Медицина

Розділ 4


Розділ 4. ЕКОЛОГІЯ МІКРООРГАНІЗМІВ


   Екологія (oikos - дім, місце проживання) - наука про закономірності формування і функціонування біологічних систем і їх взаємини з навколишнім середовищем. Її ще називають наукою про наше довкілля. Мікроекологія - наука про місце заселення мікроорганізмів і їх екологічні зв’язки.
   При вивченні мікробної екології користуються такими ж поняттями, як і в загальній екології. Головні з них такі: популяція - сукупність особин одного виду, які проживають у певному біотопі - ділянці обмеженої території з однорідними умовами існування; мікробіоценоз - сукупність популяцій мікроорганізмів, які проживають в одному біотопі; екосистема - система, в яку входять біотоп і мікробіоценоз; біосфера - жива оболонка землі, загальна сума всіх екосистем.
   Вже давно відомо, що мікроорганізми убіквітарні, тобто вони практично всюдисущі. У величезних кількостях вони зустрічаються в грунті, воді й повітрі. Середовищем їх проживання є рослини, холоднокровні й теплокровні тварини, організм людини. І скрізь бактерії знаходяться у вигляді мікробіоценозів. Сучасні мікробні біоценози сформувались у результаті довготривалої еволюції.
   Взаємовідносини (співжиття) різних видів бактерій між собою, а також із іншими формами життя називають симбіозом. Види симбіозів досить різноманітні.
   1.Нейтралізм - існуючі в одному біотопі популяції мікробів не стимулюють і не пригнічують один одного.
   2.Мутуалізм - взаємовигідне співжиття, коли одна популяція синтезує речовини, які є основою живлення іншої (наприклад, бульбочкові бактерії і бобові рослини, аеробні й анаеробні мікроби в організмі людини).
   3.Коменсалізм - така форма симбіозу, коли мікроби живляться залишками їжі хазяїна, злущеним епітелієм кишечника тощо, але не завдають йому шкоди.
   4.Антагонізм - пригнічення однієї популяції іншою. Мікроби-антагоністи виділяють антибіотики, бактеріоцини, жирні кислоти, які викликають загибель інших видів або затримують їх розмноження.
   5.Паразитизм - такий вид симбіозу, при якому одна популяція (паразит) завдає шкоди хазяїнові, маючи для себе вигоду. До мікробів-паразитів відносять збудників бактерійних, грибкових і вірусних захворювань.

Мікрофлора грунту

   Земля є найбільшим і найважливішим середовищем для проживання мікроорганізмів. Перші бактерії, як і все живе, з’явились у воді, однак у пізніші геологічні періоди, коли на поверхні земної кори утворився грунт, саме він став основним вмістилищем мікробного світу й основною ареною його життєдіяльності.
   Кількість мікробів в 1 г грунту може бути дуже велика: від 200 млн до 10 млрд. Удобрювані орні землі населені мікроорганізмами найбільш густо. Грунти лісів, сфагнових боліт, піски пустинь і кам’янисті грунти містять мало бактерій. Самий поверхневий шар землі (кірочка товщиною 2-3 мм) містить мало мікробів, оскільки висихання і сонячні промені згубно впливають на них. Основна маса їх знаходиться на глибині 10-20 см. На глибині 1-2 м непорушеної землі бактерії майже не зустрічаються.
   Мікрофлора грунту дуже різноманітна і включає кілька сот видів. Тут зустрічаються нітрифікуючі, денітрифікуючі, азотофіксуючі бактерії, численні сірко-, залізобактерії, гриби, найпростіші, віруси. Вони відіграють колосальну роль у кругообігу речовин у природі, підвищують урожайність полів, забезпечують життя на Землі. Мікроорганізми грунту беруть активну участь у всіх процесах трансформації речовин і енергії: здійснюють синтез біомаси, біологічну фіксацію азоту, бродіння, гниття, денітрифікацію, кругообіг сірки, заліза, фосфору та інших елементів.
   Із виділеннями людей і тварин у грунт можуть потрапляти і зберігатися протягом деякого часу збудники правця, газової гангрени, сибірки, черевного тифу, дизентерії, холери, окремі віруси. Для бацил ботулізму й деяких видів грибів земля є природним середовищем їх проживання. Особливого епідеміологічного значення набуває мікрофлора грунту під час воєн, коли при масових пораненнях значно зростає небезпека забруднення ран землею, яка містить спори анаеробних бактерій, у результаті чого можуть виникати такі тяжкі ранові інфекції, як правець і газова гангрена.
   Санітарно-показовими бактеріями грунту є кишкова паличка, ентерокок,Costridium perfringens і термофільні мікроорганізми. За наявністю перших трьох видів судять про ступінь фекального забруднення грунту. Точніша оцінка проводиться при визначенні колі-індексу - кількість бактерій групи кишкової палички в 1 г грунту. Визначають також загальне мікробне число (ЗМЧ) - кількість сапрофітних бактерій в 1 г землі.
   Грунт вважають чистим, якщо його колі-індекс не перевищує 1000, а кількість термофільних бактерій знаходиться в межах 100-1000. За епідемічними показниками грунт ще досліджують на наявність патогенних бактерій (сальмонел, шигел, паличок правця, газової гангрени, ботулізму, сибірки) та ентеровірусів.

Мікрофлора води

   Вода морів, океанів, річок і озер, як і грунт, є природним середовищем для існування багатьох видів бактерій, грибів, найпростіших а також мікроскопічних водоростей. У грунтових водах містяться поодинокі мікроорганізми. Основний фактор, який визначає кількість мікробів у воді, - наявність у ній необхідних живильних субстратів. Чим більше вода забруднена органічними речовинами, чим більше в неї потрапляє відходів і нечистот, тим більше в ній бактерій. Отже, вода рік, які протікають через населені пункти і вбирають масу стоків і каналізаційних вод, містить величезну кількість мікроорганізмів.
   Мікрофлора води поділяється на власну (автохтонну) і випадкову (заносну). До постійних бактерій належать актиноміцети, мікрококи, псевдомонади, спірохети, непатогенні вібріони. Із морської води прибережних зон систематично висіваються вібріони, які спричиняють у людей гострі гастроентерити від вживання малосольної морської риби, креветок, мідій.
   При забрудненні водоймищ стічними водами виявляють багато кишкових паличок, ентерококів, клостридій, спірил, вібріонів, ентеровірусів і ротавірусів. Анаеробні бактерії у воді зустрічаються рідко. Інколи в неї заносяться і певний час зберігаються хвороботворні мікроорганізми. Так, спори сибіркових бацил зберігаються у воді роками, збудники тифів, ентеровіруси, вірус гепатиту А, лептоспіри - кілька місяців, а збудники дизентерії, холери, бруцельозу - ще менше (дні, тижні). Отже, вода може стати могутнім фактором передачі багатьох інфекційних хвороб.
   Санітарно-показовим мікробом для води є кишкова паличка (Escherichia coli).
   Доброякісна питна вода повинна відповідати певним вимогам державного стандарту. Наказом МОЗ України від 23.12.1996 р. затверджено Державні санітарні правила і норми “Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарськопитного водопостачання”. Вимоги їх обов’язкові для всіх органів, установ, організацій та закладів, посадових осіб і громадян, причетних до забезпечення водою населення України. Наводимо основні мікробіологічні показники, які регламентують безпеку питної води (табл. 1).

Таблиця 1

Мікробіологічні показники безпеки питної води

Показники

Одиниці виміру

Нормативи

 1.

Число бактерій в 1 см3 води (ЗМЧ)

КУО/см3

не більше 100

 2.

Число бактерій групи кишкових паличок в 1 дм3 води (індекс БГКП)

КУО/дм3

не більше 3

 3.

Число патогенних бактерій в 1 дм3 води

КУО/дм3

відсутність

 4.

Число коліфагів в 1 дм3 води

КУО/дм3

відсутність

Примітки:КУО - колонієутворюючі одиниці (мікроорганізми);
БУО - бляшкоутворюючі одиниці.

