Основы учения об инфекции и иммунитете
ОСНОВЫ УЧЕНИЯ ОБ ИНФЕКЦИИ
В глубокой древности люди замечали контагиозность таких болезней, как оспа, холера, чума, и использовали искусственное заражение в целях легкого переболевания и формирования невосприимчивости к этим болезням в дальнейшем. В Африке с доисторических времен некоторые племена применяли «штрихование» по сагиттальной линии лба крупного рогатого скота кинжалом, смоченным плевральной жидкостью павшего от перипневмонии животного.
Возникновение заразных болезней Гиппократ (470—380 гг. до н.э.) связывал с особыми испарениями — «миазмами». Около полутора тысячелетий господствовала его теория заражения загнившей дождевой водой. В 1546 г. Фрокасторо выдвинул учение о контагии (заразе). Это учение гласило, что заразные болезни распространяются путем передачи «контагии» от больного к здоровому организму при соприкосновении или через воду, корм, воздух. Гипотеза Фрокасторо подтверждена после открытия микроскопа, затем микроорганизмов и, наконец, болезнетворных микроорганизмов Л. Пастером и Р. Кохом.
Всем ученым казалось, что вопрос о причине возникновения и распространения инфекционных болезней решен, поэтому большинство практиков на заре открытия основных возбудителей инфекционных болезней были склонны видеть причиной инфекционных болезней лишь микробов.
Методически важным моментом в понимании причинности инфекций является полное представление о роли возбудителя в возникновении болезней. В наиболее упрощенной схеме возбудитель выступает в роли причины инфекций. В конце XIX в. бурное развитие микробиологии и возможность в большинстве случаев выделить живого возбудителя привели к признанию микроба безусловной и единственной причиной инфекции. Возникло научное направление — монокаузализм. В дальнейшем под действием новых данных выяснилось, что не всякое заражение вызывает заболевание. Зародилось и получило признание новое учение кондиционализм. Подтверждением жизненности этого учения служит факт бессимптомного носительства патогенных микробов при многих инфекциях. Чтобы объективно решить вопрос о причастности того или иного возбудителя к развитию инфекции, необходимо глубоко изучить специфический характер его взаимодействия с организмом, находящимся в меняющихся условиях среды.
Обнаруживая несоответствие между признанием патогенного микроба причиной инфекционной болезни и неспособностью этой причины самостоятельно обусловить во всех случаях возникновение заболевания, некоторые исследователи сделали вывод о необходимости комплекса условий, совместное действие которых может вызвать соответствующие следствия. В этом комплексе условий выделяется главное, которое и признается причиной. Признать эту гипотезу верной сложно, так как выделение главного осуществляется исследователем и носит субъективный характер. Любое условие само по себе не вызывает болезни и не может быть причиной заболевания. Причина, на наш взгляд, — взаимодействие многих слагаемых, но прежде всего двух: патогенного микроорганизма и реактивной системы макроорганизма. Это взаимодействие протекает в условиях внутренней среды. Крайней степенью проявления взаимодействия является инфекционное заболевание.
Рассмотрим три примера взаимодействия.
- 1. Нередки случаи, когда выделение патогенного возбудителя из организма больного животного служит почти безусловным основанием для постановки диагноза в соответствии с видом обнаруженного микроба даже при отсутствии характерных клинических признаков.
- 2. Есть случаи выделения двух или более возбудителей болезней из одного организма. Данные бактериологического, серологического, вирусологического исследований отражают широту распространения возбудителей.
- 3. Аллергическая и серологическая диагностика также не отражает причинно-следственной взаимосвязи, и при ряде инфекций следует устанавливать диагноз не по наличию антител, а по степени возрастания титра антител при выявлении характерных клинических признаков.
Напрашивается вывод: для объективного решения вопроса о причастности того или иного возбудителя к развитию патологического процесса необходимо более глубоко изучить специфический характер его взаимодействия с организмом, пользуясь по возможности большим числом объективных показателей (клинических, гематологических, иммунологических, биохимических и др.).
