Научные основы интегрированной медико-биологической системы регуляции численности синанторных членистоногих

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛЯЦИИ ЧИСЛЕННОСТИ СИНАНТРОПНЫХ ЧЛЕНИСТОНОГИХ

Специальность: 03.00.09 - энтомология

Богданова Елена Николаевна

Москва - 2007

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Последнее столетие характеризуется интенсивной урбанизацией человеческого сообщества, концентрацией населения в городах, увеличением масштабов и усложнением инфраструктуры населенных пунктов (далее - НП). Процессы урбанизации сопровождаются привлечением к населенным пунктам - синантропизацией, многих систематических групп животных, в том числе членистоногих. Адаптационные процессы их биологических, экологических и поведенческих особенностей в антропогенных условиях приводят к обогащению видового состава комплекса синантропных членистоногих, расширению ареалов этих видов в урбаноценозах и локальным возрастаниям их численности. Синантропизация ряда видов - переносчиков возбудителей заболеваний человека, означает увеличение их контактов с людьми и возрастание эпидемиологической опасности.

Современный период во всем мире отмечен появлением, так называемых, возникающих и возобновляющихся инфекционных заболеваний, в том числе трансмиссивных - открытых впервые, или ранее эндемичных, а в настоящее время распространяющихся во многих регионах, или ранее «ликвидированных», а теперь демонстрирующих заметный рост заболеваемости. К ним относятся болезнь Лайма, клещевой энцефалит, арбовирусные лихорадки, малярия, лейшманиоз, педикулез и сопровождающие его заболевания (Rettich, 2002; Brown, 2004; Heymann, 2005; Гратц, 2005; Сергиев, Филатов, 2006). Среди причин, обусловливающих эти явления, отмечают такие, как глобальное потепление, нарушение экологического равновесия, миграционные процессы и т.п. Немаловажную роль в обострении этих проблем играют процессы синантропизации членистоногих, связанных с возбудителями таких заболеваний.

Природные очаги инфекционных заболеваний видоизменяются под влиянием антропогенных воздействий. Происходят изменения в видовом составе, численности, ареалах членистоногих-переносчиков, резервуаров и возбудителей многих инфекционных заболеваний, изменяется их эпидемиологический статус, что влечет за собой приближение очагов заболеваний к антропогенным территориям и, соответственно, к увеличению эпидемиологической напряженности по многим трансмиссивным заболеваниям.

Изменяющаяся ситуация с синантропными членистоногими, имеющими медицинское значение, требует изучения особенностей их обитания в антропогенных условиях, обновления научных подходов к медицинской дезинсекции и построения более совершенной системы регуляции численности синантропных членистоногих. «Разработка и совершенствование стратегии и тактики неспецифической профилактики особо опасных инфекций являются одной их необходимых мер по оптимизации профилактики инфекционных заболеваний» (Онищенко, 2006 ).

Цель исследования. Разработка интегрированной комплексной системы дезинсекционных мероприятий на основании систематизации собственных данных и сведений литературы о фауне синантропных членистоногих на территории Российской Федерации, их биологических, экологических и поведенческих особенностях в антропогенных условиях, а также характере вреда, причиняемого ими человеку.

Задачи исследования.

1. На основании собственных данных и сведений литературы составить аннотированный список видов синантропных членистоногих, зарегистрированных на территории РФ.

2. Выявить антропогенные факторы и биологические особенности членистоногих, определяющие возможность их перехода к синантропности

3. Изучить комплекс систематических групп синантропных членистоногих в мегаполисе, видовой состав, численность, зависимость экологических особенностей от типа населенного пункта и различных климатических условий.

4. Разработать классификацию синантропных членистоногих, имеющих медицинское значение, соответствующую современной эпидемиологической ситуации и возросшим требованиям к качеству жизни.

5. Изучить эффективность современных инсектицидов и форм их применения по отношению к представителям разных групп синантропных членистоногих.

6. Разработать типизацию населенных пунктов и антропогенных биотопов на их территории как мест обитания комплексов синантропных членистоногих.

7. Разработать тактику применения интегрированных методов дезинсекции в зависимости от видового состава членистоногих, типов населенных пунктов и антропогенных биотопов.

Научная новизна. Впервые составлен аннотированный эколого-фаунистический список видов синантропных членистоногих для восточно-европейско-азиатской части Палеарктики ( территория РФ и сопредельных стран).

Впервые проведены сравнительные исследования видового состава, численности и особенностей биологии синантропных видов членистоногих в зависимости от климатических условий, типа населенного пункта, категорий строений и помещений.

Впервые разработана экологическая классификация комплекса синантропных членистоногих, основная на их местообитаниях, характере питания, степени связи с человеком, характере паразитирования.

Предложена современная классификация синантропных членистоногих по характеру вреда, причиняемого человеку.

Предложены классификации комплекса синантропных членистоногих по степени синантропизации, времени и путям заселения населенных пунктов.

Впервые разработаны теоретические основы и предложена концепция интегрированной системы регулирования численности синантропных членистоногих, основанная на типах населенных пунктов и территорий, категориях объектов, заселяющих их комплексах видов синантропных членистоногих и соответствующей им тактике дезинсекции.

Практическая ценность и реализация результатов исследования.

