Что такое эпидемия и в чем состоит ее опасность для населения
Что такое эпидемия и каких сюрпризов нам стоит ждать от инфекций, объясняет врач и популяризатор науки Алексей Водовозов
Что такое инфекция и как она распространяется? Чем конкретно вирусы отличаются от бактерий, а коронавирусная инфекция — от гриппа? Что входит в понятие «пандемия», которое мы в последнее время так часто слышим в СМИ? И наконец, можно ли предположить, опираясь на опыт и научные данные, к чему стоит готовиться в будущем? На эти и другие вопросы в рамках открытой лекции, которая состоялась на прошлой неделе в Библиотеке Охта-8, отвечал Алексей Водовозов — известный научный журналист, популяризатор науки, врач-терапевт высшей категории. ITMO.NEWS записал главное и публикует большой конспект выступления.
Что такое инфекция
Прежде всего здесь необходимо уточнить несколько очень важных моментов.
Первый — инфекция начинается в тот момент, когда в нас проникает возбудитель.
Второй момент: на возбудителя должен среагировать наш иммунитет. Если нет реакции — нет болезни. Существует понятие бессимптомного носительства — человек является переносчиком и может заражать других, но сам не болеет.
Спойлер: нас убивает не бактерия и не вирус, а наш же собственный иммунитет. Иногда иммунный ответ оказывается настолько мощным, что мы его просто не выдерживаем.
Вирусы
Механизм заражения
Путь заражения состоит из трех шагов. Сначала инфекция попадает в организм хозяина и находится там в течение какого-то времени. Затем она оказывается во внешней среде с любыми жидкостями, которые выходят из организма. Какой-то промежуток времени она существует вне организма — он может быть коротким, а может быть длинным.
Вирусы очень сильно зависят от клетки, в которой они живут и размножаются — вне ее они умирают очень быстро. А вот некоторые бактерии, например те, что вызывают сибирскую язву, могут лежать в земле на протяжении десятилетий.
Третий шаг — внедрение возбудителя инфекции в новый организм. И далее по кругу. Иногда, но редко, болезнетворный микроорганизм попадает в своего же носителя — тогда это называется реинфекция.
Пути передачи
Все слышали про воздушно-капельный механизм передачи, но мало кто знает, что на самом деле это два разных способа, входящих в общее понятие аэрогенного пути.
Воздушный способ считают главным путем заражения, но на самом деле он не самый эффективный — капельная фракция гораздо более опасна, потому что частички могут оседать и храниться долгое время во внешней среде независимо от человека. Бывает, что мелкие фракции в движущемся воздухе остаются до часа.
Воздушно-капельный механизм передачи инфекции
Кроме того, эти частички могут оседать на предметах, с которыми мы взаимодействуем — на деньгах, ручках дверей, перилах общественного транспорта. Мы заражаемся в основном именно через контакт с предметами.
Похожим образом работает и воздушно-пылевой способ. Им в основном пользуются те возбудители, которые хорошо переносят изменения окружающей обстановки. Вышеупомянутая сибирская язва умеет превращаться в спору и храниться в земле до ста лет. Эти споры, если окажутся на поверхности, разносятся ветром вместе с пылью и заражают все вокруг на сотни километров.
Кроме того, существуют и другие механизмы передачи. Например, трансмиссивный путь (характерен для инфекционных заболеваний, переносчиками которых являются животные или кровососущие насекомые), контактный способ (прямой контакт с кожей или слизистой), гемоконтактный или гемотрансмиссивный путь (заражение происходит при контакте с кровью, например, при медицинских манипуляциях), фекально-оральный механизм (чаще всего касается болезней желудочно-кишечного тракта).
Бацилла антракса, возбудитель сибирской язвы
Вспышка, эпидемия, пандемия
Чаще всего эпидемиологическая заболеваемость является спорадической, единичной. Обычно это какие-то небольшие группы заболевших. О вспышке можно говорить, когда заболеваемость распространилась только в небольшом ограниченном коллективе — детском саду, школе, например. Вспышка — это договорной термин, разница с эпидемией только договорная.
Что значит, когда говорят, что превышен некий эпидемический порог? В этом случае есть наблюдения за каким-то конкретным регионом: собирается статистика обо всех тех заболеваниях, которые распространены в этом регионе — получается средний ординар по числу заболевших. Как только ординар превышается — объявляется о вспышке либо эпидемии.
Эпидемией болезнь начинает считаться в том случае, если она начинает выходить сильно за рамки коллектива и распространяться в пределах одного города, региона или страны.
Еще один договорный термин, с которым мы сейчас столкнулись — это пандемия. В том случае если заболевание активно распространяется среди человеческой популяции и затрагивает несколько стран в разных регионах мира, это считается пандемией.
Объявление о пандемии — исключительно прерогатива ВОЗ. По их определению, это шестая фаза развития инфекции.
Далеко не все инфекции обладают пандемическим потенциалом — и нас это долго спасало. Та же скарлатина была легко побеждена антибиотиками, никакого пандемического потенциала у нее нет. Для того, чтобы ею заразиться, нужен очень тесный контакт — так, например, происходит в детском садике или в школе. На дальние расстояния вызывающий скарлатину стрептококк не передается.
Метро в Шанхае
Карантин или режимно-ограничительные мероприятия
Слово «каратин» пришло к нам из времен эпидемии черной чумы в XIV веке, это искаженное итальянское выражение «quaranta giorni» — сорок дней. Тогда был подписан закон, по которому все корабли, прибывавшие в порт любого города, должны были отстаиваться сорок дней, прежде чем экипажу разрешили бы ступить на берег.
Сейчас все говорят о карантине в связи с коронавирусом, но на самом деле все, что в данный момент происходит в европейских странах и России, называется «режимно-ограничительные мероприятия».
Дело в том, что карантин подразумевает полную изоляцию очага заболевания — и так поступили в Китае с городом Ухань. Город закрыт войсками, огорожен забором и оттуда нельзя ни выйти, ни зайти.
У нас сейчас действуют только две меры: усиленное медицинское наблюдение, например, измерение температуры у пассажиров в аэропорту и обсервация. Обсервация, конечно, подразумевает ограничения в передвижении потенциально больных, но пока больницы и города не закрыты войсками — о карантине речи не идет.
Закрытый Ухань. Фото: Arek Rataj / AP
Самые массовые эпидемии
Первое, что приходит на ум — это, конечно, чума. Вспышек чумы было две — первая произошла в VI веке и получила название «юстиниановой чумы», по имени правящего в тот момент византийского императора Юстиниана I. За тридцать лет население земли уменьшилось на четверть.
Во второй раз чума, получившая имя «Черная смерть», появилась в XIV веке — в тот раз она уничтожила 60% населения земли и почти всю Европу. Интересно, что местом появления чумы был Восточный Китай, откуда войска Золотой Орды довольно быстро разнесли ее по всему миру в ходе своих завоевательных набегов. Источником стали суслики и другие грызуны, обитающие в пустыне Гоби.
К слову, чума существует до сих пор — она сконцентрирована в нескольких районах Китая, Юго-Восточной Азии и Африки. Это природная очаговая инфекция, от которой избавиться можно, только уничтожив все виды животных в этих очагах. Единственное, что сегодня делается для профилактики новой эпидемии чумы, это организация эпидемнадзора. В России, например, тоже есть противочумная станция — она находится в Астрахани.
Медики в Нью-Йорке во время вспышки испанского гриппа
Натуральная оспа известна с древних времен. Это высокозаразная инфекция со смертностью более 40%. В 1928 году из-за повсеместных вакцинаций натуральная оспа перестала угрожать человечеству. Тем не менее, до этого в XX веке она успела уничтожить до 400 миллионов человек.
Грипп однажды тоже стал причиной массовых смертей. Испанский грипп или «испанка» появился в конце Первой мировой войны и быстро разошелся по миру вместе с передвижением войск. Тогда же злую шутку сыграл и технологический прогресс — он значительно ускорил распространение инфекции, сделав его практически мгновенным. «Испанкой» переболело около 600 миллионов или почти треть населения планеты, а умерло, по разным данным, от 60 до 100 миллионов человек.
