Молекулярно-генетический период в развитии микробиологии. Основные достижения и открытия этого периода

 

 

 

 

4. Микробы и окружающая  среда. Объекты бактериологического  контроля аптечных учреждений.

 

Микробы воды.  
 
Микробы попадают в воду с поверхности земли, а также из воздуха с дождем и пылью. Концентрация микробов в воде неодинакова. Так, в воде родников, артезианских колодцев содержится очень мало микробов. Много микробов содержится в воде прудов, озер, рек, особенно вблизи населенных пунктов, так как вода здесь загрязняется стоками нечистот, отбросами и др. По мере удаления от населенных пунктов, вдали от берегов, количество микробов в воде постепенно уменьшается. Повышенная концентрация микробов в воде водоемов наблюдается во время весеннего половодья, после обильных дождей, когда с поверхности земли смываются загрязнения. С выделениями больных людей и животных в воду могут попадать различные болезнетворные микробы — дизентерийные микробы, палочка брюшного тифа и др. Надо сказать, что эти микробы могут находиться в воде продолжительное время. Например, палочка брюшного тифа может существовать в воде несколько месяцев, дизентерийные микробы — несколько дней. Таким образом, вода, загрязненная болезнетворными микробами, может явиться источником массовых заболеваний среди людей, если они будут употреблять ее в непрокипяченом виде. 
 
Микробы почвы. 
 
Очень большое количество микробов содержит почва, имеющая наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности микробов: надежную защиту от солнечных лучей, нужные питательные вещества, достаточное количество влаги. Количество микробов в различных слоях почвы неодинаково. В самом верхнем слое содержится мало микробов, так как здесь они быстро гибнут под воздействием прямых солнечных лучей, способствующих высыханию микробных клеток. Наибольшее количество микробов в почве содержится на глубине 10—20 см. С увеличением глубины общее количество микробов уменьшается, а на глубине 4—5 м их может вообще не быть. 
 
Количество микробов в почве зависит от многих факторов: времени года, характера почвы, освещения и др. Так, песчаные почвы содержат мало микробов, а вспаханные, удобряемые обычно густо ими населены. Летом в почве микробов значительно больше, чем зимой. 
 
Микробы воздуха.  
 
В воздух микробы попадают из почвы с пылью. Особенно много их в нижних слоях воздуха. С увеличением расстояния от земли воздух становится чище. Например, в воздухе над снежными горными вершинами микробов очень мало. 
 
Много микробов содержит воздух в помещениях, где плохая вентиляция, а также в местах скопления большого количества людей. B воздухе можно обнаружить болезнетворные микробы — палочки туберкулеза, дифтерии, стрептококки, которые попадают в него при кашле, чихании больных людей, а также с предметов, которыми пользовались больные. 
 
В воздух помещений парикмахерских микробы попадают при обслуживании больных грибковыми гнойничковыми заболеваниями и вместе с чешуйками кожи, волосами.

 
При вдыхании такого воздуха, попадании микробов на кожу может произойти заражение человека. 
 
Как правило, микробы недолго сохраняются в воздухе, так как на них оказывают вредное воздействие различные факторы — высыхание, солнечный свет, колебания температуры, недостаточное количество необходимых питательных веществ и др. 
 
Факторы внешней среды, оказывающие влияние на жизнедеятельность микробов, делятся на три группы: физические (высушивание, действие температуры, света, атмосферное давление, движение жидкой среды), химические, биологические.  
 
1. Физические факторы. Высушивание действует на микробов губительно. Однако различные виды микробов по-разному устойчивы к высушиванию. Например, микроб, вызывающий холеру, при высушивании погибает через несколько часов, в то время как туберкулезная палочка или стафилококк выдерживают высушивание в течение многих дней. Споры бактерий еще более устойчивы к высушиванию и могут жить в сухом виде в течение нескольких лет. 
 
Губительное действие высушивания на микробов используется для консервирования различных продуктов: сушка мяса, рыбы, фруктов, так как в таких законсервированных (высушенных) продуктах микробы не могут размножаться и продукты не портятся. Для каждого микробного вида существует определенная температура, при которой его жизнедеятельность проявляется более активно. Повышение или понижение температуры резко понижает жизнедеятельность каждого микробного вида, а в ряде случаев может вызвать его гибель. Например, микробы, паразитирующие в теле человека, приспособились к температуре человеческого тела (37°С). Для некоторых таких микробов воздействие в течение длительного времени температуры 40— 42°С губительно. Установлено, что большинство микробов, не образующих спор, при воздействии на них температуры 56°С в течение 30—60 мин в жидкой среде погибают, при воздействии температуры 70° С гибель таких микробов наступает через 5—10 мин, а при 100° С — почти моментально. Споры бактерий могут переносить кипячение в течение 5—15 мин, а некоторые — даже в течение нескольких часов. Низкую температуру микробы переносят гораздо лучше, чем высокую. 
 
