микробиология

Температура

Температура — важнейший фактор для развития микроорганизмов. Для каждого из микроорганизмов существует минимум, оптимум и максимум температурного режима для роста. По этому свойству микробы подразделяются на три группы:

психрофилы - микроорганизмы, хорошо растущие при низких температурах с минимумом при -10-0 °С, оптимумом при 10-15 °С;

мезофилы - микроорганизмы, для которых оптимум роста наблюдается при 25-35 °С, минимум — при 5- 10 °С, максимум — при 50-60 °С;

термофилы - микроорганизмы, хорошо растущие при относительно высоких температурах с оптимумом роста при 50-65 °С, максимумом — при температуре более 70 °С.

Реакция среды

Жизнедеятельность микроорганизмов зависит от концентрации водородных (Н+) или гидроксильных (ОН-) ионов в субстрате, на котором они развиваются. Для большинства бактерий наиболее благоприятна нейтральная (рН около 7) или слабощелочная среда. Плесневые грибы и дрожжи хорошо растут при слабокислой реакции среды. Высокая кислотность среды (рН ниже 4,0) препятствует развитию бактерий, однако плесени могут продолжать расти и в более кислой среде. Подавление роста гнилостных микроорганизмов при подкислении среды имеет практическое применение. Добавление уксусной кислоты используется при мариновании продуктов, что препятствует процессам гниения и позволяет сохранить продукты. Образующаяся при квашении молочная кислота также подавляет рост гнилостных бактерий.

Концентрация соли и сахара

Поваренная соль и сахар издавна используются для повышения стойкости продуктов к микробной порче и лучшей сохранности пищевых продуктов.

Повышение содержания растворенных веществ (соли или сахара) в питательной среде сказывается на величине осмотического давления внутри микроорганизмов, вызывает их обезвоживание. При повышении концентрации поваренной соли в субстрате более 3-4 % размножение многих, в том числе гнилостных, микроорганизмов замедляется, при концентрации более 7-12% — прекращается.

Свет

Некоторым микроорганизмам свет необходим для нормального развития, но для большинства из них он губителен. Ультрафиолетовые лучи солнца обладают бактерицидным действием, т. е. при определенных дозах облучения приводят к гибели микроорганизмов. Бактерицидные свойства ультрафиолетовых лучей ртутно-кварцевых ламп используют для дезинфекции воздуха, воды, некоторых пищевых продуктов.

Инфракрасные лучи тоже могут вызвать гибель микробов за счет теплового воздействия. Воздействие этих лучей применяют при тепловой обработке продуктов. Негативное воздействие на микроорганизмы могут оказывать электромагнитные поля, ионизирующие излучения и другие физические факторы среды.

Химические факторы

Некоторые химические вещества способны оказывать на микроорганизмы губительное действие. Химические вещества, обладающие бактерицидным действием, называют антисептиками. К ним относятся дезинфицирующие средства (хлорная известь, гипохлориты и др.), используемые в медицине, на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания.

Некоторые антисептики применяются в качестве пищевых добавок (сорбиновая и бензойная кислоты и др.) при изготовлении соков, икры, кремов, салатов и других продуктов.

Биологические факторы

Между различными микроорганизмами могут устанавливаться разные взаимоотношения: симбиозвзаимовыгодные отношения; метабиоз — жизнедеятельность одного за счет другого без принесения вреда; паразитизм — жизнедеятельность одного за счет другого с причинением ему вреда; антагонизм — один из видов микроорганизмов угнетает развитие другого, что может привести к гибели микробов. Например, развитие молочнокислых бактерий угнетает рост гнилостных, эти антагонистические взаимоотношения используют при квашении овощей или для поддержания нормальной микрофлоры в кишечнике человека.



Нормальная микрофлора полости рта

1.Нормальная микрофлора полости рта. Роль в патологии.

