Презентация, доклад биологические факторы окружающей среды и здоровье. Мероприятия по снижению воздействия вредных химических факторов и аэрозолей преимущественно фиброгенного действия

План лекции:

1. Неинфекционные биологические факторы окружающей среды.

Продукты биологического синтеза.

Отходы сельскохозяйственного производства.

Основные направления оздоровительных мероприятий.

2. Инфекционные (эпидемиологические) факторы окружающей среды.

Формы и характеристика эпидемического процесса.

Влияние факторов окружающей среды на течение эпидемического процесса.

Мероприятия по борьбе с инфекциями.

Под биологическими факторами окружающей среды понимают совокупность биологических объектов, воздействие которых на человека или окружающую среду связано с их способностью размножаться в естественных или искусственных условиях или продуцировать биологически активные вещества (БАВ).

Основными компонентами биологического фактора являются:

– макроорганизмы (животные, птицы, рыбы);

– микроорганизмы (патогенные, условно-патогенные, непатогенные, живые и убитые вакцины и пр.);

– продукты жизнедеятельности микроорганизмов и микробиологического синтеза (ферменты, антибиотики, токсины, аминокислоты, белково-ви-таминные концентраты и пр.).

По структуре биологические факторы делятся на 2 группы:

природная группа – возбудители инфекционных заболеваний людей, животных, птиц, естественные отходы животного мира, продукты цветения растений, водоёмов и пр.;

индустриальная группа – факторы животноводческих комплексов, продукция микробиологической промышленности.

В целом все биологические факторы делят на неинфекционные (витамины, ферменты, гормоны и пр.) и инфекционные (микроорганизмы).

Неинфекционные биологические факторы окружающей среды

Возникновение проблемы биологического загрязнения окружающей среды неинфекционного характера связано с развитием микробиологической промышленности в 40-е годы ХХ века (с открытием пенициллина), основанной на микробиологическом синтезе, т.е. способности микроорганизмов к синтезу новых структурных элементов (веществ) или к избыточному накоплению продуктов обмена веществ за счёт присущих микробной клетке ферментных систем. К числу таких производств относится производство антибиотиков, аминокислот, белков, ферментов и др. Эти органические соединения, обладая высокой специфичностью действия на какие-либо органы, системы организма, получили общее название – БИО-ЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА.

Создание микробиологической промышленности позволило, во первых, создать базу микробиологической фармации (выпуск антибиотиков, ферментов, аминокислот, антитоксинов, вакцин, сывороток и пр.) и, во вторых, обеспечить сельское хозяйство дополнительными источниками кормового белка, микробными удобрениями, микробиологическими средствами защиты растений от вредителей, препаратами, стимулирующими откорм сельскохозяйственных животных и птиц. Одни из этих препаратов представляют собой продукты жизнедеятельности микро-организмов-продуцентов, другие содержат жизнеспособные микробные клетки или жизнеспособные споры микроорганизмов.

В связи с бурным развитием микробиологической промышленности увеличилась опасность неблагоприятного влияния биологического загрязнения производственной и внешней среды на здоровье населения как путём прямого воздействия (изменение иммунобиологической реактивности, возникновение аллергических заболеваний), так и опосредованно, через окружающую среду (угнетение процессов самоочищения, формирование антибиотикоустойчивых форм микроорганизмов и др.). Опасность биологического загрязнения может усугубляться сочетанным действием биологических и химических факторов среды на организм.

Заводы по производству кормовых дрожжей могут служить источником распространения на значительные расстояния через газовоздушные выбросы не только жизнеспособных микроорганизмов , но и белкового продукта , состоящего из убитых клеток-продуцентов. Белок в концентрациях, превышающих фоновые, удавалось обнаружить на расстоянии до 700-1000 м от предприятия, а, как известно, малые дозы белка, в частности микробного происхождения, обладают выраженным сенсибилизирующим действием на организм.

Сенсибилизирующее действие кормовых белков зависит от вида используемого сырья. Так, установлено, что микробный кормовой белок, выращенный на парафинах нефти, обладает более сильным сенсибилизирующим действием, чем выращенный на непищевом растительном сырье.

Значительными аллергенами являются грибы . Они присутствуют в атмосферном воздухе, воздухе жилых и общественных зданий, являясь причиной таких аллергических заболеваний, как бронхиальная астма, аллергический аспергиллёз, экзогенный аллергических альвеолит и др. Некоторые из видов грибов встречаются на протяжении всего года, тогда как появление других зависит от температуры и влажности воздуха, направления и силы ветра, сезона года.

Поражения дрожжеподобными грибами на данных производствах могут возникнуть при длительном контакте с антибиотиками, изменяющими микробный фон аутофлоры. Под воздействием биологических загрязнений, особенно антибиотиков, может развиться дисбактериоз, образование резистентных форм микроорганизмов, причём, играет роль не столько количество воздействующих веществ, сколько длительность их воздействия. Появление аллергических реакций быстрее наблюдается при длительном поступлении небольших доз антибиотиков, чем при кратковременном использовании их в больших количествах .

Велика роль конидий (спор) плесневых грибов в возникновении микозов. Для этого необходимы определённые предпосылки, среди которых на первом месте стоит ослабление защитных сил организма, поэтому плесневые грибы относятся к условно патогенным. Различают две большие группы микозов: поверхностные и глубокие. Первые чаще поражают кожные покровы, реже – слизистые оболочки и имеют, как правило, доброкачественное течение, не представляя серьёзной опасности для человека. В противоположность поверхностным, глубокие микозы связаны с поражением внутренних органов, чаще всего, лёгких. Глубокие микозы с трудом поддаются диагностике и лечению.

Многие виды микозов носят профессиональный характер, т.к. развиваются преимущественно у рабочих, имеющих профессиональный контакт с плесневыми грибами (животноводы, полеводы, рабочие микробиологической промышленности).

Доказано, что некоторые виды грибов способны к токсинообразованию. Сегодня известно уже более 120 видов таких грибов и до 100 видов микотоксинов (микотоксины – метаболиты грибов, обладающие высокой токсичностью). Микоинтоксикация чаще развивается у рабочих микробиологической промышленности, занятых в производстве кормового белка, белково-витаминных препаратов, а также у лиц, проживающих в зоне влияния выбросов данного производства.

Наиболее изученными среди микотоксинов являются афлатоксины. Установлено, что продуцентами афлатоксинов являются, главным образом, некоторые штаммы грибов, которые могут развиваться на различных пищевых продуктах в любых климатических поясах, кроме холодного. Афлатоксины являются ядами с выраженным гепатотропным действием. Они вызывают обширные коагуляционные и жировые некрозы печени. Картина отравлений ими сродни и напоминает картину отравления бледной поганкой, а это наиболее серьёзное из грибных пищевых отравлений с большой летальностью.

Охратоксины – токсические метаболиты плесневых грибов из рода Penicillum и Aspergillus. Они способны избирательно поражать почки, подавлять синтез белка и процессы окислительного фосфорилирования. Некоторые учёные считают, что охратоксины могут играть определённую роль в эпидемиологии эндемической нефропатии – тяжёлого хронического заболевания почек, распространённого в ряде стран дальнего зарубежья (Болгарии, Румынии, на территории бывшей Югославии).

К группе микотоксинов, избирательно поражающих почки, относится и цитрин. Токсический эффект цитрина проявляется в патологических изменениях почек, протекающих по типу нефроза, но механизм его действия пока неясен.

Следует отметить, что многие микотоксины (афлатоксины, стеригмацистин, патулин, пеницилловая кислота, лютеоскирин и др.) являются сильнейшими канцерогенами.

На основе культивирования грибов и бактерий микробиологическая промышленность производит различные ферменты, являющиеся биологическими катализаторами многих обменных процессов. Это позволяет получать дополнительное количество сельхозпродукции, ускорять процессы биологической консервации и др. (например, использование пектиназ для выработки фруктовых и ягодных соков). Однако, ферментные препараты для сельскохозяйственных нужд, недостаточно очищенные от микотоксинов и взвеси бактерий или микроскопических грибов, при контакте с пищевыми продуктами могут включаться в пищевые цепи и оказывать неблагоприятное влияние на организм человека.

Бактериальные средства защиты растений вырабатываются на основе вирусов, бактерий, грибов и микроспоридий. Качественной основой этого класса микробиологических препаратов является их живое начало – микроорганизм, находящийся в антагонизме с возбудителем болезни растения, или вызывающий болезнь вредного насекомого. Отличает эти микроорганизмы то, что они являются естественными обитателями почвы, воздуха, воды и обладают избирательной патогенностью для тех или иных видов теплокровных животных и человека. Этим объясняется безопасность микробиологических средств защиты растений для «нецелевых» организмов и биоценозов. Инфекционно-токсикологическая оценка пестицидов, созданных на основе различных микроорганизмов, подтвердила неспособность последних размножаться в организме животных или человека.

Характерной особенностью воздействия биологических факторов в микробиологической промышленности можно считать нарушения иммунитета. Продукты микробиологического синтеза относятся к полным антигенам или гаптенам, которые легко соединяются с белками сыворотки крови и могут менять иммунологический статус, способствуя аллергизации и инфицированию.

Развитие аллергического процесса зависит от свойств аллергена и путей его поступления в организм. Как правило, при ингаляционном поступлении развиваются реакции преимущественно немедленного типа (часто в первые часы и сутки первичного контакта со значительными концентрациями биологических вредностей), протекающие по типу поллиноза (сенной лихорадки) с характерным симптомокомплексом.

При постоянном воздействии малых концентраций аллергена могут отмечаться общая слабость, повышенная раздражительность, утомляемость, частые головные боли, боли в суставах, дерматиты. Развившаяся аллергия может длительно проявляться у человека, даже после прекращения контакта с аллергенами. Как правило, вначале исчезают признаки поражения кожных и слизистых покровов, а затем верхних дыхательных путей.

При контакте с различными аллергенами возможна и поливалентная сенсибилизация.

Отходы сельскохозяйственного производства. Значимым источником загрязнения окружающей среды являются животноводческие комплексы , которые по мощности и масштабам загрязнения вполне сопоставимы с крупнейшими промышленными объектами. Наряду с традиционными вредностями (повышенное содержание аммиака, сероводорода, неблагоприятный микроклимат и т. п.), на современных крупных животноводческих комплексах важное значение приобретают биологические факторы, связанные с использованием кормовых белков, белково-витаминных препаратов, гормонов и пр. Они способны вызывать сенсибилизацию организма работающих, оказывать токсическое действие, увеличивать частоту рецидивов заболевания и пр.

