Обучение

Маленькие да удаленькие: что такое вирусы

8415
0
0

Вирусы – это крошечные существа, обитающие в живых организмах. Увидеть их можно только в очень мощный микроскоп. Вирус не умеет жить и размножаться сам по себе и «ворует» нужные вещества у того организма, в котором поселился. От этого заражённые им животные и растения болеют. Рассказываем детям простыми словами, как устроены вирусы, как они распространяются и как от них защититься.

Слово «вирус» ты наверняка уже слышал от врача, когда болел. Тогда тебя не отпустили в школу и на прогулку, а мама заставила пить невкусные таблетки. Давай разберёмся вместе, что же это за коварный вирус такой и почему он так вредит организму.

Вирусы – это мельчайшие существа, которых можно разглядеть только при очень сильном увеличении. Они не умеют жить самостоятельно, поэтому селятся в клетках живых организмов – человека, животных, растений и даже бактерий.

Нет, не в тех клетках, что в зоопарке. Клеткой называют крохотные «кирпичики», из которых строится почти всё живое на планете. Если ты рассмотришь в микроскоп листик с дерева, кусочек яблока, кошачью шерсть и даже свою кожу, то сможешь увидеть, что все они состоят из крохотных частиц.

А у вируса своей клетки нет. У него есть только плотная оболочка, внутри которой находится цепочка из белка. Эта цепочка нужна ему для размножения.

Пока вирус не попал в клетку, он спит в своей оболочке, а когда ему на пути попадается пригодный для жизни «домик»-клетка, он забирается в неё и наводит там свои порядки. Прежде всего, он скидывает защитную оболочку. Затем ему нужно из белка создать точную копию своей цепочки, которая имеет красивое название – нуклеиновая. На этой цепочке записана точная инструкция о том, как строить новый вирус.

Но дело в том, что для цепочки и для новой оболочки нужен строительный материал. И вирус отнимает его у клетки, в которой поселился. Если бы вирус взял материал для одной своей копии, клетке это не принесло бы вреда. Но вирус создаёт миллионы себе подобных. Клетка из-за этого страдает и часто погибает. Если таких заражённых вирусом клеток в организме много, то человек, животное или растение начинают болеть.

Что такое вирусы
Вирусы имеют разную форму. Фото: Lotus_studio / Shutterstock / FOTODOM

Как обнаружили вирусы

Например, вирусы, вызывающие грипп, корь и краснуху, выглядят, как шары, покрытые шипами. Возбудители вирусов бешенства и оспы имеют вытянутую форму и так же усеяны отростками.

В конце 18 века в Голландии изобрели первый микроскоп с линзой, которая увеличивала предметы в сотни раз. Благодаря ей люди смогли рассмотреть мельчайших живых существ. Спустя 50 лет учёные предложили назвать их бактериями.

Бактерии – крохотные живые организмы, которые состоят всего из одной клетки с прочной оболочкой. Этой оболочке не страшны ни холод, ни жара. Они могут выжить в кипятке, в арктических льдах и даже в космосе!

Чуть позже исследователи выяснили, что бактерии могут вызывать различные заболевания. Именно тогда стали пользоваться словом «вирус», которое по-латыни означает «яд». Этим словом называли тогда все микроорганизмы, которые вызывают инфекционные болезни.

Микроскопы в то время были не такими мощными, поэтому биологам не удалось рассмотреть, что именно вызывает бешенство, корь и оспу. Тогда предположили, что возбудители бешенства гораздо меньше по размеру, чем обычные бактерии.

В конце 19 века российский биолог Дмитрий Ивановский исследовал растения, больные табачной мозаикой. При этой инфекции листья покрываются бурыми пятнами. Проводя эксперимент, учёный пропустил через специальный фильтр жидкость, выделенную из поражённых растений. Этот особый фильтр был настолько мелким, что не пропускал бактерии. Заражённая жидкость, по задумке Ивановского, должна была полностью очиститься от них. Каково же было его удивление, когда он обнаружил, что этого не произошло!

Результаты эксперимента Ивановского доказали, что есть ещё какая-то форма жизни, неизвестная науке. Возбудитель табачной мозаики оказался по размерам мельче бактерий. Наблюдая за клетками больных растений, Дмитрий Иосифович заметил, что внутри них находится что-то, похожее на кристаллы.

Через 6 лет после открытия Ивановского учёные всё-таки сумели выяснить, что неведомый возбудитель болезней, вирус, может размножаться только внутри живой клетки.

Как устроены вирусы

Если ты рассмотришь несколько видов вирусов в микроскоп, то заметишь, что они имеют разную форму. Какие-то похожи на пружинки, ниточки или кристаллы, другие напоминают футбольный мячик или воздушный шар. У некоторых есть шипы или наросты, похожие на иголки ежа или репейник.