2.Аутохтонные и аллохтонные виды. Постоянная (индигенная) и факультативная флора. 3. Факторы, влияющие на формирование микрофлоры ротовой полости. 4. Механизмы формирования нормальной флоры. Адгезия и колонизация. Коагрегация. 5. Кокковая флора ротовой полости. 6. Палочковидные формы бактерий, обитающие в полости рта. 7. Непостоянная микрофлора полости рта.

1.Нормальная микрофлора полости рта. Роль в патологии. Полость рта человека представляет собой уникальную экологическую систему для самых разнообразных микроорганизмов, формирующих постоянную (аутохтонную, индигенную) микрофлору, которая играет важную роль в здоровье и болезнях людей. В ротовой полости постоянные микроорганизмы часто ассоциированы с двумя главными заболеваниями — кариесом и болезнями пародонта. По-видимому, эти заболевания возникают после нарушения равновесия среди резидентных видов в данном микробиоценозе под влиянием определенных факторов. Чтобы представить себе процесс, влекущий за собой кариес или болезни пародонта, и вклад

микроорганизмов в развитие этих заболеваний, необходимо знать экологию ротовой полости, механизмы формирования нормальной микробной флоры, факторы, регулирующие гомеостаз ротовой экосистемы.

2.Аутохтонные и аллохтонные виды. Постоянная (индигенная) и факультативная флора. Среди микробов полости рта встречаются аутохтонные — специфические для данного биотопа виды, аллохтонные — иммигранты из других биотопов хозяина (носоглотки, иногда кишечника), а также виды — иммигранты из окружающей среды (так называемая заносная микрофлора).

Аутохтонную микрофлору подразделяют на облигатную, которая постоянно обитает в полости рта, и факультативную, в составе которой чаще встречаются условно-патогенные бактерии.

Главное значение имеет аутохтонная микрофлора полости рта, среди которой преобладают облигатные виды; факультативные виды встречаются реже, они наиболее характерны для отдельных заболеваний зубов, пародонта, слизистой оболочки полости рта и губ.

В состав нормальной микрофлоры полости рта входят бактерии, вирусы, грибы и простейшие. Наиболее многочисленными являются бактериальные биоценозы, которые играют основную роль в поддержании постоянства данного биотопа.

Микроорганизмы попадают в полость рта с пищей, водой и из воздуха. Богатство пищевых ресурсов, постоянная влажность, оптимальные значения pH и температуры создают благоприятные условия для адгезии, колонизации различных микробных видов.

3.Факторы, влияющие на формирование микрофлоры ротовой полости. Видовой состав микробной флоры полости рта в норме довольно постоянен. Вместе с тем количество микробов может значительно колебаться. На формирование микрофлоры ротовой полости могут влиять следующие факторы:

1) состояние слизистой ротовой полости, особенности строения (складки слизистой, десневые карманы, слущенный эпителий); 2) температура, рН, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) ротовой полости;

3) секреция слюны и ее состав;

4) состояние зубов;

5) состав пищи;

6) гигиеническое состояние полости рта;

7) нормальные функции слюноотделения, жевания и глотания;

8) естественная резистентность организма.

Основные биотопы полости рта. Особенности состава микрофлоры, обсемененность.

Основными биотопами полости рта являются слизистые оболочки, спинка языка, десневая борозда, ротовая жидкость и зубной налет. Как известно, кроме слюны, бактерии находятся в трех зонах:

1) в зубных бляшках на коронках зубов, а в случае кариеса — в кариозных полостях; 2) в гингивальных (десневых) бороздах; 3) на спинке языка, особенно в задних ее отделах.

По обсемененности отдельных биотопов имеются разноречивые данные.

По данным разных авторов, количество бактерий в слюне колеблется от 43 млн до 5,5 млрд в 1 мл (в среднем 750 млн в 1 мл). Микробная же концентрация в бляшках и десневой (гингивальной) борозде почти в

100раз выше — примерно 200 млрд клеток в 1 г пробы (в которой около 80% воды).

