В микробиологии посвящены объемные исследования, кропотливые научные труды и тщательные эксперименты. В основном они направлены на изучение состава определенных органов, влияния микроорганизмов на ткани, условий их размножения. В квалификационных работах о нормальной микрофлоре организма человека особое внимание уделяется заболеваниям, вызванным микробами, и установлению нормальных количеств, при которых они максимально безвредны.
Что это такое?
Термин "нормальная" микрофлора человеческого организма наиболее часто применяется в обозначении набора микроорганизмов, которые обитают в здоровом теле. Несмотря на ботаническое значение слова флора, понятие объединяет в себе всю живность внутреннего мира. Она представлена разнообразными бактериями, которые в основном сосредоточены на коже и слизистых оболочках. Их особенности и действие напрямую зависят от расположения в организме. И если в микрофлоре организма человека происходит дисбаланс, то это связано с нарушением функционирования части организма. Микроскопическая составляющая немало влияет на анатомию, физиологию, восприимчивость к патогенам и заболеваемость хозяина. В этом основная роль микрофлоры организма человека.
В зависимости от возраста, состояния здоровья и окружающей среды, нормальная микрофлора человеческого организма колеблется в определениях. Чтобы лучше понять, как она устроена, чем обусловлена и как действует, большинство исследований проводятся на животных. Ее компоненты - микроскопические организмы, располагающиеся по телу в определенных участках. Они попадают в нужную среду еще в период вынашивания младенца и формируются благодаря микрофлоре матери и медикаментам. После рождения бактерии проникают в организм в составе грудного молока и искусственных смесей. Микрофлора окружающей среды и организм человека тоже связаны, поэтому благоприятное окружение - залог развития нормальной микрофлоры у ребенка. Нужно учитывать экологию, чистоту питьевой воды, качество предметов быта и гигиены, одежды и пищи. Микрофлора может быть абсолютно разной у людей, ведущих сидячий и подвижный образ жизни. Она приспосабливается к внешним факторам. По этой причине у целой нации может быть какое-то сходство. Например, микрофлора японцев содержит повышенное количество микробов, способствующих переработке рыбы.
Ее равновесие может быть нарушено антибиотиками и другими химическими препаратами, что приводит к инфекциям в результате распространения патогенных бактерий. Микрофлора организма человека подвержена постоянным изменениям и нестабильности, потому что внешние условия меняются, и сам организм со временем тоже. В каждой области организма она представлена особенными видами.
Кожа
Микробы распространяются в зависимости от типа кожи. Ее участки можно сравнивать с регионами Земли: предплечья с пустынями, скальп с прохладными лесами, промежность и подмышки с джунглями. От условий зависят популяции преобладающих микроорганизмов. Труднодоступные участки тела (подмышки, промежность и пальцы) содержат больше микроорганизмов, чем более открытые области (ноги, руки и туловище). Их число зависит и от других факторов: количества влаги, температуры, концентрации липидов на поверхности кожи. Обычно пальцы ног, подмышки и влагалище колонизируются чаще, чем более сухие участки.
Микрофлора кожи человека относительно постоянна. Выживаемость и размножение микроорганизмов частично зависят от взаимодействия кожи с окружающей средой и частично от особенностей кожных покровов. Специфичность заключается в том, что бактерии лучше пристают к некоторым эпителиальным поверхностям. Например, при колонизации слизистой оболочки носа стафилококки обладают преимуществом перед стрептококками вириданс, и наоборот, уступают им в освоении ротовой полости.
Большинство микроорганизмов обитают на поверхностных слоях и в верхних частях волосяных фолликулов. Некоторые находятся глубже и не подвергаются риску от обычных процедур дезинфекции. Они являются своеобразным резервуаром для восстановления после удаления поверхностных бактерий.
В целом в микрофлоре человеческой кожи преобладают грамположительные организмы.
Здесь развивается разносортная микробная флора, а в щелях между деснами обитают стрептококковые анаэробы. Глотка может быть местом входа и первоначального распространения для нейссерий, бордетелл и стрептококков.
Оральная флора непосредственно влияет на кариес зубов и зубные болезни, которые затрагивают около 80% населения в западном мире. Анаэробы в ротовой полости ответственны за многие из мозговых, лицевых и легких инфекций, образование абсцессов. Дыхательные пути (мелкие бронхи и альвеолы) обычно стерильны, потому что частицы размером с бактерию не достигают их. В любом случае они сталкиваются с механизмами защиты хозяев, такими как альвеолярные макрофаги, которых нет в глотке и ротовой полости.
Желудочно-кишечный тракт
Кишечные бактерии играют важную роль в развитии иммунной системы, отвечают за экзогенные патогенные микроорганизмы. Флора толстой кишки состоит преимущественно из анаэробов, которые участвуют в переработке желчных кислот и витамина К, способствуют производству аммиака в кишечнике. Они могут вызывать абсцессы и перитонит.
