Новиков Д.К. (и др.). Медицинская микробиология

Подождите немного. Документ загружается.

конкурентов. К таким веществам относятся антибиотики, бактерио-

цины (Соl-фактор, киллер-плазмида у дрожжей), органические и жир-

ные кислоты и т.д.

6.3. Микрофлора почвы

Микрофлора почвы характеризуется разнообразием микроорга-

низмов, которые принимают участие в процессах самоочищения поч-

вы, круговорота в природе азота, углерода, серы, железа и других

элементов. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники (симбиоз

грибов с цианобактериями) и простейшие. Количество микробов в 1 г

почвы измеряется сотнями, тысячами и миллионами клеток.

На поверхности микроорганизмов относительно мало, так как

губительно действуют ультрафиолетовые лучи и высушивание.

Наибольшее число микроорганизмов содержится в верхнем слое

толщиной до 10 см. По мере углубления в почву количество микроор-

ганизмов уменьшается и на глубине 4-5 м они практически отсут-

ствуют. Наиболее богат микробами слой на глубине 5-15 см.

Состав микрофлоры почвы меняется в зависимости от типа и со-

стояния почвы, состава растительности, температуры, влажности.

Большинство микроорганизмов почвы способны развиваться при

нейтральном рН, высокой относительной влажности, при температуре

от 25 до 45 С.

В почве живут бактерии, способные усваивать молекулярный

азот (азотфиксирующие), нитрифицирующие бактерии (Nitrosomonas

и Nitrobacter), способные окислять аммиак до азотной кислоты, обра-

зуя нитриты; бактерии-аммонификаторы, которые вызывают гниение

остатков растений, трупов животных, разложение мочевины; бакте-

рии, расщепляющие клетчатку, вызывающие различные виды броже-

ний (молочнокислое, маслянокислое, уксуснокислое и др.). Кишечная

палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии

могут попадать в почву с фекалиями, но в почве отсутствуют условия

для их размножения, и они постепенно отмирают. Обнаружение ки-

шечной палочки и протея в значительных количествах является пока-

зателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных и свиде-

тельствует о санитарно-эпидемиологическом неблагополучии.

Патогенные палочки (возбудитель сибирской язвы, ботулизма,

столбняка, газовой гангрены) способны длительно сохраняться в поч-

ве (споры Bacillus anthracis сохраняются более 15 лет). Поэтому почва

играет основную роль в эпидемиологии столбняка, газовой гангрены

(особенно в военных условиях), ботулизма.

Почва играет значительную роль в распространении лептоспиро-

зов, бруцеллеза, пищевых токсикоинфекций, энтеровирусных инфек-

ций.

Для возбудителей актиномикоза, глубоких микозов, микотокси-

козов почва является естественной средой обитания.

6.4. Микрофлора воды

Вода является естественной средой обитания микроорганизмов,

она отражает микробный пейзаж почвы, так как микроорганизмы по-

падают в воду с частичками почвы. В воде формируются биоценозы с

преобладанием микроорганизмов, которые адаптировались к опреде-

ленным условиям. В 1 мл воды количество микробов может превы-

шать несколько миллионов.

Количественный и качественный состав микробиоценозов зави-

сит от физико-химического состояния, температуры, рН, от концен-

трации минеральных и органических веществ, кислорода, углекислого

газа, скорости движения воды, от массивности поступления ливневых

и сточных вод.

С экологической точки зрения всю микрофлору водоемов разде-

ляют на две группы: автохтонную (или водную) и аллохтонную, по-

падающую извне. Автохтонная флора – это микроорганизмы, живу-

щие и размножающиеся в воде. К ним относятся аэробные кокки:

микрококки, сарцины; бактерии рода Proteus, рода Pseudomonas;

представители рода Leptospira. Анаэробных бактерий в чистых неза-

грязненных водоемах мало. Микроорганизмы воды играют важную

роль в круговороте веществ в природе. Они выполняют роль мусор-

щиков, расщепляют клетчатку, органические отходы. Вместе с за-

грязненными ливневыми, талыми и сточными водами в озера и реки

попадают представители нормальной микрофлоры человека и живот-

ных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки,

клостридии) и возбудители кишечных инфекций – брюшного тифа,

паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных ин-

фекций и др., поэтому вода является фактором передачи многих ин-

фекционных заболеваний. Некоторые возбудители могут даже раз-

множаться в воде (холерный вибрион, легионеллы).

