Хотько Н.И., Дмитриев А.П. - Водный фактор в передаче инфекций

Хотько Н.И., Дмитриев А.П. Водный фактор в передаче инфекций

САРАТОВ 2001

УДК 616.9 – 036.2

ББК   Х-85  51.901

Водный фактор в передаче инфекции - Пенза.-2002.- 232 с.

Книга  посвящена проблеме теоретических и практических аспектов значения водного фактора в распространении инфекций  (инвазий) человеку. Снабжена обширным справочным материалом. В ней обобщены знания проблемы и региональные особенности распространения инфекционных заболеваний через воду с эпидемиологической точки зрения.

В основу издания легли существенным образом дополненные данные монографии “Вода и инфекции”, Ашгабат,1994 /п/р Н.И.Хотько/, основной тираж которой был распространен в южных республиках СНГ.

Предназначена для гигиенстов, эпидемиологов, паразитологов, организаторов здравоохранения, преподавателей и студентов медицинских (биологических) ВУЗ ов (факультетов).

Авторы:

ХОТЬКО  Николай Иванович, проф., доктор мед. наук, академик  РАЕ,

Зав. кафедрой микробиологии, эпидемиологии и инфекционных болезней ПГУ

ДМИТРИЕВ Александр Павлович, канд. мед. наук, проф. РАЕ,

Зав. кафедрой гигиены и экологии ПГУ

Утверждено к печати бюро секции “Экология и здоровье населения” Российской Академии Естествознания  (январь 2001 г.)

Рецензенты:

А.К.Адамов     -   чл. корр. АТН, доктор мед. наук, профессор

Г.М.Шуб        -      действ. член РАЕН, доктор мед. наук, профессор

Ю.Ю.Елисеев –  чл. корр. РАЕ, доктор мед. наук, профессор

Ю.П. Федянин  -  доктор мед. наук, профессор

Drankin D.        -       Dr. Med., professor   /Германия/

Введение

Потребности человека в воде определяются в первую очередь употреблением ее для питья, на что в среднем расходуется 2,5 л в сутки (в зависимости от климатических условий и выполняемой работой, физиологическая потребность в питьевой воде может доходить до 5 и даже 6-8 литров в сутки). Значительно большее количество воды тратится на гигиенические цели - умывание, купание, мытье посуды, стирку белья и т.д. Совокупные потребности человека в воде колеб­лются в широких пределах. Так по данным С.Н.Черкинского  (1975) в сельской местности  среднее потребление воды при отсутствии водопровода составляет 12-20 литров на человека в сутки; при наличии во­допровода с наружным водоразбором - 30-50 л; при внутренних водоразборах 125-189 л/сутки. При наличии канализации водопотребление значительно возрастает. В начале прошлого десятилетия, например, на каждого жителя Москвы приходилось около 700 литров воды в сутки (С.Попова, 1981). Принято считать, что чем значительнее водопотребление, тем выше санитарно-гигиенический уровень населения.

Потребности человека в воде не ограничиваются тем ее количе­ством, которое используется для питья и поддержания личной гигие­ны. Огромное количество воды необходимо сельскому хозяйству и промышленности. Таким образом, как биологическое существование че­ловека, как вида, так и социальная жизнь человеческого общества немыслимы без использования водных ресурсов планеты.

Возможности использования воды для тех или иных аспектов жиз­недеятельности человека зависят как от минерального состава воды, так и от доступности тех или иных водоисточников. Сильно минерализованные воды (морей, океанов, соленых озер, некоторые подземные воды) в натуральном виде, т.е. не подвергшиеся деминерализации, не пригодны для питья и сельского хозяйства. Недостаток пресной воды в ряде регионов делает все более актуальным опреснение сильно минерализованных вод.

Хотя все водные ресурсы планеты, в конечном счете, взаимосвязаны, по характеру состава вод, степени их доступности для человека, и, следовательно, возможностей использования, санитарной характеристики и ряду других признаков, можно выделить несколько категорий вод:

атмосферные воды, выпадающие на поверхность земли в виде дождя, снега, града; поверхностные водоемы: реки, озера, болота, моря, океаны; подземные воды, образующиеся за счет просачивания под землю поверхностных вод.

