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

Подождите немного. Документ загружается.

101

Психрофильные микроорганизмы – группа микробов, нижняя

граница роста которых находится около 0 С. Существуют факульта-

тивные и облигатные психрофильные микробы. Факультативные пси-

хрофильные микробы могут размножаться при +30 С. К ним относят-

ся иерсинии, псевдомонады, клебсиеллы пневмонии. У облигатных

психрофильных микробов верхняя граница роста соответствует 20 С,

оптимальная зона 10-15 С. Они обитают в арктических и антарктиче-

ских водах, ледяных пещерах, почвах вечной мерзлоты. Для психро-

фильных микробов характерны длительный период генерации, малая

плотность популяции и медленно протекающие процессы биосинтеза.

Мезофильные микроорганизмы – группа микробов, температур-

ные границы роста которых находятся в пределах 20-45 С (оптималь-

ная температура 35-37 С). Обитают в организме теплокровных жи-

вотных, в почве, воде, могут переживать в воздухе.

Термофильные микроорганизмы обитают при оптимальной тем-

пературе роста в диапазоне 45-93 С. Предельные температуры роста

простейших находятся в границах 56 С, водорослей - 60 С, грибов -

60-62 С, фотобактерий - 70-72 С, хемолитотрофов – выше 90 С. Об-

лигатные термофильные микробы обитают в фумаролах, кипящих и

горячих источниках, промышленных и бытовых водах, самовозгора-

ющихся материалах, конденсатах паровых труб.

Высушивание приводит к обезвоживанию микробной клетки и

нарушению окислительно-восстановительных процессов. Наиболее

чувствительны к обезвоживанию возбудители сифилиса, менингита,

дизентерии, холеры и другие. Однако высушивание почти не действу-

ет на спорообразующие бактерии. Так, возбудители ботулизма и воз-

будители столбняка могут сохранять жизнеспособность в почве не-

сколько лет.

Лиофилизация и высушивание под вакуумом при низкой темпе-

ратуре и последующее хранение в безвоздушной среде обеспечивает

жизнеспособность на длительное время и используется для сохране-

ния иммунобиологических препаратов и культур микроорганизмов.

Лучистая энергия. Ультрафиолетовые лучи, инфракрасные,

гамма-лучи и солнечный свет воздействуют на микроорганизмы фо-

тонами. Чем выше энергия фотонов, тем сильнее биологический эф-

фект. Так, инфракрасные лучи, соприкасаясь с микроорганизмами,

выделяют тепловую энергию, при этом лучистая энергия переходит в

тепловую. Рентгеновские и гамма-лучи в больших дозах 280-440

Дж/кг вызывают ионизацию органических веществ, появление сво-

бодных радикалов, которые приводят к разрушению ядерного веще-

ства и клеточной ДНК. Малые дозы стимулируют рост микробов.

Микроорганизмы более устойчивы к радиоактивному излучению, чем

102

высшие организмы. Их обнаруживают в воде атомных реакторов, за-

лежах урановых руд (тионовые бактерии).

Ультрафиолетовые лучи распространяются в пространстве в виде

электромагнитных волн длиной от 10 до 400 нм. Выделяют дальние

(110-200 нм) УФ-лучи и ближние – 200-400 нм. В ближних УФ-лучах

различают длинноволновую часть спектра (300-400 нм) и коротко-

волновую – 200-300 нм. Микробицидное действие характерно для ко-

ротковолновых УФ-лучей, особенно с длиной 250-270 нм. Механизм

их действия связан с поглощением излучения молекулами ДНК, в ре-

зультате чего образуются тиминовые, тимин-цитозиновые и цитози-

новые димеры. Такие повреждения ДНК востанавливаются механиз-

мами темновой репарации и фотореактивации. При действии высоких

доз УФ-лучей происходит необратимая цепная реакция окисления

липидов и белков. Высокочувствительны к УФ-излучению большин-

ство вегетативных форм бактерий, наименьшей чувствительностью

обладают возбудители туберкулеза, стафилококки.

