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?