ЛЕКЦИЯ №2. Экология микроорганизмов
 Скачать 23.89 Kb.
|
|
Тема: Экология микроорганизмов. План изложения: Основные понятия по микроэкологии. Распространение микробов в окружающей среде. Влияние факторов окружающей среды на микробы. Основные понятия по микроэкологии. Экология микроорганизмов – это наука о взаимоотношениях микробов друг с другом и с окружающей средой. В медицинской микробиологии объектом изучения служит комплекс взаимоотношений микроорганизмов с человеком. Популяция – это совокупность особей одного вида, обитающих в пределах определенного биотопа. Биотоп – это территориально ограниченный участок биосферы с относительно однородными условиям жизни. Микробиоценоз – это сообщество популяций микроорганизмов, обитающих в определенном биотопе. Распространение микробов в окружающей среде. Микрофлора почвы. Почва – это главный резервуар и естественная среда обитания микроорганизмов, принимающих участие в процессах ее формирования и самоочищения, а также в круговороте веществ в природе. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники, простейшие. Численность бактерий достигает 10 млрд. клеток на 1 г. В почве живут азотофиксирующие и гнилостные бактерии. Патогенные спорообразующие палочки (возбудители сибирской язвы, ботулизма, столбняка, газовой гангрены) способны не только длительно сохраняться в почве, но даже размножаться в ней. Кишечные бактерии (кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии) могут попадать в почву с фекалиями, однако здесь отсутствуют условия для их размножения, и они постепенно отмирают. Обнаружение кишечной палочки в значительных количествах является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных и свидетельствует об ее санитарно-эпидемиологическом неблагополучии. Микрофлора воды. Микрофлора воды отражает микробный пейзаж почвы, так как микроорганизмы в основном попадают в воду с ее частичками. Вместе с загрязненными водами в озера и реки попадают возбудители кишечных инфекций: брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, энтеровирусных инфекций. Холерный вибрион может даже размножаться в воде. Таким образом, вода является фактором передачи возбудителей многих инфекционных заболеваний. Определение чистоты воды и предупреждение ее загрязнения – одно из обязательных мероприятий в борьбе с инфекционными заболеваниями. Микрофлора воздуха. Воздух не содержит питательных субстратов, необходимых для развития микроорганизмов. Микрофлора воздуха состоит из микроорганизмов, попавших в воздушную среду из почвы, воды, а также с поверхности тела, из дыхательных путей и с каплями слюны человека и животных. Солнечные лучи способствуют гибели микробной флоры. Бактериальная обсемененность закрытых помещений зависит от условий уборки помещения, уровня освещенности, количества людей в помещении, частоты проветривания и др. факторов. Количество микробов на 1 м3 воздуха называется микробным числом воздуха. Воздух – фактор передачи инфекций дыхательных путей, при которых возбудитель передается воздушно – капельным и воздушно-пылевым путями. Влияние факторов окружающей среды на микробы. Микроорганизмы подвержены постоянному воздействию факторов внешней среды. Неблагоприятные воздействия могут оказывать: микробицидный эффект т.е. приводить к гибели микроорганизмов; статическое действие т.е. подавлять размножение микроорганизмов. На основе этого созданы методы подавления ж/д микробов, которые используются в медицине, быту, сельском хозяйстве. Все факторы окружающей среды можно разделить на 3 группы: Физические факторы: Температура: ж/д каждого микроба ограничена определенными температурными границами. Эту температурную зависимость выражают тремя точками: max, min (за этими пределами ж/д микробов или прекращается, или ослабевает), opt (наилучшие условия для ж/д). По отношению к температуре все микробы делятся на: Термофильные виды (от греч. termos – тепло, phileo - люблю) являются теплолюбивыми микробами. Max=70С, min=30С, opt=50-60С. Обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена. Психрофильные виды (от греч. psychros – холодный) являются холоднолюбивыми микробами. Max=30С, min=0С, opt=10-20С. К ним относится большинство сапрофитов, которые обитают в почве, в пресной и морской воде. Психрофильные варианты клебсиелл вызывают заболевания у человека. Мезофильные виды (от греч. mesos – средний). Max=45С, min=15С, opt=20-40С. К ним относится большинство патогенных и условно – патогенных микробов. Высокая температура вызывает разрушение белков микроорганизмов. Большинство вегетативных форм гибнет при температуре 60С в течении 30 мин, а при 80-100 С – через 1 мин. Споры бактерий устойчивы к температуре 100 С, гибнут при130С и более длительной экспозиции (до 2 часов). 2. Влажность: Для нормальной ж/д микробов нужна вода, т.к. питательные вещества поступают в клетку бактерий только в растворенном виде. Сроки отмирания различных микробов под влиянием высушивания широко варьируют, поэтому высушивание не используют как метод уничтожения микробов с субстратов. Холерный вибрион выдерживает высушивание 2-ое суток, дизентерийные бактерии – 7 суток, возбудитель дифтерии – 30 суток, возбудитель брюшного тифа – 70 суток, микобактерии – 90 суток. Особой устойчивостью обладают споры бактерий. Широко распространен метод искусственного высушивания микроорганизмов – лиофилизация. Метод включает быстрое замораживание с последующим высушиванием под низким давлением (вакуум). Лиофильную сушку применяют для сохранения иммунобиологических препаратов (вакцин и сывороток), а также для консервирования и длительного хранения культур микроорганизмов. Используют также угнетение патогенных бактерий хлористым натрием, которое обычно начинается при его концентрации 3% (если содержание солей вне клетки окажется выше их концентрации в клетке, то вода будет выходить из клетки). Пример: консервирование в быту. При недостаточном содержании соли банки с овощами могут «взрываться». 3. Лучистая энергия. Солнечный свет губителен для всех микробов за исключением фототрофных видов. УФ – оказывают наиболее сильное бактерицидное действие т.к. разрывают водородные связи в нуклеиновых кислотах бактерий. Это приводит к появлению нежизнеспособных мутантов. УФ – лучи используют для стерилизации помещений. Другие виды лучистой энергии – рентгеновские лучи, гамма лучи – вызывают гибель микробов лишь в больших дозах. 4.Ультразвук. Под действием определенных частот ультразвука газы, находящиеся в цитоплазме микроорганизмов, активизируются. Внутри микробной клетки возникает высокое давление и микроб гибнет. Ультразвук используют для стерилизации пищевых продуктов (молока, фруктовых соков) и питьевой воды. Химические факторы. Многие химические соединения оказывают губительное действие на микроорганизмы, поэтому их используют в качестве дезинфицирующих веществ и антисептиков. Стерилизация – полное освобождение объектов от микроорганизмов и их спор. Дезинфекция – комплекс мероприятий, направленных на уничтожение во внешней среде не всех микроорганизмов, а только определенных возбудителей инфекционных заболеваний. К дезинфектантам относят поверхностно – активные вещества, 3-5% хлорную известь, фенолсодержащие вещества (карболовая кислота), некоторые кислоты, щелочи, спирты, соли тяжелых металлов. Многие дезинфектанты оказывают вредное действие на ткани организма человека. Асептика – система профилактических мероприятий, направленных на предупреждение попадания микроорганизмов и их спор в рану, ткани больного при хирургических операциях, перевязках, эндоскопических манипуляциях и др. Антисептика – комплекс мероприятий, направленных на уничтожение микробов в ране или в организме в целом, на предупреждение или ликвидацию инфекционного процесса. К антисептикам относят поверхностно – активные вещества(мыла, хлоргексидин), спирты (70% этиловый, 70% изопропиловый), окислители (перманганат калия, перекись водорода), хлорсодержащие соединения (хлорамин, гипохлорит натрия), препараты серебра (протаргол, колларгол), 3-5% раствор йода, формалин. Биологические факторы. В естественных условиях микробы существуют не изолировано, а находятся в сложных взаимоотношениях: 1.Симбиоз – совместное длительное существование микроорганизмов в долгоживущих сообществах. При этом обе популяции извлекают для себя пользу. Например, мицелии гриба и сине-зеленых водорослей. Водоросли синтезируют органические вещества, за счет фотосинтеза. Грибы питаются отходами ж/д водорослей, но в свою очередь предоставляют им свои тела для размножения. 2.Коменсализм – это такой вид взаимоотношений, при котором продукты обмена одного вида микроорганизмов создают необходимые условия для развития др. вида. Например, почвенные бактерии используют для своей ж/д аммиак – продукт метаболизма аммонифицирующих почвенных бактерий. 3.Антагонизм – это форма взаимоотношений, при которой один микроорганизм угнетает развитие другого или может вызвать его полную гибель. Например, кишечник новорожденных заселяют молочнокислые бактерии, которые выделяют молочную кислоту, подавляющую рост гнилостных бактерий. Т.о. молочнокислые бактерии защищают от кишечных расстройств. 4. Паразитизм – это такая форма антагонизма, когда один микроорганизм использует другой организм как источник питания или как место обитания. Например, вирус – хозяин, бактериофаг – бактерия. |