ГЛАВА 6. Окружающий человека мир делится на живой и не­живой

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ

Окружающий человека мир делится на живой и не­живой. Отличительной особенностью живых объектов является их способность расти и размножаться.

Биологическими (от греч. bios — жизнь) называются опасности, происходящие от живых объектов.

Все объекты живого мира можно условно разделить на несколько царств, а именно: микроорганизмы (Protista), грибы (Fungi, Mycetes), растения (Plantae), животные (Animalia). Люди (Homo sapiens) от­носятся к отдельному виду живого мира.

Наука, изучающая закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах, называется биологией.

Живой мир очень разнообразен. Но есть одно общее очень важное свойство у всех живых существ — это их клеточное строение. Клет­ки — это кирпичики, из которых состоят все живые существа, их тка­ни, органы и организмы в целом.

Клетка — это наименьшая форма организованной живой мате­рии, способная в подходящих для нее среде и условиях существовать самостоятельно. Клеточное строение живых объектов открыл англи­чанин Роберт Гук в 1665 г.

Растения, животные, люди являются многоклеточными, а микро­организмы, как правило, существа одноклеточные.

Между различными живыми существами идет постоянная борьба. В этой борьбе человек не всегда выходит победителем.

Носителями, или субстратами, биологических опасностей являются все среды обитания (воздух, вода, почва), растительность и животный мир, сами люди, искусственный мир, созданный человеком, и другие объекты.

Биологические опасности могут оказывать на человека различное действие — механическое, химическое, биологическое и др.

Следствием биологических опасностей являются различные болез­ни, травмы разной тяжести, в том числе смертельные.

Исходя из принципа целесообразности, господствующего в при­роде, можно утверждать, что все живые существа выполняют опреде­ленную предназначенную им роль. Но по отношению к человеку не­которые из них являются опасностями.

Знание биологических опасностей — одно из условий успешной защиты человека от опасностей вообще и биологических в частности.

В каждом царстве живых существ различают несколько типов, подразделяющихся на отряды; в отрядах — несколько классов; в каж­дом классе — несколько порядков; последние делятся на семейства, состоящие из родов, а роды делятся на виды.

Каждый живой объект имеет свое название, которое на латинском языке состоит из двух слов. Первое слово, пишущееся с заглавной бу­квы, обозначает название рода данного организма, а второе является его видовым эпитетом. Такую бинарную номенклатуру ввел шведский ученый Карл Линней. Например, бацилла туберкулеза носит научное название Mycobacterium tuberculosis, дрожжи — Saccharomyces cere-visiae, бацилла столбняка — Clostridium tetani.

Некоторые микробы напоминают своими свойствами животных, другие — растения. Чтобы понять сущность и характер биологических опасностей, рассмотрим подробнее каждое царство живых существ.

§6.1.

МИКРООРГАНИЗМЫ

Микроорганизмы — это мельчайшие, преимуществен­но одноклеточные существа, видимые только в микроскоп, характе­ризуются огромным разнообразием видов, способных существовать в различных условиях.

Микроорганизмы выполняют полезную роль в круговороте ве­ществ в природе, используются в пищевой и микробиологической про­мышленности, при производстве пива, вин, лекарств.

Некоторые виды микроорганизмов являются болезнетворными, или патогенными. Они вызывают болезни растений, животных и че­ловека. Такие болезни, как проказа, чума, тиф, холера, малярия, ту­беркулез и многие другие, в отдаленные времена уносили тысячи жиз­ней, сея суеверия и страх среди населения. Человечество долгое вре­мя не знало, что эти болезни вызываются микроорганизмами. Не было и средств борьбы с заразными болезнями. Поэтому инфекционные заболевания человека иногда приобретали массовое распространение, которое называется эпидемией или пандемией.

Широкое распространение заразных болезней животных называ­ется эпизоотией, а растений — эпифитотией,

Человечество настойчиво искало разгадку страшных болезней, Древнегреческий ученый Демокрит (460-370 гг, до н, э,) выска­зал мнение, что болезни вызываются крохотными организмами, про­никающими в тело человека и животных, Это было гениальное пред­видение, которое подтвердилось лишь более 2000 лет спустя,

«Отец» медицины Гиппократ (460-377 гг, до н, э,) внес значитель­ный вклад в учение о происхождении болезней, создав теорию «болез­нетворных миазмов»,

Аристотель (384-322 гг, до н, э,) справедливо утверждал, что бе­шенство передается через укус бешеных собак,

Гиппократовскую теорию «миазмов» поддерживал и самый вы­дающийся римский врач Клавдий Гален (130-200 гг, н, э,),

Знаменитый швейцарский врач Парацельс (1493-1541) считал, что возбудителями заразных болезней являются живые существа, В своих трудах он часто использует слово «вирус».

Выдающийся итальянский врач Джироламо Фракасторо (1478­1553) также предполагал, что возбудителями болезней являются осо­бые организмы, которые очень быстро размножаются, Фракасторо опи­сал ряд заболеваний животных: ящур, сап, оспу овец и др.

В 1348-1350 гг, в Старом свете от эпидемии чумы погибло 7,5 млн человек, то есть почти половина населения, жившего в то время на территории Европы, Во время эпидемии чумы (1364г,) в Москве в живых осталось так мало людей, что они не могли похоронить мерт­вых, На протяжении всего средневековья оспа, бактериальная дизен­терия, сыпной тиф, проказа и грипп наносили большой ущерб населе­нию, Опустошительный характер носили и эпизоотические болезни, во время которых погибли миллионы животных, Во многих городах Европы установлены памятники погибшим во время эпидемий.

Эпоха великих бедствий ярко отражена в литературных произве­дениях, Например, Джованни Боккаччо в своем «Декамероне» опи­сал эпидемию во Флоренции, Великие утописты Томас Мор и Томма-зо Кампанелла в своих произведениях много внимания уделяли про­блемам защиты от инфекционных заболеваний.

