Механизм передачи госпитальной инфекции

Определение "Механизм передачи госпитальной инфекции" в ЭБНБ

Количество микробов

Выделение возбудителя из верхних дыхательных путей во внешнюю среду происходит при различных экспираторных актах. Капельная фаза аэрозоля образуется лишь в тех случаях, когда скорость движения воздуха в дыхательных путях, начиная с бронхов и кончая полостью рта и носа, превышает 4 м/с. Такие скорости имеют место при усиленном выдохе через нос или рот, при разговоре, кашле, крике, смехе и т. д. (спокойный выдох - 3 м/с, громкий разговор - 16 м/с, чихание - 46 м/с, кашель - 100 м/с). Из всей массы капель, которые образуются при экспираторных актах, только 1 - 6% можно отнести к разряду крупных (более 100 мкм в диаметре). Они быстро оседают на различные объекты внешней среды. Остальная мелкокапельная фаза аэрозоля, находясь во взвешенном состоянии в воздухе, слегка подсыхает и превращается в капельно-ядерную фазу размером 1 - 25 мкм. Эти частицы аэрозоля могут находиться длительное время в воздухе, переноситься токами из одного помещения в другое через открытые двери, коридоры, а по вентиляционным каналам - и с этажа на этаж здания.

При оценке эпидемиологического значения капельной фазы аэрозоля необходимо учитывать результаты исследований Walter с сотр. (1963), которые показали проницаемость хирургической маски. Причем капли (равные или больше 100 мкм) оседают главным образом на расстоянии руки человека, инфицируя перчатки хирурга и операционное поле.

Установлено путем сопоставления фаготипов штаммов патогенных стафилококков, выделенных из раны и верхних дыхательных путей членов хирургической бригады, что последние могли быть вероятными источниками инфекции в 20 - 31% обследованных случаев.
Rammelkamp с сотр. (1964) исследовали значение расстояния в распространении патогенных стафилококков известного фаготипа в условиях, исключающих заражение из других источников.

Наблюдения были проведены в палате для новорожденных, кровати с которыми были поставлены на разных расстояниях от ребенка - носителя стафилококка установленного фаготипа. При этом только дети, находившиеся в непосредственной близости от источника инфекции (не более 1 фута), заражались индексным штаммом в течение 48 ч наблюдения.

Изучение свойств капельно-ядерной фазы бактериального аэрозоля позволило ряду исследователей возражать против приписываемой этой фазе основной роли в механизме передачи аэрозольных инфекций. Было доказано математическими расчетами и в опытах, что из всей массы выделяемых человеком при экспираторных актах мельчайших капель, образующих затем капельно-ядерную фазу аэрозоля, лишь очень немногие могут нести бактерии. Крупные же капли (диаметром более 100 мкм) могут содержать в сотни раз больше возбудителей, но их образуется значительно меньше. Это дало основание считать, что опасность заражения возбудителями, содержащимися в капельных ядрышках, возникает только при очень большом количестве микробов в экскретах больного.

Патогенные стафилококки, выделяясь во внешнюю среду с капельками слизи, в конечном счете оседают на различные объекты внешней среды, превращаясь в пыль. Так, Walter с соавт. (1963) показали, что у лиц, свободных от носительства стафилококка, сторона верхней одежды и белья, обращенная наружу, значительно больше заражена патогенными стафилококками, чем внутренняя поверхность.

Основное же значение в образовании пылевой фазы аэрозоля имеет выделение бактерий с кожных покровов. Исследованиями Solberg было показано, что пока больные спокойно лежали в постелях, разговаривали или пели, от них в воздух распространялось очень немного стафилококков. При одевании или раздевании распространение бактерий возрастало. Однако резкое увеличение выделения стафилококков в воздух начиналось при застилании постелей; в это время в воздух распространялось более 90% микроорганизмов. Исследование частиц со стафилококками в воздухе показало также, что бактерии обычно прикреплялись к эпителиальным клеткам, спущенным с кожи.

Автор этих исследований поддерживает теорию, согласно которой решающую роль играет количество стафилококков на коже, в том числе и для распространения их в воздух. Прямое распространение в воздух из носоглотки, например во время речи, при кашле, пении и т. д., имеет совершенно подчиненное значение. Больные со стафилококками в предверии носа, помимо прочего, загрязняют свои пальцы и руки при прямом контакте или через носовые платки. От рук инфицируются другие участки кожи, а при слущивании эпителия бактерии переносятся на одежду и постельное белье откуда они распространяются в воздух, прикрепляясь к эпителиальным клеткам.

В специальных исследованиях было показано, что количество выделяемых микроорганизмов возрастает после принятия душа (видимо, мытье приводит к усиленному отделению поверхностных чешуек). Одежда не задерживает выделение микроорганизмов. Любые движения сопровождаются активизацией выделения бактерий.

