1. Визначення мікробіології як науки. Галузі мікробіології. Предмет і завдання медичної мікробіології. Тенденції розвитку сучасної мікробіології. Значення медичної мікробіології в практичній діяльності лікаря стоматолога.

Мікробіологія — розділ біології, що займається вивченням мікроорганізмів, головним чином вірусів, бактерій, грибків, одноклітинних водоростей і найпростіших. Ця різнорідна, штучно об'єднана група мікроскопічно малих організмів складає предмет однієї науки в силу того, що для їхнього вивчення використовуються методи, спочатку розроблені для дослідження бактерій. В основі мікробіологічних методів лежить одержання чистих культур, вирощених з однієї клітини. Сучасний стан розвитку медичної науки і практики охорони здоров’я з особливою очевидністю свідчить про важливість і значення мікробіології, вірусології та імунології у підготовці лікаря-стоматолога. Це по­в’язано з поглибленням знань про біологію мікроорганізмів, про їх роль в існуванні біосфери, їх участь у різних патологічних процесах, не обмежених лише інфекційними захворюваннями.

Відкриття мікроорганізмів А. Левенгуком. Основні етапи розвитку мікробіології. Внесок Л. Пастера та Р. Коха в мікробіологію.

Антоні Левенгук— голландський натураліст, який значно вдосконалив мікроскоп, основоположник наукової мікроскопії, вперше в історії за допомогою свого мікроскопу спостерігав мікроскопічну будову різних форм живих організмів.

Основні відкриття Л.Пастера та його внесок такі:

- встановив, що мікроорганізми є причинами інфекційних хвороб;

- аеробне і анаеробне бродіння це функції діяльності мікроорганізмів;

- запропонував метод пастеризації для лікування “хвороб” вин;

- розробив методи виготовлення живих вакцин проти сибірки і сказу;

- заклав основи науки імунології;

- встановив здатність мікроорганізмів засвоювати і перетворювати різноманітні хімічні сполуки.

Р. Кох розробив основи дезинфекції, метод виділення чистої культури мікроорганізмів на твердому поживному середовищі, способи забарвлення мікробів аніліновими барвниками, застосував імерсійну систему у мікроскопуванні та ін., відкрив збудників туберкульозу (паличка Коха) та холери.

В історії розвитку розділяють 4 періоди: Морфологічний; Еколого-фізіологічний; Імунологічний; Молекулярно-генетичний.

2. Становлення основних напрямків мікробіологічної науки. Роль Д.Самойловича, Е. Дженера, І. І. Мечнікова, Д. Й. Івановського, П. Ерліха, С.М.Виноградського, Е. Берінга, Г. Рамона, Г. Домагка, О. Флемінга, Д.К.Заболотного, Л.О. Зільбера, В. М. Жданова, М.П. Чумакова, Ф. Бернета та інших вчених. Розвиток мікробіології в Україні.

Мікробіологія як наука поділяється на низку самостійних дисциплін – загальну, сільськогосподарську, медичну, ветеринарну, технічну, геологічну та космічну мікробіологію.

• Загальна мікробіологія досліджує загальні закономірності життєдіяльності мікроорганізмів (анатомію, фізіологію, біохімію, генетику, екологію, систематику і еволюцію мікробів).

• Сільськогосподарська мікробіологія розробляє методи та препарати для підвищення родючості грунту; фітопатогенів та розробляє методи боротьби з ними.

• Медична мікробіологія вивчає мікроорганізми, що викликають захворювання у людей, та способи боротьби з цими захворюваннями.

• Ветеринарна мікробіологія досліджує збудників захворювань у тварин та птахів і розробляє методи боротьби з ними.

• Геологічна мікробіологія вивчає роль і значення мікробів у геологічних процесах.

• Морська мікробіологія вивчає мікробів, які живуть в водних басейнах та їх вплив на водні екологічні системи.

• Космічна мікробіологія досліджує вплив на мікроорганізми невагомості та інших чинників.

• Технічна мікробіологія розробляє наукові основи використання мікроорганізмів у різних виробничих процесах.

Винятково важливе значення мають мікробіологічні процеси в виробництві харчових продуктів.

Видатний російський вчений І.І.Мечников (1845-1916) розробив теорію фагоцитарного імунітету, відкрив і теоретично обґрунтував антагонізм мікробів. І.І.Мечников є автором відомої теорії боротьби з передчасним старінням людського організму, для боротьби з яким він рекомендував вживати молочнокислі бактерії як антагоністи гнильних мікробів. М.Ф. Гамалія (1859-1949) відкрив станцію щеплення проти сказу. Д.Й. Івановський (1864-1920) став засновником вірусології. С.Н. Виноградський (1856-1953) відкрив хемосинтез. Видатний український мікробіолог Д.К.Заболотний (1866-1929 )організував першу в світі кафедру епідеміології при Одеському медичному інституті. Багато зусиль віддав він вивченню чуми, холери, сифілісу, дифтерії, тифу тощо.

Започаткування інтенсивного розвитку мікробіологічних до­сліджень в Україні належить всесвітньо відомому вченому-мікробіологу Д.К.Заболотному, який в 1928 р. у складі ВУАН заснував Інститут мікробіології і епідеміології. В Інституті тоді об'єдналися три різ­ні школи мікробіологів України: київська (засновник В.К. Висо-кович), одеська (засновник В.В. Підвисоцький) і харківська (заснов­ник Л.С. Ценковський).

3. Оригінальні методи мікробіологічних досліджень. Мікроскопія у мікробіологічних дослідженнях. Імерсійні об’єктиви. Види світлової та електронної мікроскопії. Внесок Л. Пастера, Р. Коха та І.І. Мечнікова в розвиток мікробіології.

