Теория саморегуляции эпидемического процесса

Основными положениями теории саморегуляции эпидемического процесса являются:

1) неоднородность (гетерогенность) взаимодействующих популяций возбудителя и человека, составляющая основу развития эпидемического процесса;

2) динамическое (фазовое) изменение гетерогенности (неоднородности) биологических свойств взаимодействующих популяций возбудителя и человека;

3) стабилизирующая (управляющая) роль обратных отрицательных связей в процессах саморегуляции;

4) регулирующая роль социальных и природных условий в фазовых преобразованиях эпидемического процесса.

Первое положение теории саморегуляции указывает на то, что в основе развития эпидемического процесса лежит взаимодействие двух неоднородных (гетерогенных) популяций возбудителя-паразита и человека-хозяина.

Среди признаков неоднородности, характеризующих популяцию возбудителя, для развития эпидемического процесса значение имеет прежде всего неоднородность по вирулентности (т. е. по степени болезнетворности возбудителя). Неоднородность по вирулентным свойствам является универсальной характеристикой всех патогенных возбудителей. В различные периоды распространения инфекционных болезней среди людей циркулируют возбудители, различающиеся по степени и характеру неоднородности по вирулентным свойствам.

Следующим по значимости признаком популяции возбудителя является неоднородность по контагиозности. Контагиозность как способность возбудителя к распространению среди людей и приживаемости в организме отдельных хозяев также является вариабельным признаком, меняющимся в ходе развития эпидемического процесса.

Неоднородность по иммуногенности характеризует способность возбудителя вызывать в организме хозяина те или иные формы иммунитета (антимикробный, антитоксический, антивирусный, гуморальный, клеточный, местный, общий). Как и контагиозность, признак иммуногенности является варьирующим.

Для развития эпидемического процесса отдельных инфекций значение имеет неоднородность популяции возбудителя по антигенным свойствам (грипп), по его чувствительности к антибиотикам (внутрибольничные инфекции), к бактериофагам (дизентерия) и т. д.

Следует еще раз подчеркнуть, что параметром популяции возбудителя, имеющим определяющее значение в развитии эпидемического процесса, является неоднородность по вирулентности. Неоднородность по другим признакам чаще бывает сопряжена с вирулентностью, хотя в отдельных случаях развитие эпидемического процесса связано именно с возбудителями, неоднородными по признакам, независимым от вирулентности.

Для развития эпидемического процесса значение имеет неоднородность популяции человека (хозяина) по восприимчивости к возбудителям инфекционных болезней. Восприимчивость — это видовой признак, под которым понимают способность организма человека реагировать на патогенные свойства возбудителя. В различные периоды распространения инфекционных болезней популяцию человека составляют лица, различающиеся по степени и характеру восприимчивости к возбудителям, вызывающим эти болезни.

Второе положение теории саморегуляции гласит о том, что в ходе эпидемического процесса происходит динамическое (фазовое) изменение гетерогенности (неоднородности) вирулентности в популяции возбудителя и восприимчивости в популяции человека. Фазовая перестройка взаимодействующих популяций предполагает последовательную смену четырех фаз: 1) резервации; 2) эпидемического преобразования; 3) эпидемического распространения; 4) резервационного преобразования.

В фазе резервации популяция человека (хозяина) по восприимчивости однородна (гомогенна) и представлена иммунными и высокоиммунными лицами. Популяция возбудителя (паразита) в этой фазе также однородна и состоит из авирулентных и слабо вирулентных возбудителей. У авирулентных возбудителей низкая интенсивность процесса токсинопродуцирования, утрачены адгезивные свойства, изменена структура поверхностных рецепторов и т. д.

В резервационной фазе численность популяции возбудителя минимальная и бóльшая часть паразитов сконцентрирована в организме хозяев, имеющих дефекты иммунной системы. Состояние популяции возбудителя соответствует состоянию среды обитания: авирулентная популяция возбудителя — иммунная среда обитания. Фаза резервации соответствует межэпидемическому периоду и характеризуется отсутствием заболеваемости. Бесконечно долго эта фаза продолжаться не может, так как в однородных популяциях паразитов нарушаются процессы естественного отбора. Поэтому в процессе эволюции выжили и сохранились те виды возбудителей, у которых выработалась способность к эпидемическим преобразованиям.