Преувеличение этиологической роли возбудителя, его отождествление с причиной инфекции привело к переоценке значения ряда лечебных средств и противоэпизоотических мер (дезинфекция), направленных главным образом на возбудителя. Но эти меры не могут заменить целесообразных воздействий на резистентность организма.
Примеры показывают, что односторонние научные концепции причинности, влияя на мировоззрение ученых и практиков, приводят к абсолютизации отдельных патогенетических факторов в возникновении инфекции и недооценке других.
Для конкретного и объективного понимания сущности возникновения инфекционных болезней необходимо рассмотреть способность микроба вызывать заболевание и способность макроорганизма противостоять заражению во взаимодействии.
Инфекция (от лат. т/есеге) означает отравлять, заражать или йфсю — вделываю, вношу что-либо извне, заражаю. Смысл слова «инфекция» различен. В одном случае под инфекцией понимают заразное начало, т.е. возбудителя, а в другом — это слово употребляется как синоним понятия «заражение, или заразная болезнь». Чаще всего слово «инфекция» употребляется для обозначения заражения и инфекционной болезни.
Инфекция — эволюционно сложившееся взаимодействие паразита и хозяина, проявляющееся в форме заболевания или заразоноси- тельства (персистенции) в конкретных условиях окружающей среды. Инфекция — частный случай паразитизма, широко распространенный в мире растений, животных, микроорганизмов.
Инфекционные болезни имеют следующие отличительные особенности:
- 1) причина — живой возбудитель;
- 2) наличие инкубационного периода, который зависит от вида микроба, вирулентности, дозы, чувствительности макроорганизма. Это период времени от проникновения возбудителя в организм хозяина, его размножения и накопления до предела, обусловливающего болезнетворное действие на его организм (длится от нескольких часов до нескольких месяцев);
- 3) заразительность, т.е. способность возбудителя передаваться от больного животного здоровому (есть исключения — столбняк, злокачественный отек);
- 4) специфические реакции организма, т.е. образование антител или толерантность (отсутствие иммунного ответа);
- 5) невосприимчивость после переболевания.
Эти особенности наблюдаются при многих болезнях: сибирской язве, эмфизематозном карбункуле, столбняке, туберкулезе и др. Учитывая изложенное, следует заметить, что инфекция — явление сложное не только в частном случае с одним макроорганизмом, но и в эволюционном плане.
Проблемы инфекции давно привлекают ученых, большинство которых рассматривают инфекцию как биологическое явление — взаимодействие паразита и хозяина. Они считают, что каждая инфекционная болезнь эволюционирует от опасной в безвредную за счет взаимного приспособления организмов. Каждая болезнь, по их мнению, в перспективе разрешается симбиозом.
Различают три периода эволюции инфекционных болезней, связанных с эволюцией жизни на Земле:
- 1) приобретение микроорганизмами паразитических свойств в млекопитающем-хозяине;
- 2) возникновение воздушных инфекций по окончании ледникового периода;
- 3) появление трансмиссивных заболеваний, связанное с потеплением климата.
Существенным вкладом в учение о происхождении заразных болезней является теория о природной очаговости трансмиссивных болезней, разработанная советским ученым Е.Н. Павловским. По определению Е.Н. Павловского, «природная очаговость трансмиссивных болезней — это явление, когда возбудитель, специфический его переносчик и животные (резервуар возбудителя) в течение смены своих поколений неограниченно долгое время существуют в природных условиях в составе различных биоценозов, независимо от человека как по ходу своей уже прошедшей эволюции, так и в настоящий ее период». Эта теория позволила решить проблемы эпизоотологии и эпидемиологии ряда болезней: чумы, туляремии, вирусных энцефалитов и др.
