Животные и люди среди которых обнаружено заразное заболевание, а также помещения, территория фермы, животноводческого хозяйства, где могут быть скрытые или явные возбудители болезни, составляют эпизоотический или эпидемический очаг инфекции.
Известно, что определенные местности характеризуются природной очаговостью, возникающей из-за постоянно живущих там диких особей, носителей возбудителей инфекции, и обилия членистоногих переносчиков. Попадая в эпидемический очаг, домашние животные и люди включаются в эпизоотическую цепь, и заражаются инфекционной болезнью, к которой они оказались восприимчивыми.
Понятие об очаге инфекции сложилось в России еще в конце XIX века, когда в борьбу с заразными («повальными») болезнями включились специалисты, которым стало очевидно, что именно этот путь заражения весьма опасный. Известный профессор ветеринарного отделения Санкт-Петербургской медико-хирургической академии В.И. Всеволодов в середине XIX века указал на зависимость появление той или иной болезни от «свойств» местности.
Между тем задолго до этого житейский опыт показал, что если одни местности благоприятны для жизни и разведения скота, то другие опасны. Интересно, что от предположения, высказанного древними врачами, в частности Гиппократом, до научного подтверждения роли комаров в распространении малярии прошло более 2 тыс. лет.
В россии позапрошлого века медицинские и ветеринарные врачи очень подробно описывали многие местности с точки зрения возможного распространения заразных болезней. В многочисленных медико-географических и ветеринарно-географических очерках отдельных губерний, областей и зон было показано, что неравномерное распространение заразных болезней связано с особенностями климата, рельефа, почв, растительности и животного мира. Известный русский эпидемиолог Д.К. Заболотный в 1899 г. указывал на то, что дикие грызуны разных видов могут быть хранителями возбудителя чумы. А несколько позднее это предположение было подтверждено: удалось выделить возбудителя чумы от небольшого зверька – тарбагана.
В конце 30-х годов ХХ века академик Е.Н. Павловский, систематизировав огромное число разрозненных фактов, сделал вывод. Что возбудители очень многих болезней человека и домашних животных находятся в организмах диких животных, постоянно живущих в определенных географических ландшафтах. И передаются в основном членистоногими.
Результаты многочисленных комплексных экспедиций, организованных учеными в южные и восточные районы страны, положили начало учению о природной очаговости болезней. Ученые установили, что каждый природный очаг болезни связан с определенным биоценозом и является как бы его производным. Природная очаговость присуща более чем половине всех известных науке заразных болезней, вызываемых вирусами, бактериями, риккетсиями, простейшими и гельминтами, и представляет собой форму защиты и самосохранения паразитов, эволюционно приспособившихся к подобной системе.
Учение о природной очаговости стало краеугольным камнем географической эпидемиологии и эпизоотологии. Этот важный раздел медико-ветеринарного комплекса наук рассматривает и анализирует географическое распространение инфекционных болезней, в том числе общих для животных и человека, сопоставляет течение эпизоотического и эпидемического процессов на различных территориях. Исследует причины массовых заболеваний в одних местностях и единичных – в других, изучает географические характеристики районов территориальных единиц с точки зрения их возможного влияния на возникновение и распространение заразных заболеваний. Географические эпизоотология и эпидемиология выявляют наиболее опасные территории, то есть ведут разведку местности с точки зрения риска возникновения заболеваний среди людей и хозяйственно полезных животных.
В каждой конкретной местности заболевание – это не что иное, как результат комбинации географических «обстоятельств», которые сводят воедино возбудителя болезни, переносчика, промежуточного хозяина и восприимчивый организм (человека, животного)в наиболее благоприятный для этого момент.
Основоположник учения о природной очаговости Е.Н.Павловский и группа отечественных ученых (Л.А.Зильбер, А.А.Смородинцев и др.) открыли природу неизвестного ранее заболевания, уносившего в таежных районах Дальнего Востока жизни многих людей. Комплексные экспедиции, в состав которых входили эпидемиологи, паразитологи, зоологи, доказали, что вирус клещевого энцефалита, так было названо это заболевание, циркулирует в тайге между млекопитающими животными и птицами, которые являются прокормителями клещей. Незащищенному человеку в тайге грозят встреча с клещами и заражение.
