Исследование, появившееся в конце 19-го века, продемонстрировало, что микроскопические микробы вызывают большинство инфекционных заболеваний человека. Вовлеченные микробы включали бактерии, вирусы, грибы, простейшие и прионы. Луи Пастеру (1822-1895), французскому химику и микробиологу, и Роберту Коху (1843-1910), немецкому врачу и микробиологу, приписывают открытие микробиологической теории в 1860-1880-х годах.
Рассматриваемая как самое важное открытие в истории медицины, микробная теория заставила медиков переосмыслить представления о болезнях, открыла возможности как для профилактики, так и для лечения заболеваний, а также для открытия и внедрения новых технологий борьбы с болезнями.
Ранее врачи предполагали, что болезнь — это внутренний процесс человеческого организма, особенно давняя теория четырех гуморов Гиппократа, согласно которой избыток или недостаток четырех жидкостей организма (крови, мокроты, желтых и черных желчных кислот) приводит к болезням. Микробная теория противоречила этой идее, отделяя болезнь от пораженных людей. Более того, новая теория ввела регламентированный способ классификации заболеваний (нозологии) в соответствии с типом микроорганизмов, вызывающих заболевание.
Исторические теории болезней
До открытия микробной теории выдвигались различные теории в качестве возможных объяснений болезней у людей. Самой ранней теорией была теория миазмов, приписываемая Гиппократу (460-370 гг. до н.э.), греческому врачу. Производная от греческого слова, означающего загрязнение или «плохой воздух», теория миазмов предполагала, что разлагающиеся частицы органических материалов, растений или животных отравляют воздух. Хотя их легко обнаружить по запаху, люди, вдыхающие «плохой воздух», заболевают. Кроме того, движение планет, возмущения на Земле, плохая гигиена и загрязненная вода часто способствовали появлению миазмов. Считалось, что попытки удаления отходов наряду с чистотой необходимы для улучшения атмосферы, чтобы избежать инфекций и болезней.
Любое изменение погоды или времени года может нарушить баланс четырех гуморов, поэтому были разработаны методы лечения для восстановления этого баланса.
Аристотель (384-322 до н.э.), греческий философ, предположил самопроизвольное возникновение болезней. Аристотель считал, что живые организмы могли возникнуть из неживой материи. Более того, этот процесс, подобно появлению личинок из мертвой плоти, был обычным и естественным явлением.
Гален (129-216 гг. н.э.), римский врач, развил более раннее предположение Гиппократа о дисбалансе жидкостей организма как причине болезней. Гален привязывал каждую из четырех жидкостей организма к определенному сезону, характеризующемуся жарой, холодом, сухостью и сыростью. Например, простуда и грипп чаще всего возникают в холодную и сырую погоду. Любое изменение погоды или времени года может нарушить баланс четырех гуморов, поэтому были разработаны методы лечения для восстановления указанного баланса, например, чистки, кровопускания, клизмы и рвота. Эти древние теории доминировали в западном медицинском мышлении о болезнях вплоть до 19 века.
Другая теория происхождения болезней относилась к сверхъестественным причинам. Грехи человека приводили к заражению болезнью в качестве наказания от богов. Призраки, демоны и злые духи также обладали способностью поражать человека болезнью. Магия, гадания, заклинания, экзорцизм и различные лекарства использовались для диагностики и лечения болезней. Отгонять злых духов приходилось разным целителям – шаманам, священникам, прорицателям, знахарям. Болезнь как наказание за грехи, а также испытание веры позже была предложена христианскими теологами в качестве объяснения болезни.
Продолжали появляться дополнительные теории о происхождении болезней. Джироламо Фракасторо (1476-1553), итальянскому врачу, приписывают первое использование слова «инфекция» при описании передачи болезни. Его теория «семян болезни» утверждала, что болезнь может распространяться при прямом или косвенном контакте или на большие расстояния вообще без контакта. Немецкий химик Юстус фон Либих (1803-1873), один из первых основоположников органической химии, предположил, что в результате химического процесса разложения органического вещества болезнь просто возникает в крови («химической фабрике» организма).
