Микробиологическим загрязнением называется отрицательное воздействие микробных составляющих продуктов жизнедеятельности человека или животных, поступающих в водные объекты.

В обиходе часто можно услышать термин «живая вода». Практически любая природная вода - живая. Достаточно взглянуть на нее в микроскоп, желательно электронный. В любой капле кипит жизнь маленьких "невидимых зверушек", как называл микроорганизмы изобретатель микроскопа Антони ван Левенгук (1632-1723).

В подавляющем большинстве поверхностных вод (для подземных вод эта проблема стоит менее остро, однако не снимается совсем) обитают различные микроорганизмы - бактерии, вирусы, простейшие, а также микроскопические водоросли и грибки.

Среди них встречаются как безвредные для здоровья человека, так и способные вызывать заболевания (подчас смертельно опасные). Последних принято называть болезнетворными или патогенными.

Вот только некоторые из них:

Лямблия - это простейший одноклеточный микроорганизм семейства Giardia lamblia (синонимы Giardia intestinalis и Giardia duodenalis, в России традиционно используется название Lamblia intestinalis). Лямблия существует в двух отдельных морфологических формах: цисты (статическая форма) и трофозоиты (свободно живущая форма). В организм хозяина (человека или животного) цисты попадают оральным путем. В пищевом тракте цисты начинают преобразование в трофозоиты, которые начинают делиться и быстро колонизируют слизистую поверхность тонкой кишки. В организме хозяина происходит также обратный процесс - инцистирование или превращение трофозоита в цисту. Цисты не имеют на поверхностной мембране участков прикрепления к слизистой оболочке, поэтому практически сразу же выходят в толстую кишку и выводятся с фекалиями. Полный цикл завершается высвобождением из организма-хозяина цист, которые во внешней среде, в том числе в воде, остаются жизнеспособными длительное время. Они устойчивы к кислотам, щелочам, веществам, содержащим активный хлор, и полностью инактивируются лишь при кипячении в течение не менее 20 минут.

Цисты лямблий (Gardia Lamblia Cyst) имеют овальную форму и размер 8-14 мкм в длину и 7-10 мкм в ширину. Gardia является одним из самых распространенных паразитом животных, опасным также и для человека. У последнего Giardia lamblia вызывает возникновение болезни - лямблиоза, сопровождающуюся кишечным растройством. Несмотря на то, что цисты лямблий распространяются в основном через почву, лямбиоз остается одной из основных болезней, связанных с водой. Так, в США из 502 случаев инфекций, вызванных употребление некачественной воды и зафиксированных с 1980 по 1985 год, 52% были вызваны именно Giardia lamblia

Pseudomonas aeruginosa - это грамотрицательная подвижная бактерия палочковидной формы, является облигаторным (строгим) аэробом. Известна также под названием "синегнойная палочка". Широко распространена в природе: встречается в почве, в воде, на растениях, в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Может встречаться как в биопленке, прикрепленной к какой-либо поверхности или субстанции, так и в планктонной форме, т.е. в виде отдельной бактерии, передвигающейся с помощью своего полярного жгутика. Причем синегнойная палочка является одним из самых подвижных микроорганизмов, наблюдаемых в образцах воды из природных источников. Способна не только длительное время сохраняться в окружающей среде (влажной атмосфере или воде), но и успешно размножаться. Оптимальная температура для развития 37° C, но может расти и при 42° С.

 

Является для человека условно-патогенным организмом. Она никогда не поражает здоровые неповрежденные ткани. С другой стороны, в организме нет таких тканей, которые в случае повреждения или другого снижения защитных функций не могли бы подвергнуться атаке синегнойной палочки. Поэтому, инфекции, вызванные Pseudomonas aeruginosa, являются довольно распространенными госпитальными инфекциями.

 

Pseudomonas aeruginosa может вызвать инфекцию мочевыводящих путей (заносится, например, при введении катетеров), инфекцию глаз (как результат травмы или оперативного вмешательства), инфекцию кожи и мягких тканей (раневые инфекции, дерматит, пиодермия). Часто Pseudomonas aeruginosa обнаруживают при обследовании детей, страдающих отитом - воспалением среднего уха. К другим серьезным инфекциям, вызываемым синегнойной палочкой можно отнести пневмонию, эндокардит (заражение клапанов сердца), инфекции центральной нервной системы (менингит и абсцесс мозга), костно-мышечного аппарата (в т.ч. суставов) и желудочно-кишечного тракта. К сожалению, локальная инфекция очень часто перерастает в подчас фатальную бактериемию (общее заражение организма, связанное с проникновением бактерий в кровь).