Отходы животноводческого производства, в частности, жидкий навоз, создают выраженную санитарно-эпидемиологическую напряжённость, т.к. содержат большое количество яиц гельминтов, патогенных серотипов кишечной палочки, салмонелл, вирусов и др. микроорганизмов. Сточные воды этих производств, будучи использованными в качестве удобрений, представляют серьёзную опасность при их сбросе с паводковыми и дождевыми водами.

В современных условиях загрязнения водоёмов сточными водами, содержащими поверхностно-активные вещества (ПАВ), создаются условия для перехода под их воздействием микроорганизмов из объёма воды на её поверхность и образования поверхностной плёнки микроскопической величины. Наличие ПАВ ведёт к снижению барьерной функции современных водоочистных систем в отношении бактерий и вирусов. Установлено, что анионактивные ПАВ в определённых концентрациях способны в значительной мере стимулировать размножение в воде сапрофитных бактерий, кишечной палочки и бактерий брюшного тифа. ПАВ снижают бактерицидные свойства активного хлора, снижая, тем самым, и эффективность обеззараживания воды.

Поступление со сточными водами пестицидов также существенным образом нарушает микробный биосинтез в водоёме и изменяет индикаторное значение санитарно-показательных бактерий. Удлинение сроков выживания салмонелл и шигелл под действием пестицидов может привести к возникновению неблагоприятной эпидемиологической ситуации, что усиливает роль водного фактора в заболеваемости населения острыми кишечными инфекциями.

Установлено, что поступление в непроточные или малопроточные пресноводные водоёмы биогенных элементов (фосфора, калия, азота, углерода) с бытовыми и производственными сточными водами, поверхностными стоками с полей, удобряемых фосфорными и азотными удобрениями, приводит к бурному развитию планктона (ЭВТРОФИКАЦИИ), особенно сине-зелёных водорослей, приводящее к «цветению воды» и осадконакоплению. Так, 1 кг фосфора способствует росту 1000 кг, 1 кг азота – 60 кг и 1 кг углерода – 10 кг водорослей. Возникает ряд периодических катастроф, после чего происходит отмирание биомассы в большом масштабе. При её разложении расходуется растворённый в воде кислород, что, в свою очередь, ведёт к гибели всего живого в водоёме. Экосистема «стареет» и «умирает», водоём мелеет и зарастает. Резко ухудшаются органолептические показатели воды – цветность, запах, вкус. Вода становится непригодной не только для питья, но и для промышленных нужд.

Воздействие сине-зелёных водорослей на людей, как непосредственно, так и через обитателей водоёма, приводит к хроническим, трудно диагностируемым расстройствам со стороны ЖКТ, дыхательной системы или по смешанному типу. Наиболее тяжёлые расстройства со стороны ЖКТ связаны с употреблением в пищу свежевыловленной рыбы.

В последние годы значение биологического фактора производственной и окружающей среды несомненно возросло в связи с интенсивным ростом городов и поселков городского типа. Биологическое загрязнение включает патогенные бактерии и вирусы, условно-патогенные микроорганизмы антропогенного и зоогенного происхождения, микроорганизмы-продуценты, продукты производств биотехнологической промышленности (антибиотики, антибиотиксодержащие препараты, витамины, ферменты, кормовые дрожжи и др.) и биологические средства защиты растений.

Под биологическим фактором, как известно, понимается совокупность биологических объектов, воздействие которых на человека или окружающую среду связана с их способностью размножаться в естественных или искусственных условиях или продуцировать биологически активные вещества. Основными компонентами биологического фактора, оказывающими неблагоприятное влияние на человека, являются самые разнообразные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, а также некоторые органические вещества естественного происхождения.

Всевозрастающая роль микробиологической промышленности, связанная с производством аминокислот, вакцин, иммуногенных препаратов, пищевых добавок, белково-витаминных концентратов сопровождается и возрастанием уровня антропогенного биологического загрязнения объектов окружающей среды. Использование в промышленном производстве дрожжевых, плесневых грибов, актиномицетов, бактерий привело к возникновению качественно нового вида биологического загрязнения - микроорганизмами-продуцентами и продуктами их жизнедеятельности, которые также загрязняют воздух производственных помещений и окружающую среду.

Исходя из вышеизложенного, представляется чрезвычайно важным не только выявление источников и путей распространения биологических загрязнений, но и выяснении роли каждого из отдельных биологических факторов в возникновении патологии человека в целях разработки мероприятий по ограничению их вредного воздействия на состояние здоровья работающих и населения, проживающего в непосредственной близости от предприятий агро- и биоиндустрии (Рисунок № 25).

Рисунок № 25

Принципы гигиенического нормирования биологических факторов. Научно обоснованная система контроля качества объектов окружающей среды в отношении бактериального и вирусного загрязнения, опирающаяся на гигиенические требования, сформулированные в документах санитарного законодательства и направленные на обеспечение эпидемической безопасности, заложена в основу неспецифической профилактики инфекционных заболеваний. В связи с этим, вопросы разработки и научного обоснования гигиенической регламентации микробного загрязнения окружающей среды были и остаются актуальными, как в настоящем, так и на перспективу.

Вода различных видов водопользования, почва и воздух закрытых помещений могут являться факторами распространения и передачи ряда инфекционных заболеваний бактериальной и вирусной природы (преимущественно кишечных и респираторных). Данные по эпидемиологии кишечных инфекций (холера, брюшной тиф, паратифы, дизентерия и др.) показывают значительную роль водного фактора в их распространении. Наибольшую эпидемическую опасность представляют нарушения в системе централизованного водоснабжения, обусловливающие до 80% вспышек инфекций водного происхождения. Водный фактор, наряду с пищевой цепочкой, также способствуют распространению сальмонеллезной токсикоинфекции.

Почва тоже может оказывать вредное влияние на здоровье человека при попадании в нее патогенных энтеробактерий и кишечных вирусов со сточными водами, когда имеет место непосредственный контакт человека с почвой в период проведения полевых работ, так и через загрязненные овощи, обувь и др. Работа в теплицах и парниках, независимо от сезона года, может приводить к тем или иным инфекционным заболеваниям при несоблюдении санитарно-гигиенических условий труда.

Хозяйственно-бытовые, больничные и некоторые виды промышленных сточных вод являются основными источниками микробного загрязнения водоемов. Наибольшую эпидемическую опасность представляют недостаточно очищенные и обеззараженные сточные воды инфекционных больниц, а также детских лечебных учреждений, в которых имеются больные с хроническими кишечными заболеваниями. При этом следует учитывать видовые и штаммовые особенности патогенных микроорганизмов, попадающих в воду. Была обнаружена повышенная жизнеспособность синтомицин-устойчивых штаммов бактерий Зонне и Флекснера по сравнению с синтомицин-чувствительными.

В целях оценки санитарного значения различных и индикаторных микроорганизмов и определения их нормативных уровней установлены количественные зависимости и коррелятивные связи между содержанием их в воде и загрязнением воды возбудителями кишечных инфекций. Так, получена высокая степень прямой связи между содержанием в воде сальмонелл и бактерий группы кишечных палочек, сальмонелл и лактозоположительных кишечных палочек, сальмонелл и E.coli, сальмонелл и фагов кишечных палочек, а также кишечных вирусов и фагов.

В качестве нормативного принят тот уровень микробного загрязнения по различным индикаторным микроорганизмам, при котором патогенные бактерии и кишечные вирусы не выделяются из воды водоемов в условиях их промышленнобытового загрязнения и при обеззараживании спускаемых сточных вод: ЛКП, E.coli не более 1000 в 1 л, энтерококки не более 100 в 1 л, фаги кишечных палочек не более 1000 кл/л.

В государственные стандарты на питьевую воду, в целях повышения ее эпидемической безопасности, введены требования, предусматривающие проведение очистки и обеззараживания воды, до степени, гарантирующей максимальное удаление из нее кишечных вирусов. Так, согласно ГОСТу 2874-82 «Вода питьевая», концентрация остаточного свободного хлора в воде, при ее обеззараживании, должна быть не менее 0,3 мг/л при контакте не менее 30 мин или связанного хлора - не менее 0,8 мг/л при контакте 1 час. Содержание остаточного озона после камеры смещения должно быть 0,1 -0,3 мг/л при контакте не менее 12 мин. Значительный суммарный эффект очистки воды от сапрофитных микроорганизмов, бактерий группы кишечных палочек, а также фагов достигается на полупроизводственных установках коагуляцией, отстаиванием и фильтрацией.

В распространении респираторных инфекций бактериальной и вирусной природы атмосферный воздух в обычных условиях не имеет существенного значения. Главным фактором в распространении аэрогенных инфекций является воздух закрытых помещений, в первую очередь больничных. Как правило, вспышки внутрибольничных инфекций в родильных домах, детских и хирургических отделениях наиболее часто обусловлены эпидемическими штаммами St.pyogenes. Выявлена также возможность загрязнения воздуха жилых и лечебных помещений такими возбудителями бактериальных и вирусных инфекций, как гемолитические стрептококки, менингококки, вирусы гриппа, оспы и др.

Обсемененность микроорганизмами воздушной среды больничных помещений во многом зависит от величины воздухообмена, соблюдения дезрежима, характера уборки и прочее.

Гигиенические нормативы микробных загрязнений воздуха закрытых помещений установлены только для операционных блоков хирургических отделений и родильных домов. Общая бактериальная загрязненность воздуха операционных блоков до операции не должна превышать 500 кл/м и 1000 кл/м - к концу операции. Присутствие золотистого стафилококка не допускается.

Существующие ПДК для микроорганизмов-продуцентов, как правило, являются максимальными, а большинство из них обладают выраженными сенсибилизирующими и аллергенными свойствами. Присутствуя в воздухе рабочей зоны в виде аэрозолей, величины гигиенических нормативов микроорганизмов- продуцентов выражают в микробных клетках на один метр кубический (кл/м). Максимально допустимая ПДК микроорганизмов-продуцентов в воздухе рабочей зоны ограничивается 50 000 кл/м.