Нескольким меньшим микробицидным действием обладает уль-

тразвук. Практическое применение нашли ультразвуковые волны с

частотой колебаний более 20000 Гц для консервации продуктов. Ме-

ханизм бактерицидного действия ультразвука заключается в том, что

в цитоплазме бактерий образуется кавитационная полость, которая

заполняется парами жидкости, в пузырьке возникает давление до

10000 атм, что приводит к дезинтеграции цитоплазматических струк-

тур.

6.9. Микробиологические основы дезинфекции, асептики,

антисептики. Противомикробные мероприятия

К противомикробным мероприятиям, оказывающим прямое по-

вреждающее действие на микробы, относят стерилизацию, дезинфек-

цию, антисептику и химиотерапию.

Стерилизация – совокупность физических и химических спосо-

бов полного освобождения объектов внешней среды от вегетативных

и покоящихся (споровых) форм патогенных, условно-патогенных и

непатогенных микроорганизмов.

Цель стерилизации: предупреждение заноса микроорганизмов в

организм человека при медицинских вмешательствах; создание и

поддержание асептической и безмикробной (гнотобиотической) сре-

ды; исключение микробного обсеменения питательных сред, культур

клеток, реагентов при микробиологических исследованиях; преду-

преждение микробиологической биодеградации (разрушения) лекар-

ственных, диагностических, продовольственных и других материалов.

103

Стерилизации подвергают медицинский инструментарий и аппа-

ратуру, лекарственные и диагностические препараты, перевязочный и

шовный материал, белье, предметы ухода за больными, питательные

среды, лабораторную посуду.

Процесс стерилизации объектов состоит из следующих этапов:

дезинфекция; очистка; сборка, группировка и размещение в стерили-

заторе; собственно стерилизация; сушка; контроль за стерилизацией;

хранение стерилизованных материалов.

Самый надежный способ стерилизации – автоклавирование.

Стерилизующее действие автоклава обусловлено контактом насы-

щенного пара под давлением с более холодными объектами, что при-

водит к конденсации пара в воду и сопровождается выделением теп-

ла, повышающего температуру стерилизуемого объекта. Но обезво-

живания при этом не происходит.

В зависимости от стерилизуемых материалов температура насы-

щенного пара устанавливается от 110 до 138 С, давление от 0,4 до

2,5 атмосфер, экспозиция от 30 до 60 минут. Простые питательные

среды, физиологический раствор, дистиллированную воду, текстиль-

ные изделия в свертках стерилизуют при режиме 1 атмосфера (121 С)

15-30 минут. Чувствительные к температуре материалы стерилизуют

при более низком давлении (0,4-0,5 атм.).

Сухой жар в 170 С и экспозиции в 60 минут высокоэффективен

как стерилизующий агент, но обладает разрушающим действием на

объект. Этим способом стерилизуют предметы, плохо проницаемые

для пара и не изменяющие свойств под действием высокой темпера-

туры (стекло, смазки, гидрофобные вещества). При температуре 180

происходит возгонка жирных кислот и смолистых веществ из ваты и

обугливание бумаги, поэтому более 180

температуру повышать нель-

зя.

Термолабильные материалы (главным образом жидкие) стерили-

зуют 3-4 кратным (дробным) прогреванием текучим паром при 100 С

по 1 часу с перерывом 1 сутки, в течение которых материал находится

в термостате (37 С) для прорастания спор.

Дробная стерилизация (тиндализация) при 56-70

С по 1 часу в

течение 5 дней используется для сред или лекарственных форм с бел-

ками, витаминами. При невозможности температурной стерилизации

используют фильтрование через антибактериальные фильтры. Для

стерилизации воздуха в операционных, боксах и т.д. используют УФ-

лучи.

Крупногабаритные изделия, предметы из термолабильных разно-

родных материалов стерилизуют в герметических контейнерах пара-

ми формальдегида или этиленоксида, а также растворами формалини-

зопропана при экспозиции 6-24часа (химическая стерилизация).

104

В заводских условиях медицинские изделия (в основном однора-

зовые) часто стерилизуют -лучами 0,2-4,5 Мрад (лучевая стерилиза-

ция). Необходимо отметить, что микробицидные дозы -излучения

очень высоки, что приводит к быстрому разрушению объекта и требу-

ет создания сложных систем защиты персонала от радиации. Эффек-

тивность стерилизации проверяют бактериологическим посевом.

