В борьбе с микроорганизмами участвуют следующие защитные механизмы: естественные барьеры – слизистые оболочки носа, горла, дыхательных путей, кожа; неспецифические механизмы – привлечение определенных типов лейкоцитов и повышение температуры тела (лихорадка), а также специфические механизмы, в частности антитела.
Как правило, если микроб проникает через естественные барьеры, неспецифические и специфические механизмы защиты уничтожают его прежде, чем он начнет размножаться.
Естественные барьеры
В норме неповрежденная кожа препятствует вторжению в организм микробов, и подавляющее большинство их преодолевает этот барьер только в результате травмы или ожога, при укусе насекомых и т. п. Правда, существуют исключения: заражение человеческим папилломавирусом, вызывающим бородавки.
К другим эффективным естественным барьерам относятся слизистые оболочки, в частности, дыхательных путей и кишечника. В норме слизистые оболочки покрыты слизью, которая препятствует проникновению микробов.
Например, слизистые оболочки глаз орошаются слезной жидкостью, содержащей фермент, называемый лизоцимом. Он атакует бактерии, помогая защищать глаза от них. Дыхательные пути эффективно очищают поступающий в них воздух. В извилистых носовых ходах, на их стенках, покрытых слизью, задерживаются многие инородные вещества, попадающие с воздухом, в том числе и микробы. Если микроорганизм достигает нижних отделов дыхательных путей (бронхов), скоординированное движение ресничек (напоминающих волоски), покрытых слизью, выводит его из легких. Кашель также способствует удалению микроорганизмов.
Желудочно-кишечный тракт имеет ряд эффективных барьеров: кислота в желудке, панкреатические ферменты, желчь и кишечные секреты обладают антибактериальной активностью. Сокращения кишечника (перистальтика) и нормальное слущивание клеток, выстилающих кишечник, помогают удалять вредные микроорганизмы.
Что касается органов мочевыделительной системы, то у мужчин они защищены от попадания бактерий благодаря большой длине мочеиспускательного канала (приблизительно 25 см). Исключение составляют случаи, когда бактерии вносятся туда хирургическими инструментами. Влагалище женщины защищено благодаря кислой среде. Смывающий эффект при опорожнении мочевого пузыря — еще один механизм защиты у обоих полов.
Люди с нарушенными механизмами защиты более восприимчивы к некоторым инфекционным болезням /см. стр. Например, при пониженной кислотности желудочного сока повышается восприимчивость к туберкулезу и сальмонеллезам. Для поддержания механизмов защиты организма важен баланс различных видов микроорганизмов условно-патогенной флоры кишечника. Иногда под воздействием антибиотика, который принимают для лечения инфекции, не связанного с кишечником, нарушается баланс условно-патогенной флоры, в результате чего количество болезнетворных микроорганизмов увеличивается.
Неспецифические механизмы защиты
Любое повреждение, в том числе вторжение болезнетворных микроорганизмов, сопровождается воспалением. Оно мобилизует некоторые защитные силы организма в направлении к участку повреждения или инфекции. При развитии воспаления усиливается кровоснабжение, и лейкоциты могут легче проходить из кровеносных сосудов в воспаленную область.
Число лейкоцитов в крови также увеличивается; костный мозг выделяет больше клеток из депо и усиленно синтезирует новые. Нейтрофилы, появляющиеся в месте воспаления, начинают захватывать микроорганизмы и пытаются задержать их в ограниченном пространстве /см. стр. 665/. Если это не удается, к месту повреждения в увеличивающемся количестве устремляются моноциты, обладающие еще большей способностью захватывать микроорганизмы. Однако эти неспецифические механизмы защиты могут быть недостаточны при большом количестве микробов или из_за влияния других факторов, например загрязнения воздуха (в том числе табачным дымом), которые уменьшают силу механизмов защиты организма.
Повышение температуры тела
Повышение температуры тела (лихорадка) до более чем 37° С является фактически защитной реакцией организма на внедрение болезнетворных микроорганизмов или иное повреждение. Такая реакция усиливает механизмы защиты организма, вызывая у человека лишь относительно небольшой дискомфорт.
В норме температура тела в течение каждого дня колеблется. Наиболее низкие ее показатели (уровень) отмечаются в 6 часов, а самые высокие — в 16–18 часов. Хотя нормальной температурой тела обычно считают 36,6° С, верхняя граница нормы в 6 часов составляет 36,0° С, а в 16 часов — 36,9° С.
Часть мозга, называемая гипоталамусом, управляет температурой тела, и поэтому повышение температуры — следствие регулирующего влияния гипоталамуса. Температура тела повышается до нового более высокого уровня за счет перераспределения крови от поверхности кожи к внутренним органам, в результате чего уменьшается потеря тепла. Может возникать дрожь, свидетельствующая об увеличении выработки тепла в результате сокращений мышц. Изменения в организме, направленные на сохранение и выработку большего количества тепла, продолжаются, пока кровь новой более высокой температуры не достигает гипоталамуса. Затем эта температура поддерживается обычным образом. Позже, когда она возвращается к нормальному уровню, организм устраняет избыточное тепло через потоотделение и перераспределение крови к коже. При понижении температуры тела может развиваться озноб.
Температура тела может каждый день повышаться и возвращаться к норме. В других случаях повышение температуры может быть ремиттирующим, то есть она изменяется, но не возвращается к норме.
При тяжелых инфекционных болезнях в некоторых случаях, например у алкоголиков, стариков и маленьких детей, температура тела может снижаться.
Вещества, которые вызывают повышение температуры тела, называются пирогенами. Они могут образовываться внутри организма или поступать извне. К пирогенам, сформированным вне организма, относятся микроорганизмы и вещества, которые они вырабатывают, например токсины.
Фактически, пирогены, поступающие в организм извне, вызывают повышение температуры тела, стимулируя образование в организме собственных пирогенов. Пирогены внутри организма обычно вырабатываются моноцитами. Однако инфекционное заболевание — не единственная причина повышения температуры тела; температура может повышаться вследствие воспаления, злокачественной опухоли или аллергической реакции.
Причины повышения температуры тела
Обычно повышение температуры тела имеет очевидную причину. Это может быть, например, грипп или воспаление легких. Но иногда причину трудно обнаружить, например при инфицировании оболочки сердечного клапана (септический эндокардит). Когда у человека повысилась температура по крайней мере до 38,0 °С и тщательное обследование не позволяет выявить причину, врач может обозначить состояние как повышение температуры неясного происхождения.
К таким случаям можно отнести любые заболевания, сопровождаемые повышением температуры тела, но наиболее распространенные причины у взрослых — это инфекционные болезни, состояния, связанные с образованием антител против собственных тканей организма (аутоиммунные заболевания), и злокачественные опухоли (особенно лейкозы и лимфомы).
Для определения причины повышения температуры тела врач расспрашивает пациента о существующих и предшествовавших симптомах и заболеваниях, о принимаемых лекарствах, о возможных контактах с инфекционными больными, о недавних путешествиях и так далее, так как характер повышения температуры обычно не помогает при диагностике. Однако имеются некоторые исключения. Например, для малярии типично повышение температуры, возникающее через день или каждый третий день.
Сведения о недавнем путешествии, особенно за границу, или контакте с некоторыми материалами или животными могут дать ключ к диагнозу. Человек, употреблявший загрязненную воду (или лед, сделанный из загрязненной воды), может заболеть брюшным тифом. Работающий на мясокомбинате может заразиться бруцеллезом.
После выяснения таких вопросов врач проводит полное обследование, чтобы найти источник инфекции и другие признаки заболевания. В зависимости от степени повышения температуры тела и состояния пациента обследование может проводиться в амбулаторных условиях или в больнице. Исследование крови позволяет обнаружить антитела против микроорганизмов. Можно также сделать посев крови на различные питательные среды; определить число лейкоцитов в анализе крови. Повышенное содержание определенных антител помогает выявить «виновный» микроорганизм. Увеличение числа лейкоцитов обычно указывает на инфекцию.
Лейкоцитарная формула (пропорциональное содержание различных разновидностей лейкоцитов в крови) дает дополнительную информацию. Увеличение числа нейтрофилов, в частности, предполагает острую бактериальную инфекцию; увеличение количества эозинофилов — паразитарную инвазию, например, ленточными или круглыми глистами.
Ультразвуковое исследование (УЗИ), компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (MРТ) также помогают в диагностике. Для выявления очага воспаления может использоваться сканирование радиоактивно-мечеными лейкоцитами. Поскольку лейкоциты поступают к областям скопления инфекционных агентов, а введенные лейкоциты имеют радиоактивный маркер, сканирование помогает обнаружить инфицированную область. Если результаты сканирования отрицательные, врач может произвести биопсию ткани печени, костного мозга или другого «подозреваемого» органа с последующим исследованием под микроскопом.
Снижать ли повышенную температуру тела
Уже упоминалось о положительном эффекте повышения температуры тела. Однако вопрос о необходимости ее снижения вызывает некоторые разногласия. Так у ребенка, имевшего ранее приступ судорог из-за повышения температуры тела (фебрильные судороги), ее следует снижать.
Такого же подхода требует и взрослый с заболеваниями сердца или легких, поскольку высокая температура тела увеличивает потребность в кислороде на 7% на каждый градус свыше 36,6° С. Повышение температуры тела может также вызывать нарушения функции мозга. Лекарства, способные снижать температуру тела, называются жаропонижающими средствами. Наиболее широко используемые и эффективные жаропонижающие средства — парацетамол и нестероидные противовоспалительные средства, например аспирин. Однако для снижения температуры тела детям и подросткам применять аспирин не следует, поскольку он увеличивает риск развития синдрома Рея, который может закончиться летальным исходом.
Специфические механизмы защиты
Инфекция приводит в действие всю мощь иммунной системы. Иммунная система вырабатывает вещества, специфически атакующие болезнетворные микроорганизмы. Например, антитела присоединяются к микроорганизму и помогают иммобилизовать его. Антитела могут непосредственно уничтожать микроорганизмы или облегчать лейкоцитам «работу» по их распознаванию и уничтожению. Иммунная система также может посылать клетки, называемые киллерными Т-клетками (разновидность лейкоцитов), которые специфически атакуют болезнетворный микроорганизм. Естественным механизмам защиты организма помогают противоинфекционные лекарства, например антибиотики, противогрибковые или противовирусные средства. Однако, если функции иммунной системы человека значительно нарушены, эти лекарства часто неэффективны.
