Медицинская паразитология с энтомологией

Основные направления паразитологии

Паразитология подразделяется на общую, медицинскую, ветеринарную и сельскохозяйственную.

Общая паразитология изучает систематику протистов, их анатомию, гистологию, биохимию, физиологию, экологию, специфику циклов развития. Медицинская паразитология изучает вызываемые ими инвазии человека; ветеринарная – болезни домашних и промысловых животных; сельскохозяйственная – болезни растений.

Определение, основные свойства и общая систематика паразитов

Первоначально паразитов объединили в совершенно изолированную группу. Для их включения в общую систематику живых организмов потребовалось изучить способ их питания. Выявили, что все они питаются за счет других живых организмов, вследствие чего их и отнесли к паразитам. Затем такое определение было дополнено тем, что паразиты, питаясь за счет другого организма, наносят ему вред. Организм, обеспечивающий паразитов питанием и постоянным или временным местом обитания, назвали хозяином.

Среди паразитов имеются постоянные и временные организмы.

Постоянные паразиты всю свою жизнь, на всех стадиях развития обитают на теле или в теле хозяина. Вне хозяина они существовать не могут. К постоянным паразитам относятся эктопаразиты – вши, клещи\ к ним же относятся и паразиты, проходящие цикл развития со сменой хозяев, например плазмодии малярии.

Временные паразиты связаны с хозяином лишь в период приема пищи и большую часть своей жизни проводят вне хозяина. Это, например, питающиеся кровью комары, слепни.

Паразиты максимально приспособлены к своим хозяевам и особым условиям существования. Принято выделять две основные группы приспособлений – морфологические и физиологические адаптации.

К морфологическим адаптациям относятся сложно устроенные органы фиксации (присоски, крючья, присасывательные щели); специфическая покровная ткань, например кутикула у нематод; упрощенное строение нервной системы, необыкновенно сложное строение пищеварительной системы, способствующее поглощению больших объемов пищи (клещи), или, наоборот, ее редукция при развитой способности к поглощению поверхностью тела (плоские черви); редукция органов зрения (клещи), гермафродитизм (плоские черви).

К физиологическим адаптациям паразитов относят максимальное развитие половой системы, гиперпродукцию выделяемых яиц, усложнение жизненных циклов (всех фаз развития, начиная от яйца и кончая половозрелостью).

Организм, в котором паразиты достигают половой зрелости и размножаются половым путем, называется окончательным или дефинитивным хозяином.

Организм, в котором обитают личиночные фазы паразитов или организмы, в которых паразиты размножаются бесполым путем, называют промежуточными хозяевами. У некоторых паразитов имеются один или несколько дополнительных промежуточных хозяев.

Паразитов подразделяют на зоопаразитов, паразитирующих на животных, это, например, многие протесты, гельминты, паукообразные, насекомые, и фитопаразитов, обитающих на растениях, например грибы и нематоды.

По месту обитания в организме хозяина паразитов делят на наружных, или эктопаразитов, и внутренних, или эндопаразитов.

К эктопаразитам относятся кровососущие насекомые.

Эндопаразиты живут в тканях, внутренних органах и полостях тела хозяина. В зависимости от их локализации в организме хозяев среди эндопаразитов различают интрадермальных, или внутрикожных (например, чесоточный зудень); тканевых (личинки трихины, финны цестод); полостных (некоторые гельминты); эндопаразитов органов (амебы, некоторые жгутиковые, гельминты); целлюлярных, или внутриклеточных (токсоплазмы, лейшмании); эндоглобулярных – обитающих в кровяных пластинках (тромбоцитах); эндопаразитов плазмы (филярии, жгутиковые) и форменных элементов крови (малярийный плазмодий).

Продолжительность контакта паразитов с хозяином различна – от нескольких минут до нескольких дней, месяцев и лет. Многие виды иксодовых клещей в течение своей жизни питаются кровью хозяина в фазах личинки, нимфы и самки, каждый раз оставаясь на хозяине по несколько дней. Некоторые виды паразитов обитают вблизи хозяина (в гнезде, логове), причем в ряде случаев за счет хозяина питаются только взрослые особи, например блохи. На протяжении всех фаз развития за счет хозяина кормятся аргасовые клещи, клопы и др.

При этом необходимо отличать паразитов от ложнопаразитов, или псевдопаразитов.

Ложнопаразитами называют такие свободноживущие формы, которые, попадая случайно в организм человека или животного, могут какое-то время жить в нем и питаться за его счет (например, личинки сырной мухи). Они могут быть истинными и мнимыми. В отличие от истинных, мнимые ложнопаразиты обнаруживаются в фекалиях хозяина, куда попадают извне.

Если паразит развивается в организме неспецифического хозяина, куда попадает случайно, то его называют ксенопаразитом. Например, при случайном попадании в организм человека личинок крысиного цепня в кишечнике возможно развитие ленточной (половозрелой) формы паразита.

Ряд паразитов, называемых гетер оксенными, могут паразитировать у представителей нескольких видов животных, иначе говоря, имеют широкий круг хозяев. Так, например, самки комаров пьют кровь не только у человека и различных млекопитающих, но и у птиц.

Паразиты, живущие за счет представителей одного вида хозяев (головная вошь у человека), именуются моноксенными или специфичными. Моноксенные паразиты не могут паразитировать на других, даже близких, видах животных или растений.

Заражение хозяина паразитами, принадлежащими к протестам, гельминтам, клещам и насекомым, может происходить различными путями: алиментарным, т. е. путем заглатывания яиц или личинок гельминтов с немытыми овощами и фруктами, а также с мясом крупного рогатого скота, свиней или других промежуточных хозяев паразитов; при питье воды из водоемов, где могут находиться личинки паразитов (кровяные сосальщики, или шистосомы, возбудители дракункулеза); через кожные покровы (чесоточный зудень, личинки анкилостомид); через плаценту (токсоплазма, трипаносома); через кровь при укусе кровососущих членистоногих переносчиков (комар рода Anopheles).

Источником (резервуаром) паразитарных болезней (инвазий) является окончательный хозяин паразита (например, комар Anopheles), в котором происходит цикл полового развития малярийного плазмодия, или промежуточный хозяин (мошки, комары). Для своего хозяина паразиты всегда являются чужеродными организмами, действующими на него своими секретами, экскретами, другими токсическими веществами и аллергенами, вызывающими общее ослабление организма хозяина и повышение восприимчивости к другим заболеваниям.

Общая характеристика паразитарных болезней

Болезни, вызываемые патогенными протестами (около 20 видов), называют протозоозами; гельминтами (около 200 видов) – гельминтозами, среди которых выделяют трематодозы, нематодозы, цестодозы; мухами – миазы; клещами – акариозы. Иногда акариозы и энтомозы объединяют в так называемые арахноэнтомозы.

Многие паразитарные болезни связаны с территориями, природные факторы которых отвечают экологическим требованиям возбудителей этих болезней.

Природные факторы могут быть как биотическими (достаточная распространенность животных – хозяев возбудителей), так и абиотическими (температура, влажность, характер почвы). Правда, распространенность паразитарных болезней в пределах этих территорий зависит также от социально-экономических факторов (условия труда и быта людей, их культура, уровень развития здравоохранения). Распространение некоторых паразитарных болезней полностью определяется условиями быта людей и соблюдением ими правил гигиены. Это паразитарные болезни, передающиеся преимущественно контактно-бытовым путем (энтеробиоз, гименолепидоз).

Особое место в систематике паразитарных болезней занимают дерматозы, под которыми понимают группу поражений кожи, вызванных животными-паразитами. Среди них выделяют две подгруппы: эктопаразитов, паразитирующих на поверхности кожи (вши, блохи), и внутрикожных паразитов, внедряющихся в толщу кожи или под кожу и проходящих там свой цикл развития (чесоточный клещ, личинки некоторых червей и мух).

Паразитарные дерматозы, таким образом, бывают поверхностными (эпизоозы), с локализацией патологического процесса в эпидермисе – дерматофилиазы, и глубокими (дерматозозы) – с поражением дермы и, нередко, подкожной клетчатки, что наблюдается при дракункулезе, лейшманиозе, миазах, филяриатозах, цистицеркозе, чесотке, вшивости.

В зависимости от возбудителя и степени поражения кожи клинические проявления паразитарных дерматозов весьма разнообразны (эритема, отек, бугорки, пузыри, узлы, изъязвления) и сопровождаются неприятными субъективными ощущениями (зуд, жжение, боль). В результате сенсибилизации организма продуктами жизнедеятельности паразитов возможны аллергические высыпания, эозинофилия, явления интоксикации (слабость, головная боль, тошнота, рвота, адинамия, судороги).

Лечение, прогноз и профилактика зависят от вида паразитарного дерматоза.

Профилактические и противоэпидемические мероприятия

К профилактическим мероприятиям относятся:

♦ охрана окружающей среды (почвы, водоисточников) от загрязнения испражнениями людей и животных;

♦ благоустройство населенных мест (строительство канализации, водопровода и др.);

♦ санитарный надзор за территорией и водоснабжением населенных мест, за производством, транспортировкой и торговлей пищевыми продуктами;

♦ ветеринарно-санитарный надзор на бойнях, мясокомбинатах, рынках, в животноводческих хозяйствах;

♦ выявление и санация носителей возбудителей паразитарных болезней;

♦ при необходимости – защита людей от нападения членистоногих; санитарная пропаганда знаний по личной профилактике паразитарных болезней.

К противоэпидемическим мероприятиям относятся:

♦ активное выявление больных и носителей возбудителей инвазий;

♦ учет и лечение бальных;

♦ при необходимости госпитализация, диспансерное наблюдение после лечения;

♦ обезвреживание или уничтожение (по показаниям) животных – источников инвазии (грызунов, собак);

♦ широкий круг санитарно-профилактических мер в населенных пунктах.

Методы диагностики паразитарных болезней

В лабораторной диагностике используют макроскопические, микроскопические и иммунологические методы исследования.

С помощью макроскопических методов удается обнаружить паразитов на наружных покровах или в фекалиях больного.

Микроскопическими исследованиями выявляют паразитов в мазках крови, тканевой жидкости, кусочках мышц, полученных с помощью биопсии, а также в экскретах (мокроте, фекалиях).

Среди иммунологических методов в диагностике протозойних болезней и гельминтозов чаще всего используют серологические и аллергические реакции.

Микроскопы и способы микроскопии

В паразитологических исследованиях применяются методы оптической и электронной микроскопии с помощью световых и электронных микроскопов.

Световой микроскоп. Оптический прибор, позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза.

Разрешающая способность микроскопа дает раздельное изображение двух близких друг другу линий. Невооруженный человеческий глаз имеет разрешающую способность около 1/10 мм или 100 мкм. Лучший световой микроскоп примерно в 500 раз улучшает возможность человеческого глаза, т. е. его разрешающая способность составляет около 0,2 мкм или 200 нм.

В лабораториях обычно используют световые микроскопы, на которых микропрепараты рассматриваются с использованием естественного или искусственного света. Наиболее распространены световые биологические микроскопы: БИОЛАМ, МИКМЕД, МБР (микроскоп биологический рабочий).

В микроскопе выделяют две системы: оптическую и механическую.

К оптической системе относят объективы, окуляры и осветительное устройство (конденсор с диафрагмой и светофильтром, зеркало или электроосветитель).

Объектив – одна из важнейших частей микроскопа, поскольку он определяет полезное увеличение объекта. Объектив состоит из металлического цилиндра с вмонтированными в него линзами, число которых может быть различным. Увеличение объектива обозначено на нем цифрами. В учебных целях используют сухие объективы х8, х40 и иммерсионный объектив х90. Качество объектива определяет его разрешающая способность.

Окуляр устроен намного проще объектива. Он состоит из 2–3 линз, вмонтированных в металлический цилиндр. Между линзами расположена постоянная диафрагма, определяющая границы поля зрения. Нижняя линза фокусирует изображение объекта, построенное объективом в плоскости диафрагмы, а верхняя служит непосредственно для наблюдения.

Увеличение окуляров обозначено на них цифрами: х7, х10, х15. Окуляры не выявляют новых деталей строения, объекта. Таким образом, окуляр, подобно лупе, дает прямое, мнимое, увеличенное изображение наблюдаемого объекта, построенное объективом.

Для определения общего увеличения микроскопа следует умножить увеличение объектива на увеличение окуляра.

Осветительное устройство состоит из зеркала или электроосветителя, конденсора с ирисовой диафрагмой и светофильтром, расположенных под предметным столиком. Они предназначены для освещения объекта пучком света.

Зеркало служит для направления света через конденсор и отверстие предметного столика на объект. Оно имеет две поверхности: плоскую и вогнутую. В лабораториях с рассеянным светом используют вогнутое зеркало.

Электроосветитель устанавливается под конденсором в гнездо подставки.

Конденсор состоит из 2–3 линз, вставленных в металлический цилиндр. При его подъеме или опускании с помощью специального винта соответственно конденсируется или рассеивается свет, падающий от зеркала на объект.

Ирисовая диафрагма расположена между зеркалом и конденсором. Она служит для изменения диаметра светового потока, направляемого зеркалом через конденсор на объект, в соответствии с диаметром фронтальной линзы объектива, и состоит из тонких металлических пластинок. С помощью рычажка их можно то соединять, полностью закрыв нижнюю линзу конденсора, то разводить, увеличивая поток света.

Кольцо с матовым стеклом, или светофильтром, уменьшает освещенность объекта. Оно расположено под диафрагмой и передвигается в горизонтальной плоскости.

Механическая система микроскопа состоит из подставки, коробки с микрометренным механизмом и микрометренным винтом, тубуса, тубусодержателя, револьвера, винта грубой наводки, предметного столика, кронштейна конденсора, винта перемещения конденсора.

Подставка – это основание микроскопа.

Коробка с микрометренным механизмом, построенным на принципе взаимодействующих шестерен, прикреплена к подставке неподвижно.

Микровинт служит для незначительного перемещения тубу-содержателя, а, следовательно, и объектива, на расстояния, измеряемые микрометрами. Полный оборот микрометренного винта передвигает тубусодержатель на 100 мкм, а поворот на одно деление опускает или поднимает тубусодержатель на 2 мкм. Во избежание порчи микрометренного механизма разрешается вращать микровинт в одну сторону не более чем на половину оборота.

Тубус, или трубка – цилиндр, в который сверху вставляют окуляры. Тубус подвижно соединен с головкой тубусодержателя, его фиксируют стопорным винтом в определенном положении. Ослабив стопорный винт, тубус можно снять.

Тубусодержатель несет тубус и револьвер.

Револьвер предназначен для быстрой смены объективов, которые ввинчиваются в его гнезда. Центрированное положение объектива обеспечивает защелка, расположенная внутри револьвера.

Винт грубой наводки используют для значительного перемещения тубусодержателя, а следовательно, и объектива, с целью фокусировки объекта при малом увеличении.

Предметный столик предназначен для расположения на нем препарата. В середине столика имеется круглое отверстие, в которое входит фронтальная линза конденсора. На столике есть две пружинистые клеммы-зажимы, закрепляющие препарат.

Кронштейн конденсора подвижно присоединен к коробке микрометренного механизма. Его можно поднять или опустить с помощью винта, который вращает зубчатое колесо, входящее в пазы рейки с гребенчатой нарезкой.

При микроскопии иммерсионным объективом (от позднелат. immersio – погружение) с увеличением х90 обязательным условием является его погружение в кедровое, персиковое или (при их отсутствии) в вазелиновое масло, так как показатели преломления света у них близки предметному стеклу, на котором делают препараты (мазки). В этом случае падающий на препарат пучок света не рассеивается и, не меняя своего направления, попадает в иммерсионный объектив. Разрешающая способность иммерсионного микроскопа находится в пределах 0,2 мкм при максимальном увеличении объекта, которое может достигать 1350.