Большинство микроорганизмов-продуцентов и продуктов их жизнедеятельности может оказывать неблагоприятное воздействие как на людей, занятых в производстве, так и на население, проживающее в зоне влияния этих производств. Тем не менее, до настоящего времени, для большинства продуктов микробиологического синтеза временные (ОБУВ) и постоянно действующие (ПДК, ПДУ) гигиенические нормативы не разработаны, нет научного обоснования санитарно-защитных зон, отсутствуют гигиенические регламенты для препаратов микробиологической промышленности в атмосферном воздухе по микроорганизмам-продуцентам, а для такого важного объекта окружающей среды, как почва, гигиенические нормативы вообще отсутствуют.

Следует отметить, что биологические факторы обладают не только токсическим и аллергизирующим действием на организм, но и специфическим влиянием. Исходя из этого биологический фактор, как один из вредных и опасных факторов производственной среды, включен в соответствующую гигиеническую классификацию труда. Поэтому важным мероприятием органов здравоохранения является организация четкого и оперативного контроля за загрязнением производственной и окружающей среды микроорганизмами и биологически активными веществами. Методы контроля биологического фактора в воздушной среде регламентируются многими нормативными документами и методическими указаниями.

В соответствии с методическими указаниями по гигиеническому нормированию микробных препаратов в производственной среде, а также при изучении условий труда, состояния здоровья работающих в производстве микробиологических препаратов необходимо учитывать следующие моменты: 1) более тщательно подойти к оценке технологического процесса и продолжительности воздействия пыли; 2) оценить агрегатное состояние биопрепарата, его активность и длительность хранения; 3) методологически правильно определить количество микробных тел в одном грамме биопрепарата, а также дать токсиколого-гигиеническую характеристику используемому наполнителю; 4) вывести развернутую санитарно-гигиеническую характеристику содержания пыли, в том числе микробных тел на рабочих местах с учетом особенностей технологий и времени года.

В нижеприведенных нормативных документах определены комплексные санитарно-гигиенические требования по оздоровлению условий труда на предприятиях, связанных с воздействием биологического фактора: СанПиН

«Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию и эксплуатации

объектов по производству растительных масел» № 277 от 15.05.2008 г.; СанПиН «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию и эксплуатации

зернохранилищ (элеваторов и хлебоприемных пунктов)» № 293 от 10.07.2006 г.; СанПиН «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям работы с микроорганизмами I-IV групп патогенности» № 325 от 05.07.2005 г.; СанПиН «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию объектов по производству молока и молочной продукции, их хранению и транспортировке» № 201 от 28.04.2005 г.; СанПиН «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию и эксплуатации животноводческих и звероводческих объектов» № 143 от 24.03.2005 г.; СанПиН «Санитарно-эпидемиологические требования к

содержанию и эксплуатации объектов по производству мяса и мясной продукции, их хранению и транспортировке» № 60 от 17.02.2005 г.; СанПиН «Санитарноэпидемиологические и ветеринарно-санитарные требования к содержанию и эксплуатации объектов, предназначенных для заготовки молока» утверждены приказами № 105/214 и.о. МЗ РК от 09.03.2005 г. и МСХ РК 18.03.2005г.

Профилактические мероприятия. Профилактика неблагоприятного воздействия факторов биологической природы складывается из борьбы с болезнями животных, соблюдением санитарно-гигиенических норм и борьбой с загрязненностью предприятий агроиндустрии, санитарно-гигиенического мониторинга условий труда работающих контингентов.

В связи с этим особое значение приобретает совершенствование технологических процессов. Повышение эффективности работы систем очистки промышленных выбросов, строгое соблюдение режимов герметизации источников загрязнения воздуха рабочей зоны, обеспечение эффективной работы производственной вентиляции, внедрение безотходной технологии играют важнейшую роль в предотвращении загрязнения производственных объектов, атмосферного воздуха, воды и почвы биологическим фактором.

Любые свойства или компоненты внешней среды, оказывающие влияние на организмы, называют экологическими факторами . Свет, тепло, концентрация солей в воде или почве, ветер, град, враги и возбудители болезней - все это экологические факторы, перечень которых может быть очень большим.

Среди них различают абиотические , относящиеся к неживой природе, и биотические , связанные с влиянием организмов друг на друга.

Экологические факторы чрезвычайно разнообразны, и каждый вид, испытывая их влияние, отвечает на него по-разному. Тем не менее, есть некоторые общие законы, которым подчиняются ответные реакции организмов на любой фактор среды.

Главный из них - закон оптимума . Он отражает то, как переносят живые организмы разную силу действия экологических факторов. Сила воздействия каждого из них постоянно меняется. Мы живем в мире с переменными условиями, и лишь в определенных местах планеты значения некоторых факторов более или менее постоянны (в глубине пещер, на дне океанов).

Закон оптимума выражается в том, что любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

При отклонении от этих пределов знак воздействия меняется на противоположный. Например, животные и растения плохо переносят сильную жару и сильные морозы; оптимальными являются средние температуры. Точно так же и засуха, и постоянные проливные дожди одинаково неблагоприятны для урожая. Закон оптимума свидетельствует о мере каждого фактора для жизнеспособности организмов. На графике он выражается симметричной кривой, показывающей, как изменяется жизнедеятельность вида при постепенном увеличении воздействия фактора (рис. 13).

Рисунок 13. Схема действия факторов среды на живые организмы. 1,2 - критические точки
(для увеличения изображения нажмите на рисунок)

В центре под кривой - зона оптимума . При оптимальных значениях фактора организмы активно растут, питаются, размножаются. Чем больше отклоняется значение фактора вправо или влево, т. е. в сторону уменьшения или увеличения силы действия, тем менее благоприятно это для организмов. Кривая, отражающая жизнедеятельность, резко спускается вниз по обе стороны от оптимума. Здесь располагаются две зоны пессимума . При пересечении кривой с горизонтальной осью находятся две критические точки . Это такие значения фактора, которые организмы уже не выдерживают, за их пределами наступает смерть. Расстояние между критическими точками показывает степень выносливости организмов к изменению фактора. Условия, близкие к критическим точкам, особенно тяжелы для выживания. Такие условия называют экстремальными .

Если начертить кривые оптимума какого-либо фактора, например температуры, для разных видов, то они не совпадут. Часто то, что является оптимальным для одного вида, для другого представляет пессимум или даже находится за пределами критических точек. Верблюды и тушканчики не могли бы жить в тундре, а северные олени и лемминги - в жарких южных пустынях.

Экологическое разнообразие видов проявляется и в положении критических точек: у одних они сближены, у других - широко расставлены. Это значит, что ряд видов может жить только в очень стабильных условиях, при незначительном изменении экологических факторов, а другие выдерживают широкие их колебания. Например, растение недотрога вянет, если воздух не насыщен водяными парами, а ковыль хорошо переносит изменения влажности и не погибает даже в засуху.

Таким образом, закон оптимума показывает нам, что для каждого вида есть своя мера влияния каждого фактора. И уменьшение, и усиление воздействия за пределами этой меры ведет к гибели организмов.

Для понимания связи видов со средой не менее важен закон ограничивающего фактора .

В природе на организмы одновременно влияет целый комплекс факторов среды в разных комбинациях и с разной силой. Вычленить роль каждого из них непросто. Какой из них значит больше, чем другие? То, что мы знаем о законе оптимума, позволяет понять, что нет всецело положительных или отрицательных, важных или второстепенных факторов, а все зависит от силы воздействия каждого.

Закон ограничивающего фактора гласит, что наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений.

Именно от него и зависит в данный конкретный период выживание особей. В другие отрезки времени ограничивающими могут стать другие факторы, и в течение жизни организмы встречаются с самыми разными ограничениями своей жизнедеятельности.

С законами оптимума и ограничивающего фактора постоянно сталкивается практика сельского хозяйства. Например, рост и развитие пшеницы, а следовательно, и получение урожая постоянно ограничиваются то критическими температурами, то недостатком или избытком влаги, то нехваткой минеральных удобрений, а иногда и такими катастрофическими воздействиями, как град и бури. Требуется много сил и средств, чтобы поддерживать оптимальные условия для посевов, и при этом в первую очередь компенсировать или смягчать действие именно ограничивающих факторов.

Условия обитания различных видов удивительно разнообразны. Одни из них, например некоторые мелкие клещики или насекомые, всю жизнь проводят внутри листа растения, который для них - целый мир, другие осваивают огромные и разнообразные пространства, как, например, северные олени, киты в океане, перелетные птицы.

В зависимости от того, где живут представители разных видов, на них действуют разные комплексы экологических факторов. На нашей планете можно выделить несколько основных сред жизни , сильно различающихся по условиям существования: водную, наземно-воздушную, почвенную. Средой обитания служат также сами организмы, в которых живут другие.

Водная среда жизни. Все водные обитатели, несмотря на различия в образе жизни, должны быть приспособлены к главным особенностям своей среды. Эти особенности определяются, прежде всего, физическими свойствами воды: ее плотностью, теплопроводностью, способностью растворять соли и газы.

Плотность воды определяет ее значительную выталкивающую силу. Это значит, что в воде облегчается вес организмов и появляется возможность вести постоянную жизнь в водной толще, не опускаясь на дно. Множество видов, преимущественно мелких, неспособных к быстрому активному плаванию, как бы парят в воде, находясь в ней во взвешенном состоянии. Совокупность таких мелких водных обитателей получила название планктон . В состав планктона входят микроскопические водоросли, мелкие рачки, икра и личинки рыб, медузы и многие другие виды. Планктонные организмы переносятся течениями не в силах противостоять им. Наличие в воде планктона делает возможным фильтрационный тип питания, т. е. отцеживание, при помощи разных приспособлений, взвешенных в воде мелких организмов и пищевых частиц. Оно развито и у плавающих, и у сидячих донных животных, таких, как морские лилии, мидии, устрицы и другие. Сидячий образ жизни был бы невозможен у водных обитателей, если бы не было планктона, а он, в свою очередь, возможен только в среде с достаточной плотностью.

Плотность воды затрудняет активное передвижение в ней, поэтому быстро плавающие животные, такие, как рыбы, дельфины, кальмары, должны иметь сильную мускулатуру и обтекаемую форму тела. В связи с высокой плотностью воды давление с глубиной сильно растет. Глубоководные обитатели способны переносить давление, которое в тысячи раз выше, чем на поверхности суши.