Такое строение позволяет им «цепляться» к клетке, в которую эти маленькие захватчики намерены проникнуть.

Сверху вирус покрыт плотной оболочкой, «корочкой», которая состоит из белка. Иногда поверх этой «корочки» вирусы «одеты» в микроскопически тонкий жировой слой. Оболочка играет для них ту же роль, что для нас одежда – защищает от влияния внешней среды. Первый, белковый слой оболочки для вируса – это как для нас свитер, а второй, жировой – как пальто. В таком «наряде» вирус способен прожить вне клетки от нескольких часов до нескольких месяцев!

Внутри оболочки содержится только лишь цепочка из нуклеиновых кислот.

Нуклеиновые кислоты – это крохотная, но очень важная «деталь», без которой вирус не сможет размножаться. Они есть в каждой живой клетке – и у бактерий, и у растений, и у людей. У вирусов этих цепочек может быть одна или две. Состоят они из особых «кирпичиков», на которых записана генетическая (то есть наследственная) информация. Когда клетка или вирус делятся, они используют эту информацию как инструкцию для сборки своей точной копии. У вируса клетки как таковой нет, а нуклеиновые цепочки – есть!

Что такое вирус
Схематичное изображение строения вируса. Фото: Bass stock / Shutterstock / FOTODOM

Представь себе, будто ты собираешь сложный конструктор. Без инструкции тебе нипочём не разобраться, ведь детальки такие крохотные, их легко перепутать. А вот если у тебя перед глазами есть образец или описание, куда какую детальку поставить, то ты обязательно справишься.

Нуклеиновая цепочка для вируса – это образец, по которому он строит новый вирус.

Как «живут» вирусы

Как ты уже знаешь, вирус не может жить без клетки-домика. Но все клетки окружены собственной защитной оболочкой. Чтобы «проснуться» и начать размножаться, вирус должен проникнуть через неё.

Он прилипает к оболочке с помощью шипов-отростков. Специальными веществами растворяет её и попадает внутрь. Каждый вирус может прикрепиться только к определённому виду клеток. Так, вирусы гриппа особенно «любят» слизистую оболочку органов дыхания, а ротавирусы – клетки, которыми покрыт изнутри тонкий кишечник.

Как только вирус попал внутрь, он начинает воспроизводить себе подобных.

Нуклеиновые цепочки как бы копируют самих себя, а материал для этого «воруют» у клетки, в которой поселились. От таких непрошеных гостей клетка, в которую проникли вирусы, портится и часто погибает. Если же она продолжает жить, то так и остаётся домом для своих «квартирантов».  Если у человека, животного или растения поражено большое количество клеток, то организм начинает болеть.

Новые вирусы покидают клетку и отправляются дальше искать себе новый «домик», чтобы там повторить весь процесс заново. Некоторые из них, покидая клетку, забирают небольшую часть клеточной оболочки с собой, превращая её во второй слой своей «одежды».

Оболочка вируса довольно прочная. Чтобы её разрушить и убить вирусные частицы во внешней среде, применяют высокие температуры, специальные химические вещества, ультразвук и радиацию.

Все ли вирусы вредны?

Есть особый тип вирусов, которые нападают на бактерии. Их строение немного отличается от остальных: оболочка напоминает кристалл с множеством граней, а к этому «кристаллу» крепится отросток, похожий на хвост.

Что такое вирусы
Особые вирусы умеют нападать на вредные бактерии. Фото: nobeastsofierce / Shutterstock / FOTODOM

Заражённая такими вирусами клетка или выходит из строя, или умирает. Часто «пожиратели бактерий» становятся союзниками человека в борьбе с бактериальными инфекциями. Так, «болеют» вирусами возбудители сибирской язвы и холеры, способные вызывать страшные эпидемии. В кишечнике человека также живут большие колонии таких вирусов. Они помогают иммунитету (о нём мы расскажем подробно чуть позже) бороться с вредными бактериями. Эту способность «пожирателей» учёные взяли на вооружение ещё в середине 20 века и теперь применяют её в научных исследованиях, в лечении инфекций и в сельском хозяйстве.

Но пользу приносят не только они. Безвредные для человека вирусы в науке используют для создания лекарств от тяжёлых болезней.

Как распространяются вирусы

Новые вирусы, выбравшись наружу, могут проникнуть в соседние клетки. А могут покинуть организм, в котором поселились, и отправиться дальше, чтобы найти себе нового хозяина.

Получается, что организм человека или животного выделяет вирусные частицы во внешнюю среду и становится источником заражения.

Как же вирусы могут проникнуть в наш организм? У них есть для этого несколько путей.

