Жалпы және медициналық микробтық экологиягың негіздері

Жоспар:

1. Кіріспе

а)Микроэкологияның дамуы

2. Негізгі бөлім

а) Микроэкология бойынша негізгі түсініктер

б) Негізгі микробтық биотоптар

в) Қоршаған орта микрофлорасы

      3. Қорытынды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жалпы және медициналық микробтық экологиягың негіздері (Микроэкология)

“Экологиялық микробиология” термині ең алғаш рет жалпы және қолданбалы микробиологияның жеке бөліктерін біріктіру үшін 1945 жылы С.Н.Виноградский енгізген.

Алайда, микроэкология ғылыми бағыт ретінде анағұрлым ерте – өткен ғасырда бастауын алған. Оның фундаменті С.Н.Виноградскийдің еңбегі болды, онда топырақ бактерияларының арнайы формалары ашылды және топырақта заттар трансформациясының белгілі бір процестерге олардың қатыстығын дәлелдеді. Топырақ микроорганизмдерінің бірлестігі мысалында ол бірінші болып нақты экологиялық зонада тұрақты (аутохтонды) және тұрақты емес (зимогенді және аллохтонды) микрофлораны реттеп жазды. Бұл әдіс су қоймаларындағы микробтың бірлестіктерге, өсімдік және жануарлар ағзаларына әмбебап болып табылады.

20 ғасырдың соңында И.И.Мечников  адам және жануарлар ішегі  микрофлорасының трофикалық рөлінің  бірінші гипотезасын құрған. Лактобактериялары  бар простоквашаны бірқалыпты  пайдалану арқылы шіру бактерияларының  теріс рөлін басу тәжірибелік  әдісі онымен ғылыми негізделген  және ұсынылған.

Микроорганизмдердің тірі материя негізін құрудағы глобальді рөлі алғаш рет биосфера жайындағы ғылымды құрған атақты орыс натуралисті В.И.Вернадскийдің еңбегінен көрсетіледі. Ол ең бірінші болып жоғары деңгейлі экологиялық интеграция тәрізді биосфера жайындағы идеяны құрастырды.

Микроэкология жалпы экология қолданатын терминдерді қолданады, бұл пән организмдердің тіршілік ету ортасымен өзара байланысын оқытады. Осыған байланысты орталық биотикалық және абиотикалық әсерін, сондай-ақ ағзаның қоректену ортасына әсерін ескеруіміз керек.

 

Микроэкология бойынша негізгі түсініктер

Микроорганизмдер экологиясы – микробтардың бір-бірімен және қоршаған ортамен қарым-қатынасы жайындағы ғылым. Медициналық микробиологияда микроорганизмдердің адаммен өзара қарым-қатынас комплексі оның оқып білу объектісін атқарады.

 

 

 

 

Популяцияда микробтардың өзара қарым-қатынас типтері

Популяция – белгілі бір биотопта мекендейтін 1 түрге жататын даралар жиынтығы.

Биотоп – өмірдің біртекті шартымен салыстырғандағы биосфераның территориальды шектеулі аймағы.

Микробиоценоз – белгілі бір топта мекендейтін микроорганизмдер популяциясының жиынтығы.

Мутуализм – бірге тіршілік ететін организмдердің бір-біріне пайдалы әсері жағдайындағы түр аралық қатынас.

Симбиоз – екі популяцияның бірлесіп тіршілік етуі.

Комменсализм – белгілі ортада тіршілік ететін бір түрге жататын организмдер екінші түрге жататын организмдерді пайдалана отырып, бірге тіршілік ететін түр аралық қарым-қатынас типі.

Аменсализм – белгілі бір ортадағы организмдердің бір түрінің екінші түр тіршілігіне басымдылық көрсететін түр аралық қатынастар.

Антогонистикалық симбиоз – иесіне зиянын тигізетін симбиотикалық қарым қатынас, оның ең соңғы көрінісі  паразитизм. Празиттік түрлері өсімдіктер мен жануарлардың тірі тіндері арқасында тіршілік етеді. Иесінің организміне ену арқылы олар онда ауру тудыруы мүмкін, сондықтан оларды патогенді микроорганизмдер ретінде қарастырады.

Факультативті паразиттер – сыртқы жағдайларға байланысты өздерін парзит тәрізді немесе тәрізді ұстайды. Оларға шартты-патогенді бактерияның көпшілігі жатады.