1. С участием автора разработаны бактериальный препарат сфероларвицид, инсектицидные микрокапсулированные препараты на основе носителя лецитина: микроцин и микроприм, порошковидные рибор, анфар-3, фенакс и фенакс-2. Результатами проведенных исследований явились: патент на разработку микрокапсулированных препаратов, зарегистрированы, переданы в производство или производятся препараты сфероларвицид, микроцин, фенакс, фенакс-2, рибор, анфар.

2. Результаты работы использованы при создании следующих нормативно-методических документов:

1. Методические указания по борьбе с комарами в городах. М. 1989 - 17с.

2. Дезинсекционные средства. Ч.2. Дезинсекционные средства. Справочник. М. 1997 - 296 с.

3. Санитарные правила СП 3.5.675-97. Гигиенические требования к учреждениям, организациям, предприятиям и лицам, занимающимся дезинфекционной деятельностью. М.. 1998 - 36 с.

4. СанПиН 2.3.6.959-00. Санитарно-эпидемиологические требования к организации общественного питания, изготовлению и оборотоспособности в них продовольственного сырья и пищевых продуктов. М. 2000 - 64 с.

5. СанПиН 1.2.1077-01. Гигиенические требования к хранению, применению и транспортированию пестицидов и агрохимикатов. М. 2002 - 80 с.

6. СанПиН 3.5.2.1375-03. Санитарно-эпидемиологические требования к организации и проведению дезинсекционных мероприятий против синантропных членистоногих. М. 2003 - 24 с.

7. СП 3.5.2.1378-03. Санитарно-эпидемиологические требования к организации и осуществлению дезинфекционной деятельности. М. 2003 - 24 с.

3. Результаты исследований включены в курсы лекций по медицинской дезинсекции на кафедре дезинфектологии МПФ ППО ММА им. И.М.Сеченова, в образовательный стандарт по специальности «Дезинфектология», унифицированную программу последипломного обучения врачей (специалистов) по дезинфектологии, учебное пособие по профилактике инфекционных болезней в детских учреждениях.

Положения, выносимые на защиту.

1. Комплекс синантропных членистоногих, обитающих в населенных пунктах РФ, включает завозные виды, исторически первоначально обитающие в более южных климатических зонах - интродуцированные, и автохтонные виды, переселяющиеся туда из природных условий - синантропизировавшиеся, причем в первом случае виды обитают в городах вне границ своих природных ареалов, во втором - в их пределах.

2. Обогащение комплекса синантропных видов происходит путем: 1. временного обитания на антропогенной территории видов из природных условий, 2. расширения ареала обитания синантропных видов - заселения ими новых населенных пунктов и 3. интродукции, причем интродукция вида в другой климатической зоне возможна только после его синантропизации в первоначальном ареале. .

3. Комплекс синантропных членистоногих оказывает многообразное отрицательное воздействие на людей. С точки зрения опасности для человека можно выделить следующие группы: имеющие эпидемиологическое значение (переносчики и резервуары возбудителей инфекционных заболеваний, возбудители инфекционных заболеваний), имеющие медицинское значение (вызывающие миазы, оказывающие аллергизирующее воздействие); оказывающие беспокоящее воздействие (при кровососании, размерами и видом, большой численностью); случайные вредители.

4. Процессы синантропизации членистоногих приводят к преобразованию природных очагов многих инфекционных заболеваний в антропургические (урбанистические), что ведет к возрастанию эпидемиологической значимости членистоногих.

5. Территория населенного пункта представляет собой набор антропогенных биотопов, которым соответствуют эколого-биологические группы синантропных членистоногих.

6. Современная система контроля численности синантропных членистоногих должна быть основана на следующих параметрах: типы населенных пунктов, категории их территорий и комплексы членистоногих, связанные с ними; категории объектов - как их местообитания. Тактика дезинсекции, выбор методов, средств и способов должны соответствовать категориям территорий и объектов населенных пунктов.

Апробация работы. Материалы доложены на Всесоюзной конференции «Проблемы дезинфекционного обслуживания крупных градостроительных объектов» (Москва, 1984), Х конференции Украинского общества паразитологов (Киев, 1986), V Всесоюзной конференции «Аэрозоли и их применение в народном хозяйстве» (Москва, 1987), научно-практических конференциях «Современные проблемы малярии» (Таджикистан, г. Курган-Тюбе, 1987), «Научно-методические проблемы АЯМ» (Красноярск, 1989), «Актуальные вопросы совершенствования дезинфекционных и стерилизационных мероприятий» (Москва, 1990), Х и ХII съездах Всероссийского Энтомологического общества (С.-Петербург, 1989, 2002), VII , VIII, IX съездах Всероссийского Общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (Москва, 1997, 2002, 2007), 3-й и 5-й международных конференциях по городским вредителям (Чехия, Прага, 1999, Сингапур, 2005), 13-м съезде Европейского общества экологии переносчиков (Испания, Барселона, 2001), 2-м совещании Европейской ассоциации борьбы с комарами (Италия, Болонья, 2002), 7-м и 8-м Европейских энтомологических конгрессах (Греция, Тессалоники, 2002, Турция, Измир, 2006), Всероссийских научных конференциях: «Актуальные проблемы дезинфектологии в профилактике инфекционных и паразитарных заболеваний» (Москва, 2002), «Задачи современной дезинфектологии и пути их разрешения» (Москва, 2003), «Противочумные учреждения России и их роль в обеспечении эпидемиологического благополучия населения» (Москва, 2004), научно-практической конференции по проблемам дезинфектологии (Москва, 2005), совещании руководителей дезинфекционных учреждений и предприятий (Нижний Новгород, 2005), научно-практической конференции по гигиене, эпидемиологии и дезинфектологии (Москва, 2006), на Проблемной комиссии № 55.03 «Дезинфектология» НТС РАМН и Минздравсоцразвития (Москва, 2006), Всероссийском совещании по кровососущим насекомым (Санкт-Петербург, 2006).

