Быть защищенным от инфекционных агентов в

Обновлено: 24.04.2024

Главная задача биологии — это развитие представлений у человека о живых организмах, о многообразии видов, обо всех закономерностях развития живых существ, а также об их взаимодействии с окружающей природой. Предмет основы безопасности жизнедеятельности (ОБЖ) позволяет получить знания и умения, которые помогут сохранить жизнь и здоровье в опасных ситуациях. Эти ситуации всегда возникают неожиданно, но, тем не менее, большинство из них предсказуемы и к ним можно подготовиться заранее. ОБЖ учит нас предвидеть возможные опасности и минимизировать потери от той или иной ситуации. Сегодня мы сталкиваемся с новым видом вирусной опасности COVID-19,о котором поговорим с точки зрения биологии и ОБЖ.

Что такое вирус?

Вирус — это неклеточный инфекционный агент. Сегодня нам известно около 6 тысяч различных вирусов, но их существует несколько миллионов. Вирусы не похожи друг на друга и могут иметь как форму сферы, спирали, так и форму сложного асимметричного сплетения. Размеры вирусов варьируются от 20 нм до 300 нм.

Как устроен вирус?

В центре агента находится генетический материал РНК или ДНК, вокруг которого располагается белковая структура — капсид.
Капсид служит для защиты вируса и помогает при захвате клетки. Некоторые вирусы дополнительно покрыты липидной оболочкой, т.е. жировой структурой, которая защищает их от изменений окружающей среды.

Вирусолог Дэвид Балтимор объединил все вирусы в 8 групп, из которых некоторые группы вирусов содержат 1-2 цепочки ДНК. Другие же содержат 1 цепочку РНК, которая может удваиваться или достраивать на своей матрице ДНК. При этом каждая группа вирусов производит себя в различных органеллах зараженной клетки.

Вирусы имеют определенный диапазон хозяев, т.е. он может быть опасен для одних видов и абсолютно безвреден для других. Например, оспой болеет только человек, а чумкой только некоторые виды плотоядных. Вирус не способен выжить сам по себе, поэтому активируется только в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества. Цель вируса — создание множества копий себя, чтобы инфицировать другие клетки!

Как вирус попадает в организм?

через физические повреждения (например, порезы на коже)
путём направленного впрыскивания (к примеру, укус комара)
направленного поражения отдельной поверхности (например, при вдыхании вируса через трахею)

к эпителию слизистых оболочек (это например вирус гриппа)
к нервной ткани (вирус простого герпеса)
к иммунным клеткам (вирус иммунодефицита человека)

Геном вируса встраивается в одну из органелл или цитоплазму и превращает клетку в настоящий вирусный завод. Естественные процессы в клетке нарушаются, и она начинает заниматься производством и сбором белка вируса. Этот процесс называется репликацией. И его основная цель — это захват территории. Во время репликации генетический материал вируса смешивается с генами клетки хозяина — это приводит к активной мутации самого вируса, а также повышает его выживаемость. Когда процесс репликации налажен, вирусная частица отпочковывается и заражает уже новые клетки, в то время как инфицированная ранее клетка продолжает производство.

Выход вируса

Вирус создал множество собственных копий, клетка оказывается изнуренной из-за использования ее ресурсов. Больше вирусу клетка не нужна, поэтому клетка часто погибает и новорожденным вирусам приходится искать нового хозяина. Это и есть заключительная стадию жизненного цикла вируса.

Скорость распространения вирусной инфекции

Размножение вирусов протекает с исключительно высокой скоростью: при попадании в верхние дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов количество инфекционного потомства достигает 10³, а концу первых суток − 10²³.

Вирусная латентность

Как вирус распространяется?

воздушно-капельный (кашель, чихание)
с кожи на кожу (при прикосновениях и рукопожатиях)
с кожи на продукты (при прикосновениях к пище грязными руками вирусы могут попасть в пищеварительную и дыхательную системы)
через жидкие среды организма (кровь, слюну и другие)

Почему с вирусами так тяжело бороться?