Облигатты паразиттер табиғи жағдайларда иесі организмінде ғана көбейеді, организмнен тыс олар көбймей, аз уақыт қана сақталады. Организмде олар жасушадан тыс немесе жасуша ішінде көбейеді.

Факультативті жасушаішілік паразиттер жасуша цитоплазмасы мен ядросында жақсы көбейеді, бірақ жасушадан тыс та көбдейе алады (менингококтар, гонококк, туберкулез микобактериясы).

Облигатты жасушаішілік паразиттер иесінің организмінде жасушасында ғана көбейеді (риккетсиялар, хламидиялар, виустар).

Антогонизм кезінде (конкуренция) бір популяцияның басқаға өмір сүру қабілетін жаншып тастауы.

 

 

 

 

 

Сау адам денесінің микрофлорасы

Адам организмінде қалыпты жағдайда микроорганизмдердің 100-деген түрлері бар; олардың ішінде бактерия – басты рөл атқарады. Вирустар мен қарапайымдылар саны аз түрге жатады.

“Қалыпты микрофлора” термині сау адам организмінен жиі бөлінетін микрооганизмдерді біріктіреді. Қалыпты микрофлора құрамына кіретін сапрофиттер мен патогенді микробтар арасында нақты шекара жүргізу мүмкін емес. Сау адам мен жануарлар қаны мен ішкі органдары стерильді. Кей ішкі қуыстарда да микробтар жоқ, олар сыртқы ортамен байланысатын – жатыр және қуық. Микробтар өкпеде тез жойады. Бірақ, дененің әр аймағына тән (аутохтонды) ауыз қуысында, мұрында, ішекте, қынаптак тұрақты қалыпты микрофлора бар. Осыған қоса, адам қоршаған ортаға көптеген микроорганизмдерді түсіру көзі рөлін атқарады. Ұрықтың даму кезеңі барысында организм жатыр қуысының стерильді жағдайында дамиды, және оның біріншілік көбеюі жыныс жолдары арқылы өткенде қоршаған ортамен алғашқы тәулікте байланысында өтеді. Туылғаннан кейін сбірнеше жылдар өте келе оның организмінің белгілі бір биотобына тән микробтық “пейсаж” түзіледі. Қалыпты микрофлора арсында резидентті (тұрақты облигатты және транзиторлы (тұрақты емес) микрофлораны ажыратады, олар организмде ұзақ уақыт болуға қабілетті емес.

 

Негізгі микробтық биотоптар.

Тері.

Тері жабындыларында микроорганизмдер қышқылдықты жоғарылататын май бездері секретінің бактерицидті факторлары әсеріне тұрақты. Ондай жағдайда Staphylococcus epidermidis, микрококктар, сарциналар, аэробты және анаэробты дифтероидтар өмір сүруге қабілеттілігі жоғары келеді.

Тыныс алу жүйесі.

Жоғарғы тыныс алу жүйелеріне әр түрлі шаңға толы микроорганизидер түседі де, мұрын-ауыз қуысында қалып қояды. Бұл жерде бактероидтар, коринеморфты бактериялар, гемофильді таяқшалар, пептококктар, лактобактериялар, стафилококктар, стрептококктар, патогенді емес нейссерялар және т.б. өседі. Әдетте өңеш пен бронхтар стерильді келеді.

Зәршығару-жыныс жүйесі.

Эәр-жыныс органдарының микробтық биоценозы әлсіздеу. Зәр шығару жолдарының жоғарғы бөлігі стерильді; төменгі бөліктерінде Staphylococcus epidermidis, гемолитикалық емес стрептококктар, дифтероидтар басым; жиі Candida туысының саңырауқұлақтарын бөледі. Сыртқы бөлігінде Mycobacterium smegmatis басым. Қынап микробиоценозына сүт-қышқылды бактериялар, энтрекокктар, стрептококктар, стафилококктар, коринобактериялар, Додерлайн таяқшасы кіреді.

Ауыз қуысы.