Диссертация апробирована на заседании специализированной комиссии по предварительной экспертизе диссертаций в Институте медицинской паразитологии и тропической медицины им. Е.И. Марциновского ГОУ ММА им. И.М.Сеченова ( протокол № 92 от 29 мая 2007 г).

Публикации. Основные материалы диссертации отражены в 64 научных

публикациях, из которых 12 опубликованы в журналах, включенных в перечень изданий ВАК, рекомендуемых для опубликования научных результатов диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, включающих: обзор литературы, материалы и методы исследований, 3 главы собственных исследований, заключения, выводов, 4 приложений. Список литературы включает 613 отечественных и 134 зарубежных источника. Диссертация изложена на 304 страницах, иллюстрирована 43 таблицами и 34 рисунками.

Благодарности. При осуществлении научно-исследовательских и практических работ разностороннее содействие в разные годы оказывали коллеги: Е.Н. Басова, Л.Н. Беклемешева, Т.С. Горохова, В.П. Дремова, И.Н. Игнатьева, Р.И. Лачинова, М.И. Леви, О.С. Мальков, А.Я. Мезивецкий, Н.Г. Мельникова, Т.Н. Орлова, О.В. Попова, С.Ю. Прудкогляд, С.Н. Смирнова, С.А. Стефуткина, А.А. Чабаненко, В.М. Цетлин, И.Г. Шарова. На всех этапах создания диссертационной работы моральную и творческую поддержку мне оказывала Н.А. Тамарина, которой я рада выразить глубокую признательность. Автор благодарна также сотрудникам кафедры дезинфектологии МПФ ППО ММА им. И.М. Сеченова за постоянное содействие во время написания и оформления диссертации.

Основное содержание диссертации

Материалы, объемы и методы исследований. В работе обобщены результаты исследований, проведенных автором с 1983 по 2005 гг.

Основной объем диссертации выполнен в г.Москве в 1983-2005 гг, а также в Таджикской СССР в 1983-1987 гг. Привлечены также отдельные данные, полученные нами в других регионах бывшего СССР. В 1975-1978 гг полевые исследования были проведены автором в Амурской области и Хабаровском крае на трассе строительства Байкало-Амурской магистрали; в 1979 - 1982 гг. в Свердловской, Курганской, Тюменской областях; в 1982 г - в Узбекской ССР, в 1983 г - в г. Астрахани. В процессе совместного выполнения темы НИР № госрегистрации 01.83.0070605 ВНИИ дезинфекции и стерилизации (ныне НИИ Дезинфектологии) и Ростовского НИИ медицинской паразитологии для анализа динамики синантропных популяций комаров были использованы данные, полученные сотрудниками НИИМП, возглавляемых к.б.н. И.Н. Прохоровой.

Изучение фауны синантропных членистоногих, их распространение в разных участках города и в различных типах (категориях) объектов, динамику численности, степень контакта с людьми проводили в г.Москве и Московской области как на постоянных контрольных точках наблюдений и учетов, так и в процессе регулярных обследований территории объектов. Всего было обследовано 985 объектов (жилые и производственные помещения, пищевые предприятия, лечебные, детские учреждения и др.). Собрано и определено 6878 экземпляров насекомых, относящихся к отрядам Dictyoptera, Hemiptera, Hymenoptera, Diptera (сем. Culicidae, Muscidаe, Calliphoridae и др.), Siphonaptera и клещей отрядов Acariformes (сем. Pyroglyphidae, Tetranychidaes и др.) и Parasitiformes (сем. Dermanyssidae, Macronyssidae, Ixodidea). При изучении эффективности инсектицидных препаратов по отношению к комарам было обработано 65 водоемов общей площадью более 50 га и 126 помещений.

При разработке тактики дезинсекционных мероприятий в мегаполисе использовали более 60 инсектицидных средств из разных химических групп, зарегистрированных на территории РФ в соответствии с методическими указаниями по их применению.

Методы учетов численности членистоногих. Сборы и учеты численности членистоногих в помещениях, на территории населенных пунктов и в природных условиях проводили по общепринятым методикам. Учеты численности тараканов, блох, постельных клопов, муравьев, мух, комаров, гамазовых клещей, клещей домашней пыли в помещениях осуществляли согласно соответствующим методическим указаниям (МУ № 28-6/9, № 28-613, № 15-6127, № 3.5.2.1759-03).

Кровососущих двукрылых (комаров, мокрецов и мошек) отлавливали эксгаустером на предплечье наблюдателя в течение 20 минут, колоколом Березанцева в течение 5 минут и сачком 50 взмахов. Слепней собирали сачком в течение 20 минут вокруг наблюдатели и модифицированной ловушкой Скуфьина в течение 1 часа. Иксодовых клещей р. Ixodes собирали с растительности при помощи флагов из вафельной ткани, рассчитывая количество собранных клещей на флаго/километр..

