1. Медицинская микробиология. Предмет, задачи, методы, связь с другими науками. Значение медицинской микробиологии в практической деятельности врача
 Скачать 0.96 Mb.
|
 1.Медицинская микробиология. Предмет, задачи, методы, связь с другими науками. Значение медицинской микробиологии в практической деятельности врача. Микроорганизмы являются возбудителями инфекционных болезней, которые часто встречаются в практике врача. Для того чтобы правильно поставить диагноз инфекционного заболевания, необходимо хорошо знать морфологию микробов, их основные формы, уметь различать их под микроскопом. Каждый врач должен владеть методом микроскопии, для чего необходимо знать устройство микроскопа и правила работы с ним. Медецинская микробиология изучает патогенные и условно патогенные для человека микроорганизмы, их экологию и распространение, методы их выявления и индефикации, а так же вопросы эпидемиалогии, специфической терапии, и профилактики вызываемых ими забовеваний. МИКРОБИОЛОГИЯ (греч.mikros — малый, лат.bios — жизнь) — наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, названные микроорганизмами, или микробами, их биологические признаки, систематика, экология, взаимоотношения с другими организмами, населяющими нашу планету, - животными, растениями и человеком. МИКРОБИОЛОГИЯ — наука, которая изучает микробы во всем многообразии их отношений с организмом человека. В процессе развития микробиологии были разработаны оригинальные методы исследования, многие заимствованы из других дисциплин — биофизики, биохимии, генетики, цитологии и т.д. За всю историю своего развития перед микробиологией так же, как и другими естественными науками, стояли определенные цели и задачи, успешное развитие которых способствовало научному и общественному прогрессу всего человечества. Это в свою очередь стимулировало развитие специализированных РАЗДЕЛОВ микробиологии. Так сформировались общая, техническая, с\х, ветеринарная, медицинская, санитарная, морская, космическая микробиология. ОБЩАЯ микробиология изучает наиболее общие закономерности, свойственные каждой группе перечисленных микроорганизмов: структуру, метаболизм, генетику, экологию и т.д. Основной задачей ТЕХНИЧЕСКОЙ (промышленной) микробиологии является разработка биотехнологии синтеза микроорганизмами биологически активных веществ: белков, витаминов, ферметов, спиртов, органических кислот, антибиотиков и др. СЕЛЬСКО ХОЗЯЙСТВЕННАЯ микробиология занимается изучением микроорганизмов, которые участвуют в круговороте веществ, используются для изготовления удобрений, вызывают заболевания растений, и другими проблемами. ВЕТЕРИНАРНАЯ микробиоллгия изучает возбудителей заболеваний животных, разрабатывает методы их биологической диагностики, спецйифической профилактики и этиотропного лечения, направленного на уничтожение микробов-возбудителей в организме больного животного. Предметом изучения МЕДИЦИНСКОЙ микробиологии являются болезнетворные (патогенные) и условно-патогенные для человека микроорганизмы, а также разработка методов микробиологической диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения вызываемых ими инфекционных заболеваний. Однако с медицинской микробиологией сформировалась иммунология, которая занимается изучением специфических механизмов защиты организмов людей и животных от болезнетворных микроорганизмов и другими проблемами. Предметом изучения САНИТАРНОЙ микробиологии, тесно связанной с медицинской и ветеринарной микрбиологией, является санитарно-микробиологическое состояние объектов окружающей среды, пищевых продуктов и напитков. 2. Основные этапы развития микробиологии и иммунологии. Работы Л.Пастера, Р.Коха и их значение для развития микробиологии и иммунологии. Роль отечественных ученых (Н.Ф. Гамалея, П.Ф. Здродовский, Д.И. Ивановский, А.А. Смородинцев, М.П. Чумаков, З.В. Ермольева, В.М. Жданов и др.) в развитии микробиологии и вирусологии.Историю развития микробиологии можно разделить на пять этапов: эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический и молекулярно-генетический. Пастер сделал ряд выдающихся открытий. За короткий период с 1857 по 1885 г. он:
