Вирусные инфекции передающиеся через воду. Роль воды в передаче инфекционных заболеваний. Уравнение электродиффузии ионов через мембрану в приближении однородного поля

Через воду передаются многие инфекционные заболевания: брюшной тиф, дизентерия, холера и др. Инфекцией называется взаимодействие патогенных микроорганизмов с другими организмами в определенных условиях внешней среды, в результате которого может возникнуть инфекционная болезнь. Патогенность-это потенциальная способность некоторых видов микроорганизмов вызывать инфекционный процесс. Патогенные микробы характеризуются специфичностью, т.е. каждый микроб способен вызывать определенный инфекционный процесс. Однако возможность возникновения и характер развития процесса, его тяжесть, продолжительность, исход в значительной мере зависят не столько от микроба, сколько от степени реактивности и сопротивляемости организма человека или животного.

Патогенные микробы могут находиться в организме здорового человека, не вызывая развитие заболевания. Доказано, что недоедание, действие холода, алкоголя, физическое переутомление и т.д. способствуют возникновению инфекционного заболевания. Многие патогенные микроорганизмы вырабатывают ферменты, способные разрушать ткани и клетки организма. В результате этого повышается проницаемость микроорганизмов в атакуемый организм.

Важнейшей особенностью патогенных микробов является их токсичность. Различают экзотоксины и эндотоксины. Экзотоксины- это яды, которые легко диффундируют в окружающую среду. Эндотоксины прочно связаны с телом микробной клетки и освобождаются только после ее отмирания. Действие экзотоксинов специфично, т.е. они поражают определенные органы и ткани. Например, столбнячный экзотоксин вызывает поражение нервной системы, вследствие чего у больного наступает спазм мускулатуры; дифтерийный поражает сердечно-сосудистую систему, надпочечники. Если микробные экзотоксины, являясь очень сильными ядами, губительно действуют на организм уже в очень малых дозах, то эндотоксины менее токсичны, не обладают строгой специфичностью, вызывают в организме общие признаки отравления: головную боль, слабость, одышку. Эндотоксины состоят из полисахаридов и липопротеидов, а экзотоксины имеют белковую природу.

Инфекционные заболевания отличаются от неинфекционных не только своим происхождением, но и течением и клиническими признаками. Различают следующие периоды течения инфекционного процесса: инкубационный (скрытый); период предвестников (продромальный); период наивысшего развития болезни (период acme); исход болезни-выздоровление, переход в хроническое состояние, смерть.

Эпидемия (массовое заболевание людей) возникает при наличии эпидемической цепи, состоящей из трех звеньев: источника инфекции, путей передачи инфекции и восприимчивости населения к данному заболеванию. Источником инфекции может быть больной человек, животное или бациллоносители. Бациллоносителем является здоровый организм, которому микробы не причиняют вреда, но, развиваясь в нем, выделяются во внешнюю среду. Инфекционные заболевания передаются разными путями: через пищу, воздух, насекомых, при контакте с больным и в том числе через воду. Это происходит при питье, купании, мытье посуды, овощей, фруктов и т.п. Развитие эпидемии зависит от восприимчивости населения и животных к данному виду заболеваний. Улучшение условий жизни людей, их аккуратность, выполнение профилактических мер, выявление бациллоносителей--все это ограничивает возможности распространения заболеваний.

В воде случайно могут оказаться самые различные микробы, но долго жить в ней могут, как показали многочисленные исследования ученых, только вызывающие холеру, брюшной тиф, дизентерию и другие желудочно-кишечные заболевания. Длительность сохранения их в воде различна. Возбудители холеры могут сохраняться в воде от нескольких дней до нескольких месяцев. Дизентерийные палочки могут находиться в водопроводной воде до 27 дней. Возбудители брюшного тифа остаются жизнеспособными в воде до трех месяцев. Особенно часто передача острых кишечных инфекций наблюдается при употреблении зараженной воды для питья, но заражение возможно и при пользовании водой для хозяйственных надобностей.