Мікрофлора повітря

   Атмосферне повітря є несприятливим середовищем для розмноження мікроорганізмів. У ньому відсутні речовини, достатня вологість і оптимальна температура, а висушування і сонячне проміння згубно впливають на бактерії та віруси. У повітря мікроби потрапляють головним чином із грунту, рослин і тварин, продуктів і відходів деяких виробництв. Видовий і чисельний склад мікрофлори повітря незначний. Він дуже варіабельний, динамічний і в значній мірі залежить від опадів, температури, інтенсивності сонячної радіації і наявності диму, пилу, кіптяви.
   Найчастіше в атмосферному повітрі знаходять актиноміцети, сарцини, мікрококи, бацили, гриби. Кількість мікроорганізмів у робочих і житлових приміщеннях тісно пов’язана з санітарно-гігієнічним режимом. При скупченні людей, поганій вентиляції, неправильному прибиранні кількість бактерій у повітрі зростає. В закритих приміщеннях у повітряний простір мікрофлора потрапляє, в основному, з поверхні шкіри і верхніх дихальних шляхів людини.
   Патогенні мікроорганізми потрапляють у повітря від хворих людей або бактеріоносіїв при чханні, кашлі, розмові. Розсіювання бактерій і вірусів найбільш інтенсивно відбувається при чханні. Навіть короткого перебування збудників у повітрі досить для того, щоб передати їх від хворої до здорової людини. Повітряно-краплинним способом передаються дифтерія, коклюш, скарлатина, менінгіт, ангіна, туберкульоз, грип, кір, аденовірусні інфекції тощо.
   Оцінку чистоти повітря закритих приміщень проводять на основі визначення загальної кількості мікробів в 1 м3 і наявності санітарно-показових бактерій - гемолітичних стрептококів і золотистих стафілококів.
   Особливо важливий контроль за мікробним забрудненням повітря у хірургічних, акушерських та дитячих стаціонарах, де виникнення госпітальних інфекцій найбільш небезпечне. На жаль, державний стандарт для оцінки мікробного обсіменіння повітря лікарняних закладів ще не розроблено. Для основних приміщень хірургічних відділень і пологових будинків запропоновано тимчасове положення про нормування мікробного забруднення повітряного середовища. Згідно з цим положенням, загальна кількість бактерій в операційній не повинна перевищувати 500 в 1 м3, а після операції - 1000. Гемолітичні стрептококи і золотисті стафілококи не повинні виявлятись в 250 л повітря.
   Для знезараження повітря лікарняних закладів використовують ультрафіолетове і кварцове опромінювання, аерозолі дезинфікуючих розчинів. >

Мікрофлора харчових продуктів

   Багато харчових продуктів (молоко, молочні вироби, м’ясо і м’ясна продукція, риба, яйця, ягоди, фрукти, овочі, гриби тощо) є сприятливим середовищем для розмноження мікроорганізмів. У процесі технологічного виробництва деяких молочно-кислих продуктів (кисле молоко, кефір, йогурт), хлібних виробів, окремих напоїв з метою надання їм кращих смакових якостей у них штучно вносять певні види мікробів. Це так звана специфічна мікрофлора. Вона є корисною і ніякої небезпеки для людини не являє.
   У процесі заготовки, транспортування, переробки й неправильного зберігання харчових продуктів до них можуть проникати, зберігатись і розмножуватись різноманітні (часто патогенні) мікроорганізми. Їх об’єднали під назвою неспецифічна мікрофлора. Вона є небезпечною для людини і може викликати харчові токсикоінфекції, токсикози, мікози і захворювання змішаної етіології.
   У молоко можуть проникати мікобактерії туберкульозу, сальмонели, шигели, бруцели, стрепто- і стафілококи, деякі віруси. М’ясо інфікується в результаті захворювання тварин і птиці або під час забою, розробки, доставки до споживача та неправильного зберігання такими мікроорганізмами, як ентеробактерії, протей, стрептококи, бацили і клостридії. Дуже небезпечним мікробом, який проникає в рибу і рибні вироби, є збудник ботулізму. Неправильно консервовані томати, гриби та інші продукти також іноді є причиною виникнення ботулізму. Овочі та фрукти обсіменяють шигели, сальмонели, холерні вібріони, ентеровіруси.
   Санітарно-мікробіологічна оцінка харчових продуктів грунтується на визначенні загального мікробного числа та санітарно-показових мікробів (БГКП), а також збудників відповідних захворювань. Державними стандартами для багатьох продуктів харчування встановлені відповідні санітарні показники.
   Гама-опромінення, зберігання на холоді, висушування, коптіння, консервування, обробка деякими хімікатами захищає харчові продукти від проникнення і розмноження неспецифічної мікрофлори. Велике значення мають також боротьба з гризунами, комахами-перенощиками збудників захворювань, санітарно-освітня робота серед населення, особливо серед працівників підприємств громадського харчування.

Роль мікробів у виникненні й існуванні біосфери та охороні довкілля

   Біосфера сформувалась біля 3 млрд років тому. Тоді єдиними “жителями” Землі були прокаріотичні бактерії, які відіграли велику роль у її створенні. Сьогодні сумарна маса мікроорганізмів планети складає понад 740 млрд т, в той час як всіх рослин - 550, тварин - лише 15 млрд т. При цьому ферментативна активність біомаси бактерій у десятки разів перевищує цей процес у рослин і тварин.
   Таке широке розповсюдження мікроорганізмів, їх велика участь у глибокому розкладі різноманітних органічних сполук зумовлює їх колосальну роль у кругообігу речовин і енергії в природі.
   Із трупами тварин і рослин у грунт і воду постійно надходить велика кількість органічних сполук, переважно білкової і вуглеводневої природи. Із виділеннями людей і тварин у довкілля потрапляє сечовина, сечова кислота, продукти білкового розкладу. Ці азотовмісні сполуки безперервно розкладаються бактеріями й повністю мінералізуються до амонійних і азотнокислих солей. Мікроорганізми - чудові санітари Землі. Вони очищають нашу планету від нечистот, розкладають їх до мінеральних солей і природа знову дістає можливість творити дивовижний органічний світ. Деякі мікроби здатні засвоювати з повітря елементарний азот і відкладати його у вигляді складних азотистих сполук, що збагачує ними грунт і підвищує врожайність полів. Усі ці процеси розкладу і синтезу азотистих речовин лежать в основі грандіозного кругообігу азоту в природі.
   Існують мікроорганізми, які з діоксиду вуглецю, карбонатів і мінеральних речовин синтезують вуглеводи. Інші види в процесах бродіння знову перетворюють їх у діоксид вуглецю і карбонати. Ці процеси складають кругообіг вуглецю. Подібна трансформація відбувається з сіркою, залізом, фосфором та іншими елементами.
   Надзвичайно важливо в наші дні оберігати екологічну рівновагу в біосфері, захищати від промислових викидів групи мікроорганізмів, які здійснюють кругообіг речовин у природі. Адже шкідливі впливи порушують екологічний баланс, пригнічують життєдіяльність корисних організмів у екосистемах, і вони часто гинуть. Падають запаси корисного гумусу в грунтах, що зменшує їх плодючість. Важливе екологічне значення має захист біосфери від контамінації її патогенними й умовно-патогенними мікроорганізмами.