Определение собранных членистоногих до вида проводили по определителям «Фауны СССР» соответствующих выпусков. Правильность определений кровососущих комаров подтверждена к.б.н. В.Н. Даниловым, слепней - д.м.н. Н.Г. Олсуфьевым, мошек - д.м.н. З.П. Усовой. Муравьи н/сем. Formicidae определены сотрудником Зоомузея МГУ им. М.В. Ломоносова к.б.н. Е.Б. Федосеевой, злаковые мухи сем. Chloropidae - к.б.н., сотрудником кафедры энтомологии МГУ Л.И. Федосеевой, клещи сем. Tetranychidaе - к.б.н., сотрудником ИМПИТМ И.С. Васильевой.

Методы испытания инсектицидов в лабораторных условиях. Изучение эффективности инсектицидов и препаратов на их основе в лабораторных условиях проводили на инсектарных культурах модельных видов членистоногих: тараканах Blattella germanica L. и Blatta orientalis L., блохах Xenopsylla cheopis Roth , мухах Musca domestica L., комарах Aedes aegypti L. и Culex pipiens f. molestus Forsk, клещах Ixodes persulcatus Schulze. В отдельных опытах препараты изучали на природных популяциях членистоногих. Опыты проводили методом принудительного контактирования членистоногих с обработанными инсектицидами поверхностями в стеклянных экспозиметрах В.А. Набокова.

Методы определения эффективности инсектицидных препаратов в практических условиях. Комплекс исследований был осуществлен в натурных условиях, в 653 объектах разных категорий с целью отработки оптимальных режимов дезинсекции. Испытания препаратов в практических условиях включали два этапа. Первый этап - ограниченные натурные испытания (эксперименты), второй - широкие практические испытания. Испытания проводили в соответствии с утвержденной Инструкцией по их проведению, разработанной для каждого испытываемого средства. Целью испытаний было определение эффективности инсектицидного средства по отношению к доминирующим видам членистоногих в зависимости от климатических условий региона и уровня чувствительности природных популяций членистоногих к инсектицидам, определение длительности остаточного действия препарата в разных климатических зонах, подбор аппаратуры, возможность использования специалистами службы или населением.

Методы изучения чувствительности членистоногих к инсектицидам. Определение уровня чувствительности тараканов B. germanica, клопов C. lectularius, мух M. domestica чувствительной лабораторной культуры или отловленных на объектах (F₁ - F₃) проводили методом топикального нанесения растворов инсектицидов на насекомых. Определение уровня чувствительности личинок комаров pp. Aedes, Culex и Anopheles лабораторной чувствительной культуры или собранных в природных водоемах проводили по модифицированной методике ВОЗ. Имаго (самок) комаров контактировали в экспозиметрах с листами фильтровальной бумаги с нанесенными на них инсектицидами (МУ № 01-19/8-11).

На основании полученных данных рассчитывали показатели СК_50, СД₅₀ (СК₉₅, СД₉₅) путем построения линии регрессии «доза-смертность» («концентрация-смертность») для каждого инсектицида методом пробит-анализа. Оценку уровня чувствительности природных популяций проводили путем вычисления показателей резистентности (ПР) по соотношению показателей (СД₅₀, СД₉₅ ) , полученных для инсектарной культуры и для природных популяций.

Методы математической обработки результатов. Статистическая обработка результатов исследований проведена при помощи компьютерных программ MS Office, MS Excel - 2000. Вычисляли стандартные статистические показатели: среднюю арифметическую совокупности данных со среднеквадратической ошибкой, критерий Стъюдента, Х². В отдельных случаях применяли непараметрические методы - вычисляли коэффициент ранговой корреляции Спирмена, в случае связанных выборок - критерии знаков и Вилкоксона, а также критерий Колмогорова и Смирнова (Гублер, Генкин, 1973; Гублер, 1978).

Глава 1. Современное состояние процессов синантропизации членистоногих, имеющих медицинское значение, на территории РФ

Основой для теоретических обоснований процессов синантропизации послужила фауна членистоногих, обитающих постоянно или попадающих на время, в населенные пункты на территории РФ и сопредельных стран. Аннотированный список этих видов составлен нами впервые для указанных территорий, т.е. для такого крупного региона как часть евразийского материка, занимаемая этими странами, в основном по литературным данным многочисленных авторов (более 500 источников), а также по собственным данным, и охватывает, за некоторыми исключениями, временной период с начала ХХ века по настоящее время.

В список включены виды членистоногих, которые были указаны авторами как выявленные на территории населенных пунктов или такие, для которых в тексте публикаций конкретно указаны места выплода личинок, места обитания и укрытий имаго в помещениях или на открытых территориях населенного пункта. Он включает 432 вида и подвида, из 48 семейств 9 отрядов, зафиксированных в определенных населенных пунктах. Для каждого вида указан урбанистический ареал обитания и приведены сведения об экологических особенностях видов в антропогенных условиях.

Систематика, общие экологические особенности и зоогеографическое распространение членистоногих представлены в соответствии с монографиями серий «Фауны СССР» (Штакельберг, 1937, 1956; Бей-Биенко, 1950; Зимин, 1951; Брегетова, 1955; Рубцов, 1956; Перфильев, 1966; Филиппова, 1966, 1977; Олсуфьев, 1970; Маслов, 1967; Гуцевич, 1970, 1973;).

Созданный список видов позволил нам выявить ряд обобщений, характеризующих экологические особенности синантропных членистоногих, процессы заселения ими территорий населенных пунктов и освоения антропогенных биотопов.