С древних времен и до XVII в, учеными разных стран и народов было высказано много идей о причинах инфекционных заболеваний и способах борьбы с ними, Среди них были и гениальные догадки, о которых уже сказано, а также суеверия и схоластика,

В XVII в. в науке проявляются два антисхоластических течения: эмпиризм и рационализм.

Корифеем первого был Фрэнсис Бэкон (1561-1626), второго — Рене Декарт (1596-1650). Представители этих течений были полны решимости разбить схоластические каноны, во что бы то ни стало оты­скать истину путем исследований и экспериментов. Наука станови­лась на прочный фундамент материализма. В это время были заложе­ны основы современной науки. Именно в этот период начинается эра великих открытий в биологии, имеющих отношение к рассматривае­мой проблеме биологических опасностей.

МИКРОБИОЛОГИЯ

Как вы уже знаете, многие ученые древности высказывали идею о существовании мелких живых существ, проникающих в организм и вызывающих заболевания. Но никто этих существ не видел.

Впервые удалось увидеть бактерии голландцу Антони ван Левенгуку. Это случилось в 1676 г. Известно, что первый микроскоп был построен в 1590 г. 3. Янсеном (Нидерланды).

Блестяще использовал микроскоп в исследованиях Р. Гук, открыв­ший клеточное строение тканей. Левенгук (1632-1723) открыл бак­терии случайно, занимаясь другой проблемой. Его очень заинтересо­вали увиденные живые существа, которые он назвал «зверушками». Левенгук посвятил изучению микроорганизмов более 50 лет своей жизни, изучая форму и размеры бактерий.

Случайное открытие Левенгука стало началом новой науки — микробиологии. Ее основоположником признается выдающийся французский ученый Луи Пастер (1822-1895). По образованию Пастер был химиком. Увлекшись биологией, он установил, что каж­дое инфекционное заболевание возникает в результате патогенной деятельности особого вида микробов и предложил способы борьбы с ними.

Гениальность Пастера заключается в том, что он использовал прин­цип ослабления возбудителя. Ослабленный возбудитель, не вызывая заболевания, создает иммунитет в организме человека или животного, которому сделана прививка.

Поисками возбудителей инфекционных болезней занимался не менее знаменитый врач Роберт Кох. Он открыл возбудителей сибир­ской язвы, туберкулеза и холеры.

Микробиология изучает микроорганизмы, их систематику, морфо­логию, генетику, роль в круговороте веществ в природе, патогенное действие, приводящее к болезням человека, животных и растений.

Микроорганизмы очень разнообразны. Их иногда называют про­сто микробами (от греч. mikros — малый и bios — жизнь).

Как уже следует из самого названия, микроорганизмы — очень маленькие объекты. Поэтому микробиологи используют мелкие еди­ницы измерения, такие как микрометр, нанометр и даже ангстрем.

Большинство бактерий имеют величину 0,5...1 мкм, дрожжевые грибы — 5...10 мкм. Самые мелкие бактерии имеют в диаметре около десятой доли микрометра. Отдельные виды бактерий и грибов дости­гают в длину нескольких миллиметров и даже сантиметров. Но, как правило, микроорганизмы — это живые существа очень малых разме­ров, которые человек без помощи микроскопа увидеть не может.

Микоплазмы — это вид микроорганизмов, обитающих в водоемах, навозе. Патогенные микоплазмы вызывают болезни человека (пнев­монию), животных (воспаление легких), растений.

Бациллы (от лат. bacillum — палочка) — это палочковидные бак­терии, образующие внутриклеточные споры.

Аэробы — организмы, способные жить только в присутствии атмо­сферного кислорода.

Анаэробы — организмы, способные жить в отсутствии атмосфер­ного кислорода.

Бактериология — раздел микробиологии, изучающий бактерии.

ВИДЫ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ

Среди патогенных микроорганизмов различают простейшие, бак­терии, вирусы, риккетсии, спирохеты, актиномицеты.

Простейшие состоят из одной клетки. Чаще всего они обитают в водоемах. Примеры простейших животных: амеба, радиолярия, гре-гарина, эвглена, трипаносома, миксоспоридия, парамеция.

Трипаносомы имеют размер 12...100мкм, являются паразитами крови и тканей человека и позвоночных животных. Переносчики — кровососущие насекомые (муха цеце). Вызывают заболевание трипа­носомоз, которым болеют люди и животные (лихорадка, поражение лимфатических узлов и др.). Заболевание людей называют сонной болезнью (африканский трипаносомоз) или болезнью Шагаса (амери­канский трипаносомоз).

Эвглена водится преимущественно в мелких пресных водоемах, часто вызывает «цветение» воды, известно около бОвидов, длина до 0,1 мм.

Несмотря на свое название, простейшие устроены даже сложнее, чем отдельная клетка. «Пренебрег» простейшими и Карл Линней, опи­сав их как один род, названный «хаос инфузориум».

Лишь через два столетия после открытия Левенгука ученые уста­новили, что такие тяжелые заболевания, как малярия и сонная бо­лезнь, преследовавшие человека с древних времен, вызываются про­стейшими. Их можно видеть без микроскопа (глаз человека различает предметы размером до 0,1 мм).

Простейшие размножаются делением каждые 3 часа.

Бактерии — типичные представители микроорганизмов. Бактерии, имеющие форму правильных шариков, называются кокками. Разно­видности кокков — стафилококки, стрептококки и пр. К коккам от­носятся возбудители различных инфекционных болезней. Очень мно­гие бактерии имеют форму палочек, например, живущая в нашем организме кишечная палочка (Escherichia coli), возбудитель тифа (Salmonella typhi), дизентерии (Shigella dysenteriae).

Электронный микроскоп позволяет увидеть и органы движения бактерий — тоненькие жгутики.

