Инфекция — это вторжение болезнетворных организмов в ткани тела организма-хозяина и их размножение, а также реакция тканей тела хозяина на эти организмы и вырабатываемые ими токсины. Инфекции вызываются такими микроорганизмами, как вирусы, прионы, бактерии и вирусоподобные организмы, а также более крупными микроорганизмами, такими как микропаразиты и грибы. Хозяева могут использовать свою иммунную систему для борьбы с инфекциями. Хозяева млекопитающих имеют врожденный ответ на инфекцию, характеризующийся воспалением и адаптивной реакцией, которая немедленно следует за ним. Лекарства помогают бороться с инфекцией.
Одна из отраслей медицины, инфекционные болезни, занимается изучением инфекций и патогенов.
Классификация классифицирует инфекции в зависимости от возбудителей, а также признаков и симптомов, которые они вызывают. Инфекции, которые активны, но не имеют явных симптомов, можно назвать неактивными, статическими, субклиническими инфекциями, а инфекции, которые находятся в неактивном и спящем состоянии, называются латентными инфекциями.
Кратковременная инфекция — это острая инфекция, а длительная инфекция — это хроническая инфекция Первичные и вторичные инфекции Первичные и вторичные инфекции могут относиться к последовательным инфекциям или различным стадиям инфекции, одна и та же инфекция, например, острая герпетическая инфекция рта и губ, является острой инфекцией, а если она присутствует при острой инфекции СПИДа, то является вторичной инфекцией с точки зрения острой инфекции СПИДа.
Оккультная инфекция Оккультная инфекция или бессимптомная инфекция — это медицинский термин для обозначения «скрытой инфекции», которая может быть обнаружена врачом. Термин «оккультная инфекция» был введен в обиход.
Диагностика инфекции затруднена, когда специфические признаки и симптомы встречаются редко. При подозрении на инфекцию первым шагом обычно является проверка культур крови, мочи и мокроты. Рентген грудной клетки и анализ кала могут помочь в постановке диагноза. Анализы спинномозговой жидкости проводятся для того, чтобы убедиться в отсутствии инфекции мозга.
У детей цианоз, одышка, периферическая мальперфузия (недостаток крови к периферическим тканям и органам) или петехиальная сыпь с петехиями повышают риск серьезной инфекции более чем в пять раз. Другие важные показатели включают беспокойство родителей, клиническую интуицию и температуру выше 40°C.
Признаки и симптомы инфекции зависят от типа заболевания. Некоторые признаки инфекции затрагивают весь организм, например, слабость, потеря аппетита, потеря веса, лихорадка, ночная потливость, озноб, боль и страдания. Другие признаки и симптомы характерны для различных частей тела, например, сыпь, кашель, насморк.
Бактериальные или вирусные Бактериальные и вирусные инфекции могут вызывать одни и те же симптомы, и отличить определенную причину инфекции может быть сложно. Однако важно проводить различие, поскольку вирусные инфекции не поддаются лечению антибиотиками.
Сравнительные характеристики вирусных и бактериальных инфекций Вирусные инфекции Бактериальные инфекции Типичные симптомы В целом, вирусные инфекции являются системными. Это означает, что вирусная инфекция поражает различные части тела или несколько систем организма одновременно, например, насморк, заложенность носа, кашель, общее недомогание и боли и т. д. Иногда они могут быть локализованными, например, вирусный конъюнктивит или «конъюнктивит» и герпес. Некоторые вирусные инфекции болезненны, например, герпес. Боль при вирусной инфекции часто описывается как зуд или жжение.
Типичными симптомами бактериальной инфекции являются локализованное покраснение, тепло, отек и боль. Одним из признаков бактериальной инфекции является локализованная боль, то есть боль в определенной части тела. Например, если порез сопровождается бактериальной инфекцией, боль возникает в месте инфекции. Бактериальная боль в горле часто характеризуется более сильной болью с одной стороны горла. Если боль возникает только в одном ухе, то ушная инфекция, скорее всего, будет диагностирована как бактериальная. Потенциально инфицированная рана, из которой выделяется гной или молочная жидкость, скорее всего, является инфицированной.
Этиология Возбудители вирусы Возбудители бактерии Патофизиология Существует универсальная цепочка связей, которая применима к инфекциям. Как только возникает инфекция, должна возникнуть цепочка звеньев. Цепочка звеньев включает несколько этапов, в том числе патогены, их массовое накопление, попадание в восприимчивого хозяина, выход из хозяина и передача новому хозяину. Каждое звено должно произойти в хронологическом порядке, чтобы возникла инфекция. Понимание этих этапов помогает медицинским работникам бороться с инфекцией и предотвращать ее возникновение в первую очередь.
