Шпаргалка по дисциплине "Микробиология"

I раздел

1. Значение медицинской  микробиологии в деятельности  врача. Достижения микробиологии, вирусологии  и иммунологии в развитии медицины  и задачи в современных условиях.

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.

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. Изобретение микроскопа и открытие микробов (А.Левенгук). Основные этапы развития микробиологии и их характеристика.

Для микробиологических исследований используют несколько типов микроскопов (биологический, люминесцентный, электронный) и специальные методы микроскопии (фазово-контрастный, темнопольный).

Предельная разрешающая способность иммерсионного микроскопа 0,2 мкм. Общее увеличение микроскопа определяется произведением увеличения объектива на увеличение окуляра.

ТЕМНОПОЛЬНАЯ МИКРОСКОПИЯ. Микроскопия в темном поле зрения основана на явлении дифракции света при сильном боковом освещении взвешенных в жидкости мельчайших частиц (эффект Тиндаля). Эффект достигается с помощью параболоид- или кардиоид-конденсора, которые заменяют обычный конденсор в биологическом микроскопе.

ФАЗОВО-КОНТРАСТНАЯ МИКРОСКОПИЯ. Фазово-контрастное приспособление дает возможность увидеть в микроскоп прозрачные объекты. Они приобретают высокую контрастность изображения,которая может быть позитивной или негативной. Позитивным фазовым контрастом называют темное изображение объекта в светлом поле зрения, негативным — светлое изображение объекта на темном фоне.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ (ИЛИ ФЛЮОРЕСЦЕНТНАЯ) МИКРОСКОПИЯ. Основана на явлении фотолюминесценции.

Люминесценция — свечение веществ, возникающее после воздействия на них каких-либо источников энергии: световых, электронных лучей, ионизирующего излучения. Фотолюминесценция — люминесценция объекта под влиянием света. Если освещать люминесцирующий объект синим светом, то он испускает лучи красного, оранжевого, желтого или зеленого цвета. В результате возникает цветное изображение объекта. Длина волны излучаемого света (цвет люминесценции) зависит от физико-химической структуры люминесцирующего вещества.

Первичная (собственная) люминесценция наблюдается без предварительного окрашивания объекта, вторичная (наведенная) — возникает после обработки препаратов специальными люминесцирующими красителями — флюорохромами. Люминесцентная микроскопия по сравнению с обычными методами обладает рядом преимуществ: возможностью исследовать  живые микроорганизмы и обнаруживать их в исследуемом материале в небольших концентрациях вследствие высокой степени контрастности.

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ. Позволяет наблюдать объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности светового микроскопа (0,2 мкм). Электронный микроскоп применяется для изучения вирусов, тонкого строения различных микроорганизмов, макромолекулярных структур и других субмикроскопических объектов. Световые лучи в таких микроскопах заменяют поток электронов, имеющий при определенных ускорениях длину волны около 0,005 нм, т.е. Почти в 100000 раз меньше длины волны видимого света.

Открытие мира микроорганизмов произошло в XVII в. Первооткрывателем микробов явился АНТОНИЙ ЛЕВЕНГУК (1632 — 1723), купец по профессии, который стал крупнейшим натуралистом своего времени. Овладев искусством шлифования стекол, он изготовил линзы, которые давали большие увеличения. С их помощью Левенгук обнаружил мельчайших «живых зверьков» animalculae vivae в дождевой воде, зубном налете, загнившем мясе и других предметах. Свои наблюдения он обобщил в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком». (1695 г.)

Он создал микроскоп и первые рисунки бактерий из зубного налета (1676 г.)

ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ микробиологии:

• эвристический
• морфологический
• физиологический
• иммунологический
• современный (молекулярно-генетический)

Исторические периоды:

1. Начальный период, который охватывает  период второй половины XVIII в. - середины XIX в. Он связан с созданием А.Левенгуком простейшего микроскопа и открытием микроскопических существ, не видимых глазом человека.

2. Пастеровский период(вторая половина  XIX в.), связанный с именем Луи Пастера, характеризуется становлением и развитием микробиологии и иммунологии как самостоятельной единой естественнонаучной дисциплины, имеющей свои объекты и оригинальные методы их исследования.

3. Третий период, охватывающий первую  половину XX в., характеризуется дальнейшим развитием микробиологии и иммунологии и становлением вирусологии — науки о виусах, особой форме живой материи.

4. Современный период, начало которому  было положено в середине текущего  столетия научно-технической революцией  в естествознании.

3. Луи Пастер, его открытия в области микробиологии.

1856 г. - болезнь  пива и вина

1857 г. - брожение

1860 г. - самопроизвольное  зарождение

1868 г. - болезнь  шелковичных червей

1880-1885 гг. - метод  приготовления вакцин

1885 г. - вакцинация  против бешенства

Развивающаяся винодельческая промышленность Франции и других стран требовала решения ряда биотехнологических вопросов. В частности, выяснения и устранения причин скисания вина. Люди в течение двух тысячелетий получили виноградное вино с помощью спиртового брожения. Однако его природа оставалась загадкой. В области медицины также назрела необходимость установления причин нагноения ран и природы заразных заболеваний. История терпеливо ждала своего гниения, которым оказался молодой французский химик ЛУИ ПАСТЕР ( 1822 — 1895).

