Столбняк

Тоническое сокращение мышц спины и шеи — опистотонус

Столбня́к (лат. tetanus) — острое инфекционное заболевание бактериальной природы, вызываемое Clostridium tetani и характеризующееся развитием генерализованного мышечного гипертонуса с периодическими тетаническими судорогами. Данная патология относится к группе сапронозов с контактным механизмом передачи возбудителя и поражает преимущественно нервную систему организма.

Микробиология

Характеристика возбудителя

Этиологическим агентом столбняка является Clostridium tetani — грамположительная спорообразующая бактерия, функционирующая в качестве облигатного анаэроба. Морфологически представляет собой палочковидную структуру размером 4-8 мкм в длину и 0,3-0,8 мкм в ширину, оснащённую множественными жгутиками (до 20 единиц). Научное открытие возбудителя произошло практически одновременно: в 1883 году русским хирургом Н. Д. Монастырским и в 1884 году немецким исследователем А. Николайером.

Микроорганизм характеризуется повсеместным распространением в природе, являясь условно-патогенным обитателем кишечной микрофлоры человека и животных. В вегетативном состоянии бактерия не представляет угрозы для носителя, однако при определённых условиях способна трансформироваться в высокопатогенную форму. Бактерия обладает выраженным полиморфизмом и может изменять свою морфологию в зависимости от условий культивирования.

Особенностью C. tetani является способность к активному передвижению благодаря расположению жгутиков, что обеспечивает эффективную миграцию в тканевых структурах. В процессе роста микроорганизм проявляет характерную температурную зависимость: оптимальная температура для размножения составляет 37 °C, что соответствует температуре человеческого тела.

Устойчивость и распространение патогена

Споровые формы C. tetani демонстрируют исключительную устойчивость к внешним воздействиям. Они способны выдерживать температурное воздействие до 90 °C в течение двух часов, а при кипячении сохраняют жизнеспособность на протяжении 1-3 часов. В обезвоженном состоянии споры переносят нагревание до 150 °C, в морской воде остаются активными до полугода, а в почвенных образцах и биологических экскрементах могут сохраняться свыше столетия.

Наибольшая концентрация патогена наблюдается в сельскохозяйственных регионах с повышенной влажностью, где почвенные субстраты садов, огородов и пастбищ содержат значительное количество фекальных загрязнений. При температуре 37 °C и оптимальной влажности споры активируют процесс прорастания, переходя в малоустойчивую вегетативную форму.

Споры C. tetani обладают уникальной устойчивостью к химическим дезинфектантам. Стандартные растворы формалина, фенола и других антисептических средств не обеспечивают полной инактивации спор при обычных концентрациях и экспозиции. Эффективным методом стерилизации является автоклавирование при температуре 120 °C под давлением в течение 15-20 минут.

Географическое распространение возбудителя носит глобальный характер с максимальной концентрацией в тропических и субтропических зонах. Споры обнаруживаются в почве всех континентов, причём их количество прямо коррелирует с интенсивностью сельскохозяйственной деятельности и плотностью животноводства в регионе.

Образование токсина

Ключевым фактором патогенности служит столбнячный экзотоксин — один из наиболее мощных бактериальных ядов в природе, уступающий по токсичности исключительно ботулиническому токсину. Данное соединение проявляет лабильность при температурном воздействии, ультрафиолетовом облучении и в щелочной среде. Важной особенностью токсина является его неспособность к абсорбции через интактную слизистую оболочку пищеварительного тракта, что обеспечивает безопасность при пероральном поступлении.

Токсин состоит из двух основных компонентов:

1. тетаноспазмина, оказывающего нейротропное действие;
2. тетаногемолизина, вызывающего гемолиз эритроцитов.

Тетаноспазмин представляет собой белковую молекулу с молекулярной массой около 150 кДа, состоящую из тяжёлой цепи (100 кДа) и лёгкой цепи (50 кДа), соединённых дисульфидными связями. Синтез токсина происходит в вегетативных формах бактерии при строго анаэробных условиях. Максимальная продукция наблюдается на 3-5 день культивирования при оптимальных значениях pH (7,0-7,4) и температуры. Накопление токсина в культуральной среде может достигать концентраций до 10-15 мг/л.