Желудочная микрофлора зачастую переменчива, и популяции видов не растут из-за неблагоприятного действия кислоты. Кислотность снижает количество бактерий, которое возрастает после приема пищи (103-106 организмов в грамме содержимого) и остается низким после пищеварения. Некоторые виды хеликобактера все же способны населять желудок и вызывать гастрит типа B и язвенную болезнь.
Быстрая перистальтика и наличие желчи объясняют немногочисленность организмов в верхнем отделе желудочно-кишечного тракта. Далее, вдоль тонкой и подвздошной кишки популяции бактерий начинают увеличиваться, а в зоне илеоцекального клапана они достигают отметки 106-108 организмов в миллилитре. При этом преобладают стрептококки, лактобактерии, бактероиды и бифидобактерии.
Концентрацию 109-111 бактерий на грамм содержимого можно обнаружить в толстой кишке и фекалиях. Их богатая флора состоит почти из 400 видов микроорганизмов, 95-99% которых относятся к анаэробам. Например, бактероиды, бифидобактерии, эубактерии, пептострептококки и клостридии. При отсутствии воздуха они свободно размножаются, занимают доступные ниши и производят метаболические отходы, такие, как уксусная, масляная и молочная кислоты. Строгие анаэробные условия и бактериальные отходы являются факторами, которые препятствуют росту других бактерий в толстой кишке.
Хотя микрофлора организма человека может противостоять патогенам, многие из ее представителей вызывают заболевания у людей. Анаэробы в кишечном тракте являются первичными агентами внутрибрюшных абсцессов и перитонитов. Прорывы кишечника, вызванные аппендицитом, раком, инфарктом, хирургическим вмешательством или огнестрельными ранениями, почти всегда затрагивают брюшную полость и соседние органы с помощью нормальной флоры. Лечение антибиотиками позволяет некоторым анаэробным видам стать доминирующими и вызвать расстройства. Например, которые остаются жизнеспособными у пациента, проходящего антимикробную терапию, могут вызывать псевдомембранозный колит. Другие патологические состояния кишечника или хирургия способствуют бактериальному росту в верхнем тонком отделе органа. Таким образом болезнь прогрессирует.
Влагалище
Влагалищная флора меняется с возрастом человека, регулируется вагинальным рН и уровнем гормонов. Преходящие микроорганизмы (например, кандида) часто вызывают вагинит. Лактобактерии преобладают у девочек в течение первого месяца жизни (вагинальный рН составляет приблизительно 5). Секреция гликогена, по-видимому, прекращается примерно с первого месяца до полового созревания. За это время активнее развиваются дифтероиды, эпидермальные стафилококки, стрептококки и кишечные палочки (pH около 7). В период полового созревания возобновляется секреция гликогена, понижается рН, а женщины приобретают "взрослую" флору, в которой больше лактобацилл, коринебактерий, пептострептококков, стафилококков, стрептококков и бактероидов. После менопаузы pH снова поднимается, и состав микрофлоры возвращается к тому, который есть в подростковом возрасте.
Глаза
Микрофлора организма человека почти отсутствует в области глаз, хотя есть и исключения. Лизоцим, выделяющийся со слезами, может мешать образованию некоторых бактерий. Исследования выявляют редкие стафилококки и стрептококки, а также гемофилюсы в 25% образцов.
Какова роль нормальной микрофлоры в организме человека?
Микроскопический мир напрямую влияет на состояние здоровья хозяина. Для изучения его влияния необходимы более фундаментальные исследования, чем проводятся сейчас. Но основные функции микрофлоры организма человека уже выявлены: поддержка иммунитета и помощь в жизненно необходимых процессах, например переработке пищи.
Микроорганизмы - источник витаминов и микроэлементов, более того, они нейтрализуют действие слабых патогенов и ядов. К примеру, кишечная флора принимает участие в биосинтезе витамина К и других продуктов, расщепляющих желчные кислоты и производящие аммиак. Еще одна роль нормальной микрофлоры в организме человека - управление аппетитом хозяина. Она подсказывает, в чем нуждается организм и что употребить для поддержания баланса. Бифидобактерии нуждаются в белковой пище, кишечная палочка - в овощах и фруктах. Если человек и сам не знает, чего хочет - это явный признак общей недостаточности в микрофлоре. Ей может повредить частая смена диет и образа питания, хоть она и обладает способностью перестраиваться. Окружающая среда и нормальная микрофлора организма человека тоже тесно связаны.
Распространенные патологии
Нарушение поверхности слизистой оболочки часто приводит к заражению человека и поражению нормальной микрофлоры организма человека. Кариозные, периодонтальные заболевания, абсцессы, неприятные запахи и эндокардит являются признаками инфицирования. Ухудшение состояния носителя (например, из-за сердечной недостаточности или лейкемии) может привести к тому, что нормальная флора не будет подавлять переходные патогены. Микрофлора организма человека в норме и патологии существенно различается, это решающий фактор в определении здоровья хозяина.