Одним из перспективных теоретических подходов к решению проблемы инфекционных заболеваний является экологический подход. Ф.М. Вернет пишет: «Чтобы понять и в конечном счете успешно бороться с инфекционными болезнями, гораздо полезнее изучать, каким образом патогенный вид выживает в природе, чем понимать процесс инфицирования. Можно до бесконечности выявлять, обнаруживать инфицированных и больных животных, оставляя без внимания возбудителя во внешней среде. Однако меры, приводящие к гибели возбудителя во внешней среде, прекращают цепь перезаражений».
Задача ветеринарной науки и практики — изучение особенностей микробиоза и изыскание путей повышения резистентности животных. Огромное количество видов микроорганизмов населяют тело животного. Абсолютное их большинство относится к неболезнетворным (сапрофитам). Нормальная микрофлора играет барьерную, а нередко антагонистическую роль в защите хозяина от болезнетворных микробов. Отсутствие нормальной микрофлоры приводит к их свободному проникновению к чувствительным органам.
Все микробы-паразиты, очевидно, происходят от свободно живущих сапрофитов, которые используют для питания мертвые органические остатки, населяя тело животного. Возникновение паразитических видов относят к пермскому периоду палеозойской эры; их эволюцию представляют следующей схемой: автотрофы —> сапрофиты —> паразиты.
Однако не всегда можно провести четкую границу между сапрофитами и паразитами (например, возбудители клостридиозов). В мире микробов выделяют группы факультативных, облигатных и случайных паразитов.
Факультативные паразиты живут и размножаются как в организме хозяина, таки во внешней среде. Облигатные паразиты (вирусы, риккетсии, хламидии, некоторые микоплазмы и простейшие) утратили способность к сапрофитическому образу существования из-за отсутствия у них ряда ферментных систем. Случайные паразиты обитают в природе в сапрофитической форме, но, проникая в организм хозяина, вызывают инфекционный процесс.
Существуют переходные формы микроорганизмов — условно патогенные виды.
Предполагается, что все известные виды облигатных паразитов прошли эволюционный этап факультативного паразитизма. Взаимоотношения хозяина и паразита, прошедшие длительный путь эволюции, продолжают непрерывно изменяться. Популяции микробов и животных находятся в сложной зависимости.
Животные окружены микроорганизмами, в том числе болезнетворными. Почему болезнетворные микроорганизмы не приводят к гибели чувствительных видов животных? Патогенные микроорганизмы используют особи животных для увеличения численности своего вида. Гибель животного приводит к гибели заселяющей его микропопуляции возбудителя.
Изменчивость микробов позволяет им сохранить свой вид при совершенствовании механизма иммунологической реактивности животных, распространении в их популяции устойчивых и невосприимчивых особей. Такое соотношение называют эволюционной мудростью, что означает сохранение популяции хозяина ради сохранения популяции паразита.
Создание равновесия в системе «хозяин — паразит» зависит от давности их совместной эволюции. Паразитирование микробов в организме хозяина становится возможным при соответствии питательных структур хозяина пищевым потребностям паразита (табл. 8.1).
Исход взаимодействия организмов хозяина и паразита может быть различным: инфекционное заболевание, микробоносительство или без специфических изменений со стороны хозяина. Взаимодействие происходит между защитными силами организма и специфическими факторами возбудителя (рис. 8.1).
Вне всякого сомнения, благоприятный исход такого взаимодействия для хозяина зависит от высокого уровня защитных сил макроорганизма и недостаточной активности возбудителя. Практическое использование этого фактора заключает в себе меры, направленные на повышение иммунологического состояния животного и санитарные мероприятия, приводящие к уменьшению популяции возбудителя, снижению его патогенности.
Таблица 8.1
Рис. 8.1. Факторы взаимодействия организмов хозяина и паразита
Биохимическое соответствие системы «хозяин — паразит»
Тип обмена веществ хозяина | Тип пищевой потребности паразита | |||
Д | в | б | а | |
А | — | — | — | + |
Б | — | — | + | — |
В | — | — | — | — |
г ->Д | + | — | — | — |
Примечание.«-»— болезнь не возникает;«+»— болезнь развивается в соответствии с совпадением (комплементарностью) пищевых потребностей_
КАТЕГОРИИ:
Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)
- Понятие об инфекции
- Факторы, определяющие возникновение и развитие инфекции
- Иммунитет
1. Понятие об инфекции
инфекция — это комплекс биологических процессов, которые возникают в результате проникновения патогенных микробов в макроорганизм.
