Поскольку целостность кожи столь важна для сохранения жизни, был выработан довольно совершенный механизм для поддержания этой целостности. Все животные, независимо от их положения в животной шкале, подвержены поражениям и ранам поверхности своих тел. У Daphniae я часто [656] наблюдал раны, вызванные укусами других водных животных. Поверхность этих ран вскоре покрывается богатой микробной растительностью. Лейкоциты подтягиваются к поврежденному месту и создают там защитный слой; но в то же время происходит быстрое размножение соседних клеток эпидермиса; это закрывает рану и отделяет кожу, таким образом восстановленную, от микроорганизмов. Все возвращается в свой первоначальный порядок, и лейкоциты вскоре рассеиваются, возвращаясь в кровоток.
Эти явления, которые можно легко наблюдать под микроскопом у таких мелких и прозрачных животных, как Daphniae, могут служить прототипом для целого ряда аналогичных процессов в животном мире. Чем толще и тверже кутикулярный покров, тем полнее он гарантирует животному защиту от проникновения микроорганизмов. Кюно [657] сделал наблюдение, что ракообразные, снабженные такой твердой оболочкой, как панцирь десятиногих, совершенно беззащитны с того момента, как паразитические микроорганизмы проникают в их тела. Эти захватчики спокойно обосновываются в тканях, не вызывая ни малейшей фагоцитарной реакции, и таким образом приводят к неизбежной смерти хозяина. Защита животного в этом случае, так сказать, связана с сопротивлением, оказываемым панцирем.
[426]
Опять же, у многих позвоночных кожа имеет твердый, толстый покров, например, чешуя рыб и рептилий. Человек с его эластичной и не очень толстой кожей менее одарен; это, однако, не мешает ему защищаться от проникновения микроорганизмов кожным путем. Сабуро [658], известный дерматолог, дал очень краткий и в то же время очень полный очерк роли, которую играет кожа в защите организма от микроорганизмов; у этого автора заимствованы следующие данные.
Эпидермальный слой организует защиту путем производства и вытеснения роговых клеток. В нормальном ходе жизни эпидермиса клетки более глубоких слоев, выходя на поверхность, отшелушиваются и сбрасываются. «Таким образом, происходит постоянное отшелушивание мертвых слоев и постоянное вытеснение тех микроорганизмов, которые живут на них. Эпидермис плотный, и его клетки имеют твердую оболочку; микроорганизм не наделен движением, или, по крайней мере, не в достаточной степени, чтобы быть полезным для осуществления проникновения. Он может проникнуть в эпидермис только путем размножения in situ, микроорганизм возникает рядом с другим, другой перед ним, а перед этим снова другие. Таким образом, они прокладывают себе путь между прилегающими клетками точно так же, как корень проникает в землю; настолько велико сопротивление роговых клеток, что мы никогда не находим никаких микроорганизмов внутри них, а только между ними» (стр. 734). Эпидермальные клетки, содержащие микроорганизмы, отшелушиваются, и кожа таким образом избавляется от них. Часто процесс, поскольку он идет постоянно и медленно, невидим; но часто, с другой стороны, он становится преувеличенным и проявляется в форме кожной десквамации, которая приводит к устранению большого количества микроорганизмов. Пациент может сохранять «такие чешуйки в течение десяти лет и даже дольше, не представляя ничего другого, кроме них, и существует много других хронических чешуйчатых инфекций, при которых течение не осложняется даже эрозией или малейшей раной».
Соединительная ткань кожи человека также вполне способна защитить себя; она чрезвычайно энергична и представляет собой настоящую преграждающую и сопротивляющуюся ткань. Проникновение паразитов вызывает в ней утолщение волокнистой ткани; это приводит к локализации микробного очага. Чтобы оценить эффективность этой дермальной защиты, нам достаточно сравнить медленный рост волчанки, формы кожного туберкулеза, с туберкулезом легких и других внутренностей, или медленную эволюцию сапа, или кожного сапа, с висцеральной формой заболевания.
