Микрофлора окружающей среды и тела человека. Учебное пособие

УРАЛЬСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ КАФЕДРА МИКРОБИОЛОГИИ, ВИРУСОЛОГИИ И ИММУНОЛОГИИ

Литусов Н.В., Сергеев А.Г., Григорьева Ю.В., Ишутинова В.Г.

МИКРОФЛОРА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Учебное пособие

Екатеринбург, 2008

Рецензент: д.м.н., профессор Насыбуллина Г.М.

Литусов Н.В., Сергеев А.Г., Григорьева Ю.В., Ишутинова В.Г. Микрофлора окружающей среды и тела человека. Учебное пособие. – Екатеринбург: 2008. - 28 с.

В методических рекомендациях приводятся данные по экологии микроорганизмов, их распространении во внешней среде и в организме человека. Методические рекомендации предназначены для студентов высших и средних специальных учебных заведений, обучающихся по специальностям: лечебное дело, медико-профилактическое дело, педиатрия, стоматология, фармация.

2

Содержание 1.Экосистемы, экологические ниши……………………4 2. Микроорганизмы как симбиотические партнёры…...5 3. Микрофлора почвы…………………..………………..7 5. Микрофлора воды……………………………………..11 6. Микрофлора воздуха………………………………… 13 7. Микрофлора организма человека…………………….14 8. Санитарная микробиология…………………….. ……20

3

Экосистемы, экологические ниши Взаимоотношения микроорганизмов между собой и с окружающей средой изучает экология (греч. oikos – жилище, logos – понятие, учение). Этот термин предложил в 1866 году Э. Геккель. Экология микроорганизмов исследует лишь отдельные части целостных экологических систем. Основной единицей в экологии является экосистема. В нее входят как биологические, так и абиотические компоненты. Биотические компоненты составляют сообщество организмов, или биоценоз. Под абиотическими компонентами следует понимать физические и химические условия экосистемы, в которой живут организмы. Размеры микробных экосистем очень разнообразны. Это может быть, например, пруд, озеро или корневая система дерева. Возможны и такие маленькие экосистемы, как ротовая полость или участок кишечника. В пределах экосистемы для каждого вида можно описать его место обитания. В отличие от термина “местообитание” понятие “экологическая ниша” отражает не место в пространстве, а функцию какого-то вида или популяции в сообществе организмов. Экологическая ниша характеризует “профессию” вида. Можно исходить из того, что каждый вид (или популяция) выполняет определенную функцию, которая обусловлена его (ее) потребностями в пище, подвижностью, способами размножения, биохимическими, структурными особенностями, пределами толерантности (терпимости) к условиям среды. Может или не может какой-либо вид выполнять определенную функцию в определенной экосистеме, зависит от совокупности его свойств. Степень приспособляемости вида к изменениям условий среды называется экологической валентностью. Экологической валентностью вида микроорганизмов также называют его способность заселять среду, характеризующуюся определенными изменениями экологических факторов. Благодаря разнообразию механизмов утилизации источников питания и энергии, а также выраженной адаптации к внешним воздействиям, микроорганизмы могут обитать там, где другие формы жизни невозможны. Естественные среды обитания большей части микроорганизмов – вода, почва и воздух. Число микроорганизмов, обитающих на растениях и в организмах человека и животных, значительно меньше. Широкое распространение микроорганизмов связано с легкостью их перемещения по воздуху и воде; в частности, поверхность и дно пресноводных и соленых водоемов, а также несколько сантиметров верхнего слоя почвы изобилуют микроорганизмами, разрушающими органические вещества. Меньшее количество микроорганизмов колонизирует поверхность растений, кожу и волосяной покров, а также некоторые внутренние полости животных (желудочнокишечный тракт, верхние отделы дыхательных путей). В зонах обитания микроорганизмы образуют микроценозы. Каждое микробное сообщество в конкретном ценозе образуют специфичные аутохтонные микроорганизмы (от греч. autos – свой, chthon – страна), обычно в них встречающиеся. В природных биоценозах (почва, вода, воздух) выживают и размножаются 4

лишь те микроорганизмы, которым благоприятствует окружающая среда; их рост прекращается, как только условия окружающей среды меняются. При наступлении благоприятных условий они дают начало новым клонам микроорганизмов.

Микроорганизмы как симбиотические партнёры С тех незапамятных времен сложились сложные взаимоотношения между микроорганизмами, с высшими организмами растительного и животного царства, с одной стороны, и окружающей средой – с другой. Тесное сожительство двух различных организмов, в том числе микроорганизма с макроорганизмом, называют симбиозом. Участники симбиоза называются симбионтами. Симбиоз характеризуется различными типами биотических взаимоотношений по отношению к клеткам своего хозяина и друг к другу. Мутуализм - это такая форма сожительства, когда оба симбионта хозяин и микроорганизм получают взаимную выгоду. При мутуализме сожительство создает благоприятные условия для обоих партнеров, то есть это взаимовыгодный симбиоз. Бактерии многих видов продуцируют витамины В6, В12, а также витамин К. Примером мутуализма служит сожительство растений с клубеньковыми бактериями, которые питаются веществами из соков растения (например, бобовых - гороха, вики), а растения, в свою очередь, используют азотистые соединения, синтезированные клубеньковыми бактериями, которые являются фиксаторами азота. Комменсализм - это такая форма сожительства, когда один из симбионтов (в данном случае микроб) живет за счет хозяина, пользуется его защитой, но не причиняет хозяину никакого вреда. При комменсализме партнерство может быть выгодно одному из организмов без оказания вредного воздействия на другого. Микробы-комменсалы (стафилококки, стрептококки) населяют в качестве нормальной микрофлоры кожные покровы и слизистые оболочки человека и животных. Однако следует признать, что комменсализм в этом случае довольно относительное понятие, потому что среди представителей условно-патогенной микрофлоры имеются такие, которые при определенных условиях могут вызывать тяжелые заболевания. Паразитизм - это такая форма сожительства, когда микроорганизмыпаразиты питаются компонентами тканей хозяина, при этом причиняют ему вред, вызывая инфекционную болезнь, и не могут существовать без него. Такие микроорганизмы называются патогенными. Следовательно, средой обитания паразита является организм хозяина, к которому паразит адаптируется в процессе эволюции. Эта среда непосредственно влияет на паразитов так же, как и паразиты влияют на хозяина. Окружающая среда в 5