Бактерии вездесущи и выносливы. Их находили в воде гейзеров с температурой около 100°С, в вечной мерзлоте Арктики, где они про­были более 2 млн лет, не погибают они в открытом космосе, не страш­но для них и воздействие смертельной для человека дозы радиации.

Есть среди них бактерии-хищники, которые ловят простейших. Некоторые бактерии питаются аммиаком, метаном. Их пытались ис­пользовать для «поедания» метана в шахтах. Размножаются бактерии простейшим делением надвое, в благоприятных условиях через каж­дые 20 мин.

Бактериальными заболеваниями являются чума, туберкулез, хо­лера, столбняк, проказа, дизентерия, менингит и др.

От чумы в средние века погибли десятки миллионов человек. Эта болезнь наводила на людей панический ужас. Считается, что в XX в. опасность чумы исчезла.

Туберкулезные бактерии открыл Р. Кох в 1882 г., но окончательно эта болезнь не побеждена.

Холера в Европу занесена в 181б г., до 1917 г. в России холерой переболело более 5 млн человек, половина из них умерла. Сейчас случаи холеры редки.

Столбняк поражает нервную систему. Болезнь побеждена с помо­щью профилактических прививок.

Случаи заболевания проказой стали редкими. Заболевших по-прежнему помещают в лепрозории.

Вирусы (от лат. virus — яд) — мельчайшие неклеточные части­цы, состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида).

Вирусы бывают палочковидной, сферической и др. формы. Раз­мер от 20 до 300 нм и более. Вирусы — внутриклеточные паразиты: размножаясь только в живых клетках, они используют их фермента­тивный аппарат и переключают клетку на синтез зрелых вирусных частиц — вирионов. Вирусы мельче бактерий в 50 раз. Они не видны в световом микроскопе. Их не задерживают тончайшие фарфоровые фильтры. Вирусы распространены повсеместно. Вызывают болезни растений, животных и человека. Изучением вирусов занимается ви­русология.

Вирусы обладают следующими особенностями по сравнению с бак­териями.

Для вирусов характерно такое свойство, как филътруемостъ, то есть они проходят через фильтры. Ученик Пастера Шарль Шамберлан использовал для фильтрования жидкостей, в которых бактерии раз­множались, особый фарфоровый фильтр (свечу Шамберлана), задер­живающий самые мелкие из всех известных бактерий. Именно такой фильтр был использован для доказательства небактериального харак­тера возбудителя бешенства.

Вирусы в отличие от бактерий не способны существовать и раз­множаться самостоятельно. Каждая бактерия представляет собой клет­ку, обладающую своим обменом веществ. Бактерии способны расти и размножаться на искусственных питательных средах. Вирусы как на­стоящие клеточные паразиты полностью зависят от обмена веществ в клетке-хозяйке. «Покоренная» клетка вынуждена синтезировать со­ставные вещества вируса, из которых вскоре монтируются новые ви­русные частицы.

Бактерии и живые клетки организма всегда содержат одновремен­но два типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновую (РНК) и дезок-сирибонуклеиновую (ДНК) кислоты. Вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты — либо РНК, либо ДНК.

Вирусы способны «навязывать» свою генетическую информацию наследственному аппарату пораженной им клетки.

Вирусы заражают клетку и заставляют ее помогать их размноже­нию, что, как правило, кончается гибелью клетки. Вирусы в отличие от бактерий размножаются лишь в живых клетках. Поэтому вирусы изучают на уровне организма подопытного животного или культуры клетки.

Вирусными заболеваниями являются оспа, бешенство, грипп, эн­цефалит, корь, свинка, краснуха, гепатит и др.

Древние рукописи донесли до нас описания страшных эпидемий оспы, в которых погибло до 40% больных. Англичанин Эдвард Джен-нер в 1796 г. предложил свой метод оспопрививания (вакцинацию), положив тем самым начало борьбы с этим недугом. Но только в 1980 г. ВОЗ объявила о том, что оспа побеждена. Теперь детям, родившимся после 1980 г., не делают оспопрививания.

Бешенство, или водобоязнь, — смертельная болезнь человека и животных, известная с глубокой древности. Чаще всего бешенство бывает у собак. Болеют бешенством также волки, кошки, крысы, во­роны и другие животные.

Прививки — единственное надежное средство против бешенст­ва. Первая прививка против бешенства была сделана Луи Пасте-ром в 1885 г. Ребенок, сильно покусанный бешеной собакой, не за­болел. Заболевшего человека вылечить от бешенства невозможно. Скрытый (инкубационный) период болезни тянется от 8 дней до года. Поэтому при любом укусе животного необходимо обращаться к врачу.

СПИД. В 1981 г. в Сан-Франциско (США) были обнаружены люди, больные необычными формами воспаления легких и опухолей. Забо­левание заканчивалось смертью. Как выяснилось, у этих больных был резко ослаблен иммунитет (защитные свойства) организма. Эти люди стали погибать от микробов, которые вызывают в обычных условиях лишь легкое недомогание. Болезнь получила название СПИД — син­дром приобретенного иммунодефицита.

Вирусы СПИДа были одновременно открыты в 1983 г. биологами во Франции и США. Установлено, что вирус СПИДа передается при переливании крови нестерильными шприцами, половым путем, а так­же при вскармливании ребенка грудным молоком.

Первые полгода-год, а иногда и в течение нескольких лет после заражения у человека не заметно никаких признаков болезни, но он является источником вируса и может заразить окружающих. До сих пор лекарства против СПИДа не найдено. СПИД называют «чумой двадцатого века».

Эпидемия гриппа описана Гиппократом еще в 412 г. до н. э.

В XX в. были отмечены три пандемии гриппа. В январе 1918 г. в Испании появились сообщения об эпидемии гриппа, получив­шей название «испанка». Эта эпидемия обошла весь мир, заразив около 1,5 млрд людей, миновала лишь несколько затерянных в океа­не островков и унесла 20 млн жизней — больше, чем первая миро­вая война.

