Многообразие простейших. Значение простейших в природе и жизни человека (образование осадочных пород, возбудители заболеваний, симбиотические виды). Пути заражения человека и меры профилактики, вызываемые одноклеточными животными (малярийный плазмодий).
Простейшие — источник питания для других животных. В морях и в пресных водах простейшие, прежде всего инфузории и жгутиковые, служат пищей для мелких многоклеточных животных. Черви, моллюски, мелкие ракообразные, а также мальки многих рыб питаются преимущественно одноклеточными. Этими мелкими многоклеточными, в свою очередь, питаются другие, более крупные организмы. Самое большое из когда-либо живших на Земле животных — голубой кит, как и все другие усатые киты, питается очень мелкими ракообразными, населяющими океаны. А эти рачки питаются одноклеточными организмами. В конечном счете существование китов зависит от одноклеточных животных и растений.
Простейшие — участники образования горных пород. Рассматривая под микроскопом размельченный кусочек обыкновенного писчего мела, можно видеть, что он состоит преимущественно из мельчайших раковинок каких-то животных. Морские простейшие (корненожки и радиолярии) играют весьма важную роль в образовании морских осадочных горных пород. В течение многих десятков миллионов лет их микроскопически мелкие минеральные скелеты оседали на дно и образовывали мощные отложения. В древние геологические эпохи при горообразовательном процессе морское дно становилось сушей. Известняки, мел и некоторые другие горные породы в значительной мере состоят из остатков скелетов морских простейших. Известняки с давних пор имеют огромное практическое значение как строительный материал.
Изучение ископаемых остатков простейших играет большую роль в определении возраста разных слоев земной коры и нахождении нефтеносных слоев.
Борьба с загрязненностью водоемов — важнейшая государственная задача. Простейшие — показатель степени загрязненности пресных водоемов. Каждому виду простейших животных необходимы для существования определенные условия. Одни простейшие живут только в чистой воде, содержащей много растворенного воздуха и не загрязненной отходами фабрик и заводов; другие приспособлены к жизни в водоемах средней загрязненности. Наконец, есть и такие простейшие, которые могут жить в очень загрязненных, сточных водах. Таким образом, нахождение в водоеме определенного вида простейших дает возможность судить о степени его загрязненности.
Простейшие — возбудители болезней человека и животных. Среди простейших очень многие ведут паразитический образ жизни. Они поселяются в различных органах человека и животных и часто бывают причиной тяжелых заболеваний. К болезням, вызываемым простейшими, относятся, например, малярия и кожный лейшманиоз (см. ст. «Насекомые и клещи — хранители и переносчики возбудителей болезней»).
Итак, простейшие имеют огромное значение в природе и в жизни человека. Одни из них не только полезны, но и необходимы; другие, напротив, опасны.
Простейшие – большая группа животных, насчитывающая несколько десятков тысяч видов. Это большей частью микроскопические организмы, состоящие из одной клетки. Однако клетка эта выполняет функции целого организма. По строению эти организмы в целом соответствуют животной клетке, однако простейшие во многом сложнее клеток, входящих в состав многоклеточных организмов. Среди них немало паразитов.
Паразитические простейшие. Урок биологии
Болезни, вызываемые простейшими, называются протозоозы (протозоонозы), распространены они очень широко. Заражение человека и сельскохозяйственных животных паразитическими простейшими происходит преимущественно алиментарным или трансмиссивным путями. Виды, имеющие важнейшее значение медицине и ветеринарии, приведены ниже.
Простейшие Паразиты Человека
Дизентерийная амеба
В 1875 году в Санкт-Петербурге Фердинанд Леш обнаружил эту амебу у больного поносом и доказал ее патогенное значение. Хозяином паразита служит человек, изредка ее находили у обезьян, КРС, свиней, кошек и крыс.
В жизненном цикле амебы различают вегетативную стадию (трофозоит), живущую в кишечнике своих хозяев и стадию цисты, неподвижную, выделяющуюся с фекалиями и инвазионную (способную к заражению) для окружающих.