обычном понимании влияет на таких паразитов уже опосредованно, через организм хозяина. Многие микроорганизмы, попадая в организм человека, никак не влияют друг на друга, то есть между ними нет взаимодействия, такая ситуация называется нейтрализмом. При нейтрализме партнеры (микроорганизм и макроорганизм) могут не оказывать друг на друга никакого влияния. Антагонизм - это противоположное действие, взаимное противодействие органов, лекарственных средств, микроорганизмов. Антагонизм микроорганизмов - это сложное взаимоотношение, когда при совместном развитии популяций бактерии одного вида или внутри одного и того же вида угнетают развитие других, а иногда полностью их уничтожают. Антагонизм микроорганизмов широко используют для профилактики и лечения различных болезней, главным образом желудочно-кишечных заболеваний. Например, многие штаммы кишечной палочки способны подавлять развитие и уничтожать стрептококки, стафилококки, сальмонеллы. Антагонистические взаимоотношения между микроорганизмами представляют большой практический интерес. Антагонизм микробов в почве наблюдал еще Л. Пастер (1870 г.), И.И. Мечников (1905 г.) наблюдал антагонизм между молочнокислыми и гнилостными бактериями. Заслуга И.И. Мечникова заключается в том, что он заложил основы учения об антагонизме микроорганизмов, которое в настоящее время переросло в учение об антибиотиках. Синергизм - это одинаковые физиологические процессы различных микробных ассоциаций, в результате которых происходит увеличение конечных продуктов. Сателлизм - это стимуляция роста одного микроорганизма продуктами жизнедеятельности другого, который затем становится его спутником. Среди разнообразнейших представителей мира микроорганизмов развились различные формы симбиотических взаимоотношений. Взаимно полезные отношения сложились между аэробными бактериями, обитающими в почве, в отделе толстого кишечника и других субстратах. Аэробные бактерии используют кислород, присутствующий в почве, тем самым создают благоприятные условия для развития анаэробов. В свою очередь, анаэробы разлагают целлюлозу, образуя органические кислоты, которые являются источником энергии для аэробных бактерий. Из огромного числа микроорганизмов, обитающих в природе, только незначительная часть болезнетворна. В процессе многовековой эволюции одни виды микробов, приспособившись к извлечению пищевых ресурсов из неживой природы, до сего времени остаются свободноживущими, другие виды постепенно адаптировались к сожительству с животными или растениями и за счет их получают питательные вещества. В процессе эволюции адаптация паразитов к хозяину шла по линии специализации, в частности, путем приобретения способности 6

паразитировать в определенных тканях, например, возбудители бруцеллёза паразитировали в плаценте, сальмонеллы - в слизистой тонкого кишечника. В этом случае речь идет о тропизме паразитов, то есть способности избирательно поражать преимущественно те или иные органы и ткани. Различными могут быть и пространственные отношения между симбионтами. Если один симбионт находится вне клеток другого, то говорят об эктосимбиозе, а если внутри клеток - об эндосимбиозе. Более крупного из симбионтов называют хозяином. При инфекционных заболеваниях взаимодействие различных видов микроорганизмов обусловливает развитие так называемых ассоциированных инфекций. Ассоциированные инфекции вызываются двумя или более возбудителями. Ассоциация микроорганизмов - это сообщество различных их видов, существующее в естественно или искусственно созданных условиях. Микрофлора почвы Почва состоит из неорганических веществ и органических соединений, образующихся в результате гибели и разложения живых организмов. Почвенные живые организмы в совокупности составляют почвенный биоценоз. Содержащиеся в почве живые организмы (в том числе микроорганизмы) составляют живую фазу почвы. В нее входят макроорганизмы и микроорганизмы, как животного, так и растительного происхождения. Макроорганизмы живой фазы почвы включают: - макрофауну (грызуны, насекомые, клещи, брюхоногие моллюски, многоножки, пауки и кольчатые черви); - макрофлору (корни растений). Микроорганизмы живой фазы почвы включают: - микрофауну (нематоды, простейшие, коловратки); - микрофлору (водоросли, грибы, бактерии). Находящиеся в почве микроорганизмы подразделяются на два вида: - аутохтонные микроорганизмы (резидентные микроорганизмы, резидентная микрофлора), то есть микробы, которые присущи только конкретному типу почвы; - аллохтонные микробы (транзиторная микрофлора), то есть те микроорганизмы, которые в обычных условиях в почве не встречаются. Микроорганизмы в почве развиваются в водных и коллоидных пленках, покрывающих твердые частицы, и особенно в капиллярной и гравитационной воде, заполняющей поры между минеральными частицами почвы и содержащей растворенные органические и неорганические вещества.

7

В почве обитают: 1. Водоросли (зеленые, сине-зеленые и диатомовые). Они распространены повсеместно, особенно в поверхностных слоях почвы. Наиболее важным экологическим фактором, регулирующим распространение водорослей, является влажность, хотя они способны выдерживать длительные периоды засухи. Морфологическое разнообразие водорослей очень велико, но все они имеют микроскопические размеры, нитевидную форму и состоят из одной клетки. Наиболее многочисленные сине-зеленые и зеленые водоросли. Количество их в 1 г почвы может достигать 100 тыс. 2. Грибы. Их можно разделить на три группы: дрожжи и дрожжеподобные, плесени, включая нитевидные грибы, базидиомицеты. Дрожжи и дрожжеподобные грибы мало распространены в обычных почвах, и поэтому роль и значение их в жизни почвы невелики. Плесени и базидиомицеты более многочисленны в почвах, особенно базидиомицеты в лесных почвах, где они вызывают образование микоризы. Грибы могут жить в условиях частичного анаэробиоза, но аэробиоз стимулирует их развитие. Число грибов в поверхностном слое почвы от 8 тыс. до 1 млн. на 1 г, а биомасса - от 1000 до 1500 кг/га. Наиболее благоприятная реакция среды для грибов - кислая (рН 4,0). 3. Бактерии (спорообразующие бактерии, спирохеты, микобактерии, псевдомонады, азотфиксирующие и нитрифицирующие бактерии, архебактерии). В окультуренных почвах бактерии превосходят все другие группы микроорганизмов, как по численности, так и по своему разнообразию. Число бактерий в 1 г почвы колеблется от 300 тыс. до 95 млн. и даже до 4 млрд. В плодородной почве общая биомасса бактерий достигает 500 кг/га и более. Бактерии делятся на гетеротрофы и автотрофы. Гетеротрофы используют энергию и углерод, заключенные в сложных органических веществах. Аутотрофы используют энергию, выделяющуюся при окислении минеральных веществ, добывая углерод из углекислого газа, а азот - из минеральных соединений. Большая часть почвенных бактерий принадлежит к гетеротрофам, то есть требующим для своего существования готовое органическое вещество. По отношению к кислороду почвенные микроорганизмы разделяются на аэробные (требуют для своего существования свободный кислород) и анаэробные (не требуют для своего существования свободного кислорода). Наибольшее значение в почве имеют азотфиксирующие бактерии, способные усваивать молекулярный азот (Azotobacter, Nitrobacter, Mycobacterium и другие), и спорообразующие палочки родов Bacillus и Clostridium. 8

