Предмет микробиологии. Роль микробиологии в работе провизора

Механизмы питания: простая диффузия – поступление веществ по градиенту концентрации, облегченная диффузия – с помощью специальных белков-переносчиков, активный перенос – против градиента концентрации (с затратой энергии), активный транспорт, сопровождающийся видоизменением (например, фосфорилированием) молекулы – транслокация.

 

 

Дыхание микроорганизмов

 

 

Эго процесс биологического окисления, в результате которого выделяется энергия (через образование АТФ), микробы дышат по-разному, одни - в присутствии кислорода, другие - без него, это зависит от разных ферментов.

Аэробы - микробы, которые дышат в присутствия свободного кислорода. Этот процесс называется окислением.

Анаэробы - микробы, которые культивируются в бескислородных условиях. Такое дыхание называется брожением (спиртовое, масляное и другие).

Строгие аэробы - культивируются только в присутствии кислорода. Это возбудители туберкулеза, холеры. Строгие анаэробы - культивируются только без кислорода. Это возбудители газовой гангрены, ботулизма, столбняка. Факультативные микроорганизмы растут и размножаются как в присутствии кислорода, так и без него. Это многие микробы.

Культивирование (выращивание или размножение) микробов в лабораторных условиях. Прибор (аппарат) для выращивания микробов - термостат. По оптимальным температурным условиям культивирования микроорганизмы делятся на 3 группы:  +20-40ºС - мезофилы, +50-60ºС - термофилы, 0-+10ºС – психрофилы.

Размножение микроорганизмов

Бактерии, спирохеты, риккетсии, простейшие - простым поперечным делением (у простейших также присутствует половое размножение), актиномицеты – фрагментацией, спорами, простым поперечным делением грибы - половым, бесполым (спорами или вегетативно – почкованием, фрагментацией), вирусы - репродукцией.

Процесс деления бактерии начинается с репликации (удвоения) хромосомы, потом формируется межклеточная перегородка. У грамположительных бактерий эта перегородка отрастает от клеточной стенки к центру, у грамотрицательных – бактерия истончается в центре, затем разделяется. Процесс разделения у некоторых бактерий происходит не до конца, поэтому образуются цепочки клеток. Выделяют следующие фазы размножения: 1) приспособление, размножения нет; 2) логарифмического роста (хорошо и быстро размножаются); 3) стационарная (умирает столько, сколько появляется новых клеток); 4) отмирания и покоя.

Для выращивания бактерий и грибов применяют питательные среды. Они могут быть естественными – содержат компоненты животного или растительного происхождения (кровь, сыворотка, молоко, картофель), искусственными (готовят специально). По составу: белковые, безбелковые, минеральные. По консистенции жидкие, полужидкие и плотные. В зависимости от свойств микробов используют разные среды.

Различают следующие группы:

• Простые (универсальные) - на них растут только нетребовательные микробы (стафилококки, кишечная палочка). Это мясо-пептонный агар (МПА) и мясо-пептонный бульон (МПБ).

• Сложные (специальные) - на них растут требовательные микробы (стрептококки, пневмококки). Они готовятся из простых сред путем их обогащения. Например: сахарный агар, кровяной агар.

• Элективные (избирательные) - на них культивируется только один вид микробов, а другие не растут. Например: 1% щелочная пептонная вода для холерного вибриона, среды с добавлением желчи для возбудителя брюшного тифа и т.д.

• Дифференциально-диагностические – используются для отличия одного вида микроорганизма от другого по ферментативной активности (среда Эндо, Гиса).

Требования к питательным средам: питательность, изотоничность, слабощелочная реакция (рН 7,2 - 7,4), вязкость, стерильность, простые жидкие среды должны быть абсолютно прозрачные.

Вирусы размножаются репродукцией. Выделяют 4 типа взаимодействия вируса с клеткой: 1) продуктивный (образуются новые вирусные частицы, пораженная клетка разрушается), 2) интегративный (вирогения) – не приводит к гибели клеток. НК вирусы встраивается в геном клетки, клетка продуцирует вирусные белки, 3) абортивный – не приводит к появлению новых вирусных частиц, 4) интерференция – инфицирование клетки двумя вирусами.

Фазы репродукции вирусов при продуктивном типе взаимодействия:

1. адсорбция - приклеивание вируса к клетке,

2. проникновение (попадание) внутрь клетки вируса или ДНК (у бактериофага),

3. высвобождение НК («раздевание» вируса),

4. внедрение НК вируса в ядро клетки, клетка начинает синтезировать вирусную нуклеиновую кислоту, а в рибосомах - вирусный белок,

5. сборка дочерних вирусов,

6. выход вирусов ив клетки.

Культивирование микробов

 

   

Культивирование строгих анаэробных бактерий основано на создании бескислородных условий. Методы культивирования (по способу удаления кислорода):

1. Механический (откачивание) – культивирование в анаэростате («an» - отсутствие, «aer» - воздух, «stat» - постоянная), где кислород удаляется с помощью насоса. Либо посевы заливают тонким слоем агара, предотвращающего доступ кислорода.

2. Химический, когда кислород связывается химическими веществами (пирогалол, гипосульфит) в эксикаторе.

3. Биологический - метод Фортнера, когда на одной чашке одновременно культивируются аэробы и анаэробы (сначала растут аэробные микроорганизмы, потом - анаэробные).

4. Среда Китта-Тароцци (состоит из сахарного бульона, печени, сверху помещается вазелиновое масло, предотвращающее поступление кислорода).

5. Посев уколом в столбик сахарного агара.

