Эпидемиология (др.-греч. ἐπιδημία — имеющая всенародное распространение; др.-греч. λόγος — учение) — общемедицинская наука, изучающая закономерности возникновения и распространения заболеваний различной этиологии с целью разработки профилактических мероприятий (преморбидная, первичная, вторичная и третичная профилактика). Предметом изучения эпидемиологии является заболеваемость — совокупность случаев болезни на определенной территории в определенное время среди определенной группы населения.
За весь период развития после бактериологических открытий, эпидемиология сформировалась как наука, изучающая закономерности эпидемического процесса в интересах ликвидации его и его профилактики. По мере расширения границ профилактики за пределы инфекционной патологии возникла потребность в популяционном подходе при изучении не только инфекционных, но и неинфекционных заболеваний.
Цель эпидемиологии заключается в выявлении закономерностей возникновения, распространения и прекращения болезней человека и разработке мер профилактики и борьбы с ними (Покровский В. И., Болотовский В. М., Зарицкий А. М. и др., 1993).
Задачи эпидемиологии сводятся к (Покровский В. И., Болотовский В. М., Зарицкий А. М. и др., 1993):
-
определению медицинской и социально-экономической значимости болезни, её места в структуре патологии населения;
-
изучению закономерностей распространения болезни во времени (по годам, месяцам и т. п.), по территории и среди различных групп населения (возрастных, половых, профессиональных и т. д.);
-
выявлению причин и условий, определяющих наблюдаемый характер распространения болезни;
-
разработке рекомендаций по оптимизации профилактики;
-
разработке прогноза распространения изучаемой болезни.
Объектом эпидемиологии инфекционных болезней является эпидемический процесс, закономерности его развития и формы проявления.
Предметом эпидемиологии являются:
-
процесс возникновения и распространения любых патологических состояний среди людей (в популяции);
-
состояние здоровья (невозможность возникновения и распространения патологических состояний).
Эпидемиологический метод — специфическая совокупность приемов и способов, предназначенных для изучения причин возникновения и распространения любых патологических состояний в популяции людей (включает наблюдение, обследование, историческое и географическое описание, сопоставление, эксперимент, статистический и логический анализ).
Эпидемический процесс — непрерывное взаимодействие на видовом и популяционном уровнях неоднородных по эволюционно-сопряженным признакам отношений друг к другу возбудителя-паразита и организма человека в необходимых и достаточных социальных и природных условиях, проявляющееся манифестными и бессимптомными формами инфекции, распределяющимися среди населения по территории, времени и группам риска заражения и (или) заболевания.
Учение об эпидемическом процессе включает три раздела:
-
причина и условия (факторы) эпидемического процесса;
-
механизм развития эпидемического процесса;
-
проявления эпидемического процесса.
В первом разделе вскрывается сущность эпидемического процесса, то есть внутренняя причина его развития, а также условия, в которых протекает действие причины. Систематизация материалов этого раздела позволяет ответить в общих формулировках на вопрос, почему развивается эпидемический процесс. В клинической медицине, где на организменном уровне изучается патологический процесс, аналогичный раздел его изучения называется этиологией.
Во втором разделе учения об эпидемическом процессе излагается механизм его развития. Здесь формируется ответ на вопрос, как развивается эпидемический процесс. На организменном уровне изучения патологического процесса аналогичный раздел в клинической медицине называется патогенезом.
В третьем разделе изучаются проявления эпидемического процесса, то есть систематизируются материалы, иллюстрирующие, как проявляется эпидемический процесс, каковы его признаки. Раздел клинической медицины, изучающий признаки патологического процесса, называется семиотикой.
Звенья – источник инфекции, механизм передачи, восприимчивый организм.
Причина и условия (факторы) эпидемического процесса
Эпидемический процесс протекает непрерывно во времени и пространстве. При этом биологические факторы (взаимодействие гено- и фенотипически неоднородных по своим признакам популяций паразита и хозяина) формируют причины развития эпидемического процесса, а социальные и природные факторы — регулируют условия развития эпидемического процесса. Эпидемический процесс существует только при одновременном наличии причины и условий.
