• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Поширення мікробів у природі. Мікрофлора організму людини, її значення. Гнотобіологія. Циркуляція патогенних мікроорганізмів у довкіллі. Мікроекологія.

Зміст лекції

Лекція № 2

Тема лекції:

Мікроби і навколишнє середовище. Генетика і мінливість мікроорганізмів. Бактерофаги, антибіотики

План лекції

1. Поширення мікробів у природі. Мікрофлора організму людини, її значення. Гнотобіологія. Циркуляція патогенних мікроорганізмів у довкіллі. Мікроекологія.

2. Циркуляція мікроорганізмів у лікарняних установах. Протиепідемічні заходи в лікарняних установах. Санітарно-показникові мікроорганізми довкілля, лікарняних установ.

3. Вплив фізичних, хімічних і біологічних чинників на мікроби. Стерилізація. Дезінфекція.

4. Поняття про генотипову і фенотипову мінливість, її практичне використання. Мутації. Генетичні рекомбінації. Роль плазмід та транспозонів у формуванні резистентності у бактерій. Генодіагностика інфекційних хвороб (полімеразна ланцюгова реакція тощо).

5. Бактеріофаг, його природа і практичне застосування. Вплив бактеріофага на мінливість мікроорганізмів.

6. Поняття про антибіотики, їх природа. Антибіотичні речовини та бактеріоцини. Хіміотерапевтичні препарати. Принципи класифікації. Застосування. Хіміотерапевтичний індекс.

7. Вплив антибіотиків на мінливість мікроорганізмів. Побічна дія антибіотиків і методи її подолання. Антибіотикограма, її практичне застосування. Противірусні хіміотерапевтичні препарати. Антисептики.

Поширення мікробів у природі

"Міріади мікробів населяють стихії і оточують нас всюди. Незри­мо вони є супутниками людини на всьому її життєвому шляху, влад­но втручаючись у її життя то як вороги, то як друзі. У величезній кількості вони зустрічаються у харчах, які ми споживаємо, у воді, яку п'ємо, в повітрі, яким ми дихаємо. Оточуючі нас предмети, наш одяг, поверхня нашого тіла — все це буквально кишить мікробами, серед яких зустрічаються і хвороботворні види", — так образно сха­рактеризував мікрофлору, що нас оточує, великий російський мі­кробіолог В.Л. Омелянський.

Активна діяльність цих мікробів підтримує динамічну рівновагу всієї біосфери, порушення якої призвело б до катастрофічних наслідків.

Мікрофлора організму людини, її значення

Мікрофлора організму людини (автофлора) — це сукупність мікроорганізмів, які постійно перебувають в організмі здорової людини. Вона сформувалася в процесі еволюції і заселяє шкіру, слизові оболонки, а також порожнини тіла, що контактують з навколишнім середовищем. її маса становить 2,5—3 кг. До складу автофлори входить близько 500 видів бактерій, 50 видів вірусів, 20 видів найпростіших.

Внутрішнє середовище людського організму (кров, лімфа, спинномозкова рідина тощо) переважно не містить мікроорганізмів. Останнім часом було доведено, що тканини організму заселені персистуючими вірусами, які виділяються з молоком, слиною, мокротинням, потом, сечею, випорожненнями.

Нормальну мікрофлору людини поділяють на дві групи : облігатну нормальну мікрофлору — автохтонну, або резидентну (від лат. resi-dens — той, що залишається на місці) — специфічну для певних біотопів організму і факультативну — транзиторну (від лат. transi­tas — проходження) — занесену з інших біотопів даного організму (алохтонна) або із зовнішнього середовища (заносна).

Кількісний і видовий склад нормальної мікрофлори характеризується індивідуальною стабільністю і залежить від віку людини, статі, характеру харчування, мікрофлори навколишнього середовища, санітарно-гігієнічних навичок, вживання антимікробних лікувальних препаратів.

Значною мірою в однакових епітопах різних людей знаходяться однакові мікроби, але бувають деякі розбіжності. Мікроби легко передаються від однієї людини до іншої, тому спостерігається обмін мікрофлорою в закритих колективах шкіл, дитячих садків, казарм, лікарень. Вивчення індивідуальної мікрофлори має велике значен­ня для формування екіпажу експедицій (географічних, космічних), підводних човнів тощо.

Дитина, що розвивається в утробі здорової матері, стерильна. Але вже під час пологів вона контамінується (від лат. contaminatio — доторкання) вагінальною мікрофлорою матері. Після народження організм дитини продовжує заселятися мікрофлорою від матері, медичного персоналу, із оточуючого середовища. Формування мікрофлори дитини закінчується майже протягом першого тижня життя. З віком вона змінюється, але в загальних рисах залишається постійною.

Залежно від умов існування в організмі людини формуються різні асоціації мікроорганізмів.

Мікрофлора шкіри різноманітна і достатньо численна, особливо в місцях, захищених від світла і висихання (пахвинні ямки, промежина, між пальцями, в складках шкіри). Вважають, що загальна кількість мікробів шкіри становить від 100 млн до 1 млрд клітин (від одиниць до сотень тисяч на 1 см²).

Місця постійного перебування мікробів — це роговий шар шкіри, протоки сальних і потових залоз, устя волосяних мішечків. Кількість мікробів також збільшується біля природних отворів порожнин тіла.

До автохтонної мікрофлори належать: стафілококи, стрептоко­ки, дифтероїди, сарцини, плісеневі гриби, дріжджі, бацили, гриби роду Candida. У разі забруднення рук на їх шкірі виявляють також заносну мікрофлору: кишкову паличку, клостридії тощо. Умови для розвитку мікроорганізмів на шкірі несприятливі. На них згубно діють висихання, кисле середовище шкіри (рН 5,5), перекисні сполуки, злущування епітелію. Але бактерицидний стан шкіри залежить від загального стану здоров'я людини. Шкіра першою сигналізує про виникнення патології в організмі появою гнійно-запальних процесів.

Порушення санітарно-гігієнічного режиму, травми шкіри нерідко призводять до виникнення гнійних захворювань шкіри, мікозів, а також ранових інфекцій.

