Методы эпизоотологии и микробиологии

УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ СРЕДНИХ СПЕЦИАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

И. А. БАКУЛОВ, В. А. ВЕДЕРНИКОВ, А. Л. СЕМЕНИХИН

ЭПИЗООТОЛОГИЯ С МИКРОБИОЛОГИЕЙ

(Учебник и практикум)

Под редакцией академика РАСХН, профессора И. А. Бакулова

Допущено Департаментом кадровой политики и образования Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации в качестве учебника для студентов средних специальных учебных заведений, обучающихся по специальности «Ветеринария»

Е издание, стереотипное

МОСКВА «КОЛОС» 2000

ВВЕДЕНИЕ

Эпизоотология и микробиология — основополагающие дисциплины в подготовке ветеринарных специалистов, изучающие заразные болезни, которые по сравнению с другими болезнями способны наносить наибольший ущерб животноводству, и разрабатывают профилактические и противоэпизоотические мероприятия, позволяющие обеспечить ветеринарное благополучие хозяйств, защиту окружающей среды, получение высококачественной животноводческой продукции.

Особая роль в выполнении этих задач отводится среднему звену ветеринарных специалистов, работающих непосредственно на местах, что называется, на переднем крае. Именно они первыми встречаются с болезнью, должны ее своевременно распознать, выбрать наиболее рациональные пути профилактики и ликвидации, уметь правильно руководствоваться довольно многочисленными инструкциями и наставлениями, т.е. быть достаточно эрудированными. Кроме того, от них требуется умение многое делать своими руками, уметь проводить необходимые манипуляции при различных обработках животных. Значение этой категории ветеринарных специалистов возрастает в современных условиях, характеризующихся возникновением мелких фермерских, и подобных им животноводческих хозяйств.

Предмет и задачи эпизоотологии и микробиологии, связь с другими науками. Заразные (инфекционные и инвазионные) болезни занимают особое место в патологии животных. Их главное отличие от незаразных болезней в том, что они вызываются живыми возбудителями, передаются от одного животного другому и наносят большой экономический ущерб. Среди них есть болезни, передающиеся от животных людям (зооантропонозы).

Заразные болезни изучают эпизоотология, микробиология и другие научные дисциплины, тесно связанные с ними: иммунология; клиническая диагностика; терапия; фармакология; патологическая анатомия и физиология; молекулярная биология и генетику; зоогигиена и ветеринарная статистика; эпидемиология; география; экономика; зоология; экология; паразитология. Эпизоотология анализирует и обобщает данные других наук и использует их для профилактики и борьбы с заразными болезнями животных.

Эпизоотология относится к числу самостоятельных отраслей ветеринарии и выполняет две основные задачи:

1) изучает причины возникновения, неодинакового проявления, распространения, угасания и исчезновения заразных болезней животных, а также влияние различных факторов на интенсивность проявления, этого процесса, т.е. изучает эпизоотический процесс. Он и является основным предметом изучения эпизоотологии;

2) разрабатывает и совершенствует методы профилактики и ликвидации заразных болезней животных, осуществляет и контролирует активное вмешательство человека в течение эпизоотического процесса.

Эпизоотология состоит из двух частей: общей и частной.

Общая эпизоотология выявляет общие закономерности эпизоотического процесса путем обобщения особенностей, присущих отдельным заразным болезням, и вырабатывает общие принципы профилактики и ликвидации этих болезней.

Частная эпизоотология изучает отдельные заразные болезни. Совместно с другими науками, перечень которых приведен выше, она выясняет этиологию конкретной болезни, изучает характер распространения и особенности эпизоотического процесса, патогенез, клиническую картину, патологоанатомические изменения, разрабатывает средства и методы диагностики и дифференциальной диагностики, меры профилактики, лечения и ликвидации отдельных болезней.

(Инвазионные болезни животных рассматриваются в отдельном курсе. В этом учебнике речь идет только об инфекционных болезнях.)

Ветеринарная микробиология изучает возбудителей инфекционных болезней сельскохозяйственных, домашних и диких животных, включая болезни, общие для человека и животного, а также микроорганизмы, имеющие значение в животноводстве, производстве пищевых продуктов и кормов. На основании полученных ею данных разрабатываются способы диагностики, методы и средства специфической профилактики инфекционных болезней животных. Общие закономерности жизнедеятельности микроорганизмов, их роль в природе изучает общая микробиология, отдельных представителей микромира — частная микробиология.

Методы эпизоотологии и микробиологии.

