 |
Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы
|
|
|
|
Методическая разработка лекционного занятия
Тема: Экологическая микробиология. Микробы и внешняя среда. Микрофлора тела человека.
План:
1. Микрофлора почвы
2. Микрофлора воды
3. Микрофлора воздуха
4. Микрофлора организма человека
5. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы
6. Биологические факторы
Микрофлора почвы
В почве имеются наиболее благоприятные условия для роста и размножения микроорганизмов. Очень богата микробами возделываемая почва. Наибольшее количество микроорганизмов находится на глубине 10-20 см, на поверхности их мало из-за губительного действия солнечных лучей. По мере углубления их количество резко падает.
Микрофлора почвы состоит из нитрифицирующих, денитрифицирующих, азотфиксирующих, серо и железобактерий, грибов и простейших.
Почва может служить путем передачи возбудителей инфекционных заболеваний. Большинство патогенных микроорганизмов из-за действия солнечных лучей, недостатка питательных веществ и действия микробов-антагонистов погибает. Однако многие из них в виде спор длительное время (от нескольких часов до нескольких месяцев) могут оставаться заразными для человека. А возбудители сибирской язвы могут сохраняться годами. К таким микроорганизмам относятся спорообразующие бактерии: возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма и др.
Микрофлора воды
Вода является естественной средой обитания для многих микроорганизмов. Вода играет большую роль в передаче инфекционных болезней. Через воду передаются возбудители кишечных инфекций (дизентерия, брюшной тиф и др), а возбудители холеры в воде растут и размножаются. Через воду передаются также возбудители полиомиелита, туляремии, лептоспироза.
|
|
|
Микрофлора воздуха
Воздух не содержит питательных веществ, однако в нем содержится огромное количество микроорганизмов. В воздухе встречаются различные бактерии, кокки, грибы. Микроорганизмы в воздухе находятся в виде аэрозоли (капельки жидкости или мельчайшие твердые частицы, взвешенные в воздухе). Путь передачи микроорганизмов через воздух называется воздушно-капельным. Патогенные микроорганизмы попадают в воздух с капельками слюны и мокроты при кашле, чиханье, разговоре, а также с пылью с загрязненных предметов и почвы. Через воздух передаются возбудители таких заболеваний как корь, коклюш, туберкулез, скарлатина, грипп, ветряная оспа, краснуха и многие другие.
Микрофлора организма человека
На наружных покровах тела, в сообщающихся с внешней средой полостях (ротовой и носовой), и в ЖКТ имеется обильная и постоянная микрофлора. А внутренние органы человека, не сообщающиеся с внешней средой (мозг, сердце, печень, селезенка и др.) свободны от микроорганизмов.
Микрофлора полости рта – разнообразна и представлена бактериями, грибами, спирохетами, спириллами, лептоспирами, простейшими и вирусами. Почти всегда в полости рта присутствуют актиномицеты, дрожжеподобные грибы рода Кандида. Из простейших чаще всего это десневая амеба и ротовая трихомонада. Микроорганизмы играют большую роль в возникновении различных заболеваний – кариеса зубов, гнойных воспалений тканей челюсти (абсцессов, флегмон, периоститов, стоматитов).
Почему так много микроорганизмов в полости рта?
Обилию и разнообразию микрофлоры полости рта способствует постоянная оптимальная температура, влажность, реакция среды, близкая к нейтральной, и анатомические особенности (наличие межзубных промежутков, десневых карманов и др.)
Микрофлора ЖКТ – она обычно бедная из-за кислой среды желудочного сока. В тонком кишечнике количество микроорганизмов мало из-за наличия кишечных ферментов и действия желудочного сока. Больше всего микроорганизмов в толстом кишечнике. Они представлены микробами кишечной группы, энтерококками, клостридиями, бациллами, спириллами, грибами и стафилококками.
|
|
|
Микрофлора дыхательных путей – человек вместе с воздухом вдыхает огромное количество микроорганизмов. Большинство из них задерживается в полости носа. Тут обычно встречаются стафилококки, стрептококки, палочки дифтерии, пневмококки. При ослаблении организма эти микроорганизмы могут вызывать различные заболевания, поражая при этом и нижние отделы дыхательного тракта (бронхиты, воспаления легких).
Микрофлора слизистых оболочек глаз – представлена в основном белым стафилококком и палочкой ксерозы. Скудность микрофлоры глаз обусловлена бактерицидным действием лизоцима, который содержится в слюне. В связи с этим сравнительно редко встречаются заболевания глаз микробной этиологии.
Микрофлора кожи – на поверхности кожи чаще всего обнаруживаются непатогенные стафилококки и стрептококки, различные палочки, дрожжеподобные грибы. Заболевания кожных покровов микробной этилогии встречаются сравнительно редко из-за губительного действия секрета сальных и потовых желез, содержащих молочную кислоту.
Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы
Жизнь микроорганизмов находится в тесной взаимосвязи от условий окружающей среды. Эти факторы можно разделить на три группы – физические, химические и биологические. В данной лекции разберем физические и биологические факторы.
Физические факторы
1. Температура – жизнедеятельность каждого микроорганизма ограничена определенными температурными границами. Эту температурную зависимость можно выразить тремя основными точками:
- минимум – это температура, ниже которой рост и размножение микроорганизмов прекращается.
- оптимум – наилучшая температура для роста и размножения микробов.
- максимум - это температура, выше которой рост и размножение микроорганизмов прекращается.
Все микроорганизмы по отношению к температуре делятся на:
|
|
|
- психрофилы (холодолюбивые) min – 00 С, opt – 10-20 0 С, max – 30 0 С. Эта группа включает в себя микроорганизмы, живущие в северных морях и океанах, почве, сточных водах.
- мезофиллы – средняя группа, включает в себя наибольшее количество микроорганизмов и все патогенные микробы (min – 100 С, opt – 34-37 0 С, max – 45 0 С).
- термофилы – теплолюбивые (min – 300 С, opt – 50-60 0 С, max – 75 0 С).
Гибель микроорганизмов под действием высокой температуры обусловлена денатурацией (свертыванием) белков. Вегетативные формы при 60 градусов погибают в течение часа, а при 80-100 через одну-две минуты. Споры бактерий устойчивы к действию температуры. Например, споры сибирской язвы выдерживают кипячение в течение 20 мин, споры ботулизма – 6 часов. Все микроорганизмы, включая и споры, погибают при температуре 160-170 градусов в течение часа (сухожаровой шкаф) или под действием пара в 1 атмосферу в течение 30 мин.
Стерилизация – это полное освобождение обьектов от микроорганизмов и их спор.
К действию низкой температуры многие микроорганизмы устойчивы. Например, возбудители брюшного тифа и холеры длительно живут во льду, а некоторые выживают при температуре жидкого азота (-190 градусов), а споры бактерий могут выдерживать температуру до -250 градусов. Действие низкой температуры приостанавливает гнилостные процессы, что широко применяется в быту (холодильники).
Анабиоз – замедление процессов обмена веществ и прекращение роста и размножения микроорганизмов под действием низкой температуры.
Высушивание – бактериальная клетка в основном состоит из воды, высушивание приводит к обезвоживанию цитоплазмы, нарушению клеточной стенки и гибели микроорганизмов. С практической точки зрения интересно знать, при каких сроках высушивания погибает та или иная клетка. Например, менингококки, гонококки, лептоспиры, бледная трепонема и др. погибают уже через несколько минут. А возбудитель холеры выдерживает высушивание 2 суток, брюшного тифа – 70 суток, туберкулеза – 90 суток (!).
Высохшая мокрота больных туберкулезом может оставаться заразным еще 10 месяцев!. Особой устойчивостью к высушиванию обладают споры. Например, споры сибирской язвы сохраняют способность к прорастанию в течение десятков лет.
|
|
|
Ультрафиолетовое излучение – эти лучи входят в состав спектра солнечных лучей, которые губительно действуют на микроорганизмы. Они инактивируют ферменты клетки и повреждают ДНК. Бактерицидное действие УФ-лучей используется для стерилизации воздуха закрытых помещений (операционные, перевязочные, боксы и т.д.).
Рентгеновские лучи – они бывают альфа, бетта, гамма-лучи. Губительное действие на микроорганизмы оказывают только в больших дозах. Гибель микроорганизмов обусловлена разрушением клеточных структур и ДНК. Малые дозы рентгеновского излучения стимулируют рост микроорганизмов. Микроорганизмы значительно устойчивы к радиоактивному излучению, чем высшие организмы.
Ультразвук – под действием ультразвука газы, находящиеся в цитоплазме, активируются и возникает высокое давление (до 10 000 атм). Это приводит к разрыву клеточной стенки и гибели клетки.
Высокое давление – к механическому давлению бактерии, и особенно споры, устойчивы. Они могут жить в морях и океанах на глубине до 10 000 метров при давлении до 5 000 атм, а споры – до 20 000 атм.
Биологические факторы
В естественных условиях обитания микроорганизмы живут не изолированно, а в сложных взаимоотношениях, которые сводятся к симбиозу, метабиозу и антагонизму.
Симбиоз – это сожительство организмов различных видов, приносящим им взаимную пользу. При этом они развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности.
Метабиоз – вид взаимоотношений микроорганизмов, при котором продукты обмена одного вида создают благоприятные условия для другого вида. Например, анаэробы не могли бы жить без аэробов, которые поглощают кислород.
Антагонизм – форма взаимоотношений, при котором один вид микроорганизма угнетает другого, или даже может вызвать его гибель. Например, патогенные микроорганизмы, попав в окружающую среду, не выдерживают борьбу с сапрофитами и быстро погибают.
|
|
|