Свет проникает в воду лишь на небольшую глубину, поэтому растительные организмы могут существовать только в верхних горизонтах водной толщи. Даже в самых чистых морях фотосинтез возможен лишь до глубин в 100-200 м. На больших глубинах растений нет, а глубоководные животные обитают в полном мраке.

Температурный режим в водоемах более мягок, чем на суше. Из-за высокой теплоемкости воды колебания температуры в ней сглажены, и водные обитатели не сталкиваются с необходимостью приспосабливаться к сильным морозам или сорокаградусной жаре. Только в горячих источниках температура воды может приближаться к точке кипения.

Одна из сложностей жизни водных обитателей - ограниченное количество кислорода . Его растворимость не очень велика и к тому же сильно уменьшается при загрязнении или нагревании воды. Поэтому в водоемах иногда бывают заморы - массовая гибель обитателей из-за нехватки кислорода, которая наступает по разным причинам.

Солевой состав среды также очень важен для водных организмов. Морские виды не могут жить в пресных водах, а пресноводные - в морях из-за нарушения работы клеток.

Наземно-воздушная среда жизни. Эта среда отличается другим набором особенностей. Она в целом более сложна и разнообразна, чем водная. В ней много кислорода, много света, более резкие изменения температуры во времени и в пространстве, значительно слабее перепады давления и часто возникает дефицит влаги. Хотя многие виды могут летать, а мелкие насекомые, пауки, микроорганизмы, семена и споры растений переносятся воздушными течениями, питание и размножение организмов происходит на поверхности земли или растений. В такой малоплотной среде, как воздух, организмам необходима опора. Поэтому у наземных растений развиты механические ткани, а у наземных животных сильнее, чем у водных, выражен внутренний или наружный скелет. Низкая плотность воздуха облегчает передвижение в нем.

М. С. Гиляров (1912-1985) крупный зоолог, эколог, академик, основоположник широких исследований мира почвенных животных пассивный полет освоили около двух третей обитателей суши. Большинство из них - насекомые и птицы.

Воздух - плохой проводник тепла. Этим облегчается возможность сохранения тепла, вырабатываемого внутри организмов, и поддержание постоянной температуры у теплокровных животных. Само развитие теплокровности стало возможным в наземной среде. Предки современных водных млекопитающих - китов, дельфинов, моржей, тюленей - когда-то жили на суше.

У наземных обитателей очень разнообразны приспособления, связанные с обеспечением себя водой, особенно в засушливых условиях. У растений это мощная корневая система, водонепроницаемый слой на поверхности листьев и стеблей, способность к регуляции испарения воды через устьица. У животных это также различные особенности строения тела и покровов, но, кроме того, поддержанию водного баланса способствует и соответствующее поведение. Они могут, например, совершать миграции к водопоям или активно избегать особо иссушающих условий. Некоторые животные могут жить всю жизнь вообще на сухом корме, как, например, тушканчики или всем известная платяная моль. В этом случае вода, необходимая организму, возникает за счет окисления составных частей пищи.

В жизни наземных организмов большую роль играют и многие другие экологические факторы, например состав воздуха, ветры, рельеф земной поверхности. Особо важны погода и климат. Обитатели наземно-воздушной среды должны быть приспособлены к климату той части Земли, где они живут, и переносить изменчивость погодных условий.

Почва как среда жизни. Почва представляет собой тонкий слой поверхности суши, переработанный деятельностью живых существ. Твердые частицы пронизаны в почве порами и полостями, заполненными частично водой, а частично воздухом, поэтому почву способны населять и мелкие водные организмы. Объем мелких полостей в почве - очень важная ее характеристика. В рыхлых почвах он может составлять до 70%, а в плотной - около 20%. В этих порах и полостях или на поверхности твердых частиц обитает огромное множество микроскопических существ: бактерий, грибов, простейших, круглых червей, членистоногих. Более крупные животные прокладывают в почве ходы сами. Вся почва пронизана корнями растений. Глубина почвы определяется глубиной проникновения корней и деятельностью роющих животных. Она составляет не более 1,5-2 м.

Воздух в почвенных полостях всегда насыщен водяными парами, а состав его обогащен углекислым газом и обеднен кислородом. Этим условия жизни в почве напоминают водную среду. С другой стороны, соотношение воды и воздуха в почвах постоянно меняется в зависимости от погодных условий. Температурные колебания очень резки у поверхности, но быстро сглаживаются с глубиной.

Главная особенность почвенной среды - постоянное поступление органического вещества в основном за счет отмирающих корней растений и опадающей листвы. Это ценный источник энергии для бактерий, грибов и многих животных, поэтому почва - самая насыщенная жизнью среда . Ее скрытый от глаз мир очень богат и разнообразен.

По внешнему облику разных видов животных и растений можно понять, не только в какой среде они обитают, но и какой образ жизни в ней ведут.

Если перед нами четвероногое животное с сильно развитой мускулатурой бедер на задних конечностях и гораздо более слабой - на передних, которые к тому же и укорочены, с относительно короткой шеей и длинным хвостом, то мы с уверенностью можем сказать, что это - наземный прыгун, способный к быстрым и маневренным движениям, обитатель открытых пространств. Так выглядят и знаменитые австралийские кенгуру, и пустынные азиатские тушканчики, и африканские прыгунчики, и многие другие прыгающие млекопитающие - представители различных отрядов, живущие на разных континентах. Они обитают в степях, прериях, саваннах - там, где быстрое передвижение по земле - главное средство спасения от хищников. Длинный хвост служит балансиром при быстрых поворотах, иначе животные теряли бы равновесие.

Бедра сильно развиты на задних конечностях и у прыгающих насекомых - саранчи, кузнечиков, блох, жуков-листоблошек.

Компактное тело с коротким хвостом и короткими конечностями, из которых передние очень мощные и выглядят похожими на лопату или грабли, подслеповатые глаза, короткая шея и короткий, как бы подстриженный, мех говорят нам о том, что перед нами подземный зверек, роющий норы и галереи. Это может быть и лесной крот, и степной слепыш, и австралийский сумчатый крот, и многие другие млекопитающие, ведущие сходный образ жизни.

Роющие насекомые - медведки также отличаются компактным, коренастым телом и мощными передними конечностями, похожими на уменьшенный ковш бульдозера. По внешнему виду они напоминают маленького крота.

Все летающие виды имеют развитые широкие плоскости - крылья у птиц, летучих мышей, насекомых или расправляющиеся складки кожи по бокам тела, как у планирующих летяг или ящериц.

Организмы, расселяющиеся путем пассивного полета, с потоками воздуха, характеризуются мелкими размерами и очень разнообразной формой. Однако у всех есть одна общая черта - сильное развитие поверхности по сравнению с весом тела. Это достигается разными путями: за счет длинных волосков, щетинок, разнообразных выростов тела, его удлинения или уплощения, облегчения удельного веса. Так выглядят и мелкие насекомые, и плоды-летучки растений.

Внешнее сходство, возникающее у представителей разных неродственных групп и видов в результате сходного образа жизни, называют конвергенцией.

Она затрагивает преимущественно те органы, которые непосредственно взаимодействуют с внешней средой, и гораздо слабее проявляется в строении внутренних систем - пищеварительной, выделительной, нервной.

Форма растения определяет особенности его отношений с внешней средой, например способ перенесения холодного времени года. У деревьев и высоких кустарников самые высокие ветви.

Форма лианы - со слабым стволом, обвивающим другие растения, может быть как у древесных, так и у травянистых видов. К ним относятся виноград, хмель, луговая повилика, тропические лианы. Обвивая стволы и стебли прямостоячих видов, лиановидные растения выносят свои листья и цветки к свету.

В сходных климатических условиях на разных материках возникает сходный внешний облик растительности, которая состоит из различных, часто совершенно не родственных видов.

Внешнюю форму, отражающую способ взаимодействия со средой обитания, называют жизненной формой вида. Разные виды могут, иметь сходную жизненную форму , если ведут близкий образ жизни.

Жизненная форма вырабатывается в ходе вековой эволюции видов. Те виды, которые развиваются с метаморфозом, в течение жизненного цикла закономерно сменяют свою жизненную форму. Сравните, например, гусеницу и взрослую бабочку или лягушку и ее головастика. Некоторые растения могут принимать разную жизненную форму в зависимости от условий произрастания. Например, липа или черемуха могут быть и прямостоящим деревом, и кустом.

Сообщества растений и животных устойчивее и полноценнее, если они включают представителей разных жизненных форм. Это значит, что такое сообщество полнее использует ресурсы среды и имеет более разнообразные внутренние связи.

Состав жизненных форм организмов в сообществах служит как бы индикатором особенностей окружающей их среды и происходящих в ней изменений.

Инженеры, конструирующие летательные аппараты, внимательно изучают разные жизненные формы летающих насекомых. Созданы модели машин с машущим полетом, по принципу движения в воздухе двукрылых и перепончатокрылых. В современной технике сконструированы шагающие машины, а также роботы с рычажным и гидравлическим способом движения, как у животных разных жизненных форм. Такие машины способны передвигаться по крутым склонам и бездорожью.

Жизнь на Земле развивалась в условиях регулярной смены дня и ночи и чередования времен года из-за вращения планеты вокруг своей оси и вокруг Солнца. Ритмика внешней среды создает периодичность, т. е. повторяемость условий в жизни большинства видов. Регулярно повторяются как критические, трудные для выживания периоды, так и благоприятные.

Приспособленность к периодическим изменениям внешней среды выражается у живых существ не только непосредственной реакцией на изменяющиеся факторы, но и в наследственно закрепленных внутренних ритмах.

Суточные ритмы. Суточные ритмы приспосабливают организмы к смене дня и ночи. У растений интенсивный рост, распускание цветков приурочены к определенному времени суток. Животные в течение суток сильно меняют активность. По этому признаку различают дневные и ночные виды.

Суточный ритм организмов - это не только отражение смены внешних условий. Если поместить человека, или животных, или растения в постоянную, стабильную обстановку без смены дня и ночи, то сохраняется ритмика процессов жизнедеятельности, близкая к суточной. Организм как бы живет по своим внутренним часам, отсчитывая время.

Суточный ритм может захватывать многие процессы в организме. У человека около 100 физиологических характеристик подчиняются суточному циклу: частота сокращения сердца, ритм дыхания, выделение гормонов, секрета пищеварительных желез, кровяное давление, температура тела и многие другие. Поэтому, когда человек бодрствует вместо сна, организм все равно настроен на ночное состояние и бессонные ночи плохо отражаются на здоровье.

