Министерство образования и науки Российской Федерации Уссурийский государственный педагогический институт О. И. Калинина биология гельминтов и профилактика гельминтозов (учебное пособие)
| Вид материала | Учебное пособие |
- Учебное пособие Министерство образования и науки Российской Федерации Владивостокский, 861.04kb.
- Учебное пособие Министерство образования и науки Российской Федерации Владивостокский, 1116.36kb.
- Министерство образования российской федерации вологодский государственный педагогический, 3123.71kb.
- С. Г. Чухин этическое образование в современной школе учебно-методическое пособие, 1453.15kb.
- Учебное пособие Министерство образования и науки РФ федеральное агентство по образованию, 466.88kb.
- Министерство образования и науки Российской Федерации гоу впо «Сыктывкарский государственный, 653.44kb.
- Учебное пособие Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации, 936.13kb.
- Российской Федерации Министерство образования и науки Российской Федерации Государственный, 343.55kb.
- Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию, 32.48kb.
- Учебное пособие Оренбург 2004 Министерство образования и науки Российской Федерации, 3542.12kb.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Уссурийский государственный педагогический институт
О.И. КАЛИНИНА
БИОЛОГИЯ ГЕЛЬМИНТОВ
И ПРОФИЛАКТИКА ГЕЛЬМИНТОЗОВ
(учебное пособие)
Владивосток
2005
УДК 595.12+ 595.13
ББК 28.691
К 17
Калинина О.И. Биология гельминтов и профилактика гельминтозов. Учебное пособие. - Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2005. 80 с. ISBN
В пособии содержатся сведения об истории изучения паразитических червей в России и на Дальнем Востоке, биологии и патогенном значении гельминтов и профилактике глистных инвазий. Предназначено для студентов и преподавателей вузов, школьных учителей, работников дошкольных учреждений и всех интересующихся вопросами гельминтологии.
Ил. 11, табл.2, библ. 48
На обложке –парагонимус Вестермана.
Рецензент: д. м. н. А.Б. Косолапов
Ольга Ивановна Калинина
Биология гельминтов и профилактика гельминтозов.
Печатается по оригинал-макету, подготовленному автором
Вне плана
Лицензия ЛР №020754 от 10.03.98 г.
Подписано в печать 25.01 2005. Формат 60х84/16
Усл. печ. л. Уч. изд. л.
Тираж 150 экз. Заказ №
Издательство
Дальневосточной государственной академии экономики и управления
Участок оперативной полиграфии
690600, Владивосток. Океанский пр.,19
ISBN Калинина О.И., 2005
Введение
Паразитические черви, или гельминты, чрезвычайно распространены в природе и могут вызывать у человека и животных тяжелые заболевания. В организме человека паразитирует более 250 видов гельминтов (Скрябин,1969). Они могут встречаться практически в любых органах: пищеварительном тракте, легких, мышцах, мочеполовой системе, кровеносных сосудах, головном мозгу, глазном яблоке и даже в полостях трубчатых костей. Глистные инвазии нередко приводят к серьезным нарушениям функций организма, патологическим изменениям органов, сильной интоксикации. Возникшие патологические процессы могут оказаться необратимыми и привести к смертельному исходу.
На территории нашей страны ежегодно регистрируется около 1 млн. случаев заболеваний гельминтозами среди населения (Экологический вестник России, 2001). Однако гельминтологическая статистика зачастую не отражает истинного масштаба глистных заболеваний, так как они маскируются под другие известные болезни. Например, если личинки (цистицерки) свиного цепня локализуются в головном мозгу больного, проявляются клинические признаки нервно-психических нарушений; при поражении ими сердечной мышцы возникают симптомы инфаркта миокарда и т.д. Иногда только полное гельминтологическое вскрытие пораженного организма позволяет поставить окончательный диагноз. Но это очень трудоемкая процедура. На полное гельминтологическое вскрытие человека по методике К.И. Скрябина требуется работа бригады специалистов в течение 5-6 дней.