Биологическая активность тетаноспазмина чрезвычайно высока: минимальная летальная доза для человека составляет всего 2,5 нанограмма на килограмм массы тела. Токсин обладает выраженной термолабильностью и полностью инактивируется при нагревании до 65 °C в течение 5 минут, что следует учитывать при проведении лабораторных исследований.

Зарегистрированные случаи заболевания столбняком (1990—2004)

Эпидемиология

Глобальное распространение и статистика

Столбняк характеризуется повсеместным распространением с выраженной географической вариабельностью заболеваемости. По данным международной статистики, в 2010 году было зарегистрировано приблизительно 61 000 летальных исходов от данного заболевания. Частота выявления новых случаев существенно варьирует: от 10-50 эпизодов на 100 000 населения в развивающихся странах до 0,1-0,6 случаев в государствах с развитой системой иммунопрофилактики.

Экспертные оценки указывают на возможные общие потери от столбняка в масштабах планеты до 350—400 тысяч человек ежегодно, учитывая вероятность значительного количества нерегистрируемых случаев, особенно среди новорождённых в регионах с ограниченным медицинским обеспечением. Анализ многолетней динамики заболеваемости демонстрирует постепенное снижение абсолютных показателей в мировом масштабе благодаря расширению программ иммунопрофилактики. Тем не менее, в отдельных регионах Африки, Южной Азии и Латинской Америки показатели остаются критически высокими, особенно среди неонатальных форм заболевания.

Социально-экономические факторы играют решающую роль в эпидемиологии столбняка. Наиболее высокие показатели заболеваемости регистрируются в странах с низким уровнем валового внутреннего продукта на душу населения, неразвитой системой здравоохранения и ограниченным доступом к квалифицированной медицинской помощи.

Региональные особенности заболеваемости

В Российской Федерации эпидемиологическая ситуация характеризуется регистрацией 30-35 случаев столбняка человека ежегодно, при этом 12-14 эпизодов завершаются летальным исходом. Показатель смертности составляет приблизительно 40 %, причём подавляющее большинство пострадавших представлено лицами старше 65 лет, не имеющими адекватной вакцинальной защиты.

Максимальное распространение заболевания наблюдается в странах с тропическим и субтропическим климатом, где высокая температура и влажность создают оптимальные условия для сохранения возбудителя. В регионах умеренного климата отмечается выраженная сезонность с пиком заболеваемости в период с конца весны до начала осени.

Территориальное распределение случаев столбняка в России демонстрирует преимущественное поражение сельских регионов, что обусловлено повышенным риском травматизма при сельскохозяйственных работах и более частым контактом с потенциально заражённой почвой. Урбанизированные территории характеризуются спорадической заболеваемостью, связанной преимущественно с бытовым травматизмом.

Региональная вариабельность заболеваемости также определяется различиями в охвате населения профилактическими прививками, доступности медицинской помощи и культурными особенностями отдельных групп населения. Наиболее проблемными остаются отдалённые территории с низкой плотностью населения и ограниченной транспортной доступностью.

Возрастные группы риска

Структура заболеваемости демонстрирует характерное распределение по возрастным группам: около 80 % случаев приходится на новорождённых (преимущественно при инфицировании через пупочную ранку) и мальчиков до 15 лет вследствие повышенного травматизма. Среди взрослого населения приблизительно 60 % эпизодов регистрируется у лиц пожилого возраста.

Наиболее высокие показатели заболеваемости и смертности фиксируются в сельских регионах. Летальность среди новорождённых может достигать 95 %, что обусловлено анатомо-физиологическими особенностями данной возрастной группы и часто несвоевременным оказанием специализированной медицинской помощи.

Гендерные различия в заболеваемости столбняком наиболее выражены в детском возрасте, где мальчики поражаются в 2-3 раза чаще девочек. Это связано с более выраженной склонностью к травматизму и активным играм на открытом воздухе. У взрослых гендерные различия менее значимы, хотя мужчины по-прежнему составляют большинство заболевших.