Таким образом, выделение микроорганизмов в воздух зависит от многих факторов. Поэтому неудивительно, что отмечаются значительные колебания в данных, характеризующих зараженность воздуха больничных палат. Эти колебания объясняются наличием или отсутствием в палате «обильных рассеивателей» возбудителя. Когда количество стафилококков в воздухе палаты большое, то, как правило, выделяемые микроорганизмы принадлежат к одному фаготипу, что свидетельствует о том, что они выделяются из одного источника. В больших палатах могут создавать высокий уровень микроорганизмов в воздухе два источника и, как исключение, больше двух.

С помощью специальных сепараторов, сконструированных Lidwell, были установлены величины частиц, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе больничных палат. Их размеры колебались от 4 до 30 мкм, причем на каждой из них могло быть в среднем около 4 жизнеспособных кокков (Lidwell с соавт., 1959). Специальные подсчеты показали, что при нормальной турбулентности воздуха в помещении около 50% частиц с диаметром 14 мкм остаются суспендированными в течение 6 мин, а 20% - в течение 15 мин, так что при наблюдающемся в помещении притоке воздуха вполне возможен перенос стафилококков на значительные расстояния. Специальные исследования показали, что количество микроорганизмов, выделяемых «активным выделителем», обнаруживаемых в других комнатах помещения, составляет 5 - 10% от количества бактерий в комнате, где находится источник. При обнаружении больших количеств стафилококка в хирургической палате вблизи от активного источника 26% этих микроорганизмов обнаруживалось на расстоянии 6 м и 11 % - на расстоянии 20 м. При изучении стафилококковой инфекции в операционной Shooter с соавт. (1956) показали, что перенос стафилококков по воздуху происходит на расстояние около 30 м, отделяющее палаты от операционной. В каждом конкретном случае расстояния, на которые стафилококки могут перемещаться в пределах одной палаты или между помещениями, определяются местными условиями, структурой помещений, их расположением, системой вентиляции и пр.

Возгонка вторичной пылевой фазы аэрозоля также имеет важное значение. Она может происходить при уборке палат, перестилании постелей, снимании и одевании одежды больным и т. д. От интенсивности деятельности людей в помещении зависит уровень зараженности воздуха пылевой фазой аэрозоля.

Noble с соавт. (1965) в ходе исследования воздуха палат с помощью специальных сепараторов установили, что при умеренной деятельности средний размер частиц равен 13,3 мкм, а на чашке прибора вырастает более 6000 колоний, при перестилании постелей на чашке вырастает более 7000 колоний, а средний размер частиц равен 14,8 мкм. При заправке постелей чистым бельем вырастает на чашке около 2000 колоний, а средний размер частиц - 15,7 мкм.

При подсушивании капелек и превращении их в ядрышки происходит значительное отмирание микроорганизмов. В пылевой фазе аэрозоля и на объектах внешней среды стафилококки сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени. По данным отдельных исследований на перевязочном материале стафилококки переживают во внешней среде до 6 мес, а в гное - 2,5 - 3,5 года. Таким образом, при подсушивании инфицированного перевязочного материала, неправильном его хранении могут образовываться пылевые частицы, содержащие микроорганизмы. Однако при длительном пребывании во внешней среде, очевидно, происходит снижение вирулентности возбудителей. Применительно к аэрозолям этот процесс называется «биологическим распадом».
Чем старше «возраст» аэрозоля, тем ниже его вирулентность, а следовательно, выше заражающая доза. Эта биологическая закономерность доказана для разных возбудителей инфекционных болезней.

К сожалению, влияние «старения» в различных дозах аэрозоля на вирулентность патогенных стафилококков изучено недостаточно. Hinton с соавт. (1960) пришли к выводу, что в результате высушивания в штамме патогенного стафилококка Wood-46 происходят «какие-то сублетальные повреждения», которые проявляются в снижении вирулентности для мышей при различных способах введения возбудителя.

Более поздние исследования Taylor с соавт. (1962) и McDade и Hall (1963) подтвердили выводы, сделанные Hinton с соавт. (1960). В частности, Taylor с сотр. установили величину инфицирующей дозы, при которой в экспериментах на морских свинках удавалось вызвать нагноение раны. Она оказалась равной

50 - 100 микробным клеткам патогенного стафилококка, выделенным из нагноившейся раны у оперированного больного. Высушивание возбудителя на шовном материале в течение 4 ч не изменяло инфицирующей дозы. Увеличение экспозиции до 24 ч приводило к уменьшению числа нагноений у экспериментальных животных. Отрицательное влияние высушивания могло быть сведено до минимума при увеличении инфицирующей дозы.

Приведенные немногочисленные материалы показывают, что патогенные стафилококки при «старении», так же как и другие возбудители, снижают свою вирулентность. Однако они не теряют эпидемиологического значения.