Фаза эпидемического преобразования начинается с того, что бывшая однородной в фазе резервации популяция хозяина со временем становится все более неоднородной вследствие появления восприимчивых лиц и увеличения их числа. Восприимчивые лица появляются в результате рождаемости. Неоднородность по восприимчивости усиливается за счет разноскоростного угасания постинфекционного иммунитета у людей. Этому также способствует неодинаковое снижение общей резистентности к возбудителям инфекционных болезней у разных лиц под влиянием неблагоприятных факторов внешней среды (химических, радиационных и т. д.). Значительно усиливают неоднородность по восприимчивости миграционные процессы и фактор «перемешивания», приводящие к тому, что в коллективах появляются новые лица, которые не встречались с циркулирующими возбудителями и восприимчивы к ним. Авирулентные возбудители, пассируясь через организм восприимчивых лиц, повышают свою вирулентность. В этой фазе действует направленный отбор, в результате которого остаются возбудители, в наибольшей мере приспособившиеся к паразитированию в изменившейся среде обитания, т. е. в циркуляции закрепляются вирулентные варианты возбудителя. В фазе эпидемического преобразования, как правило, заболеваемость не растет, возможны лишь отдельные случаи заболеваний у наиболее восприимчивых лиц. Эту фазу можно выявить по иммунологическим сдвигам, сопровождающим циркуляцию вирулентных возбудителей инфекционных болезней среди людей.

При накоплении в популяции человека в достаточном количестве восприимчивых лиц у возбудителя-паразита повышается вирулентность таким образом, что он переходит в качественно иное состояние — в фазу эпидемического распространения. В этой фазе состояние популяции возбудителя вновь начинает соответствовать состоянию среды обитания. Однако это соответствие совершенно противоположно таковому в фазе резервации: высоковирулентная популяция возбудителя — восприимчивая среда обитания.

Численность популяции возбудителя в фазе эпидемического распространения максимальная. Эта фаза обусловливает развитие эпидемии, во время которой заболевают как неиммунные лица, так и лица с частичным иммунитетом, который не защищает их от высоковирулентных (эпидемических) вариантов возбудителя. Продолжительность фазы эпидемического распространения (продолжительность эпидемии) всегда ограничена во времени. Данная фаза завершается, несмотря на наличие в популяции человека восприимчивых лиц. Фаза эпидемического распространения не может длиться неопределенно долгое время прежде всего в «интересах» возбудителя — в противном случае он истребит всех восприимчивых лиц и лишит себя среды обитания, а также энергетических ресурсов. Поэтому уже в фазе эпидемического распространения закладывается следующая фаза.

Фаза резервационного преобразования начинается с пассирования вирулентных вариантов возбудителя через организм иммунных лиц (переболевших и выработавших иммунитет во время данной эпидемии). В результате в циркуляции остаются лишь те варианты, которые снизили вирулентность и приспособились к новой (иммунной) среде обитания. В данной фазе значительная часть популяции возбудителя погибает, а заболеваемость людей идет на спад.

Третье положение теории саморегуляции отражает управляющую роль обратных отрицательных связей в процессах саморегуляции. Система «паразит–хозяин» на популяционном уровне саморегулируется обратными отрицательными связями, которые складываются между вирулентностью популяции паразита и восприимчивостью популяции хозяина. Снижение числа иммунных лиц инициирует рост вирулентности и численности популяции возбудителя и, наоборот, увеличение числа иммунных лиц приводит к снижению как вирулентности, так и численности популяции возбудителя. Связи между вирулентностью популяции возбудителя и восприимчивостью популяции человека являются обратными потому, что они возвращают систему «паразит–хозяин» в исходное состояние, а отрицательными потому, что отрицают отклонения указанной системы от первоначального (исходного) состояния.

Четвертое положение теории саморегуляции раскрывает регулирующую роль социальных и природных условий в фазовых преобразованиях эпидемического процесса. Социальные и природные условия, определяющие фазность развития эпидемического процесса, можно подразделить на три группы: а) факторы, обусловливающие создание различных форм «перемешивания» людей: формирование коллективов, естественные и искусственные миграции; б) факторы, обусловливающие активизацию механизма передачи возбудителя; в) факторы, снижающие иммунитет и резистентность. Любые из перечисленных условий приводят в конечном счете к возрастанию прослойки высоковосприимчивых лиц в цепи циркуляции возбудителя, что служит сигналом к перестройке внутренней организации его популяции. С другой стороны, иммунизация коллектива и проведение мероприятий, снижающих активность механизма передачи возбудителя, уменьшают прослойку восприимчивых лиц и являются условием формирования резервационного варианта возбудителя.

Теория саморегуляции эпидемического процесса позволяет рационально объяснить временные и территориальные закономерности в распространении инфекционных болезней среди населения. Практическая значимость данной теории заключается в том, что она ориентирует на необходимость проведения профилактических мероприятий в фазе резервации. При этом рациональными будут те мероприятия, которые предупреждают переход возбудителя из фазы резервации в фазу эпидемического преобразования и эпидемического распространения.