Как выглядит коронавирус? врага надо знать в лицо — 7 фото вируса под микроскопом

«Что происходит с пережившими ковид в дальнейшем – большой вопрос»

А больше всего экспертов тревожит загадочное влияние коронавируса на головной мозг.

«Болезнь очень коварная», — сказал Алексей Купрюшин и пояснил, что при ковиде мозг может странным образом не реагировать на недостаток кислорода, буквально не чувствовать этого. Человек не теряет сознание, не путается в мыслях, как было бы в норме. Соответственно, не реагирует и врач.

«Но это продолжается недолго. В итоге развивается мозговая кома и человек умирает. Доктор поговорил с пациентом, который чувствовал себя нормально, потом отошел на обед, а пришел – пациент уже умер», — говорит пензенский специалист.

В свою очередь группа патологоанатома Айзека Соломона в одной из учебных клиник Гарвардской медицинской школы исследовала срезы разных отделов мозга около 20 человек, умерших от ковида один за другим.

Лишь в некоторых образцах были найдены фрагменты вируса и небольшие очаги воспалений. Но при этом у всех имелись обширные участки повреждений из-за кислородного голодания – и у тех, кто провел долгое время в интенсивной терапии, и у внезапно умерших.

То есть в случае ковида кислородное голодание мозга может начаться на ранней стадии болезни и наносить повреждения в течение длительного времени. Это заставляет задуматься о рисках для не тяжелых пациентов, которые обычно лечатся дома.

Как сказал ученый The Washington Post: «Большой нерешенный вопрос заключается в том, что происходит с людьми, пережившими ковид? Есть ли долгосрочное воздействие на мозг?»

Строение микроскопа

Стандартный оптический прибор имеет в своем строении следующие детали:

• насадку;
• окуляр;
• основание и штатив;
• объективы;
• револьверную головку;
• предметный и координатный столики;
• переключатель и осветитель;
• винты макрометрической и микрометрической фокусировки;
• конденсор с диафрагмой.

Оптическая система такого устройства представляет собой объективы, расположенные на револьверной головке, окуляры и в некоторых случаях призменный блок. При помощи оптической системы как раз и формируется изображение изучаемого образца на сетчатке глаза. Причем это изображение будет перевернутым.

В настоящее время многие детские микроскопы содержат в себе линзу Барлоу, применение которой позволяет добиться плавного увеличения изображения до 1000 крат и выше. Однако качество изображения при этом существенно страдает, что делает использование этой линзы в таких устройствах достаточно сомнительным.

В профессиональных устройствах для изменения увеличения используют только различные комбинации качественных объективов и окуляров. И уж конечно, в таких приборах никогда не будет использовать линза столько сомнительного качества.

Механическая система микроскопа представляет собой штатив, тубус, револьверную головку, механизмы фокусировки и предметный столик.

Для фокусировки изображения применяются механизмы фокусировки. Макрометрический винт применяют в работе с небольшими увеличениями, а микрометрический используется при высоких увеличениях. Стандартные школьные или детские микроскопы обычно комплектуются лишь макрометрическим винтом грубой фокусировки. Для лабораторных исследований в обязательном порядке понадобится и механизм тонкой фокусировки. Оптические устройства могут иметь раздельные механизмы грубой и точной фокусировки, а также содержать в себе коаксиальные винты микро и макрометрической регулировки фокуса.

Фокусировка прибора осуществляется при помощи перемещения предметного столика или тубуса устройства в вертикальной плоскости.

Предметный столик необходим для расположения на нем объекта. Можно выделить несколько их разновидностей:

• стационарный;
• подвижный;
• координатный.

Более комфортным для работы считается координатный предметный столик, которые позволяет перемещать образец для исследования в горизонтальной плоскости.

Объективы микроскопа располагаются непосредственно на револьверной головке. Ее вращение позволяет выбрать какой-либо из объективов, тем самым меняя увеличение. Профессиональные устройства оснащены как правило съемными объективами, которые вкручиваются в револьверную головку. Дешевые же варианты микроскопов имеют встроенные объективы.

Тубус микроскопа содержит в себе окуляр. В устройствах с тринокулярной или бинокулярной насадкой существует возможность регулировки расстояния между зрачками, а также коррекции диоптрий, что позволяет подстроить микроскоп под индивидуальные особенности каждого наблюдателя. В детских устройствах в тубусе помимо окуляра может находиться также линза Барлоу.