Многие открытия Л. Пастера принесли человечеству огромную практическую пользу. Путем прогревания (пастеризации) были побеждены болезни пива и вина, молочнокислых продуктов, вызываемые микроорганизмами; для предупреждения гнойных осложнений ран введена антисептика; на основе принципов Л. Пастера разработаны многие вакцины для борьбы с инфекционными болезнями. Однако значение трудов Л. Пастера выходит далеко за рамки только этих практических достижений. Л. Пастер вывел микробиологию и иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни людей, экономике, промышленности, инфекционной патологии, заложил принципы, по которым развиваются микробиология и иммунология и в наше время. Л. Пастер был, кроме того, выдающимся учителем и организатором науки. Работы Л. Пастера по вакцинации открыли новый этап в развитии микробиологии, по праву получивший названиеиммунологического. Принцип аттенуации (ослабления) микроорганизмов с помощью пассажей через восприимчивое животное или при выдерживании микроорганизмов в неблагоприятных условиях (температура, высушивание) позволил Л. Пастеру получить вакцины против бешенства, сибирской язвы, куриной холеры; этот принцип до настоящего времени используется при приготовлении вакцин. Следовательно, Л. Пастер является основоположником научной иммунологии, хотя и до него был известен метод предупреждения оспы путем заражения людей коровьей оспой, разработанный английским врачом Э. Дженнером. Однако этот метод не был распространен на профилактику других болезней. Роберт Кох. Физиологический период в развитии микробиологии связан также с именем немецкого ученого Роберта Коха, которому принадлежит разработка методов получения чистых культур бактерий, окраски бактерий при микроскопии, микрофотографии. Известна также сформулированная Р. Кохом триада Коха, которой до сих пор пользуются при установлении возбудителя болезни. После работ Л. Пастера появилось множество исследований, в которых пытались объяснить причины и механизмы формиро вания иммунитета после вакцинации. Выдающуюся роль в этом сыграли работы И. И. Мечникова и П. Эрлиха. Исследования И. И. Мечни кова (1845—1916) показали, что большую роль в формировании иммунитета играют особые клетки — макро- и микрофаги. Эти клетки поглощают и переваривают чужеродные частицы, в том числе бактерии. Исследования И. И. Мечникова по фагоцитозу убедительно доказали, что, помимо гуморального, существует клеточный иммунитет. И. И. Мечников, ближайший помощник и последователь Л. Пастера, заслуженно считается одним из ос новоположников иммунологии. Его работы положили начало изу чению иммунокомпетентных клеток как морфологической основы иммунной системы, ее единства и биологической сущности. Д.И.Ивановский (1864— 1920) открыл вирусы — представителей царства vira. Один из основоположников вирусологии. Впервые открыл проходящий через бактериологические фильтры возбудитель табачной мозаики, названный впоследствии вирусом. Труды по фитопатологии и физиологии растений. Гамалея - выдающийся микробиолог. Вместе с И. И. Мечниковым в 1886 году организовал в Одессе первую в России бактериологическую станцию. Автор многих работ по микробиологии и иммунологии (по профилактике холеры, чумы, оспы, паразитарных тифов, бешенства). Открыл бактериолизины, возбудители холеры птиц. Обосновал значение дезинсекции для ликвидации сыпного и возвратного тифов. В 1888 году ученый издал книгу "О прививках против сибирской язвы".