Роль микроорганизма в развитии инфекционного процесса

Способность микробов (вирусов, хламидий, микоплазм, риккетсий, бактерий, простейших, грибов) вызывать инфекционный процесс обусловлена двумя основными характеристиками: патогенностью и вирулентностью. Патогенность — видовое свойство микроба, которое характеризует его способность проникать в организм человека или животного, использовать его как среду для своей жизнедеятельности и размножения и вызывать патологические изменения в органах и тканях с нарушением их физиологических функций. Вирулентность — это свойство конкретного штамма патогенного микроба, характеризующее степень (меру) его патогенности. По уровню патогенности микробы разделяют на 3 группы: сапрофиты, условно-патогенные и патогенные. Однако подобное деление относительно, так как не учитывает особенностей макроорганизма и условий окружающей среды. Например, некоторые сапрофиты — легионеллы, сарцины, лактобактерии — при определенных условиях (иммунодефицит, нарушение барьерных защитных механизмов, высокая инфицирующая доза возбудителя) могут вызывать инфекцию. В то же время даже высокопатогенные микроорганизмы (возбудитель чумы, брюшного тифа и др.), попадая в иммунный организм, не вызывают инфекционного процесса. Большая группа микробов относится к условно-патогенным. Как правило, это микробы, обитающие на наружных покровах (кожа, слизистые оболочки) и способные вызывать инфекционный процесс лишь при снижении резистентности макроорганизма. К патогенным относятся микроорганизмы, которые, как правило, вызывают инфекционный процесс. Есть микробы, патогенные только для человека (менингококк), для человека и животных (сальмонеллы, иерсинии, хламидии и др.) и только для животных. Патогенность обусловлена определенными свойствами микроба, в частности инвазивностью, т.е. способностью преодолевать защитные барьеры: кожу, слизистые оболочки — в результате активного продвижения (например, с помощью жгутиков), наличия ферментов, повреждающих клеточные мембраны (гиалуронидаза, нейраминидаза, стрептокиназа, фибринолизин, коллагеназа). Существенное значение имеет способность к адгезии, фиксации на поверхности клеточных мембран. К факторам патогенности следует отнести капсулу, которая препятствует фагоцитозу микроорганизма. Важным фактором патогенности является способность многих микробов (например, бактерий, вирусов, риккетсий) к внутриклеточному паразитированию. Находясь внутри клетки, микроорганизмы подавляют ее протеолитические ферменты, размножаются. Они не подвергаются действию специфических и неспецифических факторов защиты — антител, лизоцима, комплемента и др. В то же время клетки, фагоцитирующие микробы (макро- и микрофаги), способны мигрировать из сосудистого русла в различные органы и ткани и тем самым могут быть фактором распространения патогенных микробов. Патогенные свойства микроорганизмов наряду с указанными ферментами в значительной степени обусловлены различными токсическими субстанциями, образуемыми микроорганизмами, прежде всего экзо- и эндотоксинами. Экзотоксины образуются и выделяются микроорганизмами в процессе жизнедеятельности, обычно имеют белковую природу и оказывают специфическое действие. Эта специфичность в значительной степени определяет патофизиологию и патоморфологию инфекционного процесса, а при развитии инфекционной болезни — ее клиническую картину. Способностью к продукции экзотоксинов обладают возбудители ботулизма, столбняка, дифтерии, холерный вибрион, некоторые шигеллы и др. Образование эндотоксинов, которые представляют собой липополисахариды (ЛПС) клеточной мембраны, свойственно грамотрицательным микроорганизмам (сальмонеллы, шигеллы, менингококк и др.). ЛПС освобождаются при разрушении микробной клетки, взаимодействуют со специфическими рецепторами мембраны клеток различных органов и тканей макроорганизма, оказывая многообразное малоспецифическое воздействие на него. Они вызывают, в частности, гипертермию, изменяют энергетические процессы, стимулируют фагоцитоз, антителообразование, поражают центральную и вегетативную нервную и сердечно-сосудистую систему. Вирусы, риккетсии, хламидии, микоплазмы содержат, кроме того, токсины, отличающиеся по составу от экзо- и эндотоксинов. Вирулентные свойства микробов варьируют в широких пределах. Многие микробы при определенных условиях способны резко снижать свою вирулентность и вызывать легко протекающий инфекционный процесс и формирование иммунитета. Это свойство микроорганизмов широко используют для создания живых вакцин. Однако методами селекции можно получать высоковирулентные штаммы микроорганизмов. Существенное значение для формирования инфекционного процесса и степени выраженности клинических проявлений имеют инфицирующая доза, а также путь проникновения возбудителя в макроорганизм. В зависимости от вирулентности возбудителя и резистентности макроорганизма минимальная инфицирующая доза (т.е. минимальное количество микробных тел, способных вызвать инфекционный процесс) колеблется от нескольких десятков до сотен миллионов. Чем больше инфицирующая доза, тем выраженнее протекает инфекционный процесс. Некоторые возбудители способны проникать в организм человека только одним путем (например, вирус гриппа — только через дыхательные пути, малярийный плазмодий — только при непосредственном попадании в кровь при укусе комаром-переносчиком), другие вызывают инфекционный процесс при проникновении в организм различными путями. Так, возбудитель чумы способен проникать при трансмиссивном заражении непосредственно в кожу, при контактном — в регионарные лимфатические узлы через микротравмы, при воздушно-капельном — в дыхательные пути, в последнем случае инфекционный процесс протекает в наиболее тяжелой форме.