В 1957 г. около 1 млрд людей заболели «азиатским гриппом», по­гибло более 1 млн человек. В 1968-1969 гг. на Земле свирепствовал «гонконгский грипп».

Число эпидемий гриппа, как ни странно, с каждым столетием воз­растает. В XV в. было 4 эпидемии, в XVII в. — 7, в XIX в. — уже 45!

Почему до сих пор нет надежных прививок против гриппа? Ока­зывается, вирус гриппа очень быстро изменяется. Не успевают врачи сделать вакцину против одной формы гриппа, как возбудитель болез­ни появляется уже в новом облике.

Риккетсии (названы по имени американского ученого X. Т. Рик-кетса) — мелкие болезнетворные бактерии, размножаются в клетках хозяина (также, как вирусы), возбуждаютриккетсиозы (сыпной тиф, ку-лихорадку и др.) у человека и животных.

Ку-лихорадка (риккетсиоз Q) — острая инфекционная болезнь человека и животных. Признаки заболевания: головная боль, слабость, бессонница, боль в мышцах. У животных протекает бессимптомно. Человек заражается от животных.

Спирохеты — микроорганизмы, клетки которых имеют форму тон­ких извитых нитей. Обитают в почве, стоячих и сточных водах. Пато­генные спирохеты — возбудители сифилиса, возвратного тифа, леп-тоспироза и других болезней.

Спирохетозы — заболевания человека и животных, вызываемые патогенными спирохетами.

Актиномицеты — микроорганизмы с чертами организации бакте­рий и простейших грибов. Распространены в почве, водоемах, воздухе. Некоторые виды являются патогенными, вызывают такие болезни, как актиномикоз, туберкулез, дифтерию и пр. Некоторые актиномицеты образуют антибиотики, витамины, пигменты и т. п. Используются в микробиологической промышленности.

РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ

Как и все живое, одноклеточные микроорганизмы растут. Достиг­нув определенной величины, клетка перестает расти. Под микроско­пом можно наблюдать, как в определенный момент она делится на две части, которые становятся самостоятельными организмами. Так из одной материнской клетки появляются две дочерние. Вырастая, они тоже делятся, образуя четыре клетки, потом восемь, шестнадцать и т. д. в геометрической прогрессии.

Первым ученым, увидевшем под микроскопом, как микроб делит­ся пополам, был Лаззаро Спалланцани (1729-1799), это произошло в 1776 г. Время от возникновения клетки до ее деления называется вре­менем генерации. В природе наблюдается определенная закономер­ность: чем мельче организм, тем скорее появляется у него потомство. Подсчеты показывают, что уже через сут­ки из одной бактерии образуется нереально большое количество кле­ток. Следовательно, процесс размножения микробов ограничен опре­деленными условиями.

Французский ученый Ж. Моно исследовал рост бактерий и уста­новил следующую закономерность. В первое время бактерии при­спосабливаются к среде и размножаются очень медленно. Этот пери­од называют лаг-фазой .Затем следует фаза быст­рого размножения по логарифмическому закону (лог-фаза, часть Б), после чего наступает стационарная фаза (В), когда среда обогащает­ся продуктами жизнедеятельности бактерий, тормозящими процесс размножения и, наконец, бактерии начинают отмирать (фаза отми­рания, Г).

Причиной гибели бактерий являются неблагоприятные условия среды:

1) обычно микроорганизмы нормально живут при температуре 0...90°С; для некоторых видов этот предел гораздо шире;

2) прямые лучи солнца для большинства бактерий губительны;

3) микроорганизмы жизнеспособны в условиях очень низкого дав­ления (всего 5 мм рт.ст.) и очень высокого (более 5 атм.);

4) на жизнеспособность микроорганизмов влияет реакция среды рН. Наиболее благоприятна нейтральная (рН = 7) или щелочная (рН > 7) среда.

Субстратами (носителями) биологических опасностей могут быть элементы среды обитания (воздух, вода, почва), растения, животные, люди, оборудование, инструменты, сырье, перерабатываемые материа­лы и т. п.

Бактерии живут в воде, в том числе и в горячих источниках, во льдах, в воздухе на различной высоте от земли. Особенно много бак­терий в почвах. В одном грамме пахотной почвы находится от 1 до 20 млрд микробов. Микробы сопровождают человека всю жизнь. Без микробов жизнь невозможна. Но патогенные микробы для человека опасны. Поэтому человек настойчиво ищет способы защиты от пато­генных микробов. Еще Спалланцани доказал, что при длительном кипячении жидкостей находящиеся в них микробы погибают. Не­мецкий ученый Шванн установил, что высокая температура убивает и микробов, находящихся в воздухе. Физик Тиндаль доказал, что микробы в жидкостях гибнут после нескольких повторных кипяче­ний. Повторное кратковременное нагревание жидкости до точки ки­пения, предложенное Тиндалем, называют тиндализацией. Все ме­тоды уничтожения микробов под воздействием высокой температу­ры имеют общее название — стерилизация. Частичная стерилизация молока нагреванием до 60°С в течение 30 мин называется пастери­зацией.

Для улавливания микробов из жидкостей и газов применяют спе­циальные фильтры, которые имеют очень мелкие поры.

Микроорганизмы не бессмертны. Размножение их небезгранич­но. Многие клетки гибнут, не дожив до деления. Микробы враждуют между собой (антагонизм). Микробы гибнут от солнечного света, ульт­рафиолета. Некоторые микробы (сапрофиты) питаются отмершими частями растений, другие (паразиты) нападают на живые организмы.

Болезнетворные микробы выделяют ферменты, которые наруша­ют нормальное состояние человека.

Бактерициды — химические вещества, убивающие бактерии.

Бактериостаз — временная остановка размножения бактерий под воздействием различных веществ (в том числе лекарств).

Бактериоуловители — приспособления для отбора проб воздуха с целью определения степени и характера бактериального загрязнения.

