Особенности вирусных инфекций и их классификация
Обновлено: 23.04.2024
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.
Вирусные инфекции. Особенности патогенеза вирусных инфекций. Основные этапы патогенеза вирусных инфекций.
В основе патогенеза вирусных инфекций лежит взаимодействие генома вируса с генетическим аппаратом чувствительной клетки. Исключая поражения, вызываемые вирусами, распространяющимися по нервной ткани, патогенез вирусных инфекций сопровождает вирусемия (виремия)— циркуляция возбудителя в крови. В кровоток возбудитель проникает прямым путем или из лимфатической системы. Многие вирусы (например, ВИЧ, вирусы гриппа, кори, герпеса) поражают иммунокомпетентные клетки, что чаще проявляется в нарушении функций и уменьшении числа Т-хелперов, увеличении содержания и активации Т-супрессоров или В-клеток. Некоторые возбудители образуют внутриядерные или цитоплазматические тельца включений (например, тельца Бабеша~Нёгри). имеющие диагностическое значение.
Рис. 5-9. Органы-мишени наиболее распространённых вирусных инфекций человека. ВЭБ — вирус Эпстайна-Барр, ВГА — вирус гепатита А, ВГВ — вирус гепатита В, ВГС — вирус гепатита С, BID — вирус гепатита D, ВГЕ — вирус гепатита Е, ВПЧ — вирус папилломы человека, ВПГ — вирус простого герпеса, ТЛВЧ — Т-пимфотропный вирус человека, ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, ПЛЭП — прогрессирующая лейкоэнцефалопатия, РСВ — респираторно-синцитиальный вирус, ПСПЭ — подострый склерозирующий панэнцефалит, ОРВИ — острая респираторная вирусная инфекция, СПИД-аЭП — СПИД-ассоциированная энцефалопатия.
Основные этапы патогенеза вирусных инфекций
Проникновение вируса в организм. Основные входные ворота для возбудителей вирусных инфекции человека — дыхательные пути и ЖКТ, реже — кожные покровы. В некоторых случаях развиваются локальные поражения, но чаще в месте проникновения не возникает каких-либо проявлений или они носят стёртый характер, а возбудитель мигрирует в чувствительные ткани. Распространение возбудителя в организме может носить локальный или системный характер.
Локальные поражения вирусами типичны для возбудителей респираторных и кишечных инфекций, а также для некоторых кожных заболеваний. Продолжительность инкубационного периода большинства подобных инфекций составляет 2-3 сут. Первичную репликацию часто сопровождает вирусемия. Она обычно протекает бессимптомно или по типу продромальных явлений, но может возникать и на фоне выраженной клинической картины, не вызывая развития дополнительной симптоматики. Для подобных заболеваний характерно повторное заражение, так как циркулирующие AT не проявляют протективный эффект, а секреторный иммуноглобулин А (IgA) оказывает лишь кратковременное нейтрализующее действие на слизистой оболочке. Системные поражения. Из места проникновения возбудители попадают в кровоток, вызывая вирусемию, и постепенно фиксируются в чувствительных тканях. Первичное распространение обычно вызывает продромальные явления. Поскольку вирусемия предшествует поражению чувствительных тканей, то продолжительность инкубационного и продромального периодов подобных инфекций могут увеличиваться до 2-3 нед. Вирусемия при системных инфекциях обычно носит двухэтапный характер. Первый этап заканчивается поглощением циркулирующих вирусов клетками ретикулоэндотелиальной системы.
В дальнейшем возможно несколько вариантов:
• полная элиминация возбудителя (абортивная инфекция);
• размножение вирусов в фагоцитах с последующим выходом и развитием выраженной вторичной вирусемии, сопровождающейся появлением характерных клинических признаков заболевания (например, энцефалитов);
• некоторые вирусы (например, вирус гепатита В, пикорна- и тогавирусы) слабо поглощаются фагоцитами и могут циркулировать в крови в свободном состоянии, а возбудители колорадской клещевой лихорадки и лихорадки долины Рифт внедряются в эритроциты.