Особую группу риска представляют лица с иммунодефицитными состояниями, хроническими заболеваниями и те, кто по религиозным или иным соображениям отказывается от вакцинации. У таких пациентов заболевание протекает особенно тяжело и характеризуется высокой летальностью даже при своевременно начатом лечении.

Патогенез

Пути проникновения инфекции

Возбудитель приобретает патогенные свойства исключительно при попадании в повреждённые ткани живого организма в условиях ограниченного доступа кислорода. Особую опасность представляют колотые и глубокие ранения, создающие идеальные анаэробные условия для развития микроорганизма.

Инфицирование может происходить при различных повреждениях кожных покровов и слизистых оболочек, термических поражениях (ожоги, обморожения), в родовом и послеродовом периоде, через необработанную пупочную ранку у новорождённых. Часто источником заражения становятся микротравмы нижних конечностей, включая проколы острыми предметами, уколы растительными шипами и даже поверхностные занозы.

Молекулярные основы токсического воздействия

Тетанотоксин демонстрирует высокую аффинность к пресинаптическим мембранам нервно-мышечных соединений, где происходит его связывание и последующая интернализация. Молекула токсина транспортируется ретроградно по аксональным структурам до достижения центральной нервной системы.

Токсин состоит из тяжёлой и лёгкой цепей, обеспечивающих различные этапы патогенетического процесса. Механизм действия включает четыре основные стадии:

1. специфическое связывание с нейрональными рецепторами;
2. интернализацию посредством эндоцитоза;
3. транслокацию через клеточные мембраны;
4. ферментативное расщепление ключевых белков везикулярного аппарата (VAMP).

Нарушения нервной системы

Основным эффектом тетанотоксина является блокирование высвобождения тормозных нейротрансмиттеров (ГАМК и глицина) из ингибиторных интернейронов. Это приводит к нарушению нормального баланса возбуждения и торможения в центральной нервной системе, результатом чего становится развитие неконтролируемых мышечных сокращений.

Параллельно происходит паралич вставочных нейронов полисинаптических рефлекторных дуг, что обусловливает поступление некоординированных импульсов к скелетной мускулатуре. Формируется стойкое тоническое напряжение мышечных групп с периодическими тетаническими судорогами. Дополнительно наблюдается повышение возбудимости коры головного мозга и повреждение жизненно важных центров продолговатого мозга.

Заболеваемость по состоянию на 2012

Клинические проявления

Временные характеристики заболевания

Инкубационный период столбняка демонстрирует значительную вариабельность и может продолжаться до нескольких месяцев, хотя в типичных случаях составляет около 8 дней. У новорождённых данный показатель обычно находится в диапазоне 5-14 дней. Установлена обратная корреляция между длительностью инкубационного периода и тяжестью клинических проявлений.

Заболевание характеризуется чёткой стадийностью:

1. начальный период продолжается до двух дней;
2. период разгара болезни длится 8-12 дней (в тяжёлых случаях до 2-3 недель);
3. фаза выздоровления может растягиваться на два месяца.

Длительность каждой стадии зависит от своевременности обращения за медицинской помощью и наличия предшествующей иммунизации.

Продромальный период, предшествующий развёрнутой клинической картине, может включать неспецифические симптомы: головную боль, раздражительность, повышенное потоотделение, субфебрильную температуру и локальную болезненность в области входных ворот инфекции. У некоторых пациентов отмечается характерное подёргивание мышц в зоне повреждения.

Начальный период характеризуется появлением первых специфических симптомов, среди которых ведущее место занимает тризм — тоническое напряжение жевательных мышц. Одновременно или вскоре после этого развивается дисфагия и формируется типичная сардоническая улыбка.

Период разгара отличается максимальной выраженностью всех клинических проявлений с развитием генерализованного мышечного гипертонуса и тетанических судорог. Именно в этой стадии наиболее высок риск развития жизнеугрожающих осложнений.

