Рис. 27. Сравнительная схема устройства оптического и электронного микроскопов
Рис. 28. Советский электронный микроскоп
В электронный микроскоп учёные, наконец, увидели мельчайшие вирусы и разобрались в их форме и строении. Оказалось, что вирусы имеют разную форму. Вирус оспы, выглядевший в световом микроскопе в виде крошечных шариков, в электронном микроскопе имел слегка вытянутую в длину форму многоугольника. Вирус гриппа оказался шаровидным, а вирус табачной мозаики палочковидным. Сложно устроенным оказался бактериофаг, бактериальный вирус; в тельце бактериофага можно было различить головку размером в несколько миллионных долей миллиметра и более длинный хвостик, посредством которого он, согласно новейшим исследованиям советских ученых, прикрепляется к поверхности бактериальной клетки.
Электронный микроскоп дал возможность изучить внутреннее строение бактерий и грибов.
Правда, у электронного микроскопа имеется тот существенный недостаток, что прямолинейность потока электронов, необходимая для четкости изображения, может быть достигнута только при помощи полного вакуума — электроны должны лететь в безвоздушном пространстве. Таким образом, в электронном микроскопе можно рассматривать только полностью высушенные объекты, находящиеся в вакууме и подвергающиеся интенсивному обстрелу электронами. Конечно, при этом несколько изменяется естественное строение вируса и клетки. Кроме того, мы лишены возможности наблюдать объект в его жизнедеятельности и по существу рассматриваем только трупы микробов.
Нужно надеяться, что крупные дефекты современных электронных микроскопов будут в скором времени устранены и мы получим возможность изучать ещё более детально и притом в живом состоянии строение и жизнь бактерий и вирусов.
4. Заразные болезни, их причины и способы борьбы с ними
Заразные (инфекционные) болезни были известны еще в древности. Наиболее тяжёлые из них (чума, холера, оспа) часто принимали массовое распространение, вызывали повальный мор, вследствие чего цветущие города превращались в обширные кладбища.
Чума в VI веке унесла половину населения Римской империи (Юстинианова чума). В середине XIV века значительная часть населения Европы погибла от чумы. И в настоящее время в зависимых от Америки и Англии странах от чумы, холеры и оспы ежегодно гибнут сотни тысяч людей.
Кроме этих особо опасных инфекций, известно еще очень много других заразных болезней, которые могут вызывать эпидемии, — это дизентерия, брюшной тиф и паратифы, сыпной и возвратный тифы, бруцеллёз, малярия и др.
Болезни человека — это такое состояние организма, когда нарушается обычная жизнь и здоровье. Карл Маркс писал: «Что такое болезнь, как не стеснённая в своей свободе жизнь?»[4].
Заразная болезнь возникает и развивается потому, что в организм проникают микробы и в нём размножаются. Это вызывает изменение обычной жизни организма, его перестройку. Микробы и организм вступают во взаимоотношения, влияя друг на друга. Микробы вызывают в организме болезненные состояния, при которых может наступить выздоровление, возврат к обычному состоянию здоровья или смерть. Организм оказывает влияние на микробы, которые угнетаются в своей жизнедеятельности и могут погибнуть или, приспособившись к новым условиям, размножиться еще больше. Взаимоотношения болезнетворных микробов и организма складывались исторически и представляют для микроба способ сохранения вида.
В нашей стране, стране победившего социализма, ликвидированы особо опасные инфекции, значительно уменьшены эпидемические заболевания, ставится вопрос о полном изжитии таких болезней, как сыпной тиф, бруцеллёз, малярия. В странах же капитала эпидемическая заболеваемость велика, а «учёные» ставят вопрос не о ликвидации эпидемий, а об использовании болезнетворных микробов для развития эпидемий. И не только ставят вопрос, а США практически применили бактериологические средства в Корее и Китае.
Какими же особыми свойствами обладают эти микробы, вызывающие многочисленные болезни людей и животных?