По мнению Hinton с соавт. (1960), нагноение операционной раны не может развиться при заражении возбудителями из пылевой фазы аэрозоля. В то же время исследователи указывают, что «пылевые» стафилококки восстанавливают свою вирулентность, пропассировавшись через организм бактерионосителей. После этого они приобретают патогенность.
В тех случаях, когда микроорганизм-паразит характеризуется политропностью на этапе «входных ворот», передача его через воздух всегда определяет возможность передачи и другими путями.

Воздушный путь не является единственным способом передачи стафилококков как из одного помещения в другое, так и непосредственно в организм человека. Поэтому инфицирование стафилококками больных в стационарных условиях из воздушной среды может осуществляться несколькими путями. Основными из них являются: 1) ингаляция, 2) осаждение непосредственно на восприимчивый участок, например на рану, 3) осаждение на инструменты, перевязочный материал и пр., которые впоследствии соприкасаются с раной.

Инфицирование путем аспирации может произойти в любом помещении. Инфицирование путем осаждения имеет особо большое значение для операционных и тех помещений, в которых больные лежат с открытыми ранами относительно продолжительное время.

Много исследований посвящено риску заражения в операционных. Заражение воздуха здесь может осуществляться, как уже указывалось, с потоками воздуха из других частей больницы. Однако заражение воздуха может происходить и в самой операционной: в результате переворачивания постельного белья больного, операционных салфеток, с кожи персонала операционной и пр. Проблему усложняет возможность попадания бактерий в рану с кожи самого больного, с рук хирургов, с инструментария. Дифференцировать все эти пути внедрения возбудителя в организм больного трудно.

Burke с соавт. при обследовании 50 ран к моменту окончания операции выделили золотистый стафилококк из 46 ран. В большинстве случаев выявлялось два или более различных штаммов, а среднее количество живых стафилококков составляло 14 на одну рану. Потенциальными факторами передачи были: воздух - в 68% всех ран, место носительства на самом больном - 50%, кисти рук и носоглотка хирургической бригады - 20%. Из указанных данных следует, что в некоторых случаях было два или более фактора передачи. Клинические признаки послеоперационной инфекции развились в 2 случаях.

Опубликованы и другие исследования, в которых предпринимались попытки связать нагноения ран с осаждением стафилококков из воздуха операционной. Обобщить результаты этих исследований и составить объективное суждение трудно. Однако о значении этого фактора свидетельствует оценка эффективности такого мероприятия, как защита операционной от воздуха, поступающего из палат, путем создания подпора. После оборудования операционной новой системой вентиляции, создающей положительное давление, частота послеоперационных нагноений снизилась с 9 до 1% (Shooter с соавт., 1956).

Специальным исследованиям подвергался и вопрос о механизме передачи возбудителя при формировании носительства в палатах. При исследовании этого вопроса в комнатах для новорожденных было показано, что пупок и кожа живота заселяются стафилококками нередко раньше носа и что это происходит путем передачи бактерий сестрами-носителями при соприкосновении. При очень строгих мерах по предотвращению такой передачи уровень «приобретения» стафилококков младенцами упал с 43% до 14%. Последние, очевидно, связаны с передачей микроорганизмов по воздуху. Четырнадцатипроцентный уровень «приобретения» микроорганизмов за 4-дневный период пребывания в больнице эквивалентен примерно 3 - 4% в день. Это аналогично уровню приобретения госпитальных штаммов в больничных палатах для взрослых, о чем говорилось выше. Специальные исследования показали возможность действия различных механизмов передачи возбудителя при формировании носителей госпитальных штаммов больными. Среди них метод ингаляции микроорганизмов из воздуха является одним из важнейших.

Таким образом, механизм передачи золотистого стафилококка, обеспечивающий поддержание резервуара инфекции, и механизм заражения послеоперационной стафилококковой инфекцией с известной долей допущения можно рассматривать как самостоятельные процессы. Аэрозольный механизм передачи является основным в формировании носителей. Контактная передача тоже возможна, особенно в отношении новорожденных. Заражение ран осуществляется двумя основными путями - контактным и через воздух. В последнем случае речь идет об осаждении микроорганизмов из воздуха, а не об аспирации их. Можно считать оба указанных пути передачи возбудителя звеньями одного более сложного механизма распространения: через воздух заражаются факторы внешней среды с последующей передачей микроба больным в результате контакта.

Заражение раны может происходить в операционной или после операции в палате или послеоперационном отделении. В том и другом случае источником может быть сам больной (аутоинфекция) или другие источники - носители госпитального штамма из числа больных и персонала, а также больные с послеоперационными инфекционными осложнениями.

В настоящее время еще имеется недостаточно данных о состоянии местного иммунитета операционной раны, однако приведенные факты, полученные при эпидемиологических наблюдениях, показывают, что, по-видимому, у лиц со сниженной иммунологической реактивностью повышается восприимчивость раны к инфекции.