Вода артезианских скважин практически не содержит микроор-

ганизмов. Микрофлора воды океанов и морей содержит различные

микроорганизмы, например, галофильные вибрионы, поражающие

моллюски и некоторые виды рыб, при употреблении которых в пищу

развивается пищевая токсикоинфекция.

По степени микробного заражения воды различают три зоны: по-

лисапробная зона – сильно загрязненная вода, бедная кислородом, бо-

гатая органическими веществами, в 1 мл ее содержание бактерий до-

стигает 1 млн; мезосапробная зона – умеренно загрязненная вода, в

ней происходит минерализация органических веществ с активными

процессами нитрификации и окисления; олигосапробная зона чистой

воды, в ней количество микроорганизмов в 1 мл воды составляет де-

сятки и сотни, E.coli встречается в количестве нескольких клеток в 1 л

воды.

6.5. Микрофлора воздуха

Микрофлору воздуха можно условно разделить на постоянную,

часто встречающуюся, и переменную, представители которой, попадая

в воздух из свойственных им мест обитания, недолго сохраняют жиз-

неспособность. Постоянно в воздухе обнаруживаются пигментообра-

зующие кокки, палочки, дрожжи, грибы, актиномицеты, спороносные

бациллы и клостридии и др., т.е. микроорганизмы, устойчивые к све-

ту, высыханию. В воздухе крупных городов количество микроорга-

низмов больше, чем в сельской местности. Над лесами, морями воз-

дух содержит мало микробов (в 1 м

– единицы микробных клеток).

Дождь и снег способствуют очищению воздуха от микробов.

В воздухе закрытых помещений микробов значительно больше,

чем в открытых воздушных бассейнах, особенно зимой, при недоста-

точном проветривании. Состав микрофлоры и количество микроорга-

низмов, обнаруживаемых в 1 м

воздуха (микробное число воздуха),

зависят от санитарно-гигиенического режима, числа находящихся в

помещении людей, состояния их здоровья и других условий.

При чихании, кашле, разговоре в воздух выбрасывается множе-

ство капелек жидкости, внутри которых содержатся микроорганизмы.

Мелкие капельки образуют стойкие аэрозоли и могут часами удержи-

ваться в воздухе во взвешенном состоянии. Заражение бактериями в

этом случае происходит воздушно-капельным путем, так передаются

грипп, корь, коклюш, легочная форма чумы и др.

При заражении «пылевым» путем микроорганизмы находятся в

выделениях больных (мокроте, слизи) и окружены белковым субстра-

том, поэтому они более устойчивы к высыханию. Когда такие капли

высыхают, они превращаются в бактериальную пыль, которая имеет

диаметр от 1 до 100 мкм. У частиц диаметром более 100 мкм сила тя-

жести превышает сопротивление воздуха, и они быстро оседают. Пы-

левой способ играет важную роль в эпидемиологии туберкулеза, диф-

терии, туляремии и др.

6.6 Нормальная микрофлора организма человека

Организм человека заселен более чем 500 видами микроорганиз-

мов.

Нормальная микрофлора организма человека представляет сово-

купность сложившихся в результате длительной эволюции биоцено-

зов всех биотопов (органов, систем, участков тела человека).

На теле человека обитают как временно, так и постоянно, раз-

личные микробы, поступающие из внешней среды. В целом количе-

ственный и качественный состав нормальной микрофлоры постоян-

ный и представлен кишечной палочкой, протеем, кокками, бифидо-

бактериями, бактероидами, молочнокислыми бактериями. Случайные

(факультативные, транзиторные) микроорганизмы погибают, а по-

стоянные (резидентные) заселяют весь организм. Если баланс между

ними не нарушен, то нормальная флора не приносит вреда. Ребенок

развивается в полости матки в стерильных условиях и рождается сте-

рильным. Но уже с первых минут после рождения он вступает в кон-

такт с микрофлорой окружающей среды. Обмен микрофлорой проис-

ходит при контакте друг с другом (в детских коллективах, школах,

больницах). Нормальная микрофлора становится устойчивой, сходной

с микрофлорой взрослого, к концу 3 месяца жизни. Количество мик-

робов у взрослого человека составляет около 10

особей, причем

преобладают облигатные анаэробы.

