Глава 9. Инфекционный процесс. Лихорадка

Инфекционный процесс

Инфекционный процесс представляет собой совокупность патологических изменений, возникающих в организме в связи с инфекцией. Под инфекцией понимают проникновение возбудителя болезни в организм человека или животного. При этом возникает сложный комплекс взаимодействий организма и развивающегося в нём микроорганизма. Он включает структурно-функциональные нарушения, которые вызывает микроорганизм и защитно-приспособительные процессы, противодействующие им. Развивается болезнь. Однако, во многих случаях внедрения микроорганизма ещё не достаточно для развития болезни. В силу различных причин, таких, как высокая иммунная активность организма, недостаточная вирулентность (патогенность) микроорганизма, малые его дозы, инфекционный процесс иногда прерывается в самом начале и не приводит к развитию болезни.

Инфекционный процесс локализуется в месте внедрения инфекции, либо, распространяясь различными путями (по каналам, лимфогенно, гематогенно), в тех тканях, к которым у данного микроорганизма имеется «тропность». Это значит, что микроорганизм поселяется в тех тканях и органах, в которых из-за их физиологических свойств и биологических особенностей данного микроорганизма, имеются наиболее благоприятные условия для его развития . Например, плазмодий - возбудитель малярии -поселяется в эритроцитах, шигелла - возбудитель дизентерии - в кишечнике, вирус полиомиелита размножается в нервных клетках.

Интенсивность инфекционного процесса, выраженность и исход болезни зависят не только от состояния иммунной системы макроорганизма и вирулентности микроорганизма, но и от таких факторов, как интенсивность кровоснабжения органа, охваченного инфекционным воспалительным процессом, состояния регуляторных систем - нервной и эндокринной, а также своевременного и правильного лечения.

В процессе эволюции происходит постоянное противоборство макроорганизма и микроорганизма (рис. 9.1.).

У макроорганизма выработались общие механизмы защиты. К ним относятся особенности покровных тканей (кожи, слизистых оболочек), препятствующие проникновению микроорганизмов в ткани и кровь. Барьерную функцию в коже выполняют многослойный ороговевающий эпителий кожи, лизоцим потовых желёз, кислые выделения сальных желез (рН 3,2-5,2), образующие защитную пленку. Слёзная жидкость, омывающая роговицу и конъюнктиву глаза, содержит лизоцим и антитела. В дыхательных путях бокаловидные клетки секретируют лизоцим, иммуноглобулины и слизь, которая адсорбирует пыль и микроорганизмы. Нормально функционирующие реснички мерцательного эпителия бронхов выводят микробов вместе с мокротой. Альвеолярные «дежурные» макрофаги обеспечивают фагоцитоз микроорганизмов, проникших из бронхов в лёгочные альвеолы. Несколькими этапами защиты от микробов располагают слизистые оболочки пищеварительного канала. Неповрежденный многослойный неороговевающий эпителий слизистой оболочки рта непроницаем для микроорганизмов. Слюна содержит лизоцим и антитела.

Желудочный сок, создавая кислую среду (рН 1-5), губителен для микробов. Исключение составляет кислоустойчивый микроорганизм хеликобактер пилори, который иногда обнаруживается на слизистой оболочке желудка у здоровых индивидуумов. Исчерченная каёмка (полисахаридная сеть, гликокаликс), покрывающая мембраны эпителиоцитов, создаёт дополнительную преграду для проникновения в толщу слизистой оболочки большинства микроорганизмов. Благодаря барьерной функции желудка у здорового человека, микробы в полости тонкой кишки обычно не обнаруживаются.

В толстой кишке обитает микрофлора, которая состоит из бактерий-симбионтов рода «бифидум» и кишечной палочки, а также из других микроорганизмов, в том числе, условно патогенных. При нарушении «микробного пейзажа», т.е. при подавлении симбиотической микрофлоры (что может наблюдаться при болезнях и нерациональном применении антибиотиков) в полости толстой кишки создаются условия для развития патогенной и полупатогенной микрофлоры. В нормальных условиях она находится в подавленном состоянии. Обитающая во влагалище женщин влагалищная палочка создаёт кислую среду на слизистой и, тем самым, препятствует развитию патогенных микробов и их проникновению к внутренним половым органам.