Основа для микробной теории
Парацельс, или Теофраст фон Хоэнхайм (1493-1541), швейцарский врач, и Жан Баптист ван Гельмонт (1579-1644), голландский химик и врач-терапевт, были лидерами медицинской революции, происходившей в эпоху Возрождения. Парацельс, которого часто называют отцом токсикологии, занимался изучением пагубного воздействия химических веществ на живые организмы. Дж. Б. ван Гельмонт, основатель пневматической химии, определил физические свойства газов. Оба исследователя пришли к выводу, что микробы, вызывающие болезни, являются внешними по отношению к человеку, и, попав внутрь человеческого тела, они атакуют любой из внутренних органов.
Что еще более важно, появление новых технологий, особенно микроскопа, стимулировало развитие такой дисциплины, как бактериология (раздел микробиологии, который включает идентификацию, классификацию и характеристику видов бактерий). Антони ван Левенгук (1632-1723), голландский микробиолог, создал первый однолинзовый микроскоп, который позволил ему и другим исследователям видеть микроорганизмы и работать с ними. Часто называемый отцом микробиологии, Левенгук основал микробиологию как научную дисциплину. Микробиология не только изучает микроорганизмы, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть человеческим глазом, но и вносит свой вклад в создание лекарств, предназначенных для профилактики и лечения заболеваний. Появились два важнейших элемента бактериологии, которые легли в основу микробной теории:
- болезнь возникает из-за микроорганизмов
- болезнь передается от одного человека к другому в результате распространения этих крошечных микробов.
Джон Сноу (1813-1858), британский врач, отверг теорию миазмов, согласно которой все болезни распространяются из-за плохого воздуха, став, таким образом, одним из первых сторонников микробной теории. В своей Работа над способом распространения холеры (1849) Сноу показал, что холера вызывалась микроорганизмом, который люди проглатывали и оседал в их кишечнике, а не в легких. В частности, из-за вспышки холеры в Лондоне в 1854 году Сноу определил водокачку на Брод-стрит как источник загрязненной воды из реки Темзы. Сноу посоветовал людям кипятить воду перед употреблением, чтобы убить микробы, вызывающие заболевание (этот совет до сих пор практикуется в современном общественном здравоохранении). Этот пример первого практического применения микробной теории был встречен с неприятием коллегами Сноу в области медицины, которые не принимали идею о том, что невидимые микроорганизмы вызывают болезни.
Игнац Земмельвейс (1818-1865), венгерский врач, впервые указал на необходимость проведения антисептических процедур в хирургии и больничных палатах. Земмельвайс обнаружил, что в родильных домах болезнь передается при контакте от человека к человеку, особенно врачами, которые совсем недавно контактировали с трупами в моргах, в отличие от акушерок, которые работали исключительно с беременными и новоиспеченными матерями. Он рекомендовал, чтобы мытье рук между осмотром трупов и пациентов, а также между самими пациентами резко сокращало случаи послеродового сепсиса («родильной горячки»), что приводило к значительно более низким показателям смертности.
Джозеф Листер (1827-1917), британский хирург, был еще одним пионером антисептической медицины и хирургии. Листер определил, что микробы вызывают гниение ран, и рекомендовал каждому пациенту мыть не только руки хирурга, но и хирургические инструменты. Внедрение этой единственной меры в области здравоохранения привело к заметному снижению смертности в хирургических отделениях.
Пастер и Кох: основатели микробной теории
19 февраля 1878 года французский химик и микробиолог Луи Пастер (1822-1895), выступая перед Французской академией медицины, впервые предложил микробиологическую теорию. Пастер вместе со своими сотрудниками Жюлем Жубером (1834-1910) и Чарльзом Чемберлендом (1851-1908) выделили три специфические характеристики новой теории:
- особые микробы создают уникальные условия
- определенные микробы вызывают болезни, брожение и гниение
- вакцины становятся возможными, как только становятся известны конкретные микробы
Исследования микробов Пастером начались в 1857 году, когда французские пивовары попросили его выяснить причину, по которой портятся пиво и вино. Пастер обнаружил, что бактерии превращают алкоголь в уксус. Он рекомендовал, чтобы для уничтожения микробов продукт нагревался – этот процесс стал известен как пастеризация. Эти ранние эксперименты в спиртной промышленности продемонстрировали связь между микроорганизмами и болезнями.
История любви?