Коронавирус SARS-CoV-2
Коронавирусы
Вы удивитесь, но каждый современный человек не только уже болел коронавирусом, но делает это почти каждый год. Дело в том, что коронавирусы — это примерно 10-15 % всех ОРВИ, которыми мы болеем. Они пришли к нам от животных, но они уже так давно с нами, что полностью встроились в человеческую популяцию и прекрасно с ней сосуществуют.
А вот новые формы гриппа, которые очень похожи по генетической информации, но все же отличаются от привычных нам, переносятся людьми крайне тяжело.
На данный момент нам известно о трех пришествиях новых коронавирусов.
Первый — SARS-CoV, тяжелый респираторный синдром, возбудитель атипичной пневмонии, который возник в Китае в 2002-2003 году. Теперь мы уже знаем, что к людям он перешел от циветов — диких родственников кошек и мангустов, которых китайцы активно потребляли в пищу.
Это было первое столкновение с животным коронавирусом, и его летальность была очень высокой — 10,5%. Но по неизвестным причинам этот вирус просто исчез спустя восемь месяцев, но от него успели умереть 800 человек, а переболели почти восемь с половиной тысяч.
Второе пришествие длится до сих пор — оно связано с MERS-CoV, ближневосточным респираторным синдромом. Он сильно отличается от SARS и по характеристикам, и по летальности, она гораздо выше и составляет 29%. В определенной степени повезло, что он затронул только Ближний Восток, откуда попал Южную Корею, но дальше не распространился. Случаи заболевания и смерти от него продолжают регистрироваться до сих пор, но они локализованы.
Третье пришествие происходит сейчас. SARS-CoV-2 очень похож на первый коронавирус, он также вызывает осложнение в виде пневмонии — именно из-за нее люди и умирают.
Коронавирус SARS-CoV-2
Сейчас мы в режиме реального времени наблюдаем за рождением новой болезни, с которой столкнутся все и которая с нами надолго. Раньше мы могли только предполагать, как это происходит, а сейчас мы наблюдаем прямую демонстрацию. Можно сказать, что для ученых это возможность досконально изучить процесс.
Первым хозяином нового вируса считается летучая мышь. Это было определено с помощью секвенирования геномов. Также было обнаружено 86% сходство с вирусами, которые присутствуют у панголинов.
Скорее всего, все переболеют коронавирусом. Но уровень смерти будет неизбежно снижаться — сейчас происходит процесс встраивания.
Также надо отметить, что чем мощнее инфекция, тем меньше у нее шансов остаться в человечестве. Вирусы эволюционируют, и те штаммы, которые убивают, быстро умирают и сами, потому что у них не остается носителей и переносчиков. Поэтому любое развитие вируса идет строго к облегчению — ему выгодно, чтобы мы ходили на работу больные. Так что со временем SARS-CoV-2 станет таким же обычным вирусом, которым мы болеем каждый год.
Рост числа заболевших при принятии защитных мер против пандемии и без них. Источник: vox.com
Группы риска
Больше всего от коронавируса страдают пожилые люди — и это его сильное отличие от гриппа, который является угрозой в основном для детей до пяти лет и взрослых старше 65. Но у детей коронавирус проходит безболезненно и часто бессимптомно, что делает их опасными переносчиками болезни.
Очень интересная вещь, как этот вирус проникает в наш организм. Он сильно похож на первый SARS, у которого механизм проникновения хорошо изучен. Механизм связан с веществом под названием ангиотензин. Про него слышали, например, люди, страдающие гипертензией — они принимают ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ).
Вирус своими шипиками соединяется с АПФ-II. Для того, чтобы шипик стал активным и смог попасть внутрь клетки, ему нужно избавиться от круглого наконечника. Для этого существует фермент, который называется сериновая протеаза.
Выяснилось, что с возрастом экспрессия генов, которая отвечает за синтез этих ферментов, увеличивается — в основном, с обратной стороны легочных клеток. Получается так, что легкие становятся самым уязвимым местом, куда может проникнуть вирус. И это же объясняет, почему возникает пневмония — особенно у пожилых. У них просто больше входных клеток, чем у молодых.
Хронические больные гипертензией на фоне приема препаратов также попадают в группу риска.
Удивительно, что у заболевших детей до девяти лет не развивается пневмония, и смертей нет вообще. Смертность начинает расти только с 50 лет — но сразу по экспоненте.
Известно, что мужчины заболевают почти в два раза чаще, чем женщины. Почему? Пока никто не может объяснить, это просто статистика.
Кроме того, важно помнить о фоновых заболеваниях, которые увеличивают шанс летального исхода. Среди них — хроническая сердечная недостаточность (летальность 13,2%, независимо от возраста); сахарный диабет с гипогликемией на фоне отказа от лекарств (летальность 9,2%); гипертензия (8,4%); хронические заболевания легких (8%); онкология (7,6%, особенно на фоне химиотерапии).
Алексей Водовозов
Существует ли лекарство
У коронавирусов очень сложный механизм проникновения в клетку, в нем задействованы разнообразные структуры.
Сегодня есть препараты, которые воздействуют на сериновую протеазу — и они активно изучаются, но процесс этот очень длительный. На разработку лекарства уйдет минимум полгода.
Но мы понимаем, как спасать людей. Например, переводить их на искусственную вентиляцию легких, а еще лучше — на аппарат экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭТМО). При развивающейся пневмонии поражаются легкие, человеку становится нечем дышать, содержание кислорода в крови резко падает. При ЭТМО вводятся две иглы — одна в артерию, другая — в вену. Венозная кровь пропускается через внешний оксигенатор, в котором она насыщается кислородом и избавляется от части углекислого газа и далее возвращается в артериальное русло. Но проблема в том, что эта процедура очень дорогая — 12 тысяч евро в сутки на одного человека.
Распространение инфекции: к чему стоит подготовиться?
В Китае были приняты меры, которые в любой другой стране невозможны: у них можно полностью изолировать город, оградить его стеной и никого не выпускать. У нас такое сложно представить. В Ухани работало почти девять тысяч эпидемиологов, они смогли очень быстро развернуть полевые изоляторы. У нас есть такие же технологии у армии и МЧС, но в случае неблагоприятного развития ситуации получится ли применить их так же быстро у нас?
Другая проблема, с которой уже столкнулись, например, в Италии — недостаток койко-мест. Ни одна больница не выдержит одновременного наплыва больных. Таким образом, текущая ситуация уже показала, что мир не готов к настоящей эпидемии с высокой летальностью. Необходимо предпринять серьезные меры, чтобы следующая вспышка инфекции не стала более опасной.
Добавим, что посмотреть полное видео лекции Алексея Водовозова можно по этой ссылке.
Соблюдайте проверенные рекомендации и берегите себя. Несколько простых советов из надежных источников мы собрали для вас в нашей иллюстрированной серии.
Биологические ЧС эпидемии
Урок 29. ОБЖ 9 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Биологические ЧС эпидемии»
Очень часто мы с вами слышим по радио, телевидению или читаем в газетах и интернете новости о том, что в некоторой стране распространяется эпидемия того или иного инфекционного заболевания. Так, например, с апреля 2014 года по декабрь 2015 года во многих странах Африки, Европы и Северной Америки бушевало редкое, но крайне опасное заболевание — геморрагическая лихорадка Эбола. Официально было зарегистрировано 27 748 случаев заболевания. Смертность от вируса составила почти 41 %, то есть более 11 279 человек.
А в 2015 году крупнейшая за всю историю вспышка лихорадки Зика началась в Южной и Центральной Америке. И хотя случаев смертности среди населения зарегистрировано не было, было выдвинуто предположение, что вирус Зика является причиной значительного уменьшения размеров черепа и, соответственно, головного мозга у новорождённых.
Первого января две тысячи шестнадцатого (2016) года в Женеве прошло экстренное заседание Всемирной организации здравоохранения, по итогам которого положение с вирусом Зика признано чрезвычайной ситуацией международного масштаба.
Помимо этого, каждый год в осенне-зимний период во многих странах случаются эпидемии гриппа. Грипп занимает первое место в мире по частоте и количеству случаев. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодные эпидемии гриппа приводят к 3—5 миллионам случаев тяжёлой болезни. Смертность от гриппа достигает 13 % (то есть до 650 000 человек ежегодно).
