Первой необходимой предпосылкой развития эпидемического процесса признано наличие источника инфекции.
Источник инфекции в эпидемиологии инфекционных болезней - живой зараженный организм, который служит естественной средой (резервуаром) для существования возбудителя, где он размножается, накапливается и выделяется во внешнюю среду.
Болезни, при которых люди становятся источником инфекции, называют антропонозами. Значительную эпидемиологическую опасность из всех вариантов источников инфекции при антропонозах представляют больные, у которых инфекционный процесс протекает в легкой и атипичной (стертой, абортивной) форме, а также в виде носительства возбудителя. При некоторых болезнях им принадлежит главная роль в поддержании эпидемического процесса.
Таким образом, состояние зараженности может иметь неодинаковые клинические проявления, а потенциальный источник возбудителя инфекции по-разному опасен в зависимости от клинического варианта и формы течения болезни и периода инфекционного процесса (схема и табл.).
Схема. Характеристика резервуара (источника) возбудителя инфекции
Таблица. Периоды заразности человека при некоторых нозологических формах инфекционной болезни
| Нозологическая форма | Периоды инфекционного процесса | ||||
| инкубационный (вторая половина) | продромальный (начальный) | разгар | реконвалесценция | рецидивы | |
| Вирусный гепатит А | ++ | +++ | + | ± | - |
| Брюшной тиф | - | ± | +++ | ++ | ± |
| Дизентерия Зонне | - | ± | +++ | ++ | ± |
| Корь | + | +++ | ++ | - | - |
| Грипп | + | + | +++ | ± | - |
Примечания: (-) больной не заразен; (±) может быть заразным, но это наблюдается непостоянно; (+), (++), (+++) больной заразен, степень заразности соответствует количеству крестов.
Под периодом заразности (заразительности) понимают временной интервал, в течение которого источник инфекции выделяет возбудителя во внешнюю среду. Например, больные вирусным гепатитом А уже в конце инкубационного периода чрезвычайно опасны как источники инфекции; при кори заразительность наиболее выражена в последний день инкубационного периода и в продроме. При большинстве инфекционных болезней наибольшая опасность заражения существует в разгаре болезни. Особенность этого периода - наличие ряда патофизиологических механизмов, способствующих интенсивному выделению возбудителя в окружающую среду: кашель, насморк, рвота, понос и др. При некоторых болезнях заразительность сохраняется и в стадии реконвалесценции, например при брюшном тифе и паратифах.
Носители возбудителя - практически здоровые люди, что определяет их особую эпидемическую опасность для окружающих. Эпидемиологическая значимость носителей зависит от длительности и массивности выделения возбудителя. Бактерионосительство может сохраняться после перенесенной болезни (реконвалесцентное носительство). В зависимости от длительности оно называется острым (до 3 мес, например, после перенесенного шигеллеза, брюшного тифа, паратифов, дифтерии и др.) или хроническим (от 3 мес до нескольких десятков лет, например, после перенесенного брюшного тифа). Носительство возможно у ранее привитых или переболевших, т.е. имеющих специфический иммунитет - здоровое носительство (например, дифтерия, коклюш и др.). Наименьшую опасность как источник инфекции представляют транзиторные носители, у которых возбудитель находится в организме очень короткий срок.
Потенциальная опасность источников инфекции реализуется в конкретной обстановке. Это зависит от выраженности и длительности клинических проявлений болезни, санитарной культуры и поведения больного или бактерионосителя, условий его жизни и работы. Так, благоустроенное жилище или отсутствие канализации и водопровода, работа с детьми, на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания, скученность людей в закрытых помещениях, пользование городским транспортом и другие условия создают неодинаковые возможности распространения инфекционных болезней.
Болезни, при которых источником инфекции выступают животные, называют зоонозами. Группа зоонозных инфекций обширна. Источниками инфекции могут быть как больные животные, так и носители возбудителя. Распространение болезней среди животных - эпизоотический процесс, он может носить характер как спорадической заболеваемости, так и эпизоотии. Заболеваемость животных, свойственную данной местности, называют энзоотической, или энзоотией.