Визначення мікрофлори шкіри має практичне значення. Кількісний і якісний склад мікрофлори шкіри вивчають перед операцією, у разі лікування антибіотиками, гормонами, під час променевої терапії. Мікрофлору шкіри рук обстежують у медичного персоналу, працівників дитячих закладів, їдалень, харчових підприємств.

Мікрофлора верхніх дихальних шляхів. Разом з повітрям людина вдихає велику кількість часточок пилу і мікробів, адсорбованих на них. Але завдяки адсорбційним властивостям слизу, війок епітелію часточки пилу затримуються в порожнині носа. Слизова оболонка виділяє лізоцим, муцин, містить секреторні антитіла. Ці речовини згубно діють на мікроби. Тому в повітрі, що видихає здорова людина, їх міститься в 200—500 разів менше, ніж у повітрі, що вдихає. До складу мікрофлори верхніх дихальних шляхів входять стафілококи, стрептококи, дифтероїди, нейсерії, капсульні грамнегативні бактерії, віруси (зокрема, аденовіруси). У частини людей, особливо у медичного персоналу, на слизовій оболонці носа іноді виявляють патогенний стафілокок, що вказує на носійство. Це може призвести до повітряно-крапельної передачі інфекції. Такі особи потребують санації (від лат. sanatio — оздоровлення). Слизова оболонка гортані, трахеї, бронхів і альвеоли здорової людини не містять мікроорганізмів.

У разі ослаблення захисних сил організму (нестача вітамінів, виснаження, охолодження, дія радіації) мікроби, що знаходяться у верхніх дихальних шляхах, можуть спричинити гострі респіраторні хвороби: трахеїт, бронхіт, пневмонію, ангіну тощо.

Мікрофлора порожнини рота — це складний природний динамічний біоценоз з резидентної та транзиторної мікрофлори. Незважаючи на бактерицидну дію слини (містить лізоцим, секреторні антитіла), у дорослих людей у порожнині рота виявляють більше ніж 300 видів мікроорганізмів (10⁸—10⁹ клітин в 1 см³ слини, співвідношення між аеробами й анаеробами становить 1:10). їх розмноженню сприяють слабколужне середовище слини, оптималь­на температура, достатня кількість вологи, поживних речовин. Уже в перші дні життя у порожнині рота новонароджених виявляють різні види аеробних мікробів: стрептококи, в тому числі S. salivari-us, нейсерії, актиноміцети, лактобактерії; після прорізування зубів з'являються анаеробні: бактероїди, бацили.

У порожнині рота дорослих людей також виявляють: пептококи (анаеробні грампозитивні коки), вейлонели (анаеробні грамнегативні коки), лептотрикси (грампозитивні палички), клостридії, фузобакте-рії, спірили, спірохети, вібріони, мікоплазми, дрібну ясенну амебу, ро­тові трихомонади, коринебактерії, актиноміцети, гриби роду Candida.

Мікроорганізми порожнини рота беруть участь у розщепленні залишків їжі. При розщепленні вуглеводів виділяються органічні кислоти, які можуть сприяти розвитку карієсу зубів (патологічно­го процесу в твердих і м'яких тканинах зуба, що супроводжується запальними процесами і призводить до утворення дефекту у вигля­ді порожнини). Завдяки біохімічним процесам, які спричинюють мікроби, утворюється зубний наліт; S. salivarius, коринебактерії, актиноміцети зумовлюють утворення скупчень на поверхні зубів (зубні камені). Ці процеси також призводять до руйнування емалі зубів. Бактероїди нерідко спричинюють запалення м'яких тканин навколо зубів — пародонтоз; фузобактерії в асоціації зі спірохетами призводять до розвитку виразково-некротичного стоматиту Венса-на. Систематичний догляд за порожниною рота, регулярне чищення зубів дають змогу запобігти запальним процесам і карієсу зубів.

Стравохід у здорових людей зазвичай вільний від мікробів або містить їх дуже мало.

Мікрофлора шлунка містить порівняно мало мікробів (близько ЗО видів, 10³ клітин в 1 см³ шлункового соку). Згубна дія кислого середовища шлункового соку (рН 0,9—2,0) є захисним бар'єром, що запобігає проникненню патогенних і умовно-патогенних мікробів в організм людини. У шлунку можуть бути кислотостійкі мікроби: дріжджі, сарцини, гриби, лактобактерії, стафілококи, стрептококи, кампілобактерії, гелікобактерії. Небезпечною є Helicobacter pilori, що спричинює виразку і рак шлунка й дванадцятипалої кишки. Разом з їжею і водою в організм людини можуть проникати збудники дизентерії, черевного тифу, холери та інші, які найчастіше гинуть у кислому середовищі шлункового соку. У разі зниження кислотності шлункового соку його бар'єрна функція послаблюється, що призводить до зараження макроорганізму.

Мікрофлора дванадцятипалої і тонкої кишки нечисленна (10³— 10⁵ клітин в 1 см³ кишкового соку) і досить однорідна: лактобак-терії, ентерококи, біфідобактерії. Співвідношення між аеробною і анаеробною мікрофлорою становить 1:100. їх розмноженню пе­решкоджають кишкова перистальтика, жовч, секрети кишкового соку, секреторні антитіла. Але у разі порушення функції печінки, підшлункової залози, імунодефіцитного стану, ураження слизо­вої оболонки кишок унаслідок радіаційного опромінення розвива­ється синдром надлишкової колонізації тонкої кишки: у ній різ­ко збільшується концентрація бактерій і за кількісним і видовим складом вона стає аналогічною до мікрофлори товстої кишки. Це призводить до порушення функцій (у тому числі всмоктувальної) тонкої кишки.

Мікрофлора товстої кишки найбільш численна і різноманітна (400—500 видів, 10¹²—10¹³ клітин в 1 г калу, що становить 35—50 % калу). Співвідношення між аеробною і анаеробною мікрофлорою 1:1000. Загальна маса її становить близько 1,5 кг. Розвитку мікро­флори сприяє рН середовища, оптимальна температура, достатня кількість поживних речовин, а також те, що стінки товстої кишки не виділяють секрети.