В приморском крае группой отечественных ученых было расшифровано еще одно заболевание японский энцефалит.
Глубокое и всесторонние определение природной очаговости, данное Е.Н.Павловским, представляет большой интерес: «Природная очаговость трансмиссивных болезней – это явление, когда возбудитель, специфический его переносчик и животные – резервуары возбудителя в течении смены своих поколений неограниченно долгое время существуют в природных условиях вне зависимости от человека как по ходу своей уже прошедшей эволюции, так и в настоящий период.
Последние исследования свидетельствуют, что в циркуляции и резервации возбудителей природно-очаговых болезней в естественных биоценозах участвуют более 600 видов позвоночных животных, в том числе свыше 200 видов млекопитающих и более 250 видов птиц. Сотни видов кровососущих членистоногих передают возбудителей более чем 200 болезней животным и человеку, и список этот постоянно растет. Кстати, о птицах. Эпизоотологическое и эпидемиологическое значение разных видов птиц определяется в основном их восприимчивостью к тем или иным возбудителям, плотностью популяций в гнездовом периоде, характером контакта с кровососущими переносчиками, направлением сезонных миграций, способностью к хронической инфекции, степенью контакта с человеком и домашними животными.
Нельзя в этой связи не затронуть вопрос миграции пернатых. Этой проблемой люди интересовались задолго до нашей эры и по многим причинам. В настоящее время известно, что пернатые участвуют в переносе более 20 инфекционных болезней, в том числе общих для животных и человека: ньюкаслской болезни, бруцеллеза, лептоспироза, листериоза, туляремии, орнитоза и многих других.
Птицы в эволюционном отношении – один из древнейших резервуаров возбудителей болезней. Этому способствуют особенности их жизнедеятельности, и в первую очередь колониальность, благодаря которой достигается высокая численность особей на ограниченной территории и на длительный период. При миграциях птиц повышаются их концентрации на зимовках и пролетных путях, и как следствие этого, возрастает эпизоотологическая опасность в определенных районах земного шара. Поэтому так важно знать промежуточные точки миграции, где перелетные птицы останавливаются на отдых или кормежку. В процессе миграции появляются связующие мостики между биоценозами, удаленными друг от друга на тысячи километров. Именно перелетным птицам во многом обязаны своим существованием природные очаги болезней и генетическая изменчивость возбудителя.
Миграционность, обеспечивающую существование очагов и постоянный или периодический занос возбудителя, транспортировку его в отдаленные районы или даже страны, относят к категории важнейших в эпизоотологическом и эпидемиологическом отношении экологических факторов.
Партнерами птиц по эпизоотическому процессу выступают различные позвоночные: рыбы, амфибии, рептилии, млекопитающие. Одни из них принимают участие в резервации возбудителя, другие – в его переносе, третьи – в прокормлении и переносе эктопаразитов. Позвоночные могут быть также временными или постоянными хозяевами эктопаразитов.
Перечень млекопитающих, в той или иной степени контактирующих с птицами в природных очагах только вирусных инфекций, включает многие виды мышевидных грызунов и мелких хищников, в циркуляции вируса принимают участие и домашние животные.
Кроме птиц возбудителей на дальние расстояния переносят и летающие насекомые. Они часто становятся причиной формирования нового очага болезни в популяции позвоночных животных, не имевших ранее контакта с данным вирусом.
Интересен такой факт. В 1967-1968гг. эфемерная лихорадка рогатого скота – арбовирусное заболевание, переносимое мокрецами, - после десятилетнего перерыва возникла в Северной Австралии и в течении пяти месяцев распространилась на 3 тыс. миль к югу. Характер ее переноса на юг и распространение по южной части страны были точно предсказаны на основании анализа преобладающих направлений ветра, который переносил зараженных насекомых на дальние расстояния.