Генерализованные формы

Классическая картина генерализованного столбняка развивается по нисходящему типу, начинаясь с появления тризма — тонического спазма жевательной мускулатуры, затрудняющего открывание рта. Практически одновременно формируется характерная сардоническая улыбка (risus sardonicus) вследствие судорожного сокращения мимических мышц.

Прогрессирование процесса сопровождается развитием ригидности затылочных мышц, дисфагии и распространением мышечного гипертонуса на туловище и конечности. Формируется типичная поза опистотонуса, при которой тело пациента принимает дугообразное положение с опорой только на затылок и пятки.

Тетанические судороги возникают спонтанно или провоцируются минимальными внешними раздражителями (прикосновение, звук, свет). Продолжительность судорожных приступов варьирует от нескольких секунд до нескольких минут, а их частота может достигать практически непрерывного характера в тяжёлых случаях. Температура тела повышается до 41-42 °C, развиваются нарушения дыхания, глотания и функций тазовых органов.

Выраженность тризма может варьировать от лёгкого ограничения открывания рта до полной невозможности разжать челюсти. В тяжёлых случаях межрезцовое расстояние не превышает 1-2 см, что значительно затрудняет проведение лечебных мероприятий и питание пациента.

Сардоническая улыбка формируется вследствие одновременного сокращения мышц смеха и плача, что придаёт лицу характерное выражение, сочетающее улыбку с гримасой страдания. Данный симптом является патогномоничным для столбняка и позволяет установить диагноз уже при первом осмотре пациента.

Опистотонус представляет собой крайнюю степень генерализованного мышечного спазма, при которой происходит максимальное переразгибание позвоночника. Пациент лежит на боку или спине, касаясь постели только затылком и пятками, а всё тело образует дугу, обращённую выпуклостью кверху.

Локализованные варианты

Местный столбняк представляет собой относительно редкую форму заболевания, характеризующуюся локальными мышечными спазмами в области входных ворот инфекции без генерализации процесса. Данный вариант чаще наблюдается у лиц с частичным иммунитетом и может служить предвестником развития генерализованной формы.

Головной столбняк Розе (лицевой столбняк) возникает при ранениях головы и шеи, проявляясь преимущественно параличом лицевого нерва на стороне поражения. Более тяжёлым вариантом является головной столбняк Бруннера (бульбарный столбняк), при котором поражаются верхние отделы спинного и продолговатого мозга с вовлечением жизненно важных центров.

Цефалический столбняк характеризуется поражением черепных нервов, чаще всего лицевого, что приводит к развитию периферического пареза или паралича мимической мускулатуры. Может наблюдаться птоз верхнего века, нарушение артикуляции и затруднение жевания.

При местном столбняке мышечные спазмы ограничиваются зоной иннервации нервов, иннервирующих область повреждения. Характерны локальные подёргивания и тонические сокращения мышц, усиливающиеся при попытке произвольных движений или внешнем раздражении.

Прогностически местные формы столбняка более благоприятны, летальность не превышает 1 %. Однако в 60-70 % случаев локализованный процесс трансформируется в генерализованную форму, особенно при отсутствии адекватного лечения.

Диагностика

Клиническая диагностика

Диагностика столбняка базируется преимущественно на характерной клинической симптоматике, поскольку специфические лабораторные тесты отсутствуют. Ранними диагностическими признаками служат тризм, сардоническая улыбка и дисфагия, к которым в дальнейшем присоединяется ригидность затылочных мышц.

Развёрнутая клиническая картина включает распространение мышечного гипертонуса на другие группы мышц туловища и появление характерных тетанических судорог. Отличительной особенностью является сохранение мышечного напряжения в межприступный период, что отличает столбняк от других судорожных состояний.

Лабораторные методы

Бактериологическое выделение возбудителя из раневого отделяемого удаётся лишь в 30 % случаев и может наблюдаться у здоровых лиц без клинических проявлений столбняка. Лабораторная идентификация C. tetani возможна исключительно посредством демонстрации продукции тетаноспазмина в эксперименте на лабораторных мышах.