Борьба с паразитическими червями требует комплексных усилий медиков, ветеринарных врачей и биологов, необходима также четко налаженная работа санэпиднадзора. Многие гельминты имеют сложные циклы развития со сменой хозяев. Круг хозяев очень широк. Нередко человек заражается непосредственно от животных или продуктов животного происхождения (мясо, рыба и др.). Нужно своевременно выявлять и лечить больных животных, от которых может заразиться и человек. А чтобы не допускать или, по крайней мере, снизить риск заражения человека и животных, требуется знать особенности биологии паразитов, циклы их развития. Немаловажную роль играет грамотность населения в вопросах гельминтологии. Какие бы усилия в борьбе с глистными инвазиями ни предпринимали специалисты, они не дадут желаемого результата, если широкий круг людей будет оставаться невежественным в этой области.
Подавляющее же большинство населения по существу почти ничего не знает о том, какую серьезную опасность представляют паразитические черви и насколько реален риск заражения ими. Широкая реклама лекарств, в том числе и зарубежных глистогонных препаратов, создает иллюзию, будто каждый способен самостоятельно избавиться от глистных инвазий. Некоторые люди без консультации с врачом начинают принимать такие препараты даже с целью профилактики. Между тем, универсальных глистогонных средств быть не может. Прежде чем приступить к изгнанию паразита необходимо правильно его определить и в зависимости от этого назначить лечение. Поставить диагноз может только специалист. Неправильное применение глистогонных препаратов нередко наносит непоправимый ущерб организму и подрывает иммунную систему. Наконец, в ряде случаев глистные инвазии не могут быть излечимы терапевтическими методами и требуют хирургического вмешательства.
Важнейшим звеном в борьбе с гельминтозами и их профилактике должна стать пропаганда гельминтологических знаний. Для этого нужны грамотные специалисты в данной области. Наряду с медиками, учеными-гельминтологами, большая роль отводится учителям биологии средних школ. Пока, к сожалению, в школах нередко относятся к биологии как к второстепенному предмету. Проводимые на базе педагогического института городские школьные олимпиады по биологии показали, что большинство участников имеет смутное представление о паразитических червях. На изучение гельминтологического материала в школах нужно обратить самое серьезное внимание.
В Приморском крае проблема приобретает особую актуальность. На его территории обитают опаснейшие паразиты человека, не отмеченные в других регионах страны. К ним относится парагонимус, или легочная двуустка, вызывающая тяжелые легочные заболевания у человека и млекопитающих животных. В учебниках и доступной для широкого круга людей литературе сведений о ней нет. Кроме того, край становится все более открытым для иностранных граждан. С одной стороны, это создает опасность завоза глистных инвазий, с другой - иностранные туристы должны знать, какие опасные заболевания могут их подстерегать у нас и как уберечься от них.
Данное пособие предназначается для студентов-биологов, преподавателей вузов, школьных учителей, работников дошкольных учреждений и всех интересующихся вопросами гельминтологии. В него включены сведения о некоторых наиболее опасных и распространенных, а также интересных в биологическом плане гельминтах человека и животных, циклах их развития, путях заражения ими и мерах профилактики.
В основу положен материал предыдущего издания (Калинина, 1999), значительно дополненный и переработанный. Включена глава об истории гельминтологии в нашей стране, в том числе и на российском Дальнем Востоке. Добавлены статистические материалы, опубликованные в центральных и местных источниках. Расширен список паразитических червей, обитающих на Дальнем Востоке, для ряда видов уточнены схемы циклов развития.
При подготовке работы использованы научные статьи, монографии, в том числе работы местных гельминтологов и последние сборники, изданные Институтом паразитологии РАН. В пособии рассматриваются как прикладные, так и некоторые теоретические вопросы паразитологии: значение паразитов в биоценозах, паразитарное загрязнение среды, эволюция циклов развития. Это дает возможность использовать его не только в изучении соответствующих разделов зоологии, но и экологии, теории эволюции и др. Оно также может служить основой для спецкурса по паразитологии.