Колонизация Инфекция начинается, когда организм попадает в тело, растет, размножается и успешно колонизирует организм. Большинство людей не восприимчивы к инфекции. Слабые, больные, плохо питающиеся, страдающие раком или диабетом люди более склонны к развитию хронических или постоянных инфекций. Люди с подавленной иммунной системой особенно восприимчивы к оппортунистическим инфекциям. Точками проникновения в организм хозяина обычно являются слизистые ткани, такие как полость рта, нос, глаза, гениталии, анус или открытые раны. Хотя несколько организмов растут в начальной точке входа, большое количество мигрирует, вызывая системную инфекцию различных органов. Некоторые патогены растут в клетках хозяина (внутриклеточно), в то время как другие свободно растут в жидкостях организма.
Колонизация раны выражается в наличии нереплицирующихся микроорганизмов внутри раны, в то время как в инфицированных ранах присутствуют реплицирующиеся организмы и повреждаются ткани. В той или иной степени чужеродные организмы колонизируют все многоклеточные организмы, подавляющее большинство из которых выживает благодаря мутуалистическим или симбиотическим отношениям со своими хозяевами. Примером мутуализма являются анаэробные виды, колонизирующие толстую кишку млекопитающих, а примером симбиоза — различные виды стафилококков, присутствующие в коже человека. Ни одна из этих двух колонизаций не считается инфекцией. Разница между инфекцией и колонизацией обычно заключается только в окружающей среде. Непатогенные микроорганизмы в определенной среде могут стать патогенными, точно так же, как даже самые смертоносные организмы нуждаются в определенной среде, чтобы вызвать инфекцию, к которой у них нет иммунитета. Некоторые колонизирующие бактерии, такие как бациллы и Streptococcus griseus, препятствуют адгезии и колонизации патогенных бактерий и, таким образом, вступают в симбиотические отношения с хозяином, предотвращая инфекцию и ускоряя заживление раны.
Переменные, вовлеченные в исход и конечный результат инокуляции патогена хозяину, включают.
§ Путь проникновения патогена и доступ к области хозяина, которую он может достичь § Присущая вирулентность конкретного организма § Количество или нагрузка начального иммуноусилителя § Иммунный статус колонизированного хозяина Например, виды стафилококков безвредны для кожи, но когда они присутствуют в обычно стерильном пространстве, например, в полости сустава или брюшной полости, они могут беспрепятственно размножаться и создавать тяжелое бремя для хозяина.
Учитывая большое количество ран в клинической практике, бывает трудно определить, какие хронические раны становятся инфицированными. Существует ограниченное количество качественных данных для оценки признаков и симптомов. Обзор хронических ран в журнале Американской медицинской ассоциации «Серия рациональных клинических испытаний» количественно оценил важность обострения боли как индикатора инфекции. Обзор показал, что наиболее полезным было то, что усиление боли положительно связано с инфекцией [отношение шансов (ОР), диапазон 11-20], но отсутствие боли (отрицательный ОР, диапазон 0,64-0,88) не исключает инфекцию. (Резюме LR 0,64-0,88 ) болезнь может возникнуть, если защитные иммунные механизмы хозяина нарушены и организм наносит вред хозяину. Микроорганизмы выделяют различные токсины или разрушительные ферменты, которые вызывают повреждение тканей. Например, столбнячная палочка выделяет токсин, парализующий мышцы, а стафилококки выделяют токсин, вызывающий шок и сепсис. Не все патогены вызывают заболевания у всех хозяев. Например, менее чем у 5% людей, инфицированных полиомиелитом, развивается болезнь. С другой стороны, некоторые патогены обладают высокой вирулентностью. Прионы вызывают коровье бешенство, а болезнь Крейтцфельдта-Якоба убивает почти всех зараженных животных и людей.
Персистирующие инфекции возникают потому, что организм не в состоянии очистить организм от патогенов после первоначального заражения. Персистирующая инфекция, характеризующаяся наличием латентной инфекции в зараженном организме и периодическим возобновлением активной инфекции, повторяется в цикле. Существуют определенные вирусы, которые проходят через различные клетки инфицированного организма и поддерживают персистирующую инфекцию. Некоторые вирусы, однажды приобретенные, никогда не покидают организм. Классическим примером являются вирусы герпеса, которые обычно прячутся в нервах и рецидивируют, когда наступает подходящий момент.
Персистирующие инфекции являются причиной миллионов смертей во всем мире каждый год. Во многих менее развитых странах хронические паразитарные инфекции характеризуются высоким уровнем заболеваемости и смертности.