Видовой состав отдельных участков полости рта во многом зависит от окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и рН среды. В ротовой полости в определенных биотопах определяются различные значения окислительно-восстановительного потенциала, допускающие рост аэробов, факультативных анаэробов и строгих анаэробов. В общем спинка языка и слизистые щек и неба являются аэробной средой с позитивным ОВП, поэтому в этих биотопах лучше поддерживается рост факультативных анаэробов. Десневая щель и прилегающие поверхности зубов (поверхности между зубами) имеют низкий (отрицательный) ОВП, поэтому в этих участках наиболее активно размножаются облигатные анаэробы. Факультативные стрептококки и вейллонеллы составляют большую часть флоры слюны, в которую они попадают главным образом со спинки языка. S.salivarius постоянно вегетирует на языке, с которого смывается слюной, где также обнаруживается в высоких концентрациях. Нейссерии постоянно присутствуют в полости рта (часто в слюне), достигая 3—5% от выделяемого количества бактерий.

На зубах микроорганизмы образуют плотные массы в виде зубного налета, а затем формируются зубные бляшки. Эти образования содержат микробные сообщества, продукты их жизнедеятельности, а также компоненты слюны. Зубная бляшка развивается преимущественно на поверхностях, защищенных от механического трения, таких как область между двумя зубами, поддесневой карман, углубления или щели на жевательной поверхности.

Преобладающими микроорганизмами, выделяемыми из наддесневой бляшки, являются факультативные анаэробы, в частности актиномицеты и стрептококки. Грамотрицательные бактерии из групп Veillonella, Haemophilus и Bacteroides также выделяются регулярно, хотя и в меньших количествах. В здоровых поддесневых карманах общее число вырастающих бактерий относительно мало (103 — 106 КОЕ/карман). В поддесневых бляшках также преобладают актиномицеты и стрептококки. Анаэробные бактерии родов Porphyromonas и Prevotella часто выделяются из здорового десневого кармана и с бляшек в малых количествах. Кроме того, в бляшках и гингивальной щели могут быть обнаружены дифтероиды и вибрионы.

Спирохеты характерны для гингивальной щели, где их количество составляет 1—5% от общего числа жизнеспособных особей.

Слизистые оболочки (десна, небо, щеки и дно ротовой полости) колонизированы немногими микроорганизмами (от 0 до 25 КОЕ на эпителиальную клетку). Наибольшую долю составляют стрептококки, с преобладанием S.oralis и S.sanguis. Также выделяются с поверхности эпителиоцитов нейссерии, гемофильные палочки, вейллонеллы. Наивысшая плотность бактерий (100 КОЕ на эпителиальную клетку) обнаружена на поверхности языка. Язык с его сосочковой поверхностью обеспечивает места колонизации, защищенные от механического удаления. При исследовании этого биотопа ротовой полости постоянно выделялись стрептококки (S.salivarius и S.mitis), вейллонеллы. Другие группы включали пептострептококки, актиномицеты и бактероиды. Облигатные неспорообразующие анаэробы и спирохеты, которые тесно связаны с заболеваниями пародонта, всегда обнаруживались в малых количествах. Этот факт свидетельствует, что язык является резервуаром микроорганизмов, которые имеют определенное значение в возникновении и развитии патологии пародонта.

Дисбактериоз – состояние, вызываемое нарушением микрофлоры кишечника, связанное с изменением видового состава бактерий. При дисбактериозе количество полезных бифидо и лактобактерий сокращается, а количество патогенных (болезнетворных) микроорганизмов возрастает. Дисбактериоз сопутствует многим болезням органов пищеварения, длительному или неконтролируемому употреблению антибиотиков, иммунодепрессантов, воздействию вредных факторов окружающей среды. Проявляется запорами, поносами, плохим аппетитом, сном, болями в животе, кожными высыпаниями. В особо тяжелых случаях бактерии желудочно-кишечного тракта могут быть обнаружены в крови, что угрожает развитием сепсиса.