История гельминтологических исследований в России и Ближнем Зарубежье
Гельминтологическая наука зародилась в странах Западной Европы, где среди населения были широко распространены глистные инвазии. Особенно часто встречались заболевания, заражение которыми происходило при употреблении в пищу блюд из полусырых рыбных или мясных продуктов. Этому способствовали традиции национальной кухни (жарка говяжьих и свиных туш на вертеле, приготовление ростбифа «с кровью» и т.п.).
Научные основы систематики и морфологии гельминтов заложил немецкий естествоиспытатель Карл Асмунд Рудольфи (1771-1832). В 1803 г. он был избран иностранным членом-корреспондентом Петербургской академии наук. В начале ХХ столетия у немецких, французских, швейцарских специалистов стажировались молодые русские гельминтологи – В.О. Клер, изучавший цестод птиц Урала, Е. Балачинская. Немецкий гельминтолог Макс Браун во время работы в России профессором Дерптского университета сделал в 1880-х годах свое знаменитое открытие по расшифровке цикла развития широкого лентеца.
У ведущих западноевропейских гельминтологов (Брауна, Фурмана, Райе и др.) в 1912-1914-х годах стажировался основоположник отечественной гельминтологии Константин Иванович Скрябин (1878-1972). После окончания в 1905 г. Ветеринарного института в Юрьеве (Дерпт, ныне – Тарту) он работал ветеринарным врачом в Чимкенте, а затем в Аулие-Ата (современный Джамбул). Тогда и определился окончательно его интерес к изучению паразитических червей. Собрав богатейшую коллекцию гельминтов сельскохозяйственных животных, Константин Иванович сначала получил прикомандирование к ветеринарной лаборатории в Петербурге. Затем он на два года был направлен на стажировку к профессорам-гельминтологам в Германию, Францию и Швейцарию. Всю свою долгую жизнь Константин Иванович отдал любимому делу – становлению и развитию гельминтологии в нашей стране.
Заслуги К.И. Скрябина высоко оценены в стране и за рубежом. Он являлся академиком трех союзных академий – АН СССР, ВАСХНИЛ, АМН, а также академиком ряда республиканских академий наук, членом многих зарубежных академий. В 1958 г. ему было присвоено высокое звание Героя Социалистического Труда.
Нелегкий, но интересный и плодотворный творческий путь ученый описал в своих мемуарах «Моя жизнь в науке» (1969). Он основал не только отечественную научную школу гельминтологов, но и подготовил многих ведущих специалистов из разных стран. Работы гельминтологов школы К.И. Скрябина оказали большое влияние на развитие этой науки во всем мире.
По инициативе и при непосредственном участии К.И. Скрябина в нашей стране было предпринято комплексное изучение гельминтов специалистами разных профилей – биологами, ветеринарами, медиками. С 1919 по 1967 г. отечественные гельминтологи провели 346 экспедиций. Всего же в СССР (до его распада) состоялось 355 союзных гельминтологических экспедиций, в ходе которых методом полного гельминтологического вскрытия обследовано свыше 1,5 млн. позвоночных животных. Были охвачены все основные климато-географические зоны страны – от Белоруссии до Тихого океана и от Арктики до границы с Афганистаном. В экспедиционные отряды обычно входили медики, что позволяло не только обследовать население, но и своевременно провести необходимое лечение. Большое внимание уделялось пропаганде гельминтологических знаний.
Этапы становления и развития отечественной гельминтологии обобщены в 5-томной сводке «Строительство гельминтологической науки и практики в СССР» (Скрябин и др., 1962, 1963, 1967, 1968, Скрябин/ ред., 1972). В 1944 г. был основан Гельминтологический институт Академии наук СССР (ГЕЛАН, ныне ИНПА РАН – Институт паразитологии Российской академии наук). К 1968 г. в основном завершилась инвентаризация гельминтофауны в стране. Всего обнаружено более 4000 видов гельминтов, многие из которых оказались новыми для науки (Фрезе, 2004).