Природная очаговость может возникать и благодаря чрезвычайно развитой способности возбудителей сохраняться во внешней среде. Не случайно существует феномен: на местах бывших захоронений сохраняются споры возбудителей. Наиболее разительный пример – сибирская язва, о которой речь пойдет дальше.
Исследования болезней, которым свойственна природная очаговость, позволили установить закономерную приуроченность многих инфекционных болезней к определенным географическим ландшафтам с характерными, своеобразными признаками.
Признаки каждого ландшафта – рельеф, климат, почвы, животный мир, растительность – объединены в одно целое и воздействуют друг на друга. Обитающие в ландшафте возбудители природно-очаговых болезней тесно связаны, с одной стороны, с животными-резервуарами, а с другой – с определенными видами кровососущих членистоногих, специфических переносчиков этих возбудителей, которые поддерживают постоянную циркуляцию возбудителей в природном очаге.
Наибольший интерес во всех отношениях представляют территории, расположенные на стыке ландшафтов, например опушки леса, границы между степью и лесом, предгорные зоны. В этих местах богаче растительность и животный мир, больше кровососущих насекомых, а следовательно, и возбудителей болезней. При этом для каждой ландшафтной зоны характерны определенные, наиболее широко распространенные болезни. Долины рек и берега водоемов, например, могут быть природными очагами таких опасных для человека и животных болезней, как туляремия и лептоспироз.
Существование природных очагов болезней зависит от непрерывности эпизоотического процесса, который по цепи животное – переносчик – животное определяется плотностью расселения восприимчивых к данной инфекции животных на данной территории, а также характером их общения.
К примеру, бешенство. Это страшная болезнь поражает всех домашних и диких копытных, но чаще всего ее жертвами становятся собаки и кошки. Вместе с тем возбудитель бешенства – вирус – находится в природе. На всех континентах, за исключением Австралии и Антарктиды, он пребывает в организме самых различных диких хищников. Так, в Европе главные хранители вируса – лисицы, в Америке (в США, Канаде) – лисицы и скунсы, в Африке – как правило, шакалы. И хотя вирус бешенства в этих регионах чаще всего передается через укус, в Южной Америке в пещерах колониальных летучих мышей он распространяется воздушным путем. Это было доказано на опытах с лисицами и койотами. Животных в клетках помещали в пещеры с зараженными летучими мышами. Лисицы и койоты через некоторое время заболевали бешенством.
Наверное, такое многообразие поражаемых животных обусловлено древнейшим происхождением возбудителя бешенства, относящегося к большой группе рабдовирусов.
Еще один пример географического разнообразия инфекционной болезни. Речь идет о Ку-лихорадке. Это опасное для животных и людей заболевание, вызываемое риккетсией – мелкой болезнетворной бактерией, размножающейся подобно вирусам в клетках хозяина, имеет на юге Европы стойкие природные очаги, где возбудитель болезни находится в организме клещей (переносчиков) и диких млекопитающих – ежей, кротов, сусликов, зайцев, дикобразов, мышей-полевок, лисиц, оленей и др. Передача риккетсий домашним животным происходит от диких особей через клещей. На территориях севернее Альп и Карпат наиболее распространен респираторный путь передачи вируса от коровы к корове, так как в природе встречается ограниченное число видов клещей-переносчиков.
В тропических странах долгое время не вели систематических поисков опасных вирусов, передаваемых клещами полезным животным. Все внимание было сосредоточено на главном переносчике вирусов – комарах. Однако в Африке обнаружилось тяжелое заболевание овец (болезнь Найроби), представляющее угрозу и для человека. Оказалось что вирус – возбудитель болезни передается определенной разновидностью клещей, а резервуарами служат грызуны.
Географическая среда оказывает влияние и на распространение болезней, которые не относятся к природно-очаговым. Под географической средой в этом смысле понимают совокупность природных факторов, связанных с деятельностью человека. Это прежде всего хозяйственные пути миграции животных. Например, переброска племенных животных из региона в регион, из страны в страну. Не меньшее значение имеет и размещение животных – плотность создаваемой популяции и многие другие моменты, отражающиеся на передаче инфекционного начала животным и человеку.
Давно было замечено, что эпизоотии и эпидемии случаются в определенные временные периоды, годы, сезоны. Исследователи обнаружили факты периодического появления эпизоотий, эпидемий некоторых болезней.
Оказалось, что случайного в этом ничего нет. В природе, окружающей нас, все явления или, по крайней мере, большинство из них происходят периодически. Смена сезонов года, дня и ночи происходит не бесследно для живых организмов, а вызывает периодические колебания биологических явлений.
В начале века российский исследователь А.В. Чижевский установил периодические закономерности подъемов и спадов заболеваемости человека многими инфекционными болезнями. Составляя периодичность эпидемий и солнечных вспышек, он выявил 33 летнюю и 11 летнюю периодичность подъемов эпидемий некоторых заболеваний человека. По его наблюдениям, спады солнечной активности совпадали со спадами заболеваемости. Он объяснил влияние солнечной активности на биоритмы популяций микроорганизмов влиянием потока ионизирующего излучения. Последние годы исследователи обратили внимание на совпадение подъемов многих инфекций с различного рода космическими излучениями.
Таким образом, нет ничего удивительного в явлении периодичности, которое, как это теперь очевидно, проявляется в отношении ряда инфекционных болезней животных и человека. Значит, можно рассматривать многолетнюю периодичность и сезонность как явления закономерные. Очевидно также, что периодичность, или цикличность подъемов и спадов заболеваний во многом объясняется колебаниями численности популяций диких животных, их сезонными миграциями и рядом других причин, опосредованных через хозяйственную деятельность человека.
Можно считать, что сезонность систематически проявляется в случае каждого инфекционного заболевания. Однако здесь не все однозначно. Сезонный рост числа случаев и возникновение очагов болезней характерны для заболеваний с трансмиссивным механизмом передачи. Это объясняется увеличением числа кровососущих переносчиков в периоды года, благоприятные по температурным условиям для массового размножения членистоногих. Очевидна сезонность для многих природно-очаговых болезней, когда переносчиком или резервуаром возбудителя служат грызуны или дикие плотоядные животные (волки, лисицы, енотовидные собаки, шакалы, барсуки и др.). Таким образом, сезонность природно-очаговых болезней обусловлена экологическими и биологическими причинами.
Сезонные подъемы интенсивности эпизоотического процесса происходят также в связи с изменением температуры и влажности воздуха. Фактором среды, с одной стороны, понижают устойчивость организмов животных и человека к восприятию возбудителей болезней, а с другой активизируют воздушно-капельный механизм передачи возбудителей. С учетом подъемов заболеваемости к определенному времени года говорят о весенней, летней, осенне-зимней сезонности инфекционных болезней. При некоторых заболеваниях отмечается двукратная сезонность. Так, следует иметь в виду, что при бешенстве среди диких носителей бывает два сезонных подъема – в феврале – апреле (брачный период носителей) сентябре – октябре (расселении молодняка диких носителей). Аналогичная ситуация характерна и для вирусных энцефалитов(см. Энцефаломиелит западный и др.).
Механизм периодичности в принципе можно представить себе так. Массовые вспышки болезней приводят к переболеванию части популяции животных и коллектива людей. Какая-то часть популяции погибает, а среди оставшихся в живых образуется значительная прослойка особей, имеющих естественный иммунитет. Со временем эта прослойка сокращается, и если в данной местности появляется источник возбудителя инфекции, то при достаточном числе восприимчивых животных или людей вновь начинается эпизоотическая или эпидемическая вспышка. Подобная ситуация характерна для большинства вирусных инфекций. Вместе с тем сама по себе периодичность да и масштабы заболеваемости зависят от целого ряда разнородных причин – это и характер возбудителя, и иммунологическая структура восприимчивых особей, и многие другие факторы.
Например, при бешенстве, инфекции смертельной, подъемы эпизоотий следуют один за другим с частотой 3-4 года. В свою очередь, периодичность колебаний заболеваемости диких животных объясняется динамикой плотности популяций диких носителей вируса. Однако размеры самой популяции диких носителей, например лисиц, в свою очередь, зависят от размера популяции прокормителей этих животных.