Бактерионосительство и вирусоносителъство — пребывание воз­будителей инфекционных болезней в организме человека или живот­ного при отсутствии признаков заболевания.

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ

Принцип нормирования бактериологических загрязнений может быть реализован на практике на основе прямых и косвенных показа­телей.

Прямые методы заключаются в установлении зависимости между фактом заболевания и находкой соответствующих патогенных микро­бов. Однако в силу длительного инкубационного периода и сравни­тельно малой частотой заболеваний прямые методы признаны недо­статочно надежными.

В связи с этим стали применяться косвенные показатели бактери­ального нормирования качества воды. Одним из первых косвенных показателей опасного для здоровья бактериального загрязнения воды было предложено считать общее количество бактерий, выращиваемых на питательной среде из 1 мл неразбавленной воды. При решении во­проса о том, какое количество осевших в воде бактерий можно считать безопасным, была выбрана рекомендация Р. Коха, сделанная им на основании изучения холерной эпидемии в Гамбурге в 1892 г. Сопо­ставляя качество питьевой воды, которой снабжалось население Гам­бурга, с качеством воды соседнего города Альтона, который оставался свободным от эпидемии холеры, Р. Кох отметил, что очистка воды на фильтрах Альтона до содержания в ней не более 100 микробов в 1мл обеспечивала населению безопасность во время этой эпидемии.

В 1914 г. в первом стандарте качества питьевой воды в США пока­затель не более 100 бактерий в 1мл был использован в качестве нор­матива допустимого общего бактериального загрязнения. Второй раз в мировой практике это было сделано в СССР в 1937 г. В дальнейшем этот показатель был принят в стандартах почти всех европейских стран.

Вторым косвенным показателем является количество кишечных палочек. Исследованиями ученых было доказано, что кишечная па­лочка может служить санитарно-показательным микроорганизмом.

В 1937 г. был принят временный стандарт качества воды, подавае­мой в водопроводную сеть, согласно которому количество кишечных палочек в 1л воды должно быть не более трех, или коли-титр не менее 300. Этот норматив проверен многолетней практикой централизованного водоснабжения в СССР. Соблюдение этого норматива создает необхо­димую степень безопасности в отношении инфекций, которые могут распространяться водным путем. Было доказано, что когда количест­во кишечных палочек приближается к трем в 1л, достигается отсутст­вие в воде жизнеспособных и вирулентных (болезнетворных) микро­организмов.

В человеческом организме находятся самые разнообразные мик­роорганизмы. Одни безвредны, другие даже полезны. Болезнетвор­ные микробы отличаются тем, что выделяют ферменты, которые раз­лагают кровяные тельца, мышцы, слизистые оболочки, нарушая тем самым нормальное состояние организма. Особую группу образуют бо­лезнетворные микробы, выделяющие сильнодействующие яды (ток­сины), отравляющие пораженный организм. Разрушающее действие на организм человека оказывают также агрессины, содержащиеся в бактериях.

Микробы проникают в организм человека в основном тремя путя­ми: через дыхательные органы, пищеварительный тракт и кожу.

Заражение через дыхательные пути называется капельной инфек­цией.

Переносчиками болезнетворных микробов являются животные, насекомые.

Местом размножения микробов, вырабатывающих токсины, мо­гут быть продукты питания. Clostridium botulinum размножается в мясной пище и выделяет ботулинический токсин, очень сильный яд. Болезнетворные микробы сохраняют жизнеспособность в воде очень долго. Но человек не может долго обходиться без воды. Отсюда посто­янная угроза инфекции. Сильная эпидемия холеры разразилась в Пе­тербурге в 1908-1909 гг. Причиной было попадание сточных вод из канализации в водопроводную сеть.

Человек имеет хорошую естественную защиту от болезнетворных микробов. Первая линия обороны — кожа. Однако малейшая ранка открывает доступ микробам в организм. В носовой полости микроор­ганизмы задерживаются мелкими волосиками. В ротовой полости бак­терии задерживаются слюной, в которой находится бактерицидное вещество — лизоцим. Лизоцим имеется и в слезах. Это установил А. Флемминг. В 1965 г. биохимики определили состав лизоцима, в его молекуле находится 129 различных аминокислотных остатков. Лизо­цим растворяет клеточные стенки ряда бактерий, уничтожая их.

Если микробам удается проникнуть в организм, то они попадают в кислую среду желудка, уничтожающую большую часть микроорга­низмов. Тем не менее, некоторые микробы проникают в кишечник, здесь их ждет очередное препятствие. И. И. Мечников в 1883 г. пока­зал, что белые кровяные тельца (лейкоциты) способны активно за­хватывать и поглощать проникшие в организм инородные микробы. Это явление Мечников назвал фагоцитозом, а белые кровяные тель­ца — фагоцитами. На основании этих фактов разработана фагоци­тарная теория иммунитета.

Иммунитет бывает приобретенный и естественный, или врожденный.

В 1796 г. английский врач Дженнер открыл метод предохранитель­ных прививок, который он назвал вакцинацией, а материал для при­вивок — вакциной (от лат. vacca — корова). Невосприимчивость к ин­фекциям, создаваемая искусственным путем, называется иммуниза­цией. Иммунизация сывороткой является пассивной, вакциной — активной.

В борьбе с микробами большое значение имеет гигиена. Пот, пыль, грязь — хорошая питательная среда для микроорганизмов. Эффек­тивным средством борьбы с микробами является дезинфекция. В ка­честве дезинфицирующих средств применяется настойка йода, ульт­рафиолетовые лучи, хлор и др. Дезинфекция является непосредствен­ным средством борьбы с микробами.

Против переносчиков микробов направлены дезинсекция и дера­тизация.

Дезинсекция — средство борьбы с насекомыми. Препараты, при­меняемые при дезинсекции, называются инсектицидами. Существует множество различных инсектицидов, но во всех в качестве составной части присутствует хлор.

Борьба с грызунами называется дератизацией. При этом приме­няют химические, механические и биологические средства.