Однако суточные ритмы проявляются не у всех видов, а только у тех, в жизни которых смена дня и ночи играет важную экологическую роль. Обитатели пещер или глубоких вод, где такой смены нет, живут по другим ритмам. Да и среди наземных жителей суточная периодичность выявляется не у всех.

В опытах при строго постоянных условиях плодовые мушки-дрозофилы сохраняют суточный ритм в течение десятков поколений. Эта периодичность передается у них по наследству, как и у многих других видов. Так глубоки приспособительные реакции, связанные с суточной цикликой внешней среды.

Нарушения суточной ритмики организма в условиях ночной работы, космических полетов, подводного плавания и т. п. представляют серьезную медицинскую проблему.

Годовые ритмы. Годовые ритмы приспосабливают организмы к сезонной смене условий. В жизни видов периоды роста, размножения, линек, миграций, глубокого покоя закономерно чередуются и повторяются таким образом, что критическое время года организмы встречают в наиболее устойчивом состоянии. Самый же уязвимый процесс - размножение и выращивание молодняка - приходится на наиболее благоприятный сезон. Эта периодичность смены физиологического состояния в течение года во многом врожденная, т. е. проявляется как внутренний годовой ритм. Если, например, австралийских страусов или дикую собаку динго поместить в зоопарк Северного полушария, период размножения у них наступит осенью, когда в Австралии весна. Перестройка внутренних годовых ритмов происходит с большим трудом, через ряд поколений.

Подготовка к размножению или к перезимовке - длительный процесс, который начинается в организмах задолго до наступления критических периодов.

Резкие кратковременные изменения погоды (летние заморозки, зимние оттепели) обычно не нарушают годовых ритмов растений и животных. Главный экологический фактор, на который реагируют организмы в своих годовых циклах, - не случайные изменения погоды, а фотопериод - изменения в соотношении дня и ночи.

Длина светового дня закономерно изменяется в течение года, и именно эти изменения служат точным сигналом приближения весны, лета, осени или зимы.

Способность организмов реагировать на изменение длины дня получила название фотопериодизм .

Если день сокращается, виды начинают готовиться к зиме, если удлиняется - к активному росту и размножению. В этом случае для жизни организмов важен не сам фактор изменения длины дня и ночи, а его сигнальное значение , свидетельствующее о предстоящих глубоких изменениях в природе.

Как известно, длина дня сильно зависит от географической широты. В северном полушарии на юге летний день значительно короче, чем на севере. Поэтому южные и северные виды по-разному реагируют на одну и ту же величину изменения дня: южные приступают к размножению при более коротком дне, чем северные.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. "Общая биология". Москва, "Просвещение", 2000

Тема 18. "Среда обитания. Экологические факторы." глава 1; стр. 10-58
Тема 19. "Популяции. Типы взаимоотношений организмов." глава 2 §8-14; стр. 60-99; глава 5 § 30-33
Тема 20. "Экосистемы." глава 2 §15-22; стр. 106-137
Тема 21. "Биосфера. Круговороты веществ." глава 6 §34-42; стр. 217-290

Обычно инфекционное заболевание у человека после скрытого периода проявляется очень бурно: быстро повышается температура тела, появляется слабость, резко снижается работоспособность, часто наступает тяжелое состояние. Инфекционные заболевания опасны еще и тем, что могут вызвать тяжелые осложнения.

Важной особенностью многих тяжелых инфекционных заболеваний является их быстрое распространение. В зависимости от широты охвата населения инфекционными заболеваниями различают спорадические заболевания, эпидемии, пандемии, эндемии. Спорадические заболевания являются единичными; они проявляются от случая к случаю.

Эпидемия - это массовое распространение среди населения инфекционных заболеваний, охватывающих значительные контингенты людей, связанных между собой цепью заражения. Пандемия - чрезвычайно широкое распространение инфекционных заболеваний, захватывающих целые континенты или весь земной шар.

Эндемия - систематическое возникновение среди населения каких-либо инфекционных заболеваний, связанное главным образом с местными условиями. Неблагоприятные социально-экономические и гигиенические условия жизни способствуют возникновению и распространению инфекционных заболеваний, а также отрицательно влияют на их течение и исход. Распространение инфекционных заболеваний происходит в виде эпидемического процесса. Его можно схематично представить в виде следующих звеньев:

1) источник возбудителей инфекций;
2) факторы передачи инфекций;
3) восприимчивый организм.

Источником инфекции чаще всего является больной человек. В некоторых случаях человек может выделять возбудителей и после выздоровления (реконвалесцент). Есть также и здоровые люди (носители), которые выделяют возбудителей инфекций. Источником возбудителей инфекций могут быть и зараженные животные.

Передача инфекций - сложный процесс, который состоит из фаз, следующих одна за другой:

1) выведение возбудителя из зараженного организма;
2) пребывание возбудителя во внешней среде;
3) внедрение возбудителя в организм человека.

Выведение возбудителя из зараженного организма связано с местом его нахождения в организме. При локализации возбудителя в кишечнике он выводится с калом и иногда с рвотными массами. Если возбудитель имеется в органах дыхания, он выделяется с выдыхаемым воздухом и капельками слюны. С кожи и слизистых оболочек возбудитель попадает непосредственно на окружающие предметы. В тех случаях, когда возбудитель находится в крови человека, он может передаваться кровососущими насекомыми (комары, вши, клещи и др.).

Возбудители, попавшие в окружающую среду, могут перейти от зараженного к здоровому человеку. Совокупность факторов, обеспечивающих распространение определенных инфекционных заболеваний, называется путями передачи инфекции. Следует отметить, что некоторые инфекционные заболевания распространяются путем прямого контакта, когда возбудители передаются от зараженного к здоровому человеку, не попадая в окружающую среду. Так, например, распространяются венерические заболевания (сифилис, гонорея).

Воздух является фактором передачи возбудителей ряда инфекционных заболеваний (грипп, дифтерия, коклюш, туберкулез и др.). Во время разговора, кашля, чихания возбудители вместе с мельчайшими капельками слюны и слизи попадают в воздух и образуют так называемый бактериальный аэрозоль, который с потоками воздуха распространяется с большой быстротой и на значительные расстояния. Кроме воздушно-капельного способа возбудители могут передаваться и посредством пыли. Капельки бактериального аэрозоля оседают на окружающих предметах и затем легко переносятся воздушным потоком. Водный путь передачи инфекции весьма опасен, так как вода широко используется для питьевых и других целей, в частности в плавательных бассейнах, а возбудители могут длительное время находиться в ней. Через воду передаются главным образом брюшной тиф, дизентерия, холера и др. Кроме того, с водой в организм могут попасть патогенные простейшие и яйца гельминтов.

Через почву могут передаваться различные возбудители раневых инфекций, сибирской язвы и некоторых гельминтов. Особенно много возбудителей содержится в почве, загрязненной выделениями человека и животных. Фактором передачи инфекции могут быть также различные бытовые предметы, например посуда общего пользования, унитазы, ручки в туалетах.

Восприимчивость организма обусловливается неспецифической общей устойчивостью и иммунитетом. Неспецифическую общую устойчивость организма можно повысить при строгом соблюдении режима труда и отдыха, рациональном питании, применении различных закаливающих процедур и других гигиенических факторов. Иммунитет - это способность организма к невосприимчивости к определенным возбудителям инфекционных заболеваний. Иммунитет связан с наследственными или индивидуально приобретенными факторами, которые препятствуют проникновению в организм и размножению в нем возбудителей, а также действию токсинов. Иммунитет многообразен по своему происхождению, проявлению и другим особенностям. Он может быть противомикробным, противовирусным, антитоксическим и т. п.

Важную роль в иммунитете играют специфические защитные факторы сыворотки крови - антитела. Они образуются в организме в ответ на попадание в него возбудителей инфекции. Основной особенностью антител является способность специфически взаимодействовать с соответствующим возбудителем. При попадании токсинов в организм в сыворотке крови образуются антитоксины.

По происхождению различают следующие виды иммунитета: наследственный (видовой), приобретенный (естественный, искусственный, активный и пассивный).

Наследственный иммунитет является видовой особенностью организма. Так, человек обладает наследственным иммунитетом к ряду инфекционных заболеваний животных, а они, в свою очередь, не восприимчивы к ряду инфекционных заболеваний человека. Приобретенный иммунитет не передается, а возникает в процессе жизни.

Естественный приобретенный иммунитет возникает после перенесенного инфекционного заболевания, когда в организме образуются антитела или антитоксины, которые делают организм нечувствительным к данному возбудителю или бактериальным токсинам. Искусственно приобретенный иммунитет возникает, когда для его создания в организм вводят специальные препараты. Этот иммунитет подразделяется на активный и пассивный. Активный искусственный иммунитет возникает после введения в организм вакцин и антитоксинов, в которых содержатся специальные антигены (особым образом обработанные возбудители и токсины). Это приводит к активному образованию в организме защитных факторов против патогенных микробов и токсинов. Активный иммунитет вырабатывается через 2-4 нед. после проведения предохранительных прививок (вакцинации) и сохраняется длительное время. Обычно для закрепления активного иммунитета требуются повторные прививки (ревакцинация).

Пассивный искусственный иммунитет создается путем введения в организм иммунных сывороток или гамма-глобулина. С сыворотками организм получает уже готовые антитела, взятые от иммунных людей или вакцинированных животных. Пассивный иммунитет проявляется обычно через несколько часов и сохраняется 2-4 нед. Создание искусственного иммунитета является мощным средством повышения специфической невосприимчивости организма.

Профилактика инфекционных заболеваний включает в себя комплекс мероприятий, среди которых наиболее важными являются:

1) государственные мероприятия для устранения причин и распространения инфекционных заболеваний;
2) мероприятия, связанные с повышением уровня санитарной культуры населения.

Государственные мероприятия предусматривают постоянное улучшение условий труда и быта населения, строительство различных сооружений с учетом санитарных и противоэпидемических требований. Все это, а также широкое жилищное строительство и благоустройство городов и сел, сооружение водопроводов и канализации ведет к резкому снижению инфекционных заболеваний. Медицинские мероприятия проводятся комплексно. Одно из важнейших профилактических мероприятий - выявление и обезвреживание источников инфекций. Зараженного человека (больного, носителя) как источника инфекции изолируют от людей, госпитализируют и подвергают лечению. Зараженные животные, как правило, уничтожаются.