Микрофлора кожи имеет большое значение в распространении в

воздухе. Место обитания микробов – роговой слой кожи, протоки

сальных желез, волосяные фолликулы.

Кожу колонизируют: пропионибактерии, коринеформные бакте-

рии; Staphylococcus epidermidis, S. saprophyticus; стрептококки;

дрожжи, грибы рода Candida; микрококки.

На 1 см

кожи приходится менее 80000 микробов. В норме это

количество не увеличивается в результате действия бактерицидных

стерилизующих факторов кожи ( -глобулина, IgA, IgG, трансферрина,

лизоцима). Снижение бактерицидности кожи свидетельствует о пато-

логии в организме. Это отмечается у онкологических больных, боль-

ных, подвергнутых радиоактивному облучению, долго лечившихся

глюкокортикоидными гормонами, антибиотиками, цитостатиками.

Сдвиг микрофлоры кожи в сторону увеличения грамотрицательных

бактерий служит указанием на нарушение ее нормального состава.

Микрофлора слизистых оболочек дыхательных путей и ротовой

полости. Среди постоянной микрофлоры встречаются:

1. Различные виды стрептококков: Streptococcus mutans,

Streptococcus mitis, Streptococcus sanguis, Streptococcus

salivarius.

Они отличаются по способности ферментировать углеводы и об-

разовывать Н

. При сдвиге рН в кислую сторону происходит де-

кальцинация зубной эмали. Стрептококки синтезируют из сахарозы

полисахариды, при нарушении этого процесса образуются зубные

бляшки.

2. Род Peptococcus – грамположительные кокки, анаэробы. Они

активно разлагают пептон и аминокислоты, помогают самоочищению

полости рта.

3. Род Veillonella – грамотрицательные кокки, диплококки бо-

бовидной формы, строгие анаэробы. Они не разлагают моно- и диса-

хариды, но хорошо разлагают лактат, пируват, ацетат до СО

и Н

О.

Эти вещества подавляют рост других микробов, способствуют повы-

шению рН среды, что имеет значение в защите против кариеса.

4. Род Bacteroides – грамотрицательные неспорообразующие

палочки, строгие анаэробы, они имеют неприятный, резкий, гнилост-

ный запах, обладают слабой сахаролитической активностью. Количе-

ство этих бактерий увеличивается при наличии кариесных зубов.

5. Род Lactobacillus – грамположительные палочки. Они разла-

гают углеводы с образованием большого количества молочной кисло-

ты, сохраняя жизнеспособность при низких значениях рН. Наиболее

частый представитель – L. casei – присутствует в слюне. Эти бактерии

препятствуют адгезии дрожжей, что приводит к снижению витами-

нов, нужных для микробов, и задержке их роста.

6. Род Fusobacterium – грамотрицательные веретенообразные

палочки, образуют из пептона или глюкозы молочную кислоту, помо-

гают самоочищению полости рта.

7. Род Leptotrichia – грамположительные длинные нитевидные

палочки. Они не образуют индол и сероводород, ферментируют глю-

козу с образованием большего количества молочной кислоты и при-

водят к снижению рН до 4,5. Помогают самоочищению полости рта,

препятствуют адгезии других микробов.

8. Род Actinomyces – обычно грамположительные (A. israelii).

Принимают активное участие в образовании зубных камней и кариесе

зубов.

9. Непатогенные бактерии рода Corynebacterium снижают окис-

лительно-восстановительный потенциал, что способствует росту

анаэробов.

10. Различные виды трепонем – Treponema macrodentium, Т. orale

и др. – отличаются друг от друга по образованию молочной, уксусной

и других органических кислот.

11. Borrelia buccalis – крупные спирохеты, встречаются в ассоци-

ации с фузобактериями.

12. Mycoplasma orale, Mycoplasma salivarius – грамотрицатель-

ные бактерии. Их нужно дифференцировать по биохимическим при-

знакам от патогенных представителей.

