Прок. Удк 616039. 76 Медведев, А. С
 Скачать 2.96 Mb.
|
|
ток- сическая нефропатия, представляющая собой один из наибо- лее распространенных при острых экзогенных отравлениях па- тологических синдромов. Выделяют два основных патогенети- ческих механизма повреждения почек. При первом нефропатия обусловлена непосредственным повреждающим воздействием хи- мических веществ на почечный эпителий преимущественно прок- симальных канальцев, где в основном происходит реабсорбция белков, глюкозы, электролитов и большей части воды, профильт- рованных клубочками. Эпителий этого отдела очень чувствите- лен к повреждающему действию токсинов. Развивается некроз эпителия канальцев. Второй механизм развития токсической не- фропатии – это расстройство почечной гемодинамикина фоне общей недостаточности кровообращения в ответ на химическую травму. Нарушение почечного кровообращения обусловливает ишемию почек, следствием которой является повреждение ка- нальциевого аппарата вплоть до некроза канальциевого эпителия и разрушения базальной мембраны клубочков. Некроз тканей канальцев приводит к развитию отека интерстициальной ткани почек. Вследствие этого наступает перегрузка лимфатических пу- тей. Лимфостаз почки еще больше усугубляет интерстициальный отек, что ведет к резкому увеличению почки в объеме, ущемле- нию ее фиброзной капсулой и создает условия для прогрессиро- вания гипоксии. Возможен и иммунологический механизм поражения почек. В процессе метаболизма токсинов в печени образуются метабо- литы, которые ковалентно связываются с почечными тканевыми макромолекулами и придают им свойства антигенов. Образован- ные иммунные комплексы в процессе удаления макрофагами способствуют высвобождению ряда медиаторов (компонентов сис- темы комплемента, лизосомальных ферментов, кининов, гистами- 256 на, серотонина), источниками которых являются активирован- ная плазма крови, лейкоциты крови и тканей, тромбоциты. Как известно, основная их роль заключается в обеспечении условий, способствующих фагоцитозу иммунных комплексов и их элими- нации. Однако процесс образования медиаторов может оказать- ся чрезмерным, и тогда они начинают оказывать системное по- вреждающее действие: развивается воспаление и, как следствие, васкулиты, тромбозы и некрозы. Дегенеративно-некротические изменения канальциевого эпителия и нарушение кровообраще- ния почек служат морфологической основой тяжелых расстройств. Механизмы развития токсической гемодепрессии многооб- разны и сложны. Они включают как непосредственное цитоток- сическое действие на сами стволовые клетки, так и на их микро- окружение (стромальные клетки костного мозга и других кро- ветворных органов). Следствием этого является уменьшение количества стволовых клеток («сужение плацдарма кроветворе- ния»), нарушение их пролиферации и дифференциации. Вовлечение в патологический процесс нервной системы мо- жет наблюдаться при интоксикации многими химическими ве- ществами, вызывающими нарушения в состоянии различных органов и систем. К таким соединениям относятся свинец, бен- зол и его гомологи, фториды, фосфатные пластификаторы, ви- нилхлорид, оксид углерода, хлороплен, хром. Нарушение энер- гетических процессов является ведущим патогенетическим ме- ханизмом нарушения активности центральной нервной системы при воздействии токсичных веществ. В условиях гипоксии моз- говой ткани преобладают анаэробные процессы, накапливается молочная кислота, развивается ацидоз, ведущий к нарушению функции и структуры головного мозга. В процессе хронической интоксикации различными нейро- тропными веществами выделяют две фазы. В первой обычно имеет место повышение возбудимости высших вегетативных центрови коры больших полушарий. Для клинической картины этой фазы характерно повышение реактивности вегетативной нервной системы (увеличение концентрации в крови симпатоми- метических веществ), неустойчивость нейрогуморальной регу- ляции, активизация деятельности сердечно-сосудистой и эндо- кринной систем, в частности усиление секреторной активности щитовидной железы, а также половых желез. Клинические про- явления в этой фазе напоминают