Экологическая классификация синантропных видов членистоногих. Список синантропных видов позволяет получить цельное представление о фауне членистоногих, обитающих в населенных пунктах восточно-европейско-азиатских частей Палеарктики. Наиболее обширный набор видов относится к отр. Diptera (класс Insecta) (242 вида - 54,5 %) (Рис.1), представители которого проявляют широкий диапазон вариантов синантропности.

По сравнению с этим отрядом тесно связанные с человеком виды, относящиеся к отряду Dictyoptera, представлены единично (12 видов - 2,7 %). Большое количество видов, отмеченных в населенных пунктах, принадлежит к отрядам Siphonaptera - 55 видов - 12,4 % и Parasitiformes (класс Arachnida) - 76 видов - 17,1 %.

Рассмотрение всей фауны видов синантропных членистоногих позволяет выделить одну из их главных характеристик - обитание в населенных пунктах, расположенных в пределах или вне природного ареала. Количество населенных пунктов, в которых зарегистрированы отдельные виды, тип населенного пункта, в котором чаще встречается вид, характеризует в значительной степени, уровень синантропности и особенности его экологии в антропогенных условиях.

В соответствии с приуроченностью членистоногих к населенным пунктам автором предложены следующие градации:

1. Эусинантропы, или истинные синантропы - членистоногие, постоянные обитатели строений. При определенных условиях могут часть жизненного цикла проводить вне строений. Заселяют населенные пункты, которые находятся вне природного ареала обитания. Представители: тараканы, постельные клопы, муравьи, комары Cx.pipiens f. molestus. К этой группе относятся также постоянные эндо- и эктопаразиты человека. Представители: клещи чесоточные и железницы, вши.

2. Гемисинантропы, или полусинантропы - членистоногие, постоянные обитатели открытых территорий населенного пункта, временно попадающие в строения. Представители этой группы проводят весь жизненный цикл в условиях населенного пункта, однако возможно их обитание в природных стациях. Заселяют населенные пункты в пределах природного ареала обитания.

Представители: клещи сем. Gamasidae, мухи сем. Muscidae, Calliphoridae, блохи Ctenocephalides felis Bouch.

3. Факультативные синантропы - членистоногие, постоянные обитатели природных стаций, временно или случайно попадающие в населенные пункты (на открытые территории или в строения). Могут часть жизненного цикла осуществлять на территории населенного пункта. Представители: иксодоидные клещи, комары, москиты, мокрецы, слепни, мухи сем. Sarcophagidae.

Биоразнообразие комплекса синантропных членистоногих РФ и сопредельных стран отражается в принадлежности к различным систематическим группам, в биологических и экологических особенностях. На основании нескольких основных экологических показателей, использованных В.Н. Беклемишевым (1949, 1970) при разработке классификации кровососущих паразитов человека, в развитие его идей, комплекс синантропных членистоногих разделен на экологические группы. Для этого использованы следующие экологические критерии - характер питания, паразитирование на человеке или его отсутствие, обитание в определенных антропогенных биотопах, в строениях или на открытой территории населенных пунктов. Экологические группы синантропных членистоногих, ассоциированные с категориями территорий и зданий в населенных пунктах, послужили основой для разработки интегрированной системы регуляции численности синантропных членистоногих (Рис.4).

Пути заселения членистоногими урбаноценозов. При рассмотрении в целом комплекса членистоногих, обитающих в населенных пунктах, можно отметить, что они попадают туда следующими путями: 1. путем интродукции - перемещения членистоногих из других регионов, других климатических зон; 2. собственно синантропизации - проникновения членистоногих в населенные пункты из окружающих природных стаций и освоения ими антропогенных биотопов; 3. временного попадания отдельных стадий развития членистоногих из окружающих природных стаций на территорию населенных пунктов.

Применительно ко всему комплексу членистоногих, обитающих на земном шаре эти пути являются, по нашему мнению, этапами одного процесса.

Вид, исторически обитающий в природных условиях, первоначально переходит (через временное попадание к постоянному обитанию) к существованию в условиях населенного пункта - путем синантропизации, а затем перемещается в другие регионы, климатические зоны, на другие материки путем интродукции. Обитание в населенных пунктах многократно увеличивает возможности членистоногих распространяться, перемещаясь непосредственно на человеке, с предметами и транспортными средствами, на домашних, сельскохозяйственных и синантропных животных.

При рассмотрении фауны синантропных членистоногих Палеарктики, куда относится изучаемый нами регион, можно отметить, что виды, попавшие сюда в процессе интродукции, в основном обитают внутри строений. Основным лимитирующим фактором для таких видов являются зимние отрицательные температуры, которые они могут переживать только в отапливаемых помещениях.

Интродуцированные виды - полифаги, такие как тараканы или муравьи M. pharaonis круглогодично обитают в помещениях и только в летнее время могут перемещаться по наружным стенам зданий и между ними.

Интродуцированные виды - кровососы, полигостальные (например, блохи X. cheopis, гамазовые клещи O.baсoti), находясь на прокормителях - грызунах, кошках, собаках и т.п., на которых они питаются, перемещаются и проводят часть своего жизненного цикла, могут переживать на них и в их норах отрицательные температуры воздуха, поэтому менее тесно связаны со строениями.