Источником инфекции для людей могут быть различные группы животных: дикие - при бешенстве (волки, лисицы, енотовидные собаки, хорьки и др.), туляремии (зайцы, ондатры, водяные крысы и др.); сельскохозяйственные - при бруцеллезе (коровы, козы и др.), орнитозе (птицы); домашние - при токсоплазмозе (кошки) и т.д. Человек, заразившись от животного, может стать источником инфекции для других восприимчивых людей. Эта группа инфекционных (паразитарных) болезней обозначена как необлигатные зоонозы (зооантропонозы), например сальмонеллез, иерсиниоз, кампилобактериоз. В ряде случаев заразное начало от человека, заболевшего зоонозной инфекцией, другим людям не передается, такие инфекционные (паразитарные) болезни называют облигатными зоонозами, например бруцеллез, ящур, клещевой энцефалит, лептоспироз, туляремия и др.
Инфекционные (паразитарные) болезни, возбудители которых свободно живут в окружающей среде, называют сапронозами. Типичный представитель сапронозов - легионеллез. Естественная среда для легионелл - теплые водоемы, они накапливаются в амебах и водорослях, резервуарах для воды, влаге кондиционеров и др. Свободно живет в природе и широко распространенный возбудитель кишечной инфекции Васillus cereus - спорообразующий почвенный микроорганизм, обитающий в речной и морской воде, в пыли. К числу сапронозов следует отнести также листериоз, псевдомоноз, мелиоидоз.
В современных условиях значение сапронозных инфекционных (паразитарных) болезней возрастает, так как в процессе урбанизации человеком искусственно созданы техногенно-экологические ниши, в которых нередко создаются весьма благоприятные условия для существования микроорганизмов, занесенных из естественных экосистем (табл. 2).
Таблица Характеристика техногенно-экологических ниш сапронозов
| Условия существования возбудителя | Пути циркуляции, этиологический спектр инфекционных болезней |
| Системы водоснабжения, кондиционирования воздуха, вентиляции, охлаждения вод (бытовых и промышленных) | Заражение людей осуществляется водным и аэрозольным путем (легионеллы, ряд возбудителей кишечных инфекций, псевдомонады и др.) |
| Системы тепличных хозяйств; централизованного хранения (овощехранилища) и переработки продуктов; общественного питания (холодильные, морозильные камеры) | Заражение людей происходит пищевым путем в результате накопления возбудителя как в самих пищевых продуктах, так и на оборудовании (иерсиниозы, листериозы и др.) |
| Системы замкнутого жизнеобеспечения человека | Подводные лодки, бункеры ракетных установок, космические корабли и их земные аналоги (тренажеры), где создаются совершенно особые условия циркуляции возбудителя |
Таким образом, совокупность биотических (организм человека или животного) и абиотических (вода, почва) объектов, являющихся естественной средой обитания возбудителя и обеспечивающих его существование в природе, называют резервуаром возбудителя.
Вторая необходимая предпосылка для возникновения и поддержания непрерывности эпидемического процесса - механизм передачи. Учение о механизме передачи возбудителя инфекционной болезни было разработано Л.В. Громашевским в 40-х годах ХХ в. Механизм передачи включает последовательную смену трех фаз (стадий) (схема 3). Выработанное возбудителем свойство выделяться из организма зараженного хозяина и переход его в другой (восприимчивый) организм необходимо для сохранения возбудителя как биологического вида.
Схема. Механизм передачи возбудителя
Механизм передачи возбудителя - эволюционно сложившийся закономерный способ перемещения возбудителя от источника инфекции в восприимчивый организм человека или животного.
Локализация возбудителя в организме хозяина и специфика проявлений инфекционного процесса определили несколько типов механизма передачи возбудителя от источника инфекции к восприимчивым лицам. Каждый из них реализуется благодаря конкретным путям, которые включают разнообразные факторы передачи, непосредственно участвующие в переносе возбудителя от источника к восприимчивым организмам.
Аспирационный механизм передачи реализуется двумя путями: воздушно-капельным - при нестойких во внешней среде микроорганизмах (таких, как менингококк, вирус кори и др.) и воздушно-пылевым - при устойчивых, сохраняющих жизнеспособность длительный срок, например, микобактерии туберкулеза (рис.). Возбудители, выделяясь в окружающую среду при кашле, чиханье, иногда разговоре и дыхании, быстро проникают в дыхательные пути лиц, окружающих источник инфекции (схема 4).