синдром вегетативной дистонии. Во второй фазе интоксикации наблюдается нарушение уравно- вешенности и подвижности корковых процессов с понижением возбудимости коры и нарастанием инертностикорковых про- цессов. Прослеживается тенденция к артериальной гипотонии и брадикардии, снижается активность ферментных процессов, ре- гистрируются нарушения нейрогуморальной и нейрогормональ- ной регуляции. Эта фаза соответствует клиническим проявле- ниям астенического сидрома. Существенное значение в патогенезе хронических нейроин- токсикаций имеет функциональное состояние системы гипотала- мус – гипофиз – кора надпочечников. Фоновый уровень секреции глюкокортикоидов снижается по мере утяжеления интоксикации. При тяжелых токсических энцефалопатиях, часто протекающих с явлениями гипоталамической дисфункции, обнаруживается вто- ричная недостаточность коры надпочечников, свидетельствую- щая о выраженных расстройствах нейрогуморальной регуляции. Таким образом, острые отравления в патогенетическом аспек- те целесообразно рассматривать как химическую травму, разви- вающуюся вследствие внедрения в организм чужеродного токсич- ного вещества. Общий патологический эффект является результа- том специфического действия яда и неспецифических защитных реакций, которые при гиперреактивности сами могут становить- ся причиной нарушения гомеостаза. Например, такие распрост- раненные виды защитных реакции на отравление, как «центра- лизация кровообращения» или гипокоагуляция и фибринолиз, часто носят патогенный характер. 258 Глава 5. Биологические факторы среды К биологическим факторам среды относятся микроорганиз- мы и белковоподобные частицы, которые, действуя на организм человека, вызывают ответную специфическую иммунную реак- цию. К биологическим факторам относятся прионы, вирусы, бак- терии, грибы, простейшие. Их воздействие на организм человека постоянно, и его невозможно исключить. Взаимоотношения мик- роорганизмов и биологического организма могут строиться по принципу нейтралитета (объекты не влияют друг на друга) или симбиоза (сожительство двух различных организмов, более круп- ный из которых – «хозяин»). Большинство микроорганизмов, взаи- модействуя с организмом человека, извлекают из этого выгоду, при этом не только не нанося вреда организму «хозяина», но не- редко оказываясь ему полезным. Выделяют две формы симбиоза. Комменсализм – взаимоотношения, при которых выгоду из- влекает только один партнер, не нанося ущерба другому. Сово- купность таких микроорганизмов у человека определяется как нормальная (естественная) микрофлора (например, естественная микрофлора кожи, состоящая в основном из микобактерий, стреп- тококков, стафилококков и пропионовых бактерий). Мутуализм – взаимовыгодное сосуществование. Примером являются Escherichia coli, Bacteroides, Bifidobacterium и другие представители кишечной микрофлоры человека. Взаимоотношения организма человека с большинством мик- роорганизмов относятся к комменсализму или мутуализму, но 259 вместе с тем они могут строиться по принципу антагонисти- ческого симбиоза – их жизнедеятельность наносит «хозяину» (организму человека) более или менее выраженный вред. Край- ним проявлением антагонистического симбиоза является пара- зитизм. В процессе эволюции ряд микроорганизмов приобрел способность существовать за счет питательных веществ орга- низма «хозяина» с нанесением ему вреда. От степени паразитизма зависит патогенность микроорганизма, т. е. способность вызы- вать заболевание. По степени патогенности различают облигатно- патогенные и условно-патогенные микроорганизмы. Поступле- ние в организм первых, как правило, приводит к развитию заболе- вания, а условно-патогенные микроорганизмы способны вызвать его лишь при наличии дополнительных условий. Большинство патогенных микроорганизмов являются видами, приспособивши- мися в процессе эволюции к паразитизму в организме «хозяина». Переход от свободного жизнеобитания к паразитизму сопровож- дается частичной потерей их метаболической самостоятельнос- ти, хотя большинство патогенных бактерий не утратило способ- ности синтезировать необходимые питательные