В свою очередь (Г.Д. Овчинкин, 1974) различают:

- воды зоны аэрации (воды почвенного слоя и верховодка). Эти воды формируются за счет атмосферных осадков, просачивающихся в почву и задерживающихся на водонепроницаемых слоях. Химический состав этих вод непостоянен, они подвержены значительному бактери­альному загрязнению;

- грунтовые воды - расположены в первом водоносном горизонте. Эти воды, как правило, безнапорные. Режим грунтовых вод непостоянен, в санитарном отношении они надежны, так как сверху не прикрыты водонепроницаемыми породами;

- межпластовые воды - находятся между двумя водонепроницае­мыми пластами. Эти воды могут быть как напорными (артезианскими), так и безнапорными. В санитарном отношении межпластовые воды яв­ляются наиболее надежными.                       Хотя для удовлетворения личных потребностей человека в воде наиболее подходящими являются межпластовые воды, но ограничен­ность их ресурсов (а иногда и глубокое залегание) побуждают к использованию и других водоисточников и, в частности, поверхностных вод. И.И. Беляев и Г.И. Николадзе (1975) - указывают, что сейчас 84% воды подаваемой в города и поселки поступает из поверхностных источников.

Полноценное обеспечение населения водой предусматривает такую систему подачи воды, которая была бы удобной, в некоторых случаях обусловило бы улучшение качества природных вод в смысле их ми­нерального состава и органолептических показателей, устранения из воды химических веществ и биологических компонентов, которые мо­гут оказать вредное влияние на здоровье человека (обеззараживание).

Водоснабжение прошло, параллельно с историей человечества, со­ставной частью которого оно является, большой путь от примитивных колодцев и каптажей, до современных могучих водопроводных соору­жений, обеспечивающих подачу воды иногда на многие сотни и даже тысячи километров, до водоисточника, улучшающих природную воду по химическим и органическим показателям. Для обеззараживания воды применяются новейшие достижения физических и химичес­ких наук. Однако если история водопроводных сооружений насчиты­вает несколько тысячелетий, то система обеззараживания воды возникла сравнительно недавно, под влиянием эпидемиологических данных о роли воды в распространении инфекционных болезней.

Представления о том, что питьевая вода может содержать какие-то вредности, неблагоприятно влияющие на здоровье людей, возникли еще в глубокой древности. Так в Библии имеется предписание не употреб­лять для питья болотную воду. Гиппократ советовал во избежание за­разы пить кипяченую воду. То обстоятельство, что Рим, расположен­ный на берегах Тибра, снабжался водой горных водоисточников, гово­рит о том, что римская медицина снабжению населения чистой водой придавала большое значение.

Исторические документы свидетельствуют о том, что и в эпоху средневековья возникновение эпидемий, столь частых в этот мрачный период цивилизации, нередко связывалось с заражением через воду. Заражение воды, в свою очередь, часто приписывалось колдовству, за­говору и другим козням иноверцев, еретиков, ведьм. Известны попытки искусственно вызвать заражение воды в колодцах, сбрасывание туда трупов людей и животных, погибших от эпидемических заболеваний.

Если представления и возможности возникновения заболеваний людей и животных в результате использования зараженной воды восходят к глубокой древности, то накопление строго научных данных о роли воды в распространении определенных заразных забо­леваний относится к значительно более позднему периоду: концу XVIII - первой половине и середине XIX веков, т.е. примерно за столетия до возникновения медицинской микробиологии как науки.

