Е.П.Шувалова
Инфекционные болезни
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Глава 1
Основные сведения об инфекционных болезнях
Инфекционные болезни сопровождают человека с момента его становления как вида. По мере возникновения общества и развития социального образа жизни человека многие инфекции получили массовое распространение.
Сведения о заразных болезнях можно найти в древнейших памятниках письменности: в индийских ведах, иероглифическом письме Древнего Китая и Древнего Египта, Библии, а затем и в русских летописях, где они описаны под названием поветрий, повальных, моровых болезней. Опустошительные эпидемии и пандемии инфекционных болезней были свойственны всем историческим периодам жизни человека. Так, в средние века от чумы («черной смерти») вымерла треть населения Европы, а всего на земном шаре в XIV в. от этого заболевания погибли более 50 млн человек. В XVII—XVIII вв. ежегодно только в европейских странах натуральной оспой болели около 10 млн человек.
Эпидемии сыпного тифа были постоянными спутниками всех прошлых войн. От этого заболевания погибло больше людей, чем от всех видов оружия, вместе взятых. Пандемия гриппа во время первой мировой войны («испанка») поразила 500 млн человек, 20 млн из них умерли.
Широчайшее распространение инфекционных болезней во все времена не только приводило к гибели многие миллионы людей, но и было основной причиной малой продолжительности жизни человека, которая в прошлом не превышала 20—30 лет, а в некоторых районах Африки и сейчас составляет 35—40 лет.
Долгое время о природе заразных болезней практически ничего не было известно. Их связывали с особыми «миазмами» – ядовитыми испарениями воздуха. Представление о «миазмах» как о причине повальных болезней сменилось учением о «контагиях» (Фракасторо, XVI в.). Учение о контагиозных болезнях, передающихся от больного человека здоровому, получило дальнейшее развитие в трудах Д.С.Самойловича (1784), который полагал, что возбудителями инфекционных болезней, в частности чумы, являются мельчайшие живые существа.
Однако подлинно научную основу учение об инфекционных болезнях получило лишь в первой половине XIX в., со времени бурного расцвета бактериологии, и особенно в XX в., в период становления иммунологии (Л.Пастер, Р.Кох, И.И.Мечников, П.Эрлих, Г.Н.Минх, Г.Н.Габричевский, Д.И.Ивановский, Д.К.Заболотный, Л.А.Зильбер и др.).
Большую роль в развитии учения об инфекциях сыграла созданная в 1896 г. первая в России кафедра инфекционных болезней Медико-хирургической (ныне Военно-медицинской) академии. Труды С.П.Боткина, Е.И.Марциновского, И.Я.Чистовича, Н.К.Розенберга, Н.И.Рогозы и многих других клиницистов явились значительным вкладом в учение о клинике и патогенезе инфекционных болезней.
Существенное значение в развитии инфектологии и основ ее преподавания имели кафедры инфекционных болезней, научно-исследовательские институты, Академия медицинских наук и ее подразделения.
Представители московской, петербургской, киевской и других школ инфекционистов (Г.П.Руднев, А.Ф.Билибин, К.В.Бунин, В.И.Покровский, Е.П.Шувалова, И.Л.Богданов, И.К.Мусабаев и др.), их ученики и последователи осуществляют большую и плодотворную работу по изучению инфекционных болезней и совместно со специалистами различного профиля разрабатывают комплексные программы борьбы с этими заболеваниями.
В изучение вопросов инфекционной патологии детского возраста и преподавание их в медицинских вузах существенный вклад внесли М.Г.Данилевич; А. И. Доброхотова, Н.И.Нисевич, С.Д.Носов, Г.А.Тимофеева. Больших успехов в развитии патогенетического, клинического и профилактического направлений, изучении и преподавании инфекционной патологии, особенно кишечных инфекций, вирусного гепатита, респираторных и риккетсиозных заболеваний, добились ученые, работавшие в I Ленинградском (ныне Санкт-Петербургский) медицинском институте им. акад. И.П.Павлова (С.С.Златогоров, Г.А.Ивашенцов, М.Д.Тушинский, К.Т.Глухов, Н.В.Чернов, Б.Л.Итциксон) и выполнявшие в разные годы обязанности заведующего кафедрой инфекционных болезней этого института. В последующие годы на изучение именно этих инфекций в плане развития идей проф. Г.А.Ивашенцова и проф. К.Т.Глухова направлены усилия коллектива кафедры.