Виды, которые освоили урбаноценозы в процессе синантропизации, и обитают в границах своего естественного ареала, могут встречаться в населенных пунктах как внутри строений, так и на прилегающей открытой территории, поскольку их зимующие стадии развития приспособлены к отрицательным зимним температурам умеренного климата. Таким образом, по характеру своего обитания в урбаноценозах интродуцированные виды соответствуют термину эусинантропы, а синантропизировавшиеся - термину гемисинантропы.

Интродуцированные виды входят в экологические группы, обитающие в помещениях - кровососущие подстерегающие эктопаразиты; полифаги - связанные с укрытиями в зданиях (Табл. 1). Синантропизировавшиеся виды местной фауны принадлежат к группам полифагов - связанных с почвой и местами выплода внутри зданий, менее тесно приуроченных к помещениям, чем предыдущие группы. Факультативные синантропы входят в группы кровососущих, активно нападающих и подстерегающих полигостальных паразитов, встречающихся на открытых территориях населенных пунктов.

По времени формирования синантропной фауны можно также отметить, что членистоногие с наиболее давно сложившимися паразито-хозяинными связями человеком, принадлежат к экологическим группам эусинантропов, обитающим в непосредственной близости с человеком - на его теле или в помещениях (чесоточные клещи, вши, постельные клопы). Относительно недавние синантропы (иксодовые клещи) заселяют пока только открытые территории населенных пунктов.

Основными факторами, влияющими на процесс формирования фауны синантропных членистоногих Палеарктики, являлись развитие населенных пунктов и транспорта. Населенные пункты привлекательны для членистоногих обилием питательных субстратов, мест для укрытия имаго и развития личинок, стабильным микроклиматом. Разнообразные, все усложняющиеся средства транспорта, обеспечивали им возможность для расселения, что было недоступно в природных условиях.

Стремительное нарастание в продолжение последнего столетия количества видов, интродуцированных, синантропизирующихся или временно попадающих в урбанизированные биотопы, способствует увеличению контактов людей с членистоногими, имеющими медицинское значение. Соответственно, возрастает количество трансмиссивных и других заболеваний, связанных с членистоногими не только в природных стациях, но и на территориях населенных пунктов.

Таблица 1. Экологические группы синантропных членистоногих

Классификация синантропных членистоногих по характеру вреда, причиняемого человеку. Рассмотрение комплекса синантропных членистоногих и их отрицательного воздействия на людей позволило установить, что оно изменяется в зависимости от условий их обитания, развития медико-биологических наук, а также от изменения восприятия людьми этой проблемы. В ней можно отметить следующие тенденции:

1. для ряда видов, давних эусинантропов, относимых ранее к так называемым «бытовым», «имеющим санитарно-гигиеническое значение», за последние десятилетия была установлена связь с сохранением и механической передачей возбудителей многих заболеваний и другими факторами, оказывающими отрицательное воздействие на здоровье человека. Такие виды относятся к группам полифагов (тараканы, муравьи) и подстерегающих эктопаразитов (постельные клопы). Установлено, что тараканы могут передавать 4 типа вирусов, 40 видов бактерий и 12 видов гельминтов (Roth et al, 1960; Жужиков, 2003). Рыжие домовые муравьи M.pharaonis в лечебных учреждениях участвуют в переносе таких возбудителей заболеваний как виды pp.Salmonella, Pseudomonas, Staphyloccocus, Streptoccocus, Clostridium, Microccocus, Proteus vulgaris, Echerichia coli, Alcaligenes faecalis (Edwards et al, 1981; Aoddard, 1999). Муравьи этого вида часто проникают в упаковки со стерильными медицинскими инструментами и жидкостями для внутривенных вливаний, на поверхности ран под перевязочные материалы (Short, 1988). В последние десятилетия также получены данные о передаче постельными клопами вирусов гепатита В (Gebreselassie, 1984; Odstron, 1981).

2. Для ряда видов, как обитающих в природных условиях, так и геми- и факультативных синантропов установлено участие в передаче более широкого круга возбудителей инфекционных заболеваний. Так у клещей р. Ixodes выявлено их участик в передаче помимо клещевого эжнцефалита, также клещевого боррелиоза (Коренберг, 1992), клещей р.Hyalomma - вируса Конго-Крымской геморрагической лихорадки (Тарасов, 2002), клещей Rhipicephalus pumilio - вируса Астраханской риккетсиозной пятнистой лихорадки (Ковтунов с соавт., 2005). Переносчиками вируса лихорадки Западного Нила являются около 40 видов комаров, в первую очередь, р. Culex, а также клещи H. marginatus (Львов с соавт., 2004).

3. Возникновение, так называемых, возникающих и возвращающихся инфекций часто связано с синантропизацией их переносчиков - членистоногих, и соответственно преобразованием природных очагов возбудителей инфекций в антропургические. Освоение клещами I.persulcatus и I. ricinus территорий населенных пунктов приводит к присосам клещей и заражению людей клещевым энцефалитом и болезнью Лайма непосредственно в городах (Богданова, 2006).

4. Процессы синантропизации сопровождаются сменой доминирующих видов, что также приводит к изменениям в эпидемиологическом статусе синантропных членистоногих. Так, широкое распространение в городах блох C. felis привлекло внимание к их векторным способностям. Доказано, что этот вид является переносчиком возбудителей крысиного тифа, псевдотифа мышей, болезни Лайма в США и Европе, а также марсельской лихорадки в Италии ((Farhana et al, 1984; Virga et al, 1991; Menier et al, 1999). В лабораторных условиях C.felis участвовала в передаче возбудителей «болезни кошачьих царапин» (Higgins et al, 1996) и цестод Dipylidium canicum (Pugh, 1987).