Основные органы-мишени наиболее распространённых вирусных инфекций представлены на рис. 5-9. Многие из указанных на рисунке возбудителей могут поражать, кроме названных, и другие ткани (так, полиовирусы способны вызывать поражения ЖКТ, а вирус эпидемического паротита обладает тропностью к эпителию извитых канальцев яичек).
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
На уровне макроорганизма основные формы вирусных поражений принципиально не отличаются от таковых, наблюдаемых при инфицировании вирусами отдельных клеток.
Продуктивная вирусная инфекция с образованием дочерних популяций и характерными клиническими проявлениями возможна лишь при наличии в заражённом организме чувствительных клеток, в которых осуществляется репродуктивный цикл возбудителя. Например, возбудитель полиомиелита может реплицировать только в клетках ЖКТ и ЦНС приматов и человека.
Абортивная инфекция развивается при проникновении возбудителя в нечувствительные клетки (например, при попадании вируса лейкоза коров в организм человека) либо в клетки, не способные обеспечить полный репродуктивный цикл (например, находящиеся в стадии клеточного цикла G0). Способность клеток к поддержанию вирусспецифических репродуктивных процессов также подавляет ИФН, противовирусный эффект которого направлен против самых различных вирусов.
Персистирующая вирусная инфекция возникает при таком взаимодействии между вирусом и заражённой клеткой, когда в последней продолжается выполнение собственных клеточных функций. Если заражённые клетки делятся, образуется инфицированный клон. Таким образом, увеличение числа заражённых клеток способствует увеличению общей популяции возбудителя в организме. Тем не менее персистирующие вирусные инфекции обычно нарушают функции клеток, что в конце концов приводит к клиническим проявлениям. У человека развитие персисти-рующих инфекций в определённой степени зависит от возраста. Например, внутриутробное заражение вирусом коревой краснухи или цитомегаловирусом (ЦМВ) приводит к ограниченному по времени персистированию возбудителя. Появление симптоматики связано с возможностью плода развивать иммунные реакции на инфекционный агент.
Латентная (скрытая) вирусная инфекция. В то время как персистирующие инфекции сопровождаются постоянным высвобождением дочерних вирусных популяций, при латентных поражениях они образуются спорадически. Репродуктивный цикл подобных возбудителей резко замедляется на поздних стадиях и активируется под влиянием различных факторов. Латентные инфекции характерны для большинства герпесвирусов, вызывающих рецидивирующие и обычно не прогрессирующие заболевания.
Дремлющая (криптогенная) вирусная инфекция — форма проявления вирусной инфекции при которой возбудитель в неактивном состоянии находится в отдельных очагах (например, в нервных ганглиях). Клинически инфекция проявляется лишь при резком ослаблении защитных сил организма. Например, вирус герпеса 3 типа, вызывающий при первичном заражении ветряную оспу, пожизненно сохраняется в организме. Рецидив заболевания в форме опоясывающего лишая возможен лишь при нарушениях иммунного статуса (наиболее часто в пожилом возрасте).
Медленные вирусная инфекции характеризуются длительным инкубационным периодом (месяцы и годы), в течение которого возбудитель размножается, вызывая всё более явные повреждения тканей. Первоначально возбудитель размножается в ограниченной группе клеток, но постепенно инфицирует всё большее их число. Заболевания заканчиваются развитием тяжёлых поражений и смертью больного. К медленным вирусным инфекциям относят подострый склерозирующий панэнцефалит, ВИЧ-инфекцию и др.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Репликация вирусов. Размножение вирусов.
Биотехнологии в вирусологии.
Методология выращивания вирусов.
Культивирование вирусов. Антигены вирусов и иммуннитет.
Иммунная система при вирусной инфекции.
Патогенез и механизмы противовирусной защиты организма.
Развитие и образование противовирусного иммунитета.
Вакцинопрофилактика вирусных инфекций.
Физические методы инактивации вирусов для вакцин.
Живые вакцины. Гетерологичные вакцины. Субъединичные вакцины.
Современные субъединированные и рекомбинантные вакцины.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Информация, представленная на странице, не должна быть использована для самолечения или самодиагностики. При подозрении на наличие заболевания, необходимо обратиться за помощью к квалифицированному специалисту. Провести диагностику и назначить лечение может только ваш лечащий врач.
Содержание статьи:
Что такое вирусная инфекция?
Вирус – это крошечный агент, который живет внутри живых клеток или клеток-хозяев. Вирусы нуждаются в живых клетках, чтобы иметь возможность воспроизводиться. Существуют тысячи вирусных инфекций человека, некоторые из которых встречаются чаще, чем другие. Например, простуда и грипп – это вирусы, но встречаются они чаще, чем Эбола и ВИЧ. Обычно инфекции вирусного характера у взрослых протекают нетяжело у относительно здоровых людей, но могут быть довольно тяжелыми для людей с ослабленной иммунной системой. Практически любой вирус может привести к осложнениям, присоединению микробной инфекции.
Основные вирусные инфекции
Вирусные заболевания – это чрезвычайно распространенные инфекции. Есть много типов возбудителей, вызывающих самые разные вирусные заболевания. Самый распространенный тип вирусного заболевания – простуда, вызванная вирусной инфекцией верхних дыхательных путей (носа и горла). Другие распространенные вирусные заболевания:
- ветряная оспа;
- грипп;
- герпес;
- вирус иммунодефицита человека (ВИЧ / СПИД);
- вирус папилломы человека (ВПЧ);
- инфекционный мононуклеоз;
- свинка, корь и краснуха;
- опоясывающий лишай;
- вирусный гастроэнтерит (желудочный грипп);
- вирусный гепатит;
- вирусный менингит;
- вирусная пневмония.
Для вирусных инфекций характерна высокая заразность, они передаются от человека к человеку, когда вирус проникает в организм и начинает размножаться. Источником является больной человек (животное) или носители. Распространенные пути и механизмы передачи вирусов от человека к человеку включают:
- вдыхание переносимых по воздуху капель, зараженных вирусом;
- употребление в пищу или питье воды, зараженной вирусом;
- половой контакт с человеком, инфицированным вирусом, передающимся половым путем;
- непрямая передача от человека к человеку вирусным хозяином, таким как комар, клещ или полевая мышь;
- прикосновение к поверхностям или биологическим жидкостям, зараженным вирусом.
Вирусные заболевания в своем развитии и течении имеют определенные отличия, вызывают широкий спектр симптомов, которые различаются по характеру и степени тяжести в зависимости от конкретной причины вирусной инфекции и других факторов, включая возраст человека и общее состояние здоровья.
Вирусные заболевания не поддаются лечению антибиотиками, которые могут вылечить только бактериальные заболевания и инфекции. Однако наиболее распространенные формы вирусной инфекции – ОРВИ и грипп – у относительно здоровых людей проходят самостоятельно Источник:
Грипп и острые респираторные вирусные инфекции. Сельков С.А. Инфекция и иммунитет, 2019. с. 216 . Это означает, что распространенные виды вызывают заболевание в течение определенного периода времени, затем проявления вирусной инфекции проходят, все симптомы исчезают, поскольку иммунная система атакует вирус, и тело восстанавливается.
Вирусная инфекция: основные симптомы заболевания
Симптомы вирусных заболеваний различаются в зависимости от конкретного типа, характеристики вируса, вызывающего инфекцию, пораженной области тела, возраста, истории болезни пациента и других факторов, изначального состояния при вирусной инфекции. Симптомы вирусных заболеваний могут затронуть практически любую область тела или систему организма. Они могут включать:
- гриппоподобные симптомы (утомляемость, лихорадка, боль в горле, головная боль, кашель, ломота и боли);
- желудочно-кишечные расстройства, такие как диарея, тошнота и рвота;
- раздражительность;
- недомогание;
- сыпь;
- чихание;
- заложенность носа, насморк или постназальное затекание;
- увеличение лимфатических узлов;
- воспаление, отечность миндалин;
- необъяснимую потерю веса.
У младенцев картина вирусной инфекции также может включать:
- выпячивание родничка на макушке;
- затруднения кормления;
- постоянный плач или беспокойство;
- чрезмерную сонливость.
