ОБЩАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ПРОТОЗООЛОГИЯ

Наука о паразитических простейших, вызывающих заболевания человека,

называют медицинской протозоологией.

ТИП ПРОСТЕЙШИЕ (PROTOZOA)

К типу Простейших относят более 30 000 видов. Простейшие широко распространены на нашей планете. Они обитают в самых различных средах – в морях, океанах, пресных водах и почве. Многие простейшие приспособились к паразитированию внутри клеток, в крови и тканевой жидкости человека и животных. Клетка простейших - самостоятельная особь, выполняющая все функции целостного организма - состоит из цитоплазмы и одного или нескольких ядер и покрыта оболочкой. Части тела простейших, выполняющие различные функции, называют органеллами. Клетка простейших имеет те же органеллы общего назначения, что и клетки тела многоклеточного организма: рибосомы, комплекс Гольджи, митохондрии и др. У простейших есть органеллы передвижения, питания, защиты, выделения, осморегуляции и др.

Органеллы передвижения могут быть временными (ложноножки или псевдоподии) и постоянными (жгутики и реснички) образованиями.

Ложноножки (псевдоподии) - временные выросты цитоплазмы, разнообразные по форме и размеру.

Жгутики - постоянные органеллы, имеющие вид длинных и тонких нитей цитоплазмы, начинающиеся обычно на переднем конце тела. Число жгутиков невелико: 1 - 2 , реже 4 - 8 .

Реснички - многочисленные короткие выросты цитоплазмы, расположенные по всей поверхности тела.

Цитоплазма простейших распадается на два слоя: наружный, более светлый и плотный, называемый эктоплазмой; и внутренний, содержащий многочисленные включения, называемый эндоплазмой. Цитоплазма ограничена наружной мембраной, которая может увеличивать толщину и плотность наружного слоя, образуя пелликулу, или более прочную кутикулу.

По типу ассимиляции большинство простейших можно отнести к гетеротрофным организмам. Но среди свободноживущих есть аутотрофные (вольвокс) и миксотрофные (эвглена зеленая) организмы.

Простейшие могут питаться частицами твердой пищи и иметь органеллы для их захвата, заглатывания и переваривания. У таких простейших (трихомонада) есть специальное ротовое отверстие - клеточный рот, у некоторых, кроме того, есть клеточная глотка (инфузории), у других пища поступает в любом месте тела (класс саркодовые - амеба).

Для переваривания пищи служит пищеварительная вакуоль, представляющая собой каплю жидкости, содержащую пищеварительные ферменты. Жидкость окружает пищевую частицу и вместе с ней начинает передвигаться по клетке. В процессе перемещения пищеварительной вакуоли пища переваривается под

действием ферментов и всасывается в окружающую цитоплазму. После того, как переваренная пища всосалась, пищеварительная вакуоль вместе с непереваренными остатками выбрасывается наружу в любой части тела амебы. У некоторых простейших (инфузорий) для этого имеется специальное отверстие - порошица. Если в тело одновременно поступают несколько пищевых частиц, образуется соответствующее число вакуолей. Паразитические формы простейших, в основном, питаются осмотически, всасывая пищу всей поверхностью тела.

Некоторые представители простейших имеют хроматофоры, содержащие хлорофилл. Эти формы способны на свету осуществлять фотосинтез (вольвокс). Есть виды (эвглена зеленая), совмещающие оба типа

ассимиляции - автотрофную (в присутствии света) и гетеротрофную (в темноте). Это миксотрофные организмы. Органеллы выделения представлены выделительной (пульсирующей) вакуолью. Это небольшой пузырек жидкости, который периодически сокращается, выбрасывая жидкость наружу и вновь наполняется. У некоторых простейших (инфузории) помимо вакуолей имеются расположенные венчиком 5 - 7 приводящих каналов. Наполнение и сжатие вакуолей происходит через правильные промежутки времени, ритмически. Через сократительные вакуоли удаляются излишки воды и жидкие продукты диссимиляции. Благодаря сократительным вакуолям осмотическое давление поддерживается на одном и том же уровне. Таким образом, сократительная вакуоль играет роль органеллы выделения, дыхания и осморегуляции.

Многие простейшие имеют органеллы защиты (трихоцисты) - инфузории, чувствительные (стигмы) - эвглена, опорные образования (аксостиль) - лямблии.

Явления раздражимости у простейших проявляются в виде таксисов. Они представляют собой движения, направленные либо в сторону раздражителя (положительный таксис), либо от него (отрицательный таксис). Простейшим, как и всем живым организмам, свойственно размножение.

Существует две основные формы размножения простейших: бесполая и половая. В основе того и другого размножения лежит процесс деления клетки.

При бесполом размножении происходит митотическое деление ядра вегетативной (материнской) особи на две равные части, с образованием двух дочерних ядер, или множественное деление - шизогония, при котором ядро материнской особи дает начало нескольким дочерним ядрам, затем тело распадается на соответствующее число дочерних клеток (особей). Время от времени в жизненном цикле некоторых простейших происходит половой процесс, называемый конъюгацией (инфузории) или копуляцией Половой процесс сводится к слиянию двух генеративных (половых) ядер, прошедших стадию редукционного деления, содержащих гаплоидный набор хромосом, и образованию зиготы, дающей начало новому поколению. У многих видов простейших происходит чередование форм размножения. Образуются сложные циклы развития.

Жизненный цикл - ряд следующих друг за другом стадий, которые в существовании данного вида повторяются с определенной закономерностью. Цикл развития связан с размножением и условиями обитания. Цикл развития начинается с зиготы, затем следует бесполое размножение, далее формируются половые особи. В результате полового процесса образуется зигота. У большинства простейших, особенно у паразитических форм, происходит при этом переход из одной среды обитания в другую. Сложный цикл развития имеют, например, представители класса споровиков (малярийный плазмодий).При неблагоприятных условиях (понижение или повышение температуры, высыхание и т.д.) простейшие перестают питаться, теряют органеллы движения, округляются и покрываются толстой оболочкой Такая стадия получила название цисты, а процесс превращения в цисту - инцистирования. В состоянии цисты простейшие сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени даже при неблагоприятных условиях. Когда условия становятся благоприятными оболочка цисты растворяется, возобновляется движение, питание, и циста превращается в вегетативную форму. Циста - пассивная стадия в жизненном цикле простейших, а вегетативная форм - активная.

Класс саркодовые (sarcodina)

Саркодовые насчитывают около 10 000 видов и имеют наиболее примитивную организацию. Обитают в морях, пресных водоемах и могут вызывать заболевания человека. Представителем класса Саркодовых может быть амеба протей, обитающая в прудах и канавах с илистым дном. Тело амебы достигает размера 0,2 - 0,7 мм – одна из крупных свободноживущих форм. Наблюдая под микроскопом за живой амебой, видно, что тело ее покрыто тонкой цитоплазматической мембраной, за которой идет слой прозрачной плотной эктоплазмы. Далее располагается полужидкая эндоплазма, составляющая основную массу амебы. В цитоплазме есть ядро. Цитоплазма находится в непрерывном движении, в результате которого возникают цитоплазматические выросты - ложноножки или псевдоподии. Псевдоподии служат не только для движения, но и для поглощения частиц пищи.

Амеба охватывает пищевые частицы (одноклеточные водоросли, клетки бактерий, мелких простейших и др.) ложноножками и втягивает их внутрь тела, где образуются пищеварительные вакуоли. В них, благодаря ферментам, происходит переваривание пищи. Поглощение пищи при участии псевдоподий называется фагоцитозом. Жидкости поступают пиноцитозом. Вакуоли с непереваренными остатками подходят к поверхности тела и выбрасываются наружу. Кроме пищеварительных вакуолей в цитоплазме амебы протея отчетливо виден светлый пузырек, который периодически то появляется, то исчезает. Это сократительная или пульсирующая вакуоль. Промежуток между двумя пульсациями равен 1 - 5 минутам. функция сократительной вакуоли - регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. Вода из окружающей среды поступает в тело амебы осмотически через наружную мембрану. Концентрация веществ в теле амебы выше, чем пресной воде. Это создает разность осмотического давления внутри и вне тела простейшего. Сократительная вакуоль периодически удаляет избыток воды из тела амебы. Кроме осморегуляторной функции сократительная вакуоль выполняет выделительную функцию, выводя вместе с водой в окружающую среду продукты обмена. В основном выделение осуществляется через наружную мембрану. Сократительная вакуоль принимает участие в дыхании, так как в воде находится растворенный кислород. Размножается амеба бесполым путем - делением на два. При этом сначала втягиваются псевдоподии и амеба округляется. Затем происходит деление ядра митозом и на теле амебы появляется перетяжка, которая перешнуровывает тело на две равные половины, в каждую отходит по одному ядру. При наступлении неблагоприятных условий амеба инцистируется.

Амеба дизентерийная (entamoeba hystolitica)

Некоторые виды амеб приспособлены к паразитическому образу жизни в

кишечнике позвоночных и беспозвоночных животных. В толстом кишечнике человека паразитируют 6 видов амеб. Пять видов обитают в просвете кишечника, питаются бактериями и не оказывают патогенных влияний на организм человека. Один вид - дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica,) - при определенных условиях может вызвать тяжелое заболевание - амебиаз (амебная дизентерия). Это заболевание встречается чаще всего в районах с жарким и теплым климатом. Дизентерийная амеба в организм человека попадает на стадии цисты. Заражение происходит через немытые овощи, фрукты, некипяченную воду. Оболочка цисты растворяется в толстом кишечнике под действием ферментов.

Четыре вегетативные малые формы выходят в просвет кишечника. Их размеры от 7до 15 мкм. Амебы питаются бактериями и грибками, переваривая их в вакуолях, и ненаносят вреда здоровью человека. После нескольких циклов бесполого размножения малые просветные формы могут превратиться в цисты. Перед инцистированием амебы округляются, перестают питаться и двигаться, образуя предцистные формы. Зрелая инвазионная циста содержит четыре ядра и цитоплазму. Размеры цист - 10 - 15 мкм. Люди, в кишечнике которых есть эти формы, способны выделять их во внешнюю среду годами. Таких людей называют цистоносителями. Возникновению заболевания способствуют бактерии определенного вида, попадающие в кишечник человека с пищей. Бактерии подготавливают слизистую оболочку кишечника к проникновению амеб. Вегетативные малые формы амеб внедряются в стенки кишечника, поселяясь между ворсинками, интенсивно размножаются, превращаясь в тканевые формы. С помощью протеолитических ферментов они разрушают кишечный эпителий, вызывая язвенные поражения кишечника, способствуя возникновению кровотечений. Болезнь сопровождается кровавым поносом. Чаще всего поражаются слепая и сигмовидная кишки. Оставшиеся в просвете кишечника амебы начинают питаться эритроцитами, увеличиваются в размерах до 45 мкм и превращаются в крупные вегетативные формы. Эти формы амебы имеют широкие и тупые псевдоподии и способны передвигаться. С током крови амебы могут попасть в печень, легкие, мозг и другие органы и вызвать абсцессы. Проникновение амеб сквозь стенку кишечника приводит к прободению и перитониту. При лечении крупные вегетативные формы снова превращаются в малые, которые инцистируются. Больной выздоравливает или заболевание переходит в хроническую форму. Лабораторную диагностику амебиаза проводят путем нахождения в фекалиях крупных вегетативных форм, содержащих эритроциты. При хронической форме и цистоносительстве в фекалиях обнаруживают 4 - ядерные цисты. Профилактика амебиаза предполагает мытье овощей, фруктов, питье кипяченой воды, соблюдение правил личной гигиены, а также выявление больных и цистоносителей. Кроме дизентерийной амебы в просвете толстого кишечника человека очень часто может обитать непатогенная кишечная амеба (Entamoeba coli,). Она также образует малую и крупную вегетативные формы. Цитоплазма амебы не имеет резкой границы между эктоплазмой и эндоплазмой. Есть много вакуолей. Питается амеба бактериями и грибками, но не заглатывает эритроциты. Образует много мелких псевдоподий, но почти не двигается. Ядро богаче хроматином по сравнению с ядром дизентерийной амебы. Циста диаметром 14 - 26 мкм имеет 8 ядер. В центре видна светлая крупная гликогеновая вакуоль.

РОТОВАЯ АМЕБА (ENTAMOEBA GINGIVALIS)

В полости рта у человека часто встречается ротовая амеба. Вегетативная форма имеет величину от 5 до 30 мкм. Цитоплазма содержит большое количество пищеварительных вакуолей. Питается бактериями, лейкоцитами. Цисты не обнаружены. В литературе описаны случаи возникновения острого менингита со смертельным исходом, вызванные инвазией свободноживущей амебы (Acanthamoeba). Эти амебы могли попасть в носоглотку человека при купании в пресных водоемах за несколько дней до начала заболевания. Свободноживущие амебы по ходу обонятельных нервов проникли в мозг и поразили его.

КЛАСС ЖГУТИКОНОСЦЫ (FLAGELLATA)

К типу Простейших относится класс Жгутиконосцев, насчитывающий 6000 - 8000 видов. Органеллами передвижения служат жгутики. Их может быть от 1 до 8. Тело покрыто пелликулой, и поэтому они имеют постоянную форму. Среди Жгутиконосцев встречаются формы, соединяющие в себе признаки животных и растительных организмов, то есть организмы как с автотрофным, так и гетеротрофным типом ассимиляции. Например, эвглена зеленая, подобно растениям, содержит хлорофилл и обладает способностью к фотосинтезу. При отсутствии света эвглена способна поглощать готовые органические вещества. Среди Жгутиконосцев встречаются колониальные формы, имеющие сложное строение и рассматривающиеся как переходные формы от одноклеточных к многоклеточным организмам. Жгутиконосцы обитают как в морских, так и в пресных водоемах. Многие Жгутиконосцы паразитируют в организме животных и человека. Средой обитания паразитических форм может быть жидкая часть (плазма) крови, спинномозговая жидкость, кишечник, кожа, мочеполовая система.