Инфекционные болезни – обширная группа заболеваний человека, вызванных патогенными вирусами, бактериями (в том числе риккетсиями и хламидиями) и простейшими. Сущность инфекционных болезней состоит в том, что они развиваются вследствие взаимодействия двух самостоятельных биосистем – макроорганизма и микроорганизма, каждый из которых обладает собственной биологической активностью.
Инфекция – сложный комплекс взаимодействия возбудителя и макроорганизма в определенных условиях внешней и социальной среды, включающий динамически развивающиеся патологические, защитно-приспособительные, компенсаторные реакции (объединяющиеся под названием «инфекционный процесс»),
Инфекционный процесс может проявляться на всех уровнях организации биологической системы (организма человека) – субмолекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном и составляет сущность инфекционной болезни. Собственно инфекционная болезнь – это частное проявление инфекционного процесса, крайняя степень его развития.
Из сказанного ясно, что взаимодействие возбудителя и макроорганизма не обязательно и далеко не всегда приводит к заболеванию. Инфицированность еще не означает развития болезни. С другой стороны, инфекционная болезнь является лишь фазой «экологического конфликта» – одной из форм инфекционного процесса.
Формы взаимодействия инфекционного агента с организмом человека могут быть различными и зависят от условий инфицирования, биологических свойств возбудителя и особенностей макроорганизма (восприимчивость, степень неспецифической и специфической реактивности). Описано несколько форм указанного взаимодействия, не все из них изучены в достаточной мере, относительно некоторых в литературе еще не сформировалось окончательное мнение.
Наиболее изучены клинически проявляющиеся (манифестные) острые и хронические формы. При этом различают типично и атипично протекающие инфекции и молниеносные (фульминантные), в большинстве случаев заканчивающиеся летально. Манифестная инфекция может протекать в легкой, средней тяжести и тяжелой формах.
Общими свойствами острой формы манифестной инфекции являются непродолжительность пребывания возбудителя в организме больного и формирование той или иной степени невосприимчивости к повторному заражению соответствующим микроорганизмом. Эпидемиологическое значение острой формы манифестной инфекции очень велико, что связано с большой интенсивностью выделения больными микроорганизмов возбудителей в окружающую среду и, следовательно, с высокой заразностью больных. Некоторые инфекционные болезни протекают всегда только в острой форме (скарлатина, чума, оспа), другие – в острой и хронической (бруцеллез, вирусный гепатит, дизентерия).
Как с теоретической, так и с практической точек зрения особое место занимает хроническая форма инфекции. Она характеризуется длительным пребыванием возбудителя в организме, ремиссиями, рецидивами и обострениями патологического процесса, благоприятным прогнозом в случае своевременной и рациональной терапии и может закончиться, как и острая форма, полным выздоровлением.
Повторное заболевание, развивающееся в результате нового заражения тем же возбудителем, именуют реинфекцией. Если она наступает до ликвидации первичной болезни, говорят о суперинфекции.
В последние годы по-новому освещается особая форма взаимодействия микро– и макроорганизма – носительство инфекции (паразите-, бактерио-, вирусоносительство). Современное представление о носительстве состоит в том, что оно рассматривается как инфекционный процесс, протекающий бессимптомно, на субклиническом уровне либо в острой, либо в хронической форме. Это подтверждается выявлением иммунологических сдвигов в организме человека при носительстве возбудителей, а также функциональных и морфологических изменений в органах и тканях, типичных для соответствующего заболевания. Выраженные в малой степени, они не приводят к манифестации патологического процесса, и внешне человек остается здоровым. Установлены значительная склонность к формированию носительства возбудителей при одних инфекциях (брюшной тиф, сальмонеллез, дифтерия, вирусный гепатит В и т.д.) и отсутствие этой формы инфекционного процесса при других (натуральная оспа, сап).
Субклиническая форма инфекции имеет очень важное эпидемиологическое значение. С одной стороны, больные с субклинически протекающей инфекцией являются резервуаром и источником возбудителя и при сохраненной трудоспособности, мобильности и социальной активности могут существенно осложнять эпидемиологическую обстановку. С другой стороны, большая частота субклинических форм многих инфекций (менингококковая инфекция, дизентерия, дифтерия, грипп, полиомиелит) способствует формированию массивной иммунной прослойки среди населения, что в определенной мере ограничивает распространение этих инфекций.
