Типы взаимоотношений микробов в биоценозах

Распространение микроорганизмов в природе.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПО МИКРОЭКОЛОГИИ

Экология микроорганизмов - наука о взаимоотношениях микробов друг с другом и с окружающей средой. В медицинской микробиологии объектом изучения служит комплекс взаимоотношений микроорганизмов с человеком.
Популяция – совокупность особей одного вида, обитающих в пределах определенного биотопа.
Биотоп – территориально ограниченный участок биосферы с относительно однородными условиями жизни.
Микробиоценоз– сообщество популяций микроорганизмов, обитающих в определенном биотопе.

Типы взаимоотношений микробов в биоценозах

Симбиоз - совместное длительное существование микроорганизмов в долгоживущих сообществах.

Мутуализм – взаимовыгодное сожительство, при котором обе популяции извлекают для себя пользу.
Коменсализм - разновидность симбиоза, при которой выгоду извлекает только один партнер, не принося видимого вреда другому.
Паразитизм – взаимоотношения, при которых один организм живет за счет другого, принося хозяину активный вред.
Антагонистический симбиоз - симбиотические отношения, наносящие хозяину более или менее выраженный вред; его крайнее проявление паразитизм. Паразитические виды живут за счет живых тканей растений и животных. Проникая в организм хозяина, они могут вызывать у него заболевание, поэтому их обозначают как патогенные микроорганизмы.
Факультативные паразиты в зависимости от внешних условий могут вести себя как паразиты, либо как сапрофиты. К ним относятся большинство условно-патогенных бактерий.
Облигатные паразиты в естественных условия размножаются только в организме хозяина, вне организма они могут сохраняться лишь некоторое время, не размножаясь. В организме они размножаются внеклеточно или внутриклеточно.
Факультативно внутриклеточные паразиты лучше размножаются в цитоплазме или ядре клеток, но могут размножаться и вне клетки (менингококки, гонококки, микобактерии туберкулеза и др.).
Облигатно внутриклеточные паразиты размножаются только в клетках организма-хозяина (риккетсии, хламидии, вирусы).
Антагонизм.
При антагонизме (конкуренции) происходит подавление жизнедеятельности одной популяции другой. Формы истребления могут быть вариабельными - от банального поглощения более мелких видов до выделения высокоспецифичных продуктов, токсичных для конкурента (бактериоцины, антибиотики, фитонциды, интерферон, органические и жирные кислоты и др.)