Для культивирования грибов используют элективные среды – Сабуро (жидкую и плотную), Чапека, картофельный декстрозный агар и др.

Культивирование вирусов и риккетсий основано на использовании клеток или тканей живых органгизмов. Методы выращивания: 1) в развивающемся курином эмбрионе, 2) в организме лабораторного животного, 3) в культуре ткани, 4) в организме переносчика.

 

3  Действие физических факторов

Сохранение жизнедеятельности микроорганизмов в окружающей среде связано с воздействием на них физических, химических и биологических факторов. Благоприятное или губительное действие факторов зависит от природы самого фактора и от свойств микроба. Благоприятное воздействие на микробы определенных физических и химических факторов используется для создания оптимальных условий при их культивировании в лабораторных условиях. Так, оптимальная температура, рH питательной среды, ее аэрация и другие показатели способствуют быстрому росту микробной культуры, а это сопровождается накоплением максимального количества микробной массы или метаболических продуктов (ферменты, антибиотики, токсины и др.). Губительное действие ряда физических и химических факторов на микроорганизмы, в том числе и на вирусы, составляет основу асептического и антисептического методов, широко используемых в медицинской практике.

Наибольшее практическое значение из физических воздействия имеют температура, высушивание, лучистая энергия.

Температура.Размножение микроорганизмов происходит при определенной температуре окружающей среды. Оптимальная температура для размножения и метаболизма одних видов может оказаться неблагоприятной для других. Бактерии, растущие при низкой температуре (около 0º), называют психрофиллами, при средней (около 37ºС) - мезофилами, при высокой (50-75ºС)- термофилами. Большинство патогенных микробов относятся к мезофилам. Низкие температуры хорошо переносит большинство микроорганизмов, в том числе и вирусы, которые получили в настоящее время широкое распространение. Вегетативные клетки бактерий находятся при низких температурах в анабиотическом состоянии. При этом снижаются все обменные процессы. Высокая температура губительно действует на микробные клетки, разрушая их структуру и нарушая биохимические процессы.

Высушивание.В основе метода лежит обезвоживание микробных клеток и нарушение окислительно-восстановительных процессов. Менее устойчивы к высушиванию возбудители менингита, гонореи, холеры, более устойчивы микобактерии туберкулеза (до 1,5 месяцев, в книгах до 5 лет). Высушивание в ycловияx вакуума из замороженного состояния (лиофильная сушка) широко применяется для хранения микробных культур в течение длительного срока без потери биологических свойств.

Лучистая энергия.Прямые солнечные лучи обладают бактерицидным свойством. Механизм действия УФ-лучей связан с повреждением ферментных систем и ДНК. Бактерицидность УФ-лучей используется для стерилизации воздуха в закрытых помещениях (операционные, перевязочные, боксы).

Ультразвук. Оказывает губительное действие на микроорганизмы. Механизм действия ультразвука состоит в образовании кавитационных полостей в цитоплазме бактерий, что приводит к разрушению цитоплазматических структур клетки.

Действие биологических факторов

 

        Назад к плану лекции

Микробы находятся друг с другом в различных взаимоотношениях. Совместное существование двух различных организмов называется симбиозом. Неблагоприятное воздействие одного вида микроорганизма на другой, приводящего к повреждению или гибели называется антагонизмом. Наибольшее число микробов-антагонистов обнаруживается в почве, особенно среди актиномицетов, грибов, спороносных бактерий.

Действие химических факторов

 

        Назад к плану лекции

Многие химические соединения, оказывающие выраженное противомикробное действие, используются в качестве дезинфицирующих веществ (дезинфектанты) и антисептиков. Дезинфектаны должны обладать: широким спектром действия, бактерицидной эффективностью, хорошей растворяющей способностью, низкой токсичностью и аллергичностью, сохранять активность.

По механизму действия их можно подразделить:

1. Поверхностно - активные вещества - детергенты, обладающие моющим, дезинфицирующим и растворяющим свойствами. Детергенты снижают поверхностное натяжение и нарушают функцию цитоплазматической мембраны (ЦПМ). К ним относятся жирные кислоты, обычные мыла, полимерные соединения.

2. Окислители - перманганат калия, перекись водорода.

3. Галогенсодержащие вещества - хлорпроизводные (хлорная известь, хлорамин), препараты йода.

4. Фенол, крезол и их производные. Эти вещества обладают бактерицидными, фунгицидными и противовирусными свойствами вследствие коагуляции микробных белков.

5. Альдегиды - блокируют аминогруппы белков и вызывают их денатурацию.

6. Соли тяжелых металлов (ртути, свинца, серебра и т.д.). Они коагулируют белки микробной клетки, вследствие чего клетка погибает.

Асептика и антисептика

 

        Назад к плану лекции

Антисептика - это мероприятия, направленные на уничтожение попавших микробов в воспалительный очаг или объект с целью предотвращения их развития и разложения. Методы: 1) физические - применение повязок, энергично всасывающие жидкость из объекта, а вместе с ней микробов и их токсинов; 2) химические - применение антисептических веществ с бактерицидным и бактериостатическим действием. В фармацевтической практике для этих целей применяют консерванты: бензойную кислоту, хлоркрезол, фенол, нипагин, нипазол, хлорэтон и др. Асептика (а - отрицание, sepsis - гнилостный) - это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение попадания микробов на объекты. В понятие асептика входят стерилизация всех необходимых материалов и предметов для работ и создание соответствующей обстановки, исключающие попадания микробов на объекты, т.е. соблюдение санитарно-гигиенических мероприятий, которые регламентируются соответствующими документами (приказ МЗ РФ от 1997 г. N309).