Слизистая оболочка гортани, альвеол, трахеи и бронхов в норме

стерильны.

Желудок. В кислой среде обитают ацидофильные палочки,

Sarcina ventriculi, дрожжи. При щелочной реакции появляются стафи-

лококки, стрептококки, энтерококки, грибы. При язвенной болезни

желудка и 12-ти-перстной кишки, гастритах обнаруживают

Helicobacter pylori.

Микрофлора тонкого кишечника. Обитают лактобатерии (отли-

чаются по адгезивным свойствам от тех, что обитают в полости рта и

желудке), бифидобактерии, энтерококки. Количество их - 10

на 1 мл

содержимого.

Микрофлора толстого кишечника разнообразна и велика, состав-

ляет 10

на 1 мл. Численно превалируют анаэробы (95%). Это бифи-

добактерии, бактероиды, лактобактерии, вейлонеллы, клостридии,

пептококки. Анаэробы и факультативные анаэробы (их 1-4%) пред-

ставлены энтеробактериями, стафилококками, стептококками, энте-

рококками.

В микрофлоре ЖКТ различают мукозную микрофлору и про-

светную.

Мукозная микрофлора представлена бифидобактериями и лакто-

бактериями. Она тесно связана со слизистой оболочкой из-за выра-

женной адгезии этих микробов, составляющих колонизационную ре-

зистентность толстого кишечника, которая препятствует пенетрации

слизистой оболочки патогенными и условно-патогенными микроба-

ми, конкурируя с ними за рецепторы эпителиальных клеток.

Особенности обитания микроорганизмов в толстом кишечнике

состоит в том, что это орган не секреторный, а экскреторный, в нем

отсутствует лизоцим, лимфоидная ткань представлена менее мощно, в

то же время имеются благоприятные для микроорганизмов рН и тем-

пература.

Просветная микрофлора – это не только мукозная микрофлора,

но и E. coli, энтерококки, бактероиды и другие.

С целью предотвращения инфекционных осложнений при пони-

женной сопротивляемости организма и повышенном риске развития

аутоинфекции – при обширных травмах, ожогах, иммунодепресивной

терапии, трансплантации органов – осуществляют селективную де-

контаминацию – избирательное удаление из кишечника аэробных

бактерий и грибов путем назначения ванкомицина, гентамицина и ни-

статина.

Микрофлора толстого кишечника играет важную роль в жизне-

деятельности организма человека.

1. Является антагонистом гнилостной микрофлоры, т. к.

продуцирует молочную, уксусную кислоты, антибиотики, бактерио-

цины.

2. Регулирует водно-солевой обмен, газовый состав кишеч-

ника, участвует в обмене белков, углеводов, жирных кислот, холесте-

рина, нуклеиновых кислот.

3. Участвуют в синтезе витаминов групп В, К, Е, пантотено-

вой, фолиевой кислот, способствуют всасыванию витамина Д, железа.

4. Принимает участие в физиологическом воспалении сли-

зистой оболочки и смене эпителия, в переваривании и детоксикации

экзогенных субстратов и метаболитов.

5. Выполняет антимутагенную роль, разрушая канцероген-

ные вещества в кишечнике.

6. Участвует в пристеночном пищеварении. Она колонизи-

рует слизистую оболочку в виде микроколоний, образуя биологиче-

скую пленку, которая состоит из микробных тел и экзополисахарид-

ного матрикса. Экзополисахариды защищают микробные клетки от

физических, химических, биологических воздействий.

7. Способствует формированию и развитию иммунной си-

стемы. В кишечнике содержится около 1,5 кг микроорганизмов, анти-

гены которых стимулируют развитие лимфоидной ткани. Стимулято-

ром иммуногенеза является мурамилпептид, который образуется из

микрофлоры под действием лизоцима и других литических фермен-

тов.

Микрофлора мочеполовой системы. Почки, мочеточники, моче-

вой пузырь в норме стерильны. В нижней части уретры встречаются

неспорообразующие анаэробы родов Peptococcus, Bacteroides. На

наружных половых органах обитает Mycobacterium smegmatis, мор-

фологически сходная с возбудителем туберкулеза, и сапрофитические

трепонемы, по морфологии сходные с возбудителем сифилиса. Кроме

того, встречаются стафилококки и микоплазмы.

Микрофлора влагалища у девочек после рождения состоит из

молочнокислых бактерий, а затем появляются энтерококки, стрепто-

кокки, стафилококки. С наступлением половой зрелости появляются

бактерии рода Lactobacillus (палочки Додерлейна). Различают 4 кате-

гории чистоты влагалища: I – преобладают палочки Додерлейна, рН

кислый, других микроорганизмов нет; II и III – рН кислый или сла-

бощелочной, палочек Додерлейна мало, обнаруживаются кокки, име-

ет место лейкоцитоз; IV – рН щелочной, единичные палочки Додер-

лейна, много стафилококков, стрептококков, энтерококков, бактерои-

дов, лейкоцитоз выражен.

Беременность оказывает благоприятное влияние на состояние

микрофлоры влагалища. Часто бывшая до нее III категория переходит

в I. Гормональная перестройка благоприятствует развитию молочно-

кислой флоры. Прерывание беременности влечет за собой изменение

микрофлоры влагалища в неблагоприятную сторону. После абортов

отмечается воспалительный процесс, вызванный эндогенной инфек-

цией.

Методы изучения нормальной микрофлоры: бактериоскопиче-

ский; бактериологический.

Бактериоскопический имеет значение для биотопов, в которых

обитает большое количество видов микроорганизмов (полость рта,

кишечник, вагина). Метод позволяет получить информацию о составе

микрофлоры; преобладании грамположительных или грамотрица-

тельных бактерий; выявить микробы, которые не удается культивиро-

вать на питательных средах.

Бактериологический метод выполняется с учетом бактериоско-

пии для биотопов с широким спектром микроорганизмов и позволяет

получить информацию о количественном и качественном составе

микрофлоры для чего необходимо использовать большой набор сред

и применять разнообразные условия для культивирования.

Материал для исследований получают:

- забором естественных экскретов (слюна, моча и т.д.);

- методом реплик;

- методом смывов увлажненным тампоном;

- аспирационным методом (из гингивальных карманов, из

верхних и средних отделов дыхательных путей);

- введением зондов в кишечник.

6.7 Дисбактериоз

Дисбактериоз – это количественные и качественные изменения в

составе нормальной микрофлоры, которые характеризуются умень-

шением или исчезновением нормальных обитателей и появлением

конкурентных патогенных микроорганизмов (патогенных кокков, па-

тогенных энтеробактерий, грибов, протея, кандид).

Дисбактериоз может наступить под действием антибиотиков, ан-

тисептиков, хронических инфекционных заболеваний, радиоактивно-

го облучения, лечения гормонами, иммунодепрессантами, после

нахождения в экстремальных ситуациях (в космосе, подводных лод-

ках), после стрессовых воздействий. При дисбактериозе нарушаются

функции, присущие нормальной микрофлоре (т. е. антагонистическая,

ферментативная и др.), в результате ухудшается колонизационная ре-

зистентность. Аномально размножившиеся организмы продуцируют

токсические продукты метаболизма – индол, скатол, аммиак, серово-

дород. Это приводит к преобладанию гнилостных, бродильных про-

цессов, возникают диарея, метеоризм, нарушается пристеночное пи-

щеварение, появляются аллергические реакции, снижается сопротив-

ляемость организма, стерильные полости заселяют микроорганизмы,

создаются хорошие условия для развития и роста гриба Candida, воз-

никает местный и генерализованный кандидомикоз.

В принципы лечения и профилактики дисбактериоза включают

отмену препаратов, вызывающих дисбактериоз; назначение витами-

нов, стимуляторов иммуногенеза, противоаллергических средств,

ферментов, проводят назначение эубиотиков – бактерийных препара-

тов из живых бактерий симбиотической микрофлоры кишечника (би-

фидобактерии, молочнокислые бактерии, кишечная палочка).

Колибактерин – содержит живые кишечные палочки штамма М-

17, антагонистически активные из-за колицинов в отношении шигелл,

энтеропатогенных кишечных палочек (ЭПКП), сальмонелл. Колибак-

терин применяют при нарушении аэробной микрофлоры кишечника,

но при условии, если отсутствуют гемолитические формы этих бакте-

рий.

Бифидумбактерин – содержит живые бифидобактерии. При их

применении создается кислая реакция в кишечнике, улучшается вса-

сывание солей кальция, железа, витамина D. Бифидобактерин показан

при отсутствии или уменьшении количественного содержания бифи-

добактерий. Назначают при нарушении аэробной и анаэробной мик-

рофлоры.

Бификол – сочетает в себе оба препарата (колибактерин и бифи-

думбактерин).

В состав лактобактерина входят L. fermentum и L. plantarum. Ока-

зывают антагонистическое действие на энтеропатогенные кишечные

палочки, гемолитические стафилококки. Назначают при снижении

количества лактобактерий.

Фимелан – изготовлен из высокоадгезивных штаммов лактобак-

терий, назначают женщинам в последнем триместре беременности с

целью коррекции вагинальной микрофлоры.

Бактисубтил (флонивин) – содержит Bacillus subtilis, обладает

противомикробными и ферментативными свойствами, тормозит рост

патогенных микробов, вызывает деградацию токсинов, подавляет

гнилостные процессы, т. к. препарат имеет активные ферментативные

системы, с помощью которых разлагает белки, жиры, углеводы и др.

органические вещества.

Эубиотики не рекомендуется назначать при обнаружении в фека-

лиях грибов Candida, так как они могут спровоцировать усиленную

пролиферацию этих микроорганизмов.

Бактерийные препараты назначают через 5 дней после антибио-

тикотерапии для восстановления нормальной микрофлоры. Суще-

100

ствует ряд принципов комбинированной коррекции микроэкологиче-

ского дисбаланса кишечника: коррекция моторно-секреторной функ-

ции желудочно-кишечного тракта (ферментотерапия, витаминотера-

пия, антидиарейные средства, средства, стимулирующие регенера-

цию); энтеросорбция (смекта и др.); селективная деконтаминация па-

тогенной и условно-патогенной микрофлоры кишечника (бакте-

риофаги, фитонциды); коррекция нормальной микрофлоры кишечни-

ка с помощью эубиотиков.

Диагноз дисбактериоза устанавливают на основании многократ-

ного бактериологического исследования количественного и каче-

ственного состава микроорганизмов. Эти результаты сопоставляют с

нормой при обязательном учете возраста.

Предложен новый биохимический экспресс-метод диагностики

дисбактериоза, который основан на электрофоретическом исследова-

нии фекалий, позволяющий выявить низкомолекулярные продукты

микробного происхождения. Выявление в пробах фекалий фруктозо-

лизина свидетельствует о снижении колонизационной резистентности

пищеварительного тракта – это ранний признак дисбактериоза. При

тяжелой форме дисбактериоза отмечаются глубокие нарушения мик-

робного биоценоза.

Для изучения нормальной микрофлоры создана гнотобиология –

наука о безмикробных или заселенных каким-либо определенным ви-

дом микроба животных. В стерильных боксах животных искусствен-

но родоразрешают путем кесарева сечения, затем выращивают в сте-

рильных условиях, обеспечивают стерильным воздухом, питанием и

т. д. Оказалось, что у таких животных наблюдаются расширение сле-

пой кишки; гипертрофия надпочечников; лейкопения; уменьшение

усвоения железа; угнетение иммуногенеза; авитаминоз.

Если гнотобионту ввести E. coli, бифидобактерии или других

нормальных обитателей, то постепенно вышеперечисленные призна-

ки исчезают. Гнотобионтов используют для изучения вопросов эколо-

гии, апробации препаратов для лечения дисбактериоза, новых лекар-

ственных веществ, для изучения метаболизма.

6.8 Действие физических и химических факторов окружаю-

щей среды на микроорганизмы

Каждый вид микробов имеет свои температурные зоны жизни:

оптимальную, максимальную и минимальную. В оптимальной зоне

микробная популяция размножается с заданной геномом скоростью.

В зонах подавления рост клеток происходит со сниженной скоростью.

В зависимости от температурных зон выделяют психрофильные, ме-

зофильные и термофильные микроорганизмы.