Рис. Образование бактериального аэрозоля (по Г.И. Карпухину)
Схема. Аспирационный механизм передачи возбудителя при инфекциях дыхательных путей
Фекально-оральный механизм передачи един для группы кишечных инфекций, возбудители которых находятся в пищеварительном тракте людей. Путь возбудителей, выделенных с фекалиями больного или носителя, до рта восприимчивого человека может быть длинным (схема).
Схема. Фекально-оральный механизм передачи при кишечных антропонозах
Значительная доля заражений приходится на инфицированную воду, в которой купаются, моют посуду и пьют.
Пищевые продукты, зараженные грязными руками или водой, поразному выполняют функцию факторов передачи. Одни из них (молоко, мясной бульон или фарш) могут оказаться хорошей средой для размножения и накопления микроорганизмов, что определяет вспышечную заболеваемость и тяжелые формы болезни. В других случаях (овощи, хлеб) микроорганизмы лишь сохраняют жизнеспособность.
Контаминирование пищевых продуктов возбудителями кишечных инфекций может происходить как при приготовлении тех или иных блюд, так и на этапе их реализации. Особо следует выделить возможность заражения продуктов питания возбудителями кишечных инфекций во время их переработки (молокозаводы, мясокомбинаты и др.).
При плохой санитарной обработке, когда испражнения больных доступны мухам, они могут стать механическими переносчиками возбудителя.
В теплый сезон года в средних широтах активизируется так называемый «мушиный фактор» - механический перенос возбудителей кишечных инфекций. Объективный анализ значения «мушиного фактора» показал следующие особенности:
• мухи не являются биологическими хозяевами возбудителей кишечных инфекций;
• мухи-копрофилы за счет челночных перемещений могут на лапках и брюшке механически перенести возбудителей кишечных инфекций на пищевые продукты, но количество возбудителя при этом не может быть значительным;
• обилие мух может привести к тому, что механический перенос возбудителей на пищевые продукты может приобрести эпидемическое значение;
• активность мух детерминирована природными и социальными факторами.
Таким образом, при высокой плотности мушиной популяции роль мух в переносе возбудителей кишечных инфекций имеет определенное значение, но в условиях средних широт и при малом числе мух в любых климатических зонах их значение в распространении кишечных инфекций ничтожно мало.
Попав тем или иным способом на (в) продукт питания, возбудитель может некоторое время сохраняться в нем, что зависит, с одной стороны, от физико-химических характеристик продукта, температуры его хранения, а с другой - от свойств (устойчивости) самого возбудителя во внешней среде. Как правило, при хранении продукта питания происходит понижение концентрации возбудителя, а затем и его гибель. Тем не менее если продукт питания представляет собой благоприятную среду для размножения возбудителя, обладающего достаточной ферментативной активностью, то при хранении готовой продукции возможно накопление возбудителя при определенных температурных условиях. Это касается только бактериальных кишечных инфекций, вирусы в продукте питания могут только сохраняться, но не размножаться.
При низкой санитарной культуре населения в сочетании с плохими санитарно-бытовыми условиями возможен контактно-бытовой (бытовой) путь передачи возбудителя с помощью таких предметов, как игрушки, полотенца, посуда и др.
Таким образом, при фекально-оральном механизме по конечному фактору выделяют три пути передачи возбудителя - водный, пищевой, бытовой.
Трансмиссивный механизм передачи реализуется с помощью кровососущих переносчиков (членистоногих) при болезнях, возбудители которых находятся в кровяном русле (схема).
Схема. Трансмиссивный механизм передачи возбудителя при кровяных инфекциях
Заражение восприимчивых лиц возможно только с помощью переносчиков - вшей, блох, комаров, москитов, клещей и других кровососущих, в организме которых происходит размножение, накопление или половой цикл развития возбудителя. В процессе эволюции инфекционных болезней сформировались определенные взаимоотношения возбудителя и переносчика, определенный тип выделения их из организма переносчика: риккетсии - при дефекации вши, чумные бактерии - при срыгивании блохи и др. Неодинаковая активность переносчиков в разные сезоны года влияет на уровень заражаемости и заболеваемости людей кровяными инфекциями.