[427]
Если мы рассмотрим более внимательно процесс, посредством которого дерма окружает захватчиков волокнистой капсулой, мы легко узнаем в нем реакцию макрофагов кожи. При волчанке эти фагоциты захватывают туберкулезные бациллы, объединяясь в гигантские клетки и вызывая преувеличенное развитие волокон соединительной ткани. Более того, когда коже угрожает микробное вторжение, мобилизуются не только местные макрофаги, но и лейкоциты. Мигрирующие белые кровяные тельца перемещаются через эпидермис и слой соединительной ткани. Несмотря на отсутствие лимфатического кровообращения в эпидермисе, лейкоциты проникают в этот слой «и в срезе через нормальный эпидермис очень редко можно не найти здесь и там какого-нибудь деформированного и сплющенного лейкоцита, застигнутого как раз в тот момент, когда он пробирался между клетками rete mucosa или stratum granulosum». Как только эпидермис или дерма обнаруживают, что им угрожает микробное вторжение, немедленно происходит накопление лейкоцитов всех видов; это может оставаться микроскопическим или может принять пропорции, видимые невооруженным глазом. Часто подлежащий эпителий сбрасывает эпидермальные чешуйки, которые заполнены лейкоцитами; часто также лейкоцитарные очаги в дерме опорожняются, причем микроорганизмы изгоняются вместе со своими врагами — фагоцитами.
Ткани самой кожи защищаются от микроорганизмов, как могут; но как только опасность становится серьезной, им на помощь посылается целая армия подвижных фагоцитов. Этот пример защиты, осуществляемой кожным покровом, может служить прототипом защиты любой другой области тела. Наряду с местным действием всегда происходит вмешательство подвижных фагоцитов; но когда это действие становится недостаточным, немедленно производится гораздо более обильное накопление лейкоцитов, чем в обычных случаях.
Подобно коже, слизистые оболочки покрыты эпителиальным слоем, который служит барьером для проникновения микроорганизмов. Но в то время как поверхность нормальной кожи сухая или едва увлажненная секреторными продуктами кожных желез, слизистые оболочки всегда влажные, что является условием, благоприятным для размножения микроорганизмов. Отсюда слизистые оболочки, которые наиболее подвержены контакту с воздухом и внешними объектами, всегда содержат большее или меньшее количество организмов, среди которых наиболее распространены патогенные виды, особенно стафилококки, пневмококки и стрептококки. Роль, которую играет организм животного в избавлении от этих микроорганизмов, становится более сложной, чем в случае защиты, осуществляемой кожей.
[428]
Первой из слизистых оболочек, подвергающихся загрязнению микроорганизмами, является конъюнктива глаза. В момент рождения она находится в контакте со слизистой оболочкой влагалища и приобретает от нее некоторые из своих микроорганизмов, как безобидных, так и патогенных. Слезы выполняют функцию предотвращения опасности, возникающей из-за этой близости и присутствия микроорганизмов в конъюнктивальном мешке в целом. Офтальмологи показали, что эти слезы транспортируют организмы в носовую полость с помощью слезного канала. Чтобы определить этот момент, Бах [659] ввел некоторое количество бацилл Кильской воды вместе с пиогенными стафилококками в конъюнктивальный мешок различных лиц. Посевы, сделанные из слез, показали очень быстрое исчезновение двух организмов, которые перешли в нос, где их присутствие можно было продемонстрировать путем приготовления чашечных культур носовой слизи. Огромное количество бацилл Киля, введенных в конъюнктивальный мешок, были все перенесены в носовую полость, в среднем, к концу получаса. Пиогенные стафилококки сохранялись на поверхности конъюнктивы в течение более длительного периода, но они также проходили в больших количествах через слезный канал в нос.
[429]
Некоторые наблюдатели, особенно Бернхайм [660], полагали, что слезы, помимо их чисто механического защитного действия, способны разрушать микроорганизмы своей микробицидной силой. Бах [661] подверг этот вопрос тщательному изучению и пришел к выводу, что несколько видов бактерий, введенных in vitro в слезы здоровых людей или тех, кто страдал конъюнктивитом или некоторыми другими глазными заболеваниями, исчезали довольно быстро. Сравнительные эксперименты со слезами, предварительно нагретыми до 58° и даже до 70° C, в большинстве случаев дали те же результаты, то есть они вызывали быстрое исчезновение введенных организмов. Из этих фактов автор сделал вывод, что, вероятно, именно солям, содержащимся в слезах, обязано их бактерицидное действие. Контрольные эксперименты, проведенные с физиологическим солевым раствором и с различными смесями минеральных солей, встречающихся в слезах, показали, по мнению Баха, такое же исчезновение тех же видов организмов. Колодезная вода и даже дистиллированная вода дали тот же результат. Во всех этих случаях очевидно, что в слезах нет бактерицидной цитазы, сравнимой с той, что находится в сыворотках и других жидкостях организма, которые могут содержать эту фагоцитарную диастазу. Эксперименты с нагретыми слезами демонстрируют это ясно. С другой стороны, эти же эксперименты заставляют предположить, что уменьшение и даже исчезновение микроорганизмов в слезах обусловлено в значительной степени, а возможно и полностью, агглютинативным действием солей, факт, который был продемонстрирован несколькими наблюдателями.