Сепсис

Сепсис (септикопиемия, септицемия) — тяжелое общее заболевание, вызываемое разнообразными возбудителями и их токсинами и проявляю­щееся определенной клинической картиной, обусловленной особой реак­цией организма. Возбудителями сепсиса могут быть различные микробы: стрептококки, пневмококки, кишечная палочка и др. Иногда находят сме­шанную флору, например стафилококк и стрептококк.

Источником общей гнойной инфекции может быть любой воспалитель­ный очаг (рана, гнойник и др.) различной локализации и величины. В ред­ких случаях источник сепсиса установить не удается. Это так называемый криптогенный сепсис. Наиболее частым источником общей гнойной ин­фекции являются травматические повреждения (открытые переломы, обширные ожоги, раны и др.), а также гнойно-воспалительные процессы (карбункул, флегмона, гнойное поражение придаточных пазух носа, плевры, брюшины, суставов и др.).

Развитие общей гнойной инфекции зависит от:

1) вида, вирулентности, дозы и длительности воздействия проникших в организм микробов;

2) об­ласти, характера и объема разрушения тканей, состояния кровообращения в гнойном очаге;

3) состояния иммунобиологических сил организма.

В зависимости от сочетаний перечисленных выше факторов сепсис может проявиться через несколько часов после получения травмы (ранний сепсис) или через несколько недель или даже месяцев после начала раз­вития воспалительного очага (поздний сепсис). Ранние формы обычно про­текают остро, иногда молниеносно, по типу бурной аллергической реакции и развиваются у больных, находящихся в состоянии сенсибилизации.

В развитии позднего сепсиса играет роль постоянное поступление токсинов и продуктов распада тканей при обширном и медленно текущем гнойном процессе, что приводит к изменению реактивности, развитию состояния сенсибилизации. Поздние формы чаще протекают медленно, хронически.

Решающее значение для возникновения и развития сепсиса имеет состояние реактивности организма. Различают три типа реакций при сеп­сисе:

1) нормергическую, характеризующуюся преобладанием в организме явлений воспалительного характера;
2) гиперергическую с бурным, ост­рым развитием и преобладанием деструктивно-дегенеративных явлений;
3) энергическую, характеризующуюся вялой реакцией вследствие упадка реактивных сил организма.

Моментами, неблагоприятно влияющими на реактивность организма при развитии сепсиса, являются: шок, острая, и хроническая анемия, истощение больного в связи с предшествующими заболеваниями, недостатком питания, авитаминозами и пр., повторная травма, нарушения обмена веществ, функции эндокринной системы и пр. У детей и стариков сепсис легче развивается и протекает тяжелее, чем у людей среднего возраста.

Многообразие форм и клинических проявлений сепсиса создает значи­тельные трудности в составлении единой классификации его. В зависимо­сти от положенного в основу принципа предложены следующие классифи­кации сепсиса:

1. По возбудителю: а) стафилококковый, б) стрептококковый, в) пнев­мококковый, г) гонококковый, д) колибациллярный, е) смешанный и др.

2. По источнику инфекции: а) раневой, б) при внутренних болезнях (ангина, пневмония и др.), в) послеоперационный, г) криптогенный.