Нормальна мікрофлора людини

   Нормальна мікрофлора тіла здорової людини (еумікробіоз) - сукупність мікробіоценозів усіх її біотопів. Вона сформувалась у процесі еволюції. Найбільш чисельні мікробіоценози утворились на шкірі, в ротовій і носовій порожнинах, піхві, товстому кишечнику. Але внутрішнє середовище макроорганізму (кров, лімфа, тканини) не містить мікробів. Порівняно мало їх у бронхах, легенях, жовчних і сечовивідних шляхах, на слизовій ока.
   Кількість і видовий склад мікрофлори залежить від віку, статі, клімату, режиму харчування, мікробіоценозів навколишнього середовища, індивідуальних санітарно-гігієнічних навичок тощо. Особливу роль у змінах нормальних мікробіоценозів відіграють антибіотики, інші хіміотерапевтичні та імунологічні препарати. Вони спричиняють сильний селективний тиск на популяції окремих бактерій, знищуючи чутливі особини і сприяють розвиткові стійких варіантів. Боротьба з такими резистентними мікроорганізмами є однією з актуальних проблем сучасної медицини. Лікарям будь-якого профілю і середнім медпрацівникам потрібно знати якісний і кількісний склад мікрофлори окремих біотопів, щоб раціонально призначати антимікробні препарати.
   Організм людини населяють понад 500 видів бактерій, біля 50 видів вірусів і понад 20 видів найпростіших. Загальна кількість мікроорганізмів досягає 1014, що в 10 разів більше, ніж всіх клітин макроорганізму.
   Нормальна мікрофлора людського тіла поділяється на дві групи: 1) постійна(резидентна), специфічна для даного біотопу (автохтонна); 2) тимчасова, занесена з інших біотопів хазяїна (алохтонна) або з інших біотопів довкілля (заносна).
   Важливою особливістю нормальної мікрофлори є її індивідуальна й анатомічна стабільність. При контакті бактерії можуть передаватись від однієї людини до іншої. Але, як правило, не приживаються. Вивчення індивідуальної автофлори має важливе значення при підборі екіпажів космічних кораблів, підводних човнів, полярних експедицій, які працюють у тісному контакті один із одним і повинні бути сумісними за характером мікрофлори. Обмін мікроорганізмами між індивідуумами відбувається також в яслах, дитячих садках, школах, казармах, лікарнях та ін. У ряді випадків такий обмін може бути небезпечним, так як багато видів індивідуальної мікрофлори однієї людини можуть бути умовно-патогенними для іншої. Анатомічна стабільність полягає в тому, що мікрофлора, наприклад, ротової порожнини не приживається на шкірі тощо. Якийсь час вона, звичайно, може знаходитись у новому біотопі, але постійно не зберігається.
   Плід стерильний, поки знаходиться в утробі матері. Під час пологів організм дитини контамінується мікрофлорою пологових шляхів - лактобактеріями, стрептококами, кишковими паличками. Пізніше в організм новонародженого мікроби потрапляють з рук, дихальних шляхів матері та обслуговуючого персоналу, а також із навколишнього середовища. Індивідуальна постійна мікрофлора формується з 10 дня. На слизових оболонках дитини з’являються нитчасті мікроорганізми, які своєрідною сіткою покривають поверхню. На ній адсорбуються бактерії, які утворюють особливу біоплівку, що складається з муцину та полісахаридів мікробного походження. Величезна кількість мікроорганізмів у плівці розташовується не поодинці, а у вигляді мікроколоній. Товщина біоплівки у різних біотопів неоднакова. Найбільшу товщину вона має на слизовій оболонці товстого кишечника, найменшу - на шкірі та в носовій порожнині.
   Мікробний “пейзаж” окремих біотопів людського тіла дуже різноманітний, що вимагає роздільного викладу.
   Мікрофлора шкіри.
Кількість мікроорганізмів, які населяють шкіру, досить велика (від 100/см2 до 2,5 млн/см2). З поверхні всієї шкіри дорослої людини змивається біля 1,5 млрд бактерій. Живлення мікробів здійснюється за рахунок виділень сальних і потових залоз, відмерлих клітин епітелію і продуктів їх розпаду.
   Мікрофлору шкіри поділяють на власну (постійну) і заносну. Найбільш характерними постійними мікробами шкіри є коринебактерії, пропіонібактерії, стафілококи, мікрококи, сарцини, актиноміцети, плісеневі й недосконалі гриби, мікобактерії. У окремих індивідуумів виявляють стрептококи, дріжджоподібні гриби Candida, спори аеробних бактерій та анаеробних клостридій, 5-10 % людей є носіями на шкірі S. aureus. Заносні мікроорганізми швидко гинуть під впливом бактерицидних властивостей шкіри або антагонізму автохтонних видів.
   Зазначені мікроорганізми розташовуються нерівномірно. Кожна відособлена зона - біотоп має свої особливості як за кількістю, так і видовим складом. Запропоновані навіть спеціальні карти мікрофлори шкіри. Основні місця проживання бактерій - роговий шар, протоки сальних і потових залоз та волосяні мішечки.
   У здорових людей мікрофлора шкіри не викликає будь-яких хвороботворних процесів. Навпаки, вона оберігає шкіру від проникнення “чужаків-мікробів”. І тільки при імунодефіцітах, порушеннях санітарно-гігієнічного режиму, постійних подразненнях шкіри шкідливими речовинами (лаки, фарби, масла тощо) можуть виникати досить важкі ураження цього органа.
   З епідеміологічної точки зору важливими біотопами є шкіра обличчя, пахвинних ямок, промежини, місця операційних розрізів. До останнього часу зовсім не вивчено мікрофлору шкіри молочних залоз породіль. При дослідженні цього біотопу встановлено надзвичайно густе заселення бактеріями соска й ареоли (у окремих жінок до 5-7 млн/см2), які є найбільш “гарячими точками” обміну мікрофлорою матері й дитини. При обсіменінні цих зон патогенними й умовно-патогенними бактеріями можуть виникати небезпечні гнійно-септичні захворювання породіль і новонароджених.
   Визначення мікрофлори шкіри має велике практичне значення. Досліджують кількісний і якісний склад мікроорганізмів у хворих перед операціями, в динаміці лікування антибіотиками й гормональними препаратами. Часто обстежують мікрофлору шкіри рук медичного персоналу лікарень, дитячих закладів, працівників підприємств громадського харчування.
   Мікрофлора ротової порожнини.
Порожнина рота є унікальною екологічною системою для існування багатьох видів мікроорганізмів. Постійна температура, вологість, оптимальне значення pH, залишки вуглеводневих продуктів створюють сприятливі умови для їх розмноження. У перші години після народження дитини бактерії колонізують слизову оболонку ротової порожнини, навіть починають розмножуватись. У перші дні в слині дитини можна виявити стрептококи, молочнокислі бактерії, актиноміцети. Постійні бактерії з’являються при переході на звичайне харчування.
   Характер ротової мікрофлори у дорослих людей залежить від віку, режиму харчування та санітарно-гігієнічних навичок догляду за зубами. Останнім часом описано кілька сотень видів мікроорганізмів, які представляють нормальну автохтонну мікрофлору цього біотопу. До її складу входять численні представники бактерій, грибів, найпростіших і вірусів (рис. 4.1).
   Найчастіше ротову порожнину населяють різні види стрептококів (особливо Streptococcus salivarius, S. mitis, S. sanguis, S. mutans), пептококів, вейлонел, бактероїдів, лактобактерій, лептотриксів, фузобактерій, актиноміцетів та спірохет. Рідше зустрічаються коринебактерії, вібріони, борелії, мікоплазми. У половини людей виявляють гриби роду Candida.
   При певних умовах мікроорганізми ротової порожнини можуть викликати різні захворювання - карієс зубів, стоматит, гнійні запалення м’яких тканин щелеп - абсцеси та флегмони. При частому й нераціональному вживанні антибіотиків виникає кандидамікоз (молочниця).