Escherichia coli (или просто E.coli) - это грамотрицательные палочковидные бактерии, принадлежащие к семейству Enterobacteriaceae, роду Escherichia (эшерихия). Названы в честь открывшего их в 1885 году немецкого ученого Т. Эшериха (T. Escherich).

E.coli является обычным обитателем кишечника многих млекопитающихся, в частности, приматов, к числу которых принадлежит и человек. Поэтому ее часто называют кишечной палочкой. В организме человека E.coli выполняет полезную роль, подавляя рост вредных бактерий и синтезируя некоторые витамины.

Однако существуют разновидности бактерий E.coli, способные вызывать у человека острые кишечные заболевания. В настоящее время выделяют более 150 типов патогенных (так называемых "энтеровирулентных") палочек E.coli. Инфицирующая доза сильно зависит от типа патогенной кишечной палочки. В наибольшей степени восприимчивы к заболеванию дети раннего возраста, пожилые и ослабленные люди.

У детей эшерихиоз протекает в виде различной тяжести энтеритов, энтероколитов в сочетании с синдромом общей интоксикации. При средних и тяжелых формах сопровождается повышением температуры, поносом, сепсисом.  У взрослых заболевание, вызванное эшерихией, напоминает по течению и клиническим симптомам острую дизентерию. Протекает чаще в стертой и легкой формах, реже (15-20%) встречается среднетяжелая и тяжелая (3%) формы.  Прогноз у взрослых и детей старше года благоприятный, наиболее тяжело заболевание протекает у детей первого полугодия жизни.

Бактерии группы кишечной палочки не устойчивы к высокой температуре, при 60°С гибель их наступает через 15 минут, при 100°С - мгновенно. Сохраняемость кишечной палочки при низких температурах и в различных субстратах внешней среды изучена недостаточно. По некоторым данным в воде и почве кишечная палочка может сохраняться несколько месяцев.

Обычные дезинфецирующие вещества (фенол, формалин, сулема, едкий натр, креолин, хлорная известь и др.) в общепринятых разведениях быстро убивают кишечную палочку

Dracunculus medinensis, называемый также гвинейский (Guinea worm) или мединский червь (Medina worm) и более известный как ришта - это паразит класса нематод (круглых червей). Является самым крупным из тканевых паразитов, поражающих человека и практически единственным гельминтом (глистом, проще говоря) передающимся через питьевую воду. Гвинейский червь необычен по многим параметрам, начиная от своих размеров (самка может достигать длиной от 50 до 120 см при толщине от десятых долей миллиметра до 2 мм, самец при этом просто "коротышка" - от 1,2 до 4 см), и заканчивая своим циклом развития и методом заражения человека

 В древние времена и вплоть до начала XX века ришта была повсеместно распространена почти во всей Азии, на Ближнем Востоке и Аравийском полуострове, в северной и экваториальной Африке. От ришты страдали десятки если не сотни миллионов человек. Некоторые исследователи считают даже, что библейский сюжет о поражении израильского народа жалящими змеями во время исхода из Египта есть ничто иное, как описание эпидемия ришты, ведь на завершающей стадии болезнь сопровождается нетерпимо жгучей болью. Отсюда и еще одно название Dracunculus medinensis, встречающееся в англоязычной литературе, - "жгучая" или "огненная змея" (fiery serpent). 

Личинка Dracunculus medinensis имеет размер 500-700 микрон и может выживать 6 дней в чистой воде и до 2-3 недель в грязной воде.

Заражение происходит с питьевой водой, причем первые симптомы заболевания проявляются через год после самого заражения. Дракункулез явно проявляется только на последней стадии, когда оплодотворенная самка ришты начинает мигрировать из глубоких подкожных и соединительных тканей к поверхности кожи. Процесс продвижения (иногда можно даже наблюдать шевеление под кожей) сопровождается сильным зудом, а также такими признаками интоксикации как рвота, понос, головокружение и затруднение дыхания, возможны боли в районе суставов. Эти явления продолжаются до тех пор, пока ришта не выйдет к поверхности кожи (в 90% случаев на нижних конечностях), причем в месте выхода возникает крупный волдырь, наполненный жидкостью с миллионами зародышей. Больной дракункулезом испытывает в районе волдыря столь жгучую острую боль, что у него непроизвольно возникает желание для облегчения страданий окунуть больное место (как правило это нога) в прохладную воду. Волдырь при этом лопается, личинки ришты попадают в воду, а на месте волдыря образуется язва, на дне которой виднеется головка нематоды. Одновременно у больного наступает сильное облегчение, боль практически прекращается, что однако еще не означает конца мучениям.