Осветительная система оптического устройства представляет собой диафрагму, конденсор и источник света.

Источник света может быть как внешний, так и встроенный. Стандартный микроскоп обычно включает в себя нижнюю подсветку. В некоторых детских устройствах иногда используют боковую подсветку, но она не несет за собой никакого практического эффекта.

Лучшие материалы месяца

• Коронавирусы: COVID-19
• Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: на сколько эффективны
• Самые распространенные «офисные» болезни
• Убивает ли водка коронавирус
• Как остаться живым на наших дорогах?

Конденсор и диафрагма используется для регулировки освещения микроскопа. Конденсоры могут быть однолинзовыми, двухлинзовыми или трехлинзовыми. При опускании или поднятии конденсора происходит либо рассеивание, либо конденсирование света, который освещает исследуемый образец.

Диафрагма представлена в двух вариантах: ирисовая, с плавным изменением диаметра, и ступенчатая, состоящая из нескольких отверстий разных диаметров. Соответственно увеличивая или уменьшая диаметр светового отверстия можно ограничить или увеличить поток света, льющегося на образец. Некоторые конденсоры оснащаются фильтродержателем, в который могут вставляться различные светофильтры.

Как выглядит болезнь коронавирус: яркие признаки COVID-19 внутри человека

Если внешний вид коронавируса интересует больше вирусологов, то для врачей-инфекционистов гораздо важнее болезнь и то, как ведет себя возбудитель COVID-19 внутри человека. К изученным и наиболее типичным признакам относятся:

• температура чаще в пределах от 37,5 до 39 градусов;
• общая слабость, утомляемость;
• мышечная, суставная и головная боли;
• сухой кашель;
• заложенность носа;
• сухость и першение горла;
• понос;
• ухудшение распознавания запахов и вкусов.

Есть случаи и полностью бессимптомного (скрытого) течения коронавируса COVID-19 или похожего на недомогание при гриппе. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, легкие формы болезни бывают у 80% зараженных. Они заканчиваются выздоровлением и часто не требуют специфического лечения, достаточно приема жаропонижающих 1-3 дня.

У одного из 6 заболевших возникает вирусная пневмония с осложнениями в виде дыхательной недостаточности. Риск перенести тяжелую форму коронавирусной инфекции выше у пожилых, диабетиков, имеющих болезни сердца, опухоли. У них инфекционный процесс спускается с верхних дыхательных путей в легкие, вызывая изменения, видимые на рентгеновских снимках, они похожи на матовое стекло.

Симптомами, типичными для осложненной формы, являются:

• одышка при небольшой двигательной активности;
• приступообразный сухой кашель;
• бледность и посинение кожи (цианоз);
• частое и поверхностное дыхание;
• сдавление в груди;
• сердцебиение в покое.

ТОП-5: LEVENHUK D870T

Цена лабораторного биологического электронного микроскопа модели Levenhuk D870T гораздо выше, чем прибора, занявшего 6 ступень в ТОП – 8, но на это есть веские причины.

LEVENHUK D870T

Он оборудован камерой с большим разрешением — 8 МПикс, которая открывает не просто возможности исследовать объект, но и сохранить поэтапную работу для использования в дальнейшем.

Помимо этого, он оснащен поворотной насадкой тринокулярной, способной вращаться на 360 градусов вокруг оси. Это дает возможность совмещать наблюдение картинок в бинокуляр и вывод изображения с помощью цифровых камер, размещаемых в отдельном тубусе, на большой экран ПК.

Для большей комфортности, трубки окулярные расположены под углом в 30 градусов. Настройка резкости проводится отдельными ручками настройки грубой и точной (с шагом 0,002 мм). Подсветкой он оборудован нижней галогеновой с возможностью подстраивать яркость. Микроскоп электронный достаточно тяжелый, питается от сети, поэтому его место- лаборатории.

Характеристики

• Насадка – поворотный тринокуляр;
• Приближение – 40-2000х;
• Ахроматическая оптика;
• Револьверная головка – 4-гнездовая;
• Объективы — планахроматические (4 шт.) /увеличение 4,10, с подпружиненным объективом 40 и 100х;
• Окуляры – 2 пары (широкопольные);
• Кратность – 40-2000 крат;
• Стол координатный – 155х140 мм;
• Конденсор – светлопольный Аббе (апертура 1,25).