   Мікрофлора шлунка й кишок
. Разом із водою та їжею у шлунок потрапляє багато мікроорганізмів, але більшість із них гине від дії соляної кислоти. У зв’язку з цим мікрофлора вмісту і слизової оболонки даного органа дуже бідна. Кількість бактерій не перевищує 103 в 1 мл. Це, в основному, спорові та лактобактерії, дріжджі,сарцини.
   Проникнення в шлунок і далі в кишечник патогенних організмів можливе лише при ослабленні його захисної функції.
   Мікрофлора тонкої кишки в різних її ділянках неоднакова. У верхньому відділі, 12-палій кишці виявляють біфідо-(рис. 4.2) та лактобактерії (рис. 4.3), ентерококи, гриби. Загальна кількість їх не перевищує 104-105 в 1 мл. У нижніх відділах мікрофлора дещо змінюється, стає більш численною, з’являються види, характерні для товстого кишечника.
   Найбільш багата і важлива для організму мікрофлора товстої кишки (до 2510 в 1 г). Серед постійних представників мікробіоценозу домінують анаероби - біфідобактерії, бактероїди, лактобактерії, вейлонели, клостридії і пептококи (рис. 32). Вони складають 95-96 % усієї мікрофлори даного біотопу. Досить численні види і тимчасових мікробних популяцій: ентеробактерії, стафілококи, дифтероїди, ентерококи, спірили, гриби Candida, найпростіші, віруси. Мікрофлора товстого кишечника дуже важлива для людини. Вона підтримує її здоров’я.
   Мікрофлора дихальних шляхів
. Переважна більшість мікроорганізмів вдихуваного повітря затримується в порожнині носа й гине. Постійна мікрофлора носа представлена дифтероїдами, стафілококами, нейсеріями, стрептококами, пептококами. У частини людей, особливо медичного персоналу, на слизовій носа постійно знаходять золотисті стафілококи, що треба розглядати як носійство. На слизовій оболонці трахеї та бронхів дуже мало мікробів, а дрібні бронхи, альвеоли і тканина легенів стерильні. При ослабленні імунного стану, авітамінозах, переохолодженні власна мікрофлора може викликати гострі респіраторні захворювання, ангіну, бронхіт, ларингіт тощо.
   Мікрофлора кон’юнктиви.
У половини людей бактерії з слизової оболонки очей не висіваються. Це зумовлено бактерицидною дією сліз, вмістом у них лізоциму і секреторного імуноглобуліну А. У решти осіб кон’юнктиву населяють коринебактерії, стафілококи, стрептококи, нейсерії, гемофільні бактерії. При пониженні неспецифічної резистентності організму вони можуть спричинити запальні процеси слизової оболонки очей (кон’юнктивіти, блефарити тощо).
   Мікрофлора сечостатевих органів
. Паренхіма нирок, сечоводи та сеча у здорових людей вільні від мікробів. У зовнішній частині уретри зустрічаються пептококи, бактероїди, коринебактерії, кишкові палички, мікобактерії смегми. У лікарській і сестринській практиці важливе значення має дослідження мікрофлори піхви і визначення ступенів чистоти вагінального вмісту. Залежно від етапів статевого дозрівання мікроорганізми піхви набувають характерних змін. У перші місяці життя в піхві дівчаток переважають коринебактерії, молочнокислі стрептококи, ентерококи. У наступні 10-12 років вагінальний секрет містить дуже мало бактерій. Порожнина матки у здорових жінок стерильна.
   Вміст вагіни дорослих жінок має значну кількість глюкози і глікогену, мало білків, кислу реакцію. За таких умов більшість мікробів, за винятком лактобактерій, не виживають. За цими показниками розрізняють 4 ступені чистоти вагінального секрету.
   При І-ІІ(рис. 4.4),(рис. 4.5) ступенях у здорових жінок у мазках із піхви є клітини епітелію, багато молочнокислих бактерій (палички Додерлайна), поодинокі лейкоцити. Реакція секрету кисла, в ньому багато глікогену і мало білка.
   При ІІІ-ІV ступенях (рис. 4.6),(рис. 4.7) палички Додерлайна відсутні або їх дуже мало, багато стрепто- і стафілококів, лейкоцитів, реакція секрету слабокисла або слаболужна, в ньому мало глікогену і багато білка. Такий стан буває у жінок із запальними процесами піхви і матки. При вагітності у таких жінок необхідно провести лікування запальних процесів, досягти зникнення кокових бактерій, які під час пологів можуть викликати небезпечні захворювання (ендометрити, сепсис тощо).
   Значення нормальної мікрофлори.
Нормальна мікрофлора людини не випадкова. Вона сформувалась у процесі еволюції в мікробіоценози окремих біотопів і відіграє важливу роль у нормальному функціонуванні організму, формуванні природного імунітету. Майже всі автохтонні мікроорганізми мають сильні антагоністичні властивості проти патогенних бактерій. Своєчасне формування мікробіоценозу і заселення грудних дітей біфідобактеріями має величезне значення не тільки для здоров’я новонароджених, а й для нормальної життєдіяльності дорослих людей. Мікробний антагонізм забезпечує колонізаційну резистентність - стійкість до заселення даного біотопу патогенними чи умовно-патогенними мікроорганізмами.
   Окремі види нормальної мікрофлори синтезують і виділяють багато ферментів, гормонів, вітамінів. Численні ентеробактерії, насамперед E. coli, синтезують практично всі вітаміни групи В, вітаміни К, Е, пантотенову і фолієву кислоти, яких так потребує організм людини. Мікрофлора кишечника здатна розкладати складні органічні речовини і тим самим сприяє нормальному травленню.
   Порушення нормальних екологічних взаємозв’язків між мікробіоценозами і макроорганізмом, значні зміни у самих біоценозах призводять до розвитку дисбактеріозів. Дисбактеріоз - кількісні та якісні порушення екологічного балансу між мікробними популяціями в складі мікрофлори. Його причини різні - нераціональне тривале вживання антибіотиків, пригнічення імунітету, вплив радіації, хронічні захворювання, перебування людей в екстремальних умовах тощо. Дисбактеріози майже завжди супроводжуються значним наростанням кількості антибіотикорезистентних бактерій, із якими боротися дуже важко. Для проведення і лікування дисбактеріозів, крім раціональних методів хіміотерапії, використовують спеціальні бактерійні препарати (біфідобактерин, колібактерин, біфікол, бактисубтил тощо). Карієс зубів вже давно пояснюють дефектом нормальної ротової мікрофлори.
   При певних умовах нормальна мікрофлора може призвести до розвитку сечокам’яної хвороби, виразкової хвороби шлунка, ревматизму, дерматитів, алергії і навіть злоякісних пухлин. Отже, при деяких ситуаціях нормальна мікрофлора може розглядатись як потенційно патогенна.
   Мікробіологи давно цікавились, чи можливе життя тварин без мікробів. Відповідь на це запитання дала наука гнотобіологія - розділ експериментальної біології, який вивчає гнотобіотів, тобто безмікробних тварин. Ще в минулому столітті було відомо, що у окремих тварин і птахів арктичних районів дуже мало бактерій або вони повністю відсутні. У свій час Л. Пастер намагався вивести безмікробних тварин, але тоді це було технічно неможливо. Тепер це можна зробити. Сьогодні мікробіологи отримують безмікробних курчат, поросят, мишей, щурів, гвінейських свинок. Гнотобіотів поділяють на кілька груп: 1) монобіоти - повністю безмікробні тварини; 2) дибіоти - тварини, заражені одним видом бактерій; 3) полібіоти, які мають два й більше видів мікроорганізмів.
   Гнотобіологія дає змогу вивчати роль окремих видів нормальної мікрофлори в процесі синтезу вітамінів, амінокислот, розвитку інфекції, у формуванні вродженого і набутого імунітету. Великі можливості відкриває вона для практичної медицини при розробці методів безмікробного лікування ран, тобто в умовах гнотобіологічної ізоляції. Великого значення набуває ця наука при вивченні умов життя людини і тварин у космосі.