В 1881 году Пастер использовал аналогичные методы, чтобы доказать связь между сибирской язвой и животными. В экспериментах с овцами, козами и коровами Пастер вводил животным вакцину, содержащую аттенуированные (слабые) бактерии, которые он получил путем нагревания зародыша сибирской язвы. Он ввел овцам вакцину, которая заставила иммунную систему овец вырабатывать антитела. Затем он ввел двум группам овец – одной группе вакцинированных, другой нет – полностью живую сибирскую язву. Вакцинированная группа овец выжила; непривитая группа умерла. Таким образом, эксперимент Пастера доказал, что иммунная система вырабатывает достаточное количество антител, чтобы защитить овец от смерти.
Пастера часто называют «отцом микробиологии» из-за его новаторских открытий.
Эксперименты Пастера с бешенством, начатые в начале 1880-х годов, привели к выводу, что вакцины могут создавать иммунитет, даже если субъект уже был инфицирован. Наиболее сложной оказалась борьба с бешенством, поскольку микроорганизм невозможно было увидеть с помощью современных микроскопов (для визуальной идентификации требуется электронный микроскоп, который был изобретен только в 1930-х годах). Тем не менее, Пастер сначала ввел вирус кроликам, отметив таким образом, что инкубационный период для развития полномасштабного бешенства составлял шесть дней. Затем он провел серию экспериментов с собаками, чтобы определить необходимую силу вакцины, снова используя градуированную силу в вакцине для выработки необходимого иммунитета.
Самый противоречивый эксперимент Пастера на человеке был проведен в июле 1885 года на 9-летнем Джозефе Майстере. Мальчика укусила бешеная собака. В течение 14 дней, используя все более сильные дозы вакцины, Джозеф выжил. В рамках гораздо более масштабного эксперимента новая вакцина против бешенства была предложена тысячам людей по всему миру. Пастера критиковали за то, что он вводил людям потенциально небезопасную вакцину, поскольку не у всех людей, укушенных бешеными животными, развилось бешенство. Десятилетнее исследование, завершившееся в 1915 году, доказало правоту Пастера, поскольку только 0,6% из 6000 человек, вакцинированных от бешенства, умерли. Работа Пастера над теорией зарождающихся микробов опровергла более раннюю теорию самопроизвольного зарождения. Его эксперименты, особенно те, которые касались ферментации алкоголя, установили биологическую основу порчи и болезней. Пастера часто называют «отцом микробиологии» из-за его новаторских открытий.
Роберт Кох (1843-1910), немецкий врач и микробиолог, современник Пастера, провел аналогичные эксперименты, которые внесли бы вклад в развитие микробиологической теории. В 1876 году Кох наблюдал палочковидные бактерии, вызывающие сибирскую язву у коров. Он ввел немного зараженной крови мышам, которые заразились сибирской язвой, доказав таким образом, что определенный микроб вызывает конкретное заболевание.
После своих исследований сибирской язвы Кох пришел к более определенным выводам о туберкулезе и холере. В марте 1882 года перед собранием Берлинского физиологического общества Кох продемонстрировал, что микобактерии туберкулез был причиной туберкулеза. Год спустя, сначала в Египте, а затем в Индии, Кох пришел к выводу, что холерный вибрион был микроорганизмом, ответственным за возникновение холеры. Бактерии присутствовали в кишечнике человека и в основном передавались при употреблении загрязненной воды, что подтвердило выводы Джона Сноу, сделанные в Лондоне 30 годами ранее. Вместе с его учениками методы Коха, связывающие специфические микроорганизмы с конкретными заболеваниями, позволили выявить целый ряд других заболеваний: дифтерию, брюшной тиф, пневмонию, чуму, столбняк, сифилис и коклюш.
Самое главное, что Кох разработал 4 постулата для идентификации конкретных микробов как причин конкретных заболеваний:
- микроорганизм должен присутствовать у всех людей/животных, пораженных этим заболеванием
- микроорганизм должен быть выделен и выращен вне больного животного/человека
- этот культивируемый микроорганизм при введении здоровому человеку/животному должен вызывать заболевание, с которым связан этот микроб
- культивируемый микроорганизм должен быть повторно выделен и идентичен встречающемуся в природе микроорганизму
Исследования и выводы Коха практически разрешили продолжающиеся споры о том, что микробы являются причиной болезней. Его работа также утвердила бактериологию как отдельную и уникальную научную дисциплину.
