Биологические подсистемы эпидемического процесса - Биологические системы: популяция возбудителей, популяция хозяев.

вкл. .

Итак, сущностью эпидемического (эпизоотического, эпифитотического) процесса является непрерывное взаимодействие популяций возбудителей—паразитов и популяций живых организмов (людей, животных, растений), т.е. единая целостная паразитарная система — возбудитель—паразит— организм.

Единую целостную паразитарную систему определяют как популяцию возбудителей—паразитов во взаимодействии с популяциями специфических хозяев и с необходимой для их существования средой обитания, т.е. их определенной экологической нишей. Но любая целостная система дискретна. Поэтому, как указывалось выше, эпидемический процесс необходимо рассматривать как определенную единую целостную паразитарную систему «возбудители—паразиты—организмы», состоящую из двух составляющих ее подсистем «популяция возбудителей» и «популяция хозяев» с определенной окружающей средой необходимой для их существования. Это биоценотический уровень организованности эпидемического процесса. Эти две подсистемы «популяция возбудителей» и «популяция хозяев» связаны между собой через механизм передачи и осуществляется их непрерывное взаимодействие.

Первая подсистема — «популяция возбудителей» — подчиняется и регулируется биологическими закономерностями.

Вторая подсистема — «популяция людей» — подчиняется и регулируется биологическими и социальными закономерностями.

Только рассматривая взаимосвязь этих подсистем в процессе их развития, существования и взаимодействие в естественных условиях, воздействие на них генетических, иммунологических, природных, социальных и других факторов, которые способствуют ускорению или торможению их развития, можно изучить закономерности их взаимодействия, проявляющиеся болезнью, микробоносительством или инфицированием. А, следовательно, правильно понять, что такое эпидемический процесс и как на него воздействовать вплоть до полного прекращения. В этом состоит главное значение и задача, и цель эпидемиологии.

Итак, возбудители инфекционных болезней в благоприятных условиях непрерывно размножаются, воспроизводя все новые и новые поколения особей, — популяции возбудителей, откуда распространяясь, внедряются в различные живые организмы - популяции людей или животных. В этих организмах развивается инфекционный процесс или инфекционная болезнь. В процессе воспроизводства возбудители изменяют свои свойства. Представления о стабильности и однородности популяций возбудителей инфекционных заболеваний в ходе эпидемического процесса и однородности ответных реакций организма людей на заражение - это кажущееся явление. На самом деле популяции возбудителей инфекционных заболеваний неоднородны, а динамически изменчивы т.е. фенотипически и генотипически они гетерогенны. Диапазон различий определяется генофондом популяций, а фенотипические различия являются выражением генотипов в соответствии с экологическими условиями их жизнедеятельности.

Как указывалось выше, гетерогенность популяций возбудителей определяется по формулам биноминального или нормального распределения или по кривым и формулам Гаусса.

В любой популяции любых возбудителей имеются особи от очень вирулентных и вирулентных до мало вирулентных и авирулентных, так как указывалось выше.

В ходе эпидемического процесса в естественных условиях, а также в условиях искусственного иммунитета происходит периодическая непрерывная изменчивость то в сторону усиления, то в сторону уменьшения вирулентности возбудителей. Гетерогенность популяций возбудителей инфекционных болезней, как и всего живого в природе, обусловлена различными мутациями, а также феноменами изменчивости, т.е. обменом генетической информации - генами.

Наиболее варьирующими признаками популяций паразита, имеющими наибольшее значение в ходе развития и интенсивности функционирования эпидемического процесса являются вирулентность и антигенность. Одни возбудители характеризуются выраженной вариабельностью антигенной структуры (вирус гриппа, сальмонеллы и др.), другие - относительной монолитностью антигенного состава (вирус натуральной оспы). Неоднородность состава популяций по вирулентности являются универсальной характеристикой всех возбудителей. Кроме того, у микроорганизмов выявлена гетерогенность состава по фаголизабельности, по чувствительности к антибиотикам, антисептикам, дезинфектантам и ряду других признаков. Относительная однородность состава популяций, выявляемая при микробиологических обследованиях инфекционных больных, — кажущееся явление вследствие того, что при большом числе особей их распространение по анализируемым признакам, напоминающее кривую нормального распределения в выделенных популяциях, распределено равномерно.

Функционирование паразитарных систем определяют:

  • биологические свойства популяций возбудителя, выявляемые во взаимоотношениях с популяциями специфического и неспецифического хозяина, а для условно-патогенных микроорганизмов — и объектами внешней (почва, вода, выделения людей и животных) среды;
  • биологические свойства, экология и этнология популяций людей (животных), выявляемые во взаимоотношениях с популяциями возбудителя;
  • взаимодействие популяций паразита и специфического, а иногда и неспецифического хозяина в условиях природной и социальной среды, в которых шло эволюционное становление паразитарной системы. Основными характеристиками, отражающими отношение паразита к специфическому хозяину, являются патогенность и вирулентность, контагиозность (манифестность) и иммуногенность и др.