Биологические объекты в природной воде могут быть представлены бактериями, вирусами и простейшими. То, что вода может быть причиной массовых («повальных») заболеваний было известно с древних времен. Исторически роль воды в передачи и распространении инфекционных заболеваний было известно еще Гиппократу в IV в. до н. э. Первое достоверное описание водной инфекции сделано в XIX в. английским ученым Сноу. Оно касалось эпидемии холеры в Лондоне в 1854 году.

Водный путь распространения кишечных инфекций возможен при сочетании следующих условий:

· Имеется возможность попадания возбудителей заболеваний в воду с выделениями больных или бациллоносителей;

· Возбудители достаточно долгое время сохраняют в воде жизнеспособность и вирулентность;

· Окажется возможным проникновение зараженной воды в кишечник человека.

При наличии в питьевой воде возбудителей инфекционных заболеваний вода может служить источником их распространения и является опасной в эпидемиологическом отношении. Через воду передаются такие заболевания как холера, брюшной тиф, паратиф В, дизентерия, туляремия, лептоспироз. Меньшее, но все же определенное значение имеет водный путь передачи для таких заболеваний, как бруцеллез, гепатиты А и Е, полиомиелит.

Кроме возбудителей холеры, брюшного тифа, дизентерии в водопроводной воде могут присутствовать так называемые условно патогенные микроорганизмы, которые способны вызвать заболевания при определенных условиях. Это протей, клебсиелла, цитробактер, псевдомонас, аэромонас, которые имеют много общих признаков с истинной кишечной палочкой – признанным показателем свежего фекального загрязнения. Кроме так называемых колиподобных микроорганизмов, в воде есть другие условно-патогенные – клостридии, иерсинии, фекальный стрептококк, парагемолитический вибрион, гафнии. Все эти микроорганизмы способны вызвать расстройства функции кишечника с поносом, которые в официально медицинской статистике проходят как острые кишечные инфекции (ОКИ) неустановленной этиологии. Ежегодно в России острыми кишечными инфекциями переболевает в среднем 0,7 млн человек, из них около 60% детей раннего возраста; летальные исходы среди заболевших детей достигает 4000 в год.

В последние годы крупные эпидемии брюшного тифа подобные происходившим в XIX и первой половине XX века, не регистрируются, а оставшаяся низкая заболеваемость связана не с водным, а контактным путем передачи. Тем не менее, эпидемиологическое неблагополучие по брюшному тифу сохраняется там, где есть предпосылки его распространения через питьевую воду.

Остается высокой заболеваемость дизентерией (дизентерия Флекснера), передаваемой водным путем.

Сравнительно «молодая» (первая эпидемия описана в 1943 году) эпидемическая болезнь – вирусный гепатит А. Большое число случаев этого заболевания возникает при передачи этого возбудителя водным путем.

В последние годы среди инфекционной заболеваемости, связанной с водным фактором, увеличилась доля эшерихиозов, дезетериеподобных заболеваний, вызванных патогенными штаммами кишечной палочки.

Таблица 1. Заболеваемость ОКИ

Патогенные организмы имеют ряд свойств, которые отличают их от химических загрязняющих агентов:

· Патогенные организмы представлены дискретными организмами, а не находятся в виде раствора;

· Патогенные организмы часто собираются в конгломераты или адсорбируются на взвешенных твердых частицах в воде, поэтому нельзя точно рассчитать полученную инфицирующую дозу на основании их средней концентрации в воде;

· Вероятность риска заражения возбудителем зависит от степени его инвазивности и вирулентности, а также от иммунитета индивида, подвергающегося воздействию возбудителя.

2.1 Поступление патогенных микроорганизмов воду и их выживаемость в водной среде

В тоже время незагрязненные реки, озера и водохранилища, в которых развиваются нормальная флора и фауна, не только не представляют собой благоприятную среду для развития патогенных болезнетворных бактерий, но напротив являются мощным барьером, препятствующим их распространению. Имеется много факторов оказывающих отрицательное воздействие на жизнедеятельность патогенных микробов.

Наконец, в водоемах и водотоках (особенно при загрязнении из значительным количеством хоз-фекальных сточных водами) развивается большое количество микробов, являющихся антагонистами в отношении патогенных бактерий. Микробы-антагонисты выделяют в воду различные антибиотические вещества, в результате чего сроки жизни патогенных бактерий в воде значительно сокращаются.