ГОСТ 12.1.008-76 «Биологическая безопасность» обязывает при­нимать соответствующие меры при работе с биологическими объекта­ми, чтобы предупредить возникновение у работающих заболеваний, состояний носительства, интоксикации, сенсибилизации и травм, вы­зываемых микроорганизмами.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. На какие условные царства делятся объекты живого мира?

2. Укажите, какие болезни, уносившие в прошлом тысячи людей, вызыва­ются патогенными микроорганизмами.

3. Каким способом Л. Пастер предложил бороться против возбудителей бо­лезней?

4. Какие бывают виды патогенных микроорганизмов?

5. Как выглядят бактерии в электронном микроскопе, каковы их свойства и какие тяжелые болезни имеют бактериальный характер?

6. Каковы особенности вирусов по сравнению с бактериями, из чего состо­ят вирусы и какие болезни они могут вызывать?

7. Что такое синдром приобретенного иммунодефицита и какие профилак­тические меры могут быть использованы против СПИДа?

8. Почему нет надежных прививок против гриппа?

9. Что является причиной гибели микроорганизмов?

10. Каковы пути проникновения микробов в организм и какими средствами естественной защиты располагает человек?

11. Укажите ученых, сделавших крупные открытия в борьбе с болезнетвор­ными микробами, и поясните суть их открытий.

12. Какие эффективные средства борьбы с микробами и их переносчиками вы знаете? Объясните, как они действуют.

§6.2. ГРИБЫ

Грибы — обособленная группа низших растений, ли­шенных хлорофилла и питающихся готовыми органическими веще­ствами. Грибы выделяют в особое царство органического мира. Суще­ствует свыше 100 тысяч видов грибов. От бактерий грибы отличаются наличием ядра в клетке. Грибы имеют три формы размножения: веге­тативное, бесполое и половое. Патогенные грибы вызывают болезни растений, животных и человека. Наука о грибах — микология.

Микозы (от греч. mykes — гриб) — болезни человека и животных, вызываемые паразитическими грибами. Токсические грибы вызыва­ют пищевые отравления человека и животных, называемые микотоксикозами.

Почти каждый съедобный гриб имеет своего несъедобного или ядо­витого двойника. Это представляет серьезную опасность для неопыт­ного грибника. Самый ядовитый гриб на свете — бледная поганка. Яд этого гриба не разрушается ни при кипячении, ни при жаренье. Блед­ная поганка представляет собой смертельную опасность для человека. Также человек может отравиться красным мухомором, но смертель­ные исходы редки.

На жизнь людей уже много столетий оказывают влияние грибы — паразиты растений. Ежегодно человечество теряет из-за этих грибов около пятой части мирового урожая растений.

Паразитический гриб фитофтора поражает картофель, обрекая население на голод: например, страшный неурожай картофеля обру­шился на Ирландию в 1845 г.

Опасен гриб-паразит спорынья. Он растет на колосьях ржи, со­держит знаменитый и очень опасный наркотик ЛСД. У человека вы­зывает тяжелое заболевание — «антонов огонь».

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Как можно охарактеризовать грибы и чем они отличаются от бактерий?

2. Как называются болезни человека и животных, вызываемые паразити­ческими грибами?

3. Какие формы размножения существуют у грибов?

4. В чем опасность бледной поганки?

5. Какие ядовитые и несъедобные грибы вы знаете?

§6.3.

РАСТЕНИЯ

Еще в древности люди подмечали, что некоторые рас­тения обладают лечебными и ядовитыми свойствами. Но, как утвер­ждал Парацельс, только одна доза делает вещество ядом или лекарст­вом. Например, такие растения, как наперстянка, олеандр, кокаино­вый лист, ядовиты и в то же время из них получают лекарства.

Чилибиха. Туземцы Южной Америки смазывали свои стрелы ядом кураре. Его получали из растений семейства логаниевых, содержа­щих стрихнин. Попадая в кровь, стрихнин вызывает паралич спинно­го мозга и смерть. Наиболее известный представитель этого семейст­ва — чилибиха (рвотный орех), растущая в тропиках. Это небольшое дерево высотой не более 15 м. Но кураре используют и в лечебных целях, например при укусах змей. Введение кураре в организм в ка­честве лекарства называется кураризацией.

Анчар. В Южной Азии растет анчар ядовитый. Млечный сок его ядовит, но не смертелен.

Белена. Плоды белены черной представляют опасность. Они со­держат алкалоиды, вызывающие помутнение рассудка. Отсюда выра­жение «белены объелся».

Табак. Появление в XVI в. табака в Европе связывают с именем француза Жана Нико, который как будто привез семена этого расте­ния с острова Тобаго. Отсюда латинское название табака — Nikotiana tabacum.

В табаке содержится ядовитый алкалоид никотин. Смертельная доза никотина содержится примерно в 20 папиросах, но так как она поступает в организм постепенно, смерть курильщика не наступает. Никотин очень быстро разносится по телу курящего. В мозг он попа­дает через 5...7 секунд после первой затяжки.

Смола, образующаяся при сгорании табака, вызывает опухоли. Среди курящих рак легких встречается в несколько раз чаще, чем сре­ди некурящих.

Один из английских королей так охарактеризовал курение: «обы­чай, отвратительный для глаз, ненавистный для носа, вредный для груди, опасный для легких». Знаменитый поэт Гёте сказал: «Образо­ванный человек не курит». Было время, когда в России за курение наказывали плетьми.

Кроме курения, существовал обычай нюхать и жевать табак.

Из Америки в Европу завезены многие культуры — картофель, томаты, подсолнечник и др. Табак — самое ненужное из них. Правда, табачную пыль используют с пользой в сельском хозяйстве для борь­бы с вредными насекомыми.

Конопля. Из смолистых выделений конопли получают опасные наркотики, известные как гашиш, марихуана, анаша, употребление которых приводит к развитию тяжелейшего заболевания — нарко­мании.