Инфекция может протекать скрыто и с видимыми признаками. Клиническое проявление процесса называют инфекционной болезнью. Признаки болезни могут быть выражены по-разному, их форма бывает яркой, стертой, атипичной и т. д. Знание их имеет большое значение для своевременного и правильного определения болезни.
Инфекционный процесс включает внедрение, размножение и распространение возбудителя, и реакцию организма возбудителя.
Инфекционная болезнь от неинфекционной отличаетсятем, что она вызывается живым возбудителем или высокомолекулярными структурами (ДНК или РНК) — носителями генетической информации у вирусов идругих организмов. Специфической причиной инфекции является микроорганизм, но развитие инфекционной болезни во многом обусловливается состоянием защитных сил макроорганизма.
В возникновении и развитии инфекционного процесса — взаимодействии между макро- и микроорганизмом, которое приводит к нарушению гомеостаза (относительное динамическое постоянство состава и физиологических функций внутренней среды), участвует весь организм как целостная система в единстве с окружающей средой. Это в одинаковой степени относится как к макро-, так и к микроорганизму.
Инфекционный процесс включает в себя следующие периоды:
1. Инкубационный – промежуток времени от момента проникновения микроба до проявления определенных признаков.
2. Продромальный период – характеризуется общими симптомами болезни: повышение температуры, слабость, угнетение, потеря аппетита.
3. Клинический период – развитие основных признаков, характерных для данной инфекции: нарушение пищеварения, нервной системы, дыхания и т.д.
4. Период выздоровления – наступает при благоприятном исходе. Постепенно восстанавливаются физиологические функции организма. Клиническое выздоровление не всегда совпадает с освобождением организма от возбудителя.
Формы инфекции. Та инфекция, при которой микробы размножаются в крови, а следовательно, проникают во все органы и ткани, называется септицемией. Она протекает быстро и обычно заканчивается смертью. Форма инфекции, при которой кровь служит только для переноса микробов, а размножение их происходит в других тканях, называется бактериемией. Если микро бы, размножаясь в поврежденной ткани, образуют токсины, которые затем попадают в кровоток, то такая форма инфекции называется токсемией.
Для микроорганизма (возбудителя) внешней средой является макроорганизм, то есть те ткани, в которых он развивается. Проникновение микробов в организм животного не всегда приводит к развитию инфекции. Для этого необходимы определенные условия и свойства возбудителя.
Факторы, определяющие возникновение и развитие инфекции.Возникновение и развитие инфекции в основном зависит от следующих факторов: а) степени пато-генности микроба; б) иммунологического состояния макроорганизма; в) условий внешней среды.
А) Патогенность— видовой признак микроба, способность его при соответствующих условиях вызывать характерное для него инфекционное заболевание. Микроб не вызовет болезнь, если он не обладает вирулентностью.
Вирулентность — индивидуальный признак каждого штамма, это мера его патогенности. Она проявляется в способности микроба проникать в органы и ткани, размножаться в них, вырабатывать вещества, которые могут подавлять защитные силы макроорганизма. Вирулентность может быть разной у микробов одного и того же вида и зависит от многих причин. Ее определяют путем заражения восприимчивых животных. При этом одни из них могут погибать через день, а другие — через три дня. Следовательно, тот штамм который вызвал смерть через день, имел более высокую вирулентность, чем тот, который привел ктаким же последствиям через три дня. За единицу вирулентности принята минимальная смертельная доза (DLM — dosis letalis minima). Это наименьшее количество микробных клеток, способное вызвать гибель восприимчивых животных. Вирулентность — величина непостоянная, на нее оказывают влияние многие факторы. Так, при пассаже через восприимчивый организм она возрастает и, наоборот, культивирование микробов в неблагоприятных условиях понижает ее.