2. При низких температурах приостанавливаются процессы гниения, так как в этих условиях микробы не размножаются. На этом принципе основано хранение пищевых продуктов. Солнечный свет действует на микробов губительно. Под действием прямых солнечных лучей погибают в течение короткого времени самые устойчивые микробы. Менее чувствительны микробы к рассеянному свету. 
 
3. Повышенное атмосферное давление оказывает слабое действие на микробов. 
 
4. Химические факторы. Действие химических веществ на микробов весьма разнообразно и зависит от вида микроба, а также концентрации действующего химического вещества. Например, сахар или поваренная соль в небольших концентрациях оказывают на них благоприятное воздействие; эти же вещества в больших концентрациях могут вызвать гибель микробов.

Некоторые химические вещества уже в малых концентрациях убивают микробов. Такие вещества называются дезинфицирующими и применяются для уничтожения микробов. 
 
5. Биологические факторы. Микробы, находящиеся в почве воде, воздухе, в организме человека, при своей жизнедеятельности вступают во взаимодействие не только со средой, но друг с другом. При этом взаимоотношения между микробами бывают трех видов: симбиоз, антагонизм и метабиоз. 
 
При симбиозе в одной и той же среде уживаются два более видов, не мешая друг другу, а иногда жизнедеятельность отдельных видов при этом даже усиливается. Например, наблюдается симбиоз анаэробных и аэробных микробов. Например, аэробы, поглощая кислород воздуха, создают необходимые условия для развития анаэробных микробов. 
 
При антагонизме наблюдается подавление развития одного микроба другим, причем большинство микробов-антагонистов выделяет в окружающую среду особые вещества, названные антибиотиками, которые задерживают рост и размножение и даже убивают других микробов. 
 
При метабиозе один микроорганизм создает благоприятные условия для роста и жизнедеятельности другого микроба. 
 
Нормальная микрофлора организма человека. Организм человека не свободен от микробов: они находятся на коже, особенно много их на слизистых оболочках, сообщающихся с внешней средой (полость рта, нос). В крови здорового человека микробов нет; только при нарушении целости кожи (порезы, ссадины, раны) и при некоторых заболеваниях микробы могут попасть в кровь и распространиться по всему организму. 
 
Особенно много микроорганизмов в различных отделах пищеварительного тракта. Весьма благоприятную среду они находят в полости рта, в пищевых остатках между зубами. 
 
Обильное развитие микробов во рту способствует быстрому разложению пищевых остатков. Образующиеся при этом вредные химические продукты разрушают эмаль зубов (кариес). 
 
В желудке здорового человека микробов мало, что связано с действием на них кислого пищеварительного сока. 
 
Еще меньше микробов в тонком кишечнике, что связано бактериальным (убивающим) действием на них стенок тонкого кишечника. 
 
Огромное количество микробов содержится в толстом кишечнике. За сутки человек выделяет с калом 18 000 000 000 00 (???) микробных клеток. 
 
Но с другой стороны, в организме человека имеются также виды микроорганизмов, которые оказывают ему пользу. Например, кишечная палочка угнетает развитие гнилостных микробов и в известной степени сдерживает развитие проникающих кишечник болезнетворных бактерий.

 

Объекты бактериологического контроля аптечных учреждений.

Объектами бактериологических исследований являются: 
   1.1. Вода очищенная и вода для инъекций. 
   1.2. Инъекционные растворы до стерилизации. 
   1.3. Инъекционные растворы после стерилизации 
   1.4. Глазные капли после стерилизации. 
   1.5. Глазные капли, приготовленные в асептических условиях. 
   1.6. Субстанции (сухие лекарственные вещества), используемые для приготовления инъекционных растворов. 
   1.7. Аптечная посуда; пробки, прокладки, и прочие вспомогательные материалы. 
   1.8. Инвентарь, оборудование, руки и санитарная одежда персонала. 
   1.9. Воздушная среда.