Здровский (1890-1976 года), российский микробиолог, иммунолог и эпидемиолог, академик АМН. Исследования по проблемам тропических болезней, бруцеллеза и др. Под руководством Здродовского разработаны методы вакцинации против столбняка, дифтерии и др. инфекций. Автор книги "Учение о риккетсиях и риккетсиозах". Смородинцев, российский вирусолог и иммунолог. Труды по этиологии и профилактике гриппа, энцефалитов и др. вирусных инфекций. Совместно с М. П. Чумаковым разработал и внедрил вакцину против полиомиелита. Ермольева, российский микробиолог. Получила первые отечественные образцы антибиотиков - пенициллина, стрептомицина и др.; интерферона. Жданов, российский вирусолог. Труды по вирусным инфекциям, молекулярной биологии и классификации вирусов, эволюции инфекционных болезней. 3. Микроорганизмы и их положение в системе живого мира. Номенклатура бактерий. Принципы классификации. Принципы таксономии и номенклатуры микроорганизмов Ж и в ы е о р г а н и з м ы (микроорганизмы) Прокариоты: Эубактерии 1. Грациликуты (тонкая клеточная стенка) 2. Фирмикуты (толстая клеточная стенка) 3. Тенерикуты (нет клеточной стенки) Спирохеты, риккетсии, хламидии, микоплазмы, актиномицеты. Архебактерии 4. Мендосикуты Эукариоты: Животные Растения Грибы Простейшие Неклеточные формы жизни: Вирусы Прионы Плазмиды Таксономия Это наука, систематизирующая микроорганизмы Вид – род – (триба) – семейством – порядок – класс – отдел – царство Основной таксономической единицей является вид Вид – это совокупность происходящих от одного предка, скрещивающихся популяций, обладающих общим генофондом и репродуктивной изоляцией. Классификация бактерий с учетом особенности клеточной стенки (по Д. Берджини) Д. Берджини предложил классифицировать бактерии прокариоты на 4 отдела: 1 группа: бактерии с тонкой клеточной стенкой, т.е. Гр- - Грациликуты; 2 группа: бактерии с толстой стенкой, т.е. Гр+ - Фирмикуты; 3 группа: бактерии, лишенные клеточные стенки – Тенерикуты; 4 группа: бактерии с дефектной клеточной стенкой (патогенных нет) – Мендозикуты – арибактерии. Дифференциальные признаки микроорганизмов:
Морфология бактерий По форме бактерии подразделяются на:
Отношение к молекулярному кислороду: - строгие аэробы - строгие анаэробы - факультативные анаэробы 4. Структура бактериальной клетки. Основные отличия прокариотов и эукариотов. Функции отдельных структурных элементов бактериальной клетки. Особенности химического состава клеточных стенок грамположительных и грамотрицательных бактерий.
Ханс Христиан Грам (1853 – 1939 гг.). Предложил метод окаршивания бактерий. Окраска по Граму делит бактерии на основе структуры их клеточной стенки на две группы: Гр+ прочно удерживают аналиновые красители, не обсцвечиватся при обработке спиртом, окрашиваются в синий цвет. Гр- обесцвечиваются спиртом и поэтому дополнительно докрашиваются фуксином (красный цвет). Гр+ бактерии имеют толстую клеточную стенку, которая состоит из 5-6 слоев пептидогликана, связаных с тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами, которые берут своё начало от ЦПМ (цитоплазматическая мембрана). Гр- бактерии имеют тонкую клеточную стенку, в ней выделяют два слоя. 1-ый слой пластичный предсавлен липополисахаридами, фосфолипидами, белками; 2-ой слой ригидный образован 1-2 слоями пептидогликана. Синоним – эндотоксин. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) Это обязательная структура клетки, представляющая собой белково-липидный комплекс, нарушение ее приводит к гибели.Составляет 8-15% сухих веществ клетки.