Травний тракт новонародженої дитини стерильний (у меконії, тобто первородному калі плоду, мікроби відсутні). Формування мікрофлори починається із вживанням їжі. Під впливом грудного молока формується специфічна мікрофлора, що складається з мо­лочнокислих бактерій (біфідобактерії, лактобактерії). На 3-ю—5-у добу життя з'являються кишкова паличка (Е. соїі), ентерококи. Під час переходу на змішане вигодовування кількість мікробів швидко зростає. Основну масу складають біфідобактерії, лактобактерії, кло-стридії, бактероїди, фузобактерії, пептострептококи, а також гри­би, найпростіші, мікоплазми, актиноміцети, віруси.

Деякі мікроорганізми товстої кишки у разі надмірного вживан­ня антибіотиків здатні спричинити тяжкі хвороби. Так, Clostridium difficile зумовлює псевдомембранозний коліт, a Bacteroides fragilis у дітей спричинює діарею, у дорослих — рак прямої кишки.

Оскільки ешерихії (Е. соїі) й інші бактерії групи кишкової палички (БГКП) постійно й у великій кількості виділяються з випорожненнями в навколишнє середовище, то виявлення їх на об'єктах довкілля є показником фекального забруднення. Така мікрофлора називається санітарно-показниковою. Разом із санітарно-показниковою у хворих виділяється й патогенна мікрофлора, що призводить до фекально-оральної передачі ін­фекції.

Мікрофлора сечостатевих органів нечисленна, але за видовим складом різноманітна. Нирки, сечовивідні канальці, сеча в сечово­му міхурі стерильні. У нижній частині сечівника трапляються ас-порогенні анаероби: стафілококи, пептококи, бактероїди, корине­бактерії, фузобактерії та ін. На шкірі і слизових оболонках статевих органів виявляються фузобактерії, стафілококи, мікоплазми, а та­кож мікобактерії смегми, які за морфологічними ознаками подібні до мікобактерій туберкульозу, та сапрофітні трепонеми, що морфо­логічно схожі на збудника сифілісу.

Мікрофлора піхви у дівчаток формується в перші 4—5 діб після народження. Вона містить переважно стафілококи, стрептококи, ен­терококи, коринебактерії і невелику кількість молочнокислих бак­терій. Ця мікрофлора зумовлює слаболужну реакцію у піхві, тому дівчатка можуть легко заражатися збудниками венеричних хвороб побутовим шляхом (через рушник, білизну, губку).

Після настання статевої зрілості під впливом гормонів мікрофло­ра змінюється. Переважно розвиваються лактобацили (їх 7 видів): 52,5 % із них припадає на Lactobacillus acidophilus (паличку До-дерлайна), яка виробляє молочну кислоту, інші лактобацили крім кислоти продукують пероксид водню. Кисле середовище піхви (рН 4,0—4,2) і наявність пероксиду водню у здорових жінок є бар'єром для патогенної мікрофлори. Порожнина матки, фалопієві труби мі­кробів не містять.

Загальна кількість лактобацил у здорових жінок становить 10^е— 10⁸ клітин в 1 см³ вагінального секрету. При бактеріальному вагіно-зі — запаленні слизової оболонки вагіни (від лат. vagina — піхва) кількість лактобацил зменшується до 10⁴ клітин в 1 см³ і менше, рН середовища підвищується, зростає кількість облігатних анаеробів, коків,гарднерел.

Розрізняють 4 ступеня чистоти піхви:

I ступінь: реакція середовища кисла, багато паличок Додерлай-

на, є невелика кількість клітин плоского епітелію.

II ступінь: реакція середовища слабокисла, окрім паличок До-
дерлайна і плоского епітелію виявляється невелика кількість
коків й інших мікробів.

III ступінь: реакція середовища нейтральна або слаболужна,
мало паличок Додерлайна, виявляються переважно коки, ба-
гато лейкоцитів.

IV ступінь: реакція середовища лужна, відсутні або одиничні
палички Додерлайна, велика кількість лейкоцитів, стафі-
лококів, стрептококів, можуть бути бактероїди, стрепто-
бактерії.

Ступінь чистоти піхви тісно пов'язаний із захворюваннями ста­тевих органів жінки. Відновленню нормальної мікрофлори сприяє вагітність, і навпаки, штучне переривання вагітності порушує мі­крофлору. Цим пояснюється те, що після штучного переривання ва­гітності розвиваються запальні процеси статевих органів, що часто призводить до безпліддя.

Мікрофлора кон'юнктиви ока незначна. Сльози містять лізо­цим, який згубно діє на мікроби. На кон'юнктиві інколи виявляють коринебактерії ксерози (морфологічно схожі на збудника дифтерії), стафілококи, пневмококи.

Значення нормальної мікрофлори організму людини. Нормаль­на мікрофлора — це симбіоз мікроорганізмів із макроорганізмом, який існує як єдина цілісна екологічна система. Видовий склад і стан мікрофлори залежить від макроорганізму; в свою чергу мікро­організми суттєво впливають на стан здоров'я макроорганізму.

Ці взаємовідносини проявляються так:

1. Нормальна мікрофлора, колонізуючи шкіру, слизові оболон­ки, заселяючи порожнини тіла, запобігає заселенню її екзо­генною мікрофлорою, конкуруючи з нею за місця прикріплен­ня і джерела живлення.

2. Представники нормальної мікрофлори перебувають у стані антагонізму з патогенною мікрофлорою. Ще 1.1. Мечников ви­сунув ідею про вживання в їжу молочнокислих продуктів для пригнічення розвитку в кишках гнилісних бактерій.

3. Представники нормальної кишкової мікрофлори беруть участь у детоксикації речовин метаболізму. Високий вміст бі-фідобактерій і лактобактерій запобігає канцерогенезу.

4. Нормальна мікрофлора стимулює розвиток лімфоїдної ткани­ни макроорганізму, що сприяє формуванню імунної системи. У дослідах на стерильних тваринах (гнотобіонтах) було дове­дено, що у них слабше розвинена лімфоїдна тканина, менша маса внутрішніх органів, менший об'єм крові, менше води у тканинах і антитіл у сироватці крові порівняно з контрольни­ми тваринами. Гнотобіонти гинули від контакту з тими мікро­організмами, до яких контрольні тварини зовсім не чутливі.