Мероприятия, направленные на разрыв путей передачи инфекции, тесно связаны с благоустройством жилищ, удалением и обезвреживанием нечистот, правильным водоснабжением. Все они проводятся медицинскими работниками постоянно и включают в себя систематический санитарно-гигиенический контроль за водоснабжением, канализацией, очисткой населенных мест, работой объектов общественного питания и др. Для устранения путей передачи инфекции широко используется дезинфекция, дезинсекция и дератизация, которые осуществляются с помощью различных химических, физических и других средств. Дезинфекция направлена на уничтожение патогенных микробов в окружающей среде. Дезинсекция проводится для уничтожения насекомых, которые могут передавать инфекцию. Дератизация осуществляется с целью истребления грызунов, опасных в эпидемическом отношении. Важное значение для эффективного разрыва путей передачи инфекции имеет активное участие в этом деле населения, выполнение специальных мероприятий, соблюдение правил личной гигиены и др. Специфическую невосприимчивость населения к инфекционным заболеваниям можно повысить путем проведения прививок (вакцинации), которые выполняются в плановом порядке и по эпидемическим показателям.

Повышение уровня санитарной культуры населения осуществляется путем широкого использования различных средств массовой информации: бесед, лекций, печати, радио, телевидения и др. Тренеры, преподаватели физического воспитания и спортсмены должны хорошо знать причины и особенности распространения инфекционных заболеваний и умело применять меры профилактики и борьбы с ними в различных условиях. Особое внимание следует уделять личной гигиене, соблюдению надлежащих санитарно-гигиенических условий труда и быта, проведению тренировочных занятий.

Во время пребывания спортсменов на учебно-тренировочных сборах, соревнованиях, в спортивно-оздоровительных лагерях необходимо принимать соответствующие меры по предупреждению инфекционных заболеваний. Следует всегда своевременно проводить вакцинацию спортсменов в соответствии с указаниями медицинских работников. В случае возникновения инфекционных заболеваний среди спортсменов необходимо срочно сообщить об этом в медицинское учреждение и изолировать больных. После этого по указаниям медицинских работников следует выполнить ряд мер в отношении лиц, соприкасавшихся с больными, провести необходимую дезинфекцию.

Представление о заразности таких болезней, как чума, холера, оспа и многие другие, а так же предположения о живой природе заразного начала, передающегося от больного здоровому человеку, существовало еще у древних народов. Эпидемия чумы 1347- 1352 гг., известная в истории под названием «черной смерти», еще больше укрепила такое представление. Однако развитие медицинских знаний в условиях средневековья было затруднено. Учение об инфекционных болезнях развивалось параллельно с достижениями в других областях научных знаний и определялось развитием социально-экономической основы общества. Огромная заслуга в развитии микробиологии (науки о микробах) принадлежит ученым:

А. Ван Левенгук – изобретение микроскопа

Л. Пастер – изобретение вакцины

Р. Кох – разработка бактериологической диагностики

С.Боткин – описание многих инфекционных болезней

По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно на земном шаре переносят инфекционные заболевания свыше 1 млрд. человек. Хотя в настоящее время многие опасные заболевания ликвидированы, все еще высок уровень заболеваемости острой дизентерией, брюшным тифом, вирусным гепатитом, сальмонеллезом, гриппом. Особенно опасно их возникновение на предприятиях, в учебных заведениях, где один человек может подвергнуть риску заражения весь коллектив.

В настоящее время еще не сформулировано окончательное определение понятия биологического фактора. Однако на основании имеющихся материалов можно сказать, что под биологическим фактором понимается совокупность биологических объектов, воздействие которых на человека или окружающую среду связано с их способностью размножаться в естественных или искусственных условиях или продуцировать биологически активные вещества. Основными компонентами биологического фактора, оказывающими прямое или опосредованное воздействие на человека, являются: микро- и макроорганизмы, продукты метаболической деятельности микроорганизмов и микробиологического синтеза, а также некоторые органические вещества естественного происхождения.

Исходя из этого целесообразно структуру биологического фактора разделить на две группы:

1.Природная группа, в которую входят возбудители инфекционных заболеваний людей, животных, птиц, естественные отходы животного мира, продукты цветения растений, цветения водоемов и др. Эта группа достаточно хорошо изучена.

2.Индустриальная группа, заслуживающая особого внимания с позиций гигиены труда. В нее входят: факторы промышленно-животноводческих комплексов; производства средств защиты растений, антибиотиков и антибиотических средств, белково-витаминных концентратов; производства по получению и использованию стимуляторов роста; производства вакцин и сывороток, физиологически активных препаратов и пр.

Отмечено принципиальное различие в поведении химических соединений и живых агентов в производственных условиях и объектах окружающей среды.

Стремительный прогресс технической микробиологии, расширение масштабов производства бактериальных препаратов, средств защиты растений, кормового белка, ферментов, антибиотиков, естественно, привлекло значительные контингенты рабочих и служащих не только в сферу производства, но и в сферу широкого их применения в здравоохранении и народном хозяйстве.

Изучение условий труда на предприятиях антибиотиков, микробиологической и текстильной промышленности, на животноводческих, птицеводческих комплексах и анализ состояния здоровья лиц, занятых на них, позволяет ввести понятие «неблагоприятный биологический фактор». При этом подразумевается не только неблагоприятное воздействие биологически активного вещества на нормальную микрофлору организма, но также и загрязненность воздушной среды микроорганизмами. Некоторые ученые отмечают изменения в состоянии здоровья лиц, контактирующих с продуктами микробиологического синтеза, что может трактоваться как воздействие биологического фактора.

Некоторые микробы могут являться постоянными обитателями живого организма, не причиняющими ему вреда и получившими название условно-патогенных микроорганизмов. Их патогенное действие выражается только при изменении условий обитания и снижении защитных сил организма, вызванном различными факторами. В этих случаях они могут проявить патогенные свойства и вызвать соответствующие заболевания.

По своему строению и форме патогенные микроорганизмы разделяются на следующие группы:

1. Вирусы: ультрамикроскопические, простые, "полуживые" частицы. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вирусы гриппа, простуды и герпеса.

2. Бактерии: одноклеточные микроорганизмы. Возбудители острого фарингита, гонореи и туберкулеза.

3. Риккетсии: маленькие бактерии, возбудители риккетсиозов (сыпной тиф, лихорадка Ку).

4. Грибы: одноклеточные или многоклеточные, растительно-подобные организмы. Возбудители кожных заболеваний ног и кандидозов.

5. Простейшие: микроскопические, одноклеточные животные организмы. Возбудитель малярии, трихомониаза.

Вирусы - мельчайшие из патогенных микроорганизмов, размеры которых измеряются в миллимикронах. Они вызывают многочисленные, различные по степени тяжести заболевания, включая простуду, грипп, гепатит, герпесную лихорадку и СПИД. Несмотря на чрезвычайно малые размеры, вирусы обладают высокой вирулентностью (способность вызывать заболевания).

Бороться с вирусами трудно, поскольку они просто устроены. У вирусов отсутствуют свойственные другим патогенам сложные структуры и процессы метаболизма, которые наиболее уязвимы к действию лекарственных препаратов. Как правило, вирусы состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), заключенной в белковую оболочку (рис. 2.7).

Некоторые вирусы, особенно принадлежащие к семейству герпес-вирусов, способны оставаться в латентном состоянии в клетках-хозяевах в течение многих лет. При этом они локализуются в клетках нервной системы человека, где находят убежище от действия защитных сил организма. Однако периодически происходит реактивация таких вирусов, т.е. латентная инфекция трансформируется в острую или хроническую.

В стремлении избежать действия разрушительных механизмов клетки некоторые вирусы научились встраивать свои гены в хромосомы человека, становясь частью его генома - ретровирусы (вирус СПИДа). Другие вирусы при совместном действии с неблагоприятными факторами внешней среды способны превратить нормальные клетки в опухолевые.

Бактерии - одноклеточные организмы растительной природы, лишенные хлорофилла. Хотя они и больше вирусов, но все же имеют микроскопические размеры 0,4-10 мкм (рис. 2.8). Размножаются простым делением. По внешнему виду бактерии подразделяются на три основные группы:

1) кокки - шарообразные клетки - одиночные, образующие пары (диплококки), цепочки (стрептококки) или гроздья (стафилококки). Кокки вызывают различные заболевания включая гонорею, менингит, острый фарингит, фурункулез и скарлатину;

2) бациллы - палочковидные бактерии; к ним относят возбудители туберкулеза, дифтерии и столбняка;

3) спириллы - извитые клетки штопорообразной формы. Длинные, сильно закрученные спириллы называют спирохетами. Наиболее известные спирохеты - это возбудители сифилиса и лептоспироза.

Основные элементы бактериальной клетки: оболочка, протоплазма, ядерная субстанция. У ряда бактерий из наружного слоя оболочки формируются капсулы, защищающие и предохраняющие их от вредных воздействий макроорганизма (фагоцитоз, антитела). Патогенные бактерии способны образовывать капсулу, только находясь в организме человека или животного.

У многих палочковидных бактерий внутри тела имеются характерные образования, которые представляют собой сгущение на участке протоплазмы, покрытое плотной оболочкой. Эти образования - эндогенные споры круглой или овальной формы. Спорообразование происходит вне организма человека или животного, чаще всего в почве, и является своеобразным приспособлением для сохранения данного вида микроба во внешней среде (неблагоприятная температура, высушивание). Одна бактериальная клетка образует одну эндоспору, которая, попадая в благоприятную среду, прорастает, образуя одну клетку. Споры весьма устойчивы, в почве они могут сохраняться десятки лет.

Многие бактерии обладают активной подвижностью, которая осуществляется при помощи жгутиков и ресничек. Бактериальные клетки, несмотря на относительную простоту структуры и малые размеры, отличаются разнообразием типов дыхания. Аэробные бактерии, развивающиеся только в присутствии кислорода, и анаэробные , существование которых возможно только в бескислородной среде. Между этими группами бактерий находятся так называемые факультативные анаэробные бактерии, способные развиваться как в присутствии кислорода, так и в бескислородной среде.