Дольше всего патогенные микробы сохраняются в стерильной воде, где полностью отсутствует посторонняя микрофлора. Таким образом, антагонистическими взаимоотношениями между микробами-сапрфитами и патогенными бактериями объясняется как будто парадоксальным фактом – чем чище вода, тем дольше в ней сохраняются болезнетворные микробы.

Таким образом, самым действенным и мощным фактором, приводящим к отмиранию в природных водах возбудителей инфекционных заболеваний, является биологическое население водоемов и водотоков, которые в процессе своей жизнедеятельности и сложившихся взаимоотношений симбиотического и антагонистического характера, приводит к исчезновению попавших в природную воду патогенных микроорганизмов.

Возбудители заболеваний попадают в воду открытых водоемов со сточными водами населенных мест и отдельных объектов, главным образом больниц. Возбудители туляремии, лептоспироза, бруцеллеза попадают в воду с выделениями грызунов и крупного рогатого скота, а так же с трупами погибших грызунов. Микроорганизмы, являющиеся возбудителями водных инфекций, сохраняют жизнеспособность в воде в течение достаточно длительного времени. В связи с этим в тех случаях, когда для питьевых целей используется неочищенная речная вода или имеют место нарушения в обработке воды на водопроводах, а также при употреблении зараженной колодезной воды могут возникнуть водные массовые вспышки желудочно-кишечных заболеваний. Известны также случаи, когда причиной вспышки кишечных заболеваний было загрязнение воды в водопроводной сети.

Таблица 2. Выживаемость микроорганизмов в воде

Наибольшее количество патогенных микроорганизмов, попадающих в водоемы, обнаруживается в полисапробных зонах, затем они постепенно отмирают в мезосапробных зонах и практически не обнаруживаются в олигосапробных зонах.

Как можно заразиться через воду

Заразиться можно:

Однако совсем отказываться от купания в проверенной речке или озере в жаркий день не стоит. Даже если вы глотнете воды, совершенно необязательно, что заболеете. Во-первых, вода скорее всего чистая. А во-вторых, вероятность заражения зависит от сопротивляемости организма. Если иммунная система не ослаблена, она легко справится с инфекцией.

Чаще всего через загрязненную воду можно получить кишечную инфекцию. Возбудители этих болезней – бактерии, точнее энтеробактерии.

Кишечная палочка. Патогенные штаммы этой бактерии, попав в кишечник, выделяют энтеротоксины, которые приводят к интоксикации и диарее, болям в животе. Особенно опасна кишечная палочка для маленьких детей.

В воде кишечная палочка может жить несколько недель. Уничтожается она при кипячении воды.

Брюшной тиф, паратиф, сальмонеллез. Эти инфекционные заболевания вызываются различными видами сальмонелл. Бактерии поражают тонкий кишечник, вызывая кишечные расстройства с сильной интоксикацией, высокой температурой, сыпью, помрачением сознания.

Сальмонеллы могут жить в речной воде около полугода, не гибнут при замерзании или высыхании. Уничтожить их можно кипячением или хлорированием воды.

Дизентерия. « Виновник» этой кишечной инфекции – бактерия шигелла. Дизентерийные бактерии поселяются в толстой кишке и выделяют токсины, которые разъедают слизистую кишки до кровоточащих язв. Именно поэтому для дизентерии характерны кровавый понос и острая боль в животе. В пресных водоемах шигелла может жить 3 месяца. При кипячении воды погибает мгновенно.

По симптомам с дизентерией схожа амёбная дизентерия – тоже «водная» инфекция, распространенная в тропиках и субтропиках. Вызывается она амёбой Entamoeba hisiolytica .

Холера. Хотя эта тяжелая инфекция уже не так распространена как в прошлые века, тем не менее вспышки эпидемии происходят и сегодня, правда, в беднейших странах Африки, Юго-Восточной Азии, Центральной Америки. Возбудителем является холерный вибрион. Поражает он тонкий кишечник и вызывает рвоту и понос. Главную опасность при холере представляет обезвоживание: за сутки больной теряет до 40 литров жидкости, что является смертельной угрозой.