При повреждении указанных барьерных механизмов открываются «входные ворота инфекции», и увеличивается возможность проникновения микроорганизма в ткани и кровь.

Иммунный ответ организма на внедрение инфекционных агентов складывается из увеличения продукции интерферона (противовирусная защита) и активизации клеточного и гуморального иммунитета.

Одними из первых в инфекционном очаге появляются нейтрофильные гранулоциты. Они содержат бактерицидные вещества (миелопероксидазу, лизоцим, лактоферрин, неферментные катионные белки). Нейтрофилы осуществляют фагоцитоз и переваривание возбудителей с помощью лизосомальных гидролаз. Они выделяют наружу бактерицидные вещества и гранулы лизосом, содержащие гидролитические ферменты, т.е. осуществляют экзоцитоз.

В реакциях клеточного иммунитета участвуют Т-лимфоциты, которые кооперируют с В-лимфоцитами с участием макрофагов (рис. 8.1, 8.2).

В-лимфоциты приобретают информацию об антигенных свойствах возбудителя и превращаются в плазматические клетки, которые продуцируют антитела к данным антигенам (гуморальный иммунитет). Развитие острых бронхолёгочных заболеваний (и обострение хронических) возникает преимущественно в такие периоды года (осень, весна), которые характеризуются снижением количества Т-лимфоцитов в крови больного.

Барьерные и защитные механизмы с возрастом претерпевают значительные изменения. Новорожденные дети значительно менее восприимчивы ко многим детским инфекциям (дифтерия, скарлатина, корь), чем дети 6-12 - месячного возраста. Это объясняется наличием у них антител, полученных ими от матери через плаценту, а также поступающих с материнским молоком (пассивный иммунитет).

У детей грудного возраста высока проницаемость тканей и барьеров организма, недостаточно развита иммунная система, а также механизмы обезвреживания чужеродных веществ (в том числе токсинов, выделяемых микробами). У них ещё не закончено формирование нервной, эндокринной и выделительной систем. Эти особенности развивающегося организма определяют своеобразие возникновения и развития инфекционной патологии у детей. У ребенка 6-12 месяцев антитела, полученные от матери, исчезают, а способность к их самостоятельной выработке в полной мере ещё не развита. Поэтому дети 1-2 лет жизни особо восприимчивы к инфекциям. В более старшем возрасте совершенствуются барьерная (кожа, слизистые оболочки) и иммунная системы организма (формируется приобретенный иммунитет).

В пожилом и старческом возрасте восприимчивость к инфекциям вновь повышается вследствие ослабления барьерных систем, уменьшения способности к выработке антител и снижения фагоцитарной активности. Эти лица более восприимчивы ко многим кокковым инфекциям, у них часто возникают воспаление лёгких, гнойничковые заболевания кожи, слизистых оболочек и т.п.

Ход болезни вообще, и в том числе инфекционной болезни, зависит от нейрогуморального статуса организма. Например, повышение тонуса симпато-адреналовой системы вызывает функциональные изменения, обеспечивающие трофические процессы при состоянии напряжения. При этом улучшается кровоснабжение тканей, стимулируется фагоцитоз, повышается защитная роль барьеров например, усиливается функция ресничек и, тем самым, ускоряется выведение бронхиальной слизи. Возбуждение парасимпатического отдела вегетативной нервной системы стимулирует перистальтику бронхов, что способствует ускорению выведения слизи, увеличивает выработку антител, повышает антитоксическую и барьерную функции печени и лимфатических узлов. При этом возрастает комплементарная активность крови и развивается лейкоцитоз.

В регуляции активности инфекционного воспалительного процесса принимают участие гормоны. Например, гидрокортизон уменьшает интенсивность воспалительной реакции и тормозит выработку антител.