Возбудители заразных болезней наделены целым рядом вредных для нашего организма свойств. Все заразные микробы вырабатывают ядовитые вещества (токсины), действующие на весь поражённый организм, его нервную систему, сердце, сосуды, внутренние органы и кровь восприимчивого организма. Если культуру заразного микроба снять с питательной среды и убить нагреванием, а потом впрыснуть в большой дозе под кожу или в кровь восприимчивого животного, у него разовьются некоторые болезненные явления: озноб, повышение температуры, нарушение деятельности нервной системы, общее угнетение, напоминающие заразную болезнь. Эти явления обязаны действию ядов, освободившихся из микробных клеток, разрушенных в организме. Такие яды называют эндотоксинами (внутренний, связанный яд микроба). Эндотоксины очень устойчивы к нагреванию и вызывают болезненные явления, сходные для эндотоксинов различных микробов.
Другой тип микробного яда — экзотоксин (внешний токсин) — является растворимым продуктом жизнедеятельности микробов и непрерывно выделяется жизнеспособной микробной клеткой в окружающую микроб среду. Экзотоксины нередко обладают исключительно высоким вредоносным действием. Уже в ничтожных дозах эти яды могут убить чувствительных животных. Такие яды легко получить из старой бульонной разводки микробов дифтерии, столбняка, газовой гангрены. Если пропустить такой материал через тугой асбестовый или фарфоровый фильтр и задержать на его поверхности микробные клетки, то в прозрачном фильтрате окажется выработанное микробами растворимое ядовитое вещество.
Активность и характер действия токсинов испытываются на восприимчивом животном. Если ввести, например, столбнячный токсин в организм белой мыши, то у животного появятся длительные общие судороги, стягивающие разгибательные мышцы спины и нижних конечностей. Во время приступа таких судорог туловище животных выгибается наподобие согнутого лука. Приступы судорог следуют друг за другом, и животные быстро погибают. Столбнячный токсин, накопившийся в бульонной разводке, обладает огромной силой. Можно развести этот яд в несколько тысяч раз и всё же у заражённых мышей развивается картина столбняка. Подсчитано, что одна капля ядовитого фильтрата бульонной разводки столбнячного микроба может убить тысячи белых мышей.
Столь высокие разрушительные свойства микробных токсинов привлекли к себе пристальное внимание американских бактериологов и политиков. Разрабатывая преступные планы массового истребления мирного населения больших городов методами бактериологической войны, американские учёные-людоеды рекомендуют широко применять для этой цели и высококонцентрированные микробные яды путём их распыления с самолётов. В качестве нового орудия войны микробные яды расцениваются этими варварами от науки очень высоко.
Помимо ядов, заразный микроб выделяет в окружающую среду и некоторые другие вещества, облегчающие его развитие в организме человека и животных. Таковы, например, растворимые углеводы микробной клетки, подавляющие активность обороняющих наше благополучие клеток крови (лейкоциты, фагоциты). Некоторые ферменты болезнетворных микробов разрушают соединительную ткань подкожной клетчатки, препятствующую продвижению микробов внутрь тела. При этом открывается путь для более широкого распространения микробов по организму.
В этом же направлении действуют микробные яды на кровеносные сосуды. Они повреждают стенку сосуда, нарушают её проницаемость, чем способствуют проникновению в кровь клеток возбудителя. Проникшие в кровь микробы разносятся по всему организму и образуют очаги заразы в целом ряде дополнительных участков.
Большую защиту микробной клетке в её борьбе с организмом оказывает капсула — сильно разбухшая и ослизнённая оболочка (рис. 29). У некоторых бактерий защитная капсула быстро образуется, как только микроб проникнет в чувствительный организм и начнёт размножаться в нём. Капсула одевает заразный микроб прочным панцирем и хорошо предохраняет его от воздействия наиболее опасного врага — фагоцитов организма.
Рис. 29. Капсула бактериальной клетки
Мы познакомились уже с основными особенностями болезнетворных микробов, облегчающими им возможность паразитировать в теле человека или животных. Мы знаем, что возбудители заразных болезней отличаются от безвредных микробов, обитающих в окружающей нас природе (в почве, воде, воздухе), способностью вырабатывать вредные для организма ядовитые вещества (токсины) и размножаться в теле людей и животных.