1. Сравнительно-историческое описание — сбор сведений за многие годы о распространении и характере проявления инфекционных болезней животных.

2. Сравнительно-географическое описание — выяснение, где, в какой местности встречается та или иная болезнь и с чем это связано.

3. Изучение количественных статистических данных о динамике инфекционной заболеваемости и проводимых мероприятиях, группировка и математическая обработка этих материалов для последующего их анализа и оценки эффективности противоэпизоотических мероприятий; установление периодичности, сезонности болезни; определение заболеваемости, смертности, летальности и ущерба, наносимого болезнью.

4. Эпизоотологическое обследование — оценка эпизоотического состояния: непосредственно на местах — в эпизоотических очагах, неблагополучных хозяйствах (районах, областях, краях, республиках); включает опрос людей и изучение документов (сбор эпизоотологического анамнеза), осмотр неблагополучной территории, осмотр и исследование животных, взятие патологического материала для лабораторного исследования, наблюдение за эпизоотическими очагами, оценка полученных данных и разработка способов ликвидации очага.

5. Эпизоотологический эксперимент — опыт на животных для изучения отдельных сторон эпизоотического процесса (пути и длительность выделения возбудителя из организма животного, механизм заражения животных, влияние различных условий на устойчивость животных и т.п.).

6. Использование эпизоотологией методов других наук — микробиологических и иммунологических (бактериологические, вирусологические, микологические, серологические, аллергические и другие исследования), а также клинических и патологоморфологических методов исследования.

7. Эпизоотологический анализ — система обобщений, сопоставлений и логических рассуждений о причинах и характере возникшей болезни, доступных лишь специалисту-эпизоотологу, вооруженному фактическими материалами и знанием сущности и особенностей проявления той или иной болезни; полученные данные оценивают, систематизируют, при необходимости подвергают математической обработке и синтезируют в виде конкретных предложений по профилактике и ликвидации инфекционных болезней животных.

8. Эпизоотологическое прогнозирование — научное предсказание о возникновении, распространении и угасании эпизоотии, составленное на основе суммы сведений об эпизоотологических особенностях конкретной инфекционной болезни, изучения ее истории, оценки роли природно-географических и социально-экономических (хозяйственных) условий.

Микробиология использует особые методы исследования: выделение и культивирование микроорганизмов, получение чистых культур; изучение их морфологии (с применением светового и электронного микроскопов) и биологических свойств; изучение физиологии и биохимии микроорганизмов; генетические и иммунологические методы изучения патогенности и вирулентности микроорганизмов. Микробиология использует также методы физики, биофизики, химии, биохимии, молекулярной биологии и генетики, цитологии, цитохимии и других наук.

История развития эпизоотологии и микробиологии. Развитие этих дисциплин проходило в неразрывной связи с развитием других наук, в частности биологии, физики, химии. Этапы в истории эпизоотологии и микробиологии обусловливались конкретной исторической обстановкой, социально-экономическим строем общества, хозяйственной деятельностью людей. Задолго до открытия мира микроорганизмов люди использовали микробиологические процессы в виноделии, изготовлении молочнокислых продуктов, хлебопечении. Ученые древнего мира предполагали передачу заразного начала от больного организма здоровому. Применяли даже прививки людям и животным для предохранения их от болезней (например, против контагиозной плевропневмонии крупного рогатого скота в Африке).

С открытием микроскопа (Антоний ван Левенгук, 1695) наступила пора интенсивных поисков и описания микроорганизмов.

Соответствующий этому времени период развития микробиологии, именуемый морфологическим, ознаменовался выдающимися открытиями. Основоположник отечественной микробиологии Л.С. Ценковский (1822-1887) написал работу по систематике микробов. Ф.А. Брауэль, профессор Юрьевского ветеринарного института, в 1855 г. впервые обнаружил возбудителя сибирской язвы и доказал его патогенность для животных.

Благодаря гениальным работам французского ученого Луи Пастера (1822-1895) с середины XIX в. в микробиологии начался новый, физиологический, период. Пастер установил, что микроорганизмы служат причиной гниения и брожения, доказал микробную причину молочнокислого, спиртового и уксусного брожений, открыл явление анаэробиоза — способность некоторых микробов жить без кислорода воздуха. Изучил возбудителей сибирской язвы, бешенства, рожи свиней, холеры кур (названных впоследствии пастереллами), разработал метод аттенуации (ослабления вирулентных свойств) микробов для создания вакцин против инфекционных болезней, разработал метод уничтожения микробов стерилизацией в автоклаве. Пастер внес вклад в развитие промышленной и технической микробиологии: установил, что причина «болезни» вина— микробы, и предложил предохранять вино от порчи путем прогревания при 55 ºС, что позднее назвали «пастеризацией».