Набор

• Прибор цифровой оптический лабораторный на стойке;
• Объектив/окуляр – 4/2 шт.;
• Светофильтр;
• Фотографический адаптер;
• Камера 8Mpix;
• Диск с драйверами и ПО (Windows на русском);
• Камера;
• Стол с координатным перемещением;
• Конденсор Аббе;
• Галогенная подсветка;
• Фильтр световой – синий, желтый, зеленый;
• Адаптер для камеры;
• Кабель с разъемом USB;
• Диск с программным обеспечением и драйверами;
• Футляр пылезащитный;
• Документация.

Как лихорадка Денге «наоборот»

Кроме того, практически в каждом органе умерших от коронавируса имеются тромбы в крупных и мелких сосудах тела.

Столь обширное формирование сгустков крови по всему телу в свое время ошарашило главу патологоанатомического отделения медцентра Лэнгон при Нью-Йоркском университете доктора Эми Рапкевич.

«Это было драматичное открытие, ведь мы ожидали обнаружить подобное в легких, а увидели это почти в каждом органе, которые обследовали в ходе вскрытия», — сказала она CNN.

Патологоанатом Эми Рапкевич. Кадр видео CNN

Еще более необычным было то, что в сердце, почках, печени и других органах погибших от ковида обнаружились клетки, которых, по идее, там быть не должно. Это мегакариоциты – гигантские клетки костного мозга, которые участвуют непосредственно в свертывании крови, производя тромбоциты.

Обычно эти клетки не распространены вне костей и легких, но ковид неожиданно резко изменил картину.

Рапкевич лично не сталкивалась с этим за всю карьеру. Но в медицинских записях нашла странную параллель с тропической лихорадкой Денге. В ее случае вирус разрушает мегакариоциты, что приводит к неконтролируемому кровотечению в органах. А коронавирус, судя по всему, наоборот, усиливает действие мегакариоцитов, что вызывает смертельно опасное загустение крови.

В конце концов, коронавирусная инфекция может оказаться не чисто респираторным, а сосудистым заболеванием. Появляются все новые исследования в пользу этой версии.

Хромосома

Хромосо́мы – нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена бо́льшая часть наследственной информации и которые предназначены для ее хранения, реализации и передачи.

Хромосомы четко различимы в световом микроскопе только в период митотического или мейотического деления клетки. Геном человека состоит из 23 пар хромосом, которые содержатся в ядре, а также митохондриальной ДНК. 

В ходе выполнения проекта «Геном человека» была определена последовательность ДНК всех хромосом и митохондриальной ДНК. В настоящее время эти данные активно используются по всему миру в биомедицинских исследованиях.

Результат ношения масок

Но все исследования использования масок опираются только на один факт: они должны быть правильно надеты. В дополнение к этому нет никаких массовых мероприятий. Несмотря на то что ученым не удается в полной мере исследовать то, как ковид передается от человека к человеку с масками и без, результаты все же есть. Во многом благодаря экспериментам над животными.

Гонконгские микробиологи поместили две группы хомяков в соседние клетки. Одна группа была заражена. В результате две трети хомяков заразились вирусом. Однако между ними было одно существенное различие. Те животные, которые не были разделены с больными масками, имели более тяжелые последствия, чем заразившиеся за масочными перегородками.

Результаты, которые благодаря этому эксперименту получили ученые, помогли точно определить, что маска все-таки защищает человека, даже если не от заражения, то точно от тяжелых последствий, которые могут быть спровоцированы вирусом.

Лейкоциты преследуют бактерии

Лейкоциты в переводе с греческого означают белые клетки крови. Также эти клетки крови называют белыми кровяными тельцами. Эти клетки захватывают попавшие в организм бактерии и обезвреживают их. Именно поэтому главная роль лейкоцитов в том, чтобы защитить наш организм от заболеваний.

Лейкоциты по своему строению напоминают белые или бесцветные шарики. Каждый «шарик» – это одна клетка. В 1 мл крови их примерно 5000-8000 шт., и это число может варьироваться в зависимости от того, сыт человек или голоден, работает ли он физически или отдыхает, болен – здоров. На количество лейкоцитов влияет даже время суток. Красные и белые кровяные тельца вырабатываются в красном веществе костного мозга, лимфатических узлах и селезенке.