3. По локализации первичного очага: а) гинекологический, б) урологи­ческий, в) отогенный, г) одонтогенный и др.

4. По клиническому течению: а) молниеносный, б) острый, в) подострый, г) рецидивирующий, д) хронический.

5. По клинико-анатомическому признаку: а) септицемия (сепсис без метастазов), б) септикопиемия (сепсис с метастазами).

6. По времени развития: а) ранний (развившийся до 10—14 дней от момента повреждения), б) поздний (развившийся позже 2 недель от мо­мента повреждения).

7. По характеру реакции организма больного: а) гиперергическая форма, б) нормергическая, в) гипергическая.

Симптоматология и клиника.Специфических, патогно-моничных симптомов при сепсисе нет. В ряде случаев гнойная интоксика­ция может давать клиническую картину, близкую к сепсису, что создает значительные трудности для точной диагностики. Клиническая картина определяется тремя моментами:

1) клинической формой сепсиса (молние­носный, острый, хронический, с метастазами или без метастазов);
2) про­грессирующей декомпенсацией функций всех органов и систем больного;
3) различным комплексом симптомов с большим или меньшим проявлением каждого из них.

При молниеносном сепсисе картина развивается бурно, приводя к полному проявлению комплекса симптомов в несколько часов или 1—2 суток. При остром сепсисе требуется несколько дней для проявле­ния полной картины сепсиса. При подострой форме симптоматика, харак­терная для сепсиса, не бывает такой яркой, как при первых двух формах, и развивается медленно в течение нескольких недель. Хронический сепсис характеризуется медленным течением, наличием малозаметных проявле­ний, которые наблюдаются месяцами, а иногда и дольше. Рецидивирующий сепсис характеризуется сменой периодов обострений и периодов ремиссий.

Наиболее типичными общими симптомами при сепсисе являются: го­ловные боли, разбитость, бессонница, угнетение нервной системы, затем­нение или даже потеря сознания в тяжелых случаях. Постоянным является повышение температуры, которая обычно держится на высоких цифрах (39-40°) при сепсисе без метастазов и значительно колеб­лется утром и вечером при сепсисе с метастазами. Часто наблюдаются потрясающий озноб и проливной пот. Пульс резко учащен, расходится с повышением температуры в сторону большей его частоты, слабого наполнения.

Артериальное и венозное давление снижается, ухудшается сердечная деятельность — появляются аритмия, сосудистые рас­стройства (пролежни, тромбофлебиты, тромбозы, отеки). В картине крови отмечаются быстро прогрессирующая анемия, значительное ускорение РОЭ, лейкоцитоз, сдвиг лейкоцитарной формулы влево при отсутствии или небольшом количестве лимфоцитов. Иногда наблюдаются бактерие­мия, снижение протромбина крови до 45-50%, что сопровождается сеп­тическими кровотечениями.

Нарушения функции почек выражаются в уменьшении удельного веса мочи, появлением в ней белка, форменных элементов. Нередко развивается желтуха с явлениями гепатита, сопровождающаяся увеличением печени, селезенки. Со стороны желудочно-кишечного тракта отмечаются отсут­ствие аппетита, сухой, обложенный язык, упорный понос, тошнота, рвота.

Местные симптомы обычно неярко выражены и часто не соответствуют тяжести общих явлений. Для септической раны характерны бледность, отечность, вялость, сухость, кровоточивость грануляций, скудость отде­ляемого, которое имеет грязно-мутный, нередко гнилостный характер. От­мечаются тромбозы, иногда лимфангиты, лимфадениты. Все перечисленные симптомы отличаются значительной стойкостью при сепсисе.

Клиника сепсиса с метастазами характеризуется развитием множест­венных гнойников в различных тканях и органах. Вскрытие гнойников приводит к затиханию некоторых симптомов, снижению температуры. Однако при новом образовании гнойников все симптомы обостряются вновь.

Картина сепсиса без метастазов отличается тяжестью и постоянством симптомов. При этой форме не наблюдается ремиссий, все симптомы ярко выражены.

Этиология сепсиса.