Последствия
Открытие микробной теории привело к профилактическим мерам, особенно вакцинам, и лекарствам, особенно антибиотикам, которые либо предотвращали, минимизировали последствия, либо излечивали людей от смертельных заболеваний. В конце 19-го века почти 30% всех смертей были вызваны инфекцией. В течение ста лет уровень смертности снизился до 4%, особенно среди детей. Эффективность программ вакцинации и применение антибиотиков не только снизили уровень смертности, но и помогли увеличить продолжительность жизни на 30%.
Не менее важно и то, что микробная теория стимулировала движение за общественное здравоохранение, преобразовав как общественную, так и частную гигиену. Распространение среди населения информации о том, что микроорганизмы вызывают заболевания человека, привело к растущему чувству ответственности за то, что люди могут действовать различными способами, чтобы предотвратить вспышку и распространение болезней. Кампании по гигиене определили загрязнение окружающей среды, мусор, канализацию, смог и общую нечистоплотность как идеальные условия для размножения смертоносных микробов. Общественность стала ассоциировать грязь и микробы с инфекциями и болезнями. Даже если конкретная причина того или иного заболевания иногда оставалась загадкой, общественные и личные действия считались эффективными в профилактике заболеваний.
19-й и 20-й века стали свидетелями широкого внедрения муниципальных работ с акцентом на профилактику заболеваний. Эти инициативы включали в себя подметание улиц, строительство канализационных систем, водоочистных сооружений, вывоз мусора и соблюдение правил чистоты пищевых продуктов. На личном и бытовом уровнях кампании за чистоту распространялись на поощрение людей содержать свои жилища, одежду и тела в чистоте путем регулярного мытья, а также надлежащей утилизации мусора и отходов жизнедеятельности.
Микробиологическая теория в сочетании с движением за общественное здравоохранение стимулировали развитие «научного ведения домашнего хозяйства» (или домоводческой экономики) на рубеже 20-го века. Подметание, уборка, стирка, купание и постиранная одежда стали необходимыми для борьбы с микробами и улучшения санитарных условий. В 1900 году не было лекарств, за исключением вакцин против бешенства и натуральной оспы, которые могли бы помочь в борьбе с болезнями, поэтому домоводство играло ключевую роль в области профилактики общественного здравоохранения. По словам Нэнси Томес, в Распространение микробиологической теории: санитарная наука и домоводство, 1880-1930 движение за домоводство признало, что микроорганизмы ответственны за болезни человека, особенно те микробы, которые содержатся в воздухе, воде и грязи. Хорошее здоровье является результатом тщательной уборки в доме.
Микробная теория положила начало изучению бактериологии, раздела биологии, который идентифицировал, классифицировал и охарактеризовал различные бактерии, вызывающие заболевания человека. Микробная теория также способствовала изучению иммунологии, которая служила для изучения иммунной системы всех животных. Самое раннее представление о том, как иммунная система помогает защититься от болезней, можно проследить до эпидемии чумы в Афинах в 430-427 годах до н.э., когда Фукидид наблюдал за людьми, которые подхватили болезнь, выжили и выздоровели, а затем оказывали помощь другим больным, не заболевая снова.
Движение за общественное здравоохранение поощряло власти создавать, а затем расширять отделы здравоохранения с двойной целью улучшения санитарных систем – фильтрации воды, канализации и сбора мусора – одновременно устанавливая правила, касающиеся сантехники, приготовления пищи и других вопросов гигиены. Все эти меры по профилактике заболеваний в сочетании с движением за домоводство дали возможность применить науку к домашней жизни, положив начало домашней гигиене.
Достижения в области санитарии, гигиены и патологии, связанные с изучением микробов и болезней, вытекающих из микробной теории, изменили общество больше, чем любые другие медицинские инновации. В 2000 году, Жизнь журнал включил микробиологическую теорию как единственное достижение медицины в десятку самых важных достижений предыдущего тысячелетия. Микробиологическая теория появилась для защиты и спасения миллиардов жизней; жизней, которые в противном случае были бы потеряны из-за невидимых микробов.
https://worldhistory.org/Germ_Theory/
Загрузка...