Почвенные микроорганизмы принимают участие в процессах почвообразования, самоочищения почвы, кругооборота в природе азота, углерода и других элементов. В почве имеются все условия для развития микроорганизмов: достаточное количество органических и минеральных веществ для их питания, подходящие влажность и реакция среды, защита от прямых солнечных лучей, кислород. Количественный и видовой состав микроорганизмов в почве обусловлен содержанием в ней органических веществ, влаги, рН, температурой, климатическими условиями, способом обработки и т. д. С увеличением количества органических веществ в почве, как правило, возрастает и количество микроорганизмов. Органические вещества являются питательной средой для большинства почвенных бактерий. Общий запас органических веществ почвы достигает 400 т на 1 га, из них большая часть находится в поверхностном слое (до 30 см) почвы. Главная составная часть органических веществ почвы - останки животных и растительных тканей. Живая масса микроорганизмов в 1 га почвы (удобренной) превышает 5-6 т. Наиболее богаты микроорганизмами черноземные, каштановые почвы, сероземы и специально обработанные почвы. Количество бактерий в 1 г таких почв иногда достигает нескольких десятков миллиардов. Бедны микрофлорой песчаные, горные и лишенные растительности почвы. Но даже в песках пустыни количество бактерий достигает 10-100 тыс. в 1 г. Наиболее многочисленны микроорганизмы в верхнем 5-15сантиметровом слое, меньше их на глубине 20-30 см и минимальное количество на глубине 30-40 см. Однако бактерии были найдены в почве даже на глубине 5 м. Почвы, богатые бактериями, биологически более активны. Между плодородием почвы и содержанием в ней микроорганизмов имеется определенная зависимость. Подсчеты показали, что на каждый гектар малоплодородной почвы приходится 2,5-3 т микробной массы, высокоплодородной - до 16 т. Число микроорганизмов в 1 г почвы может колебаться от 1-3·106 до 20-25·109. Максимальное количество микробов в почве содержится на глубине 10-20 см. Начиная с глубины в 1-2 м, количество их резко сокращается. Это объясняется тем, что по мере углубления в почву уменьшается содержание органических веществ, а также кислорода, необходимого для жизнедеятельности аэробных бактерий. Численность микроорганизмов в почве увеличивается по направлению с севера на юг, причем весной количество их значительно возрастает, достигая максимума к началу лета, осени; зимой — резко уменьшается. К типичным почвенным бактериям относятся Bacillus subtilis, Bacillus mycoides, Bacillus mesentericus, Bacillus megatherium, а также термофильные бактерии и другие микроорганизмы, составляющие иногда 80-90% всей микрофлоры почвы.

9

Загрязнение и самоочищение почвы Почва населенных мест загрязняется твердыми и жидкими отбросами, выделениями людей и животных, их трупами, остатками растений, хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами. Вместе с органическими загрязнениями в почву попадает большое количество микроорганизмов. Особенно опасны в эпидемиологическом отношении сточные воды боен, мясокомбинатов, предприятий по переработке кожи, шерсти, которые могут содержать патогенных бактерий. В связи с этим почва может служить фактором передачи возбудителей инфекционных заболеваний. Через почву может происходить обсеменение сапрофитными и болезнетворными микробами сырья, пищевых продуктов, кормов. Поэтому отбросы, поступающие в почву, должны подвергаться очистке и обезвреживанию. Длительность выживаемости в почве патогенных бактерий зависит от биологических свойств и условий среды обитания. Наиболее длительно живут спорообразующие микробы – возбудители столбняка, ботулизма; споры бацилл сибирской язвы могут сохраняться на протяжении десятилетий. При благоприятных условиях микроорганизмы в почве не только выживают, но и долго (недели, месяцы и даже годы) сохраняют вирулентные свойства. Классификация почвенных патогенных микроорганизмов: патогенные микроорганизмы, постоянно обитающие в почве (например, возбудитель ботулизма). Бактерии попадают в почву с испражнениями человека и животных, их споры сохраняются в ней неопределенно долго. - патогенные спорообразующие микроорганизмы, для которых почва является вторичным резервуаром (например, возбудитель сибирской язвы). Бактерии попадают в почву с фекалиями и прочими выделениями больных животных, а также с трупами погибших животных. - патогенные микроорганизмы, попадающие в почву с выделениями человека и животных и сохраняющиеся в течение нескольких недель или месяцев. В эту группу входят различные не образующие споры микроорганизмы. Основные факторы, приводящие к быстрой гибели микроорганизмов, - неспособность к спорообразованию и антагонистические свойства микрофлоры почвы (конкуренция за источники энергии и питания). Продолжительность выживания патогенных микроорганизмов в почве зависит от биологии возбудителя, содержания влаги и соответствующих питательных веществ, рН, температуры, наличия микробов-антагонистов, бактериофагов. Во влажных почвах их выживаемость в 2-4 раза длительнее, чем в сухих. Неспорообразующие микроорганизмы погибают быстрее, чем спорообразующие. Патогенные неспорообразующие микробы выживают в почве незначительное время: возбудители дизентерии - от 10 дней до 9 месяцев; холерные вибрионы - от 10 дней до 4 месяцев; бактерии брюшного тифа - от 14 дней до 10 месяцев; бактерии туляремии - от 10 дней до 2,5 месяцев; микобактерии туберкулеза - от 3 до 7 месяцев и более; бруцеллы 10

от 2 до 3 месяцев. Выживаемости в почве неспорообразующих микробов способствует попадание вместе с возбудителем достаточного количества питательных веществ (кал, мокрота, гной и т. д.), наличие благоприятных физико-химических условий среды, отсутствие микробов-антагонистов. Наиболее опасной является почва, загрязненная фекалиями больных кишечными инфекциями. Возбудители дизентерии, холеры, брюшного тифа, сальмонеллезов, энтеровирусных заболеваний попадают в организм человека с загрязненными землей овощами, фруктами и другими пищевыми продуктами. Установлена прямая зависимость между уровнем заболеваемости населения кишечными инфекциями и неудовлетворительным санитарным состоянием почвы, обусловленным плохой ее очисткой. Описан ряд водных вспышек кишечных инфекций, причиной которых были загрязненная почва и стоки нечистот. В почве обитает много плесневых грибов. Некоторые из них, например грибы из рода Fusarium, попадая на злаковые и другие растения, в процессе своего развития, вырабатывают токсические вещества. При употреблении хлеба, выпеченного из зерна позднего обмолота и пораженного грибом Fusarium sporotrichiella, у человека возникает токсикоз, известный под названием отравления “пьяным хлебом”. Грибы из рода Aspergillus (Asp. flavus, Asp. fumigatus), паразитирующие на земляных орехах, зерновых культурах и кормах, могут также образовывать токсическое вещество афлатоксин. При употреблении в пищу продуктов заражённых афлатоксинов возникает тяжелое отравление, которое характеризуется некротическим поражением печени, почек, геморрагическим воспалением пищеварительного тракта. Микрофлора воды В морях, реках, озерах и других водоемах, а также в грунтовых водах содержится значительное число видов микроорганизмов. Совокупность всех микроорганизмов, заселяющих водоёмы, обозначают термином «микробиальный планктон». Микрофлора природных вод в значительной степени зависит от их происхождения. Различают пресные и морские воды. Пресные воды разделяют на поверхностные, включая проточные (реки, ручьи) и стоячие (озёра, пруды, водохранилища), подземные (почвенные, грунтовые, артезианские) и атмосферные (дождь, снег). Изучением водных сообществ занимается гидробиология. Возрастающий дефицит пресной воды на Земле заставляет обратить серьезное внимание на процессы формирования экосистемы в водоеме и переработку водными микроорганизмами поступающих в водоем загрязнений. Вода – естественная среда обитания микробов, основная масса которых поступает из почвы, воздуха с оседающей пылью, с отходами, стоками промышленных и животноводческих объектов и др. Особенно много 11