Дальнейшее развитие микробиологии связано с именем немецкого ученого Роберта Коха (1843—1910), который предложил твердые питательные среды, разработал метод получения чистых культур бактерий, применил окрашивание бактерий, предложил иммерсионную систему для бактериологических исследований, микрофотографирование. Установил способность возбудителя сибирской язвы образовывать споры (1876), открыл возбудителя туберкулеза (1882) и холеры человека (1884), научно обосновал необходимость разработки дезинфекции.

В течение двух последующих десятилетий были открыты возбудители почти всех ныне известных бактериальных болезней человека (дифтерии, брюшного тифа, коклюша, проказы, чумы), а также болезней животных (сапа, бруцеллеза овец и коз, геморрагической септицемии, мыта, ботулизма, бруцеллеза крупного рогатого скота). Большое значение имело открытие французским ученым Эмилем Ру (1853-1933) токсинов, выделяемых некоторыми бактериями.

В конце XIX в. отечественный ученый Д.И. Ивановский (1864-1920) открыл совершенно новый мир микроорганизмов — вирусы, чем положил начало развития новой отрасли знаний — вирусологии и выявления ряда вирусов — возбудителей инфекционных болезней человека (желтой лихорадки, полиомиелита) и животных (ящура, чумы крупного рогатого скота, чумы свиней, инфекционной анемии лошадей — ИНАН, чумы собак, вируса саркомы кур). К вирусам, как оказалось, относится и бактериофаг, разрушающий бактерии.

Дальнейшему развитию вирусологии способствовали открытие возможности культивирования вирусов в куриных эмбрионах (1931), культуре клеток (1950), применение новейших методов исследования и новой техники (электронная и люминесцентная микроскопия, цитохимические методы, ультрафильтрация, центрифугирование, хроматография, электрофорез, радиоактивные изотопы, получение и использование моноклональных антител, ДНК-ДНК-гибридизация, рестрикционный анализ и др.). В настоящее время известно свыше 500 вирусных болезней человека и животных. Возникло и развивается новое направление исследований в молекулярной биологии и генетике: генная (генетическая) инженерия, позволяющая получать лабораторным путем микроорганизмы с новыми, не встречающимися в природе наследственными свойствами.

В 1909-1910 гг. была открыта новая группа микроорганизмов — риккетсии, что позволило расшифровать этиологию гидроперикардита крупного рогатого скота (коудриоза) и установить риккетсиозную природу Ку-лихорадки. Позднее были открыты микоплазмы и хламидии и выявлены болезни животных, вызываемые этими микроорганизмами.

Отмеченные факты невосприимчивости людей и животных к отдельным болезням и невосприимчивости после перенесения некоторых болезней задолго до раскрытия природы этих явлений позволили прививать против оспы (Дженнер, 1876), сибирской язвы и бешенства (Пастер, 1881-1885). Сущность невосприимчивости — иммунитет— объяснил русский ученый И.И. Мечников (1845-1916) — автор фагоцитарной теории иммунитета. Он раскрыл природу воспаления как защитной реакции организма, заложил основу учения о микробах-антагонистах, что нашло практическое выражение в. использовании антибиотиков.

Теорию гуморального иммунитета предложил немецкий ученый П. Эрлих (1854-1915). Позднее было доказано значение как клеточного, так и гуморального иммунитета в невосприимчивости организма.

Отечественные исследователи внесли большой вклад в развитие микробиологии: Л.С. Ценковский — в разработку вакцины против сибирской язвы; Н.Ф. Гамалея (1859-1949) — в изучение оспы, бешенства; X.И. Гельман и О.И. Кальнинг — в создание маллеина — препарата для аллергической диагностики сапа.

Развитию эпизоотологии были посвящены работы отечественных ученых И.С. Андреевского (1759-1809), Я.К. Кайданова (1779-1855), П. И. Лукина (1790-1838). Особенно большие достижения в эпизоотологии связаны с именем С.Н. Вышелесского (1874-1958), который изучал сап, туберкулез, бруцеллез, сибирскую язву, инфекционный энцефаломиелит лошадей (ИЭМ), болезни молодняка сельскохозяйственных животных. Н.А. Михин (1872-1946) много сделал по изучению сибирской язвы, лептоспироза, болезней молодняка.

