Опасная заноза: всё, что надо знать о столбняке

Пишет Михаил из Москвы: Давным-давно ваш автор был молодым и весёлым, умел высоко прыгать, за окном все ещё можно было найти свежие следы пионеров, а нынешнего президента простые граждане ещё не знали. В те годы моей славной, но безызвестной юности, в одном из походов на природу проводимых "от класса", я с группой единомышленников отправился исследовать заброшенный коровник, похожий на один из тех что были в моих прошлых постах, только без табличек про ящур. Ну или их прибили слишком высоко для низкорослых но пытливых натуралистов. Моё личное исследование закончилось размашистым прыжком на большущий ржавый гвоздь. Картина как он пробил сапог насквозь и вышел сверху до сих пор иногда будоражит мой ум, при взгляде на особенно неудобную обувь.

Это лёгкое, но научно кровавое отступление здесь по одной причине. Тогда, помимо воспоминания о гвозде я выучил одно новое слово. За пару дней - бережно перекочевывая из рук в руки взрослых до самого травмпункта, я наконец оказался перед огромным доктором и кучей инструментов, доктор суровым баритоном спросил - От столбняка привит? И не дождавшись ответа вколол что-то по-детски зверско-болезненное. А между тем, за этим простым вопросом скрывается настоящий титан в шкафу. Вернее не титан, а Tetanus.

Странная улыбка

Tetanus, происходит от греческого tein-ein - растягивать. И речь пойдёт про Столбняк. Это заболевание известно человечеству как минимум 24 столетия, а если учесть двусмысленные описания египтян то и вдвое дольше. Его первые проявления связаны прежде всего с военной медициной. Когда частицы грязи и почвы попадали в колотые раны, неважно будь то лучник колесницы Рамзеса или легионер "Прославленного Испанского", эта судьба до буквально вчерашнего дня могла постичь каждого. Заболевание в максимальной его фазе вызывало сокращение мышц - тризм и судороги. В первую очередь страдали мимические мышцы, болезненный спазм сворачивал лицо в злобную гримасу боли и отчаянья, плотно стиснутые зубы скрипели друг о друга, а губы расходились в дьявольской ухмылке, известной больше как risus sardonicus, или сардонической улыбке. Брови поднимаются вверх, рот растянут, а его углы опускаются вниз. Гримаса грустно смеющегося мима смотрит на нас из могил прошлого, пытаясь напомнить, чтобы мы не совершали ошибок в будущем.

Древнейшее описание Столбняка было найдено в папирусе, извлеченном из пирамиды Хеопса и датируется 2600 г. до н. э.. Гиппократ, живший в IV в. до н. э. знал о болезни, забравшей его сына не понаслышке и так описывает её: “Столбняк приводит к смерти всего за четыре дня, но если пациент сумеет пережить эти дни, то он выздоровеет. Существует несколько типов болезни. Первая - она приходит из раны, челюсти сжимаются как сплетенные ветви дерева между собой, открыть рот больному невозможно, даже железом. У несчастных постоянно текут слезы. Спина выпрямлена, руки и ноги изгибаются. Еда поглощенная ранее выходит через нос. Второй тип - опистотонус. Болезнь возникает в сухожилиях шеи, воспаляется язык и ганглии. Спазмы настолько сильны, что больные падают с постелей и ломают кости."

На почве и коже, в воздухе и воде, эта бактерия была рядом всегда. Она присутствует с нами от колыбели: китайский врач Хсуе Чи в его книге «Основы акушерства и гинекологии», датируемой 1548 годом советовал пережигать пуповину у новорожденных и просматривать пупочную ранку несколько раз в день, чтобы она не гноилась, утверждая, что это наиболее важный способ предупреждения столбняка у новорожденных; до могилы, почти буквально, ведь наиболее частым способом заражения является колющее ранение с занесением патогенов из почвы.

История болезни

Исследования столбняка и причины его инфекций не имели результата вплоть до развития микроскопии, хотя базовые принципы гигиены, промывки ран различными растворами и ампутации уберегали некоторый процент раненых от страшной смерти. Причины и возбудитель долгое время были неизвестны.

Первые успехи в исследованиях приходят из Восточной Европы. У славян сведения об этом заболевании приведены в рукописи 16 в., хранящейся в Университете Белграда. Первым предположение о том, что Столбняк это инфекционная болезнь, высказал в 1865 г. знаменитый Пирогов Николай Иванович. Вскоре, в 1883 году, Н. Д. Монастырский исследуя под микроскопом мазки взятые с отделяемых из раны жидкостей, наконец-то обнаружил столбнячную палочку и подробно описал ее. Всего спустя год, итальянцы Карле и Раттон смогли заразить подопытных животных аналогичными выделениями. Такие же результаты получил в 1884 г. француз Николайер введя в подопытное животные суспензию на основе почвы, доказав тем самым наличие болезни и в ней. Понимаете? Тот факт что если наступить на грязные грабли босой ногой, или занести грязь в рану и не промыть, при отсутствии прививки и/или лечения может привести к заболеванию убивающему почти с такой же вероятностью как и бешенство был доказан почти 150 лет назад...