Вплив зовнішнього середовища на мікроорганізми

   В порівнянні з рослинами і тваринами мікроби мають більшу стікість до дії фізичних і хімічних факторів: температури, тиску, променистої енергії, поверхнево-активних речовин, фенолів, солей важких металів, різних дезинфікуючих розчинів тощо.
   Дія фізичних факторів.
До таких факторів належать температура, висушування, рН, випромінювання, механічний струс, тиск, ультразвук. Стосовно мікроорганізмів розрізняють три кардинальних точки - температурний максимум, оптимум і мінімум. Залежно від цих параметрів виділяють три групи мікроорганізмів - термофіли, мезофіли і психрофіли.
   Для термофілів (теплолюбивих) зона оптимального росту лежить у межах 50-60 °С, температурний максимум - 75 °С, а мінімум - 45 °С. Медичного значення термофіли не мають, оскільки не здатні розмножуватись в організмі людини. Мезофіли проживають переважно в тілі теплокровних тварин. Оптимальна температура їх росту - 30-37 °С, максимальна - 43-45 °С, мінімальна - 15-20 °С. До мезофілів належить більшість збудників інфекційних хвороб. Психрофіли (холодолюбиві) мають зону оптимального росту від 10 до 15 °С, температурний максимум - 25-30 °С і мінімум - 0-5 °С. Це, здебільшого, вільноіснуючі бактерії.
   Високі температури згубно діють на мікроорганізми. Більшість аспорогенних бактерій гине при температурі 60-80 °С протягом години, при 100 °С - миттєво. Спори і цисти значно стійкіші до температурного фактору, вони гинуть при 100 °С протягом 2-6 годин. Низькі температури бактерії переносять легко. Музейні штами мікроорганізмів у лабораторних умовах зберігаються в ліофілізованому стані роками. Пошкоджуюча дія високих температур пояснюється швидкою денатурацією білків і ферментів, а низьких - зупиненням метаболізму клітин і розривом їх мембран кристаликами льоду.
   Висушування.
Ріст і розмноження мікроорганізмів відбувається в середовищах, багатих водою. Зменшення вологості призводить до переходу бактерій у фазу спокою, а потім і до відмирання. Висушування впливає згубно на більшість бактерій, хоч і не в однаковій мірі. Спори бактерій дуже стійкі до висушування і можуть зберігатись у зовнішньому середовищі роками (збудник сибірки, правця, ботулізму тощо). Порівняно стійкі до висушування палички туберкульозу, актиноміцети, гриби, вірус віспи. Дуже чутливі до нього нейсерії, спірохети, віруси грипу, парагрипу і герпесу. На практиці висушування використовують для консервування м’яса, риби, овочів, фруктів, лікувальних трав тощо. Для зберігання виробничих і музейних культур мікробів застосовують метод ліофільного висушування (під вакуумом при низьких температурах).
   Тиск, ультразвук, механічний струс.
Дія високого атмосферного тиску навіть до десятків тисяч кПа не спричиняє суттєвого впливу на бактерії. Морські мікроорганізми живуть на глибині до 10 000 м. Ультразвук має згубний вплив на бактерії, що використовують для стерилізації харчових продуктів, виготовлення вакцин та інших бактерійних препаратів. Певні частоти ультразвуку викликають денатурацію ферментів, руйнування органел мікробних клітин. Негативно заряджені іони також згубно діють на мікроорганізми. Сильну бактерицидну дію викликає і електрогідравлічний ефект, що виникає в рідинах при потужних електричних розрядах. Це може бути використано для обробки кормових дріжджів з метою отримання кормового білка, для стерилізації соків, молока, знешкодження стічних вод, дегельмінтизації гною тощо. Механічний струс також викликає загибель вегетативних форм мікробів.
   Іонізуюча радіація, УФО.
Багато видів випромінювання мають стерилізуючу або бактерицидну дію. Сонячне проміння згубно впливає на мікроорганізми, крім зелених і пурпурових сіркобактерій. Прямі сонячні промені вбивають більшість мікробів за кілька годин. Хвороботворні бактерії чутливіші до дії світла, ніж сапрофіти.
   Більш сильну бактерицидну дію мають ультрафіолетові промені. Їх використовують для стерилізації повітря операційних, пологових палат, боксів тощо. Ультрафіолетові промені діють на генетичний матеріал клітин. Під їх впливом швидко інактивуються віруси. Джерелом цих променів є бактерицидно-увіолеві лампи (БУВ-15, БУВ-30). Іонізуюче випромінювання (альфа-, бета-, гамма- і нейтронне) також має згубний вплив на бактерії та віруси. Ним стерилізують харчові продукти, обробляють біологічні препарати (вакцини, сироватки), планшети для імунологічних та серологічних досліджень.
   Дія хімічних речовин.
Хімічні речовини по-різному діють на бактерійні клітини. Вони можуть ушкоджувати клітинну стінку, підвищувати проникливість мембрани, блокувати біохімічні реакції, окислювати ферменти й метаболіти, розчиняти ліпідні сполуки, ушкоджувати генетичний матеріал тощо (див. розділ 8).
   Вплив біологічних факторів.
Серед біологічних факторів, які негативно впливають на мікроорганізми, важливе значення мають антагоністичні взаємовідносини між ними. Одні види можуть пригнічувати життєдіяльність інших і навіть викликати їх загибель. Це явище дістало назву мікробного антагонізму. Вважають, що тут має значення вичерпання запасу живильних речовин, зміна рН середовища, пригнічення ферментативних процесів, виділення мікробами-антагоністами сильнодіючих речовин типу антибіотиків, бактеріоцинів, ферментів, згубно діючих на інші види. Так, наприклад, хвороботворні бактерії, потрапляючи в грунт, воду, не витримують довготривалої конкуренції з численними сапрофітами і через деякий час гинуть. Серед представників нормальної мікрофлори людини є дуже багато видів-антагоністів, які захищають різні біотопи і весь організм в цілому від проникнення і шкідливої дії патогенних мікроорганізмів. Крім того, найпростіші пожирають мікробів як свою здобич. Одним із сильнодіючих біологічних факторів на мікроорганізми є бактеріофаг, який відіграє велику роль в очищенні різних об’єктів зовнішнього середовища від багатьох видів бактерій.