Во всех этих случаях неоспоримо, что механическая роль, которую играют слезы, является наиболее важной из защит, предлагаемых конъюнктивой глаза против микробного вторжения. Что эта защита не всегда достаточна, доказывается частотой конъюнктивитов, а также легкостью, с которой некоторые микроорганизмы, инокулированные в конъюнктивальный мешок, вызывают общую инфекцию. Это особенно касается коккобациллы чумы человека. Когда она вводится в конъюнктивальный мешок восприимчивых животных (крыса, морская свинка и т. д.), она переходит оттуда в носовую полость и вскоре вызывает генерализованную и смертельную инфекцию. Конъюнктивальная оболочка, даже будучи совершенно неповрежденной, легко поглощает некоторые яды. Всем известна быстрота, с которой атропин при введении в конъюнктивальный мешок вызывает расширение зрачка. Но слизистая оболочка может служить также воротами для проникновения токсинов микробного происхождения. Несколько наблюдателей, и особенно Моракс и Эльмассиан [662], продемонстрировали, что дифтерийный яд, помещенный на неповрежденную конъюнктивальную оболочку, где эпителиальный слой не поврежден, вызывает местные поражения, которые прогрессируют очень медленно, но которые заканчиваются образованием настоящих ложных мембран. Тем не менее, следует признать, что неповрежденный эпителиальный слой конъюнктивы оказывает определенное защитное действие против проникновения токсинов, хотя очень незначительное поражение этого слоя позволит легко поглотить дифтерийный яд и образовать ложные мембраны.
Роговица также, пока она не повреждена, проявляет заметную устойчивость против проникновения микроорганизмов и токсинов. Когда она повреждается каким-либо образом, ее эпителий восстанавливается с большой быстротой, как было хорошо продемонстрировано Ранвье [663], который показал, что стенки раны закрываются процессом эпителиальной «пайки» чисто механическим способом, без вмешательства какой-либо предварительной пролиферации эпителиальных элементов. Благодаря этому очень быстрому облитерированию микроорганизмы предотвращаются от проникновения не только внутрь роговицы, но и в переднюю камеру глаза.
[430]
Уже было отмечено, что глазная конъюнктива избавляется от введенных микроорганизмов главным образом путем их механического удаления и отправки через слезный проток в носовую полость. Это, в свою очередь, защищается, используя аналогичный метод. В своих экспериментах с красной бациллой Киля, инокулированной в конъюнктивальный мешок человека, Бах продемонстрировал, что за очень короткое время эти микроорганизмы переносятся в носовую полость. Он показал также, что они не остаются долго в последнем положении и что их число уменьшается ежечасно.
Через двадцать четыре часа после введения этих бацилл в конъюнктиву ни одной, как общее правило, не обнаруживается в носовой слизи. Это изгнание микроорганизмов также происходит механическими средствами, чему способствуют движения мерцательных ресничек. Очевидно, именно этому процессу слизистая оболочка обязана своей относительной свободой от микроорганизмов. Часто, при исследовании носовой слизи или при приготовлении из нее культур, удивляешься малому количеству микроорганизмов, обнаруженных в носовых полостях лиц, находящихся в добром здравии. Томсон и Хьюлетт [664], безусловно, зашли слишком далеко, когда они утверждают, что верхние области [т. е. Шнейдерова мембрана] носовой полости почти в 80% случаев свободны от микроорганизмов. Но несомненно, что в этих областях мы находим лишь небольшое количество бактерий, которые существуют в большем изобилии в нижних (кожных) проходах носа.
[431]
Чтобы объяснить эту скудость микроорганизмов в носовой полости, Вурц и Лермуазе [665] предположили существование бактерицидного свойства в носовой слизи. Они утверждают, что бацилла сибирской язвы после контакта с этой слизью в течение нескольких часов теряет свою вирулентность для наиболее восприимчивых животных, и что несколько других микроорганизмов — стафилококки, стрептококки и Bacillus coli — ослабляются при тех же условиях. Другие, кто изучал этот вопрос, пришли к иному выводу. Томсон и Хьюлетт обнаружили, что носовая слизь не является бактерицидной, хотя она предотвращает размножение микроорганизмов. Ф. Клемперер [666] отрицает бактерицидное свойство носовой слизи. Он никогда не мог продемонстрировать разрушение микроорганизмов слизью, и он также наблюдал, что бактерии не размножаются совсем легко в этой среде. Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что защитное действие слизистой оболочки носа против микробного вторжения осуществляется главным образом механическим устранением многочисленных микроорганизмов, которые постоянно достигают ее. Среди этих организмов есть такие, которые примечательны легкостью, с которой они размножаются в организме, принимая носовую полость за отправную точку, например, микроорганизмы гриппа, бацилла чумы, которая, по мнению нескольких наблюдателей, очень вирулентна при введении через ноздри [667], и бацилла проказы. Последняя, согласно Гольдшмидту [668], Стикеру [669] и Жансельму [670], часто проникает в организм человека через нос.