5. Нормальна мікрофлора травного тракту бере участь у пере­травленні їжі. її метаболічну роль можна зіставити з метабо­лічною активністю печінки.

6. Деякі представники нормальної мікрофлори синтезують віта­міни К, Е, РР, групи В і забезпечують ними макроорганізм.

Але представники нормальної мікрофлори не завжди приносять користь. У разі зниження природної резистентності макроорганіз­му, особливо під впливом іонізуючої радіації, практично всі пред­ставники нормальної мікрофлори, за винятком біфідобактерій, можуть спричинити різні ендогенні інфекції, найчастіше — гнійно-запальні процеси різної локалізації: ангіну, менінгіт, цистит, отит, сепсис, апендицит, абсцес тощо.

Унаслідок кількісного і видового порушення нормальної мікро­флори виникає дисбактеріоз. Причини його виникнення різнома­нітні: стрес, нераціональна медикаментозна терапія (антибіотики, гормональні препарати, імунодепресанти), хірургічні втручання, під­вищені дози радіаційного опромінення (часто дисбактеріоз виникає у лікарів-рентгенологів), екологічні чинники (забруднення довкілля промисловими викидами). Всі ці фактори призводять до ослаблення імунного стану організму людини. Розвитку дисбактеріозу у дітей сприяють травми під час пологів, штучне вигодовування, хвороби (глистяні інвазії, гострі і хронічні інфекційні та неінфекційні хворо­би). Порушення нормальної мікрофлори призводить до того, що кіль­кість мікроорганізмів резидентної мікрофлори зменшується, а деякі види взагалі зникають, натомість розмножується умовно-патогенна мікрофлора: стафілококи, протей, стрептококи, синьогнійна палич­ка, гриби роду Candida (спричинюють особливо небезпечний вид дис­бактеріозу — кандидоз), гемолітичні ешерихії та ін.

Дисбактеріоз — гостра медична проблема. Його виявляють у ЗО % дітей першого року життя і більше ніж у 50 % дорослого на­селення. Внаслідок розвитку дисбактеріозу знижується резистент­ність макроорганізму. Найчастіше дисбактеріоз проявляється в ки­шечнику і на шкірі, але може проявитися і в інших біотопах.

При кишковому дисбактеріозі порушується перетравлення їжі, синтез вітамінів, погіршується всмоктування їжі, іонів металів, ві­тамінів, а це, в свою чергу, призводить до гіповітамінозу, анемії, ін­токсикації, порушення нервової системи, виникнення алергійних реакцій організму, схильності до остеопорозу.

При шкірному дисбактеріозі розвивається запалення шкіри. У дітей першого року життя дисбактеріоз проявляється пліснявкою та запрілостями.

Корекція нормальної мікрофлори і лікування хвороб, що ви­никли внаслідок дисбактеріозу, складні і тривалі. Краще починати профілактику дисбактеріозу до народження дитини. Вагітна жінка повинна отримувати повноцінне харчування, вести здоровий спо­сіб життя, не вживати, по можливості, антибактеріальні препара­ти. Крім того, за 3—4 тиж до пологів у вагітної жінки рекоменду­ють виділяти з кишечнику штам біфідобактерій. Через 2 год після народження дитини цей штам уводять дитині через рот у кількості

10⁹ мікробних клітин. Колонізація кишечнику дитини материн­ськими штамами біфідобактерій запобігає його колонізації умовно-патогенною мікрофлорою. Особливо це важливо для дітей, які на­роджуються шляхом кесаревого розтину. Для оздоровлення піхви вагітної використовують автоштами біфідобактерій жінки або пре­парат "Жлемик", який містить живі культури деяких видів лакто-бактерій. Під час народження дитина ковтає їх разом із навколо­плідними водами.

Для лікування хвороб, що виникли внаслідок дисбактеріозу, у дітей і дорослих крім медикаментозного використовують немедика-ментозне лікування: дієтичні добавки, пробіотики (еубіотики), пре-біотики, донорські штами біфідобактерій, лактобактерій, продукти функціонального харчування.

Дієтичні добавки — це вітаміни, мінерали, протеїни, ферменти.

Пробіотики (еубіотики) — це ліофілізовані (висушені) ліку­вальні препарати, що містять живу культуру мікробів — представни­ків нормальної мікрофлори: колібактерин, біфідумбактерин, лакто-бактерин, біфікол. їх випускають у вигляді порошків або пігулок.

Пребіотики — це компоненти харчових продуктів, частіше низь­комолекулярні моносахариди (інулін, рафіноза), які є субстратом для розвитку біфідо- і лактобактерій. їх містять: цибуля, часник, грудне і коров'яче молоко, кукурудза, квасоля, горох, вівсяна крупа.

Донорські штами біфідо- і лактобактерій виділяють у здоро­вих близьких родичів хворого і вводять йому через рот або у вигля­ді клізми. Рекомендуються людям похилого віку, а також тим, хто протягом тривалого часу лікувався антибіотиками, гормональними препаратами, отримав великі дози радіаційного опромінення (у тому числі учасникам Чорнобильської аварії).

Продукти функціонального харчування — це харчові продук­ти, до складу яких входять живі мікроорганізми та їх метаболіти: йогурти, біфідокефір, ацидофільне молоко, кумис та ін.

Циркуляція патогенних мікроорганізмів у довкіллі.

Мікроекологія

Природним середовищем перебування мікроорганізмів є насамперед ґрунт, вода, повітря, організми рослин і тварин. І всюди вони перебувають у вигляді мікробіоценозів.

Мікробіоценоз — це сукупність популяцій мікроорганізмів, які перебувають в одному біотопі (від грец. bios — життя, topos — місце). Біотоп — це ділянка обмеженої території з однорідними умовами існування. Наука, що вивчає закономірності формування і функціонування біологічних систем та їх взаємовідносини з навколишнім середовищем, називається екологією (від грец. оikos — дім, місце перебування), а наука про місцеперебування мікробів і їх екологічні зв'язки — мікроекологією.