За последнее время характер микрофлоры при сепсисе существенно изменился. Сепсис вызы- вается в основном гноеродными микроорганизмами и их токсинами. Анаэробный сепсис встречается крайне редко. Если раньше наиболее частой причиной сепсиса был стафилококк, то теперь ведущую 2 роль играет грам-отрицательная флора (кишечная палочка, синегнойная палочка, клебсиела, протей, энтеробактерии, псевдомоны), хотя стафилококки и стрептококки не потеряли своего значения в этиологии этого заболевания. Повторные бактериологические посевы крови при сепсисе свидетельствуют о том, что причи- ной данного заболевания является стафилококк в 50-60% случаев, грам-отрицательная флора – в 15- 20%, стрептококк – в 5-6%, у 25-30% больных высеять микрофлору из крови не удается. Микрофлора очага внедрения весьма часто не идентична микрофлоре крови, поскольку в пер- вичном очаге инфекции в большинстве случаев содержатся ассоциации различных микробов. Хотя клиника сепсиса примерно однотипна, микробиологический фактор придает течению сепсиса некоторое своеобразие. Так, стафилококковый сепсис в 95% случаев протекает с метастазами, имеет склонность к ре- цидивированию, септический шок развивается примерно у 5% больных. Стрептококковый сепсис протекает очень бурно, в 70% случаев метастазы отсутствуют, септический шок возникает примерно у 15% больных. Грам-отрицательная флора вызывает тяжелый токсикоз, у 20-25% больных развива- ется септический шок. Бактериемия не является абсолютным признаком сепсиса, так как имеются формы сепсиса без бактериемии, и в тоже время бактериемия при некоторых заболеваниях (брюшной тиф, гематогенный остеомиелит, тромбофлебит) может протекать без признаков сепсиса. Очаги внедрения инфекции: 1). Травмы: открытые повреждения костей, суставов, органов брюшной и грудной полостей, мочеполовой системы; раны, особенно с большой зоной повреждения, огнестрельные ранения; глубо- кие ожоги. 2). Местные гнойные процессы: тромбофлебит, остеомиелит, артрит, лимфаденит, перитонит, плеврит, карбункул, абсцесс, флегмона, мастит, послеродовый эндометрит и др. 3). Гангрены различного происхождения. 4). Послеоперационные инфекционные осложнения. 5). Рана пупочного канатика (у новорожденных). 6). Венозные катетеры, сосудистые протезы и др. («катетерный сепсис»). 3 7). Очаг может быть не установлен (источником в этих условиях могут быть кариозные зубы, тонзиллит и др).

Патогенез сепсиса

Микроорганизмы по-прежнему считаются главной причиной возникновения сепсиса, определяющей его течение, причем решающее значение имеют вирулентность возбудителя, его доза (титр микроорганизмов должен быть не менее 10 : 5 в грамме ткани). Крайне важными факторами, влияющими на развитие сепсиса, следует признать и состояние организма пациента, причем определяющее значение имеют такие факторы, как состояние первичного и вторичного очагов инфекции, выраженность и длительность интоксикации, состояние иммунной системы организма. Генерализация инфекции происходит на фоне аллергических реакций на микробный агент. При неудовлетворительном состоянии иммунной системы микроорганизм попадает в системный кровоток из первичного очага. Предшествующая и поддерживаемая первичным очагом интоксикация изменяет общую реактивность организма и формирует состояние сенсибилизации. Дефицит иммунной системы компенсируется повышенной реактивностью неспецифических факторов защиты (макрофагально-нейтрофильным воспалением), что вкупе с аллергической предрасположенностью организма приводит к развитию неуправляемой воспалительной реакции – так называемого синдрома системной воспалительной реакции. При этом состоянии отмечается чрезмерный выброс медиаторов воспаления как местно в ткани, так и в системный кровоток, что вызывает массивные повреждения тканей и увеличивает токсемию. Источниками токсинов являются поврежденные ткани, ферменты, биологически активные вещества клеток воспаления и продукты жизнедеятельности микроорганизмов.

Первичный очагявляется не только постоянным источником микробного агента, но и непрерывно поддерживает состояние сенсибилизации и гиперреактивности. Сепсис может ограничиться только развитием состояния интоксикации и системной воспалительной реакцией, так называемой септицемией, но гораздо чаще патологические изменения прогрессируют, развивается септикопиемия (состояние, характеризующееся формированием вторичных гнойных очагов).