Интересную группу микроорганизмов представляют собой риккетсии - необыкновенно маленькие бактерии, которые подобно вирусам, размножаются только в живых клетка-хозяевах. Их размеры сходны с размерами крупных вирусов. Однако по многим другим свойствам они в большей степени напоминают бактерии и, согласно современной классификации, относятся именно к этой группе живых организмов. Большинство риккетсий передаются человеку насекомыми и клещами. Примером риккетсиоза может служить пятнистая лихорадка Скалистых гор, сыпной тиф и др.

Грибы - это относительно просто устроенные спорообразующие, близкие к растениям организмы. Большинство из них являются многоклеточными. Клетки их вытянутой формы, похожие на нить. Размеры грибов колеблются в больших пределах - от 0,5 до 10-50 мкм. Наиболее характерные представители данного вида микроорганизмов - дрожжи, шляпочные грибы, а также плесени хлеба и сыра - являются сапрофитами. И только немногие их них вызывают заболевания человека и животных. Чаще всего грибы обуславливают различные поражения кожных покровов, волос, ногтей, но встречаются виды, которые поражают и внутренние органы. Заболевания, вызываемые ими, носят название микозов. В зависимости от строения и особенностей грибы разделяют на несколько групп. Наиболее тяжелые заболевания человека, вызываемые патогенными видами - бластомикоз, актимикоз, гистоплазмоз, кокцидоидоз. Из группы несовершенных грибов широкое распространение имеют возбудители многочисленных дерматомикозов (стригущий лишай, парша и др.).

Простейшие - представляют собой одноклеточные организмы животного происхождения, отличающиеся более сложным строением, чем бактерии (рис. 2.9). К заболеваниям, вызываемым простейшими, относятся амебная дизентерия, малярия (малярийный плазмодий), африканская сонная болезнь и трихомоноз. Для многих протозойных инфекций характерно возникновение рецидивов (возврат симптомов того же заболевания).

Многие возбудители болезней вырабатывают особые вещества - токсины. Токсины, выделяемые микробами при их жизни, называют экзотоксинами, а тесно связанные с микробной клеткой и выделяемые после ее разрушения эндотоксинами. Микробные токсины во многом определяют течение инфекционной болезни, а при некоторых играют основную роль. Эндотоксины имеются у всех патогенных микробов, а экзотоксины продуцируются только некоторыми из них (возбудителями столбняка, дифтерии, ботулизма). Экзотоксины являются чрезвычайно сильными ядами, действующими преимущественно на нервную и сердечно-сосудистую системы.

Каждый вид возбудителя и его токсин вызывает развитие определенной инфекционной болезни, которые составляют примерно 35% от всех болезней известных у человека. Особенностями инфекционных заболеваний являются наличие инкубационного периода и передача от одного человека к другому.

Инкубационный период - это период от момента заражения до появления первых признаков заболевания (у разных болезней он различен). В этот период происходит размножение и накопление микробов в организме, после чего появляются первые неопределенные признаки, вскоре они усиливаются и болезнь принимает свойственные для нее особенности.

Контагиозность - это способность заболевания передаваться от одного человека к другому при непосредственном контакте или через промежуточных агентов.

Инфекционные болезни появляются в виде эпидемических очагов. Эпидемический очаг - место заражения и пребывания заболевшего, окружающие его люди и животные, а также территория, в пределах которой в данной обстановке возможна передача заразного начала. Например, при обнаружении случая сыпного тифа в квартире эпидемический очаг будет охватывать больного и лиц, соприкасающихся с ним, а также вещи в окружении больного, на которых могут оказаться зараженные вши.

Возникновение и распространение инфекционных заболеваний среди людей, представляющие собой непрерывную цепь последовательно возникающих однородных заболеваний называется эпидемическим процессом . Может проявляться в форме эпидемической и экзотической заболеваемости.

Эпидемической называется заболеваемость постоянно регистрируемая на определенной территории, свойственная данной местности. Экзотическая заболеваемость отмечается при завозе возбудителей на территорию, где ранее такая инфекционная форма не отмечалась.

Для характеристики интенсивности эпидемического процесса используются понятия:

1) спорадия - единичные или немногие случаи проявления инфекционной болезни, обычно не связанные между собой единым источником возбудителя инфекции;

2) вспышкой называют ограниченный во времени и по территории резкий подъем заболеваемости, связанный с одномоментным заражением людей;

3) эпидемия - массовое распространение инфекционной болезни, значительно превышающее (в 3-10 раз) обычно регистрируемый на данной территории уровень заболеваемости;

4) пандемия - необычно большое распространение заболеваемости как по уровню, так и по масштабам, с охватом ряда стран, целых континентов и даже всего земного шара.

Для количественной характеристики эпидемического процесса используют понятия: заболеваемость - определяется отношением числа заболеваний за определенный период времени к числу жителей данного района, города; смертность - число смертей от данного заболевания; летальность - процент умерших от числа заболевших данным инфекционным заболеванием.

Возникновение и поддержание эпидемического процесса возможно при наличии трех компонентов: источника инфекции, механизма передачи возбудителей инфекционных болезней, восприимчивости населения.

Источником инфекции при большинстве болезней является больной человек или больное животное, из организма которых возбудитель выводится тем или иным путем. Иногда источником инфекции является бактерионоситель (практически здоровый человек, носящий в себе и выделяющий возбудитель). В тех случаях, когда биологическим носителем возбудителя болезни является зараженный человек, говорят об антропонозных инфекционных заболеваниях или антропонозах (грипп, корь, ветряная оспа и т.д.). Инфекционные заболевания, при которых основным источником инфекции являются некоторые виды животных называют зоонозами. Заболевания, источником инфекции которых может быть как животное, так и человек, называют антропозоонозами (чума, туберкулез, сальмонеллез).

Под механизмом передачи патогенных микробов понимается совокупность способов, обеспечивающих перемещение живого возбудителя болезни из зараженного организма в здоровый. Процесс передачи возбудителя инфекции состоит из трех фаз, следующих одна за другой: выведение возбудителя из зараженного организма, пребывание его в течение какого-то времени во внешней среде и затем внедрение в организм здорового человека.

В передаче заразного начала участвуют различные предметы внешней среды - вода, воздух, пищевые продукты, почва и т. д., которые называются факторами передачи инфекции. Пути передачи возбудителей инфекционных болезней чрезвычайно разнообразны. Они могут быть объединены в зависимости от механизма и путей передачи инфекции в следующие группы:

1. Контактный путь передачи – через наружные покровы. Различают прямой контакт (при соприкосновении) и непрямой (инфекция передается через предметы домашнего и производственного обихода).

2. Пищевой путь передачи - через продукты питания. При этом возбудители могут попасть на пищевые продукты различными путями (грязные руки, мухи).

3. Водный путь передачи - через загрязненную воду. Передача возбудителей при этом происходит как при питье зараженной воды, так и при обмывании продуктов и при купании в ней.

4. Воздушно-капельный путь передачи. Возбудители передаются через воздух и локализуются преимущественно в дыхательных путях. Большинство из них переносится с капельками слизи - капельная инфекция. Передающиеся таким образом возбудители обычно малоустойчивы во внешней среде. Некоторые могут передаваться с частичками пыли - пылевая инфекция.

5. Ряд инфекционных болезней распространяется кровососущими членистоногими и летающими насекомыми. Это так называемый трансмиссивный путь.

Восприимчивостью населения называется биологическое свойство тканей организма человека или животного быть оптимальной средой для размножения возбудителя и отвечать на его внедрение инфекционным процессом. Степень восприимчивости зависит от индивидуальной реактивности человека. Всем известно, что восприимчивость людей к различным инфекционным заболеваниям неодинакова. Есть болезни, к которым восприимчивы все люди: оспа, корь, грипп и т. д.. К другим, наоборот, восприимчивость очень низкая. Степень восприимчивости, как отдельного организма, так и целого коллектива складывается под влиянием природных и социальных условий. Влияние последних наиболее значимо. Под социальными понимается все многообразие условий жизни: плотность населения, жилищные условия, санитарно-коммунальное благоустройство населенных пунктов, материальное благосостояние, условия труда, культурный уровень людей, миграционные процессы, состояние здравоохранения. К природным условиям относят: климат, ландшафт, животный и растительный мир, наличие природных очагов инфекционных заболеваний, стихийные бедствия. Наиболее важная роль принадлежит таким социальным условиям, как возраст, культурные навыки, полноценность питания, состояние иммунитета, что может быть связано с перенесенными ранее заболеваниями или искусственной вакцинацией.

Мероприятия по борьбе с инфекционными заболеваниями могут быть эффективными и дать надежные результаты в наиболее короткий срок только в случае планового и комплексного их проведения. Специальные мероприятия по борьбе с инфекционными болезнями делятся на:

1) профилактические - проводятся независимо от наличия или отсутствия ИБ;

2) противоэпидемические - проводятся в случае появления ИБ.

И те, и другие мероприятия должны строиться с обязательным учетом конкретных местных условий и особенностей механизма передачи возбудителей данной инфекционной болезни, степени восприимчивости человеческого коллектива и многих других факторов.

Борьба с источником инфекции начинается тотчас после подозрения или установления диагноза. При этом распознавание болезни в возможно ранние сроки является первостепенной задачей. В первую очередь необходимо изолировать больного на весь период, опасный в эпидемическом отношении, и оказать ему соответствующую помощь. Госпитализируются больные в инфекционные отделения специальным транспортом. После каждого больного машину подвергают специальной обработке. Уже с момента госпитализации в целях борьбы с внутрибольничной инфекцией, обеспечивается строгое разделение больных по нозологическим формам с учетом механизма передачи. Наибольшую опасность представляют собой воздушно-капельные инфекции. Выписывают больных инфекционными заболеваниями обязательно с учетом эпидемических показателей. При одних заболеваниях это отрицательные результаты бактериологических исследований, при других - соблюдение определенного срока, после которого больной уже не опасен для окружающих.

Мероприятия в отношении бактерионосителей в первую очередь сводятся к их выявлению, что нередко представляет большие трудности. Мероприятия в отношении животных как источника инфекции сводятся к их уничтожению, если они не представляют экономической ценности.

Успех разрыва путей передачи инфекции обеспечивается общесанитарными мероприятиями: санитарный контроль за водоснабжением и пищевыми предприятиями, очистка населенных мест от нечистот, борьба с мухами и другими насекомыми, аэрация помещений, борьба со скученностью населения, повышение общей санитарной культуры населения. Кроме этих мероприятий, большое значение в пресечении дальнейшей передачи инфекции имеют дезинфекция, дезинсекция и дератизация. Более подробно данные мероприятия будут рассмотрены ниже.