Сегодня людям уже удалось победить некоторые вирусы, а некоторые взять под жесткий контроль. Например, Оспа (она же черная оспа). Болезнь вызывается вирусом натуральной оспы, передается от человека к человеку воздушно-капельным путем. Больные покрываются сыпью, переходящей в язвы, как на коже, так и на слизистых внутренних органов. Смертность, в зависимости от штамма вируса, составляет от 10 до 40 (иногда даже 70%), На сегодняшний день вирус полностью истреблен человечеством.

Кроме того, взяты под контроль такие заболевания, как бешенство, корь и полиомиелит. Но помимо этих вирусов существует масса других, которые требуют разработок или открытия новых вакцин.

Коронавирус

Виновником эпидемии, распространяющейся сегодня по миру, стал коронавирус, вирусная частица в 0,1 микрона. Свое название он получил благодаря наростам на своей структуре, своеобразным шипам. Внутри вируса спрятан яд, с помощью которого он подчиняет себе зараженный организм. Этот вирус воздействует не только на человека, но и на птиц, свиней, собак и летучих мышей. В настоящий момент выделяют от 30 до 39 разновидностей коронавирусной инфекции. Но для человека патогенно всего 6. И как любой другой вирус COVID-19 мутирует.

К наиболее распространенным симптомам COVID-19 относятся повышение температуры тела, сухой кашель и утомляемость. К более редким симптомам относятся боли в суставах и мышцах, заложенность носа, головная боль, конъюнктивит, боль в горле, диарея, потеря вкусовых ощущений или обоняния, сыпь и изменение цвета кожи на пальцах рук и ног. Как правило, эти симптомы развиваются постепенно и носят слабо выраженный характер. У некоторых инфицированных лиц болезнь сопровождается очень легкими симптомами.

Сколько же может жить этот вирус вне организма? Все зависит от типа вируса и от той поверхности, на которую вирусы попали. В качестве примера было рассмотрено 3 вируса, по которым велись исследования. Изучали время, на которое может задерживаться вирус на различных поверхностях. Данные приведены в таблице.

Поскольку пока не изобретено вакцины от COVID-19, в целях защиты от инфекции самым важным для нас является соблюдение гигиены.

Гигиена — раздел медицины, изучающий влияние жизни и труда на здоровье человека и разрабатывающая меры (санитарные нормы и правила), направленные на предупреждение заболеваний, обеспечение оптимальных условий существования, укрепление здоровья и продление жизни.

Сегодня следует соблюдать определенные правила гигиены:

Соблюдение режима труда и отдыха, не допускающего развития утомления и переутомления.
Выполнение условий, обеспечивающих здоровый и полноценный сон (свежий воздух, отсутствие шума, удобная постель, оптимальная продолжительность).
Правильное здоровое питание в соответствии с потребностями организма.
Комфортный микроклимат в жилище (температура, влажность и подвижность воздуха, естественная и искусственная освещенность помещений).
Содержание в чистоте тела и тщательный уход за зубами.
Спокойное и корректное поведение в конфликтных ситуациях.

Мукозальный иммунитет верхних дыхательных путей и ротоглотки включает в себя врожденные и адаптивные звенья. Наряду с кожей и желудочно-кишечным трактом дыхательные пути представляют собой большую поверхность, которая активно взаимодействует с окружающей средой. Площадь дыхательных путей человека составляет 500 м 2 , что соответствует размеру теннисного корта.

Большой объем воздуха, постоянно проходящего через респираторный тракт, определяет огромное число аэрогенных контактов с потенциально патогенными микроорганизмами. При этом носовые ходы, носоглотка и ротоглотка выполняют фильтрующую роль, задерживая на своей поверхности большую часть бактерий, вирусов и грибов. Слизистые оболочки этих биотопов являются одновременно и входными воротами, и первым барьером на пути большинства патогенов человека.

Исход контакта с микробами (либо нейтрализация инфекционных агентов на самых ранних этапах их внедрения, либо инаппаратная колонизация слизистых оболочек, либо манифестное заболевание), определяется эффективностью и адекватностью противоинфекционного иммунитета.