Ауыз қуысы микроорганизмдердің өсіп-дамуына ыңғайлы орта болып табылады. Ылғалдылық, қоректік заттардың көп болуы, оптимальды температура, ортаның әлсіз сілтілі рекациясы микроорганизмдердің өсуіне қолайлы фактор болып табылады. Сондықтан да ауыз қуысы микрофлорасы өте бай және әр түрлі. Бактериялар арасында бар жұтқыншық микрофлорасының 30-60%-н  құрайтын стрептококктар басым бөлігін алады. Аз аэробталынғын аймақтар анаэробтар-актиномицеттер, бактероидтар, фузобактериялар және вейлонеллалар колонизациялайды. Ауыз қуысында, сонымен қатар, спирохеталар, микоплазмалар, Candida туысының саңырауқұлақтары және әр түрлі қарапайымдылар мекендейді. Ауыз қуысының қалыпты микрофлорасы тістің қызыл иегінің қабынуы мен тістің кариесі болуына себепші болуы мүмкін. Алайда, ауыз қуысында микробтардың көп болуының өзінде де қабыну процесстері сирек болады. Шырышты қабаттың тосқауылды жүйесі мен тістер эмалі, фагоцитоз қорғану рөлін атқарады

 

Асқазан-ішек жолы (АІЖ).

Бактериялар АІЖ-да өте активті түрде қоныстанады. Колонизация “қабат ” бойынша орналасады. Асқазан сөлі арқасында, сау адамның асқазанында микробтар практически жоқ. Кейбір жеке түрлер (мысалы, Helicobacter pylori) асқазан шырышты қабатында мекендеуіне бейімделіп алған.

Аш ішектің жоғарғы бөліктерінде де әсерлі сілтілі рН-тың және асқазан ферменттерінің әсерінен микробтар аз. Алайда, бұл бөліктерден де кандидаларды, стрептококктарды және лактобациллаларды анықтауға болады. Ал тоқ ішек – бактериялардың резервуары, 1г фекалийде олардың мөлшері 1012 (нәжістің 30% құрғақ массасы). Ішек микрофлорасы 3 негізгі топтан тұрады:

1-топқа грамм оң, спорасыз анаэробтар – бифидобактериялар мен грамм теріс бактероидтар жатады.

2-топ аэробтармен көрсетілген (лактобактериялар, кокктық флора, E.coli) салыстырмалы тығыздығы онша үлкен емес және 5%-н аспайды. Лактобактериялар мен қалыпты  E.coli бифидобактериялардың синергисті болып табылады.

3-топқа сирек кездесетін шартты патогенді немесе факультативті микрофлораны жатқызады. Оның салыстырмалы тығыздығы 0,01-0,001%-тен аспайды. Факультативті микрофлораға протей, көкірің таяқшасы, стафилококк, кандида, серрацина,цитро-, энтеро- және кампилобакериялар жатады.

2-ші және 3-ші топ өкілдер физиологиялық  жағдайда 1-топтың симбионты болып  тыблады, бір-біріне зиянын тигізбей, белгілі бір жағдайда агрессивті  қасет көрсетеді.

 

Адам денесіне микрофлораның маңызы

 

1. Тосқауыл. Ішектің қабырғалық микрофлорасы өзіне тән биологиялық жарғақша түзу арқылы микрокалониялар түрінде шырышты қабатты колонизациялайды. Соның әсерінен бактериялар организм ішіне зиянды микробтар мен оның өмір сүру барысындағы өнімдерінің енбеуіне тосқауыл қояды.
2. Қорғаныш. Қалыпты микрофлора организм табиғи резистенттілігінің маңызды факторы болып табылады, басқаларымен салстырғанда, соның ішінде патогенді бактерияларға жоғары антогонистік әсер көрсетеді. Олардың организмде көбеюіне кедергі жасайды.
3. Метоболизм. Тоқ ішектің микрофлорасы асқорыту, соның ішінде холестерин және өт қышқылдарның алмасу процесстеріне қатысады. Микрофлораның тағы бір маңызды рөлі – ол адам организмін әр түрлі витаминдермен қамтамасыз етеді (В1, В2, В6,В12,К витамндері, никотин, пантотен және т.б.). Бұл витаминдер организмде үлкен қажеттілік тудырады. Микрофлора су-тұз алмасуды және ішектің газдық құрамын реттейді.
4. Детоксикация. Микроорганизмдер токсиндердің шығарылуын кейбір микроорганизмдермен ингибирлейді, токсикалық емес өнімдер тұзу арқылы организмге қоршаған ортадан ксенобиотиктер түсетін жәнИе метаболизмнің улы өнімдерін түзетін днтоксикацияға қатысады да, канцерогенді заттарды бұзады.
5. Иммундық жүйенің реттелуі. Өзінің антигендік факторлары мен микрофлора организмнің лимфоидты тінінің дамуын, антидене түзуін және шырышты қабаттардың гомеостазының тұрақтылығын реттейді.