Патогенность - консервативное видовое свойство возбудителя — паразита, характеризующееся его способностью при попадании в организм специфического и неспецифического хозяина приживаться и размножаются в нем, нарушая физиологические, морфологические, биохимические, аллергические и другие процессы, т.е. вызывать инфекционный процесс.

Вирулентность - это количественная характеристика патогенности, определяющая способность возбудителей при попадании в организм вызвать не только инфекционный процесс в нем, но и инфекционную болезнь со всеми характерными симптомами и синдромами. Характерное свойство вирулентности в том, что под воздействием физических, химических, биологических и других факторов она может изменяться от очень высокой до авирулентности. По степени вирулентности возбудители инфекционных болезней распределяются по кривым Гаусса. Вирулентность - это характеристика популяционной, межпопуляционной и внутривидовой гетерогенности возбудителей по болезнетворности, т.е. по способности вызывать инфекционную болезнь. По вирулентности различаются клоны, штаммы, популяции и микропопуляции. От вирулентности возбудителей зависит длительность инкубационного периода, тяжесть течения болезни, ее манифестность и др. Конечно, на перечисленные признаки влияют и заражающая доза, и восприимчивость организмов и целый ряд других факторов.

Иммуногенность (антигенность) — способность возбудителей при попадании во внутреннюю среду организма хозяина вызывать той или иной Длительности и силы иммунитет. При одних болезнях стойкий пожизненный (корь, паротит и др.), при других — менее стойкий на 5-10 лет (дифтерия, столбняк, туляремия и др.), а при некоторых инфекциях иммунитет вырабатывается слабый и длится всего несколько месяцев (холера, чума, бруцеллез и др.) и, наконец, при ВИЧ-инфекции развивается синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). 

Вторая биологическая подсистема — «популяция людей» — подчиняется и регулируется биологическими и социальными закономерностями.

Вторая биологическая подсистема «популяция хозяев (людей)» также гетерогенна и динамически изменчива по генетически детерминированной степени восприимчивости к возбудителю-паразиту. Это объясняет то, что при одном и том же заражении одни люди заболевают, другие нет, развитие заболеваний проявляется через различный по длительности инкубационный период, а заболевания переносят в виде различных по тяжести и длительности Клинических форм болезни. Неоднородна популяция хозяев и по способности вырабатывать и сохранять иммунитет, что объясняет различный риск повторных заболеваний у отдельных людей. Неоднородность популяции людей по степени восприимчивости, по скорости выработки иммунитета, сохранения его в организмах и по другим признакам также распределяется по формулам или кривым нормального или биноминального распределения Гаусса.

По восприимчивости людей в естественных условиях можно распределить на:

  1. очень восприимчивых,
  2. восприимчивых,
  3. маловосприимчивых,
  4. устойчивых к тому или иному заболеванию.

То же можно сказать об ответной иммунологической реакции и о других реакциях и свойствах организмов людей. Например, по скорости выработки иммунитета можно распределить популяцию людей, у которых иммунитет вырабатывается:

  1. очень быстро,
  2. быстро,
  3. медленно,
  4. очень медленно.

Гетерогенность популяций людей по восприимчивости к инфекционным заболеваниям обусловливается как их наследственной, генетически детерминированной восприимчивостью, так и приобретенным иммунитетом. В естественных условиях популяция людей, даже при отсутствии приобретенного иммунитета, не одинаково будет реагировать на тот или иной возбудитель. Одни организмы, высокочувствительные к определенному возбудителю, могут быть устойчивыми к другому возбудителю. Даже к одному и тому же возбудителю не одинаково чувствительны все люди. У одних людей определенный возбудитель может вызвать тяжелое, у других — среднетяжелое, у третьих - легкое, а у четвертых — бессимптомное течение болезни (микробоносительство, инфицирование). Одна часть людей заболевает, а другая - становится носителями возбудителей. Только рассматривая взаимосвязь этих биологических подсистем - «популяции возбудителей» и «популяции людей» - динамически в процессе их развития в естественных условиях как единую целостную систему, влияние на них генетических, иммунологических, природных и социальных факторов можно правильно понять, что такое эпидемический процесс, и почему, и как возникают и распространяются инфекционные заболевания среди людей, их рост и снижение вплоть до полной ликвидации их. Поэтому эти факторы являются движущими силами эпидемического процесса, а, соответственно, регуляторами инфекционной заболеваемости.

Структура ответа: Биологические системы: популяция возбудителей, популяция хозяев.


Грипп

ВИЧ

Ветрянка

Малярия