При ГЕЛАНЕ был создан Музей гельминтологических коллекций. В 1958 г. по указанию К.И. Скрябина все коллекционные материалы, собранные сотрудниками, были объявлены достоянием Института. Музей входил в состав Сектора фауны, морфологии и систематики гельминтов, а с 1998 г. выделен в самостоятельное подразделение Института. Коллекция гельминтов Музея – одна из крупнейших в России. Она включает более 2000 видов гельминтов животных, принадлежащих к 650 родам, 240 семействам из 6 классов паразитических организмов (Филимонова, 2004).
Сотрудниками лабораторий ИНПА РАН проводятся фундаментальные исследования по морфологии, систематике, экологии, биогеографии гельминтов. Лаборатория экспериментальной паразитологии изучает проблемы биохимии и физиологии паразитов, функциональные изменения в организме хозяев и формирование иммунитета. На базе этих достижений разрабатываются меры борьбы с паразитическими червями и профилактические мероприятия. Одно из приоритетных направлений работы Лаборатории экологических проблем паразитологии – изучение сущности паразитизма и роли паразитов в экосистемах. Благодаря этому паразитология оказывает все большее влияние на развитие смежных биологических дисциплин, а также медицину и ветеринарию.
Печатная продукция ГЕЛАН (затем ИНПА РАН) за 60 лет превышает 10 тысяч публикаций. Результаты исследований опубликованы и продолжают публиковаться в завоевавших мировую известность многотомных серийных изданиях: «Основы трематодологии», «Основы цестодологии», «Основы нематодологии», «Гельминты фауны СССР» и др. (Ларченко и др., 2004).
К.И. Скрябин уделял большое внимание региональным проблемам гельминтологии и вопросам географии гельминтов. Начало изучения гельминтофауны Дальнего Востока связано с работой 60-й Союзной гельминтологической экспедиции (1928 г.), обнаружившей здесь ряд патогенных гельминтов, не встречающихся в других районах страны. В 1944 г. при Дальневосточном филиале АН СССР создан Отдел зоологии, а в 1948 г. в его составе организована Гельминтологическая лаборатория (ныне Лаборатория паразитологии Биолого-почвенного института Дальневосточного отделения РАН). Со дня организации до 1966 г. лабораторию возглавлял д.б.н. П.Г. Ошмарин, затем до 1989 г. к.б.н. Ю.Л. Мамаев, а с 1989 г. – д.б.н. Б.И. Лебедев. В период 1948-50 гг. сотрудниками лаборатории выполнен ряд экспедиционных исследований в Приморье, результаты которых представлены в монографии П.Г. Ошмарина (1963).
Учеными лаборатории достигнуты значительные успехи. Основные направления деятельности Лаборатории паразитологии ДВО РАН опубликованы в статье Б.И. Лебедева (1995). Всего на территории Дальнего Востока выявлено около 2000 видов гельминтов, в т.ч. около 600 новых для науки. Обосновано 154 новых рода и свыше 50 таксонов более высокого ранга. Особое внимание уделяется изучению паразитов промысловых и сельскохозяйственных животных. В Лаборатории имеется богатая коллекция гельминтов. Она содержит 13000 единиц хранения, объединяющих около 1400 видов гельминтов, собранных почти от 400 видов животных. Систематическая коллекция моногеней – одна из крупнейших в мире. В течение многих лет проводятся работы по изучению биологии гельминтов, расшифровке жизненных циклов, разработке мер борьбы. Одно из приоритетных направлений – возможность использования паразитов в качестве биоиндикаторов для контроля за изменениями окружающей среды.
Гельминтологические исследования осуществлялись также на базе кафедры зоологии Дальневосточного государственного университета (А.А. Соболев, В.А. Леонов, О.И. Белогуров, А.К. Цимбалюк, Е.В. Надточий, В.М. Алексеев, В.В. Куликов и др.). Типовые экземпляры новых для науки видов гельминтов, описанных О.И. Белогуровым, В.А. Леоновым хранятся в Музее гельминтологических коллекций ИНПА РАН (Филимонова, 2004). Гельминтологические экспедиции ДВГУ работали в Приморском и Хабаровском краях, на Камчатке, Чукотке. Многие выпускники кафедры зоологии ДВГУ стали специалистами-гельминтологами, некоторые в настоящее время работают в ДВГУ, Биолого-почвенном институте ДВО РАН, ТИНРО и других организациях.