Так, французский врач Реад в 1770 г. наблюдал эпидемическую вспышку дизентерии, водный характер которой очевиден из следующе­го описания (цит. по Л.В. Громашевский и Б.М.Вайдрах “Частная эпи­демиология” М., 1947). “В Беарнском полку, расположенном в казарме Шамбьер, в августе и сентябре был 91 дизентерийный больной, в то время как других полках лишь 7-10, а наиболее неблагополучном - 13 случаев. Пораженный этой разницей и, не видя для нее никакой при­чины, я внимательно исследовал колодцы, водой которых упомянутые четыре полка пользовались для приготовления пищи и для питья. Пу­тем прямого анализа, который я произвел, и нашел в двух колодцах, которыми пользовался Беарнский полк, воду изобиловавшую солями и серной печенью (серная печень - смесь К2S2; К2SО4 , К2SО3  - состав, применявшийся в те времена для лечения дизентерии); которая сюда поступала с фекальными массами, просачивавшимися из отхожих мест, расположенных против этих колодцев. Серная печень была тем в большем изобилии, что дизентерийные солдаты оставались нередко по 7-8 дней в своих казарменных помещениях до того, как помещались в госпиталь. Господин маркиз Д’Армантьер, которому я представил ре­зультаты моего анализа и мои соображения, приказал закрыть колод­цы. Через неделю после этого дизентерия заметно снизилась в этом участке и в дальнейшем никакой разницы между всеми четырьмя полками почти не отмечалось”.

Эпидемиологические данные о роли воды в распространении брюшного тифа были получены в середине прошлого века, вскоре после того, как эта болезнь была описана, как самостоятельная нозо­логическая единица. Flint (1852) описал вспышку брюшного тифа, ко­торую он наблюдал в 1843 г. в штате Нью-Йорк (США). Один больной брюшным тифом остановился в гостинице, рядом с которой был расположен колодец. Среди населения домов, пользовавшихся этим ко­лодцем, в последующем возникло 28 заболеваний брюшным тифом. Среди жителей домов, также находившихся рядом с гостиницей, но пользовавшихся другими водоисточниками, заболеваний не возникло. Эти данные позволили Flint связать наблюдавшиеся заболевания с за­грязнением воды в колодце. В том же десятилетии (1856) роль воды в распространении брюшного тифа была четко сформулирована англий­ским врачом Бедд. К эпидемиям брюшного тифа, связанным с зараже­нием водоисточников, описанным до открытия возбудителя этого забо­левания,  следует  отнести   заболевания   возникшие  в  Лаузене (Швейцария), описанные Наglег (1874), где речь шла о за­ражении подземных вод залегавших в карстовых породах.

Формированию эпидемиологических представлений о роли воды в распространении инфекционных заболеваний еще в добактериологическую эпоху, немало способствовали наблюдения за появившейся в XIX веке в Европе и других частях света холере, передача которой, как мы сейчас знаем, тесно связана с водой. Следует указать, что первые сообщения о связи холеры с источниками водоснабжения появились еще до начала холерных пандемий. Так, в 1814 году в Индии полко­вой врач Сгuikshans наблюдал тяжелую вспышку холеры в одном из батальонов 9-го полка колониальной армии. Эта вспышка не распространилась на другой батальон этого полка, снабжавшийся водой из другого источника. Большое значение в признании роли водного фак­тора в распространении холеры имели работы Snow, посвященные изу­чению вспышек холеры в Лондоне на Брод стрит в 1854 г. и в Юж­ном Лондоне в 1849 и 1853 г.г. Путем тщательного эпидемиологического анализа Snow собрал безупречные доказательства роли воды, загрязнявшейся выделениями больных холерой, в распространении этой инфекции.

В добактериологический период был описан  ряд других вспышек хо­леры, где в качестве фактора передачи фигурировала вода.

Крупнейший вклад в изучении роли воды в распространении инфекционных заболеваний внес Р. Кох. Вскоре после описания им в 1883 г. возбудителя холеры, Кох, изучая распространение этой инфекции в Индии, выделил вибрион из открытых водоемов в очагах инфекций. Созданная им концепция о хронической водной эпидемии холеры в эндемичных очагах этого заболевания, признается справедливой и сейчас. Десятилетием позже - 1892 г. - внимание мировой медицин­ской общественности было привлечено к трагическим событиям в Гамбурге, где за короткое время было  зарегистрировано около 17000 больных холерой (8605 из которых умерли). В воде гамбургского водоп­ровода, подававшего воду из р. Эльбы, Р. Кох выделил возбудителя хо­леры. Сопоставляя заболеваемость холерой в той части города, которая снабжалась водой гамбургского водопровода, и заболеваемости на тер­риториях использовавших другие источники водоснабжения, Кох полу­чил четкие эпидемиологические данные о роли воды в распростране­нии холеры. Были получены и некоторые другие материалы, харак­терные для распространения холеры водным путем (динамика заболе­ваемости, “хвост” последующих заражений и др.).

Вскоре после опубликования материалов о холере в Гамбурге ” 1892 г. концепция о распространении холеры и других кишечных ин­фекций водным путем получила всеобщее признание. В конце XIX начале XX веков появляются многочисленные сообщения о крупных водных эпидемиях различных кишечных инфекций в разных странах мира.

Р. Кох был не только одним из первых исследователей обнаружив­ших патогенные микробы в воде, ему мы обязаны и первыми шагами в создании учения о санитарно-показательной микрофлоре. Предложен­ный им критерий для суждения о пригодности данной воды для питьевых целей - общее микробное число - используется как один из санитарно-показательных тестов и по сей день. Значение этого и дру­гих санитарно-показательных тестов определяется тем, что прямое оп­ределение патогенной микрофлоры в воде, несмотря на несомненный прогресс в этой области, остается задачей, полностью нерешенной и современным поколением микробиологов.

В настоящее время при изучении вопросов распространения инфек­ционных заболеваний через воду применяются как эпидемиологические, так и лабораторные (санитарно-гигиенические, микробиологичес­кие, в том числе вирусологические) методы. Совершенствование экспе­риментальных методов не умаляет значения эпидемиологического ана­лиза. Доказательством последнего положения может служить хотя бы установление роли водного фактора в распространении инфекционного гепатита, предшествовавшее выделению возбудителя этого заболевания.

Каков круг инфекций, возможность распространения которых через воду, следует считать доказанной? Известный специалист в области гигиены водоснабжения С.Н.Черкинский (1965-1975) к инфекци­онным заболеваниям, которые достоверно могут передаваться водным путем, относит: брюшной тиф, холеру, дизентерию, диарею, лептоспирозы, туляремию, инфекционный гепатит, полиомиелит, заболевания вызываемые энтеровирусами Корсаки и ЕСНО, а также аденовирусную инфекцию. Участие воды в распространении бруцеллеза и Ку-лихорадки автор считает возможным, а при сибирской язве - полностью исключенным. Из инвазий, по мнению С.Н.Черкинского, важную роль играет вода в распространении амебной дизентерии и ришты, меньшую - при аскаридозе и трихоцефаллезе. Однако на основании опублико­ванных к настоящему времени литературных данных этот список должен быть дополнен такими инфекциями, как паратифы А и В, сальмонеллезы, заболеваниями, вызываемые НАГ и парагемолитическими вибрионами, колиэнтеритами, а из инвазий - амебным энцефалитом. К инфекциям, при которых распространение через воду является возможным, но требует дополнительного изучения следует отнести мелиоидоз, псевдотуберкулез, заболевания вызываемые Yersinia enterocolitica, легионеллез.

Л.А.Виноградова (1988) указывает, что в настоящее время более 50% заболеваний, связанных с питьевой водой составляют нерасшифрован­ные гастроэнтериты, а 40% сальмонеллезы, шигеллезы, эшерихиозы. Отдельные заболевания вызваны клебсиеллами, протеями, псевдомонадами. Автор указывает, что возросшая антропогенная нагрузка на водо­емы ведет к дисбактериозу воды. При стихийных бедствиях возможно возникновение водных эпидемий, вызванных несвойственными для дан­ной местности возбудителями. В развивающихся странах водные эпи­демии охватывают, прежде всего, детей раннего возраста, в индустриальных странах - людей всех возрастов.

Признание роли воды в распространении целого ряда часто встре­чающихся и подчас весьма тяжелых заболеваний человека явилось ос­нованием к разработке и осуществлению целого комплекса санитарно-технических мероприятий по обеспечению безопасности потребляемой человеком воды. Основные компоненты этого комплекса мероприятий: защита водоемов от загрязнений, требования к качеству воды на месте водозабора, система очистки и обеззараживания воды, защита воды от вторичного загрязнения. Более подробно эта система мероприятий из­ложена в V главе книги.