Эволюция организмов шла в направлении выработки у них повышенной резистентности к факторам внешней среды. Микроорганизмы, благодаря наследственной изменчивости, приобрели адаптационные механизмы, обеспечивающие выживание. Их можно подразделить на те приспособления, которые были выработаны путём отбора в процессе длительного противоборства макроорганизма и микроорганизма до наступления эпохи химиотерапии и на те изменения, которые появились при массовом применении химиотерапевтических средств. К первым относятся:

¨ Специальные устройства для внедрения в ткани и клетки макроорганизма (микропиле), наличие антигенов на поверхности бактерий и ферментов, растворяющих мембраны клеток макроорганизма. Например, стрептококки, стафилококки, возбудители газовой гангрены и многие другие патогенные бактерии вырабатывают гиалуронидазу, расщепляющую коллагеновые волокна, чем облегчается продвижение бактерий вглубь тканей организма. Гриппозный вирус содержит фермент нейраминидазу, разрушающую мукопротеиды оболочек клеток.

¨ Приспособления для паразитирования в клетках, неспособных к фагоцитозу. Например, возбудители дизентерии паразитируют в эпителии кишечника. В этом случае цикл развития микроорганизма должен уложиться в краткий срок жизни, совпадающий со сроком жизни клеток эпителия.

¨ Приспособления для паразитирования в клетках, способных к фагоцитозу. К паразитированию в макрофагах приспособились возбудители туберкулёза, бруцеллёза, сальмонеллы, листерии, хламиды, риккетсии, грибы, простейшие.

¨ Приспособления для паразитирования в экссудатах. В этом случае происходит покрытие поверхности микроба муцином, затрудняющим контакт с фагоцитом, а также интенсивное размножение микроорганизмов, компенсирующее их гибель (возбудители пневмонии и гнойной инфекции).

¨ Многие виды патогенных микробов вырабатывают токсины, которые выделяются при жизни микробных клеток (экзотоксины) или высвобождаются при их гибели (эндотоксины). Например, дифтерийная коринебактерия выделяет сильный экзотоксин, вызывающий некроз тканей. Палочки столбняка выделяют экзотоксин, поражающий преимущественно нервную ткань. Токсическими свойствами обладают риккетсии и многие вирусы. Стрептококки вырабатывают гемолизины, разрушающие эритроциты. Стафилококки образуют агрессины - вещества, которые подавляют активность лейкоцитов. Подавляют активность лейкоцитов также вирусы гриппа.

Ко второй категории относятся приспособления микроорганизмов, обеспечивающие их выживание при воздействии химиотерапевтических средств. Существуют два типа устойчивости к химиотерапевтическим средствам: один - хромосомный тип, обусловленный мутациями и отбором устойчивых мутантов в популяции. Другой - экстрахромосомный тип - связан с передачей генетического материала от резистентных (к химиотерапевтическим средствам) микробных клеток к чувствительным микроорганизмам путём контакта клеток (конъюгации) или с помощью бактериофагов (трансдукции). В результате этих механизмов отбираются штаммы микроорганизмов, устойчивые к данному средству. Например, на сегодняшний день количество штаммов микроорганизмов, устойчивых к пенициллину, достигло 80-90%. Особенно быстро вырабатывают устойчивость к химиотерапевтическим средствам микроорганизмы, легко подверженные наследственной изменчивости (стафилококки).

Под влиянием многих факторов инфекционный процесс может прекратиться или не достичь клинической выраженности. Поэтому, в зависимости от степени клинических проявлений, различают явные, стёртые и бессимптомные формы течения болезни. При некоторых инфекционных болезнях (дифтерия, скарлатина) бессимптомные формы чаще развиваются при реинфекции, т.е. повторном заражении после перенесенной болезни. Повторное заражение нередко приводит к вспышке затихшего инфекционного процесса (например, при туберкулезе). Суперинфекция возникает обычно при поражении возбудителем, устойчивым к химиотерапевтическим средствам. Чаще всего суперинфекцию вызывают грибки рода кандида. Латентно (скрытно в клиническом отношении) могут протекать туберкулез, сифилис, малярия. Длительно сохраняться в миндалинах, кариозных зубах могут стрептококки, стафилококки. Подобная «дремлющая» инфекция может явиться, при неблагоприятных условиях, источником вспышки инфекционного процесса.

Различают локальный инфекционный процесс и генерализованный по всему организму (сепсис). Сепсис развивается при заражении крови (септицемии) микробами, преимущественно, гноеродными (стафилококки, стрептококки). Генерализация инфекционного процесса происходит на фоне сниженного иммунитета, она представляет реальную опасность для жизни.

На исход болезни оказывает влияние и количество возбудителя. Так, при подкожном введении кролику 6 млн. микробных тел протея никаких видимых поражений не возникает, 8 млн. микробных тел вызывают абсцесс, 56 млн. - флегмону и сепсис, а 225 млн. - убивают животное в течение 2-3 суток.

Инфекционный процесс может вызываться одним возбудителем или одновременно несколькими (смешанная инфекция). Грипп почти всегда сопровождается развитием вторичной инфекции, вызванной стафилококками, стрептококками. Вторичная инфекция является главной причиной осложнений гриппа.

Существуют следующие основные способы передачи инфекции. В соответствии с наличием четырёх входных ворот инфекции (пищеварительная система, дыхательная система, кожа и слизистые, кровь) различают 4 основных механизма распространения инфекции:

1. Орально-фекальный механизм. В него входит алиментарный способ передачи инфекции - с инфицированными продуктами питания, водный - с потребляемой водой.

2. Аспирационный механизм (воздушно-капельный, воздушно-пылевой пути). При воздушно-капельном способе инфекция передаётся при кашле, чихании, разговоре.

3. Контактный (собственно контактный) механизм. Инфекция при этом передаётся с отделениями кожи, наружных слизистых оболочек, через раны, при укусе животными, при половых контактах.

4. Гематогенный механизм включает в себя трансмиссивную передачу инфекции - с помощью кровососущих членистоногих - переносчиков инфекции и парентеральную. Инфекция может передаваться при пользовании нестерильными или плохо простерилизованными шприцами, при переливании крови. Таким путём происходит заражение вирусным «сывороточным» гепатитом, СПИДом.

Контагиозность (степень заразности) инфекционной болезни определяет быстроту её распространения среди населения. Высокая степень контагиозности совпадает с периодом вспышки в циклическом развитии микробной популяции. Это может вызвать эпидемии и пандемии. Вспышки и затухания инфекционных болезней на земном шаре связаны с ритмом солнечной активности.

Различают следующие периоды в развитии инфекционных болезней:

1. Инкубационный период - срок от момента заражения до начала заболевания. В это время возбудитель размножается, а в организме активизируется иммунная система. Продолжительность инкубационного периода может быть разной в зависимости от характера инфекционной болезни.

2. Период предвестников или продромальный период характеризуется самыми начальными проявлениями инфекционного заболевания: чувством недомогания, небольшой лихорадкой, иногда - головной болью. Этот период бывает не всегда.

3. Период основных проявлений (разгара) болезни. В этот период в максимальной степени проявляются симптомы болезни.

4. Период исхода болезни. При выздоровлении снижается интенсивность патологических процессов, а также их симптомов. В этот период восстанавливаются повреждённые ткани.

На рис. 9.4. показаны виды, исходы и принципы лечения инфекционного процесса.

Для лечения инфекционных болезней применяются антимикробные средства. Те препараты, которые преимущественно применяются местно (на коже и слизистых оболочках), называют антисептическими. К дезинфицирующим относятся те вещества, которые применяются для обеззараживания помещений, предметов обихода, пищи и воды. Химиотерапевтические средства применяют для уничтожения патогенных микроорганизмов в организме больного. Применение химиотерапевтических средств (антибиотиков, сульфаниламидов и др.) привело к тому, что резко уменьшилась смертность от инфекционных заболеваний, изменился характер их течения.