Мікрофлора ґрунту. Ґрунт — найсприятливіше середовище для розвитку мікробів, тому є основним резервуаром їх у природі. Най­більше мікробів виявляють на глибині 15—20 см; на поверхні ґрунту на них згубно діють висихання і сонячні промені. За якісним скла­дом мікрофлора ґрунту дуже різноманітна й представлена різними мікробіоценозами бактерій, грибів, найпростіших, спірохет тощо. Фактично ґрунт — це екосистема, де представлені у великому різно­манітті всі види мікроорганізмів. Саме їм належить неоціненна роль у кругообігу речовин у природі і мінералізації органічних сполук, тобто самоочищенні ґрунту, в ґрунтоутворенні і підвищенні плодю­чості ґрунтів. Цим вони забезпечують життя на Землі.

Термін виживання їх різний і залежить від багатьох факторів: виду мікроорганізмів, фізико-хімічного складу ґрунту, наявності в ґрунті мікробів-антагоністів, фагів тощо.

Аспорогенні мікроорганізми зберігаються від декількох днів до декількох місяців, спорогенні — протягом десятків років і навіть століть, деякі мікроби (легіонели, лістерії, ієрсинії, актиноміцети, збудники газової гангрени й інші клостридії) не тільки зберігають­ся, а й розмножуються в ґрунті. Тому ґрунт може бути джерелом і фактором передачі інфекцій. Через грунт можуть передаватися збуд­ники кишкових інфекцій (шигели, сальмонели, ешерихії, збудники черевного тифу і паратифів А і В, ентеровіруси), туляремії, чуми, сибірки, правця, ботулізму, газової гангрени, туберкульозу, а також цисти найпростіших, яйця гельмінтів. Вони потрапляють у ґрунт із випорожненнями, сечею, гноєм, мокротинням, слиною й іншими виділеннями, зі стічними водами, а також із трупами людей і тва­рин, загиблих від інфекційних хвороб. Оскільки основним джере­лом забруднення ґрунту є люди і тварини, санітарно-показниковою мікрофлорою фекального забруднення ґрунту є бактерії групи киш­кової палички, а також клостридії, термофіли (розмножуються за температури 50—60 °С). Санітарно-протиепідемічні заходи потрібно спрямовувати на захист ґрунтів від забруднення патогенними мі­кробами.

Мікрофлора води. Вода, як і ґрунт, є природним середовищем для перебування мікробів. Найбільш різноманітна мікрофлора від­критих водойм, особливо стоячих; воду морів і океанів населяють галофільні мікроорганізми. Глибокі підземні води майже не містять мікробів, тому що вода, просочуючись через велику товщу ґрунту, фільтрується. Тому питна вода з артезіанських свердловин за бакте­ріальним вмістом безпечна.

Якісний і кількісний склад мікрофлори відкритих водойм непостійний і залежить від кліматичних умов, пори року, рН, насиченості води киснем, вуглекислим газом, викидів із морських і річкових суден, екскрементів людей і тварин, швидкості руху води, а найбільше — від попадання стічних вод з каналізаційних мереж та зливних вод. Із прибережних населених пунктів у ріки, озера, моря інколи скидається така кількість стічних вод (господарсько-побутових, агропромислових, з харчових та інших підприємств), які містять безліч різноманітних мікробів і велику кількість органічних сполук, що вода не встигає самоочищатися. Унаслідок цього виникла глобальна екологічна проблема, яку людство повинно вирішити загальними зусиллями.

Разом із сапрофітами у воду потрапляють і патогенні мікроби, тому вода має велике епідеміологічне значення. Через воду можуть передаватися ті самі інфекції, що і через ґрунт (збудники кишкових хвороб, клостридії, бацили тощо), але деякі збудники у воді зберігаються довше (вода для них є більш сприятливим середовищем), збудники холери навіть здатні розмножуватися у воді. Головним чином через воду передаються збудники холери, туляремії, лептоспірозу, амебіазу, кампілобактерії, ентеровіруси (гепатиту А, поліомієліту, ECHO, Коксакі). Деякі з них не гинуть навіть під час замерзання води (холерні вібріони). Особливо небезпечно, якщо ці збудники потрапляють у питну воду. Санітарно-показниковою мікрофлорою забруднення води є бактерії групи кишкової палички, ентерококи, ентеровіруси. Зусилля санітарної служби повинні бути спрямовані на захист води відкритих водойм від мікробного забруднення, а також знезараження питної води, води, що використовується для господарсько-побутових цілей, води плавальних басейнів.

Мікрофлора повітря. Повітря є несприятливим середовищем для перебування мікробів. У повітрі немає поживних речовин, на мікроби згубно діє висушування, сонячна радіація. Кількісний і якісний склад мікробів залежить від температури, опадів, інтенсив­ності сонячної радіації, хімічного і фізичного забруднення повітря, а також від мікрофлори ґрунту і води. Повітря населених пунктів, особливо міст, більше забруднене мікробами, ніж повітря над ліса­ми, морями; нижні шари атмосфери більше забруднені, ніж верхні; влітку повітря більше забруднене, ніж взимку. Основним джерелом забруднення атмосферного повітря є ґрунт і вода, звідки мікроби з пилом і краплями вологи потрапляють у повітря. Найчастіше в ат­мосферному повітрі виявляють спорогенні, пігментоутворювальні бактерії, сарцини, стафілококи, плісеневі гриби, дріжджі та ін.

Повітря закритих приміщень більше забруднене мікроба­ми, ніж атмосферне, особливо там, де перебуває велика кількість людей, а також там, де проводиться неякісне прибирання і погане провітрювання. Взимку мікробів у повітрі приміщень більше, ніж влітку. Основним джерелом забруднення повітря закритих примі­щень є люди. У повітря закритих приміщень мікроби потрапляють в основному із дихальних шляхів людей. Навіть здорова людина під час кожного акту чхання виділяє 10 000—20 000 мікробних клітин, хвора — набагато більше. Повітряно-краплинним шляхом переда­ється велика кількість інфекцій: грип, кір, коклюш, дифтерія, ту­беркульоз, скарлатина, менінгококова, стафілококова та аденові­русна інфекції тощо. Через повітря інфекції можуть поширюватися і повітряно-пиловим шляхом. Коли крапельки слизу, мокротиння висихають, вони перетворюються на бактеріальний пил і зберіга­ються більш тривалий час. Повітряно-пиловим шляхом передають­ся туберкульоз, дифтерія, туляремія та ін.