Контактный механизм передачи возможен при непосредственном соприкосновении с поверхностью кожи, слизистых оболочек зараженного и восприимчивого организмов, сопровождающемся внедрением возбудителя - прямой контакт (венерические болезни, микозы) или посредством предметов, контаминированных возбудителем, - непрямой контакт (схема).
Схема. Контактный механизм передачи возбудителя при инфекциях наружных покровов
Описанные механизмы передачи возбудителя (аспирационный, фекально-оральный, трансмиссивный, контактный) относят к естественным типам горизонтального распространения инфекционных болезней среди людей и животных.
Механизм развития эпидемического процесса антропонозов, зоонозов и сапронозов при реализации естественных механизмов передачи возбудителей различен. При антропонозах эпидемический процесс представляет собой непрерывную цепь заражений, т.е. последовательно возникающих одно из другого инфекционных состояний людей (эстафетный тип развития эпидемического процесса).
При зоонозах возбудитель циркулирует в природе среди животных, обеспечивая непрерывность эпизоотического процесса. Заболевание человека зоонозной инфекционной болезнью происходит вследствие заражения от больного животного непосредственно или с участием факторов передачи - абиотических объектов окружающей среды или живых переносчиков. Зараженный человек, как правило, не является источником инфекции, а заболевания людей обычно не обеспечивают последующей циркуляции возбудителя ни среди людей, ни среди животных, т.е. организм человека - «биологический тупик» для возбудителя. Возникновение вспышки зоонозной инфекции среди людей или одновременного заболевания нескольких человек связано не с последовательной, а с веерной передачей возбудителя от зараженного животного (веерный тип развития эпидемического процесса).
Заболевания людей при сапронозах - результат их заражения из резервуара нахождения возбудителя. Например, система кондиционирования воздуха, душевые установки при легионеллезе; мягкие сыры, колбасные изделия в вакуумной упаковке при листериозе и др. Таким образом, для сапронозных инфекционных болезней характерен веерный тип передачи возбудителя, а случай заболевания человека является «биологическим тупиком».
Вертикальный механизм передачи (при внутриутробном заражении плода) осуществляется при таких болезнях, как токсоплазмоз, краснуха, инфекция, вызванная вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ-инфекция), и др. (схема).
Схема. Вертикальный механизм передачи возбудителя
Перечисленные выше варианты механизмов передачи возбудителя инфекционных (паразитарных) болезней отнесены к естественным, так как сформировались соответственно локализации возбудителя и инфекционного процесса в организме. Однако возможен и «искусственный» (артифициальный) механизм передачи. Он может быть реализован при проведении медицинских манипуляций, сопровождаемых нарушением целостности кожных покровов и слизистых оболочек (схемы).
Схема. Искусственный (артифициальный) механизм передачи возбудителя при внутрибольничных инфекционных болезнях
Схема. Пути реализации искусственного (артифициального) механизма передачи возбудителя внутрибольничных инфекционных болезней
Восприимчивый организм (коллектив). Восприимчивость - видовое свойство организма человека или животного отвечать развитием инфекционного процесса на внедрение возбудителя. Это свойство необходимо для поддержания эпидемического процесса.
Состояние восприимчивости зависит от большого числа факторов, определяющих специфическую и неспецифическую резистентность организма (схема).
Схема. Характеристика восприимчивого организма (коллектива)
Проявления восприимчивости зависят как от состояния макроорганизма, так и от вирулентности и дозы возбудителя.
Помимо перечисленных выше параметров определенное влияние на восприимчивость к инфекционным болезням оказывают такие факторы и условия, как перегрев или переохлаждение, характер питания, недостаточное количество витаминов, гипо- и агаммаглобулинемия, воздействие химических веществ, радиации, эмоциональный фон и наличие стрессовых ситуаций.
Перечисленные составные части эпидемического процесса: источник возбудителя инфекции, механизм передачи и восприимчивый организм (коллектив) формируют эпидемический очаг.
Эпидемический очаг - место пребывания источника инфекции с окружающей территорией, в пределах которой в конкретной обстановке возможна передача возбудителя и распространение инфекционной болезни.