Факторы, обусловливающие вирулентность.
1. Инвазивность — способность микроорганизмов проникать, распространяться и размножаться в тканях макроорганизма. Некоторые микроорганизмы образуют вещества, которые в сочетании с их продуцентами подавляют защитные силы макроорганизма, главным образом фагоцитоз. В состав таких комплексов входят и ферменты (гиалу-ронидаза, коллагеназа, лецитиназа, нейраминидаза и др.). Так, фермент гиалуронидаза гидролизует гиалу-роновую кислоту — основной компонент соединительной ткани; коллагеназа — разрушает коллаген и т. д. Все это повышает проницаемость тканей, увеличивает степень инвазивности и вместе с другими факторами способствует развитию инфекционного процесса.
2. Токсины — ядовитые вещества, образуемые микроорганизмами. Различают экзо- и эндотоксины. Экзотоксины (белки)—продукты жизнедеятельности микробов, выделяемые во внешнюю среду или освобождаемые после их гибели. Эндотоксины — прочно связаны с телом микробной клетки, главным образом с ее стенкой. Представляют молекулярные комплексы грамотрицательных бактерий, состоящих из белков, липидов и полисахаридов, которые освобождаются только после их разрушения.
Экзотоксины высокотоксичны, термолабильны, разрушаются, как и другие белки, при температуре 60—80°С в течение нескольких минут, при кипячении — мгновенно, чувствительны к действию света. Сохраняются в высушенном состоянии и при низкой температуре. Избирательно действуют на органы и ткани: разрушают субклеточные структуры, нарушают функции клеток. Так, столбнячный токсин поражает двигательные нейроны спинного мозга, вызывает тонические сокращения мышц и клонические судороги. Ботулинический токсин (нейро-токсин) действует на черепномозговые нервы и вызывает расстройство зрения, акта глотания, паралич дыхания и другие явления. Его можно выделить изкультуральной жидкости путем отделения клеток фильтрованием. Синтез микробных экзотоксинов происходит под влиянием генов, локализованных в плазмидах или профагах. Удаление плазмид или профага из клетки делает ее нетоксичной, введение плазмид или профага в клетку восстанавливает процесс токсинообразования. Заболевание, вызываемое токсином, возникает через некоторое время после проникновения его продуцента в организм. Инкубационный период колеблется от нескольких часов до нескольких дней. Токсины обладают свойством ферментов и являются сильными биологическими ядами.
Эндотоксины менее токсичны. В отличие от экзотоксинов они термостабильны, выдерживают кипячение и стерилизацию при 120°Сдо 30 мин. комплексу антигенные свойства. Быстрое разрушение грамотрицательных микробов в организме может ускорить гибель животного, что необходимо учитывать при назначении сильнодействующих лечебных средств.
Имеются микроорганизмы, которые образуют экзо- и эндотоксины (холерный вибрион, гемолитические штаммы эшерихий).
3. Образование капсулы. Капсулообразование не является видовым признаком. Микробы одного и того же вида могут иметь капсульные и бескапсульные штаммы. Капсулы выполняют защитную функцию, повышают резистентность к фагоцитозу, у патогенных микробов обусловливают вирулентность. Так, возбудитель сибирской язвы в организме образует капсулу и, как известно, быстро вызывает смерть. Но из бескапсульного штамма сибиреязвенного микроба готовят вакцину (СТИ), которая не только не приводит животное к гибели, а, наоборот, сообщает ему невосприимчивость к такому же патогенному микробу.
Б) Роль иммунологического состояния макроорганизма
Возникновение инфекции и ее развитие во многом зависят от реактивности макроорганизма. Проникновение возбудителя в организм не всегда приводит к развитию инфекции. Микробы в организм проникают определенными путями, которые называют входными воротами инфекции. Заразное начало в организм чаще попадает через пищеварительный тракт (с кормом и водой) и органы дыхания. Воротами инфекции могут быть также: поврежденная кожа, слизистые глаз, мочеполовых путей.