Монастырский и Николайер сообщили о своих открытиях миру в 1885 г., показав, что столбняк — это инфекция и причиной её является Clostridium tetani, появляющаяся в ранах и живущая в почве. Вскоре итальянцам Тиццони и Каттани удалось выделить чистые культуры микроорганизма, а в том же 1889 году японец Сибасабуро Китасато, совместно с немецким врачем Эмилем Адольфом фон Берингом открыли антигенные свойства токсина, выделяемого бактерией, что позволило создать противостолбнячную сыворотку.

Годом позже наконец-то установили способность возбудителя вырабатывать тетаноспазмин (собственно токсин), открытие было сделано К.Х Фабером и В.Д. Лэрдом. И лишь в 1923-ем французский иммунолог Г.Рамон смог создать столбнячный анатоксин, необходимый для предотвращения и профилактики заболевания. Но в чём была его важность? И почему открытия два, одно для лечения и второе для профилактики?

Всё дело в деталях

Деталей две. Бактерия и токсин. Начнём с первого. Если вы загуглите что такое столбнячная палочка, то увидите громоздкое описание: грамположительная спорообразующая облигатно анаэробная бактерия. Переведя на популярный язык: у этой фигни дополнительная мембрана, она умеет превращаться в споры и не любит открытый воздух. Живучая в общем - жуть. Она может образовывать терминальные споры, для того чтобы переживать неблагоприятные условия среды и путешествовать. Споры кстати и придают ей вид палочки. Спорификация происходит в присутствии кислорода и температуре выше 4 °C. Споры устойчивы к внешнему воздействию: выдерживают нагревание до 90 °C в течение 2 часов, при кипячении погибают только через 1—3 часа, в сухом состоянии переносят нагревание до 150 °C, в солёной морской воде живут до 6 месяцев. В испражнениях, почве, на различных предметах сохраняются больше 100 лет.

Возбудитель столбняка сам по себе относится к категории убиквитарных микроорганизмов, то есть - вездесущих. Споры широко распространены в почве, навозе, они обнаруживаются в 50—60% исследованных проб, а в некоторых видах почв — в 100% случаев. Споры присутствуют в кишечнике и в фекалиях лошадей, овец, крупного рогатого скота, собак, кошек, крыс, морских свинок, кур, людей в целом и вас в частности, они могут разноситься с пылью, проникать в жилище, попадать на верхнюю одежду, белье, обувь и другие объекты.

Но просто занести бактерии в рану недостаточно. Не каждый такой случай будет сопровождаться инфицированием. Иначе мы бы все уже тут вымерли. Заболевание возникает, только если имеются благоприятные условия — тепло, отсутствие кислорода и наличие питательного субстрата (сгустки крови и некрозы тканей). В случае если палочка всё же попадает в благоприятную среду, например в воспаленную раневую полость, развивается классическая клиническая картина болезни. В характере болезни многое зависит от того как далеко расположен очаг от центральной нервной системы. Чем он ближе - тем короче инкубационный период, и тяжелее течение заболевания. Обычно период созревания длится до 8 дней. Затем, на месте заражения, даже если рана уже зажила появляются тянущие боли. Озноб, бессонница, боли в горле, в спине. На 2 день после начала активной фазы - судороги жевательных мышц. Постепенно количество мышц задействованных в спазмах растёт, включаются мышцы затылка, шеи, спины, живота и конечностей. В тяжелых случаях судороги длятся непрерывно. Больные кричат и стонут от боли, температура вырастает до 41-42 градусов, прекращаются функции глотания, дефекации, мочеиспускания, дыхания.

За счет судорог туловище больного дугообразно изгибается назад в виде столба, что и послужило основой для русского названия болезни. Вследствие равномерного поражения передних и задних групп мышц (опистотонус), судороги могут достигать такой силы что могут сопровождаться переломами Х–ХII грудных позвонков. Очередной приступ может привести к полной остановке дыхания за счет вовлечения в процесс мышц гортани (ларингоспазм) и диафрагмы.

Постепенно, в тяжелых случаях приступы судорог, несмотря на введение высоких доз противосудорожных препаратов, усиливаются и учащаются, в результате чего больного интубируют и помещают на аппаратное дыхание. Сердце начинает сокращаться с частотой 130–160 уд/мин, артериальное давление падает. Смерть наступает от развития асфиксии, за счет ларингоспазма и судорог диафрагмы. Проще говоря, больные, скрученные болезненным спазмом задыхаются.