микроорганизмов в открытых водоемах и реках, нередко встречаются они в илистых отложениях океанов, морей, болот, минеральных водах. Их находят как в поверхностных слоях, так и на глубине до 10 тыс. метров. Обитают микроорганизмы и в горячих источниках. Процесс фотосинтеза у них происходит при температуре 75ОС, а в щелочных водах бактерии выживают при температуре 100ОС. Качественный состав обитающих в воде микроорганизмов зависит в основном от свойств самой воды, поступления в нее сточных и промышленных отходов. К постоянно живущим в воде микроорганизмам относятся Azotobacter, Nitrobacter, Micrococcus, Pseudomonas, Proteus, Spirillum и др. Глубокие почвенные воды, ключевая, артезианская вода почти свободны от микроорганизмов. Незначительно загрязнены микрофлорой атмосферные осадки, так как снег и вода увлекают большинство микробов воздуха вместе с пылью и после выпадения осадков воздух особенно чист. Характер микрофлоры водоемов определяется особенностями конкретной водной среды. Микрофлору водоемов образуют две группы: аутохтонные (собственно водные) и аллохтонные (попадающие извне при загрязнении) микроорганизмы. Аутохтонная микрофлора – совокупность микроорганизмов, постоянно живущих и размножающихся в воде. Микробный состав воды напоминает микрофлору почвы, с которой вода соприкасается (придонные и прибрежные почвы). Аллохтонная микрофлора – совокупность микроорганизмов, случайно попавших в воду и сохраняющихся в ней сравнительно короткое время. Количественные соотношения микроорганизмов в открытых водоемах варьируют в широких пределах, что зависит от типа водоема, степени его загрязнения, смены метеорологических условий, времени года. Микроорганизмы воды играют значительную роль в круговороте веществ, расщепляя органические продукты животного и растительного происхождения и обеспечивая питательными веществами другие организмы, живущие в воде. Источником загрязнения воды в реках чаще всего служат бытовые и промышленные стоки. В открытые водоемы большая часть микробов попадает из почвы. Поэтому в озерах, прудах, реках наивысшее содержание микрофлоры отмечается в прибрежной зоне. В воде обитают все известные группы микроорганизмов, но наиболее существенный компонент населения водоемов – бактерии. Как известно, цитоплазматическая мембрана бактерий обладает способностью активного переноса через клеточную стенку питательных веществ. Благодаря этому бактерии способны потреблять питательный субстрат, присутствующий в ничтожно малых концентрациях (1-5 мг/г). Микробы окисляют до минеральных соединений органические вещества, в огромных количествах попадающие в водоемы. Степень 12

загрязнения, в том числе болезнетворными микробами, может быть препятствием для использования воды. Поэтому любой водный источник необходимо подвергать санитарно-микробиологической оценке. Самоочищение водоемов обусловливается рядом факторов: - быстрым течением воды, что ведет к уменьшению концентрации органических веществ; - бактерицидным действием инсоляции; - минерализацией органических соединений микробами; - наличием пищевой цепи: бактерия – простейшие – насекомые – рыба, животные – человек; - адсорбцией твердыми частицами ила; - адсорбцией на поверхности растений; - действием фитонцидов растений. Вода как фактор передачи инфекционных заболеваний человека Вода является фактором передачи возбудителей многих инфекционных заболеваний. В открытых водоемах, особенно находящихся на неблагополучных по инфекционным болезням территориях, обнаруживают возбудителей кишечных и природно-очаговых инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций). В донных отложениях прудов и озер нередко обитают возбудители ботулизма. Патогенные микроорганизмы водоемов могут включаться в пищевые цепи и по ним передаваться разным группам животных, птиц и рыб. Микрофлора воздуха Микрофлора воздуха зависит от микрофлоры почвы и воды, откуда микробы вместе с пылью и капельками влаги увлекаются в атмосферу. Воздух – неблагоприятная среда для размножения микроорганизмов. Отсутствие питательных веществ, солнечные лучи, и высушивание обусловливают быструю гибель микроорганизмов. Вследствие этого в атмосферном воздухе постоянно происходят процессы самоочищения. Состав микрофлоры воздуха весьма разнообразен – это пигментные сапрофитные бактерии (микрококки, сарцины), актиномицеты, плесневые, дрожжевые грибы и др. Наибольшее количество микроорганизмов содержит воздух крупных промышленных городов. Воздух же полей, лесов, лугов, а также над водными пространствами, в удалении от населенных пунктов отличается сравнительной чистотой. Значительные изменения претерпевает микрофлора воздуха в зависимости от времени года. Максимальное количество микробов обнаруживают в летнее время, а минимальное – в зимнее время. Микрофлора воздуха закрытых помещений более разнообразна и относительна стабильна. Среди микроорганизмов доминируют обитатели носоглотки человека, в том числе и патогенные виды, попадающие в воздух при кашле, чихании или разговоре. Основной источник загрязнения воздуха 13

патогенными видами – бактерионосители. Уровень микробного загрязнения зависит от плотности населения, активности движения людей, санитарного состояния помещения, вентиляции, частоты проветривания, способа уборки, степени освещенности и т. д. Микроорганизмы в воздухе находятся в состоянии аэрозоля. Аэрозоль – коллоидная система, состоящая из воздуха, капелек жидкости или твердых частиц, и включающая различные микроорганизмы. Размер аэрозольных частиц варьируется от 10 до 2000 нм. При чихании может образовываться до 40000 капель. Выделяют три основные фазы бактериального аэрозоля: • Капельная фаза состоит из бактериальных клеток, окруженных водно-солевой оболочкой. Диаметр частиц около 0,1мм. Длительность пребывания в воздухе составляет несколько секунд. • Мелкоядерная фаза образуется при высыхании частиц первой фазы. В этой фазе частицы имеют наименьшие размеры, легко перемещаются потоками воздуха, длительно находятся во взвешенном состоянии. Именно так распространяются большинство возбудителей воздушно-капельных инфекций. • Фаза «бактериальной пыли» состоит из крупных, быстро оседающих частиц, образующие пыль, способную подниматься в воздух. Воздух как фактор передачи инфекционных заболеваний человека Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы в воздух попадают с каплями слюны человека или животных, при разговоре, кашле, при слущивании клеток эпителия кожи. Через воздух передаются: • бактерии – возбудители туберкулеза, дифтерии, коклюша, споровые формы бактерий и др.; • вирусы – возбудители острых респираторных инфекций (ветряной оспы, гриппа, парагриппа и др.); • грибы из рода Aspergillus, Mucor, Penicillium и др.