Циркуляція мікроорганізмів у лікарняних установах. Нера­ціональне використання антибіотиків і хіміотерапевтичних пре­паратів, порушення санітарних правил призвело до формування і селекції госпітальних штамів мікроорганізмів, що мають високу стійкість до лікарських, дезінфекційних засобів і є високопатоген-ними. Вони пристосувалися до умов лікувально-профілактичних закладів, постійно в них циркулюють і контамінують прилади, інструменти, перев'язувальний і шовний матеріал, лікувальні за­соби, розчини дезінфектантів, предмети догляду за хворими тощо. Деякі збудники хвороб (легіонели, протей, синьогнійна паличка, ієрсинії) здатні навіть розмножуватися на об'єктах навколишньо­го середовища: в кондиціонерах, ванних і душових приміщеннях, на інвентарі для прибирання — і спричинюють внутрішньолікар-няні інфекції. У разі виникнення внутрішньолікарняних інфекцій найчастіше виявляють бактерії (стафілококи, стрептококи, синьо-гнійна паличка, ентеробактерії, легіонели, мікоплазми, хламідії тощо), віруси (збудники грипу й інших ГРВІ, гепатиту, кору, крас­нухи), найпростіші (пневмоцисти, криптоспоридії), а також гриби (роду Candida, аспергіли).

Санітарно-показниковою мікрофлорою лікувальних закладів є золотистий стафілокок (S. aureus), але в період спалаху внутріш-ньолікарняної інфекції проводять дослідження з метою виявлення й інших мікробів: синьогнійної палички, бактерій групи кишкової палички,протею та ін.

Для запобігання формуванню госпітальних штамів необхідно чітко дотримуватись протиепідемічного режиму щодо прибирання, а також зберігання і використання ліків, дезінфектантів, проведен­ня медичних маніпуляцій тощо. Чистота повітря має особливо вели­ке значення в операційних, реанімаційних, перев'язувальних відді­леннях лікарень, у пологовому будинку, боксах, дитячих лікарнях. Для знезараження повітря в лікарняних приміщеннях проводять опромінення ультрафіолетовими променями.

Мікроби в навколишньому середовищі містяться не тільки в ґрунті, воді, повітрі, вони можуть населяти харчові продукти і різні об'єкти, що оточують людину. До них належать побутові об'єкти: меблі, посуд, одяг, взуття, книги, іграшки; виробничі: сировина, об­ладнання, продукція; медичні. На таких об'єктах виявляють як са­профіти, так і патогенні види мікроорганізмів. Тому об'єкти навко­лишнього середовища можуть бути факторами передачі інфекцій. Звідси випливає необхідність ретельного дотримання санітарно-протиепідемічного режиму й особистої гігієни у побуті, на виробни­цтві, а особливо у лікувально-профілактичних закладах.

З розвитком генної інженерії в біотехнологічній промисловості використовують генетично модифіковані форми мікроорганізмів для виробництва вакцин та інших медичних препаратів. Не виклю­чена можливість, що ці форми мікробів можуть потрапити в ґрунт, повітря, воду. У зв'язку з цим виникла ще одна глобальна проблема охорони довкілля, тому що ймовірний вплив їх на біосферу і люд­ство важко передбачити.

З виходом людини в космос виникла проблема запобігання зано­су на нашу планету неземних і потрапляння в космос земних мікро­організмів.

Вплив фізичних, хімічних і біологічних факторів на

мікроби

Для мікроорганізмів характерна надзвичайно велика здатність пристосовуватися навіть до таких умов, за яких життя макроорга­нізму неможливе. Вони здатні витримувати температуру рідкого повітря (—190 °С) і навіть температуру рідкого водню (—253 °С), жити в гейзерах з киплячою водою. Для деяких архебактерій най­сприятливішою температурою для росту і розмноження є темпера­тура +105 °С, а силікатні бактерії витримують температуру+160 °С; витримують кисле, лужне (рН від 1 до 13), гіперсольове середови­ще, атмосферний тиск до 1500 атм, великі дози радіації (виявлені в реакторах атомних електростанцій), розчини антибіотиків, дезін­фектантів, антисептиків. Але у кожного виду мікроорганізмів ці можливості індивідуальні і генетично зумовлені.

Фактори навколишнього середовища, що впливають на життєз­датність мікробів, можна розділити на три групи: фізичні, хімічні і біологічні.

Фізичні фактори. Найбільший вплив на розвиток мікроорганіз­мів мають температура, висушування, променева енергія, ультраз­вук, осмотичний тиск, реакція і рухливість середовища.

Температура. Життєдіяльність будь-якого організму відбува­ється в певних межах температури. Ці межі визначають:

1. Оптимальну температуру — найсприятливішу для росту та розмноження мікробів температуру (для більшості патогенних мікробів вона становить 37—38 °С). Кампілобактерії та кло-стридії культивують за температури 42—43 °С, ієрсинії — 20—28 °С.

2. Мінімальну температуру, тобто температуру, нижче за яку ріст і розмноження мікробів припиняється. Більшість мікро­бів стійкі до дії низьких температур (збудники чуми, туляре­мії, дифтерії, холери), а ієрсинії навіть здатні розмножувати­ся в умовах побутового холодильника за температури 4—6 °С. Не стійкі до зниження температури збудники менінгококової інфекції, гонореї, коклюшу. За температурного мінімуму зберігають патологічний матеріал, культури мікроорганізмів, лікувальні препарати, харчові продукти.

3. Максимальну температуру — температуру, вище за яку ріст і розмноження мікробів припиняється. Стійкість патогенних мікроорганізмів до високої температури дуже різна. Більшість вегетативних форм гинуть за температури 60 °С через ЗО хв, 80 °С — через 10 хв, 100 °С — миттєво. Збудник туберкульозу під час кип'ятіння гине протягом 5—10 хв, гепатиту А — 5 хв, гепатиту В — ЗО хв. Спори більш стійкі. Вони витримують температуру 100 °С до 5—6 год (збудник ботулізму) і гинуть за температури 132 °С через 1—2 год.

Залежно від температурних параметрів, у межах яких мікроор­ганізми розмножуються або лише зберігаються, всі мікроби ділять на три групи: термофіли, психрофіли, мезофіли.

Термофіли (від грец. Огегте — тепло, ркіїео — любити) — те­плолюбні мікроорганізми, оптимальна температура для них — 50—60 °С і більше, максимальна — 75 °С, мінімальна — 45 °С. Вони населяють води гарячих мінеральних джерел, кишечник людей і тварин, ґрунт, спричинюють перепрівання сіна, зерна, торфу.

Психрофіли (від грец. рвусйгоя — холодний і рпііео — любити) — холодолюбні мікроби, оптимальна температура росту для них лежить у межах 10—15 °С, максимальна — 25—ЗО °С, мінімальна — 0—5 °С. Психрофіли населяють водойми, ґрунт, зумовлюють захворювання холоднокровних тварин, але деякі (ієрсинії, психрофільні варіанти клебсієл, псевдомонад) здатні спричинювати хвороби у людей.

Мезофіли (від грец. тевов — середній і рпііео — любити) — най­більш поширена група мікробів, до якої належать більшість патоген­них мікроорганізмів і сапрофіти. Оптимальна температура для них — 28—37 °С, мінімальна — 10—20 °С, максимальна — 43—45 °С.

Згубна дія низьких температур пов'язана з припиненням мета­болічних процесів, а також із пошкодженням клітинної мембрани. Особливо згубно діє чергування заморожування і відтавання.

В основі бактерицидної (від лат. саесіо — вбиваю) дії високих температур лежать ушкодження рибосом, цитоплазматичної мемб­рани, порушення осмотичного бар'єра, руйнування (денатурація) структури білків.

Висушування призводить до зневоднення мікробної клітини, порушення проникнення поживних речовин, внаслідок чого кліти­на гине. Під впливом висушування швидко гинуть гонококи, менін­гококи, трепонеми, бордетели.

Деякі патогенні мікроби тривалий час зберігаються у висуше­ному стані (стафілококи, мікобактерії туберкульозу — 90 діб і біль­ше, коринебактерії дифтерії — 1 тиж і більше, холерні вібріони — 2 доби).

Висушування у вакуумі за низьких температур не вбиває бак­терії і віруси. Цей метод висушування називають ліофільним, його використовують у виробництві живих вакцин проти туберкульозу, чуми, туляремії тощо (ліофілізовані атенуйовані вакцини), убитих вакцин, сироваток та інших медичних препаратів.

Променева енергія. Різні види випромінювання (ультрафіолето­ве, рентгенівське, радіаційне) мають бактерицидну дію. Ультрафіо­летове випромінювання зумовлює утворення пероксидних сполук, які руйнують молекули ДНК. Це призводить до загибелі мікробів. Тому його використовують для оброблення приміщень у лікувально-профілактичних закладах, знезараження інфікованого матеріалу, виготовлення вакцин, а також для стерилізації води і харчових про­дуктів.

Ультразвук призводить до руйнування цитоплазматичних структур, тому діє на мікроби бактерицидно. Це використовують для знезараження предметів, а також під час виготовлення вакцин, для стерилізації харчових продуктів.

Високий і низький осмотичний тиск зумовлює розрив цитоплаз­матичної мембрани клітини (осмотичний шок), тому мікроби швидко гинуть як у гіпотонічному, так і в гіпертонічному розчинах.

Реакція середовища. Більшість патогенних мікроорганізмів рос­туть при слаболужній реакції середовища (рН 7,2—7,4), нейтраль­ній або слабокислій. Для холерного вібріона оптимальна величина рН 7,1—9,3, для більшості грибів 5—6, для збудника туберкульозу — 5,8—6,8. Згубна дія рН пов'язана з денатурацією ферментів, по­рушенням осмотичного бар'єра клітинної мембрани.

Рухливе середовище також згубно діє на мікроорганізми. Рух­ливість води у річках сприяє її самоочищенню.

Хімічні фактори. Хімічні речовини по-різному діють на мікро­організми. Одні з них мікроби використовують як джерела енергії і пластичного матеріалу, до інших вони байдужі, а деякі хімічні ре­човини згубні для них.

Антимікробні хімічні речовини ділять на дві групи:

1) хімічні речовини неспецифічної дії (дезінфектанти й антисеп­тики);

2) хімічні речовини, що вибірково пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів (хіміотерапевтичні препарати).

Дія хімічних речовин залежить від їх природи, концентрації, температури розчину, тривалості дії. Дезінфекційні засоби вико­ристовують у концентраціях, які мають бактерицидну дію, анти­септики — бактерицидну і бактеріостатичну (від грец. stasis — при­зупинення). Тобто антисептики або знищують мікроорганізми, або призупиняють їхнє розмноження.

Як дезінфектанти й антисептики використовують декілька со­тень хімічних речовин. Для зручності їх поділяють на групи. Уні­версальної класифікації немає, але частіше їх поділяють за хіміч­ним складом і механізмом дії на такі групи:

1. Галогенові препарати (хлор, дезактін, пантоцид, натрію гі­похлорит, кальцію гіпохлорит, хлорантоін, саніфект, клор-септ, дезефект, хлорне вапно, хлорамін Б, йод і його похідні). Вони окиснюють активні групи молекул білків, зумовлюють їх денатурацію.

2. Окисники (озон, водню пероксид, калію перманганат) — окиснюють активні групи білків, ушкоджують цитоплазма­тичну мембрану і клітинну стінку.