Содержание белка 50-75%Липидов 15-45%Толщина 7,5-8нм Главный липидный компонент - фосфолипиды, набор которых родо- и видо - специфичен. Функции липидов - поддержание механической стабильности мембраны и придание ей гидрофобных свойств. Мембранные белки это в основном ферменты. Структура ЦПМ для растительных, животных и микробных клеток сходна. Два слоя белков и между ними двойной фосфолипидный слой. Консистенция мембраны пластичная, почти жидкая, прочная связь с КС отсутствует. ЦПМ – это важный центр метаболитической активности. Она ответственна за поступление питательных веществ в клетку и вывод продуктов обмена. ЦПМ прокариот может впячиваться (инвагинировать) образуя мезосомы – это энергетические депо клетки, где происходит синтез АТФ. Цитоплазма – внутренние содержимое клетки. Содержание цитоплазмы определяет тургор, который характеризуется осмотическим давлением (ОД). В норме ОД клетки эквивалентно давлению раствора сахарозы с массовой долей 10-20%. Если соотношение ОД клетки и среды нарушается, клетка может погибнуть. Генетический аппарат у бактерий – нуклеоид (генофор) – молекула ДНК (бактериальная хромосома) сильно спирализованная, замкнутая в кольцо. Каких-либо оболочек отделяющих содержимое цитоплазмы от ядра нет. У прокариот могут быть внехромосомные молекулы ДНК – плазмиды. Они более короткие, необязательные структуры, могут утрачиваться или приобретаться при делении. Жгутик на 98% состоит из белка – флагеллина. Крепится с помощью «крюка» к базальному тельцу, которое располагается в клетке на уровне КС и ЦПМ. Вращательное движение жгутика способствует перемещению бактерий (3000 об/мин). Расположение жгутиков: 1.монотрихальное расположение (1 жгутик)2.политрихальное расположение (несколько жгутиков), может быть лофотрихальное, амфитрихальное, перитрихальное. Споры - своеобразная форма покоящихся бактерий с грамположительным типом строе¬ния клеточной стенки.Спорообразование - это способ сохранения вида (генофора) во внешней среде при неблагоприятных условиях, а не способ размножения.Споры образуются при неблагоприятных условиях существования бактерий (высуши¬вание, дефицит питательных веществ и др.). Внутри бактериальной клетки образуется одна спора (эндоспора). Расположение в клетке: терминальное (у возбудителя столбняка), субтерминальное (ботулизм, газовая гангрена), центральное (сибиреязвенная бацилла) Рибосомы бактерий имеют размер около 20 нм и коэффициент седиментации 70S, в отличие от 80S-рибосом, характерных для эукариотических клеток. Поэтому некото¬рые антибиотики, связываясь с рибосомами бактерий, подавляют синтез бактериального белка, не влияя на синтез белка эукариотических клеток Капсула — слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточ¬ной стенкой бактерий и имеющая четко очерченные внешние границы. Капсула различима в мазках-отпечатках из патологи-ческого материала. В чистых культурах бакте¬рий капсула образуется реже. Капсула состоит из полисахаридов (экзополисахаридов), иногда — из полипептидов; например, у сибиреязвенной ба¬циллы она состоит из полимеров D-глутаминовой кислоты. Капсула гидрофильна, препятствует фагоцитозу бактерий. Капсула антигенна: антитела против капсулы вызывают ее уве¬личение (реакция набухания капсулы).Многие бактерии образуют микрокапсулу — слизистое образование толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии.Функции. 1. В организме предохраняет бактерии от фагоцитоза и действия антител.2. Во внешней среде предохраняет бактерии от высыхания. Пили (pili), синонимы: ворсинки, фимбрии, - тонкие полые нити белковой природы, покрывающие поверхность бактериальных клеток. В отличие от жгутиков не выполняют двигательную функцию. Пили отходят от поверхности клетки и состоят из белка пилина. По своему функциональному назначению подразделяются на 2 типа.1) Пили первого типа имеются у большинства бактерий, поэтому они получили название "ворсинки общего типа" (common pili). Обусловливают прикрепление или адгезию бактерий к определенным клеткам организма хозяина. Адгезия является первоначальной стадией любого инфекционного процесса. 2) Пили второго типа (синонимы: конъюгативные, или половые - sex pili) имеются только у бактерий-доноров, имеющих специальную плазмиду. Их количество невелико - 1-4 на клетку. |