Заражение происходит при проглатывании цист амебы. Инвазионные цисты размером 10-15 мкм, содержат 4 ядра. После попадания в кишечник из цисты выходят 8 трофозоитов. Они обитают в просвете кишечника и питаются бактериями, не принося человеку вреда. Размножаются амебы путем простого деления. Просветные амебы, спускаясь в нижние отделы толстого кишечника инцистируются (образуют цисты). Зараженный человек выделяет с 1 г фекалий до 6 миллионов цист. При температуре 13-17°С цисты могут сохраняться в фекалиях до 15 дней, на почве летом – несколько дней. В воде эти цисты очень устойчивы и могут сохраняться до 2 месяцев. При этом хлорирование воды на водозаборах не уничтожает цисты паразита.
При определенных условиях (кишечные инфекции, наличие свободных эритроцитов в просвете кишки, острая пища) просветные трофозоиты внедряются в стенку кишки и приобретают способность заглатывать эритроциты. Амебы становятся гораздо крупнее и достигают 30-60 мкм. Эта форма получила название большая вегетативная (Ent. hist. f. magna), которая не способна образовывать цисты. Простейшие выделяют протеолитические ферменты, с помощью которых разрушают стенки толстого кишечника, образуя при этом язвы. Чаще поражается толстый кишечник. Кишечный амебиаз характеризуется, прежде всего, кровавым поносом.
Амебы могут проникать в просвет кровеносных сосудов кишечника и с кровью заноситься в разные органы (печень, легкие, почки, мозг). При этом во внутренних органах образуются крупные абсцессы (внекишечный амебиаз).
Диагноз амебиаза устанавливается на основании обнаружения в фекалиях пациента вегетативных стадий амеб с фагоцитированными эритроцитами.
Амёба дизентерийная
Амебиаз, или амебная дизентерия распространена повсеместно, но чаще встречается носительство. В нашем регионе обычно регистрируются случаи завозного амебиаза. При этом заражаются люди чаще всего на курортах тропических и субтропических стран.
Профилактика амебиаза заключается в кипячении воды, используемой в пищевых и гигиенических целях. Особенно внимательно это нужно соблюдать людям, посещающим страны Африки и юго-восточной Азии.
Свободноживущие амебы – паразиты человека.
Эти простейшие являются обычными обитателями водоемов, достаточно прогреваемых солнцем. Эктоплазма акантамеб образует многочисленные тонкие заостренные псевдоподии (acantos - шип). В цистах акантамебы принимают звездчатую форму. Неглерии характеризуются округлой формой и присутствием жгутиковой стадии в жизненном цикле.
Амебы чаще всего поражают людей с ослабленным иммунитетом, в том числе ВИЧ – инфицированных. Простейшие попадают в организм человека во время купания. У людей с мягкими контактными линзами амебы “приживаются” под линзами и изъязвляют роговицу глаза. При глазной форме заболевания опасности для жизни, как правило, нет. В ряде случаев эти амебы могут проникать по обонятельному нерву в головной мозг и вызывать менингит, который чрезвычайно опасен. Случаев самопроизвольного излечения не описано и поражение мозга заканчивалось чаще всего смертью через 2-7 дней после появления симптомов. Известна и кожная форма заболевания. Впервые акантамебиаз у человека зарегистрирован в Новой Гвинее в 1965 году. Наибольшее число случаев отмечено в США.
Лямблии (Lamblia (=Giardia) intestinalis)
Лямблии (по зарубежной номенклатуре – жиардии) паразитируют в верхнем отделе тонкой кишки человека. У животных описаны другие виды лямблий, которые могут быть патогенными для своих хозяев. Самостоятельность этих видов и патогенность их для человека не выяснена.
Паразиты - Лямблии
Лямблия имеет двусторонне-симметричное грушевидное тело длиной до 10-20 мкм, в котором заметны два ядра и парабазальные тела. Органеллами движения служат 8 жгутиков. Населяя пространства между ворсинками кишки, лямблии прикрепляются к эпителию с помощью большого присасывательного диска. Размножаются паразиты простым продольным делением. Опускаясь в нижние отделы кишечника, лямблии инцистируются. Цисты этих простейших могут сохраняться в окружающей среде до 3 месяцев и остаются жизнеспособными даже при хлорировании воды. Заражение человека происходит чаще алиментарным путем - с водой, содержащей цисты паразита. В кишечнике из цисты выходят две лямблии.