Вторичные гнойные пиемические очагивозникают при метастазировании микрофлоры, которое возможно при одновременном снижении как противобактериальной активности крови, так и нарушении местных факторов защиты. Микробные микроинфаркты и микроэмболии не есть причина возникновения пиемического очага. Основа – это нарушение деятельности местных ферментных систем, но, с другой стороны, возникшие пиемические очаги вызывают активацию лимфоцитов и нейтрофилов, чрезмерный выброс их ферментов и повреждение ткани, а вот уже на поврежденную ткань оседают микроорганизмы и вызывают развитие гнойного воспаления. При своем возникновении вторичный гнойный очаг начинает выполнять те же функции, что и первичный, т. е. формирует и поддерживает состояние интоксикации и гиперреактивности. Таким образом формируется порочный круг: пиемические очаги поддерживают интоксикацию, а токсемия, в свою очередь, обусловливает возможность развития очагов вторичной инфекции. Для адекватного лечения необходимо разорвать этот порочный круг.

Осложнения: септические кровотечения, развивающиеся в ре­зультате аррозии крупного сосуда, гнойного расплавления тромба, про­лежня стенки сосуда, уменьшения процента протромбина в крови, тромбо­эмболии артерий конечностей и внутренних органов, что приводит к омерт­вению конечности, инфаркту внутреннего органа, септический эндокардит с преимущественным поражением двустворчатого клапана, пневмонии, пролежни, полисерозиты.

Заключение

Инфекционный процесс характеризуется двойственностью: с одной стороны, -это комплекс взаимных приспособительных реакций (то есть ситуация взаимовыгодная и для микро-, и для макроорганизма), а с другой стороны, - он имеет антагонистическую направленность. Смещение результирующей этого процесса в ту или иную сторону зависит как от особенностей возбудителя заболевания, так и от исходного состояния макроорганизма, количества и качества его саногенетических механизмов.

Следует также заметить, что в целом инфекционное заболевание является лишь частным случаем болезнивообще, в связи с чем его анализ необходимо проводить согласно тем периодам и особенностям болезни.

Список использованной литературы:

1. Патофизиология [Текст]: учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по специальностям 060101.65 "Лечебное дело", 060103.65 "Педиатрия", 060104.65 "Медико-профилактическое дело", 060105.65 "Стоматология" дисциплины "Патология": в 2-х томах / ред.: В. В. Новицкий, Е. Д. Гольдберг, О. И. Уразова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - Том 1. - 2010. - 848 с.

2. Патофизиология [Текст]: учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по специальностям 060101.65 "Лечебное дело", 060103.65 "Педиатрия", 060104.65 "Медико-профилактическое дело", 060105.65 "Стоматология" дисциплины "Патология": в 2-х томах / ред.: В. В. Новицкий, Е. Д. Гольдберг, О. И. Уразова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - Том 2. - 2010. - 640 с.

3. Патофизиология. Руководство к практическим занятиям [Текст]: учебное пособие для студентов, обучающихся в учреждениях высшего профессионального образования, по специальностям 060101.65 "Лечебное дело", 060103.65 "Педиатрия", 060104.65 "Медико-профилактическое дело" по дисциплине "Патофизиология" / В. В. Новицкий [и др.]; ред.: В. В. Новицкий, О. И. Уразова; Сибирский медицинский университет (Томск). - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 336 с.

4. Борисов, Л. Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология [Текст]: учебник для студентов высших заведений, обучающихся по медицинским специальностям / Л. Б. Борисов. - 4-е изд., доп. и перераб. - М.: МИА, 2005. - 736 с.

5. Помогаева, А. П. Инфекционный мононуклеоз у детей. Клинико-лабораторная характеристика различных этиологических вариантов болезни [Текст]: пособие для врачей / А. П. Помогаева, О. И. Уразова, В. В. Новицкий; Сибирский медицинский университет (Томск). - Томск: Издательство Томского Университета, 2005. - 40 с.

6. Хаитов, Р. М. Иммунология [Текст]: учебник / Р. М. Хаитов, Г. А. Игнатьева, И. Г. Сидорович. - М.: Медицина, 2000. - 432 с.

7. Наследникова, И. О., Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. Молекулярные основы противовирусной стратегии организма [Текст]: монография / И. О. Наследникова, Н. В. Рязанцева, В. В. Новицкий. - Томск: Изд-во ТГУ, 2005. - 125 с.