Протимікробні заходи у лікуванні й профілактиці інфекційних хвороб

   Головний напрям у боротьбі з інфекційними хворобами - профілактичний. У зв’язку з цим в діяльності лікувальних закладів велике значення має попередження проникнення збудників захворювань в організм людини або інші об’єкти. Це проводиться добре розробленими й апробованими методами мікробної деконтамінації. Основні з них - стерилізація, дезинфекція, антисептика і асептика. У здійсненні цих заходів важливе значення має робота середнього медичного персоналу.
   Стерилізація
(знезараження, знепліднення) - повне знищення вегетативних і спорових форм усіх мікроорганізмів на певних предметах, матеріалах, живильних середовищах. Поняття стерилізація ширше від поняття дезинфекція, оскільки при останній знищують тільки патогенних мікробів. Розрізняють такі види стерилізації: прожарювання в полум’ї пальника, кип’ятіння, текучою парою, парою під тиском в автоклаві, сухим жаром, пастерізація, тиндалізація, хімічна, холодна (механічна) стерилізація.
   У медичній практиці стерилізують інструменти, перев’язний і шовний матеріал, операційну білизну, лікарські препарати. У мікробіологічних лабораторіях - живильні середовища, пробірки, піпетки, колби, чашки Петрі тощо. Стерилізація парою під тиском більш ефективна, ніж дія сухого жару. Пастеризація - звільнення харчових продуктів і напоїв від вегетативних форм патогенних і умовно-патогенних бактерій прогріванням їх при температурі 70-80 °С. Об’єкти, які не витримують високих температур стерилізують багаторазово текучою парою в автоклаві (100 °С), або нагріванням на водяній бані при 60-80 °С. Хімічну стерилізацію здійснюють у закритих контейнерах парами формальдегіду, хлороформу, b-пропіолактону. Для стерилізації предметів одноразового користування при їх виробництві на заводах використовують гамма-опромінення.
   Дезинфекція
- сукупність фізичних, хімічних і механічних способів знищення вегетативних і спорових форм патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів. Її мета - попередити передачу збудників від хворої до здорової людини через різноманітні об’єкти зовнішнього середовища. Для стерилізації частіше використовують дію високих температур, для дезинфекції - хімічні речовини з широким спектром протимікробної дії (дезинфектанти), часто в комбінації з поверхнево-активними речовинами (детергентами) та діянням високої температури (наприклад, у пароформалінових камерах). У практиці боротьби з інфекційними хворобами масштаби використання методів дезинфекції у багато разів переважають такі ж щодо стерилізації. Адже технічно стерилізація може бути застосована лише до обмеженої кількості об’єктів, в той час як більшість тих, з якими стикався хворий чи носій (помешкання, меблі, одяг, предмети побутового та виробничого оточення) не можуть бути простерилізовані.
   Розрізняють два види дезинфекції - профілактичну і в епідемічному вогнищі. Остання в свою чергу поділяється на поточну й заключну. Одночасно з дезинфекцією в епідемічних вогнищах проводять також знищення комах - переносників збудників (дезинсекція) і ліквідацію гризунів як можливого резервуару інфекції (дератизація).
   Антисептика
- комплекс лікувально-профілактичних заходів, спрямованих на знищення або пригнічення росту мікробів у рані, на поверхні шкіри чи слизових оболонок. Великий український хірург М.І. Пирогов вперше використав антисептичні засоби (хлорну воду, срібло, йод) для протигнильного лікування ран (1865) і висловив геніальну на той час думку, що нагноєння ран викликають “госпітальні міазми” (живі збудники). Згодом англійський хірург Джозеф Лістер (1867) описав основні принципи попередження інфікування ран, відкривши нову “антисептичну” еру в хірургії. В якості антисептика він використовував розчин карболової кислоти. Антисептика відіграла позитивну роль, знизивши кількість ускладнень в операційних ранах, але хімічні препарати, знищуючи ранову мікрофлору, шкідливо впливали на живі тканини.
   Асептика
- система профілактичних заходів, спрямованих проти проникнення мікробів у рану, тканини, органи, порожнини хворого (пораненого). Запровадив і ввів її в хірургію німецький вчений Е. Бергман (1897). Нині в практичній медицині асептичні заходи запроваджують при хірургічних операціях, пологах, ендоскопічних процедурах, ін’єкційних введеннях ліків тощо. Інструменти, перев’язний і шовний матеріал, халати, шапочки, маски, рукавички, дренажні протези, розчини ліків стерилізують. Руки хірургів, акушерів, операційне поле ретельно обробляють антисептиками за допомогою спеціальних методів. Повітря операційних, маніпуляційних кабінетів, пологових залів і все, що в них знаходиться, дезинфікують. Будь-які оперативні втручання виконують в умовах бездоганної чистоти.
   Правила асептики мають важливе значення і в мікробіологічній практиці. Медичним сестрам, які забирають матеріал для лабораторних досліджень, слід суворо їх дотримуватись, щоб у досліджуваний матеріал не потрапили сторонні мікроорганізми. При доставці матеріалу в баклабораторію важливо не допускати його мікробної контамінації. Усім працівникам лабораторій, в першу чергу лаборантам, необхідно попереджувати забруднення чистих мікробних культур, живильних середовищ, одягу, робочих місць, меблів. Усі посіви і пересіви треба проводити в зоні газового (спиртового) пальника. Ризик мікробної контамінації різних об’єктів значно зменшується при систематичній дезинфекції стін, підлоги та робочого місця в боксі, обробці рук працюючих антисептиками.

Матеріали до практичних занять

   Екологія мікроорганізмів з кожним роком набуває все більшого значення. Відповідно зростає і кількість лабораторних досліджень по виявленню бактерій у різних об’єктах зовнішнього середовища, організмі людей і тварин. Значний інтерес має вивчення впливу фізичних, хімічних і біологічних факторів на патогенні й умовно-патогенні мікроби. Для опрацювання розділу виділено три практичних заняття.

1. Санітарно-бактеріологічне дослідження води й повітря

   Лабораторне дослідження води включає визначення загального мікробного числа в 1 мл, кількості бактерій групи кишкових паличок в 1 л (індекс БГКП), числа термостабільних кишкових паличок (фекальних коліформ - індекс ФК) в 100 мл води. При несприятливих епідеміологічних ситуаціях (спалахи холери, тифу, дизентерії, гепатиту тощо) у воді виявляють збудників захворювань або їх токсини. За спеціальними методиками визначають також число коліфагів в 1 л води.
   Дуже важливим і відповідальним є взяття проб води. Як правило, це проводить санітарний лікар або його помічник. Воду беруть в об’ємі 0,5 л у стерильний посуд. При взятті проб з водобірних кранів їх попередньо обпалюють у полум’ї ватного тампона, змоченого спиртом, потім 10 хв випускають воду й лише тоді набирають 0,5 л. У відкритих водоймах проби беруть за допомогою спеціальних приладів - батометрів. Взяті проби доставляють у лабораторію якомога швидше, не пізніше 2 год після забору.
   Визначення ЗМЧ проводять шляхом посіву води в розплавлений і остуджений до 45 °С МПА в стерильній чашці Петрі. Чисту воду сіють в об’ємі 1 мл, при підозрі на забрудненість її розводять стерильною водою від 1:10 до 1:1000 і сіють не менше двох розведень по 1 мл. Спочатку в чашку вносять краплями воду, потім заливають її розтопленим агаром і швидко перемішують, похитуючи чашку. Коли агар застигне, посіви ставлять у термостат при 37 °С. Через добу підраховують кількість вирослих колоній, що вкаже на ЗМЧ. Питна водопровідна вода повинна мати мікробне число не більше 100, кринична - не більше 1000.
   Визначення кількості БГКП проводять за методом мембранних фільтрів або за методом бродильних проб. Сутність першого полягає в концентруванні бактерій з певного об’єму води (300, 500 мл) на мембранному фільтрі, вирощуванні їх на середовищі Ендо, диференціації вирослих колоній і визначенні індексу БГКП. Мембранні фільтри виготовляють з нітроцелюлозних плівок із різними розмірами пор. При дослідженні води використовують фільтри N3. Перед вживанням їх кип’ятять 10-15 хв у дистильованій воді, вміщують у фільтр Зейтца блискучою поверхнею донизу. Після фільтрування води стерильним пінцетом фільтр накладають на середовище Ендо так, щоб поверхня з осілими бактеріями була догори. На одну чашку вміщують 4 фільтри. Через 18-20 год вирощування в термостаті при 37 °С на мембрані з’являються типові колонії кишкових паличок червоного кольору. З них виготовляють мазки і мікроскопують. При виявленні грамнегативних паличок решту колонії пересівають у пробірку з глюкозо-пептонним бульйоном та інкубують при 43 °С. При утворенні кислоти і газу наявність кишкових паличок у воді доведена. Знаючи кількість профільтрованої води і число червоних колоній на фільтрі, визначають індекс БГКП. Наприклад, після фільтрування 0,5 л води виросла 1 колонія кишкової палички. Отже, індекс БГКП дорівнює 2.
   Сутність бродильного методу полягає в посіві певної кількості води на рідке глюкозо-пептогенне середовище, вирощуванні при 37 °С з наступним висівом на агар Ендо і диференціації вирослих колоній. Індекс БГКП досліджуваної води визначають за спеціальними таблицями. Бродильний метод складніший, ніж метод мембранних фільтрів, вимагає більше живильних середовищ, посуду тощо.
   Санітарно-бактеріологічне дослідження повітря проводять у плановому порядку в дитячих закладах, лікарняних палатах, операційних, пологових залах тощо. При цьому визначають загальну кількість бактерій в 1 м3 повітря і наявність санітарно-показових мікроорганізмів (гемолітичних, стрептококів і золотистих стафілококів). Проби повітря відбирають седиментаційним або аспіраційним методами.
   Седиментаційний метод Коха використовують для визначення мікрофлори повітря закритих приміщень. Для цього чашки Петрі з МПА або спеціальними середовищами для стафіло- і стрептококів залишають відкритими у місцях взяття проб. Строки експозиції залежать від гаданого мікробного забруднення повітря: при великій кількості бактерій чашки відкривають на 5-10 хв, при малій - на 20-40 хв. Після експозиції чашки закривають і вміщують у термостат при 37 °С на 18 год, а потім ще добу витримують при кімнатній температурі. Підраховують кількість колоній і визначають число бактерій в 1 м3 повітря (рис. 4.8). За даними В.Л. Омельського, на площу в 100 см2 за 5 хв осідає стільки бактерій, скільки їх міститься в 10 л повітря.
   Наприклад, на чашці з агаром при 5 хв експозиції виросла 21 колонія. Площа стандартної чашки Петрі складає біля 70 см2. Отже, на 100 см2 виросло б 21·100:70=30 колоній, тобто та кількість бактерій, яка міститься в 10 л повітря. Отже, в 1 м3 їх буде 30·1000:10=3000.
   Аспіраційний метод грунтується на ударній дії повітряного струменя об поверхню живильного середовища і прилипанні до нього бактерій. Дослідження проводять за допомогою апарата Кротова (рис. 4.9). Повітря в кількості 100-250 л пропускають зі швидкістю 25 л/хв через клиноподібну щілину над чашкою з живильним середовищем. Електромотор приладу обертає чашку з постійною швидкістю, що рівномірно розподіляє втягнуті через щілину бактерії на всій площі середовища. Засіяну чашку інкубують при 37 °С протягом доби і ще 24 год при кімнатній температурі, підраховують кількість колоній. Знаючи об’єм пропущеного через апарат повітря і число колоній, легко вираховують кількість мікробів в 1 м3. Видову характеристику мікрофлори визначають після макро- і мікроскопічного дослідження колоній, виділення чистих культур і їх ідентифікації звичайними методами. Державних стандартів для оцінки бактеріального забруднення повітря ще не розроблено. Прийняті лише тимчасові допустимі норми кількості санітарно-показових бактерій в 1 м3 повітря лікарняних приміщень.
   Мікрофлору грунту в медичних бактеріологічних лабораторіях досліджують рідко.