Биологический фактор
Биологический фактор — паразитарная система «паразит-хозяин», в которой обе взаимодействующие стороны проявляют определенные свойства (паразит — паразитизм и патогенность, хозяин — восприи мчивость).
Учебник стр. 13
Социальные факторы
Социальные факторы — это совокупность социальных условий, способствующих (или препятствующих) проявлению эпидемического процесса.
К социальным факторам относятся:
-
социальное развитие;
-
социальная активность населения;
-
санитарное благоустройство населенных пунктов.
Уровень социального развития и производительных сил оказывает опосредованное влияние на условия развития эпидемического процесса. Он может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на развитие эпидемического процесса. Примерами положительного влияния являются: повышение качества жизни и питания, а как следствие — улучшение состояния иммунитета; изменение культуры поведения, гигиенического воспитания; улучшение и развитие технологий. Примерами отрицательного влияния могу послужить: повышение количества лиц, употребляющих наркотики и изменение культуры сексуального поведения — распространение ВИЧ-инфекции и вирусного гепатита; ухудшение состояния экологии — снижение иммунитета.
Уровень социальной активности населения оказывает непосредственное и опосредованное влияние на интенсивность протекания инфекционного и эпидемического процессов. Чем выше социальная активность населения, тем более интенсивно протекает инфекционный процесс. Пик социальной активности населения исторически приходится на периоды войн и революций. Социальная активность может проявляться на уровне отдельной семьи или целого общества.
Уровень санитарного благоустройства населенных пунктов оказывает непосредственное влияние на интенсивность развития эпидемического процесса. Сюда относятся состояние систем водоснабжения, канализации, сбора и удаления твердых и пищевых отходов и т. д.
Природные факторы
Природные факторы — это совокупность природных условий, способствующих или препятствующих проявлению эпидемического процесса.
К природным факторам относятся:
-
биотические элементы;
-
абиотические элементы.
Биотические элементы — это компоненты живой природы. Примером регулирующего влияния биотических элементов при зоонозах является изменение интенсивности течения эпидемического процесса при изменении численности грызунов (интенсивности эпиззотического процесса) при природно-очаговых инфекциях. При трансмиссивных зоонозах численность и миграции членистоногих переносчиков оказывает регулирующее влияние на интенсивность протекания эпидемического процесса.
Абиотические элементы — это климат и ландшафтно-географические условия. Например, чем ближе к экватору, тем выше разнообразие нозологических форм инфекционных болезней.
Согласно учению о природной очаговости трансмиссивных болезней Б.Н.Павловского, особенность некоторых болезней заключается в том, что их возбудители, специфические переносчики и животные (резервуары возбудителя) неограниченно долгое время существуют в природных условиях (очагах) вне зависимости от обитания человека. Человек заражается возбудителями болезней диких животных, попадая временно или проживая постоянно на территории природного очага. Характерная черта таких болезней — наличие природных резервуаров (очагов) возбудителей среди диких млекопитающих (преимущественно грызунов) и птиц. Наиболее выражена природная очаговость трансмиссивных болезней, при которых распространение инфекции происходит при посредстве кровососущих членистоногих, когда возбудитель заболевания циркулирует по цепи: животное — переносчик — животное. Природные очаги трансмиссивных болезней приурочены главным образом к стыкам различных типов ландшафтов, где наблюдается наибольшее количество грызунов, птиц и членистоногих переносчиков; для отдельных болезней характерны определенные ландшафты: луговые (лептоспироз), степные (лихорадка ку), саванны (трипаносомоз) и т. п. Эта приуроченность позволяет прогнозировать возможность появления трансмиссивных болезней и соответственно организовывать профилактические мероприятия.
Основные источники происхождения возбудителей инфекционных болезней следующие: 1. Ряд возбудителей являются продуктом сопряженной эволюции паразитов, полученных человеком от своих обезьяноподобных предков. Пример подобной эволюции - возбудитель малярии Наиболее близкими к четырем ныне существующим возбудителям малярии человека являются малярийные плазмодии обезьян. Таким же путем, по-видимому, произошли энтеробиоз, стрептококковые инфекции, вшивость. 2. Большая группа инфекционных болезней получена человеком от животных. За время своего становления, занявшего около 10 тысяч лет. в процессе развития земледелия, одомашнивания скота, возникновения и развития общества человек постоянно соприкасался со многими бактериями, вирусами и другими паразитическими организмами сначала диких, а затем и домашних животных, часть из которых адаптировалась к человеческим популяциям. Некоторве из этих инфекций превратились в облигатные (брюшной тиф. спиной тиф) или факультативные антропонозы. Другие остались зоонозами, сохранив способность вызывать как эпизоотический, так и эпидемический процесс. Следует отметить, что человека как биологического вида и различных домашних и диких животных связывают общность свыше 300 инфекционных возбудителей, из которых 80 заболеваний вызывается гельминтами, около 20 - простейшими, 20 - грибами, свыше 80 - бактериями и свыше 100 - вирусами 3. Значительная группаболезней человека сложилась вследствие адаптации диких, свободноживущих форм к организму человека. Этот процесс можно проследить на примере холеры. Вибрион классической холеры и вибрион :Эль-Тор являются членами обширной группы водных вибрионов, с которыми они до сих пор сохранили антигенное родство. По мнению ученых, в Юго-Восточной Азии (Индия. Бангладеш) в древности создались своеобразные сочетания природных и социальных условий: жаркий климат, медленно текущие реки со мно-жеством рукавов и затонов, высокая плотность населения, интенсивное фекальное загрязнение водоемов, тесный контакт населения с водой. Все это способствовало частым пассажам водных вибрионов через организм человека, а в результате естественного отбора появились холерные вибрионы с энтеропатогенными свойствами - возникла новая болезнь - холера. Примерами подобной эволюции могут также служить возбудители легочных микозов, дерматомикозов. 4. Источником происхождения следующей группы болезней являются непатогенные паразиты, населяющие организм человека. К ним относятся возбудители дизентерии, амебиаза, эшерихиозов и. вероятно, возбудители кокковых инфекций (стафилококки, менингококки). Определенный интерес представляет эволюция клиники антропо-нозных инфекционных заболеваний. В этом плане можно выделить три группы инфекционных болезней. Одна группа инфекций на протяжении своей истории не претерпевает существенных изменений в клиническом течении. Примером относительного постоянства клинической картины является сыпной тиф. малярия. Такая стабильность клинических проявлений болезни зависит, вероятно, от того, что условия существования паразита и реактивность макроорганизма на протяжении истории человечества менялись не столько количественно, сколько качественно. Вторая группа инфекций на протяжении истории человечества принимала более хроническое течение. По-видимому, такую эволюцию проделали стригущий лишай, городская форма кожного лейшманиоза и, вероятно, сифилис и проказа. Более хроническое течение и более длительный заразный период обеспечивали, с одной стороны, менее совершенную выработку иммунитета, а с другой - большую вероятность укоренения инфекции среди людей. Третья группа инфекций эволюционировала в направлении приобретения признаков более острых инфекций. Вероятно так развивалась натуральная оспа - от местного воспалительного процесса до генерализованной инфекции. Необходимо отметить, что с позиций возбудителя это направление эволюции является малоблагоприятным. Острое течение свидетельствует о том, что для того, чтобы не погибнуть в организме данного больного, возбудитель должен в короткие сроки попасть в новый восприимчивый организм. То есть, при остром течении (коротком периоде пребывания возбудителя в организме) должен быть активный механизм передачи. В противном случае возбудитель как биологический вид может погибнуть.
Основными положениями теории саморегуляции эпидемического процесса являются: 1)неоднородность (гетерогенность) взаимодействующих популяций возбудителя и человека составляет основу развития эпидемического процесса; 2)динамическое (фазовое) изменение гетерогенности (неоднородности) биологических свойств взаимодействующих популяций возбудителя и человека; 3)стабилизирующая (управляющая) роль обратных отрицательных связей в процессах саморегуляции; 4)регулирующая роль социальных и природных условий в фазовых преобразованиях эпидемического процесса. Первое положение теории саморегуляции указывает на то, что в основе развития эпидемического процесса лежит взаимодействие двух неоднородных (гетерогенных) популяций возбудителя-паразита и человека-хозяина. Неоднородность популяции возбудителя. Среди признаков неоднородности, характеризующих популяцию возбудителя, для развития эпидемического процесса значение имеет прежде всего неоднородность по вирулентности, то есть, по способности вызывать в организме человека развитие патологических процессов. Неоднородность по вирулентным свойствам является универсальной характеристикой всех патогенных возбудителей. В различные периоды распространения инфекционных болезней среди людей циркулируют возбудители, различающиеся по степени и характеру неоднородности по вирулентным свойствам. Неоднородность по контагиозности. Контагиозность как способность возбудителя к распространению среди людей и приживаемости в организме отдельных хозяев также является признаком вариабельным, меняющимся в ходе развития эпидемического процесса. Неоднородность по иммуногенности характеризует способность возбудителя вызывать в организме хозяина те или иные формы иммунитета (антимикробный, антитоксический, антивирусный, гуморальный, клеточный, местный, общий). Как и контагиозность признак иммуногенности является варьирующим. Для развития эпидемического процесса отдельных инфекций значение имеет неоднородность популяции возбудителя по антигенным свойствам (грипп), по чувствительности к антибиотикам (внутрибольничные инфекции), по чувствительности к бактериофагам (дизентерия) и т.д. Следует подчеркнуть, что параметром популяции возбудителя, имеющим определяющее значение в развитии эпидемического процесса, является неоднородность по вирулентности. Неоднородность по другим признакам чаще бывает сопряженной с вирулентностью, хотя в отдельных случаях развитие эпидемического процесса бывает связано именно с возбудителями, неоднородными по признакам, независимым от вирулентности. Неоднородность популяции человека (хозяина). Для развития эпидемического процесса значение имеет неоднородность популяции человека по восприимчивости к возбудителям инфекционных болезней. Восприимчивость - это видовой признак, под которым понимают способность организма человека реагировать на патогенные свойства возбудителя. В различные периоды распространения инфекционных болезней популяцию человека составляют лица, различающиеся по степени и характеру неоднородности по восприимчивости к возбудителям, вызывающим эти болезни.
Второе положение теории саморегуляции гласит о том, что в ходе эпидемического процесса происходит динамическое (фазовое) изменение гетерогенности (неоднородности) вирулентности в популя-ции возбудителя и восприимчивости в популяции человека. Фазовая перестройка взаимодействующих популяций предполагает последовательную смену четырех фаз: 1) резервации; 2) эпидемического преобразования; 3) эпидемического распространения; 4) резервационного преобразования. В фазе резервации популяция человека (хозяина) по восприимчивости однородна (гомогенна) и представлена иммунными и высоко иммунными лицами. Популяция возбудителя (паразита) в этой фазе также однородна и представлена авирулентными и мало вирулентными возбудителями. У различных возбудителей авирулентность проявляется по разному и наиболее типичными чертами авирулентных вариантов возбудителей являются: - образование мукоидных форм, R-форм. L-форм, цист, спор; - утрата наружных клеточных структур, поверхностных молекул и антигенов (капсулы, жгутики, пили, адгезины, рецепторы к бактериоцинам, фагам, А- и М-белки. К-антигены); - снижение или отсутствие токсинообразования, ферментов аг-рессии, сидерофоров, плазмид; - ослабление метаболической и пролиферативной активности (стационарная фаза размножения, замедленная репликация ДНК, РНК, торможение синтеза структурных и регуляторных белков, низкая концентрация клеток); - антигенная и молекулярно-рецепторная мимикрия, смена иммунодоминирующих эпитопов. снижение иммуногенности. серологическая конверсия, гено- и фенотипическая изменчивость. Численность популяции возбудителя в резервационной фазе минимальная и большая