Определённую диагностическую ценность представляет «spatula test» — клинический тест, заключающийся в прикосновении к задней стенке глотки мягким инструментом. Положительным результатом считается непроизвольное сокращение жевательных мышц (сжатие инструмента), тогда как в норме должен возникать рвотный рефлекс.

Лечение

Специфическое лечение

Современные подходы к терапии столбняка позволили снизить летальность до 17-25 % случаев, однако дальнейшее улучшение этих показателей остаётся проблематичным из-за развития тяжёлых осложнений. Основой специфической терапии является введение противостолбнячной сыворотки для нейтрализации циркулирующего токсина.

Обязательным компонентом лечения служит хирургическая обработка входных ворот инфекции с широким вскрытием раневой поверхности, санацией и обеспечением аэрации тканей. Пациенты подлежат немедленной госпитализации в специализированный стационар с размещением в затемнённой палате для минимизации внешних раздражителей.

Поддерживающая терапия

Ведение больных требует проведения тотальной миорелаксации для контроля судорожного синдрома и обеспечения адекватной вентиляции лёгких. При тяжёлых формах заболевания необходима трахеостомия и длительная искусственная вентиляция лёгких продолжительностью 3-4 недели.

Интратекальное введение человеческого противостолбнячного иммуноглобулина повышает эффективность лечения с 4 % до 35 % случаев клинического улучшения. Дополнительно применяются сульфат магния для контроля автономных нарушений и непрерывная внутривенная инфузия диазепама для поддержания миорелаксации.

Антибактериальная терапия

Антибиотиком выбора является метронидазол, который может назначаться внутривенно, перорально или ректально. Альтернативой служит пенициллин, обладающий сопоставимой эффективностью, однако некоторые специалисты высказывают опасения относительно его способности провоцировать судороги за счёт ингибирования ГАМК-рецепторов.

Нутритивная поддержка требует обеспечения высококалорийного питания (3500-4000 калорий и не менее 150 г белка ежедневно) через гастростому или парентерально вследствие значительно повышенных метаболических потребностей. Период стационарного лечения обычно составляет от одного до трёх месяцев.

Прогноз

Показатели летальности

Столбняк характеризуется одними из самых высоких показателей летальности среди инфекционных заболеваний, уступая только бешенству и лёгочной чуме. Основными причинами смерти служат асфиксия вследствие спазма дыхательных мышц и диафрагмы, паралич сердечной мышцы, а также вторичные осложнения в виде пневмонии, сепсиса и тромбоэмболических нарушений.

Благоприятность прогноза определяется скоростью обращения за квалифицированной медицинской помощью, своевременностью начала специфической терапии и наличием предшествующей иммунизации. В регионах с ограниченным доступом к медицинской помощи летальность может достигать 80 %.

Осложнения и последствия

В остром периоде заболевания на фоне выраженного мышечного спазма могут развиваться патологические переломы костей и позвоночника, вывихи суставов, разрывы мышц и сухожилий, отрыв мышечных волокон от костных прикреплений. Застойные явления в лёгких предрасполагают к развитию бронхитов и пневмоний.

К поздним последствиям относятся стойкая мышечная слабость, тахикардия, деформации позвоночного столба, контрактуры мышц и суставов, временные параличи черепных нервов. Компрессионные деформации позвоночника могут сохраняться до двух лет. После выздоровления пациенты нуждаются в длительном наблюдении невролога и могут приступить к трудовой деятельности не ранее чем через два месяца.

Профилактика

Специфическая иммунопрофилактика

Профилактика столбняка осуществляется посредством активной иммунизации столбнячным анатоксином. Плановая вакцинация проводится всем детям от трёхмесячного возраста до 17 лет согласно национальному календарю прививок. Взрослое население подлежит ревакцинации каждые десять лет для поддержания защитного уровня антител.

Используются различные вакцинальные препараты:

1. АС (столбнячный анатоксин);
2. АКДС (адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина);
3. АДС (адсорбированная дифтерийно-столбнячная вакцина);
4. АДС-м (с уменьшенным содержанием дифтерийного компонента).