Для того чтобы заражающий организм выжил и повторил свой инфекционный цикл в других хозяевах, он (или его потомство) должен покинуть свои существующие колонии, чтобы вызвать инфекцию в другом месте. Инфекция может распространяться многими возможными путями. Инфицированные организмы могут передаваться при прямом или непрямом контакте. Инфицирование при прямом контакте происходит, когда человек вступает в контакт с «местом источника». Это может означать контакт с инфицированными жидкостями организма, употребление зараженной воды или укусы оленьих клещей. Инфицирование при прямом контакте может также произойти в результате вдыхания инфекционных частиц микробного аэрозоля, которые распространяются при чихании или кашле. Еще один распространенный путь передачи инфекции при прямом контакте связан с сексуальной активностью — оральным, вагинальным или анальным сексом.
Непрямая контактная инфекция возникает, когда организм способен длительное время противостоять враждебной среде, отличной от среды хозяина, оставаясь заразным при возникновении определенных условий. Часто загрязненные неодушевленные предметы, включая игрушки, мебель, дверные ручки, салфетки для вытирания рук или предметы личной гигиены инфицированных пациентов. Контакт с предметами питания и питья, используемыми инфицированными организмами, — еще одна ситуация, при которой происходит непрямая контактная передача заболевания — распространенный способ передачи в менее развитых странах, фекально-оральный путь передачи. В таких случаях сточные воды используются для мытья пищи или питья. Это приводит к пищевому отравлению. К распространенным возбудителям фекально-оральной передачи относятся спорозоиты Vibrio cholerae, виды Giardia, ротавирус, лизоамеба, кишечная палочка и ленточные черви. Большинство этих патогенов вызывают гастроэнтерит.
Все вышеперечисленные модели являются примерами горизонтальной передачи, поскольку инфицированные организмы передаются от человека к человеку в одном поколении. Существуют также различные виды инфекций, передающихся вертикальным путем — они передаются от матери к ребенку во время родов или развития плода. К распространенным заболеваниям с таким способом передачи относятся СПИД, гепатит, герпес и цитомегаловирус.
Лечение и профилактика Целесообразные стратегии лечения и профилактики заключаются в том, чтобы нарушить цикл инфекции. Например, надлежащая гигиена может уменьшить прямую передачу инфекции, поддержание санитарного состояния окружающей среды и санитарное просвещение.
Когда организм атакует инфекция, антиинфекционные препараты могут подавить инфекцию. Существует четыре типа антиинфекционных препаратов: противомикробные (антибиотики), противовирусные, противотуберкулезные и противогрибковые. В зависимости от тяжести и типа инфекции, антибиотики могут назначаться перорально, в виде инъекций или применяться местно. Для лечения тяжелых инфекций мозга антибиотики вводятся внутривенно. Иногда используется несколько антибиотиков, чтобы снизить риск развития резистентности и повысить эффективность. Антибиотики действуют только на бактерии и не влияют на вирусы. Антибиотики действуют, замедляя размножение бактерий или убивая их. Наиболее распространенные антибиотики, используемые в медицине, включают пенициллин, цефалоспорины, аминогликозиды, макролиды, хинолоны и тетрациклины. Мытье рук, ношение халата и маски — это методы, которые могут предотвратить распространение инфекции от врача к пациенту и наоборот. Частое мытье рук остается самой важной линией защиты от распространения нежелательных организмов. Необходимо улучшить питание и изменить образ жизни — отказаться от употребления запрещенных наркотиков, использовать презервативы, присоединиться к программе физических упражнений. Также важно готовить пищу и избегать продуктов, которые долгое время оставались без присмотра. Не принимайте антибиотики в течение длительного времени в количестве, превышающем терапевтическую дозу. Длительное применение антибиотиков может привести к лекарственной устойчивости и развитию оппортунистических инфекций, таких как энтерит Clostridium difficile. Другим способом предотвращения инфекций является вакцинация, которая способствует развитию иммунной устойчивости у вакцинированного хозяина.
Ископаемые останки — интересная тема для древних патологов, ученых, изучающих травмы и болезни у вымерших форм жизни, а также свидетельства инфекций в ископаемых останках. В костях плотоядных динозавров были обнаружены признаки инфекции. Когда инфекции действительно возникают, они, по-видимому, чаще всего ограничиваются лишь небольшим участком тела. На поверхности черепа раннего плотоядного динозавра аренозавра видны раны, похожие на ямы, с отеками и пористой костью вокруг ран. Необычная текстура кости вокруг ран позволяет предположить, что они подверглись кратковременной, не смертельной инфекции. Ученые, изучающие черепа, предполагают, что следы укусов появились в результате нападения другого вида. Задокументированные свидетельства инфекции у других плотоядных динозавров включают хайспинозавра, аллозавра, тираннозавра и формозавра Кортланда. Тираннозавр рекс нападал друг на друга и вызывал инфекцию, как и образец черепа иреллозавра.