Мукозальный иммунитет верхних дыхательных путей и ротоглотки включает в себя врожденные и адаптивные звенья.

Врожденные иммунные механизмы в верхних дыхательных путях и ротоглотке включают пассивные и активные механизмы.

Усиливая звенья местного иммунитета (главным образом, за счет активации выработки интерферона и секреторного иммуноглобулина А), можно существенно снизить вероятность развития инфекционно-воспалительного заболевания. Именно на активацию иммунитета верхних дыхательных путей направлены топические иммуномодуляторы ИРС®19 и Имудон®, фармакологические эффекты которых осуществляются в слизистых носо- и ротоглотки. В том числе речь идет и о финальном этапе иммунологической защиты – выработке специфических антител 7 .

К ключевым пассивным врожденным механизмам относят:

целостность эпителия, обеспечиваемая плотными и эластичными контактами между эпителиоцитами и своевременной репарацией поврежденных клеток;
образование слизи, покрывающей эпителиальные поверхности;
мукоцилиарный клиренс (только в дыхательных путях), т.е. удаление из респираторного тракта патогенов, попавших в слизь, за счет ритмичной работы ресничек мерцательного эпителия;
проглатывание патогенов, после чего большинство из них погибает от агрессивных факторов желудка и двенадцатиперстной кишки;
спонтанную продукцию защитных молекул (например, лизоцима и некоторых других антимикробных пептидов) эпителиальными клетками и подслизистыми железами.

К активным (т.е. индуцированным контактом с патогеном) врожденным механизмам относятся:

активация выработки антибактериальных (например, индуцируемых антимикробных пептидов) и противовирусных (например, интерферонов I и III типов) молекул – эпителиоцитами, дендритными клетками, нейтрофилами и некоторыми другими клетками слизистой оболочки;
активация секреции желез;
привлечение в дыхательные пути и активация фагоцитирующих клеток;
экссудация в очаге инфекции жидкой части крови с содержащимися в ней антимикробными факторами, в том числе компонентами комплемента.

Часто звенья врожденного иммунитета не способны сдержать микробную атаку, и тогда на помощь приходят адаптивные иммунные механизмы.

Адаптивный (или приобретенный) иммунитет – антиген-специфические иммунные реакции, развивающиеся в ответ на появление конкретных патогенов и направленные на удаление этих патогенов и формирование иммунной памяти.

Адаптивные иммунные реакции опосредуются В- и Т-лимфоцитами.

В-лимфоциты являются клетками-эффекторами гуморального (антительного) иммунного ответа. В-лимфоциты активируются, получив антигенную информацию от антигенпрезентирующих (дендритных) клеток и дополнительные сигналы от CD4+-Т-клеток-помощников (Т-хелперов 2 типа) в лимфатических узлах, дренирующие очаг инфекции. После этого активированные антигеном В-лимфоциты покидают лимфоузлы и мигрируют либо в костный мозг, либо в слизистые оболочки респираторного тракта, где превращаются в плазматические клетки, вырабатывающие антитела. В защите верхних дыхательных путей и ротоглотки принимают участие как системно циркулирующие антитела (иммуноглобулины M, G, мономерные иммуноглобулины A) костномозгового происхождения, так и локально вырабатываемые в слизистых оболочках секреторные антитела, в первую очередь секреторные (димерные) иммуноглобулины А.

Внесение топических бактериальных лизатов непосредственно во входные ворота инфекции – либо в носовые ходы и носоглотку (ИРС®19), либо в полость рта и ротоглотку (Имудон®) – представляет собой рациональную стратегию комплексного лечения и профилактики инфекционных заболеваний этих локализаций. Вызванная курсовым приемом топических бактериальных лизатов стимуляция иммунитета верхних дыхательных путей и ротоглотки воспроизводит и/или восстанавливает закрепленные эволюцией локальные и системные механизмы защиты организма от вторгающихся патогенов. В частности, Имудон® и ИРС®19 повышают концентрацию лизоцима и интерферонов I типа в слюне и назальном секрете соответственно. Кроме того, ИРС®19 и Имудон® способствует выработке sIgA, стимулируют систему комплемента, а также поглотительную и переваривающую активность нейтрофилов.