Экстренная профилактика применяется как у привитых, так и у непривитых лиц при ранениях с нарушением целостности кожных покровов, операциях на желудочно-кишечном тракте, термических поражениях II—IV степени, родах и абортах вне медицинских учреждений, длительно текущих гнойно-некротических процессах и укусах животных.

Неспецифическая профилактика

Основой неспецифической профилактики служит предупреждение травматизма и проведение санитарно-просветительской работы среди населения. Особое внимание уделяется правильной обработке ран с удалением загрязнений, некротических тканей и инородных тел, обеспечению адекватного дренирования и аэрации раневых поверхностей.

Важными элементами профилактики являются соблюдение правил асептики при выполнении медицинских манипуляций, использование стерильного инструментария при родовспоможении и обработке пупочной ранки у новорождённых, своевременное обращение за медицинской помощью при получении травм.

История изучения

Ранние описания болезни

Взаимосвязь между ранениями и развитием характерных мышечных судорог была замечена медиками древнейших цивилизаций Египта, Греции, Индии и Китая. Первое детальное описание клинической картины заболевания принадлежит Гиппократу, который, по некоторым данным, потерял сына от этой болезни.

Изучением столбняка в различные исторические периоды занимались выдающиеся врачи и учёные: Гален, Цельс, Аретей из Каппадокии, Авиценна, Амбруаз Паре и многие другие представители античной и средневековой медицины. Однако научное понимание природы заболевания стало возможным лишь с развитием микробиологии.

Научные открытия

Выделение чистой культуры возбудителя было осуществлено японским микробиологом С. Китасато в 1887 году. В 1890 году он же совместно с немецким бактериологом Э. Берингом создал первую противостолбнячную сыворотку. Французский иммунолог Г. Рамон в 1923 году получил столбнячный анатоксин, который стал основой для профилактической иммунизации.

Разработка эффективной вакцины была завершена П. Дескомби в 1924 году, а во время Второй мировой войны столбнячный анатоксин получил широкое применение для профилактики заболевания среди военнослужащих, что позволило значительно снизить заболеваемость от боевых ранений.

Столбняк у животных

Столбняк широко распространён среди домашних животных, особенно часто поражая коз и овец. Пути заражения, механизмы развития заболевания и прогностические факторы у животных практически идентичны таковым у человека.

Клиническая картина у животных характеризуется нарушением процессов жевания и глотания вследствие спазма соответствующих мышечных групп, появлением беспокойства и нарушением походки. Развиваются характерные признаки: вытяжение головы и шеи, ригидность хвоста, искажение голоса, неподвижность ушных раковин и выпадение третьего века.

По мере прогрессирования заболевания возникают генерализованные судороги с вытяжением тела и конечностей, нарушается дыхание, резко повышается температура тела. Несмотря на тяжесть состояния, животные сохраняют способность узнавать хозяина, хотя часто проявляют повышенную агрессивность, связанную с болевым синдромом. Терапевтические подходы у животных соответствуют принципам лечения столбняка у человека.

Литература

• Брико Н. И., Зуева Л. П., Покровский В. И., Сергиев В. П., Шкарин В. В. Эпидемиология: учебник: в 2 т.. — М.: Медицинское информационное агентство, 2013. — Т. 2. — С. 656.
• Елисеев Ю. Ю. Полный справочник инфекциониста. — М.: Эксмо, 2004.
• Терехов В. И. и др. Методы диагностики, лечения и профилактики столбняка у животных // ББК 72. — 2018. — С. 106.
• Atkinson W. Tetanus Epidemiology and Prevention of Vaccine-Preventable Diseases. — Washington: Public Health Foundation, 2012.
• rauner J. S., Vieira S. R., Bleck T. P. Changes in severe accidental tetanus mortality in the ICU during two decades in Brazil // Intensive Care Medicine. — 2002. — Т. 28, № 7. — С. 930–935.
• Sudarshan R., Sayo A. R., Renner D. R. et al. Tetanus: recognition and management // The Lancet Infectious Diseases. — 2025. — Т. 25, № 6. — С. 412–425.