Современное понимание отрицательного воздействия синантропных членистоногих на людей эволюционировало со времен классиков советской медицинской энтомологии - В.Н. Беклемишева (1949, 1970), Е.Н.Павловского (1948, 1964), П.А. Петрищевой (1962) и ученых, представлявших их школы. Заметно увеличился видовой состав комплекса синантропных членистоногих, изменились особенности их обитания в урбаноценозах - соответственно, произошли изменения в их медицинском значении. Увеличился набор синантропных членистоногих, входящих в сферу интересов медицинской дезинсекции, что связано с изменением представления людей о факторах, сопутствующих понятию «благоприятные жизненные условия». Повысилась требовательность к таким факторам, сопровождающим наличие синантропных членистоногих, как аллергическое, беспокоящее воздействие; энтомофобии, антисанитарное и антиэстетическое восприятие их присутствия. Все указанное потребовало более полной, разветвленной, детализированной классификации медицинского значения синантропных членистоногих, которая представлена в табл. 2.

Глава 2. Эколого-биологическое обоснование интегрированной системы медицинской дезинсекции

Комплекс синантропных членистоногих города. Комплекс синантпроных членистоногих был изучен в 1993-2003 гг. на примере мегаполиса - г.Москвы, на территории которого можно выделить все варианты разных типов населенных пунктов. На различных объектах и территориях г.Москвы выявлено 44 вида членистоногих; ряд представителей отр. Diptera из сем. Ceratopogonidae, Simuliidae, Tabanidae (p. Chrysops) до вида определены не были.

Для каждого вида определяли встречаемость на объектах разных категорий, обилие на единицу площади, периоды активности (круглогодичная или сезонная), антропогенные или природные биотопы имаго и преимагинальных стадий, пути заселения территорий населенных пунктов, строений, помещений.

Данные по заселенности объектов г.Москвы наиболее распространенными группами членистоногих изображены на рис.2. По встречаемости на объектах наиболее часты были виды отр.Dictyoptera (тараканы) - 41,4 %, Diptera (двукрылые) - 33,0 % и Siphonaptera (блохи) - 19,0 %. Среди видов членистоногих доминировали тараканы B.germanicа, B.orientalis,блохи C.felis, комары Cx.p.f.molestus.

На объектах города были изучены представители всех экологических групп синантропных членистоногих:

- обитатели строений: постоянные эктопаразиты (вши P.humanus - на предметах обихода), кератофаги (клещи домашней пыли), подстерегающие кровососы ( гамазовые O.bacoti и A.gallinae , клопы C.lectularius, блохи C. felis), полифаги (тараканы, муравьи M. pharaonis)

- обитатели открытых территорий: полифаги (мухи), активно нападающие кровососы (комары), подстерегающие кровососы (клещи I.ricinus), фитофаги, хищники, связанные с агроландшафтами (злаковые мухи T. notata).

Наиболее часто людей беспокоили обитатели строений, и основной объем дезинсекционных обработок также приходился на них (65,5%). Однако во всем объеме дезинсекционных мероприятий диапазон целевых членистоногих очень широк (около 50 видов).

Таблица 2 Классификация синантропных членистоногих, имеющих медицинское значение, по характеру вреда, причиняемого человеку

Изучение мест обитания представителей экологических групп синантропных членистоногих позволило выявить наиболее часто заселяемые ими определенные категории объектов и территорий населенного пункта и занимаемые в них биотопы - элементы интерьеров помещений или структур территорий (табл. 3).

Рассмотрение комплекса экологических групп членистоногих, заселяющих мегаполис г.Москву, позволило получить представление обо всем спектре видов, с которыми могут встречаться специалисты при проведении медицинской дезинсекции, особенностями их биологии в условиях населенных пунктов, а также на категориях объектов, в которых они могут обитать.

Процессы заселения членистоногими населенных пунктов разного типа (на примере сем. Culicidae отр. Diptera).Сравнительное изучение видового состава и экологии комаров в условиях населенных пунктов разных типов проводили в составе отдела дезинсекции ВНИИДиС в 1983-1987 гг в двух климатических зонах: зоне умеренного и жаркого климата по единой схеме. В каждой зоне были выбраны крупный город, населенный пункт городского и сельского типа. В зоне умеренного климата наблюдения проводили в гг.Москва, Ростов-на-Дону и их окрестностях; в зоне жаркого климата - на территории Таджикистана, в гг. Душанбе, Яван, поселке городского типа - Шаартуз, совхозе Бешкент-2. В постоянных учетных точках проводили регулярные учеты численности имаго и преимагинальных стадий комаров и определение видового состава.

Усредненные данные этих исследований сведены в рис.3. Анализ данных позволил установить, что в умеренном и жарком климате процессы синантропизации комаров происходят сходным образом. Окраины заселяют виды, переместившиеся из природных условий. Выплод преимагинальных стадий происходит из разнообразных водоемов как природного, так и антропогенного происхождения. В центральных частях городов полностью доминируют интродуценты комары Cx.p.f.molestus, выплод которых происходит в подвалах многоэтажных зданий.