Холерный вибрион может существовать в речной воде до 3 месяцев, а в морской – еще дольше. Уничтожить инфекцию можно хлорированием или подкислением воды, а также нагреванием до 60 градусов.

Лептоспироз

Это типично «водное» инфекционное заболевание. Возбудитель – спирохета лептоспира. Она попадает в воду в основном вместе с крысиным пометом. Заразиться можно как употребляя воду с лептоспирами, так и купаясь в «грязном» водоеме.

Лептоспироз может протекать в двух формах – желтушной и безжелтушной. Обе проявляются высокой температурой, головной болью, болями в мышцах. При желтушной форме страдают печень и почки, наблюдается пожелтение кожи, белков глаз, слизистых, возникают кровотечения: из носа и кишечные. Заболевание смертельно опасное: по данным ВОЗ, погибают от 35% больных.

Лептоспиры очень живучи: в реке они могут жить до 5 месяцев, не боятся замораживания. Гибнут при хлорировании и подкислении воды, повышении температуры до 30 градусов, не выносят солнечного света.

Отравления

Вода – хороший растворитель, поэтому токсические химические соединения, попавшие в водоем или в почву в зоне водозабора и растворившиеся в нем, могут стать причиной отравления.

К самым токсичным веществам относятся соединения ртути . При постоянном питье воды, содержащей соли ртути в концентрации, выше предельно допустимой, наступает хроническое отравление – меркуриализм. При достаточно длительном течение заболевания без лечения развиваются сильнейшие головные боли, галлюцинации, депрессия.

Постоянное употребление воды, содержащей опасные концентрации кадмия , вызывает хроническую интоксикацию и развитие болезни итаи-итаи, сопровождающейся болями в костях и суставах, патологическими переломами, почечной недостаточностью.

Хроническое отравление свинцом – сатурнизм – тоже может произойти при длительном употреблении воды с соединениями этого металла. Последствия очень тяжелые – поражаются все органы, возможен летальный исход.

Вирусные инфекции

Вирусы обычно передаются воздушно-капельно, но некоторые инфекции могут передаваться и с водой. Это аденовирус, вирус гепатита А, полиовирус (полиомиелит), вирус Коксаки.

Болезни, передающиеся через воду - масштабы проблемы

В развивающихся странах четыре пятых всех заболеваний приходятся на долю болезней, передаваемых через воду, при этом диарея является самой частой причиной детской смертности.

В современном мире около 1,1 млрд людей все еще не обеспечены доступом к чистой питьевой воде, и еще 2,4 млрд - к адекватному обеззараживанию. На сегодняшний день имеются достоверные сведения о том, что в результате болезней, передающихся через воду, и низкого санитарно-гигиенического уровня, ежегодно наступает около 2213000 летальных исходов и утрачивается до 82196000 лет жизни с поправкой на инвалидизацию.

По оценкам Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), во всем мире более 2 млрд в людей заражены шистосомами (род трематод) и гельминтами, передающимися через почву, в результате около 300 млн людей страдают серьезными заболеваниями. Но что, если бы у всех этих заболевших были под рукой военные водяные фильтры или водяные фильтры для чрезвычайных ситуаций?..

Малярия убивает более миллиона людей ежегодно, в том числе большой процент смертей приходится на детей в возрасте до пяти лет, преимущественно в Африке, на юге Сахары. В 2001 году объем поражения составил 42,3 млн непрожитых лет с поправкой на инвалидизацию, что составляет 10% от всех заболеваний в Африке. Ежегодно регистрируется по 396,8 млн случаев острых заболеваний. Среди взрослых главной группой риска являются беременные женщины. В качестве одной из основных проблем, ассоциирующихся с состоянием здоровья в странах Африки называется следующая: из-за заболеваемости малярией экономический рост в африканских странах снижался на 1,3% ежегодно в течение последних 30 лет(*).

По экспертным оценкам, 246,7 млн людей в мире заражены шистосомами, из них 20 млн. человек страдают от последствий серьезной степени тяжести, и еще 120 млн. испытывают более мягко выраженные симптомы. По оценкам, 80% процентов заражений происходит в Африке, на юге Сахары.

Диарея возникает повсюду в мире и вызывает 4% летальных исходов и 5% потери трудоспособности.