Кипячение является наиболее простым и легкодоступным мето-

дом стерилизации, пригодным для устранения вегетативной формы

микробов. Для уничтожения спроносной микрофлоры оно не пригод-

но.

Стерилизация прокаливанием. Бактериологические петли, сде-

ланные из платиновой или нихромной проволоки, стерилизуют в пла-

мени спиртовой или газовой горелки. Такой способ получил название

прокаливания или фламбирования.

Дезинфекция – это комплекс мероприятий, направленных на

уничтожение определенного вида патогенного или условно-

патогенного микроорганизма в объектах внешней среды с помощью

химических антисептиков, физических, биологических воздействий.

Химические антисептики (дезинфицирующие вещества) приме-

няют в определенной концентрации с таким расчетом, чтобы они дей-

ствовали на определенный вид микроба за определенное время.

Основная цель дезинфекции – прервать звенья эпидемиологиче-

ской цепи, то есть оказать воздействие в момент нахождения микроба

во внешней среде при его транспортировке от больного к здоровому

организму.

Дезинфекция бывает заключительная, текущая, профилактиче-

ская.

Заключительная дезинфекция проводится в очагах инфекцион-

ных заболеваний. Цель заключительной дезинфекции – обезвредить

микроорганизм после госпитализации больного, то есть прервать пути

передачи инфекции здоровым людям, уничтожить возбудителя во

всех объектах и во всех местах, куда они могли попасть во время пре-

бывания больного на дому.

Текущая дезинфекция проводится, когда больной остается в оча-

ге на какой-то период времени.

В больницах ежедневно проводится профилактическая дезин-

фекция, цель которой – резкое снижение численности популяции всех

потенциально патогенных для человека микробов на всех объектах

помещения.

Наиболее достоверный контроль за проведенной дезинфекцией –

бактериологический. Выпускаются бактериологические тесты (ки-

шечной палочки, стафилококка, антракоида) в специальной упаковке,

105

их помещают в объекты, которые подвергают обработке, а далее из

тестов делают посев на стерильность.

Антисептика – совокупность способов подавления роста и раз-

множения условно-патогенных для человека микробов на интактных

или поврежденных (раневых) поверхностях кожи, слизистых оболоч-

ках и в полостях. С целью антисептики используют химические и

биологические антисептики (бактериофаги и препараты из бактерий-

антагонистов); физические и механические факторы (хирургическая

обработка, промывание, дренирование, сорбция).

Антисептики не должны обладать общетоксическим, органо-

тропным, аллергическим, мутагенным, онкогенным, тератогенным и

раздражающим действием; антисептики должны обладать высокой

противомикробной активностью, т.е. подавлять жизнедеятельность

микроорганизмов в малых количествах; хорошо переноситься кожей

и слизистыми оболочками; хорошо растворяться в липидах и плохо

или умеренно – в воде, что препятствует их всасыванию во внутрен-

нюю среду организма и способствует аккумуляции в коже; они долж-

ны локализовать инфект в ране и предупреждать его проникновение в

лимфу и кровь; предупреждать адгезию микроорганизма, т.е. прили-

пание к тканям раневого ложа; подавлять факторы патогенности мик-

робов; усиливать действие антибиотиков и различных физических

факторов (например, ультразвука).

Антисептики относят к следующим классам химических ве-

ществ:

1. поверхностно-активные вещества (ПАВ) – детергенты (анион-

ного и катионного типа);

2. галогены (препараты хлора, брома, йода);

3. окислители (Н

, КМnО

);

4. соли тяжелых металлов (Мg, Hg, Cu);

5. альдегиды (формальдегид);

6. фенол, крезол и их производные;

7. спирты (этиловый спирт);

8. красители (бриллиантовый зеленый, метиленовый синий);

9. производные нитрофурана (фурациллин);

10. производные хинолина (хинозол);

11. фитонциды;

12. антибиотики (грамицидин, неомицин);

13. кислоты (бензойная, салициловая, борная);

14. щелочи;

15. высшие жирные кислоты.