2. МИКРОФЛОРА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Микрофлора почвы
Почва - главный резервуар и естественная среда обитания микроорганизмов, принимающих участие в процессах ее формирования и самоочищения, а также в круговороте веществ (азота, углерода,серы) в природе. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники и простейшие.
В почве большинство представителей нормальной и патогенной микрофлоры человека и животных длительно не выживают. Однако некоторые бактерии, входящие в состав нормальной микрофлоры человека, включаются в биоценоз почвы. В почву они попадают с фекально-бытовыми и сточными водами различных предприятий.
В нормально функционирующей почве интенсивно протекает процесс самоочищения, в результате чего относительно быстро перерабатываются органические вещества в гумус и почва освобождается от несвойственных ей микроскопических грибов и бактерий.
Аспорогенные патогенные и условно-патогенные бактерии, вирусы выживают в течение нескольких дней, недель или месяцев; споры возбудителей сибирской язвы, столбняка, газовой гангрены, ботулизма могут сохраняться много лет.
Микрофлора воды
Вода - естественная среда обитания разнообразных микроорганизмов: бактерий, простейших, грибов, водорослей и вирусов.
В прибрежной зоне открытых водоемов, особенно вблизи крупных населенных пунктов, вода содержит большое количество заносных микробов, в том числе патогенных и условно-патогенных для человека, обитающих в кишечнике животных и самого человека и возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций и др.).
Хотя вода и неблагоприятна для существования патогенных и условно-патогенных микробов, многие из них способны переживать в ней определенное время, а в некоторых случаях даже размножаться (холерный вибрион, легионеллы). Споры возбудителя сибирской язвы могут сохраняться в воде годы; многие месяцы переживают в воде энтеровирусы, сальмонеллы, лептоспиты, вирус гепатита А; меньше (дни, недели) - возбудители дизентерии, холеры, бруцеллеза. Условно-патогенные аспорогенные бактерии выживают в воде в течение нескольких недель.
Основной путь самоочищения воды - конкурентная активация сапрофитической микрофлоры, приводящая к быстрому разложению органических веществ и уменьшению численности бактерий, особенно фекального происхождения.
Микрофлора воздуха
Воздух не пригоден для размножения микроорганизмов, так как в нем недостаточно влаги и питательных веществ, а солнечная радиация и высушивание действуют на микроорганизмы губительно. Большее количество микроорганизмов присутствует в воздухе крупных городов, меньше - в воздухе сельской местности. Особенно мало микроорганизмов в воздухе над лесами, горами и морями. Воздух закрытых помещений содержит в основном микрофлору дыхательных путей и кожи человека, многие представители которой способны переживать в воздухе в течение времени, достаточного для инфицирования находящихся в нем людей.
Микрофлора пищевых продуктов
Многие пищевые продукты молоко и молочные продукты, мясо и мясные изделия, рыба, яйца, фрукты, овощи и др.) являются благоприятной средой для размножения микроорганизмов.
Микроорганизмы могут попасть в пищевые продукты при их заготовке, доставке, переработке и хранении. Источником этих микробов являются сырье, воздух, вода, оборудование, люди, занятые в процессе заготовки, доставки, переработки продуктов, а также животные (обычно грызуны), вступающие в контакт с продуктами. Через пищевые продукты (алиментарным путем) передаются возбудители кишечных инфекций, пищевых токсикоинфекций, зоонозов, микозов.
Микрофлора других сред
Кроме почвы, воды, воздуха, пищевых продуктов, микроорганизмы обнаруживаются на разнообразных предметах в окружении человека. В медицинских учреждениях, кроме бытовых предметов, имеются также специфические медицинские объекты (медицинский инструментарий и оборудование, перевязочный и шовный материалы, лекарственные препараты, растворы дезинфектантов, антисептиков, спецодежда, предметы ухода за больными). В перечисленных объектах обнаруживаются как свободноживущие, так и паразитические, микроорганизмы. Главным источником контаминации (загрязнения) условно-патогенными видами микроорганизмов являются выделения человека и реже - животных. Ряд возбудителей инфекционных заболеваний (легионеллы, псевдомонады, протеи, клебсиелла пневмонии, иерсинии) способны размножаться на некоторых объектах внешней среды (ванны, душевые и др.). Другие микроорганизмы – возбудители контактных, кишечных и капельных инфекций - сохраняются в окружающей среде в течение определенных сроков, достаточных для передачи новому хозяину. Эти сроки колеблются от нескольких минут (возбудители коклюша, кори, сифилиса) до многих месяцев (возбудитель туберкулеза) и лет (споры возбудителя сибирской язвы).

3. ОСНОВЫ САНИТАРНОЙ МИКРОБИОЛОГИИ

Санитарная микробиология - раздел медицинской микробиологии, изучающий микроорганизмы, содержащиеся в окружающей среде и способные оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Она разрабатывает микробиологические показатели гигиенического нормирования, методы контроля эффективности обеззараживания объектов окружающей среды, а также выявляет в объектах окружающей среды патогенные, условно-патогенные и санитарно-показательные микроорганизмы.
Для оценки санитарно-гигиенического состояния различных объектов окружающей среды, воды, пищевых продуктов и напитков проводятся санитарно-бактериологические исследования, целевое назначение которых состоит в определении эпидемической безопасности указанных объектов. Выявление в них патогенных микроорганизмов служит показателем эпидемической опасности.
О микробной обсемененности судят по микробному числу - общему количеству микроорганизмов, содержащихся в единице объёма или массы исследуемого объекта ( 1 см3 воды, 1г. почвы, 1м3 воздуха) . Содержание санитарно-показательных бактерий оценивается по двум показателям - титруи индексу. Титром называется тот минимальный объём или масса, в которой обнаруживаются данные бактерии; индексом - количество санитарно-показательных бактерий, содержащихся в 1 литре жидкости, 1г. плотных веществ, 1м3 воздуха.
К санитарно-показательным бактериям относятся представители облигатной микрофлоры организма человека и теплокровных животных, для которых средой обитания являются кишечник и воздушно-дыхательные пути. Возбудители кишечных инфекций имеют общий путь выделения (с фекалиями) с такими санитарно-показательными бактериями, как бактерии группы кишечной палочки - БГКП (в эту группу, кроме кишечной палочки, входят сходные по свойствам бактерии родаCitrobacter, Enterobacter, Klebsiella ), энтерококки, клостридии перфрингенс; возбудители воздушно-капельных инфекций имеют общий путь выделения с бактериями, постоянно обитающими на слизистой оболочке верхних дыхательных путей, выделяющимися в окружающую среду при кашле, чиханье, разговоре. В связи с этим в качестве санитарно-показательных бактерий для воздуха закрытых помещений предложены гемолитические стрептококки и золотистые стафилококки.