Мікробіологія є одним з основних предметів у підготовці медичних працівників. Без знань цього предмета неможливо науково обґрунтувати діагностику, лікування та профілактику інфекційних захворювань. Принцип роботи імерсійного мікроскопа. σ – дозволяюча здатність – найменша відстань між двома крапками, на якій вони спостерігаються окремо.

Робет Кох, німецький вчений, заснував медичну мікробіологію, відкрив методи збуників туберкульозу та холери. запропонував методи виділення чистої культури, фарбування бактерій, мікроскопії. І.І. Мечніков – відкрив явище фагоцитозу, вивчав молочнокислі бактерії – антагоністи. Заснував науку гнотобіологію. Л. Пастор – довів роль МіО в процесах бродіння та гниття, вивчив збудників молочнокислого та спиртового бродіння, відкрив патогенні мікроби, відкрив “анаероліз”, довів змогу отримання вакцини з патоенних мікробів.

Оригінальні методи мікробіології: складні методи фарбування МіО; культивування МіО на поживних середовищах; виділення чистих культур; імунологічні методи; вірусологічні методи; моделювання інфекційних хвороб на тваринах.

4. Основні відміни прокаріотів та еукаріотів. Форми бактерій за дефектом синтезу клітинної стінки, протоплатси, сферопласти. L-форми бактерій.

Прокаріоти відрізняються від еукаріот за низкою основних ознак. 1. Відсутність справжнього диференційованого ядра (ядерної мембрани). 2. Відсутність розвинутої ендоплазматичної мережі, апарату Гольджі. 3. Відсутність мітохондрій, хлоропластів, лізосом. 4. Нездатність до ендоцитозу (захоплення частинок їжі). 5. Клітинний розподіл не пов'язане з циклічними змінами будови клітини. 6. Значно менші розміри (як правило). Велика частина бактерій має розміри 0,5 - 0,8 мікрометрів (мкм) х 2 - 3 мкм.

L-форми — особливі форми бактерій, які втратили клітинну стінку (частково або повністю). На відміну від сферопластів, дефектних по клітинній стінці та протопластів, які втратили її повністю та не можуть розмножуватись, L-форми зберігають здатність до розмноження та розвитку. L-форми утворюються при дії агентів, що блокують синтез клітинної оболонки (антибіотики), в умовах підвищеної осмотичної концентрації середовища.

Протопласти утворюються при розчиненні лізоцимом стінок грампозитивних мікроорганізмів (стафілококів, мікрококи, сарцини, бацил). Протопласти зберігаються життєздатними в гіпертонічної середовищі, наприклад в М розчині сахарози 0,3. У цих умовах вони витягують енергію, синтезують нуклеїнові кислоти, амінокислоти, білки і ферменти, а також зростають, хоча в 2 рази повільніше цілих клітин. Cферопласти - форми грам-бактерій, деяких грибів і рослин, позбавлені частини клітинної стінки. Утворюються під дією пеніциліну, лізоциму та ін речовин. Мають сферичну або напівсферичну форму.

5. Морфологія і будова бактерій. Роль окремих структур для життєдіяльності бактерій та у патогенезі інфекційних захворювань. Вегетативні форми та спори. Спороутворення.

За формою виділяють такі основні групи мікроорганізмів: Шаровидні або коки; Палочковидні; Звивисті; Нитковидні. Коковидні бактерії (коки) за характером взаєморозташування після розподілу поділяються на ряд варіантів: Мікрококи; Диплококи; Стрептококи; Тетракоккі; Сарцини; Стафілококи. Паличкоподібні форми бактерій:

• Бактерії -палички, не утворюють спор;

• Бацилли-аеробні спороутворюючі мікроби. Діаметр суперечки зазвичай не перевищує розміру клітини (ендоспори);

• Клостридії-анаеробні спороутворюючі мікроби. Діаметр суперечки більше поперечника (діаметра) вегетативної клітини, у зв'язку з чим клітина нагадує веретено або тенісну ракетку.

Звиті форми мікроорганізмів:

• Вібріони і кампілобактерії-мають один згин, можуть бути у формі коми, короткого завитка;

• Спірілли-мають 2 - 3 завитка;

• Спірохети-мають різну кількість завитків, аксостіль-сукупність фібрил, специфічний для різних представників характер руху і особливості будови.

Спори бактерій – ендоспори – внутрішньоклітинні утворення круглої або овальної форми. При забарвленні бактерій за Грамом клітина – синя, а спора прозора. Продукція спор – стадія циклу розвитку паличкоподібних грам позитивних Bacillus та Clostridium (виняток Lactobacillus), яка виробилась в процесі еволюції в боротьбі за збереження виду. Функція спор бактерій – захист. Спори знаходяться в стані анабіозу – не розвиваються, не розмножуються, але зберігають життєздатність. При попаданні в благо приємні умови одна спора проростає в одну вегетативну клітину.

Спори утворюються в несприятливих умовах, під впливом фізичних та хімічних факторів: низька вологість, температура, висока концентрація речовин, радіація, УФ промені. Властивості спор: - термостійкість. В той час, коли вегетативні клітини гинуть при 80 °С за 10 хвилин, спори гинуть при автоклаву ванні протягом 24 хвилин при температурі 120°С при тиску 1 атм. У висушеному стані вони гинуть при нагріванні до 150-160°С протягом декількох годин. В ґрунтах, багатих гумусом, при 25-40 °С спори можуть проростати у вегетативні форми. При температурах вище 43 °С і нижче 15 °С спороутворення припиняється.