Микрофлора организма человека В организме человека обитают примерно 500 видов микроорганизмов, составляющих его нормальную микрофлору. Макроорганизм и его микрофлора в нормальных условиях находятся в состоянии динамического равновесия (эубиоза), которое сложилось в процессе эволюции. Открытыми биологическими системами (биотопами), которые сообщаются с внешней средой, являются - кожа, расположенные до 14

голосовой щели отделы респираторного тракта, ротовая полость, желудочнокишечный тракт, слизистые оболочки газа, носа, передней уретры, вагина. Они заселяются микроорганизмами, среди которых доминируют бактерии. Простейшие и вирусы представлены значительно меньшим числом видов. В норме от микроорганизмов свободны - кровь, ликвор, синовиальная жидкость, костный мозг, брюшная полость, плевральная полость, матка. Естественную микрофлору любых биотопов подразделяют на резидентную (или постоянную) и транзиторную (или случайную). Если постоянная микрофлора содержит представителей, специфичных для данного биотопа, то случайная состоит из особей, занесенных извне. Так, в желудочно-кишечном тракте могут оказаться посторонние микроорганизмы, попавшие с едой или питьем. Кожные покровы наиболее часто контаминируются случайной микрофлорой из окружающей среды. В трахее, бронхах, легких, пищеводе также может обнаруживаться транзиторная микрофлора. Постоянная микрофлора конкретного биотопа относительно стабильна по составу. Вместе с тем состав и физиологическая роль составляющих ее микроорганизмов далеко не равнозначны. Поэтому в постоянной микрофлоре различают две фракции: облигатную и факультативную. Облигатная микрофлора является главной составляющей любого микробоценоза, она противодействует заселению биотопа случайными микроорганизмами, участвует в процессах ферментации, иммуностимуляции, т.е. выполняет защитные или нормофизиологические функции. Доля облигатной микрофлоры в составе здорового биоценоза в несколько раз выше, чем доля факультативной фракции. Например, концентрация п 12 бифидобактерий в толстой кишке достигает 10 -10 КОЕ/г. (КОЕ — колониеобразующая единица - число колоний, вырастающих на питательной среде при посеве 1 г или 1 мл исследуемого материала. При определении концентрации микроорганизмов принимают во внимание то, что каждая живая бактериальная клетка образует колонию). Факультативная микрофлора составляет меньшую часть постоянных обитателей биотопа, максимальная концентрация отдельных представителей не превышает 1О3-1О5 КОЕ/г. Если постоянная микрофлора проявляет себя преимущественно бродильной активностью (т.е. расщеплением углеводов с образованием кислых продуктов), то факультативная фракция весьма активно участвует в гнилостных процессах (распаде белковых веществ с образованием щелочных продуктов). Состав нормальной микрофлоры тела человека Микрофлора кожи Кожный покров является наиболее обширной областью человеческого тела, доступной для постоянных контактов с микроорганизмами окружающей среды. 15

В состав резидентной микрофлоры кожи входят грамположительные сапрофитные бактерии стафилококки, микрококки, непатогенные коринебактерии, пептострептококки. К транзиторной микрофлоре относятся грамположительные сарцины, золотистый стафилококк, грибы рода Candida, плесневые грибы. Таким образом, в составе микрофлоры кожи представлены как аэробные, так и анаэробные виды. Основные зоны колонизации – поверхность ороговевших клеток эпидермиса, устья волосяных фолликулов, протоки сальных желез. На одном см2 кожи может находиться от 10 тыс. до 1 млн. бактериальных клеток. Бактерии расщепляют секреты сальных желез до ненасыщенных жирных кислот, при этом происходит сдвиг рН в кислую сторону. Кислая реакция среды и продукты метаболизма представителей нормальной микрофлоры являются неблагоприятными факторами для патогенных бактерий, которые на поверхности здоровой кожи быстро погибают (в течение 5 мин). При ослаблении защитных реакций макроорганизма на коже возрастает количество грамотрицательных бактерий, в частности кишечной палочки (E. coli). Микрофлора верхних дыхательных путей Наиболее колонизированы верхние отделы дыхательных путей, которые анатомически приспособлены для осаждения бактерий из вдыхаемого воздуха. Резидентная микрофлора полости носа и носоглотки представлена грамположительными зеленящими и негемолитическими стрептококками, пептострептококками, микрококками, стафилококками, лактобактериями. Из грамотрицательных микроорганизмов здесь обитают непатогенные нейссерии и анаэробные неспорообразующие палочки - бактероиды. Микрофлора желудочно-кишечного тракта Полость рта – один из наиболее заселенных участков тела человека – там обнаруживается около 300 видов микроорганизмов. В полости рта обитают представители всех морфологических форм бактерий: кокки, палочки, извитые формы, а также простейшие, грибы, вирусы. Высокой обсемененности полости рта способствуют ее анатомические особенности – наличие десневых карманов, складок слизистой, межзубных промежутков – обилие питательных веществ, щелочная реакция среды, достаточное снабжение кислородом. Более 90% всей микрофлоры составляют облигатные анаэробы (бактеройды, лактобактерии, фузобактерии, пептострептококки). Анаэробные условия создаются в зубодесневых карманах, зубном налете. В большом количестве обнаруживаются кокки, как грамположительные – стафилококки, стрептококки, так и грамотрицательные – нейссерии, вейлонеллы. Неспорообразующие палочки – лактобациллы и бактероиды. В состав транзиторной микрофлоры входят грамотрицательные палочки протей, клебсиелла, кишечная палочка, и грамположительные спорообразующие палочки - бациллы и клостридии. Зеленящие стрептококки, обитающие в полости рта вызывают развитие кариеса. 16

Пищевод и желудок у здоровых людей не имеет постоянной микрофлоры. Бактерии, которые обнаруживаются в пищеводе, соответствуют микробному пейзажу полости рта. В желудке, благодаря кислой среде, подавляющая часть бактерий погибает. Из транзиторной микрофлоры желудка следует отметить лактобактерии, сарцины, дрожжеподобные грибы. В тонкой кишке находится 105-108 микроорганизмов на 1 мл содержимого. Здесь обнаруживаются бифидобактерии, лактобактерии, клостридии, энтерококки. В толстой кишке наблюдается наибольшее количество 12 микроорганизмов. В 1 г фекалий содержится до 10 микробных клеток. Около 95% всех видов микроорганизмов составляют анаэробные неспорообразующие бактерии. Основными представителями микрофлоры толстой кишки являются: грамположительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобациллы, эубактерии); грамположительные спорообразуюшие анаэробные палочки (клостридии перфрингенс); грамотрицательные анаэробные палочки (бактероиды); грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки (кишечные палочки и сходные с ними бактерии - клебсиеллы, протей); анаэробные грамположительные кокки (пептострептококки, пептококки). В меньших количествах обнаруживаются фузобактерии, протей, вейлонеллы, стафилококки, синегнойная палочка и дрожжеподобные грибы. Микрофлора мочеполового тракта. Почки, мочеточники, мочевой пузырь, матка, простата стерильны. Микрофлора наружных гениталий представлена эпидермальными стафилококками, зеленящими стрептококками, непатогенными микобактериями, дрожжеподобными грибами рода Candida. На слизистой оболочке передней уретры у обоих полов в норме встречаются стафилококки, непатогенные нейссерии и трепонемы. Микрофлора влагалища у женщин детородного возраста состоит в основном из лактобактерий, которые расщепляют гликоген с образованием молочной кислоты. Кислая рН среды подавляет рост патогенных бактерий и грибов. На фоне снижения численности молочнокислой флоры развиваются грамотрицательные энтеробактерии (кишечная палочка), дрожжеподобные грибы, энтерококки, стафилококки. Возрастные изменения в составе микрофлоры Ребенок рождается стерильным, но, проходя через родовые пути, захватывает сопутствующую микрофлору. Формирование микрофлоры осуществляется в результате контакта новорожденного с микроорганизмами окружающей среды и организма матери, а также определяется санитарным состоянием среды, в которой проходили роды, типом вскармливания. К 3 месяцам жизни нормальная микрофлора ребенка становится сходной с микрофлорой взрослого. 17

Первоначально после рождения полость рта ребенка заселяют аэробы, которые после прорезывания зубов замещаются анаэробами. При грудном вскармливании основой микрофлоры кишечника ребенка являются бифидобактерии и лактобактерии. При искусственном вскармливании у недоношенных и слабых детей нарушается размножение бифидобактерий, и увеличивается количество грамотрицательных бактерий (кишечной палочки), а также кокков. Такие дети часто болеют. Значение нормальной микрофлоры организма человека Нормальная микрофлора выполняет важные физиологические функции. Участвует: • в обменных процессах – регуляции газового состава кишечника, в расщеплении белков, липидов, нуклеиновых, жирных и желчных кислот; • в регуляции моторной функции кишечника; • в синтезе витаминов группы В, К, никотиновой, фолиевой кислот; • в детоксикации эндогенных и экзогенных токсических продуктов; • в стимуляция процесса формирования иммунной системы у новорожденных и поддержание иммунного статуса у взрослых. Однако важнейшей функцией нормальной микрофлоры является ее участие в колонизационной резистентности. Колонизационная резистентность это совокупность антагонистических свойств нормальной микрофлоры, предотвращающих колонизацию слизистых оболочек посторонними, в том числе патогенными или условно-патогенными микроорганизмами. Антагонистическая активность нормальной микрофлоры реализуется с помощью следующих механизмов: 1. Образования кислых продуктов, подавляющих рост микроорганизмовконкурентов (молочная кислота, уксусная кислоты). Кислая среда препятствует размножению гнилостной и патогенной микрофлоры, стимулирует перистальтику кишечника; 2. Биосинтеза веществ, обладающих активностью антибиотиков (бактериоцинов); 3. Конкуренции бактерий за пищевые субстраты; 4. Конкуренции за площадь адгезии на клетках эпителия. Нарушение состава нормальной микрофлоры При различных заболеваниях нарушается количественное и качественное соотношение представителей нормальной микрофлоры, что способствует размножению патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. В этом случае развивается патологический процесс, называемый дисбактериозом (дисбиозом). 18

Дисбактериоз – это количественное и качественное изменение состава нормальной микрофлоры, приводящее к развитию или усугублению патологического процесса. Причины развития дисбактериоза: • заболевания желудочно-кишечного тракта инфекционной неинфекционной природы; • нерациональное применение антибиотиков и химиопрепаратов; • неполноценное (несбалансированное) питание (особенно у детей 1-го года жизни) • злокачественные новообразования; • хирургические вмешательства; • гормональные нарушения; • иммунодефицитные состояния.

или

Таким образом, дисбактериоз - это не самостоятельное заболевание, а состояние организма, которое может наблюдаться у больных с самыми разными диагнозами. Примеры дисбактериозов: 1. Кандидозное поражение слизистой оболочки полости рта - часто возникает у детей грудного возраста. 2. Дисбактериоз кишечника при инфекционных заболеваниях – это состояние, при котором резко уменьшается количество облигатных анаэробов и увеличивается популяция факультативных анаэробов, в результате чего в толстой кишке начинают преобладать гнилостные процессы, увеличивается газообразование, усиливается перистальтика кишечника. Наблюдается вздутие живота, болезненность при пальпации, жидкий стул. 3. Дисбактериоз влагалища (вагиноз) - бактериальный вагиноз развивается у женщин при снижении продукции эстрогенов. Происходит замещение резидентной молочнокислой флоры гарднереллами, стафилококками. Для лечение дисбактериоза кишечника используют препараты нормальной микрофлоры (эубиотики), содержащие живые бактерии – резиденты: бифидобактерии, лактобактерии, кишечную палочку. Например: бифидумбактерин, лактобактерин, колибактерин, бификол, бифилакт. Применяются перорально. Таким образом, нормальная микрофлора играет важную роль в защите организма от патогенных микроорганизмов. В то же время представители нормальной микрофлоры при определенных условиях также способны вызывать воспалительные процессы микробной этиологии. Например, после

19

перенесенного гриппа микроорганизмы, обитающие в носоглотке могут вызвать воспаление легких. Возникновение заболеваний, вызванных представителями нормальной микрофлоры, может быть обусловлено следующими причинами: 1. Проникновение микроорганизмов в необычные для них места обитания - в норме стерильные (кровь, брюшная полость, легкие, мочевыводящие пути); 2. Снижение реактивности организма. У лиц с подавленным иммунитетом представители нормальной микрофлоры могут вызвать тяжелые заболевания с летальным исходом. Например: генерализованный кандидоз - у больных в терминальной стадии СПИД, а. 3. На фоне некоторых соматических заболеваний может резко увеличиваться поступление в системный кровоток эндотоксинов грамотрицательной кишечной микрофлоры. Развивается эндотоксиновый шок, полиорганная недостаточность. При этом никаких микроорганизмов извне не поступает. Эндотоксинемия связана с собственной микрофлорой макроорганизма. Такой процесс возможен при патологии беременности, застойной сердечной недостаточности, патологии печени. Например: гепатит, цирроз печени. 4. В результате действия липополисахарида грамотрицательных микроорганизмов высвобождается дополнительное количество гистамина, что может вызвать аллергические состояния. Необходимо отметить также, что отдельных представителей нормальной микрофлоры используют в качестве санитарно-показательных микроорганизмов, свидетельствующих о загрязнении окружающей среды (воды, почвы, воздуха, продуктов питания) выделениями человека, что позволяет нам судить об их эпидемиологической опасности. Такими микроорганизмами являются, например обитающие в толстой кишке Clostridium perfringens и Enterococcus faecalis.

Санитарная микробиология Санитарная микробиология – направление медицинской микробиологии, изучающее микрофлору окружающей среды и ее влияние на здоровье человека. Основные задачи санитарной микробиологии: • изучение биоценозов, в которых присутствуют микроорганизмы, патогенные для человека; • разработка методов микробиологических исследований внешней среды, микробиологических нормативов и мероприятий по оздоровлению объектов окружающей среды. 20

Практическая санитарная микробиология использует два основных метода оценки санитарно-эпидемического состояния внешней среды: прямое обнаружение патогенных микроорганизмов и выявление косвенных признаков их пребывания во внешней среде. Микроорганизмы, по которым можно косвенно судить о возможном присутствии патогенных микроорганизмов во внешней среде называют санитарно-показательными (СПМ). Основные характеристики санитарно-показательных микроорганизмов • СПМ должен постоянно обитать в организме человека или животных и постоянно выделяться во внешнюю среду. • СПМ не должен размножаться на объектах окружающей среды. • Длительность выживания СПМ во внешней среде должна соответствовать длительности выживания патогенных микроорганизмов. • Методы идентификации и дифференциации СПМ должны быть просты и надежны. Наличие СПМ определяют двумя методами: • прямой подсчёт количества бактерий; • посев на питательные среды. Количество СПМ выражают в титрах и индексах. Титр СПМ – наименьший объём исследуемого материала (в мл) или весовое количество (в г), в котором еще присутствует хотя бы одна особь СПМ. Индекс СПМ – количество СПМ, обнаруженное в определённом объёме или количестве исследуемого объекта. Для выявления общей микробной обсемененности определяют общее микробное число (ОМЧ) путем подсчета всех микроорганизмов (растущих на питательных средах) в 1г или 1 мл субстрата. Санитарная оценка почвы по микробиологическим показателям При санитарной оценке почвы учитывают результаты химического, микробиологического и гельминтологического исследований. Микробиологическое исследование проводят для санитарной оценки почвы, характеристики процессов самоочищения, оценки почвенного и биотермического методов обезвреживания отбросов, при определении пригодности участков для строительства, а также при эпидемиологических и эпизоотологических обследованиях с целью выяснения путей заражения почвы, продолжительности выживания в ней патогенных микробов и т. д. В