Латентная форма инфекции представляет собой длительное бессимптомное взаимодействие организма с инфекционным агентом; при этом возбудитель находится либо в дефектной форме, либо в особой стадии своего существования. Например, при латентной вирусной инфекции вирус определяется в виде дефектных интерферирующих частиц, бактерии – в виде L-форм. Описаны и латентные формы, вызванные простейшими (малярия).
Возбудители латентной инфекции поддерживают свою жизнедеятельность, находясь внутри клеток хозяина (внутриклеточный паразитизм), и в окружающую среду не поступают. Под влиянием некоторых факторов (термические воздействия, интеркуррентные болезни, травмы, в том числе психическая, гемотрансфузия, трансплантация) латентная инфекция может трансформироваться в острую; при этом возбудитель вновь приобретает свои обычные свойства. Классическим примером латентной инфекции является герпетическая.
Крайне своеобразной формой взаимодействия вирусов и организма человека является медленная (slow) инфекция. Определяющими чертами медленной инфекции являются продолжительный (многомесячный, многолетний) инкубационный период, ациклическое неуклонно прогрессирующее течение с развитием патологических изменений преимущественно в одном органе или в одной системе (главным образом в нервной), всегда смертельный исход заболевания. К медленным относят инфекции, вызванные некоторыми вирионами (обычными вирусами): СПИД, врожденная краснуха, прогрессирующий краснушный панэнцефалит, подострый коревой склерозирующий панэнцефалит и др., и инфекции, вызванные так называемыми прионами (необычными вирусами, или инфекционными безнуклеиновыми белками): антропонозы куру, болезнь Крейтцфельда– Якоба, синдром Герстманна—Страусслера, амиотрофический лейкоспонгиоз и зоонозы овец и коз, трансмиссивная энцефалопатия норок и др.
Инфекционные болезни, вызванные одним видом микроорганизмов, получили название моноинфекций; вызванные одновременно несколькими видами (микробные ассоциации) – смешанных, или микстинфекций. Вариантом смешанной инфекции является вторичная инфекция, когда к уже развивающейся инфекционной болезни присоединяется новая. Как правило, вторичная инфекция возникает при нарушении нормального симбиоза аутофлоры и макроорганизма, вследствие чего происходит активизация условно-патогенных видов микроорганизмов (стафилококки, протей, кишечные палочки и др.). В настоящее время инфекции, при которых происходит сочетанное (одновременное или последовательное) воздействие нескольких патогенных агентов на организм, предложено обозначать общим термином «ассоциированные инфекции». Известно, что воздействие на организм человека двух и более возбудителей является сложным и неоднозначным процессом и никогда не исчерпывается простым суммированием эффектов отдельных представителей микробных ассоциаций. Таким образом, ассоциированную (смешанную) инфекцию следует рассматривать как особую форму инфекционного процесса, частота которой повсеместно нарастает.
Компонентом ассоциированной инфекции является эндогенная, или аутоинфекция, вызываемая собственной условно-патогенной флорой организма. Эндогенная инфекция может приобретать значение первичной, самостоятельной формы заболевания. Нередко в основе аутоинфекции лежит дисбактериоз, возникающий (наряду с другими причинами) вследствие длительной антибиотикотерапии. С наибольшей частотой аутоинфекция развивается в миндалинах, толстой кишке, бронхах, легких, мочевыводящей системе, на кожных покровах. Эпидемиологическую опасность могут представлять больные со стафилококковыми и другими поражениями кожи и верхних дыхательных путей, так как, рассеивая возбудителей в окружающей среде, они могут инфицировать предметы и людей.
Как уже указывалось, основными факторами инфекционного процесса являются возбудитель, макроорганизм и окружающая среда.
Возбудитель. Он определяет возникновение инфекционного процесса, его специфичность, а также оказывает влияние на его течение и исход. К важнейшим свойствам микроорганизмов, способных вызывать инфекционный процесс, относят патогенность, вирулентность, адгезивность, инвазивность, токсигенность.