По механизму действия различают: деструктивные антисептики

– вызывают деструкцию белков и липидов ЦПМ (спирты, фенолы, га-

логены, соли тяжелых металлов); окислители (Н

, КМnО

). Так,

106

в тканях быстро распадается под влиянием тканевой каталазы на

О и О

, высвобождающиеся свободные радикалы оказывают бакте-

рицидный эффект. В инфицированных тканях этот процесс усилива-

ется. Мембраноатакующие антисептики (ПАВ) изменяют проница-

емость клеточных мембран; антиметаболиты и антиферментные

препараты блокируют ферментные системы микроорганизмов

(например, 8-оксихинолин инактивирует металлосодержащие фер-

менты).

Перед применением антисептика выделяют возбудитель и прове-

ряют чувствительность к препарату. Многие микроорганизмы могут

выживать и размножаться в антисептиках. Например, P. aeruginosa

может размножаться в ПАВ, так как микробы используют эти веще-

ства в качестве источника углерода и энергии.

Асептика – это комплекс противомикробных мероприятий,

направленных на предотвращение (предупреждение) попадания на

объект, в полость, рану различных микробов, в том числе и патоген-

ных. В комплекс асептических мероприятий входят различные мето-

ды стерилизации, механическая и химическая очистка, дезинфекция,

герметизация, изоляция (кювез для новорожденных, бокс). Эти мето-

ды применяют при хирургических операциях, приеме родов, паренте-

ральном введении лекарств, приготовлении стерильных лекарствен-

ных форм, стерилизации питательных сред.

В микробиологической практике асептика включает: забор мате-

риала для исследования стерильным инструментом и в стерильную

посуду в условиях, исключающих микробную контаминацию посто-

ронней микрофлорой; предупреждение контаминации материала во

время его доставки в лабораторию; использование стерильных петель,

пипеток, питательных сред, посуды; предупреждение контаминации

микробных культур микрофлорой рук, волос, одежды работника; ра-

боту в стерильных боксах, ламинарном потоке стерильного воздуха, в

зоне пламени спиртовки.

Несоблюдение указанных мер приводит к неправильному заклю-

чению о виде выделенной культуры и ее свойствах, ошибочному диа-

гнозу и неадекватным мерам терапии и профилактики.

6.10. Санитарная микробиология

Санитарная микробиология изучает микрофлору окружающей

среды (включая свободноживущие и паразитические бактерии и ви-

русы) и влияние микрофлоры на здоровье человека и экологическую

ситуацию в различных биотопах. Главная задача практической сани-

тарной микробиологии – раннее обнаружение патогенной микрофло-

ры во внешней среде.

107

6.10.1. Санитарно-показательные микроорганизмы

Санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ) – это

представители нормальной микрофлоры, которые выделяются есте-

ственным путем в окружающую среду и там сохраняются, поэтому

служат показателями санитарного неблагополучия, потенциальной

опасности исследуемых объектов. Так, если на объектах обнаружива-

ют нормальных обитателей кишечника, делают заключение о наличии

фекального загрязнения и возможном присутствии патогенных энте-

робактерий. Так как патогенных представителей меньше и выделить

их труднее, то вначале выявляют санитарно-показательные микроор-

ганизмы в окружающей среде, а после их выявления можно прово-

дить поиск патогенных.

СПМ условно разделяют на 3 группы:

1.Группа А включает обитателей кишечника человека и живот-

ных, эти микроорганизмы расценивают как индикаторы фекаль-

ного загрязнения. В нее входят бактерии группы кишечной па-

лочки (БГКП) – эшерихии, энтерококки, протеи, сульфитвосста-

навливающие клостридии (С. perfringens), термофилы, бакте-

риофаги, ацинетобактер, аэромонады.

2.Группа В включает обитателей верхних дыхательных путей и

носоглотки. В нее входят - и -гемолитические стрептококки,

стафилококки (плазмокоагулирующие, лецитиназоположитель-

ные, гемолитические и антибиотикоустойчивые).