21

зависимости от поставленной задачи применяют краткий или полный санитарно-бактериологический анализ почвы. Краткий санитарно-микробиологический анализ предусматривает определение общего микробного числа (ОМЧ), титров бактерий группы кишечной палочки (БГКП), энтерококков, Clostridium perfringens, термофильных бактерий, нитрифицирующих бактерий. Полученные результаты указывают на наличие и степень фекального загрязнения. Краткий анализ почвы осуществляют при проведении текущего санитарного надзора за состоянием почвы. Полный санитарно-микробиологический анализ включает определение всех показателей краткого анализа, а также общей численности сапрофитов, ОМЧ и процентного содержания споровых микроорганизмов, аэробных бактерий, разрушающих клетчатку, бактерий-аммонификаторов. Кроме того, исследуют токсичность почв для микроорганизмов. Полный анализ проводят при осуществлении предупредительного санитарного надзора, первичном обследовании при выборе территории для размещения отдельных объектов. Таблица 1 Показатели загрязненности почвы Почва Сильно загрязненная Умеренно загрязненная Слабо загрязненная Чистая

Микробное число, млн. в 1 г Свыше 3 - 5

Титр БГКП 0,001 и ниже

Титр анаэробов (титр Cl. рerfringens) 0,0001 и ниже

2,5 – 3

0,01 – 0,001

0,01 – 0,0001

2

0,1 – 0,01

0,1 – 0,01

1 – 1,5

1,0 и выше

0,1 и выше

Санитарное значение микробного числа почвы нельзя рассматривать без учета особенностей различных типов почвы. Например, черноземные почвы содержат значительно больше микроорганизмов, чем подзолистые. Поэтому при определении общего количества бактерий в почве необходимо полученные результаты сравнивать с микробным числом незагрязненных почв того же типа. Исследование на прямое обнаружение патогенных микробов в почве проводят только при расследовании вспышек инфекционных заболеваний. В качестве косвенных показателей возможного загрязнения почвы патогенными бактериями используют санитарно-показательные микроорганизмы: бактерии группы кишечной палочки, CI. perfringens, бактерии из рода Proteus, термофильные бактерии. Наличие в почве бактерий группы кишечной палочки свидетельствует о ее фекальном загрязнении. В загрязненных участках почвы коли-титр 22

составляет 1×10-3-1·10‫־‬5, тогда как в чистых почвах коли-титр может быть равен 1 и выше. Обнаружение CI. perfringens в почве также указывает на ее фекальное загрязнение. Почвенный слой обогащается одновременно бактериями группы кишечных палочек и CI. perfringens. Через 4-5 месяцев отмечается отмирание кишечных палочек, a CI. perfringens еще обнаруживается в титре 0,01. Следовательно, CI. perfringens имеет санитарно-показательное значение только в том случае, если титр его определяют в комплексе с коли-титром и другими показателями. Свежее или давнее фекальное загрязнение почвы можно определить по соотношению количества вегетативных форм CI. perfringens и споровых форм микроба. Выявление в почве бактерий из рода Proteus свидетельствует о загрязнении ее органическими веществами животного происхождения или фекалиями людей. Термофильные микроорганизмы являются показателями загрязнения почвы навозом, компостами. В чистых почвах термофилов не обнаруживают. Методы определения состава и активности почвенных микроорганизмов. Для оценки деятельности почвенной биоты используют показатель биологической активности почвы. Биологическую активность почвы определяют следующими способами: подсчетом общего количества почвенных микроорганизмов. В связи с несовершенством методик этот метод определения дает условную, примерную характеристику биологической активности почвы. - определением количества отдельных физиологических групп микроорганизмов, например, нитрифицирующих или целлюлозоразлагающих бактерий. - определение выделяемого почвой диоксида углерода - основной биохимический способ определения биологической активности почвы. Чем интенсивнее выделение углекислого газа из почвы, тем активнее происходят в ней биологические процессы, тем лучше условия для возделывания культур и выше их потенциальная урожайность. Выделение углекислого газа из почвы в приземный слой атмосферы называют дыханием почвы. Интенсивность дыхания почвы зависит от ее свойств, гидротермических условий, характера растительности, агротехнических мероприятий. Выделение диоксида углерода почвой усиливается при ее окультуренности в связи с активизацией биологических процессов и улучшением условий аэрации. Уменьшение выделения углекислого газа почвой (снижение биологической активности) может ухудшить поступление кислорода в почву, что, в свою очередь, будет способствовать образованию токсичных веществ. Для санитарной оценки почвы исследуют пробы с целью обнаружения патогенных микробов. Для адекватной оценки почвы особую значимость имеет выбор индикаторных микроорганизмов. 23

Оценка фекального загрязнения почвы и его давности проводится по следующим показателям: - по индексу БГКП (количество бактерий группы кишечной палочки БГКП в 1 г почвы); - по перфрингенс-титру (наименьшее количество почвы, в котором обнаруживается Clostridium perfringens); - по титру энтерококков. Параллельно определяют микробное число почвы, количество термофильных бактерий и нитрифицирующих бактерий (таблица 2). Таблица 2 Показатели чистоты почв по СПМ Категория почвы

Титр кишечной палочки

Титр нитрифицирующих бактерий

Титр Clostridium perfringens

1,0 и выше

0,1 и выше

Загрязненная

0,9-0,01

0,01-0,001

Сильно загрязненная

0,009 и ниже

0,0001 и ниже

0,01 и выше 0,0090,0001 0,00009 и ниже

Чистая

Количество термофильных бактерий (в 1 г) 100-1000 1001-100000 10001-4000000

Из всех энтеробактерий наиболее долго сохраняется в почве кишечная палочка, поэтому по ее содержанию судят о наличии в почве прочих энтеробактерий. Термофильные бактерии попадают в почву с перепревшим навозом или компостом, поэтому их целесообразно выявлять для выяснения характера и давности органического загрязнения почвы. Свежий навоз, сточные воды обычно содержат много БГКП, но мало термофильных бактерий. По мере разложения органических веществ количество термофилов увеличивается. Появление нитрифицирующих бактерий (нитрификаторов) указывает на развитие процесса самоочищения, так как они завершают цикл разложения азотсодержащих соединений, превращая аммиак в азот. При свежем фекальном загрязнении нитрификаторов не будет, поскольку субстрат для их развития отсутствует. В ходе жизнедеятельности микроорганизмов, разлагающих органические вещества, образуется аммиак, что приводит к развитию нитрификаторов. На свежее фекальное загрязнение почвы указывают высокие титры БГКП при низких титрах нитрификаторов, термофилов, а также