3. Поверхнево-активні речовини — детергенти (мило, жирні кислоти, синтетичні мийні засоби: сульфохлорантин, хлоргексидину біглюконат, декаметоксин, бодефен, корзолін,дезоксон-1). Ці речовини ушкоджують клітинну стінку і цитоплазматичну мембрану. їх використовують і як самостійні дезінфектанти, і в поєднанні з іншими антимікробними пре­паратами.

4. Фенол і його похідні (резорцин, тимол, гексахлорофен, са-лол) — ушкоджують клітинну стінку і зумовлюють денату­рацію білка.

5. Спирти (етанол, пропанол, ізопропанол, стериліум) — дена­турують білок, вимивають ліпіди з клітинної стінки. Часті­ше використовують 70 % етанол, він легше проникає всере­дину мікробної клітини.

6. Альдегіди (формальдегід, уротропін, глутаровий альдегід, кальцекс, гліоксаль) — зумовлюють денатурацію білка.

7. Солі важких металів (срібла, ртуті, свинцю, міді, цинку, оло­ва) — діють бактерицидно навіть у дуже малих концентраці­ях (1:100, 1:1000), що називають олігодинамічною (від грец. оligo— незначний і d упатів — сила) дією. Останнім часом використовуються рідко через високу токсичність і низьку ефективність.

8. Кислоти (оксолінова, борна, бензойна, саліцилова), луги (амі­ак і його солі, натрію гідроксид, калію гідроксид) — зневод­нюють клітину, зумовлюють коагуляцію і розщеплення біл­ків. Використовують не часто через руйнівну дію на поверхню об'єкта, що дезінфікується, і на тканини макроорганізму.

9. Барвники (метиленовий синій, брильянтовий зелений, ри­ванол, акрифлавін). Ці речовини діють бактеріостатично та бактерицидно.

10. Гази (озон, формальдегід, суміш ОБ — суміш оксиду етилену і броміду метилу, оксид етилену, оксид пропілену) — спричи­нюють денатурацію білка, порушують процес метаболізму. Останнім часом створюють іммобілізовані антисептики. їх виготовляють з основи, просоченої антисептичними засобами. Це антимікробні нитки, марля, плівки,бактерицидні пов'язки, гідрогелевий перев'язувальний матеріал. Перевага їх у тому, що ан­тисептик повільно і тривалийчас звільняється з основи, згубно діє на мікроби, при цьому зменшується побічна дія його на макроорганізм.

Біологічні фактори. У природних умовах мікроби перебувають в асоціаціях, всередині яких виникають певні взаємовідносини між окремими видами мікробів. Ці взаємовідносини дуже складні, але їх можна умовно розділити на три типи.

1. Симбіоз — це тип співіснування різних видів мікроорганіз­мів, за якого всі види разом розвиваються краще, ніж окремо, поодинці. Симбіоз молочнокислих бактерій і спиртових дріж­джів використовують у виготовленні кефіру, кумису.

2. Метабіоз — це такий тип співіснування мікробів, за якого один вид створює умови для іншого. Так, аероби, поглинаючи кисень, створюють умови для розвитку анаеробів; фузобакте-рії в асоціації зі спірохетами, долаючи захисні функції макро­організму, спричинюють розвиток виразково-некротичного стоматиту Венсана.

3. Антагонізм — це тип співіснування мікробів, за якого один вид пригнічує, а інколи навіть призводить до загибелі інших видів. Антагонізм може проявлятися прямою дією мікробів одного виду на інший: фаги лізують (від грец. lysis — розчи­нення) бактерії; або продуктами метаболізму: біфідобактерії, лактобактерії, виділяючи молочну кислоту, пригнічують роз­виток гнилісної мікрофлори; деякі мікроби виробляють ре­човини, здатні згубно діяти на інші види мікроорганізмів. Ці речовини називають антибіотиками.

Згубну дію фізичних, хімічних і біологічних факторів на мікро­організми покладено в основу їх знешкодження: стерилізації і де­зінфекції.

Стерилізація — це повне знезараження об'єктів навколишньо­го середовища (знищення вегетативних і спорових форм мікробів).

Стерилізація дає змогу запобігти: занесенню мікробів в орга­нізм людини під час медичних втручань; обсіменінню сторонньою мікрофлорою медичної апаратури, хірургічного інструментарію, перев'язувального матеріалу, ліків, а також патологічного матері­алу, культур мікроорганізмів, які досліджуються, поживних серед­овищ, діагностичних препаратів.

Дезінфекція — це повне знищення вегетативних і спорових форм патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів у навколишньому середовищі (в приміщенні: підлога, стіни, ручки дверей; на поверх­ні меблів, апаратів, приладів; на посуді, білизні; у виділеннях хво­рих тощо).

Метою дезінфекції є запобігання передачі збудників від інфіко­ваного організму до неінфікованого через об'єкти навколишнього середовища.

Читайте також:

1. АДАПТАЦІЯ ОПОРНО-РУХОВОГО АПАРАТУ ТА ФУНКЦІОНАЛЬНИХ СИСТЕМ ОРГАНІЗМУ ДО ФІЗИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ
2. Адаптація організму до змін чинників зовнішнього середовища
3. Адаптація організму до зовнішніх факторів середовища.
4. Адаптація функціональних систем організму спортсменів
5. АДАПТИВНІ РЕАКЦІЇ МІКРООРГАНІЗМІВ НА СТРЕСОВІ ДІЇ.
6. Анатомо-фізіологічна перебудова організму підлітка
7. Анатомо-фізіологічна перебудова організму підлітка та її вплив на його психологічні особливості й поведінку.
8. Атлетичний конгрес 1894 року та його значення.
9. Бактеріофаг, його природа і практичне застосування. Вплив бактеріофага на мінливість мікроорганізмів.
10. Безпека— це збалансований, за експертною оцінкою, стан людини, соціуму, держави, природних, антропогенних систем тощо.
11. Біохімічна характеристика тренованого організму
12. БУХГАЛТЕРСЬКИЙ ОБЛІК, ЙОГО СУТЬ І ЗНАЧЕННЯ. ВИДИ ОБЛІКУ. ОБЛІКОВІ ВИМІРНИКИ.

Переглядів: 6672