Определение границ очага - функция эпидемиолога, выполняемая при эпидемиологическом обследовании. Это сложная, нередко длительная работа, в ходе которой используют опрос самого больного и окружающих его лиц, осмотр, лабораторные методы исследования, изучают истории развития детей и истории болезни взрослых, учитывают посещаемость школ, дошкольных детских учреждений, табели работы и другие материалы, полученные в ходе специально проведенных эпидемиологических исследований.
В становлении эпидемических очагов и проявлениях эпидемического процесса существенная роль принадлежит природной и социальной среде обитания людей.
Природная среда в виде геофизических факторов, климата, ландшафта в большей степени оказывает влияние на реализацию механизма передачи возбудителя. От погодных условий зависит численность и активность переносчиков, возможность сохранения и размножения возбудителя на объектах окружающей среды. Природные условия (почва, ландшафт и растительный покров) способствуют или тормозят размножение таких источников возбудителя, как суслики и сурки (при чуме), водяные крысы, ондатры, полевки (при туляремии) и др. В известной степени солнечная активность и климатические условия влияют на неспецифическую и специфическую резистентность (восприимчивость) людей в отношении возбудителей инфекционных болезней.
Антропогенное преобразование природы в виде осушения болот или создания искусственных водохранилищ, обводнения засушливых территорий, агротехнического освоения неизбежно приводит к экологическим изменениям, появлению или исчезновению источников возбудителя и переносчиков.
Социальная среда многообразна по своим проявлениям и возможностям воздействия на эпидемический процесс. В понятие социальной среды входят миграционные процессы, связанные с природными и социальными катаклизмами (наводнения, землетрясение, военные действия), урбанизация и строительство населенных пунктов при освоении новых территорий или сооружение промышленных предприятий.
Интенсивность транспортных связей между разными территориями, торговые поставки продуктов животного и растительного происхождения, существующие между разными странами и континентами, могут способствовать заносу и распространению ряда инфекционных болезней. В предотвращении кишечных инфекций определяющую роль играют централизованное водоснабжение и обеспечение населения доброкачественной питьевой водой, очистка населенных пунктов и наличие системы обеззараживания нечистот, организация общественного питания и состояние предприятий пищевой промышленности. Способствуют или тормозят развитие эпидемического процесса состояние жилого фонда и плотность его заселения. На активизацию аспирационного механизма передачи влияет несоблюдение санитарно-гигиенического режима в дошкольных детских учреждениях и школах, большое скопление людей в закрытых помещениях. Определенное влияние на развитие эпидемического процесса во многих случаях оказывают уровень развития системы здравоохранения, возможности вакцинопрофилактики.
Взаимозависимость всех составляющих частей эпидемического процесса позволяет рассматривать его как социально-биологическое явление. Приоритет социальных факторов неоспорим, так как они детерминируют развитие эпидемического процесса инфекционных болезней.
Существенный вклад в изучение проявлений эпидемического процесса внесли В.Д. Беляков и Б.Л. Черкасский.
На основании теории саморегуляции паразитарных систем В.Д. Беляков выделил четыре положения внутренней регуляции эпидемического процесса.
• Генетическая и фенотипическая гетерогенность популяций паразита и хозяина по признакам отношения друг к другу.
• Взаимообусловленная изменчивость биологических свойств взаимодействующих популяций.
• Фазовая самоперестройка популяций паразита, определяющая неравномерность развития эпидемического процесса.
• Регулирующая роль социальных и природных условий в фазовых преобразованиях эпидемического процесса.
В соответствии с теорией саморегуляции, движущей силой функционирования паразитарной системы эпидемического процесса выступает взаимообусловленная изменчивость биологических свойств взаимодействующих гено- и фенотипически гетерогенных популяций паразита и хозяина.
Б.Л. Черкасский, основываясь на системном подходе как методологии исследования, в 80-е годы ХХ в. сформулировал социально-экологическую концепцию в эпидемиологии. Согласно этой концепции, «эпидемический процесс представляет собой эпидемиологическую социально-экологическую систему (соцэкосистему), т.е. сложную открытую, организованную, многоуровневую, целостную систему, обеспечивающую существование, воспроизведение и распространение паразитических видов микроорганизмов среди населения» (схема).
Схема. Структура эпидемического процесса как целостной системы (по Б.Л. Черкасскому)