Во-первых, образовавшаяся язва легко может быть инфицирована со всеми вытекающими отсюда неприятными последствиями как-то нагноение, гангреноподобное отмирание ткани и т.п. Во-вторых, сам червь должен быть удален из конечности больного, так как после своего "путешествия" он умирает. Ришта извлекается методом постепенного (несколько оборотов в день).

Дракункулез опасен своими осложнениями. В первую очередь - это бактериальное инфицирование язвы, образовавшейся на коже в месте выхода ришты. Случается также, что не всем особям Dracunculus medinensis удается выбраться к кожным покровам. Это не приводит к серьезным последствиям, если червь остается в глубоких мягких тканях. Со временем он либо вообще рассасывается, либо кальцинируется (закостевает). Однако если червь "застревает" вблизи суставов, то возможно развитие артрита.

Борьба с дракункулезом осложняется тем, что до настоящего времени не существует лекарств для предотвращения заболевания и к нему не вырабатывается иммунитет. Более того, уничтожить саму причину заболевания - гельминт Dracunculus medinensis - не представляется возможным, так как заболеванию подвержены не только люди, но крупный рогатый скот, другие домашние и некоторые дикие животные. Т.е. прервать цепочку размножения ришты едва ли возможно. Но можно свести к минимуму риск заболевания в результате налаживания снабжения населения в регионах с повышенной вероятностью заражения дракункулезом некачественной питьевой водой, а также в результате соблюдения элементарных мер предосторожности - необходимо обязательно кипятить питьевую воду, желательно предварительно ее отфильтровав.

Сальмонеллы - это подвижные (за исключением двух разновидностей S. gallinarum и S. pullorum), грамотрицательные аэробы, не образующие спор и капсул, растущие при температуре от +35 до +37 oС, но способные выживать даже при +7 - +45oC.

Сальмонеллы довольно устойчивы к окружающим условиям. Так, в воде открытых пресных водоемов эти микроорганизмы сохраняются от 11 до 120 дней, в морской воде - до месяца, в водопроводной и сточной воде - несколько месяцев. В почве бактерии рода Salmonella выживают в течение 5 месяцев, в комнатной пыли - до 3-х месяцев, в навозе, фекалиях - месяцы и даже годы.

Сальмонеллы весьма устойчивы в пищевых продуктах, где они не только живут, но и размножаются в течение длительного времени. Так, в мясе и колбасных изделиях Salmonella сохраняется от 60 до 140 дней (в замороженном мясе - от 6 до 12 месяцев); в молоке при комнатной температуре - до 10 дней, в холодильнике - до 20; в сливочном масле - 52 - 128 дней; в яйцах до 13 месяцев, на яичной скорлупе - от 17 до 24 дней.

Сальмонеллы хорошо и длительно переносят низкие температуры (например, при температурах от 0 до -2 oС они выживают, по разным данным, от 3-4 до 5-6 месяцев) и высушивание - до 3-4 лет. Однако при высоких температурах сальмонеллы сравнительно быстро погибают. При 70 оС они гибнут в течение 5 - 10 мин, а при кипячении - практически мгновенно. Однако в толще куска мяса (10 см) палочки Salmonella способны выдерживать довольно длительное кипячение, поэтому для гарантированного уничтожения сальмонелл внутри кусков мяса, его необходимо варить его в течение 2 и более часов.

Сальмонеллез - инфекционная болезнь животных и человека. Причиной заболевания является проникновение микроорганизмов рода Salmonella в эпителий тонких кишок, где развивается процесс воспаления, имеются указания на возможность образования энтеротоксина.

Болезнь сопровождается острыми симптомами: тошнота, рвота, спазмы в животе, понос, лихорадка и головные боли. Хронические последствия: симптомы артрита могут отмечаться через 3-4 недели после появления острой симптоматики. Инкубационный период 6-8 часов.