Многочисленные эпидемиологические материалы, относящиеся как к прошлому (конец XIX - начало XX веков), так и к современному периоду показывают зависимость между заболеваемостью инфекциями, которые могут передаваться через воду, и состоянием водоснабжения. Приводим в качестве примера некоторые из этих данных. В Гамбурге (Seelemann, 1966) снижение заболеваемости брюшным тифом, паратифами и дизентерией началось с 1893, после начала очистки воды питьевого водопровода. До этого город трижды поражался эпидемиями холеры - в 1871, 1873 и 1892 гг. С введением очистки воды эпидемии прекратились. В штате Массачусетс (США) смертность от брюшного тифа с 40 на 100000 в 1885 г. уменьшилась до 1 на 100000 в 1930 г. параллельно с улучшением водоснабжения (Г.П. Зарубин и И.П.Овчинкин, 1974). По данным Rаvenholt (1962), в графстве Сиэтл- Кинг (США) в 1907 т. от брюшного тифа умер 101 человек, после улучшения водоснабжения в 1909 г. смертность от этой инфекции начинает сни­жаться, и с 1960 г. случаи смерти от этого заболевания уже не реги­стрировались.

Аналогичные материалы имеются и в странах СНГ. Так, в г. Львове до построения современного водопровода с очистными сооружениями в 1901 г. существовала хроническая водная эпидемия брюшного тифа. Вода забиралась из колодцев или открытых водоемов, которые постоянно загрязнялись стоками во время дождей. Постоянно возникали колодез­ные вспышки кишечных инфекций. На фоне хронической водной эпи­демии возникали и острые вспышки. Так, в 1854-55 г. из 70000 населения горо­да заболело брюшным тифом около 14000 человек, из которых 892 умерло. Через 10 лет эпидемия повторилась. Всего за период 1851-1900 гг. в городе умерло от брюшного тифа около 5000 человек. В 1831 и 1855 гг. Львов поражался холерными эпидемиями. После введения в эксплуатацию городского водопровода с очистными сооружениями заболеваемость уменьшилась в 43 раза, хотя новый водопровод обеспе­чивал водой лишь часть населения города, смертность от этой инфекции снизилась в 6 раз. Изменилась и сезонность - вместо зимне-весенней, характерной для хронических водных эпидемий, она приоб­рела летне-осенний характер. Дальнейшие мероприятия по улучшению водоснабжения позволили снизить заболеваемость до 9 на 100000. С 1953 г. случаи смерти от брюшного тифа не регистрируются (А.Н. Ухов 1961, 1963).

Сходное положение отмечается в Туле (Ю.П.Солодовников с соавт. 1965), где под влиянием санитарных мероприятий к 1962 г. заболеваемость брюшным тифом снизилась более чем в 100 раз по сравнению со средней заболеваемостью дореволюционного периода, когда в Туле, как и во Львове, существовала хроническая водная эпидемия, на фоне которой возникали острые водопроводные и колодезные вспышки.

В Петербурге (С.Н.Безносова, 1968) в начале XX века смертность от брюшного тифа была значительно выше, чем в других европейских столи­цах. В 1901- 1916 гг. в городе переболело этой инфекцией около 170000 человек. Постепенно удалось исключить водный фактор распростране­ния брюшного тифа, что не замедлило сказаться на снижении заболе­ваемости этой инфекцией. В период 1931-1965 гг. заболеваемость сни­зилась в 87 раз. Практически исчезла смертность от этой инфекции.

Материалы о роли упорядочения водоснабжения в снижении ра­спространения кишечных инфекций приводятся ВОЗ. Так в 30 сель­ских районах Японии после улучшения водоснабжения смертность де­тей снизилась на 51,7%, заболеваемость кишечными инфекциями на 71,5%. В одном регионе Индии после улучшения водоснабжения смер­тность от холеры снизилась на 74,1%, от брюшного тифа на 63,5%, от дизентерии на 23,1% (Г.ПЗарубин и И.П.Овчинкин, 1974).