Через воздух, слюну и пыль

Вирусные частицы вместе с капельками слюны при разговоре, кашле и чихании вылетают в воздух и остаются там на некоторое время. Крупные капли слюны оседают на поверхностях, а мелкие – моментально испаряются, особенно если воздух в помещении сухой. Но вирусы-то в воздухе остаются!

Ты когда-нибудь наблюдал, как в солнечном луче кружится пыль? Выглядит, конечно, красиво, но хорошего в этом ничего нет. Вылетевшие с частичками слюны вирусы цепляются за пылинки и вместе с ними зависают на какое-то время, а затем оседают на горизонтальных поверхностях и на полу. Здоровый человек, вдыхая такой воздух с вирусами, заражается сам. Этим путём в организм попадают грипп, корь, ветрянка и краснуха.

Через грязные руки

Так распространяются в основном вирусы, обитающие в желудке и кишечнике: ротавирусы, норовирусы, энтеровирусы. Если заражённый не помыл руки после туалета, вирусные частицы остаются на коже рук, а затем попадают на всё, к чему прикасается человек. В том числе на продукты и посуду.

Через рукопожатия и предметы – контактный путь

Это значит, что некоторые вирусы могут передаваться при тесном контакте с заражённым – например, при рукопожатии, через необработанные медицинские инструменты, посуду или личные вещи больного. Контактным путём можно «подхватить» кожные инфекции – герпес (те самые язвочки на губах) и кишечные вирусы.

Через кровь

Некоторые опасные вирусы живут в крови больного, и заразиться ими можно при переливании крови и использовании многоразовых медицинских инструментов, которые плохо обработаны. А также при попадании крови больного на кожу здорового человека, если у здорового на коже имеются ранки и трещинки. А жёлтая лихорадка, например, передаётся через укусы комаров.

От мамы к ребёнку

Некоторые вирусы способны вредить ещё нерождённым детям. Если мама заболела вирусной инфекцией, пока носит ребёнка, малыш тоже рискует заразиться. Дело в том, что до момента рождения все питательные вещества и кислород попадают к ребёнку из крови матери через специальный орган, соединяющий кровеносные сосуды мамы и малыша. Этот орган защищает кроху от многих инфекций, но некоторые вирусы всё-таки умудряются пробраться через него. Так распространяются герпес и корь.

Может ли человек заразиться вирусом от животного?

Да, может. Часть вирусов, которыми болеют животные и птицы, при случае проникают и в организм человека. Среди них вирус бешенства, а также птичий и свиной грипп.

В других случаях вирусы, обитающие в организме животных, птиц и даже насекомых, не причиняют им вреда, но, попадая к людям, вызывают болезнь. К примеру, мыши и комары таким образом распространяют некоторые виды лихорадки, а клещи – вирус энцефалита.

Что такое иммунитет и как он борется с вирусами

Не думай, что вирусы, преодолев оболочку, попадают в клетку, будто к себе домой. Даже бактерии и амёбы умеют им сопротивляться. Они выделяют специальные вещества, отравляющие вирус.

А уж у многоклеточных организмов способов избавиться от вредителей гораздо больше. Насекомые выделяют более сложные вещества, чем одноклеточные, а у животных есть целая система защиты от непрошеных гостей – грибков, бактерий, вирусов. Такая «охранная» система называется иммунитетом.

Иммунитет похож на хорошо организованную армию. Каждый орган и каждая клетка заняты своим делом. Когда в организм человека попадает «чужак», специальные клетки крови (назовём их «разведчиками») распознают его и выделяют особые белки. Эти белки прикрепляются к «чужаку» и как бы помечают его, а затем дают сигнал всей остальной защитной системе, что они обнаружили врага.

В ответ на этот сигнал тревоги начинает работать другой вид клеток крови – «пожиратели». Они, видя «помеченные» вирусы и бактерии, поедают их.

Что такое вирусы
Иммунитет похож на хорошо организованную армию. Фото: Luca9257 / Shutterstock / FOTODOM

Чем скорее иммунная система справится с захватчиками, тем скорее выздоровеет человек. «Разведчики» умеют «запоминать» всех «чужаков», с которыми им приходилось когда-нибудь бороться. Когда возбудитель инфекции в следующий раз попадает в организм, они реагируют на него гораздо быстрее и успевают уничтожить врага ещё до того, как он нанесёт серьёзный вред организму. Тогда говорят, что у человека сформировался иммунитет к той или иной инфекции.