Серьезные признаки, которые могут указывать на опасные для жизни осложнения
В некоторых случаях нужно строго контролировать то, как проявляется инфекция. Немедленно нужно обратиться за медицинской помощью, если наблюдаются какие-либо из следующих симптомов:
- изменение ориентации во времени, пространстве или уровня сознания;
- боль в груди;
- глубокий влажный грудной кашель с выделением желтой, зеленой или коричневатой мокроты;
- высокая температура (выше 39 градусов);
- вялость или заторможенность;
- судороги;
- одышка, хрипы или затрудненное дыхание;
- скованность мышц шеи;
- пожелтение кожи и белков глаз (желтуха).
Методы диагностики
Большинство ОРВИ и грипп в эпидемический сезон диагностируют клинически, учитывая особенности симптомов, тяжесть заболевания и сроки развития болезни (инкубационный период). В зависимости от того, сколько длится период инкубации – от момента контакта с больным, до первых признаков болезни, можно уточнить тип ОРВИ.
В некоторых случаях могут помочь некоторые тесты – анализы крови, тесты ПЦР, исследования на антитела. Вирусные инфекции имеют особенности лабораторной диагностики, для них характерны изменения в показателях крови. Дополнительно врач может решить, как определить, отличить конкретные типы вирусов. Например, при заражении COVID-19 необходимо выполнение экспресс-теста на наличие вируса, а в стадии выздоровления – определение уровня антител Источник:
Совершенствование диагностики герпес-вирусных инфекций. Васильев А.Н., Федорова Н.Е., Климова Р.Р., Адиева А.А. Клиническая лабораторная диагностика, 2012. с. 52-55 .
Лечение вирусной инфекции у взрослых
Терапия вирусных инфекций зависит от конкретного вируса и других факторов. Общие лечебные меры направлены на облегчение симптомов, чтобы человек мог отдохнуть, поддержать свои силы и выздороветь без развития осложнений. Чем лечить инфекции, определяет врач.
Общие препараты для лечения и немедикаментозные методы вирусных инфекций включают:
- жаропонижающие, противовоспалительные препараты нестероидного ряда при лихорадке, ломоте в теле и боли;
- прием дополнительной теплой жидкости;
- дополнительный отдых и сон;
- правильное питание.
Важно знать, что антибиотики при вирусной инфекции не показаны, они применимы только при развитии или угрозе присоединения микробных осложнений.
В зависимости от типа вирусной инфекции и наличия осложнений может потребоваться широкий спектр других методов лечения. Например, инфекцию, вызванную вирусом папилломы человека (ВПЧ), которая приводит к дисплазии шейки матки, можно лечить путем хирургического удаления аномальных клеток на шейке матки женщины.
В некоторых случаях для лечения вирусных заболеваний могут быть назначены определенные лекарства:
Возможные осложнения после вирусных инфекций
В некоторых случаях заболевания могут привести к серьезным, возможно, опасным для жизни осложнениям после вирусной инфекции, таким как обезвоживание, бактериальная пневмония и другие вторичные бактериальные инфекции. Особенно это вероятно у людей, подверженных риску осложнений. К ним относятся те, кто страдает хроническим заболеванием, подавленной или ослабленной иммунной системой, младенцы и пожилые люди Источник:
ОСТРЫЕ РЕСПИРАТОРНЫЕ ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ И СЕРДЦЕ. Кириченко А.А. Consilium Medicum, 2020. с. 22-27 . К тому же, некоторые типы вирусных инфекций, передаваемых половым путем, такие как ВИЧ/СПИД и ВПЧ сами представляют опасность, могут привести к серьезным осложнениям и смерти.
Меры профилактики и защиты
Вирусы распространяются по-разному, в зависимости от их классификации и особенностей. Гепатит С, заболевание печени, передается через биологические жидкости. С другой стороны, грипп может передаваться при контакте с вирусом, оставленным на каком-либо объекте, например телефоне, или через капли в воздухе, если больной гриппом чихает или кашляет перед вами. Не все вирусные инфекции можно предотвратить, но можно снизить риск заражения вирусом несколькими способами:
Читайте также: