Текст книги "Я познаю мир. Тайны человека"

Автор книги: Б. Сергеев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 15 (всего у книги 17 страниц)

Роберт Кох: враги названы поименно

Среди заслуг Пастера важное значение имеют исследования, доказавшие, что не только высокоорганизованные существа, но даже микроорганизмы не способны самозарождаться из воздуха, воды, почвы, ила или какой–нибудь иной грязи. Выяснилось, что они размножаются, как и все живые существа, обитающие на Земле, а в кастрюлю с супом или в свежеотжатый виноградный сок попадают из воздуха, где их всегда полным–полно. Это открытие сразу получило воплощение в различных отраслях хозяйственной деятельности, а позже повлияло и на медицинскую практику.

В первой половине XIX века в хирургическую практику были внедрены методы обезболивания. Теперь хирурги получили возможность осуществлять сложные операции, проведение которых занимает много времени. Казалось, это должно было дать мощный толчок к развитию хирургии, но этого не произошло. Сложные операции, особенно длительные, как правило, осложнялись нагноением ран и сепсисом, «гнилокровием», как называли его в древности, которое приводило к гибели больного. Это побуждало хирургов отказываться от сложных операций.

Сепсис, осложняющий лечение ран, возникает из–за проникновения в кровь (в кровяное русло) различных микроорганизмов и выделяемых ими микробных ядов – токсинов. Медики называют сепсис общей гнилостной инфекцией, а в быту его нарекли «заражением крови».

Врачи Древней Греции считали, что сепсис возникает в связи с нарушением соотношения четырех жидкостей человеческого организма: крови, слизи, желтой и черной желчи, по мнению древних философов определявших состояние здоровья или болезни человека. Эти представления бытовали в умах врачей достаточно долго. Позже медики стали искать настоящие причины сепсиса. Крупнейший русский хирург Н.И. Пирогов считал, что сепсис есть миазматическое заболевание. Он предполагал, что миазмы образуются в тканях раны, подвергшихся обширному разрушению, накапливаются в воздухе больниц, пропитывают белье, оседают на стенах и на всех предметах и поражают других больных. Меры, необходимые для предотвращения возникновения сепсиса, Пирогов разработал задолго до опубликования результатов исследований Пастера.

Молодой английский хирург Джозеф Листер был значительно моложе Пирогова. Он был знаком с открытиями Пастера, и они произвели на него глубокое впечатление. Он понял, что если в чашку с бульоном может попасть такое количество микроорганизмов, которое способно его испортить, то почему они не могут осесть на обнаженных тканях хирургической раны и натворить там бед? Он разработал меры, которые предотвращали попадание микроорганизмов в хирургические раны, и добился резкого снижения случаев хирургического сепсиса. Методы Листера постепенно получили признание врачей. Они убедили всех в том, как могут быть опасны микробы, и это заставило ученых заняться изучением вопроса, какие именно микробы способны причинить вред человеку.

Первой была назвала бацилла, вызывающая заболевание сибирской язвой. На последней стадии болезни в крови больного животного в огромных количествах появляются неподвижные палочковидные бактерии. Впервые они были обнаружены в 1850 году, и в последующие 15 лет ученые регулярно находили их в крови животных, зараженных сибирской язвой. В крови здоровых животных обнаружить их не удавалось. Окончательно виновность этой бактерии в возникновении заболевания сибирской язвой доказал в 1876 году немецкий сельский врач Роберт Кох. Проводя опыты в своей домашней лаборатории, он убедился, что этими бактериями, взятыми от больного животного, можно заразить мышь, а от нее другую, и так далее.

Позже Кох открыл возбудителя туберкулеза – туберкулезную палочку, получившую название «палочки Коха», и возбудителя холеры. Подвижный микроб – холерный вибрион – под микроскопом имеет вид запятой и несет подвижный жгутик, который и позволяет микробу передвигаться. За 25 лет работы института Пастера в Париже и института Коха, созданного для ученого в Берлине, было открыто большинство важнейших бактерий, вызывающих болезни человека. Большинство наших крохотных врагов медики стали узнавать «в лицо». Большинство, но далеко не всех. Врачи, начинавшие свое медицинское образование вскоре после войны, учились по учебникам, в которых говорилось, что возбудители гриппа, скарлатины, натуральной (черной) оспы, бешенства, ящура и ряда других инфекционных болезней еще не известны.

Наука развивается все убыстряющимися темпами. Медицинская микробиология, зародившаяся в последней четверти прошлого столетия, получила впечатляющее развитие практически на глазах одного поколения людей и спасла нас от многих опасных болезней.

Стратегия борьбы

Проанализировав все, что было известно о предупреждении заболевания черной оспой, Пастер сформулировал основное правило, следуя которому можно предохранить человека от возбудителей любой болезни. Оно основывалось на наблюдениях, показавших, что организм животных и человека после знакомства с ослабленным, не способным вызвать серьезного заболевания микроорганизмом, оказывается в состоянии бороться с нормальными агрессивными микробами, и дело до болезни может не дойти.

В чем же заключается знакомство организма с ослабленными микробами? В возможности узнавать этот вид микроорганизмов. Опознавательным признаком является, конечно, не их внешний вид, размер или «поведение». Опознаются микробы по особенностям молекул тех веществ, из которых построены их тела. Ничего необычного в подобном «химическом» опознании нет. Нас же не удивляет, что собака узнает своего хозяина по запаху, то есть по каким–то особенностям молекул летучих веществ человеческого тела.

Когда это поняли, стало ясно, что для знакомства организма с микробами совсем не обязательно, чтобы они были живыми. Важно лишь, чтобы молекулы веществ, по которым организм их узнает, не были бы разрушены. Поэтому теперь для выработки иммунитета, для знакомства организма с возбудителями болезни, используют вакцины с убитыми микробами. Вакцины, содержащие тела мертвых возбудителей болезней, не могут вызвать у человека даже легкого заболевания. А убить микробов гораздо проще, чем ослабить их, сделав достаточно хилыми и безопасными.

Может случиться, что с возбудителями многих опасных болезней человек никогда не столкнется и такое предварительное знакомство никакой пользы ему не принесет. Такой вариант возможен, но если человек, не сделавший своевременно прививки, все же встретится с опасными микроорганизмами, это сулит ему гораздо большие неприятности, чем сама процедура прививки.

Обычно организм высших животных и человека уничтожает молекулы всех непривычных для него органических веществ, попавших в кровь или в клетки тела. Во время «знакомства» организм учится разрушать их и заготавливает вещества, которые способны справиться с разрушением чужеродных молекул, иными словами, готовит армию защитников. Организм, заранее не подготовленный к подобной ситуации, может легко проиграть битву, так как не успеет для отражения их атаки создать достаточного количества необходимого оружия. Поэтому без веских на то причин отказываться от вакцинации не следует.

И.И. Мечников: если враг не сдается, его... глотают!

Один вид оружия, или один из способов борьбы с микробами–вторженцами, обнаружил русский биолог И.И. Мечников.

Илья Ильич еще гимназистом начал серьезно готовиться к научной работе. Поэтому не удивительно, что он сумел всего за два года окончить естественное отделение Харьковского университета и уже в 25 лет стать профессором Новороссийского университета в Одессе и заведующим бактериологической станцией.

В конце XIX века Мечников занимался изучением внутриклеточного пищеварения у самых примитивных многоклеточных организмов: губок, кишечнополостных, иглокожих и червей. Одноклеточные животные, столкнувшись друг с другом или с бактерией, действуют по принципу: если враг не сдается, его уничтожают. А так как уничтожить противника одноклеточные чаще всего способны лишь одним способом – съев его, то они, если могут, глотают врага. Естественно, что большой зверь глотает маленького.

Амебы чаще всего глотают бактерии. Иными словами, они питаются ими и сходными по размерам твердыми частичками питательных веществ. Хищник обволакивает жертву своими ложноножками, втягивает образовавшийся вокруг нее пузырек внутрь своего тела и переваривает добычу. У многоклеточных животных пищеварительный процесс протекает иначе. Для переваривания пищи у них предназначен пищеварительный канал, а клетки тела получают уже готовые питательные растворы. Мечникова интересовало, не сохранилась ли у примитивных многоклеточных организмов способность переваривать частички пищи непосредственно в клетках тела, как это происходит у амеб.

Эти исследования Мечников проводил в Италии, на берегу Мессинского залива, в своей домашней лаборатории. Рассматривая под микроскопом личинок морской звезды, он обнаружил в их теле подвижные клетки. Они оказались способными захватывать частички красной краски, которую ученый вводил в личинку. У юных морских звезд нет кровеносной системы, и можно было подумать, что подвижные клетки, блуждающие по всему их телу, предназначены для переваривания пищевых частиц и доставки питательных веществ голодным клеткам. Однако Мечников заподозрил, что предназначение подвижных клеток иное. Вот как он рассказывает о своем открытии.

"Однажды, когда вся семья отправилась в цирк смотреть каких–то удивительных дрессированных обезьян, а я остался один над своим микроскопом, наблюдая за жизнью подвижных клеток у прозрачной личинки морской звезды, – меня сразу осенила счастливая мысль. Мне пришло в голову, что подобные клетки должны служить в организме для противодействия вредным деятелям.

Чувствуя, что здесь кроется нечто особенно интересное, я до того взволновался, что стал шагать по комнате и даже вышел на берег моря, чтобы собраться с мыслями. Я сказал себе, что если мое предположение справедливо, то заноза, вживленная в тело морской звезды, не имеющей ни сосудистой, ни нервной системы, должна в короткое время окружиться налезшими на нее подвижными клетками, подобно тому, как это наблюдается у человека, занозившего себе палец. Сказано – сделано. В крошечном садике при нашем доме я сорвал несколько розовых шипов и тотчас же вставил их под кожу великолепным, прозрачным, как вода, личинкам морской звезды. Я, разумеется, всю ночь волновался в ожидании результата и на другой день рано утром с радостью констатировал удачу опыта. Этот последний и составлял основу теории фагоцитов, разработке которой были посвящены последующие 25 лет моей жизни ".

Эти наблюдения позволили Мечникову предположить, что и у человека подвижные клетки уничтожают вторгшихся в его тело микробов. Подвижные клетки Человека – это белые кровяные тельца – лейкоциты. Внешне они напоминают амеб. Лейкоциты в больших количествах находятся в крови, но способны покидать кровеносные сосуды и с помощью ложноножек передвигаться в тканях организма, заползая в щели между клетками.

Лейкоцитов у человека много. Это они появляются в ране, куда проникли микробы, глотают их и, отравившись, погибают, превращаясь в гной. Мечников назвал такие подвижные клетки фагоцитами (от греческих слов phagos – фагос – пожиратели и kytos – цитос – клетка), то есть – пожиратели клеток. Они глотают микробов не потому, что голодны. Фагоциты, как и прочие клетки организма, получают все необходимые им вещества из крови и тканевых жидкостей. Фагоциты – защитники организма. Их обязанность – найти и уничтожить любого микроба, постороннюю частичку, попавшую в организм, то есть защитить его от любых агрессоров. Фагоцитами бывают не только подвижные, но и некоторые оседлые клетки. Фагоциты–домоседы вдвое крупнее лейкоцитов.

Своими многочисленными опытами Мечников показал огромное значение фагоцитов. Вот один из этих опытов. Группе мышей вводилась в кровь обычная тушь. Сама по себе она для мышей безвредна, но так как фагоциты об этом не знают, они тотчас же начинают усиленно пожирать частички туши, пока не наедятся до отвала. Тогда этих мышей Мечников заражал небольшой и несмертельной дозой.болезнетворных микробов, и они погибали. Сытые, отъевшиеся фагоциты этих мышей были не в состоянии справиться с микробами.

Клетки–пожиратели предназначены не только для борьбы с вторженцами. Они очищают организм от всего лишнего: уничтожают постоянно отмирающие клетки нашего организма и участвуют в любых его перестройках. Известно, что у головастиков, когда они превращаются в лягушек, исчезает хвост. Куда он девается? Оказывается, это фагоциты проглатывают и переваривают весь этот «строительный мусор», подготавливая его для дальнейшего использования. Фагоциты снабжены ферментами и способны расщеплять большинство органических молекул.

«А паразиты – никогда!»

Как вы думаете, обречено ли человечество на вечную борьбу, на постоянную необходимость предохраняться от инфекционных заболеваний с помощью прививок? Развитие генетики дает надежду на возможность внедрения в клетки человеческого тела генов, обеспечивающих врожденный иммунитет от любой опасной инфекционной болезни. Но вряд ли человечество пойдет этим путем. Дело в том, что микроорганизмы слишком быстро размножаются. Это позволяет им быстро меняться – неизмеримо быстрее, чем изменяются многоклеточные животные.

Правда, опасные микробы могут измениться настолько, что перестанут быть нашими врагами. Так за последние 50–60 лет изменились пневмококки, микробы, вызывающие воспаление легких. Нет, они не перестали доставлять нам очень серьезные неприятности, но все же изменились настолько, что больше не приводят к развитию крупозного воспаления легких, обычного для начала XX века.

И все–таки иногда наши крохотные враги могут без нашей помощи и участия сдать свои позиции.

В Англии в XVI веке свирепствовала страшная инфекционная болезнь, приводившая к гибели 8, а то и 9 человек из десяти заболевших. Не известно почему, но позже она стала встречаться все реже и реже, пока совсем не исчезла, и вот уже в течение двухсот лет врачи не отметили ни одного случая заболевания этой болезнью.

Один из способов избавиться от какой–то инфекционной болезни – полное уничтожение ее возбудителя. Медики нашей страны, давно обдумывающие эту проблему, пришли к выводу, что наиболее перспективным объектом уничтожения является вирус натуральной (черной) оспы. Они опирались на собственный опыт и опыт медиков других стран.

Официально прививать оспу в нашей стране стали через пять лет после внедрения оспопрививания в Англии. Первую прививку сделал профессор Мухин ребенку из сиротского дома. В честь этого события малышу было пожаловано дворянство, пожизненная пенсия и фамилия Вакцинов. Постепенно вакцинация стала привычным явлением, но оставалась необязательной. Прививки получало немногим больше четверти населения страны, поэтому вспышки черной оспы оставались явлением обычным. Лишь с апреля 1919 года в соответствие с декретом Ленина она стала обязательной. Срочно были созданы сотни оспопрививочных отрядов, и через 16 лет с оспой в нашей стране было покончено.

Естественно, мало было уничтожить оспу в одной стране. Вскоре после окончания войны на Ассамблее Всемирной Организации Здравоохранения наша страна заявила о возможности полностью покончить с оспой на всей Земле. Медики предложили тщательно разработанную программу необходимых мероприятий и передали полтора миллиарда доз оспенной вакцины. Ее хватило, чтобы привить треть населения планеты. В то время оспа гнездилась еще в 60 странах и во многих из них была достаточно распространена. Дружные усилия медиков всех стран положили конец «черной смерти», и очередная Ассамблея, проходившая в 1980 году, утвердила меморандум о ликвидации натуральной оспы и отмене предохранительных прививок.

Прежде чем решиться на отмену оспопрививания, медики три года вели контроль в 77 странах, где раньше оспа была привычной или куда ее чаще всего завозили, и нигде ни разу не столкнулись с настоящей оспой. Возбудитель этой болезни – очень крупный вирус, по форме напоминающий буханку хлеба. Он легко переносит высушивание, но, как показали специальные опыты, в жарком и влажном климате долго сохраняться вне человека не может. Так что в природе его тоже нигде не осталось.

Отказ от прививок оспы экономит человечеству несколько миллиардов долларов в год. Кроме того, хотя прививка от оспы относится к числу наиболее безопасных прививок, безопасна она не на сто процентов. В США самая лучшая вакцина давала один несчастный случай на каждый миллион привитых детей. Во всем мире ежегодно оспу прививали 200–250 миллионам малышей, и 250 смертей в год, естественно, воспринималось как совершенно неприемлемое явление, и согласиться с ним человечество не могло.

Прекращая прививки, врачи были уверены, что оспа на Земле больше не появится, но все же на всякий случай решено было оставить резерв вакцины. В Женеве и еще в двух городах мира в специальных камерах при температуре –20°С сохранялось 200–300 миллионов доз прививочного материала. Медики считали, что в этих условиях вакцина сохранит свою силу не менее 15 лет.

На очереди другие инфекции. И если медики всего мира так же дружно будут сражаться с ними, как они боролись с вирусом оспы, последуют и другие победы. Но чтобы вести беспощадные войны с опасными болезнями, на Земле должен быть прочный мир.

Киллер и наводчик

Бактерии, вызывающие дифтерию – дифтерийная палочка, – нормальный обитатель дыхательных путей человека. Обитая и размножаясь на слизистых оболочках, паразит не наносит человеку абсолютно никакого вреда. Однако временами он спохватывается, вспоминает, что он – профессиональный киллер и начинает косить всех вокруг. Разражается эпидемия.

Дифтерийная бактерия – тонкая, слегка изогнутая палочка, толщиной 0,0005 и длиной 0,005 миллиметра. Никаких жгутиков она не имеет и передвигаться не способна. Размножаются дифтерийные палочки продольным делением. Бактерия раскалывается на две примерно так же, как расщепляется древесная палочка, когда мы хотим наколоть из нее лучины. Какие–то силы отталкивают уже разделившиеся части новых дочерних палочек, поэтому вновь образовавшиеся бактерии оказываются расположенными под углом друг к другу, принимая вид латинской буквы V. Если дать возможность делиться этим бактериям и дальше, члены «семьи» выстраиваются в целое слово, составленное этими буквами.

Дифтерия – опасная болезнь. Некогда она уносила тысячи жизней. Токсины, вырабатываемые дифтерийной палочкой, вызывают гибель отравленных клеток. Дифтерийный токсин настолько ядовит, что ничтожного количества, которое не смывается в желудок (а все, что туда попадает, разрушается пищеварительными ферментами), нередко оказывается достаточным, чтобы нанести человеку непоправимый вред.

Дифтерийную палочку легко убивают многие антибиотики: пенициллин, тетрациклин, эритромицин и многие другие. Казалось бы, бороться с ней легко, но это не так. Заболевание дифтерией часто в начале протекает легко, не вызывает у больных тревоги и диагностируется врачами неправильно. И если больные обращаются к врачу, когда в крови и в тканях оказывается слишком много токсина, то даже максимально допустимая доза лечебной антитоксической сыворотки уже не в состоянии его полностью обезвредить. Еще труднее помочь больному, если токсин проник в клетки важнейших органов – нервной системы, сердца, надпочечников и почек – и вызвал в них необратимые изменения. А если один из этих органов будет поврежден серьезно, больной обречен.

Защитить от дифтерии может только своевременно сделанная прививка. Даже если она полностью не предохранит человека от заболевания, оно будет протекать легко и лучше поддаваться усилиям медиков. Вот почему прививки от дифтерии признаны обязательными и уклоняться от них, оберегать от них детей значит подвергать их смертельной опасности. Возникшая в России в конце 1992 года эпидемия дифтерии – результат легкомысленного отношения к этой болезни некоторой части граждан нашей страны.

Биологическое оружие

В последние десятилетия термин «биологическое оружие» стал регулярно появляться в средствах массовой информации. Создавалось впечатление, что речь идет о чем–то совершенно новом и необычном. Между тем, биохимическое оружие, видимо, было первым оружием на нашей планете. Когда на Земле возникли первые одноклеточные существа, у них, естественно, не было ни рогов, ни зубов, ни когтей, ни копыт. Во время конфликтов им ничего не оставалось, как глотать своего недруга, а затем переваривать его с помощью пищеварительных ферментов. Очевидно, эти ферменты и были первым биохимическим оружием.

С тех пор биохимическое оружие получило на Земле широкое распространение, главным образом, среди небольших или даже крошечных существ, для которых трудно придумать какое–то другое средство обороны. Ядами пользуются даже самые примитивные организмы: кишечнополостные животные – медузы, актинии, кораллы.

Среди мелких медуз встречаются такие коварные создания, как морская оса – небольшая тропическая медуза, чьи тонкие щупальца вооружены стрекательными клетками, от прикосновения к которым (только от прикосновения!) человек может умереть уже через 30 секунд.

Очень неприятны последствия знакомства с некоторыми кораллами. Среди них особенно дурной славой пользуются так называемые жгучие кораллы. Особенно опасен миллепора альцикорнис, отличающийся такой неотразимой красотой, что люди, даже хорошо осведомленные об этом опасном создании, не в состоянии удержаться и не отломить веточку коралла на память. А жгучий коралл обжигает руку, как раскаленное добела железо, и страшная боль длится часами.

Среди подобных убийц не последнее место занимают моллюски–конусы с поразительно красивыми раковинами. Когда подводный пловец берет моллюска в руку, из раковины высовывается хоботок хозяина и вонзает отравленную стрелу в пальцы своего врага. Зоологам известно около пятисот видов конусов, яд, по крайней мере, десяти из них смертелен для человека.

Среди позвоночных животных тоже немало ядовитых. У рыб опасны не только шипы плавников и другие колючки, смертельно опасно бывает и мясо, а термическая обработка (тепловая) этот яд не разрушает. О ядовитости змей наслышан каждый, но, как ни странно, еще опаснее яд лягушек, выделяемый крохотными желёзками их кожи. У лягушек нет ядовитых зубов, но прикосновение к некоторым из них не менее опасно, чем укус кобры: простое попадание яда на кожу может нанести человеку непоправимый вред. Недаром крохотную лягушечку–древолаза назвали древолазом ужасным.

Даже среди млекопитающих есть несколько ядовитых существ, правда для человека их яд не представляет никакой опасности. И только птицы оказались существами благородными и не пользуются таким недостойным оружием, как яд.

Между прочим, человек применял биохимическое оружие с незапамятных времен. Я имею в виду не дворцовые интриги, когда соперников уничтожали с помощью ядов. Охотничьи и боевые луки как правило предполагали стрелы, оснащенные наконечниками, которые смазывались ядом. В качестве яда чаще всего использовались курароподобные вещества растительного происхождения, а в Южной Америке большое распространение имел яд лягушек. Он до сих пор используется охотничьими племенами и до сих пор некоторые еще сохранившиеся индейские охотничьи племена предпочитают лук любому стрелковому оружию. Это объясняется просто: стрела летит бесшумно и не пугает дичь, а яд действует быстро и надежно. Он убивает мгновенно, и дичь гибнет даже от маленькой ранки, не успев убежать, как это бывает с подранками, раненными пулей или дробью.

Биологическое, в том числе бактериологическое, оружие использовалось в войнах. Известны случаи, когда за стены осажденной крепости нападавшие забрасывали трупы людей, погибших от чумы, черной оспы или холеры, в надежде вызвать в стане врагов эпидемию и сломить их сопротивление.

Бактериологическое оружие с большим эффектом использовали около 200 лет назад меланезийцы, коренные жители архипелага Новые Гебриды, когда Англия, тогдашняя владычица морей, прибирала к рукам ничейные земли в самых отдаленных от Европы уголках нашей планеты. На Гебридах ей противостояла горстка дикарей, еще не имевших огнестрельного оружия. Победа, конечно, осталась за колонизаторами, но на сей раз далась им неожиданно дорогой ценой. Все ранения англичан, даже самые легкие, оборачивались смертельным исходом. Убийцей оказался опасный микроб, один из видов клостридий. Туземцы добывали его из болотного ила, попросту опуская в него наконечники копий и стрел. Попадая в рану, микроб начинал размножаться и выделять столбнячный токсин. В результате раненые умирали. Никаких способов спасения от столбняка люди той эпохи еще не знали. Между прочим, до заселения Меланезии европейцами и заноса туда наших инфекций самой распространенной там инфекционной болезнью был столбняк!