Компоненты бактериальных клеток, входящие в состав Имудон® и ИРС®19, являются естественными триггерами врожденных (индукция интерферонов и лизоцима, активация фагоцитоза и системы комплемента) и адаптивных (индукция антител, стимуляция Т-клеточного иммунитета) звеньев мукозального иммунного ответа в дыхательных путях.

Подробнее

Материал разработан при поддержке компании abbott в целях повышения осведомлённости пациентов о состоянии здоровья. информация в материале не заменяет консультацию специалиста здравоохранения. Обратитесь к лечащему врачу.

инфекционный или этиологический агент это живой организм или молекула, вызывающая инфекционное заболевание (Национальная академия медицины Колумбии, 2017). Если микроорганизм вызывает заболевание у человека, его называют патогеном.

Другим определением инфекционного агента являются микроорганизмы, гельминты и членистоногие, которые способны вызывать инфекцию и инфекционные заболевания (Mata, 2017)..

С другой стороны, инфекция называется инфекционным агентом, который попадает в организм реципиента и, следовательно, имплантируется или размножается в нем (Mata, 2017).

Заболевание определяется как любое состояние, при котором нормальная структура или функции организма повреждены или ухудшены (Lumen, 2017).

Инфекционный агент является необходимым, но не уникальным элементом для возникновения заболевания. Для развития инфекции или заболевания необходимо перехватить два других составных элемента эпидемиологической триады: хозяина и окружающую среду..

Раздел биологии и медицины, который изучает и анализирует характер, причины и последствия заболеваний для конкретных групп населения, называется эпидемиология.

Характеристика возбудителя инфекции

1- Физические характеристики

размер

Инфекционный агент может быть невидимым, имея микроскопические размеры в тысячные или миллионные доли миллиметра или видимый, как ленточный червь (который может достигать метров в длину).

форма

Некоторые микроорганизмы наделены четко определенной формой, такой как вирусы, а другие, такие как бактерии, трудно распознать среди нескольких видов..

2- Химические характеристики

Это химические вещества, генетический материал или белок, которые составляют микроорганизм.

В случае вирусов им не хватает метаболизма и клеточной организации, что заставляет их оставаться в хозяине для размножения; тогда как бактерии или монераны полностью оборудованы для размножения.

3- Биологические характеристики

Они являются признаками агента, связанными с их метаболизмом и жизненными функциями (Mata, 2017).

Эпидемиологическая цепь

Экологическая Триада это классическое представление, которое иллюстрирует взаимодействие хозяин, из этиологический агент и окружающая среда чтобы понять развязывание болезней.

инфекционный агент это тот, который взрывается на или в теле живого организма.

окружающая среда относится к внешним физическим, биологическим, географическим элементам, которые влияют на них и агентов.

хозяин является возбудителем инфекционного возбудителя организма.

Группы инфекционных агентов или патогенных микроорганизмов

1- Бактерии

Это прокариоты, разнообразная группа микроорганизмов, состоящая из одной клетки, в которой нет ядерной мембраны и которая имеет простую стенку (Oxford-Complutense Dictionary, 2004, стр. 63).

Бактерии являются причиной таких заболеваний, как туберкулез, брюшной тиф и холера.

2- Вирус

Это генетический агент, который не имеет метаболизма или клеточной организации (Pan American Health Organization, 2017).

Желтая лихорадка, грипп, бешенство, полиомиелит и оспа - заболевания, вызываемые вирусами.

3- Грибы

Это гетеротрофные эукариотические организмы (клетки с ядром), которым нужны другие живые существа, чтобы прокормить себя. Они используют клеточную стенку для поглощения питательных веществ.

Благодаря им возникает гистоплазмоз и монилиаз.

4- Гельминты

Это группа паразитов, которые попадают в организм человека. Они делятся на две группы: круглые черви (Nematyhelmintes) и плоские черви (Platyhelmintes).