Среди обширного семейства Salmonella имеются две разновидности, к которым не восприимчивы животные, но которые наиболее опасны для человека. К ним относятся Salmonella typhi и Salmonella paratiphi. Эти бактерии вызывают септицемию, связанную с последующей инфекцией практически всех органов, у заболевшего человека развивается брюшной тиф или тифоподобное лихорадочное состояние (паратиф).

Люди заражаются сальмонеллезом при употреблении продуктов питания, обсемененных сальмонеллами в процессе их получения, переработки, транспортировки или реализации, и не прошедших недостаточную кулинарную обработку, а также хранившихся с нарушением установленных режимов. Возможно заражение через предметы бытовой и производственной обстановки, а также через воду. Больной человек и бактерионоситель также могут быть источником инфекции.

Шигеллы - грамотрицательные неподвижные аэробные бактерии палочковидной формы, спор не образуют. Принадлежат к семейству Enterobacteriaceae (Энтеробактерии) роду Shigella. Названы в честь выделившего их в 1897 г. японского микробиолога К. Шига (Kiyoshi Shiga).

Бактерии рода Shigella вызывают у человека целый ряд кишечных инфекционных заболеваний, объединяемых общим названием шигеллез (шигеллёз). Не менее распространенным термином для этих заболевания является "бактериальная дизентерия" или просто дизентерия.

Шигеллез (бактериальная дизентерия) опасен для всех людей, но особенно ему подвержены пожилые, люди с ослабленным организмом (особенно часто встречается шигеллез у больных СПИДом), а также дети. Причем дизентерия редко поражает детей до 6-ти месяцев, самый "чувствительный" возраст - 2-3 года.

Болезнь может протекать в острой и хронической форме. Острая дизентерия характеризуется лихорадкой, болями в животе, поносом с кровью и слизью. Тяжесть течения болезни во многом определяется видом возбудителя. При тяжелых формах дизентерии больные могут даже умереть от инфекционно-токсического шока.

Тяжелая форма дизентерии встречается у 3-5% заболевших. Она протекает с высокой лихорадкой или, наоборот, с гипотермией. Отмечаются резкая слабость, адинамия, аппетит полностью отсутствует. Больные заторможены, апатичны, кожа бледная, пульс частый, слабого наполнения. Может развиться картина инфекционного коллапса. Стул до 50 раз в сутки, слизисто-кровянистый.

Летальность от дизентерии при заражении Shigella dysenteriae 1 (шигелла Григорьева-Шига) и Shigella flexneri 2а (дизентерия Флекснера) может составлять до 10-15%.

В 80-е годы ХХ века изучение высевов, полученных от больных гепатитом во время ряда эпидемий, вызванных употреблением некачественной воды, привело ученых к выводу, что возбудителем инфекции является гепатит Е.

Возбудитель гепатита Е впервые описан в 1983 году и представляет собой вирус сферической формы с одной спиралью РНК (рибонуклеиновая кислота - носитель наследственной генетической информации вируса) диаметром 32-34 нм (1 нм=10-9м). Часто в выделениях больных гепатитом Е обнаруживают серологически близкие вирусные частицы с диаметром всего 27-30 нм. Считается, что это деградировавшие вирусы гепатита Е.

Заболевание сопровождается общим недомоганием, болью в области живота, потерей аппетита, лихорадкой и тошнотой. Реже наблюдаются боли в суставах, диарея, кожный зуд. Преджелтушный период составляет от 3-4 до 9 дней. Желтушная стадия длится от 1 до 3 недель, сопровождаясь характерными симптомами - пожелтением кожи и склер, потемнением мочи, увеличением печени. Изучение некоторых вспышек показало, что на одного больного с желтушной формой приходится 5-10 больных без желтухи.

В отличие от гепатита А, гепатитом Е болеют преимущественно люди среднего возраста от 15 до 40 лет (около 70% случаев), причем в большей степени заболеванию подвержены мужчины. Обычно заболевание летальность при эпидемиях ВГЕ составляет 1-5%, однако этот показатель значительно выше для беременных женщин (особенно протекает в легкой или среднетяжелой форме, но у взрослых может протекать и достаточно тяжело. Общая во второй половине беременности) и достигает 20%.

По существующим оценкам вирусом гепатита Е обусловлено 6,5-12% (возможно до 20%) всех случаев заболевания желтухой.