Естественный уровень заражения людей довольно высокий и только у 0,1-2% зараженных наблюдаются симптомы лямблиоза - расстройство функций тонкого кишечника. Из-за раздражения лямблиями нервных окончаний кишечных ворсинок происходит спазм мускулатуры кишки. Нарушается также процессы пристеночного переваривания и всасывания. Чаще всего болеют дети 3-12 лет. Диагноз лямблиоза подтверждается нахождением в фекалиях цист паразита. Распространены лямблии повсеместно. Профилактика лямблиоза заключается в кипячении воды, используемой в пищевых и гигиенических целях.
Трипаносомы (Trypanosoma).
Трипаносомы – внеклеточные и внутриклеточные паразиты животных и человека. Типичная трипаносома имеет веретенообразное тело и достигает 40 мкм в длину. Органеллой движения служит жгутик, который тянется вдоль тела, образуя волнообразную (ундулирующую) мембрану. Эта форма живет в крови своих хозяев. У некоторых видов жгутиковая форма может превращаться в округлую безжгутиковую (лейшманиальную) форму размером 15-25 мкм. Превращение происходит по мере развития иммунитета у хозяина. Лейшманиальная стадия паразитирует обычно внутри клеток.
Трипаносомы размножаются бесполым путем – продольным делением. Заражение людей и животных происходит чаще всего при укусе переносчика – кровососущего насекомого (трансмиссивное заражение). Иногда возбудители передаются половым путем. Морфологические различия между отдельными видами трипаносом очень незначительны. Особое значение имеют следующие виды.
Trypanosome - Трипаносома
В Африке в крови крупного рогатого скота паразитирует T. brucei, которая вызывает лихорадку, называемую «нагана». Передается возбудитель мухами-жигалками. К этому заболеванию восприимчивы все виды домашних и лабораторных животных.
В странах Азии, в том числе в Казахстане, Узбекистане, Туркмении среди диких и домашних животных распространено заболевание «сурра», возбудителем которого служит T. evansi. Основные симптомы - лихорадка, отеки слизистых оболочек, анемия, увеличение лимфатических узлов. Передается этот паразит слепнями, комарами и мухами-жигалками. Хищные животные могут заразиться алиментарным путем при поедании трупов инвазированных животных.
В странах с теплым климатом среди лошадей распространена так называемая «случная болезнь» или «дурина», которую вызывает T. equiperdum. Заболевание передается при половых контактах. У больных лошадей наблюдается депигментация кожи, параличи губ, ушей, крупа. В связи с отсутствием переносчика случная болезнь может передаваться и в северных регионах, поэтому перевозки лошадей должны быть под строгим ветеринарным контролем.
Возбудителем американского трипаносомоза - болезни Чагаса (Шагаса) – служит T. cruzi. Заболевание распространено в Латинской и Южной Америке. Этот вид способен паразитировать у многих домашних и диких млекопитающих а также у человека. Переносчиками трипаносом служат крупные триатомовые клопы. Насекомые нападают ночью на животных и спящих людей, прокалывая кожу на губах и веках. За это клопов называют поцелуйными. После кровососания клопы помещают на ранку свои экскременты, содержащие трипаносом. Место укуса при этом начинает сильно чесаться и человек втирает экскременты насекомого в ранку. Сначала простейшие обитают в плазме крови, но по мере развития иммунитета они переходят к внутриклеточному паразитированию в мускульных клетках сердца. У зараженного человека начинается постоянная лихорадка, увеличивается печень, селезенка и лимфатические узлы, нарушается сердечно-сосудистая деятельность. В хронической стадии болезнь протекает чаще без характерных симптомов – появляется одышка, тахикардия и боли в сердце. Болезнь очень плохо поддается лечению, особенно в хронической стадии. Клопы заражаются при питании кровью на больных животных или людях. Через 2-4 недели инвазионные трипаносомы появляются в фекалиях насекомых. Установлено, что T. cruzi при переходе к внутриклеточному существованию "атакуют" клетки раковых опухолей, тормозя их рост.
Для диагностики трипаносомных заболеваний исследуется кровь, в которой обнаруживаются простейшие.
Профилактика трипаносомозов человека и животных заключается в первую очередь в защите от насекомых-переносчиков трипаносом, а также в уничтожении переносчиков. Необходимо также выявлять и лечить больных.
Тип Споровики (Sporozoa) Малярийные плазмодии человека
Плазмодии служат возбудителями малярии – одного из самых распространенных заболеваний на Земле. Эти простейшие являются внутриклеточными паразитами. На разных этапах развития размеры их колеблются от 2 до 60 мкм. Кровяные споровики имеют сложный цикл развития со сменой хозяев без выхода наружу. Малярия передается трансмиссивно путем специфической инокуляции. Переносчиками и окончательными хозяевами паразитов служат малярийные комары рода Anopheles, которых насчитывается около 80 видов. Во время питания самка комара всасывает вместе с кровью больного человека незрелые половые клетки – микро- и макрогаметоциты. В кишечнике насекомого эти клетки созревают, происходит их слияние (оплодотворение) с образованием оокинеты – подвижной зиготы. У человека паразитируют 4 вида плазмодиев:
Малярийный плазмодий
Возбудитель трехдневной малярии. Трехдневная малярия распространена на всех континентах. Это самый пластичный в экологическом плане вид – развитие в комаре происходит при температуре от 16 до 35°С в течение 7-45 суток. У человека в печени развитие экзоэритроцитарных шизонтов длится 8 суток, развитие в эритроцитах – 48 часов. В периферической крови обнаруживаются все эритроцитарные стадии паразита. В печени человека некоторые спорозоиты, попавшие из комара, способны находиться без развития до нескольких месяцев (брадиспорозоиты), в отличие от тахиспорозоитов – они развиваются быстро. Такое разделение спорозоитов – эволюционное приспособление паразита. При укусе инвазированным комаром человека в конце лета гаметоциты в крови больного образуются только следующей весной или летом, когда появятся комары.
Возбудитель овале-малярии распространен в некоторых регионах экваториальной части Африки и Америки. Это обусловлено тем, что развитие в комарах может идти только при 25°С и оно продолжается 10 суток. Для очагов характерны именно такие климатические условия (чаще всего это горная местность). Шизогония в печени длится 9 суток, в эритроцитах – 48 часов. В мазке крови обнаруживаются все эритроцитарные стадии.
Возбудитель тропической малярии распространен на юге Европы и Азии, в Африке и на соответствующих широтах Америки. Развитие в комаре происходит в пределах 22-30°С (7-12 сут.). Шизогония в печени длится 6 суток, в эритроцитах - 48 часов. Зараженные эритроциты застревают в капиллярах и поэтому в периферической крови обнаруживаются только самые молодые (кольцевидые) паразиты. Гаметоциты этого вида хорошо отличаются от других видов плазмодиев своей вытянутой, «бананообразной» формой.
Возбудитель 4-дневной малярии встречается в приэкваториальной части материков. Созревание спорозоитов в комаре происходит 10-12 дней при 26-28°С. Экзоэритроцитарная шизогония продолжается 15 суток, эритроцитарная – 72 часа. В мазке крови обнаруживаются все эритроцитарные стадии.
Иногда люди одновременно заражаются несколькими видами малярии.
Симптомы малярии – периодически повторяющиеся приступы лихорадки. При трехдневной, тропической и овале- малярии приступы происходят через день, при четырехдневной – через два дня. Наиболее опасна тропическая малярия, которая имеет злокачественное течение: часто происходит отек легких и мозга, нарушается работа почек. Вследствие этих и других осложнений наступает смерть. В тропических странах часто имеет место скрытое (бессимптомное) носительство.
Диагностика малярии проводится путем микроскопического изучения окрашенных мазков крови с целью нахождения эритроцитарных стадий паразитов. Диагностика тропической малярии затруднена из-за частого отсутствия в периферической крови паразита.
Малярия занимает 5 место по причине смертности среди населения южных стран. По данным ВОЗ, ежегодно заболевают около 500 миллионов человек, и 2-3 миллиона из них умирают. Около 2,5 млрд. человек живет в зонах, неблагополучных по малярии.
Развитие очага малярии невозможно в местностях, где количество дней с температурой выше 15°С меньше 30. При количестве дней с указанной температурой 30-90 вероятность эпидемии низкая; в районах, где более 150 дней создаются благоприятные условия возникновения эпидемии.
|