Ученые нашей страны совместно с практическими ветеринарными специалистами.добились ликвидации многих опасных инфекционных болезней животных (чумы и контагиозной плевропневмонии крупного рогатого скота) и ограничили распространение ряда других болезней (сибирская язва). Большое значение имели исследования Ф.А. Терентьева и С.Г. Колесова по сибирской язве; Я.Е. Колякова по сибирской язве, мыту, ИЭМ и ИНАН лошадей, болезням молодняка; И.В. Поддубского по туберкулезу, паратуберкулезу и болезням лошадей; Я.Р. Коваленко, М.Д. Полыковского, Ф.И. Каган по анаэробным инфекциям; П.Н. Андреева и В.Т. Котова по роже и чуме свиней; С.Я. Любашенко по лептоспирозу и болезням пушных зверей; С.Н. Муромцева, Е.С. Орлова по бруцеллезу; П.С. Соломкина по болезням свиней; Р.Ф. Сосова по эпизоотическому лимфангиту лошадей, ботулизму и лептоспирозу; Н.В. Лихачева, В.П. Назарова, В.Н. Сюрина по ряду вирусных болезней; И.Е. Мозгова по лекарственным средствам при инфекционных болезнях; А.А. Полякова по ветеринарной санитарии и дезинфекции. Основоположником общей эпизоотологии у нас в стране по праву считают М.С. Ганнушкина (1893-1969). В разработку основ общей эпизоотологии внес вклад и А.Л. Скоморохов (1890-1969).

Роль эпизоотологии и микробиологии в развитии животноводства и повышении его продуктивности. Инфекционные болезни животных представляют большую опасность для животноводства. Ущерб, наносимый ими, может быть очень велик. Особенно опасны такие болезни, как ящур, чума и контагиозная плевропневмония крупного рогатого скота, африканская и классическая чума свиней, ньюкаслская болезнь. Поэтому разработка новых, более эффективных и совершенствование существующих методов диагностики, средств специфической профилактики и мер борьбы с инфекционными болезнями имеет большое значение для развития животноводства и повышения его продуктивности.

Эпизоотология и ветеринарная микробиология непосредственно участвуют в охране здоровья людей. Известен ряд инфекционных болезней, общих для человека и животных (зооантропонозы): бешенство, сибирская язва, сап, туберкулез, бруцеллез. Разрабатывая и применяя на практике эффективные методы диагностики, профилактики и борьбы с этими болезнями животных, ветеринарные специалисты тем самым охраняют здоровье людей.

Использование достижений микробиологии позволило создать микробиологическую промышленность, вырабатывающую различные продукты брожения (спирты, органические кислоты, пищевые продукты), антибиотики, витамины, биологические препараты (вакцины, сыворотки, диагностикумы).

В сельском хозяйстве на основе открытий отечественных ученых С.Н. Виноградского,
В.Л. Омелянского, С.П. Костычева создана наука — сельскохозяйственная микробиология, изучающая процессы превращения органических и минеральных веществ в почве, участие микробов в превращениях азота, углерода, серы и других элементов, использование микробов в качестве бактериальных удобрений, при силосовании кормов и т.п.

Дальнейшее развитие эпизоотологии и микробиологии в нашей стране определяется уровнем потребления конкретных видов продуктов и сырья, зависит от успехов развития науки и техники, в частности биологии, физики, химии и ряда других наук. С изобретением новейших приборов и аппаратов, внедрением в практику микробиологии методов биохимии, биофизики, молекулярной биологии, биотехнологии, генетики и генной инженерии значительно расширились возможности изучения возбудителей инфекционных болезней. Это открывает перспективу разработки более совершенных и высокоспецифичных методов диагностики и создания надежных вакцинных препаратов. Применение методов цитологии, цитохимии и радиобиологии расширяет возможности изучения патогенеза болезней.

Перспектива развития эпизоотологии связана с необходимостью углубленного изучения эпизоотического процесса и разработкой оптимальных комплексных систем противоэпизоотических мероприятий. Осуществляемая в стране компьютеризация позволяет создать автоматизированную аналитическую систему для обработки данных эпизоотологической информации, что позволит прогнозировать изменения эпизоотической ситуации и проводить своевременно и более эффективно профилактические и противоэпизоотические мероприятия.

Контрольные вопросы. 1. Каковы объекты изучения эпизоотологии и ветеринарной микробиологии?
2. Что вы знаете об основных этапах развития эпизоотологии и микробиологии? 3. Какие методы используют в своей работе эпизоотология и микробиология?