В организме микробы встречают множество естественных преград: неповрежденные ткани, цидные вещества, выделяемые организмом (лизоцим идр.). Иногда микробы попадают непосредственно в кровоток и распространяются в организме по кровяному руслу (гемато-генный путь). Часть из них на пути следования погибает, и остаются лишь наиболее приспособленные к новым условиям среды. При такой инфекции, как бешенство, возбудитель (вирус) перемещается к месту локализации по нервной ткани (неврогенный путь), а если такую ткань перерезать, заболевания не произойдет.
С пораженной ткани процесс может распространяться на однородную здоровую ткань. Такое явление чаще наблюдается при поражении органов дыхания. Достигнув определенного органа, микробы начинают размножаться: выделяют токсины, образуют капсулы, подавляют защитные силы организма. Органотропность наиболее ярко выражена у возбудителя туберкулеза, местом локализации которого чаще всего бывает легочная ткань. Для некоторых вирусных инфекций (ящур, оспа) таким местом является эпителиальная ткань. Но это не означает, что возбудитель не попадает в другие ткани. Все органы единого организма связаны между собой, поэтому нарушение функции одного из них ведет к изменению физиологического равновесия всего организма.
В инфекционном процессе ведущая роль принадлежит макроорганизму. Ко многим инфекциям животные имеют естественный (конституциональный) иммунитет. Например, крупный рогатый скот не болеет сапом лошадей, которые, в свою очередь, нечувствительны к чуме свиней и т. д. В возникновении инфекции не менее важное значение имеют возраст животного, уровень кормления, другие факторы.
Возраст. Реактивность молодых животных низка: они малочувствительны к раздражителям, в их организме недостаточно антител. Имеются инфекции, которые встречаются главным образом у молодых животных. Так, телята и молодняк некоторых других видов животных сразу же после рождения могут заболевать эшерихиозом (коли-бактериозом).
Кормление. Большое значение в борьбе организма с инфекцией имеет кормление. Оно должно быть не только достаточным, но и доброкачественным (полноценным). Недостаток протеина, витаминов, макро- и микроэлементов отрицательно сказывается на сопротивляемости организма. При этом нарушается обмен веществ, уменьшается количество иммуноглобулинов (антител). Если в рационе недостает витамина А, то в организме нарушаются окислительные процессы, понижается защитная функция кожных и слизистых покровов. При недостатке витаминов группы В наблюдается подавление фагоцитарной активности лейкоцитов, распространение микробов по организму и т. д. Авитаминоз С ведет к повреждению слизистых оболочек и тем самым открывает путь возбудителям болезней. Высокая продуктивность животных иногда понижает резистентность организма, в связи с чем они бывают склонны к заболеванию туберкулезом и другими инфекциями.
В) Влияние условий среды на возникновение и развитие инфекционного процесса
Повышенная влажность, содержание в воздухе взвешенных частиц корма, образование ядовитых продуктов распада белка (аммиак) и других веществ, плохая вентиляция — все это понижает сопротивляемость организма, открывает «ворота» для возбудителей болезней и способствует поражению органов дыхания, пищеварения, кожи. Чем больше скученность животных, тем вероятнее контакт между ними, а следовательно, выше процент случаев кожных и других заболеваний.
. Резкое изменение температуры, переохлаждение или перегревание организма также понижают его резистентность и создают благоприятные условия для развития патогенных микроорганизмов. Значение температуры в возникновении инфекции можно продемонстрировать на следующем примере. Куры обычно не болеют сибирской язвой, так как температура их тела в 42°С неблагоприятна для развития возбудителя. Но если организм курицы охладить путем погружения ее конечностей в холодную воду (по Л. Пастеру) и в это время ввести возбудителя болезни (сибирской язвы), то птица заболевает. Данный пример показывает, что в возникновении и развитии инфекции большую роль играет влияние физических факторов на организм животного.
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 3224; Нарушение авторских прав?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Рекомендуемые страницы:
Читайте также: