Вирусы и бактерии возбудители заболеваний человека животных растений

Обновлено: 07.05.2024

Вирус — одно из самых популярных слов в последние полтора года. Все мы знаем, что от него надо защищаться, а еще помним, что вокруг много и других микроорганизмов — например, бактерий. Кстати, чем они отличаются от вирусов? От чего на самом деле помогают антибиотики, и почему от гриппа надо прививаться каждую осень? Вирусы и бактерии — единственные представители микромира? Возможно ли создать универсальное лекарство, чтобы раз и навсегда избавиться от опасных микроорганизмов? Чтобы ответить на эти вопросы и знать, как от них защищаться, нужно понимать, что собой представляют эти невидимые существа. В этой статье мы выясним, что такое микроорганизмы, вирусы и бактерии, и почему универсальное оружие от них никогда не появится.

Вирусы, микробы, бактерии – что это такое?

Вирусы

Говоря строго, вирусы — это не совсем существа: ученые называют их неклеточной формой жизни или даже организмами на границе живого. Все потому, что вирусы 1 не обладают важным свойством живого — клеточным строением, которое есть у всех животных, растений, грибов и бактерий. Они не имеют собственного обмена веществ, поэтому не могут жить сами по себе. Для существования им всегда нужен другой организм, по сути, вирусы являются внутриклеточными паразитами.

Бактерии

В отличие от вирусов, бактерии — самые что ни на есть живые организмы, хотя и тоже очень маленькие (длиной до 10 мкм, то есть одной сотой метра). Они одноклеточные, но одна эта клетка может имеет разные формы: бактерии бывают круглыми, в виде палочек, звездочек или кубиков, есть даже гофрированные и С-образной формы. По строению бактерии сложнее, чем вирусы — у них есть клеточная стенка, внутриклеточные структуры, органеллы, жгутики для передвижения. Они самостоятельно живут и размножаются (с помощью простого деления).

Микробы

Что опаснее — вирусы или бактерии?

Если вирус уже проник в клетку, его невозможно убить — можно только ждать, что организм с ним справится. Поэтому лучший способ борьбы с инфекцией — не допустить заражения. Для этого существует вакцинация: во время прививки иммунитет знакомится с вирусом и заранее разрабатывает стратегию борьбы. Именно с помощью вакцин люди победили вирусные болезни, от которых когда-то не было спасения. Если сегодня мы вдруг начнем массово отказываться от прививок, то рискуем вернуться в прошлое — нас снова начнут поражать почти забытые заболевания: оспа, корь, столбняк и т. д. Однако в случае с часто мутирующими вирусами прививки помогают не всегда. Вакцина может быть эффективна против одного штамма, но бесполезна против другого, нового. Именно поэтому ученые обратили свое внимание на возможности иммунитета. Его главное оружие в борьбе с вирусами — белки интерфероны, которые организм вырабатывает в ответ на вторжение. Они обладают неспецифическим действием, то есть действуют на широкий спектр вирусов. Интерфероны были созданы в процессе эволюции, на настоящий момент являясь неотъемлемой частью противовирусного иммунитета. Однако интерферона может быть недостаточно, это происходит по разным причинам: детский и пожилой возраст, наличие сопутствующих заболеваний, беременность и другие. Именно в таких случаях специалисты могут рекомендовать препараты на основе интерферона, такие как Виферон.

Бороться с опасными бактериями люди тоже давно научились — с помощью антибиотиков (обратите внимание: на вирусы они не действуют, поскольку разработаны для совершенно иной формы жизни!). Но тут другая проблема: к ним у бактерий со временем вырабатывается устойчивость. И чем чаще мы их используем, тем больше становится бактерий, которые к ним совсем не чувствительны. Например, к пенициллину, с которого когда-то и началась история антибиотиков, сегодня бактерии уже равнодушны. А прошло все 80 лет с момента его первого применения. Новые антибиотики тоже разрабатываются, но это очень долгий и дорогой процесс, поэтому чаще модифицируются уже имеющиеся лекарства.

Какие болезни вызываются вирусами?

Какие болезни вызываются бактериями?

Как и вирусы, бактерии 5 могут быть безопасными для живых организмов или болезнетворными. Такие бактерии-паразиты попадают в организм и начинают питаться за его счет, активно размножаются, повреждая клетки и отравляя их продуктами своей жизнедеятельности. Так и начинается заболевание. У человека бактерии вызывают туберкулез, коклюш, менингит, чуму, тиф, столбняк, холеру, дифтерию, фурункулез, стрептококковую ангину. У животных — бруцеллез, сибирскую язву. У растений подобная инфекция вызывает гнили, ожоги, пятнистости, увядание. Но полезных бактерий все-таки тоже гораздо больше. Например, миллионы бактерий населяют наш кишечник, кожу, даже дыхательные пути. Они называются микробиотой, и ее баланс очень важен для сохранения здоровья: она создает условия, в которых вредные микроорганизмы жить не смогут. Две группы таких бактерий вы точно знаете: это бифидо- и лактобактерии, которые живут в кишечнике.

Как уберечься от вирусов и бактерий?

Мир населен огромным количеством бактерий и вирусов, и избавиться от них полностью невозможно, да и неразумно — ведь без них не сможем существовать и мы сами. Но предотвратить вирусное или бактериальное заболевание в повседневной жизни возможно. Надо только придерживаться правил:

Вирусы, микробы, бактерии – что это такое?

Вирусы

Бактерии

Микробы

Что опаснее — вирусы или бактерии?

Какие болезни вызываются вирусами?

Какие болезни вызываются бактериями?

Как уберечься от вирусов и бактерий?

познакомить учащихся с информацией об основных бактериальных заболеваниях человека,
продолжить формирование понятия и правил здорового образа жизни

Выяснить, как попадают болезнетворные бактерии в организм человека
Какие особо опасные болезни вызывают бактерии
Каковы основные меры борьбы с болезнетворными бактериями
Как защитить свой организм от болезнетворных бактерий
Оборудование: медиапроектор, презентация ppt

План

1. Бактериальные болезни человека

2. Ботулизм - возбудитель, пути заражения, меры борьбы

3. Дизентерия - возбудитель, пути заражения, меры борьбы

4. Столбняк - возбудитель, возможность заражения, профилактические меры борьбы

5. Сибирская язва - возбудитель болезни, пути заражения и меры профилактики

6.Туберкулёз - возбудитель болезни, пути заражения, меры профилактики

7. Хеликобактер пилори - возбудитель заболевания, возможности заражения, профилактика

8. Холера - возбудитель болезни, пути заражения, меры борьбы

9. Чума - возбудитель болезни, возможные пути заражения, меры борьбы

1. Бактериальные болезни человека (слайд 2)

Количество бактериальных заболеваний человека огромно. На сегодняшний день болезни, вызываемые бактериями, являются самыми опасными, так как они способны не только усугубить качество жизни человека, но и привести к смертельному исходу. Поэтому нам необходимо знать не только возбудителей и симптомы бактериальных болезней человека, но и возможные причины этих заболеваний и возможные меры борьбы с ними. К бактериальным заболеваниям относятся : чума, холера, сибирская язва, туберкулёз, ботулизм, столбняк, ангина, менингит, дифтерия, дизентерия, коклюш, скарлатина, гастрит, язва желудка и этот список можно продолжать ещё и ёщё.

2. Ботулизм - возбудитель, пути заражения, меры борьбы (слайды 3-4)

Возбудитель - клостридия ботулизма, он широко распространён в природе с постоянным местом обитания в почве. Также его можно обнаружить в навозе, фруктах, овощах, рыбе, экскрементах теплокровных животных. Способен образовывать споры, которые очень устойчивы к воздействию химических и физических факторов. Споры способны выдерживать кипячение в течении 5 часов при температуре 120 градусов Цельсия. В среде с малым содержанием кислорода быстро размножаются и образуют опасный токсин(яд). Ботулотоксин- один из известных и сильных ядов. Сам возбудитель не вызывает заболеваний у человека, опасен только его токсин. Для возникновения отравления необходимо размножение возбудителя с накоплением в организме ботулотоксина.

Развивается в результате попадания в организм пищевых продуктов: ветчины, колбасы, солёной рыбы, а также консервированных овощей, фруктов, а особенно грибов. В последние годы случаи ботулизма в России связаны при приготовлении домашними консервированными продуктами. Безопасность "баночек" порой нельзя установить на глаз, ботулотоксин не приводит к изменению цвета, запаха и вкуса пищи. Вздутые консервные банки обязательно уничтожаются.

Ботулизм- тяжёлое токсико-инфекционное заболевание, поражающее центральную нервную систему, преимущественно продолговатого и спинного мозга. Ботулотоксин всасывается в кровь в кишечнике и избирательно поражает разные отделы нервной системы. Возникает паралич дыхательных мышц, мышц гортани, глотки. Известны случаи отравления с летальным исходом.

Развивается отравление очень быстро, появляется тошнота, рвота, схваткообразные боли в животе, жидкий стул. При первых признаках отравления срочно обратиться к врачу.

Чтобы не заразиться ботулизмом необходимо: строго соблюдать правила личной гигиены, для консервирования использовать только тщательно очищенные от грязи овощи и фрукты, грибы. Банки и крышки для консервирования должны промываться, ошпариваться кипятком, просушиваться. Овощи, а особенно грибы, закатанные в банки, приготовленные в домашних условиях категорически запрещается покупать у незнакомых случайных людей.

3. Дизентерия - возбудитель, пути заражения, меры борьбы (слайды 5-6 )

Дизентерия- это инфекционная болезнь, которую вызывает бактерия дизентерийная палочка.

Заражение происходит при попадании в организм возбудителя через рот с пищей, водой или через грязные руки. Переносчиками дизентерийной палочки могут быть мухи. Болеют дизентерией только люди. Источником инфекции может быть больной человек. Инфекция способна распространяться очень быстро.

Дизентерия- болезнь характеризующаяся учащением стула, примесью слизи и крови в кале, схваткообразными болями в животе, повышением температуры тела до 39 градусов и более. Частота стула может доходить до 15-25 раз в сутки и более. Особенно тяжело заболевание протекает у детей. организм ребёнка обезвоживается быстрее, чем у взрослых. Раньше, когда не было антибиотиков от дизентерии люди умирали.

Лечение дизентерии направлено на уничтожение возбудителя и проводится оно в стационаре инфекционного профиля.

Меры профилактики: регулярное и тщательное мытьё рук после туалета, прогулок и перед приёмом пищи, сырых овощей и фруктов, избавляться от мух в помещении, не допускать их контакта с продуктами. Ведь не зря дизентерию называют "болезнью грязных рук".В настоящее время можно делать профилактическую прививку от дизентерии.

4. Столбняк - возбудитель, возможность заражения, профилактические меры (слайды 7-8 )

Столбнячная палочка- микроскопическая бактерия, которая обитает в желудочно-кишечном тракте травоядных животных. Столбняк является острым инфекционным заболеванием человека, в результате которого поражается нервная система, нарушается иннервация скелетных мышц. Вместе с фекальными массами больных животных выделяется огромное количество спор возбудителя. Споры очень стойки к воздействию факторов внешней среды, они могут годами сохранять способность к жизнедеятельности, находясь с почве в состоянии споры.

Заболевание начинается остро. Заболевание сопровождается судорогами скелетной мускулатуры: мышц тела, конечностей, мимических мышц, мышц глотки. В результате сильнейшего тонуса и болезненного состояния мышц спины, то при этом спина больного выгибается дугой. Спазм мышц настолько бывает сильным, что возможны переломы костей и их отрыв от костей.

В организм человека столбнячная палочка проникает через ранки, царапины и другие повреждения на коже. В некоторых регионах столбняк называют "Болезнью босых ног", так как даже заноза в стопе ноги или ржавый гвоздь могут стать воротами для инфекции.

Меры профилактики: Снижение травматизма, особенно при работе с землёй( работать в рукавицах или перчатках), делать профилактические прививки, каждые 10 лет

5. Сибирская язва- возбудитель болезни, пути заражения, меры профилактики (слайды 9 -10 )

Сибирская язва известна с древнейших времён. Её называют злокачественным карбункулом. Возбудителем является бактерия в форме палочки, она обладает способностью к спорообразованию. Способна десятилетиями выживать в почве или в выдубленной коже больных животных. В благоприятных условиях из споры бактерия переходит в активное состояние. Возбудителя сибирской язвы впервые выделил Роберт Кох. До сих пор Сибирская язва встречается в странах Средней Азии, Африки и Южной Америке. Своё название она получила из-за распространения в прошлом в некоторых областях Сибири. Сейчас в России встречается очень редко.

Источником заражения являются больные травоядные животные: овцы, лошади, верблюды, олени, свиньи. Проведение земляных работ, почвенные воды при ливнях и паводках способствуют проникновению спор бактерий в верхние слои почвы, создавая условия для заражения людей и животных. При заболевании поражаются чаще кожные покровы. Диагностика заболевания не представляет трудностей.

Болезнетворные бактерии выделяются во внешнюю среду с мочой животных, слюной, калом, молоком и выделениями из ран. После их смерти остаются заразными их органы, даже шкура, шерсть и кости. Самый распространённый метод заражения- это контакт с больными животными

При сибирской язве чаще поражаются открытые участки тела- руки и лицо. На участке внедрения возбудителя появляется сначала красное пятно, на его месте со временем появляется папула красно-синюшного цвета, которая начинает жечь и чесаться, затем появляется пузырь с жидкостью, при расчёсывании он лопается. Образовавшаяся язва быстро покрывается чёрным струпом. Увеличиваются лимфоузлы. Процесс сопровождается симптомами интоксикации.

Профилактика заболевания проводится в тесном контакте с ветеринарной службой.

6. Туберкулёз - возбудитель болезни, пути заражения, меры профилактики (слайды 11-12 )

Возбудитель заболевания бактерия туберкулёзной палочки(палочки Коха). Палочки туберкулёза устойчивы к факторам внешней среды. В воде они могут сохраняться до полугода. Долго остаются устойчивыми в темноте и в сырости. а при высокой температуре и освещении солнечными лучами быстро погибают.До 20 века туберкулёз был неизлечим Основной источник заражения- бацилловыделитель - это больной человек. Наибольшую опасность представляют больные с открытой формой туберкулёза. Заболевание часто развивается у людей, злоупотребляющих спиртными напитками, также туберкулёз широко распространён у лиц находящихся в местах лишения свободы(тюрьмах, колониях), либо недавно освободившихся. Передаётся воздушно-капельным путём, также возможно внутриутробное заражение.

Основной орган поражения-лёгкие. Есть признаки по которым можно заподозрить туберкулёз - кашель, боли в груди, а также кровохарканье. Диагностируется туберкулёз при прохождении флюорографии.

Основа лечения- применение противотуберкулёзных медицинских препаратов. Длительность лечения зависит от тяжести заболевания. В некоторых случаях прибегают к хирургическому вмешательству. Раньше, когда не были известны антибиотики, люди умирали от туберкулёза и называли эту болезнь"чахотка".Сейчас существует целая область медицины, занимающаяся туберкулёзом - фтизиатрия, а её специалисты-врачи фтизиаторы.

Профилактика туберкулёза заключается в своевременном прохождении флюорографии, отказаться от вредных привычек- курения, особенно алкоголя, правильно питаться, вести здоровый образ жизни.

7. Хеликобактер пилори - возбудитель заболевания, возможности заражения, профилактика

Бактерии Хеликобактер пилори на сегодняшний день являются самыми распространёнными. Более половины населения планеты можно считать переносчиками данной бактерии .Эта бактерия сейчас самая изучаемая в мире. Знать, как выглядят основные признаки заражения бактерией Хеликобактер нужно, чтобы лечение началось своевременно. Обитает бактерия в желудочно-кишечном тракте. Она хорошо чувствует себя в желудке и хорошо приспособлена к агрессивной кислой среде желудка.

Точный механизм заражения пока неизвестен. Есть лишь предположение, что заражение может происходить - через грязные руки и загрязнённую пищу или воду. Заболевание может считаться семейным. Стоит одному из членов семьи заразиться бактерией, то симптомы заболевания появятся у всех остальных членов семьи

Признаки заболевания: проблемы со стулом (либо запоры, либо поносы, изжога, беспричинная тошнота или рвота, неприятный запах изо рта). Заболевание приводит к язве желудка и двенадцатиперстной кишки, гастрит, предрасположенность к раку желудка.

Методы диагностики: гастроскопия с взятием биопсии слизистой желудка, анализ кала, анализ крови на антитела. Существует много способов диагностики, но ни один из них не может считаться абсолютно достоверным.

Меры профилактики: средства личной гигиены должны быть индивидуальными, мыть руки перед едой, не курить, не злоупотреблять спиртными напитками. Прививок от бактерии Хеликобактер пилори пока не создано. Создать вакцину, действующую в кислой среде желудка очень сложно

8. Холера - возбудитель болезни, пути заражения, меры борьбы (слайды 15-16)

Возбудителем холеры является бактерия холерного вибриона. Встречается в открытых водоёмах, сточных водах, может развиваться в мясных продуктах и молоке. По данным Всемирной организации здравоохранения в год в мире заболевают холерой от 3-5 миллионов человек. Являясь высоко заразной, от холеры ежегодно умирает до 1,5 миллионов детей в год. Доказано, что эпидемии холеры возникают в странах с невысоким уровнем жизни. Более 2,5 миллиардов человек на Земле не знают, что такое туалет, не имеют возможности даже мыть руки. Мухи являются переносчиками инфекции. Холера страшное заболевание, которое в своё время унесло миллионы жизней людей. Холерный вибрион поражает органы желудочно-кишечного тракта, в основном стенки тонкого кишечника.

Вода- основной путь передачи инфекции. Заражение происходит через инфицированные продукты питания, предметы обихода, грязную воду. Начинается заболевание внезапно. Боли в животе, частые акты дефекации, жажда, сухость во рту, упадок сил, понижение температуры тела, больной мёрзнет, появляется рвота, падает артериальное давление. В результате происходит резкое обезвоживание. Заболевание лечится с использованием антибиотиков.

Меры профилактики: не пить воду из непроверенных источников, соблюдать правила личной гигиены, тщательно мыть сырые овощи и фрукты.

9. Чума - возбудитель болезни, возможные пути заражения, меры борьбы (слайды 17-18)

Возбудителем заболевания является чумная палочка, которая имеет нежную капсулу и никогда не образует спор, что не позволяет нашим лейкоцитам активно бороться с возбудителем. Более половины населения Европы в Средние века унесла чума, известная как "чёрная смерть". Ужас этих эпидемий остался в памяти людей. Ни одна инфекционная бактериальная болезнь не унесла столько человеческих жизней как чума. В настоящее время данное заболевание остаётся особо опасной инфекцией. Около 2 тысяч человек заражается ежегодно, большая часть больных умирает. Бактерии чумы выделяют очень сильные токсины(яды).Возбудитель очень быстро размножается в органах и тканях организма человека, распространяясь с током крови и по лимфатическим сосудам по всему организму. Палочка бактерий способна даже проникать через неповреждённые кожные покровы. В почве не теряет жизнеспособность до нескольких месяцев и даже лет. В трупах животных живёт до нескольких месяцев. Бактерии чумы устойчивы к низким температурам и замораживанию. Зато чувствительны к высоким температурам, кислой реакции среды, солнечным лучам, которые их убивают за 2-3 часа. Возбудители чумы поражают не только человека, но и животных. Подвержены заболеванию кошки, лисицы, но а большинство составляют грызуны. Переносчиками заболевания являются блохи, паразитирующие на инфицированных грызунах. Опасность для человека представляют крысы, которые живут рядом с жилищем человека. Поэтому одной из мер по предупреждению заражения этим тяжелейшим заболеванием является борьба с грызунами.

10. Вывод (слайд 19)

Да, человека везде подстерегают опасности, у него очень много невидимых врагов, которые стремятся попасть в организм человека. Поэтому мы должны научиться защищаться от них, используя самые элементарные правила личной гигиены- тщательно мыть руки после туалета, перед едой, после улицы, мыть овощи и фрукты перед употреблением, соблюдать все правила термической обработки при консервации продуктов, бороться с насекомыми переносчиками бактериальных инфекций и грызунами, делать профилактические прививки.

Соблюдение этих элементарных жизненных правил поможет вам сохранить здоровье смолоду и на долгие года. Ведь оно не покупается и не продаётся. Бережно относитесь к своему здоровью!

Цели урока: закрепить и расширить знания учащихся о неклеточных формах жизни – вирусах; познакомить с достижениями современной медицины и вирусологии; продолжить формирование умения учащихся работать с научной и научно-популярной литературой; развивать навыки по обобщению и систематизации полученных знаний.

Учитель. На сегодняшнем уроке, который пройдет в форме семинара, мы познакомимся с удивительной формой жизни – вирусами.

Небольшая сценка

Врач сидит в кабинете. К нему на прием приходит больной, который кашляет, чихает, жалуется на головную боль. Врач беседует с больным, измеряет ему температуру и ставит диагноз: грипп. Прописывает больному постельный режим и объясняет, что грипп – очень опасное инфекционное заболевание.

Учитель. Грипп, оспа, краснуха, гепатит, энцефалит, полиомиелит. Что общего между этими заболеваниями? Все они вызываются вирусами. Вирусы были открыты в конце XIX в. русским ученым Дмитрием Иосифовичем Ивановским (показывает портрет ученого).

В 1891–1892 гг. он настойчиво искал возбудителя мозаичной болезни табака. Ему удалось установить, что возбудители этого заболевания способны проходить через бактериальные фильтры и могут образовывать кристаллы в пораженных клетках. Эти частицы позже были названы вирусами, а увидеть их смогли лишь через много лет, когда был создан электронный микроскоп.

Сейчас известно более 1,5 тыс. вирусов, вызывающих заболевания человека, животных, насекомых, растений и бактерий. Наука о вирусах и вирусных заболеваниях выделилась в самостоятельную науку, называемую вирусологией. И у нас в стране, и за рубежом создана сеть учреждений, занимающихся изучением вирусов, а также диагностикой, лечением и предупреждением вирусных заболеваний.

Вирусы – мельчайшие возбудители многочисленных инфекционных заболеваний человека, животных, растений и бактерий. Они являются внутриклеточными паразитами, не способными к жизнедеятельности вне живых клеток. Вирусные инфекционные болезни широко распространены. С древних времен известны бешенство, оспа.

Вирусы относятся к примитивным формам жизни. Их размножение своеобразно и очень не похоже на размножение других живых существ. Обмен веществ у вирусов тесно связан с обменом веществ зараженных ими клеток. Вирусы обладают наследственностью, которая связана с теми же химическими структурами, что и у других организмов, – нуклеиновыми кислотами. Наконец, вирусы, как и все другие организмы, способны изменяться и приспосабливаться к изменяющимся условиям среды.

Вирусы могут существовать в двух формах: внеклеточной и внутриклеточной. Вне клеток вирионы (вирусные частицы) не обнаруживают признаков жизни. Попав в организм, они проникают в чувствительные к ним клетки и переходят из покоящейся формы в размножающуюся. Начинается сложное и многообразное взаимодействие вируса и клетки, заканчивающееся образованием и выходом в окружающую среду дочерних вирионов.

Болезни, которые вызываются вирусами, легко передаются от больных к здоровым и быстро распространяются. Долгое время полагали, что вирусы вызывают только острые массовые заболевания. К настоящему времени накоплено много доказательств того, что вирусы являются и причиной различных хронических болезней, длящихся годами и даже десятилетиями.

Разработка методов изучения вирусов, открытие новых вирусов, выяснение особенностей их биологии и попытки борьбы с вирусными заболеваниями были основным содержанием вирусологии первой половины нашего столетия. Именно негативные свойства вирусов, точнее, способность вызывать болезни, послужили вначале главным стимулом к их изучению. Но в процессе этой работы были обнаружены многие положительные свойства вирусов, благодаря которым во второй половине XX в. они стали замечательной моделью для исследования фундаментальных проблем биологии. С их помощью были сделаны выдающиеся открытия: расшифрован генетический код, установлены закономерности синтеза белков. Вирусы оказались основным инструментом генетической инженерии.

Теперь мы знаем, что по своему строению и свойствам вирусы занимают промежуточное место между сложнейшими химическими веществами (полимерами, макромолекулами) и простейшими организмами (бактериями, хламидиями).

Исторически вирусология возникла как ветвь микробиологии, и, хотя микробиологическая техника не могла быть использована при работе с вирусами, такие общие принципы, как правила антисептики, получение чистых линий, методы титрования и, наконец, вакцинация, легли в основу новой науки. Дальнейшее изучение наиболее важных свойств вирусов потребовало разработки ряда специальных методов. Так, способность вирусов проходить через бактериальные фильтры стала использоваться для определения их размеров и очистки (метод ультрафильтрации), малые размеры вирусов стимулировали создание более совершенных методов микроскопии (электронный микроскоп). Технический арсенал вирусологии постепенно обогащался методами физики, химии, генетики, цитологии и иммунологии.

Вирусы удалось измерить и взвесить, определить их химический состав, изучить закономерности размножения, место в природе, роль в возникновении болезней, а также разработать методы борьбы с вирусными инфекциями.

В начале 1950-х гг. был разработан метод культуры тканей: клетки живой ткани разделяют с помощью ферментов, переносят в специальные стерильные сосуды, добавляют сложную по составу питательную среду и помещают в термостат. Клетки начинают делиться и постепенно покрывают дно сосуда ровным сплошным слоем. Если такие клетки заразить вирусом, то можно непосредственно наблюдать его разрушительное действие. Метод культуры тканей позволил открыть новые вирусы и изучить их взаимодействие с клетками.

Выделение, размножение вирусов, определение их видовой принадлежности являются основными методами практической вирусологии. Эта работа состоит из двух основных частей: изучение клеток, зараженных вирусом, и исследование выделенного вируса.

Для обнаружения зараженных клеток используются различные приемы вирусологической диагностики. Например метод светящихся антител позволяет четко определить наличие вируса в клетках, которые внешне выглядят незараженными. Определение скорости и характера размножения вируса основано на учете количества и типа клеточных патологий, т.е. разрушения клеток. Важную роль в диагностике вирусных инфекций играет определение титров специфических антител в сыворотке крови больных с помощью различных иммунологических реакций: нейтрализации, связывания комплемента, задержки гемагглютинации.

Долгое время о существовании вирусов судили по их болезнетворному действию. Непосредственно увидеть вирусы удалось лишь после изобретения электронного микроскопа, дающего увеличение в десятки и сотни тысяч раз. Это произошло примерно через 50 лет после открытия вирусов.

Самые крупные вирусы (возбудители оспы) приближаются по размерам к небольшим бактериям, самые мелкие (возбудители энцефалита, полиомиелита, ящура) – к крупным белковым молекулам, например к молекуле гемоглобина крови. Иными словами, среди вирусов есть свои великаны и карлики: их размеры варьируют от 20 до нескольких сотен нанометров (1 нм составляет миллионную долю 1 мм). Для сравнения: у человека красные кровяные клетки – эритроциты имеют диаметр 7000–8000 нм, т.е. вирусы меньше эритроцитов в десятки и сотни раз. По внешнему виду тельца вирусов (вирионы) напоминают кубики, палочки, шарики, многогранники и нити.

Простые вирусы состоят из белков и нуклеиновой кислоты. Наиболее важная часть вирусной частицы – нуклеиновая кислота является носителем генетической информации. Клетки человека, животных, растений и бактерий всегда содержат два типа нуклеиновых кислот – ДНК и РНК, а у каждой группы вирусов встречается лишь один тип – или ДНК, или РНК. Этот признак положен в основу классификации вирусов. Второй обязательный компонент вириона – белки различны у разных групп вирусов, что позволяет распознавать их с помощью иммунологических реакций.

Более сложные по структуре вирусы кроме белков и нуклеиновых кислот содержат углеводы, липиды. Для каждой группы вирусов характерен свой набор белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Некоторые вирусы содержат в своем составе ферменты.

Каждый компонент вириона имеет определенные функции: белковая оболочка защищает от неблагоприятных воздействий и обеспечивает возможность инфицирования клеток, нуклеиновая кислота отвечает за наследственные свойства и играет ведущую роль в изменчивости вируса, а ферменты участвуют в его размножении. Обычно нуклеиновая кислота находится в центре вириона и окружена белковой оболочкой (капсидом). Капсид состоит из определенным образом уложенных однотипных белковых молекул (капсомеров), которые образуют симметричные геометрические формы.

В случае кубической (шаровидной) симметрии нуклеокапсида нить нуклеиновой кислоты свернута в клубок, а капсомеры плотно уложены вокруг нее. Так устроены вирусы полиомиелита, ящура, аденовирусы, реовирусы, риновирусы и др. При спиральной (палочковидной) симметрии нуклеокапсида нить нуклеиновой кислоты вируса закручена в виде спирали, каждый ее виток покрыт капсомерами, тесно прилегающими друг к другу. Структуру капсомеров и внешний вид вирионов исследуют с помощью электронной микроскопии.

У сложно устроенных вирусов сердцевина в виде туго свернутой спирали покрыта одной или несколькими внешними оболочками, в состав которых входят различные вещества. Такое строение имеют, например, вирусы оспы, гриппа и парагриппа. Особенно хорошо изучено строение вирусов бактерий – бактериофагов, которые состоят из головки и хвоста. Хвост фага одет белковым чехольчиком, от которого отходят длинные тонкие волокна, играющие роль присосок при прикреплении частицы фага к бактерии.

Вирусы относятся к абсолютным паразитам. Они могут размножаться только в клетке, истощая ее ресурсы и приводя ее к гибели. Образно говоря, вирусы убивают тех, кто их кормит, но делают это не сразу, а в процессе размножения.

Представим себе некий обобщенный вариант вирусной частицы – вириона, состоящего из двух основных компонентов: нуклеиновой кислоты и белковой оболочки. При встрече с клеткой вирус прикрепляется к компонентам плазматической мембраны клетки. При этом каждый вирион способен прикрепляться лишь к определенным клеткам, имеющим специальные рецепторы.

Последним этапом взаимодействия вирусов с клетками является выход дочерних вирионов из клетки. Для кишечных вирусов характерен быстрый выход в окружающую среду сотен, а порой тысяч дочерних вирионов. При гриппе, бешенстве, оспе такие тельца находят в цитоплазме клеток, при весеннее-летнем энцефалите, желтой лихорадке, герпесе, кори и полиомиелите – в ядре, при некоторых других инфекциях – и в ядре, и в цитоплазме.

Более просто устроенные бактерии не способны сами захватывать вирионы из окружающей среды. Этим, по-видимому, и можно объяснить наличие у поражающих их вирусов (бактериофагов) сложного и совершенного аппарата, который, подобно шприцу, впрыскивает нуклеиновые кислоты в бактериальную клетку.

В основу классификации вирусов положены следующие признаки: тип нуклеиновой кислоты (ДНК- или РНК-содержащие вирусы), размер, строение, наличие или отсутствие липидов и др. Более 1 тыс. вирусов, выделенных у человека и животных, обладают болезнетворными свойствами. При этом вирусы действуют избирательно, обычно поражая определенные органы и ткани: кишечник, миндалины, печень, нервные клетки спинного или головного мозга, поэтому болезни, которые они вызывают (энтериты, острые респираторные заболевания, гепатиты, энцефалиты и др.), как правило, имеют определенную клиническую картину.

Диапазон патологических процессов, вызываемых вирусами, очень широк. Здесь и так называемые генерализованные инфекции (грипп, корь, и др.), и местные поражения кожи и слизистых оболочек (герпес, бородавки), и болезни отдельных органов и тканей (миокардиты, гепатиты), и, наконец, злокачественные новообразования (рак).

Использование антибиотиков резко уменьшило число заболеваний, вызываемых бактериями и простейшими. Это привело к тому, что удельный вес вирусных инфекций в заболеваниях человека начал возрастать. Распространенными заболеваниями остаются грипп и острые респираторные заболевания, корь, вирусный гепатит, тропические лихорадки, герпес и др. В природе существует относительно мало вирусов человека, все они близки и аналогичны соответствующим вирусам животных.

Какова вероятность встречи с вирусами? С возбудителями гриппа, кори, свинки, герпеса, гастроэнтерита и различных ОРЗ контакты практически неизбежны (вероятность 90–100%); с вирусами, вызывающими гепатит, краснуху, бешенство, полиомиелит, миокардит, синдром приобретенного иммунного дефицита встреч можно избежать. Так или иначе, но человек на протяжении всей жизни подвергается опасности заразиться и заболеть какой-либо вирусной инфекцией, хотя существует определенная возрастная чувствительность к вирусам.

Очевидно, что вирусы наносят огромный экономический ущерб. К счастью, далеко не все встречи с вирусами заканчиваются болезнями, т.к. в процессе эволюции организм человека научился успешно бороться с инфекциями.

Известно около 40 вирусов, вызывающих лейкозы (рак крови), рак и саркому у холоднокровных (лягушки), пресмыкающихся (змеи), птиц (куры) и млекопитающих (мыши, крысы, хомяки, обезьяны). При введении таких вирусов здоровым животным наблюдается развитие злокачественного процесса.

Что касается человека, то здесь дело обстоит много сложнее. Основная трудность работы с вирусами, кандидатами на роль возбудителя рака и лейкоза человека, связана с тем, что обычно не удается подобрать подходящее модельное животное.

Отечественный вирусолог Л.А. Зильбер в 1948–1949 гг. разработал вирусогенетическую теорию происхождения рака. Предполагается, что нуклеиновая кислота вируса объединяется с наследственным аппаратом (ДНК) клетки. Такое внедрение не происходит без последствий: клетка приобретает ряд новых свойств, одно из которых – способность к ускоренному размножению. Так возникает очаг молодых быстроделящихся клеток (предрак), они приобретают способность к безудержному росту, в результате чего образуется опухоль.

Полезными оказались вирусы, поражающие позвоночных животных и насекомых. В 1950-х гг. в Австралии остро встала проблема борьбы с дикими кроликами, которые быстрее саранчи уничтожали посевы сельскохозяйственных культур и наносили огромный экономический ущерб. Для борьбы с ними использовали вирус миксоматоза. В течение 10–12 дней этот вирус способен уничтожить практически всех зараженных животных.

Можно привести и другие примеры успешного использования вирусов для уничтожения вредителей. Все знают, какой ущерб приносят гусеницы и жуки-пилильщики. Они поедают листья полезных растений, угрожая порой садам и лесным массивам. С ними справляются вирусы полиэроза и гранулеза.

Взаимоотношения между вирусами и клетками зависят от многих условий и определяются, как уже было сказано, свойствами вирусов и чувствительностью клеток. Например, если клетки не содержат соответствующих рецепторов, вирус не может к ним прикрепиться и, следовательно, проникнуть внутрь и начать свое разрушительное действие. Даже при наличии рецепторов клетки могут оказаться нечувствительными к вирусу, и инфекционный процесс в них не разовьется. Наконец, если клетки чувствительны к вирусу, это еще не означает, что он обязательно убьет их. В природе, пожалуй, нет вирусов, способных заражать и убивать все клетки.

Часто исход взаимодействия вирусов и клеток зависит от количества проникших в клетку вирусов или от множественности заражения. В организме действие вируса вызывает активное противодействие, выражающееся в образовании интерферона и включении системы иммунитета. Вирусные белки, будучи чужеродными организму, играют роль антигенов, вызывая в ответ образование антител. Основная функция антител – находить и обезвреживать антигены. В этой работе им помогают многочисленные иммунные клетки, которые захватывают и переваривают вирусные частицы. Организм не только расправляется с проникающими в него вирусами, но и готовится к будущим встречам с ними. Давно замечено, что, раз переболев, человек редко вновь заболевает той же вирусной болезнью, а если это и происходит, то заболевание протекает быстрее и легче.

Немаловажную роль в защите от вирусов играет воспалительная реакция, направленная на ограничение их распространения. При этом, помимо всем известных макрофагов, поглощающих вирусы, противовирусным эффектом обладают повышение температуры и увеличение кислотности среды. Так специфические (иммунитет) и неспецифические (интерферон, воспалительная реакция и др.) стражи неусыпно охраняют здоровье.

Учитель. Если проанализировать все, что мы теперь знаем о вирусах, то можно прийти к парадоксальным заключениям. С одной стороны, вирусы могут преодолевать все барьеры и вызывать заболевание: с другой – организм способен успешно бороться с этими микроскопическими паразитами и, как правило, одерживает над ними верх.

Тем не менее установившееся равновесие в принципе не прочно, оно существует до поры до времени. Механизмы такого равновесия многообразны и до конца не изучены. В одних случаях большинство клеток организма может быть нечувствительно к данному вирусу, но небольшая часть изменившихся клеток-мутантов все же позволяет ему размножаться и таким образом существовать.

В других случаях мутантным (генетически измененным) является уже вирус. В процессе его размножения образуются неполноценные вирионы – частицы, в которых частично или полностью отсутствует генетический материал (РНК или ДНК). Такие вирионы определяются как дефективные, интерферирующие. Это означает, что, будучи сами по себе неполноценными, они нарушают образование нормальных вирионов.

Следует упомянуть также встречающиеся в природе температурно-чувствительные мутанты вирусов, способные размножаться лишь при определенных температурах. Поэтому повышение температуры, столь характерное для вирусных заболеваний, убивает эти вирусы, а нормализация температуры способствует размножению выживших вирионов до количества, вызывающего новое повышение температуры. В этом случае устанавливается волнообразный процесс динамического равновесия.

Существует широкая индивидуальная вариабельность в способности организма образовывать интерферон, антитела и другие защитные факторы. Уровень защитных факторов организма может повышаться и снижаться в зависимости от множества условий (стрессы, питание, погода, возраст). Соответственно вирусы, проникающие в организм, могут попасть на благоприятную или неблагоприятную для себя почву и в первом случае вызвать болезнь, а во втором – затаиться: размножение вируса идет вяло, его присутствие в организме никак не проявляется, хотя полного уничтожения тоже не происходит.

Для простоты изложения возможные варианты сосуществования вирусов и клеток были представлены весьма условно. На самом же деле, в организме могут сочетаться различные варианты, что намного усложняет анализ латентных и бессимптомных вирусных инфекций, которые, как уже было отмечено, встречаются гораздо чаще, чем острые вирусные заболевания.

Учитель подводит итоги семинара, выставляет оценки, дает домашнее задание.

Если обратиться к статистике, то инфекции – самая частая причина обращения за медицинской помощью. Спровоцировать их могут различные патогены: вирусы, бактерии, грибки и др. Вирусы и бактерии могут стать причиной клинически схожих инфекций, но ситуации требуют разного лечения. Чем бактериальная и вирусная инфекция отличаются?

Основы микробиологии

Бактерии – одноклеточные микроорганизмы, поражающие разнообразием. Они имеют множество форм и особенностей, некоторые из них способны выживать в немыслимых условиях.