Крапива. Весной зеленые щи из молодой крапивы помогают вос­полнить образовавшийся за зиму недостаток витаминов в организме. Листья крапивы усажены волосками с едким соком. Волоски пропи­таны кремнеземом и очень хрупки. При малейшем прикосновении головки волосков обламываются, едкий сок попадает в ранки, вызы­вая ожоги и раздражение кожи.

Мак. Человек начал разводить мак ради съедобных семян, в кото­рых более 50% отличного масла. Но уже в древности люди делали над­резы на незрелых коробочках мака, из которых выступал белый сок (опий). Засохший сок соскребали и получали горький коричневый порошок — опиум. С давних пор, к сожалению, опий используют не только как лекарство, но и как наркотик. Курение опиума унесло ты­сячи жизней курильщиков и даже послужило причиной опиумных войн. Сейчас посев опийных сортов мака запрещен решением ООН.

Кроме растений, представляющих потенциальную опасность для человека, есть растения-хищники и растения-паразиты. Существу­ют даже легенды о растениях-людоедах. Герберт Уэллс на основе этих легенд написал рассказ «Страшная орхидея».

Существует ряд садовых растений и цветов, которые ядовиты или настолько токсичны, что вызывают отравление. Большая часть постра­давших — дети, чьи родители часто не знакомы со свойствами тех или иных растений и потому не могут предостеречь детей от опасности.

Дурман. Все части этого растения содержат алкалоид с наркотиче­ским эффектом. Дурман легко отличить по большим воронкообраз­ным цветкам.

Клещевина. Семена этого кустарника в крапинку белого и корич­невого цвета так красивы, что могут использоваться для ожерелья, пояса и т. д. Однако достаточно прожевать одно семечко, чтобы полу­чить смертельное отравление.

Олеандр. Ветки, листья и цветы этого растения содержат смертель­ный яд. Используется для производства некоторых лекарств.

Белладонна (сонная дурь). Содержит соланин — очень ядовитый даже в небольшом количестве.

Картофель. Кроме клубня все остальные части, особенно ростки (побеги, семена) ядовиты из-за содержания соланина.

Ревень. Некоторые части этого растения содержат щавелевую ки­слоту, которая может вызвать нарушение работы почек.

Бузина. Неспелые ягоды, ветки, листья вызывают тошноту, рвоту и понос. Из спелых ягод можно делать варенье, а высушенные цветы используют для приготовления отвара.

Дигиталис (наперстянка). Из этого растения добывается вещест­во для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Цветки, листья и семена могут вызывать отравление и нарушение работы сердца.

Ландыш. Обладает теми же свойствами и имеет те же эффекты, что и дигиталис.

Плющ, волчья ягода, лавр, рододендрон, азалия — растения час­тично ядовитые.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие растения являются ядовитыми?

2. В чем опасность табака для человека?

3. Укажите особенности растений, содержащих наркотик: мака, конопли, дурмана.

4. Перечислите садовые растения, являющиеся ядовитыми или токсичными.

5. Какие растения обладают лечебными свойствами и служат сырьем для лекарств?

§6.4.

ЖИВОТНЫЕ

Рассмотрим некоторых животных, которые представ­ляют потенциальную опасность для человека.

Медузы. На морском побережье Австралии в 1880 г. медуза мор­ская оса стала причиной гибели 60 человек. Ее яд мгновенно парали­зует сердечную мышцу. Ядовита также и черноморская медуза корнерот, хотя и не смертельна.

Скорпионы. Зловещая слава скорпиона связана с его ядовитостью. Для мелких зверьков укус скорпиона смертелен. Для человека укол скорпионьего жала очень болезнен (возникает опухоль, озноб, повы­шается температура), но жизни не угрожает. Достоверно известно лишь несколько случаев гибели детей, укушенных крупными тропически­ми скорпионами.

Пауки. Один из самых опасных пауков — каракурт (в переводе «черная смерть») — имеет в длину чуть больше одного сантиметра. Смертность от его укусов около 4%. Укус каракурта вызывает психи­ческое возбуждение укушенного, боли во всем теле, нарушение рабо­ты сердца и затрудненное дыхание. Специальная противокаракуртовая сыворотка не всегда доступна. В полевых условиях рекомендуется сразу после укуса прижигать ранку спичкой, так как яд паука при нагревании разрушается.

Другие опасные пауки (например, тарантул) серьезной угрозы для человека не представляют, хотя укус их болезнен.

Клещи. Мало кто испытывает симпатию к этим маленьким суще­ствам. Клещи питаются кровью крупных зверей и человека. Присо­савшегося клеща нельзя вытаскивать: его головка останется в коже и вызовет воспаление более опасное, чем сам укус. Лучше обильно смо­чить клеща спиртом или одеколоном и клещ отпадет сам. Весьма зло­вредны крошечные чесоточные клещи, вызывающие одну из соци­альных болезней — чесотку.

Главный вред клещей — не в их укусах, а в переносимых ими бо­лезнях, например клещевом энцефалите. Надежной защитой от этой болезни являются прививки.

Саранча. Опасна тем, что уничтожает урожай, всю растительность, обрекая на голод весь животный мир и человека.

Акулы и скаты. По разным оценкам специалистов насчитывается от 250 до 350 видов акул.

Большая белая акула, или кархародон, имеет репутацию людоеда. Свою жертву она часто проглатывает целиком.

Мако — близкая родственница кархародона, чуть меньше ее, но не уступает ей в кровожадности. Нападает не только на пловцов, но атакует и лодки.

Тигровая — наиболее часто встречающаяся акула тропических вод. При длине 9 м и привычке плавать на мелководье, она представляет серьезную опасность для пловцов. Поедает тигровая акула и своих сородичей.

Акулу-молот не спутаешь ни с какой другой из-за своеобразной формы головы. Она пользуется дурной славой хищника и людоеда.

Китовая акула — самая большая рыба в мире. Ее длина дости­гает 12 м, а вес — 15 т. Как ни странно, китовая акула и гигантская акула, немного уступающая ей по размерам, — самые мирные из акул.

Акулы видят мир в черно-белом изображении и плохо слышат. На голове у акул есть дополнительный орган — так называемые клетки Лоренцини, с помощью которых они ощущают изменение давления, электромагнитной проницаемости и температуры.

По официальной статистике от акул ежегодно погибает 35 чело­век. Акулы нападают на человека не только в открытом море, но и на глубине 1...1,5 м недалеко от берега.

Поведение акул непредсказуемо. Иногда люди находятся долго в открытом море, кишащем акулами, и те их не трогают. Жак-Ив Кусто, более ста раз встречавшийся с акулами, свидетельствует, что никогда нельзя предсказать, что сделает акула. Во время Второй мировой вой­ны в Тихом океане погибли более тысячи моряков. Транспорт торпе­дировали ночью, а утром прибывшие спасательные корабли обнару­жили на воде множество трупов в спасательных жилетах. Все тела были без ног.

Ф. Рузвельт в 1942 г. распорядился начать разработку средств, от­пугивающих акул.

Препарат, получивший громкое название «истребитель акул», вхо­дил в спасательный комплект американских военнослужащих. Как показала практика, аппарат оказался ненадежным. Окончательное решение пока не найдено.

Жак-Ив Кусто предложил для защиты от акул оригинальное уст­ройство — акулоубежище. Это металлическая клетка, в которой ны­ряльщик опускается под воду. Эффективным коллективным средст­вом защиты от акул оказались сети, расставленные в море недалеко от пляжей.

Скатов в шутку называют расплющенными акулами. Для челове­ка представляют опасность скаты-хвостоколы, манты, рыба-пила.

Пираньи. Это небольшие, до 30 см в длину, рыбки, живущие в ре­ках и озерах Южной Америки. Пираньи нападают на все живое, ока­завшееся в пределах их досягаемости: крупных рыб, домашних и ди­ких животных, человека. Даже аллигаторы стараются избегать с ними встреч. Стая пираний способна в считанные минуты обглодать быка, оставив лишь голый скелет.

Пастухи, перегоняющие скот через реки, где водятся пираньи, вынуждены отдавать им на растерзание одно из животных. Пока пи­раньи расправляются с несчастной жертвой, стадо благополучно пе­реходит на противоположный берег.

19 сентября 1981 г. более 300 человек, оказавшихся в воде в ре­зультате аварии пассажирского судна, были съедены пираньями у бра­зильского порта Обидус.

Электрические рыбы. Существует около 30 видов электрических скатов, электрический угорь, электрический сом. Характерными особенностями этих животных является наличие у них электрических органов. Электрические органы — это видоизмененные мышцы.

Напряжение электрических разрядов этих рыб достигает 220 В, а у электрических угрей — даже 600 В. Как известно, такое напряже­ние опасно для человека.

Земноводные. В джунглях Южной Америки живет лягушка кокои. Это маленькое существо, помещающееся в чайной ложке. Ее яд в тыся­чи раз сильнее цианистого калия и в 35 раз сильнее яда среднеазиат­ской кобры. Яда одной лягушки хватило бы для умерщвления 1500 че­ловек. Это самый сильный яд из известных животных ядов. Через кожу он не проникает, но любая царапина может привести к беде.

Ядовитые ящерицы — ядозубы, или хелодермы, обладают сильно­действующим ядом, от которого быстро погибают мелкие животные. Опасен яд и для человека. Из нескольких десятков укушенных хелодермами людей около трети погибли.

Змеи. Самой ядовитой змеей на свете долгое время считался австралийский тайпан. Все известные случаи укуса человека тайпаном заканчивались гибелью укушенного. По новым исследованиям более ядовитыми считаются тигровые и морские змеи. По некоторым дан­ным удавы и питоны опасны для человека. Однако эти сведения носят сомнительный характер.

Гюрза — большая гадюка, длиной до 2 м, ее укус может быть смер­телен для человека. Королевская кобра, или гамадриад, — самая длин­ная ядовитая змея на Земле. Укушенный ею человек может умереть очень быстро, всего через полчаса после укуса. Рекордная длина коро­левской кобры составляет 5,7 м.

Интересны плюющиеся кобры Африки. Плюются они ядом, выле­тающим тонкими струйками из зубов под давлением мышц. Дальность плевка — 2...3 м, заряд — до 4 мг яда, плевки очень меткие. Подряд кобра может сделать до 30 плевков.

Мамбы — одни из самых ядовитых змей Африки. Были случаи смерти людей через 20 мин после укуса мамбы.

З мей очень много. Лишь небольшая часть из них — ядовитые. Укусить змеи могут, только защищаясь. Яд змеи действует только при попадании в кровь.

Змеиный яд используется в медицине. Сейчас существуют специ­альные змеепитомники (серпентарии), где у змей получают яд.

Крокодилы. Среди крокодилов выделяют три семейства: аллигато­ры, настоящие крокодилы и гавиалы. Крокодилы могут напасть вне­запно, поэтому находиться человеку в непосредственной близости от крокодила очень опасно.

Млекопитающие (звери). Единственными ядоноскими зверями на нашей планете считают ехидн и утконосов.

При определенных условиях опасность для человека могут пред­ставлять хищники — львы, гиены, тигры, леопарды и др.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Укажите реакции человека на укус скорпиона и паука каракурта и спо­собы противоядия от укусов.

2. В чем опасность энцефалитных клещей? Как можно избежать клещево­го энцефалита? Как нужно действовать при попадании клеща на кожу?

3. Какие меры защиты используются против акул?

4. Укажите, какие змеи являются ядовитыми и как действовать при встре­че с ними.

5. Какие ядовитые млекопитающие вам известны?

6. Какие хищники представляют опасность для человека?