Они являются причиной uncinariasis, трихинеллеза и цистицеркоза

5- простейшие

Одноклеточные эукариотические организмы с четко очерченным ядром (UCLA School of Public Health, 2017). Они живут во влажной среде и воде.

Простейшие ответственны за такие заболевания, как амебиаз и болезнь Шагаса.

6- Хламидии

Это бактерии, принадлежащие к семейству Chlamydiaceae, отряд Chlamydiales, тип Chlamydiae. Эти прокариоты имеют ту особенность, что они влияют только на людей.

Это агенты, ответственные за пситтакоз и трахому.

7- Риккетсии

Это другой тип бактерий, менее распространенный, чем другие, которые могут жить только в другом организме. Это принадлежит семье Rickettsiaceae.

Некоторые из заболеваний, которые они вызывают: тиф, траншейная лихорадка, анаплазмоз, эрлихиоз (эрлихиоз) и лихорадка траншей.

Они представляют собой другой тип гранмегативных бактерий, которые не имеют полярных жгутиков, а эндофлагеллы.

Сифилис вызван типом спирохеты.

Характеристика возбудителя инфекции при взаимодействии с хозяином

Являются ли эффекты, которые способны вызвать инфекционный агент с момента его контакта с гостем хозяина.

1- Патогенность или патогенная сила

Это способность бактерии вызывать инфекцию (Ruíz Martín & Prieto Prieto, 2017). Патогенная сила не обязательно приводит к развитию заболевания, поскольку она также зависит от характеристик рецептора этиологического агента.

В эпидемиологии этот фактор измеряется через уровень смертности, в результате деления числа пациентов с определенным заболеванием на население, подверженное этому заболеванию.

2- Добродетель

Это способность инфекционного агента вызывать тяжелую болезнь или смерть. Вирулентность обусловлена инвазивностью микроорганизма и его токсичностью (Ruíz Martín & Prieto Prieto, 2017).

Индекс вирулентности является уровень летальности, что является результатом деления числа погибших от определенного заболевания на число пациентов с.

3- Неэффективность или передаваемость

Это способность заражать хозяина, то есть проникать, размножаться и имплантироваться в него (Mata, 2017).

Для измерения этого аспекта в качестве индикаторов используются распространенность, серопревалентность, заболеваемость и частота нападений..

4- антигенность

Это способность вызывать у хозяина иммунный ответ. Это означает, что при обнаружении патогена в хозяине образуются антитела, которые пытаются устранить агент.

Трансмиссивные заболевания

Заболевание, вызванное конкретным инфекционным агентом (Pan American Health Organization, 2017) или его токсичными продуктами. Передача может быть прямой или косвенной.

Они могут быть двух типов:

Новые болезни

Это тип инфекционных заболеваний, который сообщает об увеличении числа людей за последние 25 лет..

Возникающие болезни

Это заразная болезнь, известная в прошлом, что после значительного снижения она вновь появляется.

Местный иммунитет (барьерная защита от инфекций)

Первой линией обороны против инфекционных агентов служат кожа и слизистые оболочки, которые препятствуют проникновению микробов в ткани и выделяют вещества, оказывающие бактерицидное действие.

Важным фактором является механическая защита. Так бактерии, попавшие на кожу, удаляются при слущивании эпидермиса (образование перхоти, шелушение при некоторых инфекционных заболеваниях). Слизь, выделяемая стенками многих внутренних органов, действует как защитный барьер, препятствующий прикреплению бактерий к эпителиальным клеткам. Микробы и чужеродные частицы, захваченные слизью, удаляются механическим путем – за счет движения ресничек эпителия, с кашлем и чиханьем. К другим механическим факторам, защищающим поверхности эпителия, можно отнести вымывающее действие слез, слюны и мочи.

Механическая защита дополняется секреторной (выделительной) деятельностью кожных желез: потовых и сальных. Молочная кислота пота и ненасыщенные жирные кислоты сальных желез обладают противомикробным действием. Во многих жидкостях, производимых организмом (секретах организма), также содержатся бактерицидные компоненты:

лизоцим в слезах, носовых выделениях и слюне,
кислота в желудочном соке,
продукты расщепления жирных кислот в тонкой кишке,
спермин и цинк в сперме,
лактопероксидаза в молоке.