В настоящее время достаточно часто наблюдаются хронические инфекционные болезни с аутоиммунным компонентом. В результате повсеместного (а часто, и бесконтрольного) применения антибиотиков и сульфаниламидов формируются резистентные к этим препаратам штаммы микроорганизмов. Они вызывают инфекционные болезни, с трудом поддающиеся лечению (так называемые внутрибольничные инфекции). В таблице 9.1. указаны основные факторы, неблагоприятно влияющие на выздоровление больных при химиотерапии инфекционных болезней.

Наряду с химиотерапевтическими средствами, которые действуют этиотропно, для лечения инфекционных болезней иногда применяют препараты, уменьшающие интенсивность воспалительной реакции (например, ацетилсалициловую кислоту), подавляющие аутоиммунные реакции (гидрокортизон). Эти средства действуют патогенетически.

В начале острого инфекционного процесса применяют средства, обладающие адаптогенным действием (дибазол, увеличенные дозы аскорбиновой кислоты (0,2 - 0,5 г в сутки). В первые дни (и даже часы ) гриппозного инфекционного процесса дают хороший эффект интерферон и противогриппозная сыворотка. Назначают также симптоматические средства, устраняющие отдельные проявления болезни (болеутоляющие, отхаркивающие, разжижающие мокроту). Кроме того, находят применение лекарственные средства общеукрепляющего действия (витамины, средства, улучшающие кровоснабжение) и стимуляторы иммунной системы.

Таблица 9.1

Факторы, неблагоприятно влияющие на выздоровление больных при химиотерапии инфекционных болезней

Фактор	Причина	Проявление и следствия	Профилактика и лечение
1. Развитие резистентно­сти микроор­ганизмов к антибиотикам и сульфани­ламидам	Свойство микроорганизмов, изменяя генотип, адаптироваться к химиотерапевтическим средствам. Бесконтрольное, нерациональное применение химиотерапевтических средств, самолечение	Возникновение антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов. Развитие «госпитальной» инфекции	Рациональная фармакотерапия химиотерапевтическими средствами Определение характера возбудителя и назначение адекватного химиотерапевтического средства
2. Смена возбудителей у одного и того же больного	То же	Ухудшение течения инфекционного процесса на фоне достигнутого благополучия, вторая волна, вспышка инфекционного процесса	То же Определение антигенов и титра антител к данному возбудителю
3. Развитие дисбакте­риоза	Интенсивное лечение антибиотиками широкого спектра действия	То же Снижение сопротивляемости организма, недостаточность витаминов В1 и К	То же Назначение витамина В1, необходимого для кишечной палочки, колибактерина, бифидумбактерина, а также поливитаминных препаратов типа центрум Использование пищевых добавок, стимулирующих развитие нормальной микрофлоры (пробионик, ацидофилус)
4. Ослабление иммунного статуса организма	Проявляется часто у детей до года, а также при старении, облучении или фармакологической иммунодепрессии (при противоопухолевой терапии, химиотерапии, применении глюкокортикоидов)	Снижение активности клеточного и гуморального иммунитета. Гипогаммаглобулинемия. Тяжёлое протекание болезни. Учащается переход болезни в хроническую форму. Резко возрастает возможность развития сепсиса	То же Определение функциональной активности моноцитов, нейтрофилов, иммуноглобулинов Препараты иммуноглобулинов Иммуностимуляторы: тактивин, реаферон, лейкоцитарный трансфер-фактор, левамизол, пентоксил, поливитамины

Лихорадка

Лихорадка представляет собой выработанный в процессе эволюции типовой патологический процесс, сущностью которого является временная перестройка теплообмена на поддержание более высокого уровня температуры внутренней среды организма. Это стереотипная общая реакция организма, которая чаще всего развивается при инфекционном процессе. Инфекционная лихорадка возникает в результате действия бактерий, их токсинов и продуктов распада тканей.

Вещества, вызывающие повышение температуры, носят название пирогенов. Некоторые пирогенные вещества обладают весьма высокой активностью, т.е. действуют в очень малых дозах. При нарушении условий получения и хранения очищенной воды в аптеках, эта вода из-за наличия в ней пирогенных веществ может вызвать лихорадку. К повышению температуры может привести введение в кровь чужеродного белка или действие продуктов деструкции собственных белков организма. Это явление наблюдается при гемолизе форменных элементов крови, распаде опухолей, при обширных ожогах, травмах. Причиной лихорадки могут быть кровоизлияния и опухоли головного мозга. В этом случае лихорадка называется нейрогенной. Она возникает в результате повреждения центров терморегуляции, расположенных в передней гипоталамической области.

Экзогенные и эндогенные первичные пирогенные вещества стимулируют выработку лейкоцитами специальных белков - вторичных пирогенов, которые оказывают влияние на центры терморегуляции. Лейкоцитарные пирогены вырабатываются как при инфекционной лихорадке, так и при неинфекционной. Так, при асептическом воспалении аллергической природы повышается температура тела, что объясняется тем, что вовлечение лейкоцитов в иммунный ответ сопровождается дерепрессией (снятием подавления) тех генов, в которых закодировано пирогенное вещество. Это белок, который, вступая в контакт с соответствующими рецепторами центра терморегуляции гипоталамуса, вызывает в нем изменения, сущность которых состоит в повышении установочной точки поддержания температурного гомеостаза.

Лихорадочный процесс протекает в три стадии: повышение температуры, её стояние на высоком уровне и снижение. В первую стадию теплопродукция превышает теплоотдачу. Так, у больных малярией в период подъема температуры при лихорадочном приступе почти до 40°С теплопродукция повышается на 60%, зато теплоотдача остается практически на исходном уровне. Вторая стадия характеризуется сохранением высокого уровня температуры в течение нескольких дней. Теплопродукция и теплоотдача при этом уравновешены. Степень повышения температуры может быть различной, в связи с чем приняты следующие характеристики лихорадки: субфебрильная (до 38°С); умеренная (38-39°С); высокая (39-41°С); гиперпиретическая (свыше 41°С). У истощённых людей инфекционные болезни могут протекать без лихорадки. У детей она развивается, как правило быстро, у стариков - медленно, и до невысокого уровня. В третью стадию - снижения температуры - теплопродукция повышается вновь, однако теплоотдача превалирует. Снижение температуры может быть постепенным, литическим (несколько суток) или быстрым, критическим (несколько часов).

Лихорадка сопровождается целым рядом изменений в организме. Наряду с повышением температуры тела наблюдается покраснение кожи, озноб. Учащается дыхание, отчетливо возрастает пульс (8-10 ударов в минуту при повышении температуры на 1°С). Уменьшается секреция слюны - язык сухой, обложенный. При лихорадке возрастает интенсивность основного обмена вследствие повышенной продукции гормонов щитовидной железы. Гормон щитовидной железы тироксин увеличивает интенсивность окислительных процессов в клетках, а при значительной продукции также разобщает окисление и фосфорилирование (образование АТФ из АДФ) в митохондриях. В результате возрастает теплообразование.

В центральной нервной системе происходит возбуждение с последующим торможением. При инфекционных болезнях наблюдаются головные боли, может наступить бред, галлюцинации, потеря сознания. Эти явления связаны не столько с повышением температуры, сколько с интоксикацией организма.

Лихорадка в большинстве случаев является полезной для организма. При повышении температуры тела ускоряется выработка интерферона, антител, усиливается фагоцитоз. Повышенная температура препятствует размножению многих возбудителей - кокков, спирохет, вирусов.

Однако, чрезмерное повышение температуры сопровождается значительным возрастанием числа сердечных сокращений, возникает опасность судорог. Поэтому в случае сердечной слабости, а также при неадекватно высокой лихорадочной реакции необходимо понижать температуру тела у больного применением жаропонижающих средств. Жаропонижающие средства в основном увеличивают теплоотдачу за счёт усиления потоотделения и этим путём снижают температуру тела до значений, близких к норме.

Повышение температуры тела вызывает препарат пирогенал, выпускаемый промышленностью и применяемый с лечебными целями. Он, наряду с повышением температуры, увеличивает проницаемость тканей, улучшает процесс рассасывания патологических рубцов и спаек, а также стимулирует иммунную систему.