Влияние зубных протезов на ткани полости рта.

Материалы, применяемые для изготовления зубных протезов, являются инородными и вызывают в живых тканях человека различные нарушения, которые приводят к адаптационным реакциям, направленным на устранение этих нарушений. Практически каждое протезное поле имеет признаки "борьбы" с инородным телом. При определенных условиях это состояние может развиться в патологию.

В отечественных и зарубежных работах указывается, что при наличии во рту металлических включений возможны три основных вида патологического воздействия на организм человека, в частности, на ткани и органы полости рта:

•химико-токсическое,

•электрогальваническое (повреждающее действие гальванического тока)

•аллергическое

•Причиной развития патологического влияния металлических материалов зубных протезов на состояние полости рта является выход ионов сплавов металлов в слюну.

•Патологический симптомокомплекс, который развивается у некоторых пациентов в результате патогенного воздействия металлических зубных протезов и пломб, а также при реакции на акрилаты, получил название "непереносимость" материалов зубных протезов.

Инфекция (позднелат. infectio — заражение) — это внедрение и размножение микроорганизмов в макроорганизмУ с последующим развитием различных форм их взаимодействия — от носительства возбудителей до клинически выра-ч женной болезни.

Инфекционные заболевания распространены во B мире. Известно около 3 тыс. инфекционных болезней, KOI торыми может заболеть человек. Возбудителями их являются различные микроорганизмы: бактерии, простейшие, риккетсии, вирусы, актиномицеты (актиномицеты — лучистые грибки, совмещают в себе черты бактерий и простейших грибов), спирохеты. Инфекция— это биологическое явление, которое включает любые формы взаимодействия макроорганизма и патогенных бактерий. В зависимости от локализации микроорганизмов, Л.В. Грома-шевским была предложена классификация инфекционных болезней. В соответствии с этим основным признаком все инфекционные болезни разделены на 4 группы:

1)кишечные инфекции;

2)инфекции дыхательных путей;

3)кровяные инфекции;

4)инфекции наружных покровов.

Инфекции делятся по форме на:

1)бактериальную, вирусную, грибковую, протозойную;

2)экзогенную, эндогенную;

3)местную (очаговую), общую (генерализованную): бактериемия и вирусемия, септицемия, сепсис;

4)моноинфекции, смешанные инфекции, реинфекции;

5)острую, хроническую, бактерионосительство;

6)бессимптомную или с выраженными клиническими проявлениями (манифестную);

7)антропонозы, зоонозы.

Понятие об иммунитете. Виды иммунитета

Иммунология – это наука, предметом изучения которой является иммунитет.

Инфекционная иммунология изучает закономерности иммунной системы по отношению к микробным агентам, специфические механизмы противомикробной защиты.

Под иммунитетом понимают совокупность биологических явлений, направленных на сохранение постоянства внутренней среды и защиту организма от инфекционных и других генетически чужеродных для него агентов. Явления иммунитета многообразны. Основная его задача – распознавание чужеродного агента.

Иммунитет может быть инфекционным, противоопухолевым, трансплантационным. Иммунитет обеспечивается работой иммунной системы, в основе его лежат специфические механизмы.

Виды инфекционного иммунитета:

1)антибактериальный;

2)антитоксический;

3)противовирусный;

4)противогрибковый;

5)антипротозойный.

Инфекционный иммунитет может быть:

1)стерильным (возбудителя в организме нет, а устойчивость к нему есть);

2)нестерильным (возбудитель находится в организме).

Различают врожденный и приобретенный, активный и пассивный, видовой и индивидуальный иммунитет.

Врожденный иммунитет к инфекционным заболеваниям имеется с рождения. Может быть видовым и индивидуальным.

Видовой иммунитет – невосприимчивость одного вида животных или человека к микроорганизмам, вызывающим заболевания у других видов. Он генетически детерминирован у человека как биологического вида, т. е. человек не болеет зоонозными заболеваниями. Видовой иммунитет всегда активный.