Человеческий микробиом насчитывает сотни видов бактерий и каждый выполняет определенные функции, например, сдерживают рост патогенных микроорганизмов, поддерживают обменные процессы и многое другое. Известно, что лишь 1% бактерий вызывают болезни.

Вирусы – еще меньше чем бактерии, для нормальной жизнедеятельности нуждаются в клетках хозяина, где они могут жить и развиваться. Некоторые вирусы могут уничтожать клетки, где они развиваются.

Способы передачи

В путях передачи инфекций много общего. Основной путь передачи — от человека к человеку при близком контакте, например, при поцелуях.

Контакт с биологическими жидкостями человека, например, во время полового акта, при кашле и чихании. Так передаются не только вирусные инфекции, например, ВИЧ, ОРВИ и новая коронавирусная инфекция, но и бактериальные. Некоторые вирусы и бактерии передаются при соприкосновении с зараженными поверхностями, где вирусы и бактерии живут в биологических средах. Еще один возможный путь передачи — при укусах животных и насекомых.

Клиническая картина

Вирусы и бактерии вызывают схожие болезни по симптомам: лихорадка, насморк, кашель, головная боль, слабость и снижение работоспособности. Но при детальном рассмотрении и изучении найдется и масса отличий, которые заметит только врач.

Вирусные инфекции распространены в большей степени, поэтому, при появлении симптомов, часто предполагают именно ее. Дифференцировать одно от другого помогают следующие отличия и критерии:

Инкубационный период у вирусов более короткий, в сравнении с бактериями. Например, у бактериальных инфекций – симптомы появляются спустя 7-10-14 дней после заражения, а иногда и больше. Вирусные инфекции проявляются через 1-5 дней после заражения.
Клиническая картина вирусных инфекций более четкая, все характерные симптомы проявляются буквально сразу или между их появлением короткий промежуток времени. Если говорить о бактериальной инфекции, то они развиваются медленнее, но с полным набором симптомов.

Вирусные инфекции могут поражать здорового человека, а вот бактериальные развиваются на фоне ослабленного иммунитета или же являются осложнением перенесенного заболевания.

Конечно, главное отличие – способы и методы специфического лечения. Антибиотики никак не действуют на вирусы, а противовирусные на бактерии.

Особенности диагностики

В медицине существует такое понятие, как дифференциальный диагноз – методы диагностики, которые помогут отличить одно заболевание от другого со схожей клинической картиной. Бактериальные и вирусные инфекции способны вызывать респираторные заболевания, и чтобы определить причину, проводят дифференциальный диагноз – анализ симптомов.

Например, выделения из носа при вирусных инфекциях жидкие, прозрачные, часто носят серозный характер. А вот при бактериальных – густые, могут иметь желтый или зеленый оттенок, что говорит о наличии гнойного процесса.

Естественной реакцией организма на проникновение вируса или бактерии является повышение температуры тела. При вирусной инфекции температура повышается резко и быстро,может держаться несколько дней. При бактериальной инфекции — постепенно и начало болезни сложно проследить.

При вирусных инфекциях сложно определить область поражения. Пациенты отмечают, что болит сразу все: горло, грудь, мышцы, голова. Однако при бактериальной инфекции легко определить область поражения: болит горло при ангине, боль в груди при бронхите, боль при мочеиспускании при циститах и др.

Длительность болезни также варьируется. Например, при вирусной инфекции улучшение наступает на 5-7 день болезни, а вот бактериальные инфекции протекают длительнее.

Особенности диагностики

В большинстве случаев, поставить предварительный диагноз удается на основе жалоб, внешнего и инструментального осмотра. Некоторые вирусные и бактериальные инфекции имеют весьма специфичные симптомы. При постановке диагноза учитывают еще и данные об эпидемиологической обстановке.

Но все же чаще при бактериальных инфекциях требуются дополнительные методы обследования, в том числе и лабораторные. В соответствии с этим, врач обязательно назначает следующие анализы:

общий анализ крови;
изучение слизи, выделяемой мокроты, других выделений и мазков;
анализ мочи, стула;
соскоб кожи;
изучение спинномозговой жидкости при тяжелом течении болезни.

При бактериальных инфекциях такие исследования проводятся с целью определения вида возбудителя, а также его антибиотикочувствительности.

Особенности лечения

Вирусные и бактериальные инфекции – совершенно разные диагнозы, имеющие особенности клинического течения, а также лечения. И, в случае ошибки при назначении лечения, повышается вероятность осложнений, развития основного заболевания. Иногда это представляет угрозу для здоровья и жизни.

Лечение бактериальных инфекций

Антибиотики – группа лекарств, назначаемых исключительно при лечении бактериальных инфекций. Существует разные виды антибиотиков, которые направленно действуют на бактерии определенного класса или же широкого спектра. При формировании острых заболеваний с серьезным и быстрым течением могут назначаться антибиотики широкого спектра действия, а после, когда результаты по определению антибиотикочувствительности дадут результат, могут назначаться узкоспециализированные лекарства.

Неконтролируемый, необоснованный прием антибиотиков, когда пациент бросает их пить раньше срока, это может привести к формированию антибиотикоустойчивой флоры и в дальнейшем лечение окажется неэффективным.

Лечение вирусных инфекций

Для многих вирусных инфекций нет специфического лечения. Обычно разрабатывается симптоматическое, направленное на устранение симптомов, снижения температуры. Но все же лечение определяется конкретным вирусом и болезнью, которое он спровоцировал.

При вирусных инфекциях врач назначает противовирусные препараты, которые подавляют жизненный цикл некоторых вирусов.

Ну и главное, стоит помнить, что некоторые серьезные бактериальные и вирусные инфекции можно предотвратить при помощи вакцинации.

Читайте также: