В XVII в. голландский ученый Антони ван Левенгук открыл при помощи собственноручно сделанного микроскопа мир невидимых существ. Но еще долго после этого никому и в голову не приходило связать существование ничтожно малых существ - микробов - с заразными заболеваниями. Знания о болезнях, о причинах эпидемий и мерах борьбы с ними накоплялись медленно и постепенно.
В нашем теле много микробов: в полости рта и носа, в глотке, в кишечнике. Разрушение зубов - результат вредного действия микробов. В кишечнике живет бесчисленное количество микробов. Толстые кишки - рассадник гнилостных бактерий. У новорожденного ребенка в кишечнике еще нет микробов, но через несколько дней в нем появляются бактерии бифидус. Эти бактерии полезны: они вызывают молочнокислое брожение и тем самым защищают кишечник младенца от вредного действия гнилостных микробов. Но с течением времени все же гнилостные микробы проникают в кишечник ребенка и начинают оказывать свое вредное влияние.
По учению русского биолога И. И. Мечникова, гнилостные микробы, живущие в толстых кишках, отравляют нас медленно, но неуклонно, а это способствует преждевременной старости. Яды, выделяемые ими, проникают в ткани организма. Мечников советовал есть простоквашу и таким образом заселять кишечник молочнокислыми бактериями.
В дальнейшем было выяснено, что благотворное действие молочнокислых бактерий, находящихся в простокваше, кратковременно. Они плохо приживаются в кишечнике человека. Значительно лучше приживается ацидофильная палочка, содержащаяся в ацидофилине. Она стойко противостоит в кишечнике гнилостным микробам.
В последние годы было доказано, что среди микробов, живущих в кишечнике, полезны не только молочнокислые бактерии. Некоторые бактерии оказывают благотворное действие на организм, обогащая его витаминами. Обнаружилось это при опытах над коровой, которая получала корм, совершенно лишенный витамина В (см. ст. «»). Корова должна была заболеть, но оставалась здоровой, и в ее молоке количество этого витамина не уменьшалось. Известно, что организм животного не способен сам создавать витамин В. Почему же корова не заболела? Оказалось, что в кишечнике млекопитающих обитают и размножаются микробы, которые образуют витамин В.
1 - «Пигментные» микробы, выделяющие в жидкость (в данном случае в молоко) ярко окрашенные вещества; 2,3 - колонии пигментных микробов под микроскопом; 4 - колонии бактерий и грибков на поверхности питательного студня в чашке Петри; 5 - болезнетворные бактерии вызвали воспаление лица, особенно глаз; 6 - то же лицо после лечения пенициллином; 7 - белые кровяные тельца поглощают бактерий, попавших в организм животного, и уничтожают их; 8 - красные колонии бактерий, выросшие на вареном картофеле. Суеверные люди полагали, что такие пятна - это «кровь Христа». Поэтому и бактерия, образующая такие кровавокрасные колонии, названа «палочкой чудесной крови»; 9 - среди микробов есть теплолюбивые и холодолюбивые. Развитие этих микробов при температуре +10° - верхний ряд, при температуре +25° - средний ряд и при температуре +55° - нижний ряд. В пробирках слева теплолюбивые микробы, окрашенные в фиолетовый цвет. В среднем вертикальном ряду- холодолюбивые микробы, окрашенные в белый цвет. В пробирках справа - окрашенные в красный цвет микробы, растущие при средних температурах.
Таким образом, микробы, населяющие кишечник, могут приносить вред, но могут быть и полезными. Пребывание бактерий в венах, артериях или в других закрытых внутренних полостях организма человека или животного безусловно вредно.
Болезнетворные микробы приспособились к существованию в живой ткани. Проникнув в организм, они начинают там размножаться. Так возникает инфекционное заболевание.
Если болезнь, которая передается от одного человека к другому, вызывает заболевания многих людей, то это уже эпидемия. Массовые инфекционные болезни среди животных называют эпизоотиями, а среди растений - эпифитотиями.