 

 

Инфкеция. Қалыпты микрофлора барлық уақытта пайда келтіре бермейді. Белгілі бір жағдайларда табиғи резистенттілікті факторлар әсерінен, әсіресе иондалған сәуле нәтижесінен бифидобактериядан басқа қалыпты микрофлораның өкілдерінің бәрі әр түрлі эндогенді инфекциялардың себебі болуы мүмкін. Жиі әр жерде орналасқан іріңді-қабыну аурулары: баспа, менингит, цистит, отит, нефрит, аппендицит, абцесстер, флгмона және т.б.

 

 

 

 

 

Қоршаған орта микрофлорасы

 

Топырақ микрофлорасы.

Топырақ – микроорганизимдер мекенінің негізгі резервуары мен табиғи ортасы, табиғатта микроорганизмдердің түзілу және өздігінен тазалану  үрдісіне, заттар айналымына (азот, көміртегі, күкірт) қатысады. Топырақта бактериялар, саңырауқұлақтар, лишайниктер мен қарапайымдылар тіршілік етеді. Топырақта адам және жануарлардың қалыпты және патогенді микрофлора өкілдерінің көбісі ұзақ уақыт бойы сақталынбайды. Алайда, адам қалыпты микрофлорасына кіретін кейбір бактериялар топырақ биоценозына кіреді. Топыраққа олар фекальді – тұрмыстық және әртүрлі шаруашылықтың ағын сулары арқылы түседі.

Жақсы функцияланатын топырақта  өздігінен тазалану үрдісі интенсивті жүреді; нәтижесінде органикалық заттар жылдам гумусқа айналады да, топырақ оған тән емес микроскопиялық саңырауқұлақтар мен бактериялардан босайды.

Аспорогенді патогенді және шартты-патогенді бактериялар, вирустар бірнеше күн, апта және ай ішінде өмірін сақтайды; күйдіргі сіреспе, газды гангрена, ботулизм қоздырғышының споралары көп жылдар бойы сақталады.

 

Су микрофлорасы.

Су – әр түрлі микроорганизмдер мекенінің табиғи ортасы; бактериялар, саңырауқұлақтар, қарапайымдылар, балдырлар және вирустар. Ашық су алаңқайларының жағалауында, әсіресе, халық көп тұратын жерлерде, су құрамында патогенді және шартты-патогенді бактериялар және ішек инфекция қоздырғыштары (ми сүзегі, паратиф, дизентерия, холера, лептоспироз, энтеровирусты инфекциялар) тіршілік етеді. Су патогенді және шартты-патогенді микробтардың болуына қолайсыз болғанымен, олардың көптеген түрлері онда біраз уақыт тіршілік ете алады (холералық вибрион, легионеллалар). Күйдіргі қоздырғышының спорасы суда бірнеше жылдар бойы сақталынуы мүмкін. Энтеровирустар, сальмонеллалар, лептоспиттер, вирусты А гепатиті, дизентерия қоздырғышы, холера, бруцеллез көптеген айлар бойы сақталады. Ал, шартты-патогенді аспорогенді бактериялар суда бірнеше апта бойы  тіршілік етеді.

 

Ауа микрофлорасы.

Ауа микроорганизмдердің өсіп-дамуына жарамсыз болып табылады. Өйткені, оның құрамында ылғал мен қоректік заттардың қажетті мөлшері жеткіліксіз, ал күн сәулесі радиациясы және кептіру микроорганизмдердің тіршілік қабілетін жоюшы әсер көрсетеді. Микроорганизмдердің көп бөлігі – ірі қалалардың ауасында, аз бөлігі ауылдық аймақтың ауасында кездеседі.  Микроорганизмдер, әсіресе, орман,тау  және теңіз үстіндегі ауада өте аз болады. Жабық ғимараттардың ішіндегі ауада негізінен тыныс жүйесі және тері жабындысы микрофлорасы кездеседі.