3.Группа С включает сапрофитические микроорганизмы, обита-

ющие во внешней среде, их расценивают как индикаторы про-

цессов самоочищения. В нее входят бактерии-аммонификаторы,

бактерии-нитрификаторы, некоторые спорообразующие бакте-

рии, грибы, актиномицеты, целлюлозобактерии, сине-зеленые

водоросли.

Санитарно-показательные микробы должны отвечать следующим

требованиям: они должны постоянно содержаться в выделениях че-

ловека и теплокровных животных и поступать в окружающую среду в

больших количествах; не должны иметь другого природного резерву-

ара, кроме организма человека и животных; после выделения их в

окружающую среду, должны сохранять жизнеспособность в течение

сроков, близких к срокам выживания патогенных микробов, выводи-

мых из организма теми же путями; СПМ не должны размножаться в

окружающей среде; не должны изменять свои биологические свой-

ства в окружающей среде; должны быть типичными, чтобы их диа-

гностика, индикация и идентификация осуществлялась без особого

труда.

108

Санитарно-показательные бактерии окружающей среды.

1.Вода – бактерии группы кишечной палочки (БГКП), энтеро-

кокки, стафилококки.

2.Почва – БГКП, энтерококки, термофилы, возбудители газовой

гангрены.

3.Воздух – бета-гемолитические стрептококки, стафилококки.

4.Пищевые продукты – БГКП, энтерококки, стафилококки, про-

тей.

5.Предметы обихода – БГКП, фекальные стрептококки, стафило-

кокки.

6.10.2. Санитарно-бактериологическое исследование воды,

воздуха, почвы

Вода может быть фактором распространения таких инфекцион-

ных заболеваний как холера, брюшной тиф, паратифы, дизентерия,

гепатит А, полиомиелит, лептоспироз, сибирская язва, туляремия, ту-

беркулез, Q-лихорадка, грибковые заболевания. В основном вода за-

грязняется через сточные воды.

Непосредственное определение в воде патогенных микробов

очень трудоемко, поэтому сначала определяют наличие СПМ, а затем

определяют патогенных возбудителей.

Безопастность воды в эпидемическом отношении определяется

ее соответствием нормативам по следующим индикаторным показа-

телям для:

- питьевой воды централизованного водоснабжения – термотоле-

рантным колиформным бактериям общим колиформным бакте-

риям, общему микробному числу, колифагам, спорам сульфитре-

дуцирующих клостридий (Сан Пин 10-124 РБ 99 «Питьевая вода.

Гигиенические к качеству воды централизованных систем питье-

вого водоснабжения. Контроль качества»);

- воды басейнов – общим колиформным бактериям, колифагам,

термотолерантным колифорным бактериям, синегнойной палоч-

ке, золотистому стафилококку, отсутствию возбудителей кишеч-

ных инфекций (Сан Пин 2.1.2 10-39-2002 «Гигиенические требо-

вания к устройству, эксплуатации и качеству воды плавательных

бассейнов»);

- требования к качеству воды при нецентрализованном водоснаб-

жении. Санитарная охрана источников (Сан Пин 8-83-98 РБ-98);

- методы санитарно-микробиологического анализа питьевой воды.

Методические указания (МУК 4.2. 671-97).

Санитарно-показательными микробами для воды считают бакте-

рии группы кишечной палочки – колиформные бактерии. Под этим

109

общим названием объединяют бактерии семейства Enterobacteriaceae,

родов Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella. Это грамотри-

цательные, не образующие спор и не обладающие оксидазной актив-

ностью палочки, ферментирующие лактозу и маннит до кислоты и га-

за при 37 С в течение 24 часов. Данные бактерии выделяются во

внешнюю среду с испражнениями человека и теплокровных организ-

мов.

Среди колиформных микроорганизмов выделяют группу термо-

толерантных бактерий, которые ферментируют лактозу при 44 С в

течение 24 ч. Эти бактерии являются показателями свежего фекально-

го загрязнения.

Санитарные показатели воды:

1. Общее микробное число – количество мезофильных хемоорга-

нотрофных бактерий в 1 мл воды, способных образовывать колонии

на питательном агаре при температуре 37

С в течение 24 часов. Со-

гласно санитарных правил и норм оно не должно превышать 50 коло-

ниеобразующих единиц (КОЕ) бактерий в 1 см

воды.

2.Термотолерантные колиформные бактерии – оценивается

число термотолерантных колиформных бактерий в 100 см

воды, по

нормативам в 300 мл исследованной воды они должны отсутствовать.

3.Общие колиформные бактерии – оценивается число общих ко-

лиформных бактерий в 100 см

воды, по нормативам в 300 мл иссле-

дованной воды они также должны отсутствовать.

Это основные показатели, которые определяют при микробиоло-

гическом контроле качества питьевой воды. По эпидемиологическим

показаниям и при производственном контроле качества питьевой во-

ды оценивают также количество колифагов, которые являются кос-

венными показателями присутствия в воде энтеровирусов, спор суль-

фитредуцирующих клостридий (С. perfringens), цист лямблий (все

они в норме в исследуемой питьевой воде не должны быть обнаруже-

ны).

Отбор проб воды для санитарно-бактериологических иссле-

дований. Цель исследований – определение состава и свойств воды

по показателям, регламинтированным в нормативных документах,

определение источников загрязнения водного объекта, установление

программы исследований, принятие соответствующих мер.

Пробы воды для бактериологического исследования отбирают в

стерильную посуду, после наполнения емкость закрывают стерильной

пробкой, обеспечивающей герметичность. Пробу воды отбирают

непосредственно из крана без резиновых шлангов, водораспредели-

тельных сеток и других насадок. Объем воды зависит от того, какие

микроорганизмы должны быть определены:

110

- при анализе воды на индикаторные микроорганизмы – не менее

500 см

;

- при анализе воды на индикаторные и патогенные микроорганиз-

мы (сальмонеллы, шигеллы) – 300 см

Отобранную пробу маркируют, прикрепляют этикетки к емкости,

составляется акт об отборе проб воды с указанием расположением и

наименованием места отбора проб, даты отбора, метода отбора, вре-

мени отбора, климатических условий окружающей среды при отборе

проб, температуре воды, должности и фамилии исполнителя.

В лабораторию пробы питьевой воды доставляют в контейнерах-

холодильниках при температуре 4-10

С. Время начала исследований

от момента отбора проб не должно превышать 6 часов, если пробы

нельзя охладить, то их анализ проводят в течение 2 часов после забо-

ра пробы.

Определение общего числа микроорганизмов, образующих

колонии на питательном агаре. Из каждой пробы производят посев

не менее двух объемов по 1 мл, далее вносят по 1мл воды в стериль-

ные чашки Петри и прибавляют в каждую чашку по 8-12 мл расплав-

ленного и остуженного до 45

С питательного агара. Содержимое ча-

шек быстро и равномерно смешивают, избегая образования пузырь-

ков воздуха и попадания агара на края и крышку чашки. Чашки с за-

стывшим агаром инкубируют; учитывают только те из них, на кото-

рых выросли не более 300 изолированных колоний. Результат выра-

жают числом KOЕ в 1 мл исследуемой пробы воды.

Термотолерантные и общие колиформные бактерии оценивают

методом мембранной фильтрации или титрационным методом.

Метод мембранной фильтрации. Берут объем воды равный 300

мл и фильтруют по 100 мл через разные стерильные нитроцеллюлоз-

ные фильтры фильтры (используются микрофильтрационные уста-

новки с диаметром фильтрующей поверхности 35 или 47 мм и ваку-

умным насосом для создания разрежения 0,5-1 атм), которые затем

накладывают на поверхность дифференциальной диагностической

среды Эндо. Подсчитывают количество красных лактозоположитель-

ных колоний на среде Эндо, готовят из колоний мазки, окрашивают

по Граму в поисках грамотрицательных палочек, определяют окси-

дазный тест, который должен быть у энтеробактерий отрицательным.

Затем пересевают колонии с грамотрицательными палочками и

отрицательным оксидазным тестом на полужидкую среду с лактозой

(маннитом, глюкозой) и инкубируют в термостате при 37 С в течение

24 часов для определения количества общих колиформных бактерий.

Для определения термотолерантных колиформных бактерий посев

производят в среду, подогретую до 44

С, и инкубируют в термостате

при 44

С в течение 24 часов.