Почему ученым важно видеть, как выглядит вирус?

По мнению Майкла Переса, это связано с тем, что, когда люди изучают новые вещи, визуализация помогает им лучше анализировать и впоследствии делать выводы. Это все равно что пытаться описать цвет в словах – сделать это практически невозможно. Цветные изображения помогают ученому описать процедуру, процесс или организм таким образом, к которому невозможно было бы прийти с помощью одних только слов.

 «Раскрашенные» иллюстрации позволяют ученым продвигаться вперед в научной области – визуальное представление может послужить основой для последующих исследований, тестов на антитела и других экспериментов.  

«Я думаю, легко искать фотографии и принимать как должное, что для всего в этом мире есть изображение

Но важно также уметь признавать, что это не реальность. Это визуализация», – подчеркнул Перес

Изображение штамма SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19, предоставленное Национальным институтом здравоохранения США в феврале 2020 года / AP Images

Цветное изображение вируса Эболы, полученное с помощью цветного трансмиссионного электронного микроскопа Центрами по контролю и профилактике заболеваний США / Frederick Murphy / AP

Legionella pneumophila, палочковидная бактерия – возбудитель болезни легионеров (легионеллеза) / Universal Images Group / Getty

Изображение метициллин-резистентного золотистого стафилококка, также известного как CA-MRSA, полученное с помощью цветного сканирующего электронного микроскопа / Universal Images Group / Getty

Изображение с ПЭМ вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), предоставленное Центрами по контролю и профилактике заболеваний США. Конусообразные сердечники разделены в различных направлениях.

Бактерии пневмококка (Streptococcus pneumoniae), выращенные на культуре крови. Вызывают пневмококковый менингит / Center for Disease Control / Getty Images

На этом снимке, предоставленном Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний США, – электронно-микроскопическое изображение бактерий стрептококка группы А (оранжевый цвет) во время фагоцитарного взаимодействия с нейтрофилами человека (синий цвет). Та же бактерия, что вызывает воспаление горла, иногда служит причиной воспалений кровеносной системы или гнойных инфекций / AP Images

Обложка: 1Gai.Ru / CDC

КТ, МРТ или рентген – что лучше

При воспалении легких любого происхождения – вирусного, бактериального, грибкового – именно КТ является лучшим методом, «золотым стандартом» диагностики. МРТ отлично выявляет различные новообразования – опухоли, кисты, липомы, то есть она лучше «видит» мягкую, безвоздушную структуру, а не воспаление и уплотнения, характерные для Ковида. Кроме того, МРТ хуже показывает рисунок в легких.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) может назначаться беременным женщинам, детям при необходимости многократного обследования. Она абсолютно безопасна, но для процедуры требуется в 4-5 раз больше времени по сравнению с КТ.

Если говорить о рентгене, то он значительно уступает КТ по информативности. На снимках не видны очаги в так называемых «скрытых» областях – например, за трахеей. Достоверность рентгенографии составляет около 80%, томографии – больше 94%.

Рентген может проводиться пациентам, которые находятся в критическом, тяжелом состоянии и проходят лечение в реанимации. В этом случае процедуру делают посредством портативного рентген-аппарата.

На компьютерной томограмме будут видны даже начальные признаки пневмонии, когда симптомов еще нет. Именно на доклинической, бессимптомной стадии заболевание намного проще лечить. Диагностировать Covid-19 точнее, чем с помощью КТ, в настоящее время невозможно.

В реанимации могут использоваться компактные рентген-установки

Специфическим признаком коронавирусной пневмонии является локализация. Воспалительные очаги расположены на периферии, в районе мелких ответвлений и альвеол, они не связаны с главными бронхами. Поэтому во время осмотра и прослушивания фонендоскопом можно не заметить изменений и зафиксировать лишь легкое ослабление дыхания.

Из-за того, что коронавирус прогрессирует очень быстро, при наличии характерных признаков на КТ сразу предполагается Sars-CoV-2. Пациенту незамедлительно назначаются противовирусные препараты даже при отсутствии результатов ПЦР-теста.