Помимо академических научно-исследовательских учреждений и высших учебных заведений, гельминтологическими исследованиями занимаются некоторые отраслевые НИИ системы сельского, рыбного хозяйства, здравоохранения и других ведомств. В последние годы появилась возможность размещать новейшую информацию по гельминтологии в Интернете.
Достижения гельминтологической науки позволяют решать не только практические задачи ветеринарии, здравоохранения, но и ряд общебиологических проблем: выяснение сущности, происхождения и эволюции паразитизма, роли паразитов в биоценозах, взаимосвязи эволюции паразитов и их хозяев, использование паразитов в качестве биоиндикаторов среды и др.
Тип Plathelminthes - плоские черви
У представителей данного типа отсутствует полость тела. Промежутки между органами заполнены соединительной тканью - паренхимой, развивающейся из третьего зародышевого листка - мезодермы. Кожно-мускульный мешок состоит из эпителия, под которым сплошным слоем располагается сначала кольцевая, а затем продольная мускулатура. У паразитических форм развита кутикула, эпителий погруженный. Пищеварительная система состоит из передней и средней кишки, средняя - разветвлена и слепо замкнута, т.е. анальное отверстие отсутствует и непереваренные остатки пищи удаляются через ротовое отверстие. Нервная система лестничного типа, состоит из парного головного ганглия и отходящих от него по бокам тела брюшных (более мощных) и спинных нервных стволов, соединенных перемычками. Выделительная система протонефридиальная. Начинается звездчатыми клетками, поглощающими из паренхимы вредные продукты обмена. В клетках имеются каналы, у основания которых находятся пучки ресничек. Движением этих ресничек жидкость прогоняется по каналам, которые затем сливаются в более крупные выделительные стволы. Заканчивается выделительная система порами, через которые удаляются вредные продукты обмена. Количество и расположение выделительных пор - важный признак в диагностике плоских червей. Половая система, за редким исключением, гермафродитная. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют.
Тип представлен классами ресничные черви, или турбеллярии (Turbellaria), трематоды (Trematoda), моногенетические сосальщики (Monogenoidea) и цестоды, или ленточные черви (Cestoda). Некоторые исследователи делят цестод на два класса - расчлененные и нерасчлененные лентецы. За исключением турбеллярий, все классы этого типа целиком паразитические. Но прежде чем приступить к изучению паразитических классов, необходимо детально разобраться в строении турбеллярий, поскольку паразитические черви произошли от свободноживущих предков. Ознакомиться со строением ресничных червей можно по любому учебнику. Основные из них – «Зоология беспозвоночных» В.А. Догеля (1981) и учебник И.Х. Шаровой (1999).
Под влиянием паразитического образа жизни у червей в той или иной степени наблюдается упрощение организации вплоть до полной утраты некоторых систем органов. Необходимо четко различать, какие органы утрачены в связи с паразитическим образом жизни, а какие просто еще не возникли на данном этапе эволюции. Типичная ошибка школьных учителей (она встречается и в некоторых руководствах): «В связи с паразитическим образом жизни у цестод отсутствуют пищеварительная, кровеносная и дыхательная системы». В данном случае пищеварительная система действительно утрачена в связи с паразитизмом, а кровеносная и дыхательная никак не могли быть утрачены, поскольку вообще еще не возникли у плоских червей.
Явление паразитизма широко распространено в природе. Оно представляет собой такие взаимоотношения между организмами, при которых один из них (паразит) существует за счет другого (хозяина). Паразит использует хозяина в качестве среды обитания и источника пищи и при этом наносит ему ущерб.
Ни в каком другом типе животных нет такого обилия паразитов, как среди плоских червей. Переходу к паразитическому образу жизни способствовали низкий уровень организации и значительное развитие паренхимы, заполняющей пространства между органами. Благодаря паренхиме имеется возможность всасывать питательные вещества в готовом виде даже при утрате пищеварительной системы, создавать большие запасы питательных веществ и использовать их для производства огромного количества половой продукции.