вещества из не- живых субстратов и, следовательно, может расти на питательных средах. Как крайнюю степень паразитизма следует рассматри- вать облигатный внутриклеточный паразитизм, например, у хла- мидий, риккетсий и вирусов, лишенных способности к росту вне клеток организма-«хозяина». Если в пространственном отноше- нии микроорганизм находится вне клеток «хозяина», то его опре- деляют как эктосимбионт, если внутри их – как эндосимбионт. Сегодня под воздействием антропогенных изменений окру- жающей среды происходит эволюция биологических агентов за счет ускорения темпов их генетической изменчивости и увеличе- ния их патогенности (болезнетворности). Защитные системы чело- века, достаточно эффективные в отношении «обычных» (привыч- ных для организма) биологических объектов зачастую несостоя- тельны при действии даже сравнительно слабых, но эволюционно незнакомых факторов. Тонкие механизмы защиты, вырабатывав- шиеся в течение тысячелетий задолго до того, как появился чело- век, и непрерывно совершенствовавшиеся на протяжении всей 260 истории человечества, оказываются несовершенными перед ли- цом слишком быстро меняющихся условий обитания. Кроме то- го, увеличение численности населения городов, интенсивность миграционных процессов, рост коммуникативных связей обуслов- ливают быстрые темпы распространения инфекций, что в сово- купности с возрастающей патогенностью возбудителей приво- дит к эволюции эпидемического процесса в целом. 5.1. Классификация биологических факторов среды В основу классификации патогенных микроорганизмов по- ложены их морфологические особенности, в первую очередь раз- меры и биологическая организация. Прионы – особый класс инфекционных белковых агентов, не содержащих нуклеиновых кислот и вызывающих тяжелые за- болевания ЦНС. В их состав входит идентифицированный бе- лок, кодируемый в геноме клеток теплокровных. Прионы рези- стентны к действию нуклеаз, но инактивируются протеазами. Прионовые белки выделены как инфекционное начало болезни Кройтцфельдта–Якоба, синдрома Герстманна–Страусслера–Шайн- кера, спонгиоформной энцефалопатии крупного рогатого скота (коровье бешенство) и амиотрофического лейкоспонгиоза. Вирусы – наименьшие по размерам биологические объекты, имеющие геном. Они проходят через бактериальные фильтры, практически не доступны для изучения в световом микроскопе и лишены типичных метаболических и репродуктивных потен- ций, характерных для живых организмов. Вирусы – облигатные внутриклеточные паразиты, их репродуктивные процессы цели- ком зависят от состояния клетки-«хозяина». После связывания и проникновения в клетку вирусы млекопитающих, сбрасывая свою оболочку, высвобождают генетическую информацию внутрь клетки. В процессе репликации они используют клеточные фер- менты и структуры, задействованные в синтезе белков. Вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты – ДНК или РНК, но не оба типа одновременно. Например, вирусы оспы, простого герпеса, Эпштейна–Барра – ДНК-содержащие, а онкогенные рет- ровирусы – РНК-содержащие. 261 Бактерии крупнее вирусов, и большинство из них можно изучать с помощью светового микроскопа. Они представляют со- бой примитивные клетки, относимые к Procariotae, включающе- му истинные бактерии и сине-зеленые водоросли. Прокариотная клетка меньше эукариотной, имеет менее выраженную специа- лизацию органоидов, ДНК в ней не окружена ядерной мембра- ной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Рибосомы бактерий меньше, чем у эукариот. В отличие от виру- сов бактерии имеют как ДНК, так и РНК. Они размножаются не- половым путем – посредством бинарного деления. Большинство патогенных бактерий способно покрывать свои энергетические и метаболические потребности, расщепляя различные субстра- ты. Такие виды можно выращивать на синтетических средах. Некоторые бактерии, однако, не обладают способностью проду- цировать важные метаболиты, поэтому они должны поступать извне; экзогенные (внешние) источники включают среду культи- вирования, сопутствующие бактерии (продуцирующие различ- ные факторы роста) или инфицированные клетки (если бакте- рии – внутриклеточные паразиты). Грибы крупнее бактерий и имеют более сложную клеточ- ную структуру, а также четко ограниченное ядро (эукариоты); в эволюционном плане они по ряду признаков (наличие клеточ- ной стенки, вакуолей с клеточным соком, неспособность к пере- мещению) близки к растениям, но при этом не содержат фото- синтетических пигментов. Подобно прочим эукариотическим организмам, генетический материал грибов отделен от цитоплаз- мы ядерной мембраной. Дрожжевые грибы образуют отдельные овальные клетки, плесневые грибы формируют нитеподобные структуры – гифы. Грибы размножаются половым путем (сопри- косновение веточек грибницы, несущей специализированные клет- ки) и бесполым (вегетативным – образуются специализирован- ные репродуктивные структуры – споры). Большинство пато- генных грибов существуют в окружающей среде как природные сапрофиты, и инфицирование человека, по-видимому, не являет- ся необходимым для их жизненного цикла. С другой стороны, важ- ные с медицинской точки зрения дрожжи Candida часто обнару- 262 живают в составе естественной кишечной микрофлоры. Опреде- ленные виды грибов, конкурирующие с бактериями за источни- ки питания, продуцируют продукты метаболизма, угнетающие их жизнедеятельность; эти продукты известны как антибиоти- ки, некоторые из них нашли применение в качестве лекарствен- ных средств. Паразитические простейшие – микроскопические однокле- точные организмы, представляющие крайний случай антагони- стического симбиоза эукариотов в отношении партнера-«хозяина». В зависимости от времени паразитирования различают времен- ный и постоянный паразитизм. Если жизненный цикл паразита включает чередование сапрофитического и паразитического обра- за жизни, его называют факультативным паразитом, если он ли- шен возможности существовать вне макроорганизма, его обозна- чают термином «облигатный паразит». Паразитические простей- шие представлены разнообразными организмами, способными вызывать различные острые и хронические заболевания. Мно- гие паразиты претерпевают сложный жизненный цикл, затраги- вающий различные виды «хозяев», в том числе и человека. Паразитические черви (гельминты) – многоклеточные орга- низмы, размеры которых варьируют от микроскопических до не- скольких метров. Общие принципы паразитирования весьма схо- жи с таковыми у простейших. Основные отличия: более сложный жизненный цикл, нередко с наличием нескольких промежуточ- ных «хозяев» и способность к свободному обитанию промежу- точных стадий паразита в окружающей среде. Членистоногие-эктопаразиты способны вызывать инфекцион- ные заболевания у человека, например чесоточные клещи и вши. Наносимые ими поражения локализованы лишь на уровне кож- ных покровов, что выделяет их в особую группу инфекционных агентов. По степени влияния на организм человека и прежде всего по возможности инициировать инфекционное заболевание микро- организмы подразделяют на патогенные, условно-патогенные, непатогенные. Патогенность определяется наличием у микро- организмов: 263 1) приспособлений, обеспечивающих или облегчающих про- никновение возбудителя во внутреннюю среду организма и рас- пространение в ней лизисных ферментов (гиалуронидаза, муци- наза), жгутиков (холерный вибрион), ундулирующей мембраны (спирохеты, некоторые простейшие); 2) приспособлений, предохраняющих его от защитных меха- низмов организма «хозяина»: капсул, которые механически за- щищают от фагоцитоза (возбудители сибирской язвы, гонореи, туберкулеза), веществ, угнетающих фагоцитоз в различных его стадиях (каталаза стафилококка тормозит процесс переварива- ния возбудителя в фагоците); 3) токсинов, способных прямо повреждать ткани организма «хозяина»: экзотоксинов – секреторных продуктов обычно белковой при- роды с ферментативной активностью. Нередко они служат единст- венным фактором вирулентности микроорганизма и ответственны за клинические проявления инфекции (например, энтеротоксины вызывают диарею, нейротоксины – параличи и другие неврологи- ческие синдромы). Высокая токсичность экзотоксинов обусловле- на сходством структуры их фрагментов со строением субъединиц