Только в Бангладеш около 35 миллионов человек ежедневно страдают от повышенного уровня мышьяка в питьевой воде (которую не пропустили ни через военные водяные фильтры , ни через водяные фильтры для чрезвычайных ситуаций ), наносящего существенный вред их здоровью и приводящего к серьезному сокращению ожидаемой продолжительности жизни.

После цунами в Азии в воскресенье 26 декабря 2004 года люди в результате наводнения столкнулись с резким скачком таких передающихся через воду заболеваний, как бактериальная дизентерия, холера, гепатит А, лептоспироз, брюшной тиф, малярия и лихорадка денге.

Источник: «Мировые водные ресурсы и их санитарная оценка. Отчет 2000 г.», раздел 2.2, ВОЗ 2000

Способы передачи

Заболевания, переносимые водой, распространяются через заражение систем питьевой воды мочой и фекалиями зараженных людей или животных.
Загрязнения возникают преимущественно в регионах, где общественные и частные водопроводные системы получают воду из поверхностных вод (реки, каналы, озера, пруды и т.д.), которые могут быть загрязнены выделениями инфицированных людей или животных. Поверхностные воды могут также загрязняться стоками со свалок, из септиков, из труб канализационной системы, а также бытовыми отходами и отходами промышленных предприятий.

Такое загрязнение поверхностных вод, а через них - водопроводных систем стало причиной многочисленных резких вспышек заболеваний, передающихся фекально-оральным путем, таких как холера и брюшной тиф. Тем не менее, существует множество путей, по которым следы фекальных выделений могут попадать в пищеварительную систему, например, через руки или вместе с пищей. Преимущественно именно попадание в организм зараженной еды становится причиной заболеваний людей.

Возбудители инфекций, содержащиеся в фекалиях, могут стать причиной заболевания даже при самом мимолетном контакте. Заражение может происходить через сточные воды и в результате слива канализационных вод. На иллюстрации выше приводится схема фекально-оральных путей распространения заболеваний.

Единственным способом остановить распространения является соблюдение населением правил гигиены и санитарии и обеспечение людей необходимыми средствами и ресурсами. Вспышки заболеваемости малярией случаются, когда многие люди спят в жаркое время года на улице или в помещениях, где не предусмотрена защита от проникновения москитов. Адекватная защита от малярийных москитов, тропических мух и зараженных шистосомами змей может обеспечиваться посредством эффективного водоотведения, поскольку жизненный цикл перечисленных переносчиков опасных заболеваний непосредственно зависит от наличия воды.

Профилактика

Наличие чистой воды, полученной через военные водяные фильтры или водяные фильтры для чрезвычайных ситуаций, является необходимым условием для сокращения распространения заболеваний, переносимых водой. Достоверно известно, что большое количество заболеваний, переносимых водой, может быть существенно сокращено в результате обеспечения чистой питьевой водой и адекватными санитарными системами для безопасной утилизации фекалий.

Для уничтожения возбудителей инфекционных заболеваний в системах водоснабжения и предотвращения их последующего размножения в распределительных системах вода дезинфицируется. Дезинфекция применяется для предотвращения размножения патогенных микроорганизмов и для защиты здоровья людей. Выбор дезинфицирующих агентов для применения зависит от конкретных индивидуальных особенностей состава воды в регионе и от конструкции системы водоснабжения.

Без применения мер по дезинфекции риск возникновения и распространения заболеваний, переносимых водой, увеличивается.

Двумя наиболее распространенными способами уничтожения микроорганизмов в системе водоснабжения являются следующие: оксидирование с использованием таких химических реагентов, как хлорин, диоксид хлорина или озон и УФ-облучение.

Живой организм не может существовать без воды и пищи. Этот факт известен всем. Но что же делать, когда сама жизнь находится под угрозой, если пить грязную воду или купаться в ней?

На этот вопрос врачи стараются отвечать рекомендациями, как обезопасить себя от заражения через воду. Но возможность заражения зависит не только от человека, но и от коммуникаций, по которым транспортируется вода в квартиры и дома. Вода часто поступает в дома с уже определенным набором нежелательных микроорганизмов. Водоёмы, в которых приходиться купаться летом, не всегда очищаются от грязи. Естественно, заразиться можно не только во время употребления воды, но и при обработке овощей или фруктов, во время мытья рук. Возможными местами заражения инфекцией являются бассейн, озеро, речка, даже море, квартира, дача и дом. Какие же заболевания, передающиеся через воду, грозят ухудшением самочувствия и здоровья, вплоть до летального исхода, читайте в этой статье.

Способы заражения от воды

Качество воды, поступающей в квартиры и дома, зависит от специальных служб, которые очищают и фильтруют питьевую воду, а также от служб, которые контролируют наличие патогенных организмов в воде. Кроме этого, когда очищенная вода перемещается по старым трубам, сквозь тонкие стенки которых могут просачиваться сточные воды с огромным количеством микробов, это также может привести к отравлению и заражению.

В летнее время популярен отдых возле водоёмов, особенно городских - речки, озёра, водохранилища. В них вода почти не циркулирует и застаивается, что еще больше ухудшает ситуацию по загрязнению. Если проглотить эту воду, можно запросто подхватить болячку. Инфекционные заболевания, передающиеся через воду, очень трудно излечить, некоторые из них настолько сильно поражают организм, что приводят к смерти.

По статистике четыре болезни из пяти частично или полностью связаны с водой, питьевой или в которой купаются. Среди причин летального исхода лидирующие позиции принадлежат диарее.

Приводит в ужас тот факт, что более 1,1 млрд. человек просто не имеют возможности использовать чистую питьевую воду. Им ничего не остается делать, как пользоваться для всех нужд и пить обычную воду из водоёма, без очищения и дезинфекции. Каждый год в мире погибают более 2 млрд. человек от инфекций, передаваемых через воду.

Кроме прочего, даже в бассейне можно заразиться многими недугами, ощутив на себе не только всю пользу от плавания, но и прибавить проблем со здоровьем. Вот почему люди не хотят рисковать и не ходят в бассейн для занятий плаваньем, чтобы не подорвать свое здоровье ёще больше.

Заболевания, передающиеся через воду

Список заболеваний, которые передаются через воду, огромен. Наводим данные только по тем болезням, которые являются самыми распространенными.

Заболевания, передающиеся через воду:

• аскаридоз;
• ботулизм;
• анемии;
• холера;
• диарея;
• кампилобактериоз;
• лихорадка Денге;
• флюороз;
• цианобактериальный токсин;
• гепатит Е и А (болезнь Боткина);
• малярия;
• японский энцефалит;
• легионеллез;
• трахома;
• отравление свинцом;
• гиардиоз;
• шистосомоз.

Вода становится заражённой после попадания сточных вод в водохранилища с очищенной водой. Это может произойти по причине неисправности системы или после наводнения, когда уровень воды сильно поднимается, сметая все на своем пути. Бывает и такое, что инфекция попадает из источника питьевой воды и сохраняет свою жизнеспособность даже после прохождения через фильтры и очищающие процедуры. Устойчивость патогенных микроорганизмов с каждым днем возрастает, поэтому сегодня медики рекомендуют очищать и фильтровать воду из водопровода, чтобы не заразиться.

Кроме непосредственного заражения через воду после питья, заразиться можно путем мытья фруктов или овощей грязной водой или не тщательного мытья рук после гигиенических процедур, например.

Как обезопасить себя от заражения через воду

Чтобы уберечь себя от заражения и не допустить распространение болезней от воды, необходимо:

• выполнять все водные процедуры правильно,
• мыть руки обязательно с мылом,
• овощи и фрукты тщательно мыть проточной водой, чтобы смыть всю пыль,
• пользоваться только очищенной водой;
• содержать в чистоте посуду и все кухонные принадлежности;
• не пользоваться одной водой для мытья рук, посуды и продуктов питания.

Заболевания, передающиеся через воду, наносят значительный урон здоровью, поэтому стоит внимательно относиться к водным процедурам, не посещать загрязнённые водоёмы, оберегать детей от купания в грязной воде. Детский организм особенно чувствителен к заражениям и отравлениям различного рода, трудно переносит подобные болезни и долго реабилитируется после этого.