Мероприятия в отношении восприимчивого коллектива (третьего звена эпидемической цепи) сводятся к повышению его сопротивляемости путем физического воспитания, санитарно-просветительной работы и созданию специфического иммунитета путем проведения профилактических прививок. Организм человека обладает целым рядом защитных приспособлений, при помощи которых создаются препятствия для проникновения патогенных микробов или наступает их гибель.

Различают неспецифические механизмы защиты (они функционируют в отношении широкого спектра патогенных возбудителей и составляют резистентность организма) и специфические факторы, которые предохраняют человека от определенных видов патогенных организмов и составляют основу иммунитета. Эффективность работы этих двух групп защитных механизмов зависит от самого человека. Она ослабляется, когда он находится в состоянии стресса, не уделяет должного внимания правильному питанию и отдыху, а также злоупотребляет восстановительными препаратами.

Неспецифические механизмы защиты организма включают барьерную функцию кожи и слизистых оболочек, активность ресничек дыхательных путей, бактерицидные свойства желудочного сока, функционирование лейкоцитов, действие интерферона и воспалительную реакцию. Неповрежденная кожа и слизистые оболочки, называемые "первой линией обороны", эффективно предотвращают внедрение посторонних микробов. Механическая функция барьера дополняется выделением ими различных веществ, губительно действующих на микробы.

Выстилка дыхательных путей образована клетками мерцательного эпителия, снабженными ресничками. Совершая постоянные и ритмические волнообразные движения, они "выносят" пыль и патогенные микроорганизмы из легких. Большое число возбудителей попадает в организм человека с пищей или напитками. Высокая кислотность желудочного сока способствует гибели этих инфекционных агентов.

К защитным противоинфекционным механизмам относят и вымывающее действие слез, кроме того, слезная жидкость содержит фермент (лизоцим), разрушающий клеточную стенку бактерий и способствующий их уничтожению.

Различные типы белых кровяных клеток (лейкоцитов) способны поглощать, инактивировать и переварить патогенные микроорганизмы. Этот процесс, открытый и описанный великим русским ученым И.И.Мечниковым в 1883 году, называется фагоцитозом , а клетки, захватывающие и уничтожающие микробов - фагоцитами (рис. 2.10).

При повреждении многих тканей развивается процесс, называемый воспалением. Из поврежденных клеток высвобождается гистамин, под влиянием которого происходит расширение и увеличение проницаемости капилляров. В результате усиливается приток крови к поврежденным участкам, облегчаются выход фагоцитов из капилляров и их возможность воздействовать на бактерии.

Механизмом защиты клеток от чужеродных нуклеиновых кислот также является выработка ими белков - интерферонов . Одни из них препятствуют проникновению вирусной частицы в клетку, другие блокируют механизмы репликации вируса внутри клетки. Действие интерферонов неспецифично: они активны в отношении широкого спектра вирусов, а не какой-либо одной определенной группы. Результаты предварительных экспериментов свидетельствуют о возможной эффективности интерферонов для лечения опухолевых заболеваний.

Однако при значительной вирулентности микробов и большом их количестве кожные и слизистые барьеры могут оказаться недостаточными для защиты от внедрения патогенных возбудителей, и тогда начинает проявлять свое действие более мощный механизм защиты специфического характера - иммунитет.

Иммунитет - свойство организма, обеспечивающее его невосприимчивость к инфекционным заболеваниям или ядам.

Эта невосприимчивость обусловлена совокупностью всех наследственно полученных и индивидуально приобретенных организмом приспособлений, которые препятствуют проникновению и размножению микробов и других патогенных агентов и действию выделяемых ими вредных продуктов.

Задача иммунной системы - предотвратить проникновение в организм опасного чужеродного агента и уничтожить или инактивировать его. Какое-либо вещество (или структура), способное вызвать иммунный ответ, называется антигеном . Большинство антигенов представляют собой высомолекулярные соединения - белки, углеводы и нуклеиновые кислоты. Молекулы меньшего размера могут приобрести антигенность после проникновения в организм и связывания с белками крови. Природа антигенов различна. Это могут быть структурные компоненты или продукты жизнедеятельности патогенных возбудителей (оболочки вирусов, токсины бактерий), вакцины, аллергены.

В основе иммунного ответа лежит функционирование особых белых кровяных клеток - лимфоцитов, которые образуются из незрелых стволовых клеток костного мозга, неспособных генерировать иммунный ответ.

В результате дифференцировки стволовые клетки преобразуются в Т-лимфоциты , которые обеспечивают функционирование системы клеточного иммунитета, и В-лимфоциты , отвечающие за другой тип иммунитета - гуморальный.

В основе клеточного иммунитета лежит способность Т-лимфоцитов реагировать на соответствующие антигены. Данная система направлена на уничтожение клеточных антигенов - корпускулярных возбудителей и измененных клеток собственного организма (инфицированные вирусами, подвергшиеся злокачественной трансформации). В основе гуморального иммунитета лежит образование В-лимфоцитами антител (или иммуноглобулинов ), циркулирующих в крови. Антитела представляют собой белки, которые специфически связываются с антигенами. В результате антигены инактивируются или разрушаются. Антитела нейтрализуют вирусные и бактериальные токсины. Определенная группа антител "склеивает" бактерии между собой, облегчая их уничтожение фагоцитами и обеспечивая скорейшее выздоровление.

Среди механизмов защиты организма немаловажную роль играет механизм иммунологической памяти . Он заключается в том, что В- или Т-лимфоциты "запоминают" первый контакт с антигеном и некоторые из них остаются в организме в качестве клеток памяти. Часто клетки памяти и их потомки сохраняются в организме человека в течение всей жизни. Когда они повторно встречаются со "своим" антигеном и узнают его, то быстро приобретают функциональную активность, делятся и способствуют разрушению возбудителя прежде, чем он получит возможность размножаться.

Иммунитет к инфекционным заболеваниям проявляется в нескольких формах.

Врожденный видовой иммунитет обуславливается врожденными, передающимися по наследству свойствами, присущими данному виду животных или человеку. Это биологическая особенность вида, благодаря которой животные или человек невосприимчивы к определенным инфекциям.

Приобретенный иммунитет возникает в результате реакции организма на попадание в него микроба или токсина. Он приобретается человеком в течение его индивидуальной жизни. Иммунитет основанный на формировании длительной иммунологической памяти, является активным. Если он возникает в результате естественного контакта с антигеном (выраженная клиническая форма заболевания или бессимптомная инфекция), то его называют естественным активным иммунитетом. Во многих случаях для его приобретения вовсе необязательно болеть. Часто сформировать иммунитет помогают вакцины - препараты, на основе одного или более антигенов, которые при введении в организм стимулируют развитие активного иммунитета. В этом случае активный иммунитете называют искусственным . По эффективности он не уступает естественному, но его образование более безопасно.

Вакцины содержат различные типы антигенов, в том числе препараты убитых или ослабленных возбудителей живых модифицированных штаммов, анатоксинов (токсин, обезвреженный длительным воздействием формалина и тепла), структурных компонентов патогенных организмов, полученных методами генной инженерии. Приобретенный иммунитет возникающий после введения убитых вакцин, более короткий (до года), чем после введения живых (от 6 месяцев до 3-5 лет).

Вакцины приготовляются в жидком и сухом виде. Вводятся в условиях строжайшего соблюдения всех правил асептики, после прививки учитывается болевая реакция, самочувствие и общее состояние человека.

Противопоказаниями к профилактическому применению вакцин являются: острые лихорадочные заболевания; недавно перенесенные инфекционные болезни; хронические заболевания (туберкулез, пороки сердца, заболевания почек и т.д.); беременность во вторую половину; кормление грудью; аллергические заболевания и состояния (бронхиальная астма).

Вакцины и анатоксины, включающие антигены одного микроба называют моновакцинами и моноанатоксинами, нескольких поливакцинами или комбинированными препаратами.

Пассивный иммунитет возникает при введении антител или сенсибилизированных Т-лимфоцитов, которые образовались в организме другого человека или животного. Пассивный иммунитет развивается мгновенно, но является непродолжительным, поскольку не сопровождается формированием иммунологической памяти.

Естественный пассивный иммунитет основан на функционировании антител, которые передаются от матери к ребенку. Для этого есть два механизма. Во-первых, антитела проникают в организм плода через плаценту - в данном случае иммунитет называют плацентарным. Новорожденные младенцы нуждаются в такой защите, поскольку их собственные иммунологические механизмы еще плохо развиты. Однако активность материнских антител через 21 день после трансплацентарного переноса снижается наполовину, в то время как потребность в них сохраняется постоянно. Тогда реализуется второй путь передачи антител - в процессе грудного вскармливания. Молозиво, образующееся в первые два дня после родов и женское молоко содержит достаточное количество антител для защиты организма младенца от инфекционных заболеваний.

Искусственный пассивный иммунитет создается при введении в организм готовых антител, выделенных из крови другого человека или животного, а также полученных биотехнологическим путем. Некоторые препараты представляют собой гамма-глобулин, иммунный глобулин, антитоксины, а также сыворотки нейтрализующие различные яды. Пассивную иммунизацию применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить быстрое наступление иммунитета, т.е. заражение уже наступило или предполагается, а также для лечения соответствующих инфекционных заболеваний. Сыворотка действует с первых минут введения, но вызываемый при этом пассивный иммунитет бывает непродолжительным (2-3- недели).

Для проведения пассивной иммунизации применяют сыворотки и выделенные из них иммуноглобулины, которые готовят из крови гипериммунизированных животных, а также переболевших или иммунизированных людей. Введение сыворотки проводится только в лечебном учреждении под наблюдением медицинских работников.

В Российской Федерации проводятся плановые прививки и по эпидемическим показаниям. В масштабе всей страны в обязательном порядке осуществляются плановые прививки против туберкулеза, дифтерии, столбняка, кори, полиомиелита, паротита и гепатита В.

Следует отметить, что основой предупреждения инфекционных заболеваний является осуществление санитарно гигиенических и общих противоэпидемических мероприятий, а профилактические прививки играют вспомогательную роль.

Похожая информация.