Несомненно, что обонятельный аппарат лишает вдыхаемый воздух большого количества микроорганизмов, которые он переносит. Эти организмы, осевшие на слизистой оболочке, изгоняются с носовой слизью. Ряд чужеродных организмов, переносимых воздухом, может, однако, преодолеть этот первый барьер и проникнуть дальше в трахею и бронхи, откуда, при помощи движений мерцательных ресничек, они обычно изгоняются вместе со слизью.
[432]
[433]
Несмотря на эту двойную защиту, было признано, что очень мелкие тельца и, среди прочих, микроорганизмы могут преодолеть каждое из этих препятствий и достичь легочных альвеол. Здесь, под названием «пылевых клеток» («cellules à poussière») — «Staubzellen» немецких авторов — расположенных в альвеолах, описаны некоторые крупные мононуклеарные элементы, которые содержат гранулы чужеродного происхождения, обычно отложения сажи, глубокого черного цвета. Эта проницаемость нормальной ткани легких для частиц пыли и пигментированных телец была тщательно изучена и ясно продемонстрирована Дж. Арнольдом [671] и его учениками. Несколько наблюдателей пытались определить, ведут ли себя микроорганизмы, введенные через дыхательные пути, как другие тела. Животных заставляли вдыхать, или вводили в трахею культуры бактерий, патогенных для подопытных животных. Полученные таким образом результаты были весьма противоречивыми. Морс [672], Высокович [673] и Хильдебрандт [674] никогда не преуспевали в индуцировании сибирской язвы путем введения бацилл сибирской язвы в легкие нормальных животных. Они пришли к выводу, поэтому, что неповрежденная легочная ткань непроницаема для вирулентных микроорганизмов. Г. Бухнер [675] со своими сотрудниками и учениками, придерживаясь противоположного мнения, заявляют, что кролики, которые вдыхали бациллы сибирской язвы или их споры, всегда поддаются смертельной атаке сибирской язвы. Эти противоречивые результаты были приписаны различиям в использованных методах, и была предпринята попытка усовершенствовать методы исследования, особенно чтобы предотвратить проникновение бацилл сибирской язвы через поражения трахеи или через любой канал, кроме канала легочной ткани. Грамащиков [676], под руководством Баумгартена, предпринял серию экспериментов, чтобы определить, возможно ли для бациллы сибирской язвы пересечь легочную ткань. Он ввел через трахею кроликов и морских свинок культуру сибирской язвы, впоследствии промывая дыхательные пути большим количеством бульона или физиологического солевого раствора. Несколько животных, подвергнутых такой обработке, не поддались инокуляции, и Грамащиков пришел к выводу, что для бациллы сибирской язвы невозможно проложить себе путь через стенку нормальной легочной ткани. Он был удовлетворен тем, что некоторые из введенных организмов были разрушены в легком, хотя он не мог видеть, как это бактерицидное действие было определено. В этих экспериментах большое количество жидкости было введено после бацилл; это могло смыть бациллы и перенести их в ситуации, где они не могли оказать никакого болезнетворного действия; более того, использованные бациллы сибирской язвы были сомнительной вирулентности (инъекции, сделанные для контроля вирулентности в подкожной ткани, были почти в каждом случае сделаны с количествами жидкости, большими, чем те, что были введены через трахею), и результаты Грамащикова не могли быть приняты как решающие вопрос. С другой стороны, эксперименты по ингаляции Г. Бухнера, проведенные со спорами, и изучение органов животных, подвергнутых такой обработке, не оставляют сомнений в возможности вторжения в организм животного через дыхательные пути бациллой сибирской язвы. Более того, «болезнь тряпичников» и «болезнь сортировщиков шерсти», или легочная сибирская язва, развившаяся у человека в результате вдыхания пыли, заряженной спорами сибирской язвы, демонстрируют наиболее ясно, что для бациллы сибирской язвы возможно войти в организм через дыхательные пути. Легочные микозы, вызванные проникновением Aspergillus fumigatus у человека, предлагают подтверждающее доказательство.