Но приступы вызывает не бактерия сама по себе. Она то попав в ранку и закрепившись на сосудах питающих мышечные волокна ничего больше не хочет, кроме как размножаться внутри вашего тела, в тепле и безвоздушном пространстве. Но потребляя полезное, она производит бесполезное, а точнее вредное. А если ещё точнее тетаноспазмин - нейротоксичный яд и тетанолизин, гемолитический яд. Тетаноспазмин занимает второе место среди всех известных науке органических ядов. Второе после ботулоксина, вырабатываемого бактерией того же семейства Clostridium botulinum. Задумайтесь, речь идёт про самые сильные органические яды на планете, и производят их бактерии живущие... везде.

Смертельное комбо

Первый токсин - тетаноспазмин по своим свойствам схож с токсином бутулизма и представляет из себя фермент, расщепляющий белки - протеиназу. Выделяясь бактерией, он разносится по лимфатической и кровеносной системам, почти не влияя на них. Затем он проникает в терминальные окончания двигательных нейронов, пронизывающих ваши мышцы. В норме из этих окончаний выделяются нейротрансмиттеры, содержащиеся в нейронах в специальных везикулах. Выделяются они при помощи особого белка - синаптобревина, который и является целью для тетаноспазмина. Через нейротрансмитеры электрохимический импульс передаётся от вашего мозга к каждой конкретной мышце. Токсин связывает белок необходимый для передачи и появляется первый симптом столбняка — вялый паралич.

На этом этапе токсин действует аналогично бутулотоксину. Но затем начинается то, что превращает столбняк в особенную инфекцию, нейротоксин начинает распространяться по нервной системе вплоть до ствола головного мозга. Движение со скоростью около 1 см/час осуществляется с помощью белков денинов и может происходить от нейрона к нейрону только в области синапсов, так как оболочка нейронов практически непроницаема для молекул токсина. В ЦНС токсин продолжает блокировать синаптобревин, и передача импульсов начинает нарушаться на высшем уровне, причем преимущественно нарушается проведение тормозных сигналов. Эта денервация приводит к гиперактивности двигательных нейронов, что и проявляется мышечными спазмами. Мышца напрягается, но только в один конец. Сигнал на расслабление уже не проходит.

Второй токсин смертельного комбо - тетанолизин. Это мембранотропный токсин, проще говоря он разрушает мембраны клеток вокруг себя. В нашем случае этом подвержены эритроциты. По сути задача токсина - вызвать массовый гемолиз (разрушение клеток крови) и нарушить фагоцитоз (питание клеток), вместе они способствуют распространению бактерий внутри организма, создавая для них комфортные условия, с нужным набором питательных веществ.

Токсин разрушается при нагревании, воздействии солнечного света, щелочной среды. Не всасывается через слизистую оболочку кишечника, в связи с чем безопасен при проглатывании. Смертельная доза токсина для человека составляет 2 нг\1 кг веса. Представьте себе, достаточно 100 миллиардных частей грамма чтобы убить взрослого мужчину.

Смерть, смерть, смерть

Летальность при заболевании столбняком очень высока (выше только у бешенства и у легочной чумы). При применении современных методов лечения умирает 17—25 % заболевших, снизить эти цифры в настоящее время не удаётся из-за развития осложнений, таких как пневмония, сепсис и паралич сердца, вызываемый токсином бактерий. При отсутствии прививок и квалифицированной медпомощи, смертность около 80 %. Смертность у новорождённых достигает 95 %. Конечно со времени изобретения вакцины и анатоксина дела пошли значительно лучше.

По приблизительным расчетам, проведенным на основании эпидемиологической модели Б. Д. Быченко в далеком 1982 году, в течение 1951 —1980 гг. в мире ежегодно заболевало столбняком более 1 млн. чел., большинство из которых были - новорожденные. При этом на каждого умершего в индустриально развитых странах приходилось 135 умерших от этой болезни в развивающихся странах. Результаты наблюдений, проведенных в Азии и Средиземноморье, показали, что в 1981 г. только в 14 странах этих регионов заболело Столбняком не менее 600 000 человек и 500 000 из них умерли.

В Европе в период 1970—1981 была самая низкая общая заболеваемость - менее 0,05 на 100 000 жителей.

В 2010 году в мире зарегистрировано около 61 000 смертей от Столбняка. Однако, учитывая возможность большого количества незарегистрированных случаев и невыраженных форм болезни (особенно у новорождённых), общие потери от столбняка на планете можно оценить в 350—400 тысяч человек ежегодно. Не требует особых объяснений график с сайта Всемирной организации здравоохранения: столбцы - число случаев заболеваний, линия - иммунизация населения.

Источник