Практична робота

   1. Посіяти 1 мл водопровідної води для визначення ЗМЧ.
   2. Дослідити мікрофлору повітря седиментаційним методом.
   3. Підрахувати кількість колоній на демонстраційних чашках і визначити число бактерій в 1 м3 повітря.
   4. Ознайомитись із апаратом Кротова та методикою забору проб повітря за його допомогою.

2. Дослідження мікрофлори людини

   Мікрофлору різних біотопів досліджують при діагностиці ендогенних інфекцій, бактеріоносійства, дисбактеріозів, у космонавтів, членів екіпажу підводних човнів та полярних експедицій для уникнення бактерійної несумісності. Бактеріоскопію і посіви найчастіше роблять із слизових оболонок рото- і носоглотки, зубного нальоту, секрету піхви, змивів із рук і шкіри, сечі та випорожнень.
   Секрет слизових оболонок, взятий стерильним ватним тампоном, сіють ним же на кров’яний або цукровий агар в чашках Петрі штрихами на невеликій ділянці середовища, а потім розсівають по поверхні петлею для отримання ізольованих колоній. Чашки інкубують при 37 °С, виділяють та ідентифікують чисті культури.
   Із зубного нальоту, карієсних зубів маленькими тампонами роблять мазки, забарвлюють за Грамом і досліджують мікроскопічно. Проводять також посіви на спеціальні середовища.
   Для визначення ступенів чистоти вагінального секрету його беруть стерильними ватними тампонами, виготовляють мазки, забарвлюють і розглядають під мікроскопом (рис. 35).
   Посіви змивів із рук і шкіри проводять стерильним ватним тампоном, змоченим 0,85 % розчином хлориду натрію, у глюкозо-пептонне середовище за допомогою стерильного пінцета. Спочатку тампоном протирають шкіру долоні, тильного боку кисті, між пальцями, нігтьове ложе й під нігтями. Тампон опускають у назване середовище для виявлення кишечних бактерій. Звідси петлею роблять висів на МПА для виділення коків, грибів та інших мікроорганізмів. Далі виділяють чисті культури й визначають види, як і при дослідженні води.
   Сечу центрифугують, із осаду виготовляють мазки і роблять посіви на живильні середовища.
   При діагностиці дисбактеріозу кишечника досліджують кал. Його забирають у заздалегідь зважені флакончики у кількості 0,5-1,0 г без консерванта і доставляють в лабораторію не пізніше 2 год після забору. Визначену наважку випорожнень розводять спеціальним буферним розчином від 10-1 до 10-10. Із розведень, визначених інструкцією для кожної групи бактерій, роблять висіви на спеціальні середовища для виділення і встановлення титру біфідо- і лактобактерій, кишкових паличок, стафілококів, умовно-патогенних ентеробактерій (протей, клебсієли, ентеробактер, цитробактер тощо), грибів роду Candida. Після виділення вказаних видів і груп мікроорганізмів та визначення їх кількості в 1 г фекалій або титру оцінюють відсутність чи наявність дисбактеріозу та його ступінь і видають результат. Виділення патогенних бактерій описано у відповідних розділах спеціальної мікробіології.

Практична робота

   1. Визначити ЗМЧ води за результатами посівів із попереднього заняття.
   2. Виготовити мазок із зубного нальоту, зафарбувати за Грамом, розглянути під мікроскопом і замалювати.
   3. Посіяти змив із шкіри рук на глюкозо-пептонне середовище.
   4. Визначити ступінь чистоти вагінального секрету в готових мазках, взятих у жіночій консультації.

3. Основні методи стерилізації

   У практичній роботі медичної сестри, акушерки, фельдшера чільне місце займають різні види стерилізації та дезинфекції. Для цього вони повинні вміти відповідно підготувати інструменти, посуд, пробірки, піпетки, перев’язний матеріал тощо та знати режими різних видів стерилізації.
   Інструменти перед стерилізацією обробляють в такій послідовності. Спочатку їх прополоскують у проточній воді, потім замочують у миючому розчині 15 хв, миють у тому ж розчині 0,5-1 хв, прополоскують проточною і дистильованою водою, висушують у сухожаровій шафі при 80-85 °С до повного зникнення вологи.
   Пробірки, флакони, колби закривають ватними пробками. Пробірки загортають у папір по 25-30 шт., а чашки Петрі по 4-5 шт., або вміщують у стерилізаційні коробки (бікси). Пастерівські й градуйовані піпетки з широкого кінця затикають ватою, обгортають папером або вміщують у картонні чи металеві пенали по 10-15 шт. Живильні середовища в колбах, флаконах, пробірках також закривають пробками.
   У лабораторній практиці використовують такі види стерилізації: а) високою температурою; б) механічна (холодна); в) хімічними речовинами і газами.
   Існує багато способів стерилізації з допомогою високої температури.
   1. Прожарювання в полум’ї пальника - швидкий і абсолютно надійний спосіб. Ним стерилізують бактерійні петлі, пінцети, предметні й покрівні скельця.
   2. Стерилізацію сухим жаром в сухожаровій шафі проводять при 160 °С протягом 150 хв, або при 180 °С - 60 хв після досягнення заданої температури. Стерилізують переважно скляний посуд (рис. 4.10).
   3. Кип’ятіння протягом 40 хв у спеціальних стерилізаторах використовують для обробки хірургічних інструментів, шприців, голок, гумових трубок. Для підвищення температури кипіння й усунення жорсткості води додають 1 % бікарбонату натрію. Цей метод не забезпечує повної стерилізації оскільки спори деяких видів бацил і клостридій витримують кип’ятіння протягом декількох годин.
   4. Стерилізація парою під тиском - найбільш надійний метод повного знищення бактерій та їх спор. Вона досягається дією пари, температура якої під тиском вища, ніж при кип’ятінні. Таку стерилізацію проводять в автоклаві. Це двостінний міцний металевий котел циліндричної форми з кришкою, яка герметично закривається. Воду в котел заливають через спеціальну воронку й нагрівають за допомогою електричного струму. Сучасні автоклави мають манометри і автоматичні регулятори включення і відключення струму, тримаючи заданий тиск, а отже й задану температуру всередині автоклава (рис. 4.11),(рис. 4.12),(рис. 4.13) . Робота з ним вимагає суворого дотримання правил безпеки, які викладені в інструкції до кожного автоклава.
   У автоклаві при 120 °С протягом 20 хв стерилізують прості живильні середовища (МПБ, МПА), ізотонічні розчини, білизну, перев’язний матеріал, а при 134 °С - знешкоджують заразні матеріали, відпрацьовані культури бактерій протягом 40 хв. Середовища з вуглеводами не витримують такої обробки, так як вони карамелізуються, у зв’язку з чим їх стерилізують текучою парою.
   Для перевірки надійності роботи автоклавів і ефективності стерилізації застосовують хімічні й біологічні контролі (рис. 4.14). Є хімічні речовини, які мають певну температуру плавлення: сірка - 119 °С, бензойна кислота - 120-122 °С, бетанафтол - 123 °С, манноза і сечовина - 132-133 °С. Саме при таких температурах найчастіше здійснюють стерилізацію.
   Названі хімічні речовини вміщують у скляні трубки, додають невелику кількість анілінового барвника, запаюють і кладуть між об’єктами, що стерилізуються. Рівномірне забарвлення препарата в трубці свідчить про належну температуру в автоклаві, а отже й надійність стерилізації. При біологічному контролі в автоклав вміщують пробірку з споровою культурою. Якщо після стерилізації висів із пробірки не дав росту, це свідчить про загибель спор. Є відповідні контролі і для перевірки сухожарової стерилізації.
   5. Стерилізація текучою парою (100 °С) проводиться в автоклаві з незагвинченою кришкою. При нагріванні пара проникає між вкладеними об’єктами й стерилізує їх. Таким способом обробляють середовища з вуглеводами. Оскільки одноразова дія пари не вбиває спори, вживають роздрібну стерилізацію - 3 дні підряд по 30 хв. Ті спори, які не загинули при першому нагріванні, проростають до наступного дня у вегетативні клітини й гинуть при другій і третій обробці. Для тих речовин, які не витримують 100 °С (білкові рідини, вітаміни, деякі ліки), вживають так звану тиндалізацію - стерилізацію на водяній бані при 58-60 °С протягом години 5-6 днів підряд.
   6. Пастеризація - термічна обробка молока, пива, вина, різних соків при 70 °С протягом 30 хв або при 80 °С - 5-10 хв. Цей спосіб вперше запропонував Пастер для знищення безспорових форм мікробів, переважно патогенних і умовно-патогенних видів. Спори при цьому залишаються живими. Пастеризовані продукти зберігаються на холоді.
   7. Згортання (ущільнення) сироватки і яєчних середовищ із одночасною їх стерилізацією проводять у спеціальних згортувачах Коха з електричним підігрівом. Асептично приготовлені сироватки та яєчні середовища у нахиленому положенні прогрівають однократно при 80-90 °С одну годину. При підозрінні на мікробну контамінацію їх прогрівають при тій же температурі три дні підряд.
   8. Механічна (холодна) стерилізація проводиться за допомогою фільтрування через дрібнопористі фільтри. Її використовують для відокремлення бактерій від токсинів, вірусів, бактеріографів. У лабораторіях найчастіше використовують фільтри Зейтца (рис. 4.15). Фільтрування проводять через азбестові пластинки, які вміщують між циліндричною й опорною частиною металевого корпусу апарата Зейтца. Обидві частини з’єднують гвинтами. Зібраний фільтр вставляють у гумовий корок колби з боковим відростком. Повністю змонтований фільтр загортають у папір і стерилізують в автоклаві. Рідину для фільтрування наливають у металевий циліндр, з’єднують боковий відросток колби з розріджуваним насосом, щоб створити вакуум у колбі й прискорити фільтрування. Фільтрат з колби набирають стерильною піпеткою і досліджують.
   Хімічним способом стерилізують вироби з гумових і полімерних матеріалів. Для цього використовують 6 % розчин перекису водню, в який занурюють вироби на 6 год при 18 °С і на 3 год при 50 °С. Можна застосувати розчин дексона з експозицією 45 хв при 18 °С. Після закінчення стерилізації вироби двічі занурюють у стерильну дистильовану воду, кожного разу змінюючи її, переносять корнцангом у стерильний бікс.
   Газовий метод стерилізації парами формальдегіду, хлороформу, b-пропілактону, окисом етилену використовують для знезараження ендоскопічних інструментів, кетгута, апаратів для штучного кровообігу, пластмасових виробів. Інструменти для ендоскопії й автоматичні піпетки можна також стерилізувати спиртом.

Результат бактеріологічного дослідження фекалій
Дата _______________ Аналіз №________
Прізвище, ім’я, по-батькові______________________
Аналіз первинний, повторний (підкреслити) Установа_____________________________________

Мікрофлора

Норма

У хворого

1

Патогенні ентеробактерії

0

 

2

Біфідобактерії

108-1010

 

3

Молочнокислі бактерії

108-1010

 

4

Кишкові палички

106-4џ 108

 

5

Гемолітичні кишкові палички

0

 

6

Стафілококи

до 104

 

7

Гемолітичні стафілококи

0

 

8

Умовно-патогенні ентеробактерії

до 105

 

9

Гриби роду Candida

до 104

 

Практична робота

   1. Виготовити ватні пробки, підготувати пробірки, флакони, колби, градуйовані, пастерівські піпетки, чашки Петрі для стерилізації в сухожаровій шафі.
   2. Ознайомитись із приладами для стерилізації та правилами роботи з ними.
   3. Врахувати результати посівів змиву з рук із попереднього заняття.

Питання для самоконтролю

    1.Охарактеризвати такі поняття екології мікроорганізмів: популяція, біотоп, мікробіоценоз.
   2.Які є види симбіозів?
   3.Яка роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі?
   4.Назвати санітарно-показові бактерії грунту, води, повітря.
   5.Мікрофлора води, її практичне значення. Які мікробіологічні показники безпеки питної води?
   6.Які захворювання передаються повітряно-краплинним способом?
   7.Назвати основних представників мікрофлори людини в різних біотопах. Яке значення має нормальна мікрофлора для життя людини?
   8.Що таке дисбактеріоз? Методи його виявлення, лікування та профілактики.
   9.Охарактеризуйте вплив фізичних, хімічних, біологічних факторів на мікрорганізми.
   10.Що таке стерилізація, дезинфекція, дезинсекція, дератизація, антисепттика і асептика? які є види стерилізації?

Ситуаційні задачі

    1. Через стерильний мембранний фільтр пропущено 1500 мл водопровідної води. На ньому виросло 5 колоній E. coli. Зробіть висновок про якість води.
   2. У повітрі операційної на початку робочого дня загальна кількість мікробів в 1 м3 повітря становила 750, гемолітичні стрептококи та золотисті стафілококи виявлялись в 100 л повітря. Оцінити санітарний стан повітря операційної.
   3. У хворого при бактеріологічному дослідженні випорожнень виявлено: біфідобактерії - 106/г, молочнокислі бактерії - 104/г, кишкові палички - 104/г, гемолітичні кишкові палички - 102/г, стафілококи - 106/г, умовно-патогенні ентеробактерії - 105/г, гриби роду Candida - 105/г. Зробіть висновок про стан мікробіоценозу кишечника.
   4. Запропонуйте метод стерилізації середовищ, які містять речовини, що не витримують високих температур.

Відповіді

   1. Вода якісна, так як колі-титр дорівнює 300.
   2. Стан повітря в операційниій незадовільний.
   3. У хворого состерігається дисбактеріоз.

Oddsei - What are the odds of anything.