При использовании иммерсионного объектива вначале центрируют оптическую часть микроскопа. Если тубус микроскопа раздвижной, то его устанавливают на длину 160 мм, затем поднимают конденсор до уровня предметного столика, открывают диафрагму, устанавливают объектив х8 и с помощью плского зеркала освещают поле зрения. На предметное стекло с окрашенным препаратом наносят каплю масла, в которую под контролем зрения осторожно погружают объектив, затем, постепенно поднимая тубус и глядя в окуляр, вначале макро-, а потом микровинтом добиваются четкого изображения объекта. Закончив работу, поднимают тубус, снимают препарат, с фронтальной линзы объектива салфеткой удаляют масло и, отведя тубус в сторону, опускают к предметному столику.

Люминесцентная микроскопия. Метод основан на способности некоторых клеток и красителей светиться при попадании на них ультрафиолетовых и других коротковолновых лучей света. Люминесцентные микроскопы представляют собой обычные световые микроскопы, снабженные ярким источником света и набором светофильтров, которые выделяют коротковолновую часть спектра, возбуждающую люминесценцию. Между зеркалом микроскопа и источником света устанавливается сине-фиолетовый светофильтр (УФС-3, ФС-1 и пр.). На окуляр надевают желтый светофильтр (ЖС-3 или ЖС-18).

Различают собственную (первичную) и наведенную (вторичную) флюоресценцию. Так как большая часть протистов не обладает собственной флюоресценцией, то они обрабатываются красителями, способными флюоресцировать (вторичная люминесценция).

Люминесцентная микроскопия отличается целым рядом преимуществ: дает цветное изображение и значительную контрастность; позволяет обнаружить живые и погибшие микроорганизмы; прозрачные и непрозрачные объекты; установить локализацию паразитов в пораженных клетках организма.

Электронная микроскопия. При электронной микроскопии вместо света используется поток электронов в безвоздушной среде, на пути которых находится анод. Источником электронов является электронная пушка (вольфрамовая проволока, разогреваемая до 2500–2900 °C). Оптические линзы заменены электромагнитами. Между вольфрамовой нитью и анодом возникает электрическое поле в 30 000 -50 000 В, что сообщает электронам большую скорость, и они, проходя через отверстие в аноде, попадают в первую электромагнитную линзу (конденсор).

Электронные лучи по выходе из конденсора собираются в плоскости исследуемого объекта. Они отклоняются под разными углами за счет различной толщины и плотности препарата и попадают в объективную электромагнитную линзу, снабженную диафрагмой.

Электроны, мало отклонившиеся при встрече с объектом, проходят через диафрагму, а отклонившиеся под большим углом, задерживаются, благодаря чему обеспечивается контрастность изображения.

Линза объектива дает промежуточное увеличение изображения, которое рассматривается через смотровое окно.

Проекционная линза может увеличивать изображение во много раз, оно проецируется на флюоресцирующий экран и фотографируется.

В зависимости от целей исследования используют мощность от 20 до 100 000 Вт. Разрешающая способность электронных микроскопов равна 3–4 ангстрема (10 Å = 1 нм). Для биологических объектов разрешение обычно составляет 1–2 нм.

В электронном микроскопе протисты и гельминты идентифицируют по тонким деталям их ультраструктуры: получают микрофотографии. Для этого содержащий их материал наносят на электронно-микроскопические сеточки, покрытые формваровой пленкой, и паразитов контрастируют 1 %-ным уранилацетатом и лимонно-кислым свинцом. Покрывая протистов и гельминты, эти вещества создают вокруг них темный фон, а проникая вглубь между структурными компонентами, способствуют выявлению деталей их структуры. Конфигурация паразитов отчетливо отпечатывается на матрицах-репликах высохших пленок пластмассы, раствором которых они заливаются.

Диагностика протозойных болезней основана, главным образом, на глубоком знании морфологической структуры патогенных протистов, способах приготовления, фиксации и окраски мазков-препаратов. Результаты микроскопии в значительной степени зависят от выбора патологического материала, его характера, времени взятия от начала заболевания, срока исследования от момента его получения.