинами. Классический пример – дифтерия. Ее развитие целиком определяет токсин, который выделяется дифтерийной палочкой, колонизирующей эпителий носоглотки, при этом сам микроб остается неподвижным.
267
Если микроб оседает в неподходящей среде, его патогенность может быть сведена к нулю. Например, находящиеся в кишечнике возбудители столбняка и газовой гангрены безвредны, так как не выделяют токсинов. Пневмококки населяют носоглотку большинства здоровых людей, но лишь при попадании в легкие они становятся возбудителями пневмонии.
Второй механизм колонизационной резистентности – барьер, создаваемый микробами-сапрофитами. В этом случае имеет место конкуренция за центры колонизации «хозяина». Постоянно живущие микробы создают вокруг себя обстановку «нетерпи мости», выделяя бактерицидные вещества, поражающие другие, вновь оседающие микроорганизмы. Ингибиторы колонизации действуют неодинаково: конкурируют за клеточные рецепторы, меняют их структуру, блокируют адгезивные факторы бактерий. Антиколонизационные механизмы, действующие на разных участ ках слизистой оболочки, также неодинаковы, но они всегда работают вместе и в конечном итоге определяют своеобразие мик рофлоры. Даже в ротовой полости различные участки слизистой колонизированы по-разному. Самостоятельные антиколонизационные факторы содержат желчь, пищеварительные соки тонкого кишечника. Кроме того, они постоянно тонизируют иммун ные механизмы «хозяина». Ослабление противоинфекционной защиты – одно из проявлений дисбактериозов (нарушения качественного и количественного состава нормальной микрофлоры).
Третий механизм заключается в выработке секретов специа лизированных железистых органов (слюнных, слезных и др.)
имножества секуреторных клеток в слизистых оболочках. Так, например, на 1 см2 слизистой носа открывается около 150 желез, которые постоянно выделяют секрет на поверхность эпителия. Типичными секретами слизистых оболочек являются лизоцим
исистема пероксидазы, растворяющие бактерии путем разрушения ихклеточнойстенки.Книмдобавляютсяантитела(иммуноглобу лины А), вырабатываемые лимфоидными элементами слизистых оболочек и стабилизируемые компонентами слизистого секрета.
Барьером служит и мерцательный эпителий, выстилающий значительную часть дыхательного и мочеполового трактов. Ко-
268
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
лебанием своих ресничек он выталкивает микробы, препятствуя их продвижению и закреплению. Кстати, и сама слизь выполняет механические функции, отмывая поверхность эпителия от чужеродных объектов. Этим отчасти объясняется стерильность легких, которые, несмотря на огромный воздухообмен, не содержат микробов . Совокупность перечисленных механизмов образует систему защиты, которая называется секреторно-слизистым иммунитетом.
Механизмам колонизационной резистентности противостоят разнообразие и изменчивость микробов. Среди них есть выживающие в самых неподходящих условиях. Даже слизистая желудка, которая выделяет соляную кислоту и активные протеазы, содержит небольшое количество бактерий. Для преодоления барьера кожи и слизистых оболочек микроорганизмы обладают приспособлениями, которые способны не только противостоять защитным механизмам организма, но и активно на них воздейст вовать. Иногда результатом их действия становится местное повреждение покровного эпителия. Если защитные механизмы орга низма преобладают – процесс прерывается. В случае появления повреждения запускается направленная на локализацию патогенного агента универсальная саногенетическая программа – воспаление. Диалектика воспалительной реакции в известном смысле «жестока» – пожертвовать частью, чтобы сохранить целое. Не дифференцируя ткани по их жизненной значимости, воспалительный процесс развивается везде, где нарушен гомеостаз. Так возникают абсцессы легкого, печени, мозга. Однако по обще биологическим меркам – это оборонительная реакция, нацеленная на ликвидацию патогенного агента. Современная медицина располагает средствами, способными подавить или ослабить вос палительный процесс. Но следует помнить, что ликвидировать воспаление, не уничтожив его причины, значит увеличить его опасность.
Чтобы попасть в кровь, патогенное начало должно преодолеть барьер из лимфатических узлов, располагающихся по ходу лимфатических сосудов. Здесь много макрофагов, которые, занимая стратегически выгодную позицию в маргинальных и дру-
269
гих синусах, извлекают из лимфы чужеродные частицы. В самой тканевой жидкости находится комплемент, антитела и другие компоненты плазменного транссудата, которые обладают прямой антимикробной активностью или усиливают реакции мак рофагов, выступая в роли опсонинов.
В случае проникновения в циркуляторное кровяное русло микроорганизм сталкивается со вторым эшелоном защиты. Преж де всего, сама кровь – неблагоприятная среда для размножения бактерий. Антимикробные свойства крови и ее жидкой части, сыворотки, гораздо выше, чем у секретов слизистых оболочек. Здесь кроме лизоцима, лактоферрина и бета-лизинов действует система комплемента. Она функционирует и в тканях, где оседают уцелевшие микробы. Немалое защитное значение имеют клеточные элементы, выстилающие кровеносные капилляры. К ним следует отнести клетки эндотелия и особый класс фиксированных макрофагов, встроенных в стенку кровеносных капилляров и выступающих навстречу току крови, откуда они буквально «вы лавливают» все лишнее, включая попавшие туда микробы. Таких макрофагов больше всего в печени, где они к тому же отличаются наибольшей активностью. Это клетки Купфера печеночных синусоидов, которые относятся к макрофагам-резидентам. Они захватывают и уничтожают проплывающие мимо них чужеродные частицы. Как макрофаги-резиденты, так и эндотелий капилляров не просто задерживают микроб, но и синтезируют цитокины – вещества, подключающие к защитной реакции циркулирующие в крови лейкоциты. Помимо клеток Купфера во вто рой эшелон защиты входят клетки селезенки, кожи, легких, кост ного мозга и ЦНС.
Третий эшелон защиты – мобильные, или блуждающие, фагоциты, которые, «патрулируя» межклеточное пространство, вы искивают чужеродные агенты. К мобильному пулу относятся полиморфноядерные лейкоциты и моноциты крови, которые, попадая в ткань, превращаются в макрофаги. Защитные функции фагоцитов зависят от их активности. Стимулированные фагоциты не только быстрее «расправляются» с микробами, но и энергичнее «подключают» к реализации иммунных функций лимфо
270
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/