Эпизоотии поражают и рыб. Сельди, лососи болеют чумой, окуни - тифом, карпы - оспой и т. п. В 1932 г. берега ленинградских прудов были усеяны трупами лягушек, погибших от повальной эпизоотии. В 1914-1918 гг. по всей Европе свирепствовала чума раков. Чтобы пресечь заразу, в Финляндии был даже издан закон, запрещавший перевозить живых раков. Все сети и снасти дезинфицировали, и все же в Европе в те годы выжила лишь небольшая часть раков. Болезни рыб, раков, лягушек, хотя и носят устрашающие названия «чума», «оспа», «тиф», ничего общего не имеют с чумой, оспой и тифозными заболеваниями человека и потому для человека не опасны.
1 - молочный цвет воды в этом водоеме вызван взвешенными в ней частицами серы. Со дна водоема выделяется сероводород. Серобактерии окисляют его и превращают в серу; 2 - кристалл минеральной серы, он возник из сероводорода с помощью серобактерий; 3 - при разложении органических веществ без доступа воздуха, как и в этом сосуде, на дне водоемов образуется черный ил; 4 - эта рыба светится потому, что на ее коже поселилось огромное количество микробов, они окисляют особые вещества, и те светятся; 5 - «вечные огни» на крыше храма огнепоклонников. По трубам на крышу идет из трещин земли горючий газ. Он образуется в земле микробами при разложении нефти и других органических веществ; 6 - долгие годы считалось, что тюльпан с пестрыми лепестками - особый сорт. Сейчас известно, что пестрые лепестки у тюльпана - результат вирусного заболевания. Слева - здоровый цветок, справа - больной; 7 - верхушка томатного растения, пораженного тяжелым вирусным заболеванием - столбуром.
Всякая заразная болезнь возникает лишь в том случае, если ее возбудитель проник в организм в значительном количестве. Если в кровь овцы попадет менее 10 000 бацилл сибирской язвы, овца не заболеет. Пчела заражается американским гнильцом, если в нее проникнет не менее 10 000 000 спор возбудителя этой болезни.
Такими кишечными болезнями, как холера, дизентерия, брюшной тиф, человек заражается не только непосредственно от заболевшего. Возбудители этих болезней могут попасть от больного человека тем или иным путем в воду или в пищу. Здоровый человек, потребляя эту воду или пищу, невольно заражает себя. Поэтому в нашей стране проводится строгий врачебный надзор за водой и пищевыми продуктами.
Болезнетворные микробы могут попасть в воду вместе с нечистотами. Некоторые виды микробов - брюшнотифозная палочка, холерный вибрион - попав с нечистотами в текучую воду, плывут вниз по течению и заражают другие районы. Микроб брюшного тифа может сохраняться в загрязненной воде 10 дней, а холерный вибрион - еще дольше. Чем грязнее вода, тем больше в ней микробов. Вдали от населенных мест количество микробов в воде значительно уменьшается. В чистой воде они размножаются не так быстро, а в местах, освещенных солнцем, гибнут.
Солнечный свет губительно действует на многие микроорганизмы и в особенности на бактерии. В прозрачной воде солнечные лучи проникают вглубь и даже там убивают их. На водопроводных станциях, чтобы очистить воду, направляют ее в отстойники и потом пропускают через фильтры, состоящие из гальки и песка. Чтобы уничтожить микробов, воду хлорируют, т. е. подвергают действию газа хлора.
В лабораториях водопроводных станций микробиологи ведут ежедневный контроль воды. Количество микробов в воде после ее специальной обработки резко уменьшается. Так, например, исследование воды в одной из таких лабораторий показало, что в кубическом миллиметре речной воды было 5639 бактерий; после прохождения воды через отстойник в том же объеме было найдено 138 бактерий, а после фильтрования - только 17 бактерий.
Немало забот доставляют санитарным врачам колодцы. Врачи следят, чтобы колодцы не устраивались вблизи свалок нечистот, отхожих мест, скотных дворов. Болезнетворные микробы, вызывающие заболевания человека или животных, могут проникнуть в колодцы через почву. Дождевая вода смывает нечистоты, просачивается в почву и заносит микробов в колодцы, устроенные с нарушением правил санитарии.
В почве холерный вибрион может сохраняться около 25 дней, а брюшнотифозная палочка - до 3 месяцев. Споры бациллы сибирской язвы не гибнут в почве годами. Попав в благоприятные условия, спора быстро превращается в жизнедеятельную бациллу.
Один из самых ядовитых микробов - возбудитель столбняка - гнездится иногда в удобренной почве. Если в рану или царапину вместе с загрязнением попадет несколько бацилл столбняка, то человеку грозит мучительная смерть. Спасти его может только своевременно сделанная противостолбнячная прививка.
Многие почвенные микробы сильно вредят растениям. В некоторых странах Европы от болезнетворных микробов ежегодно пропадает в среднем 10% урожая хлеба, 20% - винограда и 25% - картофеля.
Зимой микробов морозы не уничтожают. Многие из них благополучно перезимовывают в почве, в растениях.
С наступлением тепла на молодые, тянущиеся к солнцу растения набрасываются миллиарды болезнетворных бактерий и грибков, переживших зиму в почве. Для их уничтожения приходится протравливать семена различными ядами, применять массовое опыление посевов ядами с самолетов.
Итак, воздух, почва и вода могут стать источниками массовых заболеваний человека, животных и растений. В распространении некоторых заразных заболеваний принимают участие и многие насекомые. Малярийный комар передает малярию, платяная вошь - сыпной тиф. В зачумленных районах блоха - вестник смерти. Бактерии чумы могут жить в организме блохи до 300 дней. Когда кусает такая блоха, в кровь человека проникают чумные палочки. Таежный энцефалит переносится клещами. Им болеют люди, птицы (чижи, щеглы, зяблики, воробьи), волки, ежи, мыши и многие другие животные. Многие болезни передаются человеку через животных. В районах, где скот болеет туберкулезом или бруцеллезом, возбудители этих заболеваний могут распространиться среди людей через сырое молоко.
Заразные болезни нередко распространяются через различные бытовые предметы. Во время империалистической войны 1914-1918 гг. купцы скупали по дешевке шкуры павшего скота. Из этих шкур выделывались полушубки для армии. Часть шкур была со скота, павшего от сибирской язвы. В результате некоторые солдаты заболели сибирской язвой. В распространении заразных заболеваний может невольно принять участие и сам человек. Больной корью, скарлатиной, дифтерией, туберкулезом, гриппом при малейшей небрежности становится распространителем болезни, выделяя ее возбудителей при кашле или чихании.
Можно заразиться и от здорового человека. Бывает так: человек болел брюшным тифом, выздоровел, но в его организме где-то еще сохранились тифозные бактерии. Время от времени они выделяются наружу, и здоровый человек становится невольным сеятелем заразы - бациллоносителем. Очень часто заразное заболевание проявляется не сразу. Пройдет несколько дней, а иногда и недель, пока болезнь станет явной. В этом инкубационном (скрытом) периоде заболевший также может стать источником заразы.
В истории человеческого общества немало было эпидемий чумы, проказы, холеры, сыпного тифа, оспы. От такой эпидемии иногда вымирало почти все население страны.
Уже давно было замечено, что люди, перенесшие чуму, оспу, сыпной тиф, скарлатину, корь, на многие годы избавлены от повторного заражения. Тот, кто выздоровел после чумы, может безнаказанно ухаживать за чумными больными. Наука установила, что в организме переболевшего возникают особые защитные вещества - образуется иммунитет, т. е. невосприимчивость, к этой болезни.