Специфическую функцию защиты во внешних секретах организма выполняет секреторный иммуноглобулин А (IgA). Он содержится в секретах и на слизистых оболочках слюнных желез, носа, рта, бронхов, влагалища, кишечника, мочеточников, мочевого пузыря. Секреторный иммуноглобулин А блокирует накопление и размножение на слизистой оболочке бактерий путем блокады поверхностных антигенов бактерий, с помощью которых они прикрепляются к слизистой оболочки органов.

Неспецифическая иммунная защита (защита на все возбудители)

Любой повреждающий агент-фактор, который по силе и длительности превосходит барьерные возможности ткани, вызывает ответную защитную реакцию организма – воспаление. Воспалительная реакция представлена единством трех явлений:

повреждение и распознавание возбудителей;
сосудистая реакция – нарушение микроциркуляции крови;
клеточная реакция – миграция клеток иммунной системы в очаг воспаления.

Основная задача воспалительной реакции – уничтожение возбудителя и/или освобождение от собственных разрушенных клеток.

Можно выделить два типа уничтожения возбудителей:

Внеклеточное разрушение возбудителя гуморальными факторами защиты (активными белками сыворотки крови).
Внутриклеточная нейтрализация (фагоцитоз) (поглощение инфицированных клеток нейтрофилами и макрофагами с дальнейшим ферментативным разрушением структуры).

Внеклеточные механизмы защиты реализуются несколькими путями:

Клеточные и гуморальные факторы активно дополняют друг друга.

Специфическая иммунная защита (иммунный ответ на конкретный возбудитель)

За реакциями воспаления, если они не смогли нейтрализовать возбудителей, развивается более специализированная линия обороны – иммунный ответ, который последовательно запускает многоуровневую иммунную реакцию на возбудителя. Развитие специфических иммунных реакций требует взаимодействия практически всех видов клеток иммунной системы.

На первом этапе иммунного ответа захваченный в процессе фагоцитоза возбудитель перерабатывается макрофагом и в иммуногенной форме выводится его антиген на поверхность (презентация антигена). Особая роль в дальнейшем принадлежит активации Т-хелперов, которая происходит при распознавании Т-хелпером соответствующего антигенного комплекса на поверхности макрофага (антигенпрезентирующей клетки). В результате данного контакта Т-хелперы начинают делиться и после нескольких делений разделяются на две популяции. Одна активизирует развитие гуморального иммунного ответа (выработку иммуноглобулинов и антител), а другая популяция является необходимым компонентом в активации клеточного иммунитета (цитотоксические Т-лимфоциты).

Гуморальный иммунный ответ обеспечивается иммуноглобулинами или антителами, производимыми В-лимфоцитами. Продвигаясь по кровяному или лимфатическому руслу, антитела поражают чужеродные вещества на любой дистанции от лимфоцита. За счет гуморального иммунного ответа происходит уничтожение самих возбудителей и нейтрализация их токсинов, находящихся в межклеточном пространстве и на слизистых. Специфическая нейтрализация осуществляется за счет присоединения антител к антигенам с образованием растворимых и нерастворимых циркулирующих комплексов (ЦИК), которые активируют защитную систему белков комплемента, повышают фагоцитарную активность макрофагов и нейтрофилов, усиливают специфическое цитотоксическое действие Т-лимфоцитов (то есть повышается активность естественных киллеров).

Установлен ряд закономерностей динамики накопления антител после первого и повторного внедрения антигена. Первый пик концентрации антител появляется через несколько дней (скрытый период иммунного ответа) и обусловлен усиленным синтезом главным образом иммуноглобулина М (IgM). После второго внедрения того же антигена амплитуда ответа больше, он продолжается дольше и обусловлен возрастанием преимущественно синтеза иммуноглобулина G (IgG). Формирование стойкого иммунитета к возбудителям связано с образованием антител иммуноглобулина класса G.

Читайте также: