Эпидемиология туберкулеза

В. И. Петренко, B. Ф. Москаленко, Ю. И. Фещенко, Н. Н. Савула, C. С. Солдатченко

Для рационального использования современных методов борьбы с этим тяжелым недугом важно иметь четкое представление об эпидемиологическом факторе туберкулеза, его эпидемиологии, клинических признаках (симптомах) с целью целесообразности проведения тех или иных мероприятий.

Эпидемиология — это фундаментальная наука, на которую опираются профилактическая медицина и социальная здравоохранение. Знание эпидемиологии туберкулеза является базой для внедрения успешной Национальной программы борьбы с этим заболеванием, еще базируется на патогенезе туберкулеза, начиная с момента заражения и до выздоровления или смерти индивидуума.

• Этапы патогенеза туберкулеза
• Что влияет на подверженность инфекции
• Возбудители туберкулеза
• Исследования Р. Рили путей передачи туберкулеза
• Характеристика контагиозного пациента
• Циркуляция воздуха и вентиляция
• Иммунный ответ макроорганизма
• Передача инфекции M. bovis

Этапы патогенеза туберкулеза

Выделяют несколько основных этапов патогенеза туберкулеза:

• заражение (контакт с микобактерией туберкулеза),
• начало и течение инфекционного процесса,
• развитие заболевания,
• смерть больного.

Инфицированность обусловлена ​​контактом с потенциально заразным больным туберкулезом. После контакта человека с МБТ в действие вступают факторы, определяющие риск инфицирования, затем факторы риска, определяющие вероятность развития заболевания у данного человека, и далее факторы риска, определяющие вероятность смерти от туберкулеза.

Для понимания динамики туберкулезного процесса в обществе выделяют три типа эпидемиологическим вопросам. Эти вопросы содержат этиологической (аналитическую), описательную и прогностическую эпидемиологии.

Главными факторами, определяющими риск контакта с микобактериями туберкулеза, являются:

• количество заразных больных в обществе;
• длительность контагиозного периода:
• количество и характер контактов между заразным больным и восприимчивыми лицами за единицу времени контагиозности.

Риск контакта больше при длительном, чем при коротком контактном периоде. На момент обнаружения МБТ в мокроте больного, доля инфицированных контактных лиц составляет лишь 30-40%. Поэтому остается большое количество людей, которые восприимчивы к новой инфекции и будут инфицированы, если больному не будет поставлен диагноз и назначено адекватную химиотерапию. Под неадекватной химиотерапией понимают неправильное назначение противотуберкулезных препаратов или недостаточные их дозы; терапия становится также неадекватной вследствие развития устойчивости МБТ против антимикобактериальных препаратов или когда пациенты принимают назначенные им лекарства нерегулярно или на свое усмотрение.

Количество и характер контактов между больным и окружающими может колебаться зависящее от особенности поведения и возможностей его взаимодействия в обществе. Очевидными факторами при этом являются плотность населения, численность семьи, разница в климатических условиях, возраст и пол источников инфекции.

Плотность населения значительно отличается в разных странах и на территории каждой страны. Условия проживания и количество людей, которые совместно находятся в жилье, существенное влияние на риск контактов с МБТ, если в этом же доме или в квартире проживает больной туберкулезом. Количество возможных контактов больного за единицу времени и сельской местности может быть значительно меньше, чем в условиях города.

Численность семьи. В течение прошлого века численность семьи в промышленно развитых странах и в Украине значительно уменьшилось.

Большое значение приобретает семейный быт, а именно: условия размещения членов семьи для сна и распределение обязанностей по уходу за ребенком, разница в климатических условиях. В теплом климате общения между людьми чаще происходит на открытом воздухе, чем в холодном климате, как, например, в странах Северной Европы, России, для которых характерна продолжительная холодная зима.

Микобактерии туберкулеза, которые выделяют больные не в помещении, быстро рассеиваются в окружающей среде и под воздействием ультрафиолетовых лучей солнечного света вскоре погибают. А микобактерии, находящиеся в закрытом, плохо проветриваемом помещении, могут длительное время сохранять жизнеспособность и способствовать инициированию инфекционного процесса. Лица, попавшие в такое помещение, подвергаются опасности воздействия МБТ даже после того, как бактериовыделитель оставил это помещение. Холодный климат заставляет группы людей собираться в помещениях, увеличивая вероятность контакта с МБТ, когда в группе есть больной туберкулезом.

Длительность пребывания людей в закрытых помещениях уменьшается в странах и регионах с умеренным тропическим климатом, а вентиляция помещений улучшается, так как окна можно держать открытыми длительное время, чем в странах с холодным климатом.

Что влияет на подверженность инфекции

Вероятен интенсивный контакт с МБТ в случаях, когда люди живут вместе или проводят много времени в одном помещении с источником инфекции. В экономически развитых странах родители в большей степени подвергают своих детей на воздействие МБТ, чем их дедушки и бабушки, которые редко живут с ними вместе. Средний возраст больных туберкулезом в развитых странах постоянно увеличивается, а большинство случаев заболевания в последнее время регистрируется у пожилых людей, так и вероятность контакта детей с МБТ должно уменьшаться. С возрастом увеличивается также риск инфицирования.

Тип социальных взаимодействий является ключевым фактором, определяющим динамику передачи туберкулеза. Известно, что люди чаще проводят время со своими сверстниками. Важным исключением является совместное проживание родителей с маленькими детьми.

Пол. Степень социальных взаимоотношений в разных обществах может значительно колебаться в зависимости от пола человека. В некоторых странах мужчины и женщины почти одинаковое участвуют в событиях общественной жизни, в то время как в других странах женщины ведут изолированный образ жизни. Поэтому вероятность контакта с больным туберкулезом как дома, так и вне его у мужчин и женщин будет разной.

Возбудители туберкулеза

Среди патогенных для человека и животных видов МБТ ​​выделяют следующие:

• M. tuberculosis — возбудитель туберкулеза, который вызывает заболевание у людей:
• M. bovis — возбудитель туберкулеза крупного рогатого скота;
• M. africanum — занимает промежуточное место между M. tuberculosis и M. bovis.

Риск инфицирования по своей природе, в основном, экзогенный. Вероятность инфицирования зависит от количества инфицированных капель, которые выделяют больные туберкулезом органов дыхания в единице объема воздуха. Иначе - от плотности инфекционных частиц и от продолжительности контакта восприимчивого организма с этими контагиозными частицами.

Предположение о том, что главным путем инфекции является воздушно-капельный, впервые обнародованное Р. Кохом в трудах, где он пытался доказать, что туберкулезные палочки являются этиологическим фактором туберкулеза. И экспериментальное подтверждение эта гипотеза получила лишь через несколько десятилетий.

Большим прорывом в понимании воздушно-капельного пути передачи инфекции считают работу Уэллса, в которой он обосновал, что для передачи через воздух возбудителю нужно оставаться в воздухе во взвешенном состоянии. В насыщенном влагой воздухе все капли, за исключением самых маленьких, упадут на землю с высоты двух метров менее чем за 10 секунд.

Капли бронхиального секрета, которые выделяют больные туберкулезом, могут содержать МБТ. Эти капли выделяются в окружающую среду при громком разговоре, кашле, чихании и пении. Р. Лоудон и Р. Робергс показали, что по количеству выделенных с секретом ядер с МБТ один приступ кашля эквивалентен 5 минутам громкого разговора и около половины выделенных капель через 30 минут после кашля все еще будут находиться в воздухе.

Для успешного завершения передачи инфекции нужно существование в воздухе инфекционных ядер, достаточно маленьких для того, чтобы достичь альвеол. Такие частицы могут оставаться в воздухе во взвешенном состоянии в течение нескольких часов. Большие по размеру частицы быстрее оседают на землю или при вдыхании — на эпителии бронхиального дерева и без вреда для организма отхаркиваются и выводятся из дыхательных путей или заглатываются и выделяются из организма через желудочно-кишечный тракт.

Л. Сонкин показал, что большинство частиц более 5 мкм в диаметре задерживаются в полости носа, в то же время частицы размером менее 1 мкм остаются во взвешенном состоянии и могут достигать альвеол. Таким образом, существует критический диапазон размеров частиц, который обеспечивает максимальное вдыхание и задержку инфекционных частиц в дыхательных путях, что приводит к развитию инфекции. Этот критический диапазон составляет от 1 до 5 мкм.

Исследования Р. Рили путей передачи туберкулеза

Р. Рили и соавторы провели ряд исследований экспериментального туберкулеза, передающегося воздушно-капельным путем. Отделение туберкулеза с одноместными палатами, в которых находились больные туберкулезом, были соединены с помощью контролируемой и калиброванной вентиляционной системы с закрытым контуром и большой камерой, в которой находились лабораторные животные — здоровые морские свинки.

Наблюдения за этими животными и изучение их внутренних органов после умерщвления позволило количественно оценить число инфекционных капель, которые имели находиться в воздухе для того, чтобы произошло заражение. В среднем в 340 м3 было одно инфекционное ядро. Был оценен время, в течение которого медицинская сестра отделения вдохнет это количество воздуха (и одну инфекционную частицу). По оценкам исследователей, для заражения (тем самым для перехода туберкулинового теста из отрицательного в положительный) нужно в среднем от одного до полутора лет.

Характеристика контагиозного пациента

Для того чтобы могла произойти передача инфекции, больной туберкулезом должен выделять в воздух заразные частицы. Это, как правило, возможно только в случаях туберкулеза органов дыхания. Среди пациентов, больных туберкулезом органов дыхания, не все в равной степени могут распространять инфекцию.

Количество МБТ, оказывается в мокроте, коррелирует с заразительностью больных туберкулезом. Для большей достоверности положительных результатов микроскопического исследования мазка мокроты требуется наличие около 5 тыс. Бактерий в НМЛ мокроты (Тотап К., 1979), а для того, чтобы вероятность определения МБТ в мазке составляла 95%, в ​​НМЛ мокроты должно быть около 10 тысяч бактериальных клеток.

Вероятность инфицирования после контакта с источником инфекции уменьшается при уменьшении близости этих контактов. В то же время абсолютное количество людей, которые могут быть заражены источником инфекции, не имея с ним тесного контакта, может быть значительной и даже превышать количество зараженных среди тех, кто имел с источником инфекции тесный контакт. Такая ситуация возникает только, когда количество случайных контактов больного значительно превышает количество восприимчивых к туберкулезу лиц, имевших с ним близкий контакт.

Циркуляция воздуха и вентиляция

При определенном количестве МБТ, которые попадают в воздух, объем воздуха, в котором находятся бактерии, определяет вероятность того, что восприимчива человек, дышит этим воздухом, будет инфицирован. Ядра капель мокроты имеют незначительную тенденцию к оседанию, быстро распространяются в воздухе помещения: попадают везде, куда их только могут занести потоки воздуха. Туберкулез передается не так легко, как другие воздушно-капельные инфекции.

Изучение вспышки туберкулеза на корабле ВМС США показало важность вентиляции и циркуляции воздуха (1968). На этом судне 139 с 308 человек: отрицательной ранее туберкулиновой пробой заразились от одного источника туберкулезной инфекции. Мужчины, проживавшие в одной каюте с больным, имели самую высокую частоту позитивного туберкулинового теста. Время многие из тех, кто не жил с больным в одной каюте, кто мало общался и не работал с ним в тесном контакте, но чьи каюты имели сообщения через единую систему вентиляции, также были инфицированы. У мужчин, имевших с ним такие же социальные контакты, но живущих в каютах, не связанных с каютой больного через систему вентиляции, вираж туберкулиновой пробы наблюдался значительно реже.

Вираж продолжался в течение длительного времени после удаления источника инфекции, что позволило предположить, что воздух в замкнутых пространствах длительное время может содержать МБТ. Вентиляция позволяет значительно уменьшить концентрацию МБТ в воздухе Открытие окон во время и после процедур, которые вызывают кашель, а также окон в больничных палатах является одним из самых эффективных, но не самым эффективным способом уменьшения вероятности инфицирования лиц, находящихся в контакте с больным туберкулезом.

Использование хирургических масок малоэффективно, поскольку большинство масок не задерживают частицы диаметром менее 5 мкм, не прилегают плотно к носу и рту. В экономически развитых странах возникновения мультирезистентных МБТ и риск для персонала больниц, которые зачастую плохо вентилируются и мало или плохо проветриваются, заставило рекомендовать медицинским работникам носить специальные маски-респираторы с высокоэффективными по мелким частицам воздушными фильтрами.

Массы разработана таким образом, что позволяет задерживать частицы диаметром от 1 до 5 мкм Она стоит значительно дороже обычной хирургической маски, но сведений о том, насколько эффективно такие маски предотвращают проникновение МБТ между кожей и маской очень мало.

Как уменьшить выделение источником инфекции заразного материала. Профилактика выделения источником инфекции МБТ является эффективным средством уменьшения возможности передачи заболевания. Прикрытие рта и носа при кашле может значительное уменьшить количество инфицированных капель, попадающих в воздух. Эффективный способ снижения контагиозности больного — его лечение, даже при наличии МБ1 в мазках мокроты позволяет значительно снизить контагиозность течение нескольких недель.

Иммунный ответ макроорганизма

Все указанные выше факторы свидетельствовали в пользу гипотезы, что риск инфицирования определяется только экзогенными факторами. В более узком смысле это означает, что для развития туберкулезной инфекции достаточно, чтобы состоялась адгезия одной МБТ к клетке стенки альвеолы​​. Но это не всегда таи и в действительности это маловероятно. Адгезия МБТ на клетке стенки альвеолы ​​может привести к развитию латентной туберкулезной инфекции. Однако МБТ могут быть удалены ранее, чем разовьется инфекция.

После поглощения альвеолярными макрофагами микобактерии попадают в фагосомы и уничтожаются с помощью различных механизмов, в том числе вследствие слива фагосомы и лизосомы, образование кислородных радикалов и высокоэффективных азотсодержащих продуктов. Очевидно, функция макрофагов может быть разной у разных людей, влияя таким образом на риск, связанный с проникновением МБТ, и на их возможность приводит ты к развитию инфекции.

Передача инфекции M. bovis

Молоко (важная часть рациона во многих странах) в прошлом было одной из главных причин детской смертности, а M. bovis как причина туберкулеза — одними из главных возбудителей, которые передаются через молоко.

Еще в 1846 отмечалось, что туберкулез периферической лимфатической системы чаще встречался у детей, получавших коровье молоко, чем у детей, которые находились нагрудном вскармливании. Ветеринары, особенно в США, уже в первом десятилетии XX в. начали программу постановки туберкулиновых тестов молочной домашней скоту и забоя животных с положительной туберкулиновой пробой. В Европе борьба с туберкулезом крупного рогатого скота началась значительно позже. В Великобритании в 1932 признаки туберкулеза определялись у 40% животных, а 0,5% всех молочных коров давали молоко, в котором определялись МБТ.

Систематическая постановка туберкулиновых кожных тестов и забой инфицированных животных в Великобритании были введены в 1935. К 1965 только 1% поголовья скота было инфицировано туберкулезом. В большинстве случаев (80-90%) у скота наблюдался туберкулез органов дыхания, а также, значительно реже, поражались печень, почки, селезенка, матка и вымя. Молочное поголовье с туберкулезным маститом является источником инфицированного молока, через которое МБТ могут передаваться в тех случаях, когда молоко не пастеризуют либо не кипятят.

Взаимосвязь между частотой инфицирования животных и туберкулезом у людей изучали в Дании, где в 1937 почти 50% молочного поголовья было инфицировано МБТ. Была продемонстрирована значительная корреляция между долей инфицированного скота и процентом людей, которые имели положительные туберкулиновые пробы.

Источником инфекции микобактерий туберкулеза бычьего вида могут быть домашние животные, больные туберкулезом:

• коровы,
• собаки,
• коты,
• козы,
• овцы,
• верблюды,
• лошади.

Заражение происходит при прямом контакте человека с больным животным, а также при употреблении инфицированных продуктов питания. Бычий вид микобактерий туберкулеза отмечается у 3-5% больных туберкулезом легких и в 20%-ной локализации.