Л.Пастер экспериментально доказал, что спиртовое брожение вызывается определенными видами микроорганизмов, а скисание вина связано с попаданием в виноградный сок посторонних видов, вызывающих уксусное брожение. Для борьбы с ним он предложил метод термической обработки виноградного сока.

Полученные данные позволили Пастеру допустить, что инфекционные болезни человека представляют по сути «брожение соков организма», вызванное определенными микроорганизмами. Они же являются виновниками гнойных послеоперационных осложнений.

Работая с микроорганизмами — возбудителями куриной холеры, он получил культуры, потерявшие болезнетворные свойства. Прививка здоровым птицам такового штамма предохраняла их от последующего заражения болезнетворными возбудителями. Пастер назвал данный метод вакцинацией в честь Э.Дженнера, который еще в 1791 г. использовал прививки материала, взятого от больных оспой коров (осповакцины) для предупреждения заболеваний натуральной оспой среди людей.

Вершиной всей научной деятельности Пастера и апофеозом торжества микробиологической науки стали исследования, закончившиеся в 1886 г. изготовлением вакцины против бешенства. Хотя Пастеру не удалось обнаружить возбудителя бешенства у больных собак, он доказал, что последний находится в головном мозге больных животных. Из мозга зараженного бешенством кролика Пастер приготовил вакцину, которую случай помог ему испытать на мальчике, искусанном бешеном волком. Результат произошел все ожидания — мальчик остался жив. В Париж из разных стран стали прибывать любди, искусанные бешеными животными. Они искали спасение в лаборатории Пастера, вследствие чего потребовались большие количества вакцин. Одной из первых стран, где было налажено производство антирабической вакцины по методу Пастера, оказалась Россия. В июне 1886 г. И.И.Мечников и Н.Ф.Гамалея организовали в Одессе лабораторию, в которой начали проводить прививки против бешенства.

Эта лаборатория в честь Пастера была названа Патеровской станцией.

Гениальные идеи и открытия Л.Пастера составили целую эпоху в биологии и медицине и нашли широкое практическое применение. Он явился основоположником микробиологии как фундаментальной науки, так и основателем французской школы микробиологов, которая оказала существенное влияние на развитие микробиологии в других странах и прежде всего в России.

4. Работы Р.Коха и их значение для микробиологии и инфекционной патологии.

• введение в практику анилиновых красителей

• использование в микроскопии иммерсионной системы и конденсора
• разработка метода культивирования на биологических жидкостях и плотных питательных средах
• разработка метода дробных пересевов
• открытие возбудителя сибирской язвы, холеры, туберкулеза и туберкулина

Примерно в те же годы сформировалась и успешно работала немецкая школа микробиологов во главе с РОБЕРТОМ КОХОМ (1843 — 1910). Кох начал свои исследования в то время, когда роль микроорганизмов в этиологии инфекционных заболеваний подвергалась серьезным сомнениям. Для ее доказательства требовались четкие критерии, которые были сформулированы Кохом и вошли в историю под названием «триады Генле — Коха». Суть триады заключалась в следующем:

1) предполагаемый микроб-возбудитель  всегда должен обнаруживаться  только при данном заболевании, не выделяться при других болезнях  и от здоровых лиц;

2) микроб-возбудитель должен быть выделен в чистой культуре;

3) чистая культура данного микроба  должна вызвать у экспериментальных  зараженных животных заболевание  с клинической и патологической  картиной, аналогичной заболеванию  человека.

Практика показала, что все три пункта имеют относительное значение, поскольку далеко не всегда удается выделить возбудителя болезни в чистой культуре и вызвать у подопытных животных заболевание, свойственное человеку. Кроме того, болезнетворные микроорганизмы были найдены у здоровых людей, особенно после перенесенного заболевания. Тем не менее на ранних этапах развития и формирования медицинской микробиологии, когда из организма больных выделяли многих микроорганизмов, не имеющих отношения к данной болезни, триада сыграла важную роль для установления истинного возбудителя заболевания. Исходя из своей концепции, Кох оканчательно доказал, что ранее обнаруженный у животных, больных сибирской язвой, микроорганизм отвечает требованиям триады  и является истинным возбудителем данного заболевания. Попутно Кох установил способность сибиреязвенных бактерий образовывать споры.

Велика роль Коха в разработке основных методов изучения микроорганизмов. Так, он ввел в микробиологическую практику метод выделения чистых культур бактерий на твердых питательных средах, впервые использовал анилиновые красители для окраски микробных клеток и применил для их микроскопического изучения иммерсионные объективы и микрофотографирование.

В 1882 г. Кох доказал, что выделенный им микроорганизм является возбудителем туберкулеза, который был впоследствии назван палочкой Коха. В 1883 г. Кох с сотрудниками выделил возбудителя холеры — холерный вибрион (вибрион Коха).

С 1886 г. Кох полностью посвящает свои исследования поискам средств, эффективных для лечения или профилактики туберкулеза. В ходе этих исследований им был получен первый противотуберкулезный препарат — туберкулин, представляющий собой вытяжку  из культуры туберкулезных бактерий. Хотя туберкулин не обладает лечебным действием, его с успехом применяют для диагностики туберкулеза.