24

относительно высокое содержание вегетативных форм Clostridium perfringens. Обнаружение энтерококков всегда свидетельствует о свежем фекальном загрязнении, каковы бы ни были другие показатели. Цели санитарно-микробиологического исследования почвы: • санитарная оценка почвы населенных пунктов и новых участков для заселения и размещения зданий; • решение вопросов водоснабжения, канализации и очистки населенных пунктов; • санитарная оценка почвы, загрязненной химическими веществами; • контроль процессов самоочищения почвы, подвергшейся биологическому загрязнению; • эпидемиологическое обследование почвы для выяснения путей ее заражения. Отбор проб производят с квадратного участка (не менее 5x5 м) из 5 точек - из каждого угла и центра квадрата («метод конверта»). Образцы забирают в условиях асептики с глубины 20-30 см. Объем образцов 1 кг. Периодичность контроля. Периодичность контроля зависит от контролируемых объектов, но не реже 1 раза в год. При изучении динамики самоочищения почвы на загрязненных территориях пробы берут в течение первого месяца после загрязнения еженедельно, в последующие месяцы - 1 раз в месяц в течение вегетационного периода до завершения активной фазы самоочищения.

Санитарная показателям

оценка

воды

по

микробиологическим

Среди объектов, подлежащих микробиологическому контролю, важнейшее место отводится исследованию воды. В соответствии с действующими нормативными документами контролю подлежат: • вода питьевая (центрального и местного водоснабжения); • вода плавательных бассейнов; • вода открытых водоёмов; • сточные воды; • вода очищенная для приготовления лекарств; • вода для приготовления инъекционных растворов и глазных капель. Предупредительный надзор осуществляют: 1. при решении вопросов водоснабжения населенных территорий;

и

канализации 25

2. при санитарной оценке бассейнов, пляжей, мест коллективного отдыха. Текущий санитарный надзор осуществляют: 1. при оценке качества питьевого водоснабжения населенных мест; 2. при оценке санитарного состояния поверхностных вод для установления степени влияния биологического загрязнения на способность воды к самоочищению; 3. при контроле над обеззараживанием сточных вод; 4. по эпидемическим показаниям для выявления возможного пути передачи инфекционных заболеваний (проводят обнаружение санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов). Отбор проб. Для отбора проб питьевой воды используют стерильные флаконы ёмкостью 500 мл. Предварительно проводят обжигание кранов пламенем горящего тампона и пропускают воду в течение 10-15 мин при полностью открытом кране. Пробы воды из бассейнов в ходе их эксплуатации отбирают не менее чем в двух точках с 25-30 см от поверхности в количестве одного литра. Методика исследования Общее микробное число (общее количество бактерий в 1 см3 воды) позволяет оценить уровень микробного загрязнения воды.. Исследуемую воду вносят по 1 мл в стерильные чашки Петри с питательной средой и подсчитывают число выросших колоний. Результат ОМЧ вычисляют путём суммирования среднего арифметического числа бактерий, дрожжей и плесневых грибов и выражают в КОЕ/мл. Определение колиформных бактерий. Колиформные бактерии – это грамотрицательные неспорообразующие палочки, не обладающие оксидазной активностью и сбраживающие лактозу с образованием кислоты и газа при 37 оС в течение 24-48 часов. Термотолерантные колиформные бактерии обладают теми же характеристиками, но дополнительно сбраживают лактозу с образованием газа при 44,5 оС через 24 часа. Термотолерантные колиформные бактерии быстро отмирают во внешней среде, поэтому их обнаружение свидетельствует о свежем фекальном загрязнении воды. Для определения колиформных бактерий в питьевой воде используют метод мембранных фильтров. Исследуемую воду (3 раза по 100 мл) пропускают через бактериальные фильтры из нитроцеллюлозы, которые затем помещают на среду Эндо и инкубируют при 37 оС 24 часа. Подсчитывают количество выросших лактозоположительных колоний. Определение колифагов (бактериофагов E. coli). Наличие фагов в воде определяют с целью установления эффективности ее очистки. 26

Санитарная оценка воздуха по микробиологическим показателям Санитарно-микроскопические показатели воздуха нормируются в зависимости от типа и назначения помещения. Исследование воздуха на наличие микроорганизмов осуществляют следующими методами: - седиментационным; - фильтрационным. Основные показатели санитарного состояния воздуха: • ОМЧ воздуха – количество колониеобразующих единиц в 1 м3 воздуха; • присутствие золотистого стафилококка; • присутствие дрожжеподобных и плесневых грибов; • присутствие патогенных микроорганизмов. Обеззараживание воздуха закрытых помещений проводят разными способами: - применение газов (фенол, С5Н6О3); - использование аэрозолей (формалин с креолином); - УФЛ-аэроионизаторами; - вентиляция.

27

Вопросы для самоконтроля: 1. Что такое экология? 2. Назовите составляющие компоненты экосистемы. 3. Дайте определение понятию “экологическая ниша”. 4. В чем заключается экологическая валентность микроорганизмов? 5. Дайте определение понятию “микробиоценоз”. 6. Охарактеризуйте следующие взаимоотношения микроорганизмов: симбиоз, мутуализм, комменсализм, паразитизм, антагонизм, нейтрализм, синергизм, сателлизм. 7. Что такое тропизм? Назовите виды тропизма. 8. Охарактеризуйте микрофлору почвы. 9. Что такое живая фаза почвы? Назовите ее составляющие. 10. Назовите источники загрязнения почвы патогенными микроорганизмами. 11. Что представляет собой микрофлора водоемов? 12. Что такое микробиальный планктон? 13. В чем заключается самоочищение водоемов? 14. Дайте характеристику микрофлоры воздуха открытых пространств и закрытых помещений. 15. Что такое бактериальный аэрозоль? Назовите фазы бактериального аэрозоля и охарактеризуйте их. 16. Состав и характеристика постоянной микрофлоры организма человека. 17. Охарактеризуйте микрофлору кожи человека. 18. Охарактеризуйте микрофлору верхних дыхательных путей человека. 19. Охарактеризуйте микрофлору желудочно-кишечного тракта человека. 20. Охарактеризуйте микрофлору мочеполового тракта человека. 21. Дисбактериоз, его причины. 22. В чем заключается коррекция дисбактериоза. 23. Назовите основные задачи санитарной микробиологии. 24. Дайте характеристику санитарно-показательных микроорганизмов. 25. Что такое титр санитарно-показательных микроорганизмов? 26. Что такое индекс санитарно-показательных микроорганизмов? 27. Что такое общее микробное число? 28. Что включает в себя краткий санитарно-микробиологический анализ почвы? 29. Что включает в себя полный санитарно-микробиологический анализ почвы? 30. Назовите методы определения состава и активности почвенных микроорганизмов. 31. По каким показателям определяется фекальное загрязнение почвы? 32. Как проводится определение микроорганизмов в воздухе? 33. Как проводится определение микроорганизмов в воде?

28

29