Таблица 3. КАТЕГОРИИ ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ И ОБЪЕКТОВ (ТИПЫ АНТРОПОГЕННЫХ БИОТОПОВ, ЗАСЕЛЯЕМЫЕ ЧЛЕНИСТОНОГИМИ)

При сравнении видового состава населенных пунктов разного типа можно проследить, что вначале поселок заселяет лишь небольшое число видов, обитающих в природе (Бешкент), затем, процесс синантропизации идет по двум направлениям: в НП городского типа, но с окраинными территориями сельского типа (Шаартуз), происходит обогащение видового состава комаров за счет перехода от обитания в окружающей открытой природе к обитанию в антропогенных условиях. В небольшом городе (Яван) видовой состав комаров остается небольшим, и происходит смена видов за счет роста численности тех, которые выплаживаются в подвальных помещениях. В Душанбе, где сочетаются районы с застройкой городского и сельского типа, наиболее богатый и разнообразный видовой состав. Можно также отметить, что от центра к окраине городов такого типа, видовой состав комаров увеличивается, т.к. там заселение насекомыми происходит одновременно и по городскому, и по сельскому типу.

В более крупных индустриальных городах (Москва, Ростов-на-Дону) на подавляющей части территории города обитают почти исключительно комары комплекса Cx. рipiens, ближе к окраинам видовой состав шире и близок к таковому в окрестностях городов.

Глава 3. Разработка тактики медицинской дезинсекции в населенных пунктах

Установлено, что на эффективность дезинсекционных мероприятий оказывают влияние многие факторы, связанные с биологией целевых членистоногих, физико-химическими свойствами дезинсекционных средств, формой их применения, погодными условиями, организацией мероприятий и т.д. (Вашков с соавт., 1962; Цетлин, Вилькович, 1969; 14^й докл. ВОЗ, 1996).

Нами было изучено влияние некоторых из этих факторов в лабораторных и натурных условиях, а также в процессе осуществления дезинсекционных мероприятий на объектах.

Математический анализ факторов, влияющих на эффективность дезинсекционных обработок (на примере блох C.felis) Большой объем данных (n=604), полученных в процессе организации и проведения в течение нескольких лет дезинсекционных мероприятий против блох C.felis в подвальных помещениях в одном районе г.Москвы позволил проанализировать влияние ряда факторов на эффективность этих мероприятий, а также выявить некоторые общие принципы дезинсекции.

Для исследования был выбран непараметрический метод оценки связи между двумя рядами наблюдений - коэффициент Спирмена (ж) в связи с разнородностью изучаемых факторов. Максимальный показатель связи равен 1, минимальный - 0.

Данные были объединены в несколько групп: 1. факторы, связанные с экологией и биологией блох; 2. факторы, связанные с состоянием биотопов блох - в данном случае, санитарно-техническим состоянием подвальных помещений; 3. факторы, связанные с применяемыми инсектицидами; 4. факторы, связанные с организацией обработок (Табл. 4).

Полученные результаты позволили сделать вывод, что наиболее высокие показатели установлены для факторов первой группы, в первую очередь, связанных с сезонностью развития блох. Обработки, проводимые в мае и августе, когда численность блох умеренная, обеспечивали наиболее длительное остаточное действие. Обработки, проводимые в июне и июле, наоборот, практически не имели остаточного действия. Вероятно, это объясняется ускоренным появлением имаго блох из коконов под воздействием инсектицидов при высокой численности преимагинальных стадий блох в летний сезон. Определенные погодные условия отдельных годов также были существенно и достоверно связаны с эффективностью дезинсекции. В годы с высокими летними температурами и влажностью воздуха эффективность обработок была ниже. Высокие отрицательные показатели влияния были отмечены для факторов, связанных с состоянием подвалов.

Таблица 4. Показатели связи между продолжительностью остаточного действия и факторами, влияющими на эффективность дезинсекции (на примере блох C.felis)

Влияние различных инсектицидных средств, жидких и порошковидных, а также применение одновременно растворов и дустов оказывало различное (даже отрицательное) влияние на длительность остаточного действия обработок.

Факторы, связанные с организацией дезинсекции были сравнительно маловлиятельными. Воздействие отдельных исполнителей на эффективность обработок оказалось сравнительно невелико. Не было установлено заметной связи эффективности с объемами и полнотой обработок подвальных помещений.

Разработка и изучение эффективности средств медицинской дезинсекции. Эффективность дезинсекционных мероприятий, как было продемонстрировано на примере блох C. felis, в значительной степени определяется такими факторами как действующие вещества, формы применения инсектицидов, а также длительность их остаточного действия на обработанных поверхностях. Для более детального изучения этих вопросов были привлечены данные, полученные нами в лабораторных, натурных и практических условиях.

Была изучена эффективность инсектицидов из наиболее перспективных групп - препараты на основе биологических агентов и химические средства из группы пиретроидов. В качестве биологических препаратов были изучены ларвицидные средства против синантропных комаров: бактериальные средства бактокулицид (ДВ - токсины Bacillus thuringiensis), сфероларвицид (токсины B.sphaericus) и вирусный препарат вироден (ДВ-вирус денсонуклеоза). Наиболее эффективным по отношению к комарам Cx.компл.pipiens, широко распространеным в городских условиях, был сфероларвицид. Остаточное действие этого препарата в подвальных помещениях, залитых водой, продолжалось до 60 суток в условиях умеренного и жаркого климата, бактокулицида 12-18 суток, вироден обеспечивал гибель не более 42,7 % личинок..