В конце XVIII в. в Англии проводились прививки оспенной вакцины по методу врача Дженнера. По этому поводу ходило много всяких нелепых слухов о том, что якобы после прививки «коровьей» оспы у людей вырастают рога и т. д. На карикатуре того времени высмеяны эти страхи перед новым методом лечения.
Организм можно заставить производить защитные вещества, не подвергая его заболеванию: для этого достаточно ввести в него мертвых бактерий-возбудителей болезни или живых, но ослабленных. Еще с большим успехом можно использовать для этого микробов, свойства которых искусственным способом изменены. Живые бактерии приносят заболевание и даже смерть, а убитые или преобразованные - спасение. Из убитых или измененных культур микробов - возбудителей холеры, чумы, брюшного тифа, дизентерии, туляремии - приготовляют замечательные защитные препараты - вакцины. Метод применения вакцин был разработан французским ученым Луи Пастером.
Организм приобретает невосприимчивость лишь спустя несколько дней после того, как в него введена вакцина. Но при некоторых заразных заболеваниях необходима немедленная помощь. В Таких случаях применяется лечебная сыворотка. Она изготовляется из крови животного, у которого после введения болезнетворных микробов образуются особые вещества - антитела - подавляющие деятельность возбудителей болезни. Применение лечебных сывороток - своего рода «скорая помощь». Сыворотка начинает действовать уже через несколько часов после введения ее в организм. Например, микробы дифтерии, активно размножаясь в горле заболевшего, могут вызвать удушье. Жизнь человека на волоске. Если вовремя вспрыснуть противодифтерийную сыворотку, то он будет спасен.
Между микробами разных сидов существуют враждебные отношения. Здесь заснят один из эпизодов борьбы микробов. Белое пятнышко на поверхности питательного студня - это колония микробов, выделяющая вещества, вредные для других микробов. Вокруг этого пятнышка- вона смерти. Колонии других микробов выросли лишь на почтительном расстоянии от пятна.
В 1871 - 1872 гг. русские ученые Полотебнов и Манассеин опубликовали исследование о целебных свойствах плесеней. В 1929 г. английский бактериолог Александер Флеминг выделил желтые микроскопические кристаллики из мицелия особой зеленой плесени. Вещество, состоящее из этих кристалликов по имени зеленой плесени пенициллиум, было названо пенициллином. Пенициллин вызывает быстрое заживление гноящихся язв и ран. Пенициллином теперь успешно лечат воспаление легких, осложнения после ранений, различные заболевания домашних животных и даже рыб.
Вещества, защищающие от невидимых «врагов», выделяет не только плесень пенициллиум, но и многие другие микробы. Многие микроорганизмы вырабатывают вещества, угнетающие и даже уничтожающие вредных микробов, не причиняя вреда организму больного. Такие целебные вещества получили общее название антибиотиков.
Возбудитель туберкулеза - палочка Коха доставила немало хлопот его исследователям. Пенициллин на туберкулезную палочку не действует. Палочка Коха защищена воскообразным слоем и недосягаема в организме больного для многих испытанных лечебных средств. Но вот в ряду антибиотиков появились стрептомицин, который убивает микробов туберкулеза, туляремии, бруцеллеза, синтомицин, действующий против дизентерии, биомицин - против многих заразных заболеваний. Чудесная аптечка антибиотиков с каждым годом пополняется.
Ученые изыскивают новые вакцины, антибиотики и другие лечебные средства, еще более действенные, и совершенствуют методы их применения. Советские ученые создали сложную вакцину, которая дает иммунитет против нескольких болезней.
Вакцины, антибиотики и другие лечебные препараты, при всем их благотворном влиянии, все же только защитные средства. Перед обществом и наукой стоит задача добиться, чтобы болезни и эпидемии вообще исчезли. Наша социалистическая страна с каждым годом приближается к этому.