Как помочь организму в борьбе с вирусами

Лекарства от вирусов учёные создали не так давно. В 1974 году изобрели первый противовирусный препарат. Он помогал бороться с герпесом. Этот препарат содержит частичку белка, из которого вирус герпеса строит свою нуклеиновую цепочку. Но частичка эта «фальшивая». Когда вирус использует в строительстве цепочки такую «подделку», она тоже становится неправильной. Это как будто при постройке кирпичной стены каменщику подсунули кирпич из картона. Конечно, такая стена быстро разрушится! Таким образом лекарство мешает вирусу размножаться дальше.

Сейчас есть лекарства и от других вирусов – одни мешают их распространению в организме, другие помогают иммунитету человека справляться с ними самостоятельно. Но пока проще помешать вирусу поселиться в организме, чем лечить вирусную инфекцию.

Вакцина – самый надёжный способ профилактики вирусных заболеваний

Люди нашли средство «научить» иммунные клетки-«разведчики» узнавать вирусы при помощи вакцины. Врач делает прививку: вводит в организм пациента вирус или его часть, «разведчики» замечают его и, как всегда, отдают команду клеткам-«пожирателям» уничтожить врага. Почему же тогда пациент после вакцины не заражается и не болеет? Сейчас расскажем!

Первую вакцину изобрели ещё за 100 лет до того, как биологи поняли, что именно представляют собой вирусы. В конце 18 века Эдвард Дженнер, врач из Англии, случайно обратил внимание на то, что некоторые доярки не болеют чёрной оспой. Сегодня эту инфекцию удалось полностью победить, ею больше никто не заразится. А в 18 веке от неё умирала примерно треть заболевших.

Дженнер стал выяснять в чём дело, и оказалось, что доярки часто заражаются от коров коровьей оспой. У людей она не вызывает таких страшных осложнений и не приводит к смерти. Но признаки у обеих инфекций похожие – на коже больного человека или животного появляются язвочки, которые потом превращаются в пузырьки с жидкостью.

Эдвард Дженнер взял жидкость из пузырька больного коровьей оспой и поместил её в ранку на коже здорового человека – 8-летнего мальчика Джеймса. Джеймс, как и доярки, заразился и перенёс коровью оспу. Несколько месяцев спустя врач таким же образом занёс в ранку мальчика жидкость из оспенного пузырька, но уже от больного чёрной оспой. Произошло чудо – Джеймс в этот раз не заболел!

Такой способ борьбы с чёрной оспой был назван вакцинацией в честь коровьей оспы. По-латыни «вакка» означает «корова».

Сейчас врачам не нужно рисковать жизнями своих пациентов. В качестве вакцин используются убитые, сильно ослабленные живые вирусы или их части. Мы же говорили, что иммунные клетки обладают памятью? Так вот – им достаточно даже маленькой «детальки» вируса, чтобы запомнить его и при новом попадании в организм сразу же его уничтожить.

Что ещё можно сделать, чтобы меньше болеть

Есть несколько простых правил, выполняя которые, человек помогает своему иммунитету бороться с вирусными и другими инфекциями.

1.   Как ты помнишь, вирусы могут долго находиться во внешней среде в «спящем» виде. Особенно они «любят» помещения с сухим пыльным воздухом. Если в твоей квартире живёт заражённый человек, в ней надо как можно чаще делать уборку, увлажнять воздух и проветривать комнаты.

2.   Если человек плохо и однообразно питается, не высыпается, мало пьёт жидкости или недавно перенёс тяжёлую болезнь, его иммунитет будет слабым и может не справиться с инфекцией. Чтобы у организма были силы бороться с вирусами, нужно соблюдать режим дня, ложиться и вставать в одно и то же время, заниматься физкультурой, есть больше овощей и фруктов и следить за тем, сколько воды ты выпиваешь за день.

3.   Переохлаждение также может ослабить иммунную систему. Чтобы не заболеть после прогулки на улице или купания в речке летом, нужно постепенно приучать организм к низким температурам – закаливаться. О том, как правильно это делать, тебе может рассказать тот врач, к которому ты обычно ходишь на приём, – участковый педиатр.

4.   Люди, которые много нервничают, сильнее подвержены инфекциям. Вещество, которое попадает в кровь при переживаниях, мешает хорошо работать иммунным клеткам. А те, кто все неприятности встречают с улыбкой, и болеют меньше.

5.   Чтобы не заразиться инфекциями, которые передаются контактным путём, не пользуйся чужими личными вещами – зубными щётками, расчёсками, полотенцами, одеждой, заколками для волос и обувью, а в бассейне никогда не ходи босиком.

6.  Обязательно мой руки после улицы и после туалета! Даже обычное мыло способно убить большую часть возбудителей инфекционных болезней.

Фото на анонс: Lotus_studio / Shutterstock / FOTODOM
0
Ещё по теме
Есть вопросы или хотите обсудить данную тему?
Напишите все, что вас интересует в комментариях
Комментарии 0