гормонов, ферментов или нейромедиаторов. Поэтому экзотоксины проявляют свойства антиметаболитов, блокируя функциональ- ную активность естественных аналогов. Они имеют выражен- ную иммуногенность и вызывают образование специфических нейтрализующих антител (антитоксины); эндотоксинов, представленных липидными и полисахаридны- ми остатками, высвобождающимися при гибели бактериальной клетки. Их биологический механизм сродни медиаторам вос- паления. Эндотоксинемия обычно сопровождается лихорадкой, обусловленной выбросом эндогенных пирогенов из гранулоци- тов и моноцитов. При попадании значительного количества ток- синов в кровоток возможен эндотоксиновый шок, обычно закан- чивающийся смертью больного. Бактериальные эндотоксины имеют сравнительно слабый иммуногенный эффект, а иммун- ные сыворотки не способны полностью блокировать их токсиче- ское действие. 264 Некоторые бактерии могут одновременно синтезировать экзо- токсины и выделять при их гибели эндотоксины, например ток- сигенные Escherichia coli и холерные вибрионы. Изменение свойств возбудителя в современных условиях. Важным аспектом влияния окружающей среды на инфекцион- ный процесс является ускорение генетической изменчивости не- которых возбудителей инфекционных болезней. Темпы эволю- ции ряда микроорганизмов, в том числе и патогенных, в послед- нее время существенно возрастают вследствие стремительного роста городов и увеличения интенсивности коммуникативного общения и миграции. Все это предопределяет не только увеличе- ние скорости распространения ряда инфекций, но и более интен- сивную изменчивость возбудителей. Повальное увлечение химиотерапией привело к значитель- ному возрастанию устойчивости микроорганизмов к антибио- тикам. Особенно высокая устойчивость присуща так называе- мым внутригоспитальным штаммам. Более того, за последние годы отмечено появление антибиотикозависимых штаммов воз- будителей, растущих на питательных средах лишь при добавле- нии антибиотиков. Темпы приобретения устойчивости к анти- биотикам у различных микроорганизмов неодинаковы. Так, ши- геллы очень быстро приобретают резистентность к большому числу препаратов, тогда как другой представитель возбудителей кишечных инфекций – холерный вибрион, несмотря на доволь- но широкое применение в очагах холеры антибиотиков, остается к ним чувствительным. Приобретение устойчивости микроорга- низмов следует рассматривать как приспособительный акт, обес- печивающий сохранение возбудителя как биологического вида в природе. Тотальное применение антибиотиков широкого спект- ра способствует более быстрым темпам изменения свойств воз- будителя, селекции вирулентных штаммов среди микробов, отно- сящихся к факультативным паразитам. Создается как бы «пороч- ный круг», в результате чего формируются штаммы, обладающие селективными преимуществами. Современные техногенно-антропогенные условия могут спо- собствовать изменению и антигенных характеристик микроорга- 265 низма. Например, появление новых разновидностей вируса грип- па А, с одной стороны, связано с тем, что вирус «черпает» новые качества из генофонда вирусов животных, но, с другой стороны, движущей силой его изменчивости, видимо, является иммунитет, вернее, «пассирование» возбудителя через частично иммунные организмы. Легкость передачи гриппозной инфекции приводит к быстрому вовлечению в эпидемический процесс большинства населения, приобретающего после заболевания состояние невос- приимчивости. Однако состояние иммунитета при гриппе не- продолжительно: через 1–2 года значительная часть переболев- ших постепенно утрачивают его. Пассируясь в коллективах че- рез частично иммунные организмы и находясь под давлением специфических антител, вирус, обладающий высокой экологиче- ской пластичностью, изменяет свои свойства. Циркуляция новых антигенных вариантов, иммунитет к которым на первых порах у населения отсутствует, идет необычайно интенсивно. Все выше- изложенное свидетельствует об отчетливом влиянии окружаю- щей среды на основные движущие силы эпидемического про- цесса: ускорение темпов изменчивости возбудителей и интенси- фикацию механизма передачи. |