Индивидуальный врожденный иммунитет пассивный, так как обеспечивается передачей иммуноглобулинов плоду от матери через плаценту (плацентарный иммунитет). Таким образом, новорожденный защищен от инфекций, которыми переболела мать. Приобретенным иммунитетом называют такую невосприимчивость организма человека к инфекционным агентам, которая формируется в процессе его индивидуального развития и характеризуется строгой специфичностью. Он всегда индивидуальный. Он может быть естественным и искусственным.

Естественный иммунитет может быть:

1)активным. Формируется после перенесенной инфекции; постинфекционный иммунитет может сохраняться в течение длительного времени, иногда в течение всей жизни;

2)пассивным. Ребенку с молоком матери передаются иммуноглобулины класса А и I. Искусственный иммунитет можно создавать активно и пассивно. Активный формируется введением антигенных препаратов, вакцин, анатоксинов. Пассивный иммунитет формируется введением готовых сывороток и иммуноглобулинов, т. е. готовых антител. Создание иммунитета лежит в основе специфической иммунопрофилактики инфекционных заболеваний.

2.Неспецифические факторы защиты

Противоинфекционную защиту осуществляют:

1)кожа и слизистые оболочки;

2)лимфатические узлы;

3)лизоцим и другие ферменты полости рта и ЖКТ;

4)нормальная микрофлора;

5)воспаление;

6)фагоцитирующие клетки;

7)естественные киллеры;

8)система комплемента;

9)интерфероны.

Неповрежденная кожа и слизистые оболочки являются барьером, препятствующим проникновению микроорганизмов внутрь организма. В результате слущивания эпидермиса удаляются многие транзиторные микроорганизмы. Бактерицидными свойствами обладает секрет потовых и сальных желез. При наличии травм, ожогов кожа формирует входные ворота для инфекции.

Секреты, выделяемые слизистыми оболочками, слюнными и пищеварительными железами, слезы смывают микроорганизмы с поверхности слизистых, оказывают бактерицидное действие.

Лизоцим – белок, содержащийся в тканевых жидкостях, плазме, сыворотке крови, лейкоцитах, материнском молоке и др. Он вызывает лизис бактерий, неактивен в отношении вирусов.

Представители нормальной микрофлоры могут выступать в качестве антагонистов патогенных микроорганизмов, препятствуя их внедрению и размножению.

Воспаление – защитная функция организма. Оно ограничивает очаг инфекции на месте входных ворот. Ведущим звеном в развитии воспаления является фагоцитоз. Завершенный фагоцитоз – защитная функция организма.

Различают следующие стадии фагоцитоза:

1)аттракцию;

2)адгезию;

3)эндоцитоз;

4)киллинг;

5)элиминацию.

Если отсутствуют последние две стадии, то это незавершенный фагоцитоз. При этом процесс теряет защитную функцию, бактерии внутри макрофагов разносятся по организму.

Естественные киллеры – популяция клеток, обладающая естественной цитотоксичностью по отношению к клеткам-мишеням. Морфологически представляют собой большие гранулосодержащие лимфоциты. Являются клетками с эффекторной противоопухолевой, противовирусной и противопаразитарной активностью. Комплемент – это система неспецифических белков сыворотки крови, состоящая из девяти фракций. Активация одной фракции активирует последующую фракцию. Обладает бактерицидным действием, так как имеет сродство с поверхностными структурами бактериальной клетки и совместно с лизоцимом может вызывать цитолиз. Интерфероны – белки, обладающие противовирусным, противоопухолевым, иммуномодулирующим действием. Интерферон действует посредством регуляции синтеза нуклеиновых кислот и белков, активируя синтез ферментов и ингибиторов, блокирующих трансляцию вирусных и РНК. Как правило, он не спасает клетку, уже пораженную вирусом, но предохраняет соседние клетки от вирусной инфекции.