часть паразитов сконцентрирована в организме хозяев с дефектами иммунной системы. Состояние популяции возбудителя соответствует состоянию среды обитания: авирулентная популяция возбудителя - иммунная среда обитания. Фаза резервации соответствует межэпидемическому периоду и характеризуется отсутствием заболеваемости. Бесконечно долго эта фаза продолжаться не может, так как в однородных популяциях паразитов нарушаются процессы ес-тественного отбора. Поэтому в процессе эволюции выжили и сохранились те виды возбудителей, у которых выработались способности к эпидемическим преобразованиям. Фаза эпидемического преобразования начинается с того, что бывшая однородной в фазе резервации популяция хозяина со временем начинает становиться все более и более неоднородной за счет появ-ления и увеличения числа восприимчивых лиц. Восприимчивые лица появляются в результате рождаемости. Неоднородность по восприимчивости усиливается за счет разноскоростного угасания постинфекционного иммунитета у различных лиц. Этому также способствует неодинаковое снижение у разных лиц общей резистентности к возбудителям инфекционных болезней под влиянием неблагоприятных факторов внешней среды (химических, радиационных и т.д.). Значительно усиливают неоднородность по восприимчивости миграционные процессы и фактор "перемешивания", приводящие к тому, что в коллективах появляются новые лица, которые не встречались с циркулирующими возбудителями и являются восприимчивыми к ним. Авирулентные возбудители, пассируясь через организм восприимчивых лиц. начинают повышать свою вирулентность. В этой фазе действует направленный отбор, который закрепляет в циркуляции возбудителей, в наибольшей мере приспособившихся к паразитированию в изменившейся среде обитания, то есть, закрепляются вирулентные варианты возбудителя. В фазе эпидемического преобразования, как правило, роста заболеваемости не происходит или появляются отдельные случаи заболеваний у наиболее восприимчивых лиц. Эта фаза может быть выявлена по иммунологическим сдвигам, сопровождающим циркуляцию среди людей вирулентных возбудителей инфекционных болезней. При накоплении в популяции человека необходимого и достаточного количества восприимчивых лиц возбудитель-паразит таким образом повышает вирулентность, что переходит в качественно иное состояние - фазу эпидемического распространения. В фазе эпидемического распространения состояние популяции возбудителя вновь начинает соответствовать состоянию среды обитания. Однако, в сравнении с фазой резервации - это соответствие совершенно противоположное: высоковирулентная популяция возбудителя - восприимчивая среда обитания. Высоковирулентные варианты возбудителей: - продуцируют экстрацеллюлярные вещества, ингибирующие про-лиферацию и дифференциацию иммунокомпетентных клеток; - образуют капсулы, поверхностные А-. G-. М-белки и антигены (К-полисахарид), препятствующие опсонизации. фагоцитозу и бактерицидному действию сыворотки крови; - имеют адгезины (пили, лектины. белки), специфические рецепторы, плазмиды и инвазивные факторы, способствующие адгезии, колонизации и транслокации бактерий; - выделяют вещества, тормозящие слияние эндосом и лизосом. а также инактивирующие лизосомальные ферменты, связывающие ионы железа (сидерофоры), снижающие действие температурного фактора (белки теплового шока); - образуют токсины (гисто- цито- энтеротоксины); - продуцируют вещества, разрушающие секреторный IgA и сыво-роточный IgG (протеазы). угнетающие нормальную микрофлору (бактериоцины, микроцины); - проявляют антилизоцимное и антикомплементарное действие. Численность популяции возбудителя в фазе эпидемического распространения максимальная. Эта фаза влечет за собой развитие эпидемии, во время которой заболевают как неиммунные лица, так и лица с частичным иммунитетом, который не защищает их от высоковирулентных (эпидемических) вариантов возбудителя. Фаза эпидемического распространения не может продолжаться неопределенно долгое время прежде всего в "интересах" возбудителя, так как в этом случае он истребит всех восприимчивых лиц и лишит себя среды обитания и энергетических ресурсов. Поэтому уже в фазе эпидемического распространения начинает закладываться начало следующей фазы -резервационного преобразования. Фаза резервационного преобразования начинается с того, что все большее и большее количество вирулентных вариантов возбудителя начинает пассироваться через организм иммунных лиц (переболевших и выработавших иммунитет во время данной эпидемии) и в циркуляции остаются лишь те варианты, которые снизили вирулентность и приспособились к новой (иммунной) среде обитания. В данной фазе значительная часть популяции возбудителя погибает, а заболеваевость людей идет на спад.