Патогенность, или болезнетворность, является видовым признаком и представляет собой потенциальную, закрепленную генетически способность микроорганизма данного вида вызывать заболевание. Наличие или отсутствие этого признака позволяет подразделять микроорганизмы на патогенные, условно-патогенные и непатогенные (сапрофиты). Вирулентность – степень патогенности. Это свойство является индивидуальным признаком каждого штамма патогенного микроорганизма. В эксперименте она измеряется минимальной смертельной дозой (DLМ). Высоковирулентные микроорганизмы даже в очень малых дозах могут вызывать летальную инфекцию. Вирулентность не является абсолютно стабильным свойством. Она может существенно колебаться у различных штаммов одного вида и даже у одного и того же штамма, например, в ходе инфекционного процесса и в условиях антибактериальной терапии.
Вирулентность микроорганизмов связана с адгезивностью и инвазивностью, т.е. способностью к прикреплению и проникновению в ткани и органы и распространению в них. Эта способность объясняется наличием у микроорганизмов факторов распространения, к которым относятся фибринолизин, ферменты гиалуронидаза и муциназа, а также ДНКаза, коллагеназа, нейраминидаза. Они обнаружены у многих микроорганизмов – возбудителей кишечных инфекций, дифтерии, газовой гангрены, у пневмококков, стафилококков и др. В последние годы показано, что патогенность (вирулентность) шигелл определяется не только проникновением в эпителиальные клетки кишечника, но и способностью к внутриклеточному паразитированию. Факторы распространения усиливают первичное местное действие микроорганизмов, обеспечивают дальнейшее развитие инфекционного процесса.
Токсигенность микроорганизмов обусловлена способностью синтезировать и выделять токсины. Различают два вида токсинов: белковые (экзотоксины) и небелковые (эндотоксины). Экзотоксины продуцируются в основном грамположительными микроорганизмами, например возбудителями дифтерии, столбняка, ботулизма, газовой гангрены, и выделяются живыми микроорганизмами во внешнюю среду. Они обладают ферментативными свойствами, отличаются высокой специфичностью действия, избирательно поражают отдельные органы и ткани, что находит отражение в клинических симптомах заболевания. Например, экзотоксин возбудителя столбняка избирательно воздействует на моторные центры спинного и продолговатого мозга, экзотоксин шигелл Григорьева—Шига – на эпителиальные клетки кишечника. Эндотоксины тесно связаны с микробной клеткой и освобождаются только при ее разрушении. Содержатся они преимущественно в грамотрицательных микроорганизмах. По химической природе относятся к глюцидо-липидно-протеиновым комплексам или к липополисахаридным соединениям и обладают значительно меньшей специфичностью и избирательностью действия.
В настоящее время к факторам патогенности микроорганизмов относят также «антигенную мимикрию», т.е. наличие у возбудителей перекрестно реагирующих антигенов (ПРА) с антигенами человека. Она встречается у возбудителей кишечных инфекций, чумы, гриппа. Наличие этого свойства у возбудителя приводит к снижению иммунного ответа макроорганизма на его внедрение и, следовательно, к неблагоприятному течению заболевания.
Факторы вирулентности представляют собой биологически активные вещества с разнообразными функциями. Кроме уже упомянутых микробных ферментов, к ним относятся капсулярные факторы (полипептид D-глутаминовой кислоты капсулы возбудителя сибирской язвы, типоспецифические капсульные полисахариды пневмококков, М-протеин гемолитических стрептококков группы А, А-протеин стафилококков, корд-фактор возбудителя туберкулеза, NW-антигены и фракции F-1 чумных микробов, К-, Q-, Vi антигены, энтеробактерии и др.), подавляющие защитные механизмы макроорганизма, и экскретируемые продукты.
В процессе эволюции патогенные микроорганизмы выработали способность проникать в организм хозяина через определенные ткани. Место их проникновения получило название входных ворот инфекции. Входными воротами для одних микроорганизмов являются кожные покровы (при малярии, сыпном тифе, роже, фелинозе, кожном лейшманиозе), для других – слизистые оболочки дыхательных путей (при гриппе, кори, скарлатине), пищеварительного тракта (при дизентерии, брюшном тифе) или половых органов (при гонорее, сифилисе). Некоторые микроорганизмы могут проникать в организм различными путями (возбудители вирусного гепатита, СП ИД а, чумы).
Нередко от места входных ворот зависит клиническая картина инфекционного заболевания. Так, если чумной микроорганизм проникает через кожу, развивается бубонная или кожно-бубонная форма, через дыхательные органы – легочная.