 

 

 

5. Методы окраски  бактерий. Их использование.

Окраску мазка производят простыми или сложными методами. Простые заключаются в окраске препарата одним красителем; сложные методы (по Граму, Цилю-Нильсену и др.) включают последовательное использование нескольких красителей и имеют дифференциально-диагностическое значение. Отношение микроорганизмов к красителям расценивают как тинкториальные свойства. Существуют специальные методы окраски, которые используют для выявления жгутиков, клеточной стенки, нуклеоида и разных цитоплазматических включений.

При простых методах мазок окрашивают каким-либо одним красителем, используя красители анилинового ряда (основные или кислые). Если красящий ион (хромофор) — катион, то краситель обладает основными свойствами, если хромофор - анион, то краситель имеет кислые свойства. Кислые красители — эритрозин, кислый фуксин, эозин. Основные красители — генциановый фиолетовый, кристаллический фиолетовый, метиленовый синий, основной фуксин. Преимущественно для окраски микроорганизмов используют основные красители, которые более интенсивно связываются кислыми компонентами клетки. Из сухих красителей, продающихся в виде порошков, готовят насыщенные спиртовые растворы, а из них — водно-спиртовые, которые и служат для окрашивания микробных клеток. Микроорганизмы окрашивают, наливая краситель на поверхность мазка на определенное время. Окраску основным фуксином ведут в течение 2 мин, метиленовым синим — 5—7 мин. Затем мазок промывают водой до тех пор, пока стекающие струи воды не станут бесцветными, высушивают осторожным промоканием фильтровальной бумагой и микроскопируют в иммерсионной системе. Если мазок правильно окрашен и промыт, то поле зрения совершенно прозрачно, а клетки интенсивно окрашены.

Сложные методы окраски применяют для изучения структуры клетки и дифференциации микроорганизмов. Окрашенные мазки микроскопируют в иммерсионной системе. Последовательно нанести на препарат определенные красители, различающиеся по химическому составу и цвету, протравы, спирты, кислоту и др.

При простых методах окраски используется лишь одна краска. 
 
С этой целью в бактериологии используются, как правило, или водный фуксин или метиленовая синька. Простые методы окраски используются для ориентировочной, предварительной, микроскопии – определения наличия в патологическом материале бактерий, определение их формы и расположения в мазке. 
 
При сложных методах окраски используются ряд красок в определенной последовательности. Такие методы используются для выявления в патологическом материале конкретных микроорганизмов, а также определения особенностей их ультраструктуры. 
 
1. Окраска по Граму используется для определения типа строения клеточной стенки. Это основной метод в бактериологии. В зависимости от окраски по Грамму все бактерии подразделяются на грампо-ложительные и грамотрицательные. 
2. Окраска по Цилю-Нильсену используется для выявления кислотоустойчивых бактерий (а именно – микобактерий), а также для обнаружения спор. 
3. Окраска по Нейссеру используется для выявления цитоплазматических включений волютина и идентификации по их наличию коринебактерий (в частности – возбудителей дифтерии). 
4. Окраска по Бури-Гинсу используется для выявления макрокапсул. 
5. Окраска по Морозову используется для выявления жгутиков. Этот метод окраски используется также для выявления трепонем. Кроме того, окраску по Морозову используют в вирусологии – для выявления в оспенных пузырьках вирусов натуральной и ветряной оспы. 
6. Окраска по Здрадовскому используется для выявления риккетсий и хламидий. 
7. Окраска по Романовскому-Гимзе также, наряду с окраской по Здрадовскому, используется для вы-явления риккетсий и хламидий; кроме того, этот метод окраски используется для выявления спирохет (с их идентификацией до рода в зависимости от цвета окрашивания), а также для выявления простейших.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Рост и размножение  бактерий. Фазы размножения.

 

Жизнедеятельность бактерий характеризуется ростом — формированием структурно-функциональных компонентов клетки и увеличением самой бактериальной клетки, а также размножением — самовоспроизведением, приводящим к увеличению количества бактериальных клеток в популяции. 
Для того чтобы изучать микроорганизмы, определять этиологические факторы инфекционных заболеваний, заниматься вопросами профилактики и лечения инфекционных заболеваний и решать многие другие вопросы, связанные с микроорганизмами, необходимо иметь их в достаточном количестве, а это значит - создавать все условия для нормального роста и размножения микроорганизмов.