Третье положение теории саморегуляции отражает стабилизирующую (управляющую) роль обратных отрицательных связей в процессах саморегуляции. Система "паразит-хозяин" на популяционном уровне саморегулируется обратными отрицательными связями, которые складываются между вирулентностью популяции паразита и восприимчивостью популяции хозяина. Снижение числа иммунных лиц инициирует рост вирулентности и численности популяции возбудителя и, наоборот, увеличение числа иммунных лиц приводит к снижению как вирулентности, так и численности популяции возбудителя. Связи между вирулентностью популяции возбудителя и восприимчивостью популяции человека являются обратными потому, что они возвращают систему "паразит-хозяин" обратно в исходное состояние, а отрицательными потому, что они отрицают отклонения указанной системы от первоначального (исходного) состояния. Четвертое положение теории саморегуляции - это положение о регулирующей роли социальных и природных условий в фазовых преобразованиях эпидемического процесса. Социальные и природные условия, определяющие фазность развития эпидемического процесса, можно объединить в три обобщающие группы: а) факторы, определяющие различные формы "перемешивания" людей - формирование коллективов, естественные и искусственные миграции; б) факторы, определяющие активизацию механизма передачи возбудителя; в) факторы, снижающие иммунитет и резистентность. Любые из перечисленных условий приводят в конечном счете к возрастанию прослойки высоковосприимчивых лиц в цепи циркуляции возбудителя, что является сигналом к перестройке внутренней организации его популяции. С другой стороны, иммунизация коллектива и проведение мероприятий, снижающих активность механизма передачи возбудителя, уменьшают прослойку восприимчивых лиц в цепи циркуляции возбудителя и являются условием формирования резервационного варианта возбудителя. Материал, изложенный в данной лекции, позволяет сформулировать научно обоснованное понятие "эпидемический процесс". Эпидемический процесс - это результат взаимодействия популяций возбудителя-паразита и человека-хозяина, проявляющийся при определенных необходимых и достаточных, социальных и природных условиях явными или скрытыми формами инфекционных заболеваний среди людей. Таким образом, теория саморегуляции эпидемическго процесса позволяет рационально объяснить временные и территориальные закономерности в распространении инфекционных болезней среди населения. Практическая значимость данной теории состоит в том, что она ориентирует на проведение профилактических мероприятий в фазе резервации. При этом рациональными мероприятиями будут являться те, которые предупреждают переход возбудителя из фазы резервации в фазу эпидемических преобразований и фазу эпидемического распространения.
Чрезвычайная ситуация — это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или уже повлекли за собой человеческие жертвы, причинили ущерб здоровью людей или окружающей природной среде (ОПС), сопровождались значительными материальными потерями и нарушением условий жизнедеятельности людей.
К природным относятся ЧС, связанные с проявлением стихийных сил природы: землетрясения, наводнения, извержения вулканов, оползни, сели, ураганы, смерчи, бури, природные пожары и др. К ним следует отнести и ЧС, обусловленные космическими явлениями.
Антропогенные ЧС являются следствием ошибочных действий людей, например, диспетчеров поездов, самолетов и т.п.
Биотерроризм — тип терроризма, который осуществляется испусканием или распространением биологических агентов, то есть бактерий, вирусов или токсинов, используя естественные и модифицированные способы доставки.
Биологи́ческое ору́жие — это патогенные микроорганизмы или их споры, вирусы, бактериальные токсины, заражённые животные, а также средства их доставки (ракеты, управляемые снаряды, автоматические аэростаты, авиация), предназначенные для массового поражения живой силы противника, сельскохозяйственных животных, посевов сельскохозяйственных культур, а также порчи некоторых видов военных материалов и снаряжения. Является оружием массового поражения и запрещено согласно Женевскому протоколу 1925 года.