Итак, инфекционные болезни — это группа болезней, которые вызываются специфическими патогенными возбудителями инфекции (бактериями, вирусами и грибками). Их характерной особенностью является заразность, то есть они способны передаваться от больного человека к здоровому.
Патогенность — это способность бактерий образовывать в организме токсины.
А токсины — это вырабатываемые микроорганизмами биологически активные вещества, которые способны нарушить жизнедеятельность живых организмов.
Существует большое количество классификаций инфекционных заболеваний. Но наиболее широко используется классификация Льва Васильевича Громашевского.
По ней принято выделять:
· кишечные инфекции (это, например, брюшной тиф, дизентерия и холера);
· «кровяные» инфекции (сыпной тиф, клещевой энцефалит, малярия, ВИЧ-инфекция);
· инфекции дыхательных путей (грипп, дифтерия, корь, краснуха, скарлатина);
· инфекции наружных покровов (это, например, гонорея, сифилис и прочее).
Основной причиной возникновения инфекционной болезни является внедрение в организм человека патогенных возбудителей (то есть заражение). Пути заражения весьма разнообразны. Так, например, передача инфекции может осуществляться через предметы быта (посуда, бельё, книги и прочее). Такой путь распространения в большей степени присущ инфекциям наружных покровов и для некоторых кишечных инфекций.
Распространение инфекций дыхательных путей в основном происходит воздушно-капельным путём.
Некоторые инфекционные болезни, такие как холера или брюшной тиф, распространяются водным путём. Заражение, главным образом, происходит при использовании заражённой носителями заболевания воды для питья, а также при купании. По оценкам ВОЗ, 80 % всех болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством воды и нарушением санитарных норм пользования ею.
Нередко распространение инфекционных болезней может проходить через пищевые продукты и готовую пищу. Патогенные микроорганизмы попадают в пищевые продукты через загрязнённые руки больного человека; при мытье пищевых продуктов в заражённой воде; при перевозке продуктов в неприспособленном транспорте; а также при разделке продуктов на грязных столах, разделочных досках и так далее.
Очень много инфекционных заболеваний распространяются насекомыми и клещами (это, например, малярия, клещевой энцефалит и чума).
Большинству инфекционных заболеваний свойственна определённая последовательность в развитии и течении. Начинается всё с инкубационного (или скрытого) периода. Затем идёт начальный период. После, период основных проявлений болезни. И заканчивается всё периодом угасания болезни (то есть выздоровлением).
Инкубационный период — это промежуток времени от момента заражения до появления первых клинических признаков болезни. Его длительность зависит от способа заражения и вида возбудителя.
Начальный период болезни — это период проявления общих признаков заболевания (недомогание, озноб, повышение температуры тела, головная боль). В этот период ещё невозможно чётко определить конкретное заболевание.
Период основных проявлений болезни — это период проявления наиболее существенных и специфических признаков конкретного заболевания. Этот период наиболее опасен, так как если не будут приняты необходимые меры по лечению больного, то возможен летальный исход.
А период угасания болезни — это период, когда постепенно исчезают основные признаки болезни, начинается выздоровление организма и постепенно восстанавливаются его нарушенные функции.
Инфекционные заболевания среди людей могут проявляться в единичных случаях. Часто случается и одновременное кратковременное повышение количества людей, заболевших определённой инфекционной болезнью.
Это может быть возникновение болезни в коллективе или на небольшой территории (например, в одном населённом пункте, в одном районе города и так далее). Такое заболевание рассматривается как эпидемическая вспышка.
Однако бывают случаи, когда инфекционная болезнь охватывает большое количество населения, а её распространение значительно превышает уровень заболеваемости, обычно регистрируемый на данной местности. Такое явление называется эпидемией.
При эпидемии отдельные группы заболевших связаны между собой общими источниками инфекции или общими путями её распространения.
Если эпидемия — это просто массовая болезнь населения, то пандемия — это такая степень распространения вируса, которая выражается в «поголовном» охвате всех жителей определённой области. Так же о ней говорят, когда наблюдают одну болезнь в нескольких странах мира.
Сокрушительную пандемию чумы XIV века, начавшуюся в Восточном Китае и прошедшей по всей Европе, в народе прозвали «Чёрной смертью». В общей сложности от неё почти за два десятилетия погибло не менее 60 миллионов человек (во многих регионах — от трети до половины населения).
А занос оспы, кори и тифа на территорию Центральной и Южной Америк европейскими исследователями в XV—XVI вв. стали причиной пандемий среди аборигенного населения. Например, известно, что в тот период населения Мексики уменьшилось примерно с 20 до 3 миллионов человек.
В XVIII в. в Европе бушевала натуральная, или, как её ещё называют, чёрная оспа. По некоторым оценкам она унесла жизни около 60 миллионов человек. Среди них был и четырнадцатилетний российский император Пётр Алексеевич.
Как мы говорили, грипп занимает первое место среди всех инфекционных болезней в мире по частоте и количеству случаев заболеваний. Только в России ежегодно регистрируют до 40 миллионов человек, заболевших гриппом. Главная особенность этого вируса — способность через нерегулярные интервалы времени воспроизводить новый штамм (штамм вируса — это микроорганизмы одного вида, которые отличаются друг от друга по ряду свойств). Организм людей не способен сопротивляться новому штамму гриппа, что приводит к распространению эпидемии и даже пандемии.
Комплекс мероприятий, которые проводятся для противоэпидемической защиты населения, определяется механизмом развития эпидемического процесса. Эпидемический процесс — это процесс возникновения и распространения инфекционных заболеваний среди людей.
Распространение инфекционных заболеваний среди людей происходит лишь при наличии трёх факторов эпидемического процесса:
· источника возбудителя инфекции (это могут быть разного рода патогенные бактерии, вирусы и грибки);
· механизма передачи инфекции от больного человека, животного или другого носителя инфекции к здоровому;
· людей, восприимчивых к данной инфекции.
Борьба с инфекцией ведётся в отношении всех трёх факторов эпидемического процесса. Она включает в себя мероприятия по обезвреживанию источника возбудителя инфекции, пресечению путей передачи инфекции и повышению невосприимчивости населения к инфекционным заболеваниям.
Необходимо отметить, что при различных инфекционных заболеваниях значимость отдельных противоэпидемических мероприятий различна.
Так, например, при ликвидации очага дифтерии или кори прежде всего проводят иммунизацию (то есть делают прививки) всех детей данного населённого пункта.
При кишечных инфекциях более эффективны общесанитарные меры по пресечению путей передачи инфекции. Например, при возникновении дизентерии принимаются срочные меры по выявлению в очаге возникновения инфекции всех больных и носителей инфекции с целью их изоляции и лечения.
При распространении на территории или объекте грызунов, которые являются переносчиками и источниками возбудителей инфекционных болезней человека, проводится дератизация. Дератизация — это система организационных, санитарно-технических, санитарно-гигиенических и истребительных мероприятий, направленных на истребление грызунов, а также на создание условий, неблагоприятных для их жизни и распространения.
Для борьбы с насекомыми проводится дезинсекция, то есть комплекс организационных, санитарно-технических, санитарно-гигиенических и истребительных мероприятий, направленных на уничтожение насекомых.
При биологическом поражении проводится санитарная обработка: механическая очистка и мытьё кожных покровов и слизистых оболочек людей.
Для предупреждения распространения особо опасных инфекционных заболеваний (таких как холера, чума и прочие) на территориях, где они были выявлены, вводится система мер, которая включает в себя запрещение или ограничение въезда и выезда, выявление и изоляцию больных и лиц, соприкасавшихся с ними (то есть карантин).
Одно из основных мероприятий, проводимых при санитарной охране границ зоны карантина — это обсервация. Оно основано на наблюдении в течение определённого срока за изолированными в специальном помещении людьми, которые могли иметь контакт с больными, заражёнными опасными инфекционными заболеваниями. Обсервация по срокам проводится в соответствии с продолжительностью инкубационного периода заболевания. Также обсервация применяется к лицам, приехавшим или выезжающим с территории, на которую наложен карантин.