Бактерии могут вызывать множество различных инфекций разной степени тяжести. Например, хеликобактер пилори - потенциальный патоген желудка, так как играет роль в формировании язвы. По принципу инфицирования бактерии могут быть разделены на три основные группы:
- Первичные патогены. Они являются возбудителями расстройств, будучи изолированными от пациента (например, когда причина диарейного заболевания лежит в лабораторной изоляциии сальмонелл от фекалий).
- Оппортунистические патогены. Они наносят вред пациентам, подверженных риску из-за предрасположенности к болезням.
- Непатогенные агенты (Lactobacillus acidophilus). Однако их категория может измениться из-за высокой адаптируемости и пагубного влияния современной лучевой терапии, химиотерапии и иммунотерапии. Некоторые бактерии, которые ранее не считались патогенами, теперь вызывают заболевания. Например, Serratia marcescens - вызывающая пневмонию, инфекции мочевых путей и бактериемию у зараженных хозяев.
Человек вынужден жить в среде, наполненной разнообразными микроорганизмами. Из-за масштабов проблемы инфекционных заболеваний, стремление медиков понять естественные иммунные механизмы носителя вполне оправдано. Огромные исследовательские усилия расходуются для выявления и характеристики факторов вирулентности патогенных бактерий. Наличие антибиотиков и вакцин предоставляет врачам мощные инструменты для контроля или лечения многих инфекций. Но, к сожалению, эти препараты и вакцины еще полностью не искоренили бактериальные заболевания у людей или животных.
Человека - это нормальная микрофлора организма человека, ее функция - защита от патогенов и поддержка иммунитета хозяина. Но, она и сама нуждается в уходе. Есть несколько советов по поводу того, как обеспечить внутреннее равновесие в микрофлоре и избежать неприятностей.
Профилактика и лечение дисбактериоза
Для поддержания микрофлоры организма человека микробиология и медицина советуют придерживаться элементарных правил:
- Соблюдать гигиену.
- Вести активный образ жизни и укреплять организм.
- Делать прививки от инфекционных заболеваний и остерегаться антибиотиков. Могут возникнуть осложнения (дрожжевые инфекции, кожная сыпь и аллергические реакции)
- Правильно питаться и добавлять в рацион пробиотики.
Пробиотики - хорошие бактерии в ферментированных пищевых продуктах и добавках. Они укрепляют дружественные бактерии в кишечнике. Для относительно здоровых людей всегда полезно употреблять в первую очередь натуральную пищу, а уже потом добавки.
Пребиотики - еще одна необходимая составляющая еды. Они содержатся в цельных зернах, луке, чесноке, спарже и корнях цикория. Регулярное употребление уменьшает раздражение кишечника и успокаивает аллергические реакции.
Кроме того, диетологи советуют избегать жирных продуктов. Согласно исследованиям, проведенным на мышах, жиры могут повредить оболочку кишечника. В результате этого нежелательные химические вещества, выделяемые бактериями, попадают в кровоток и воспаляют близлежащие ткани. Более того, некоторые жиры увеличивают популяции недружественных микроорганизмов.
Еще один полезный навык - контроль личных переживаний и стресса. Стресс влияет функционирование иммунной системы - либо подавляя, либо усиливая реакции на патогены. Да и в целом психическое неблагополучие в итоге переходит в физические недомогания. Важно научиться выявлять истоки проблем прежде, чем они нанесут непоправимый вред здоровью организма.
Внутренний баланс, нормальная микрофлора организма человека и окружающей среды - лучшее, что можно обеспечить для здоровья.
Понятие микробиоценоза
Нормальная микрофлора сопутствует своему хозяину на протяжении всей его жизни. О существенном ее значении в поддержании жизнедеятельности организма свидетельствуют наблюдения за животными-гнотобионтами (лишенными собственной микрофлоры), жизнь которых существенно отличается от таковой нормальных особей, а порой просто невозможна. В этой связи учение о нормальной микрофлоре человека и ее нарушениях представляет собой весьма существенный раздел медицинской микробиологии.
В настоящее время твердо установленным является положение о том, что организм человека и населяющие его микроорганизмы - это единая экосистема.
С современных позиций, нормальную микрофлору следует рассматривать как совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенным видовым составом и занимающих тот или иной биотип в организме. В любом микробиоценозе следует различать:
- индигенную, автохтонную флору - характерные, постоянно встречающиеся виды микроорганизмов. Их количество относительно невелико, но численно они всегда представлены наиболее обильно;
- аллохтонную флору - транзиторные, добавочные и случайные. Видовой состав таких микроорганизмов разнообразен, но они немногочисленны.
Поверхности кожи и слизистых оболочек тела человека обильно заселены бактериями. При этом количество бактерий, населяющих покровные ткани (кожу, слизистые оболочки), во много раз превосходит число собственных клеток хозяина. Количественные колебания бактерий в биоценозе могут достигать для некоторых бактерий нескольких порядков и тем не менее укладываются в принятые нормативы. Сформировавшийся микробиоценоз существует как единое целое. как сообщество объединенных пищевыми цепями и связанных микроэкологией видов.
Совокупность микробных биоценозов, встречающихся в организме здоровых людей, составляет нормальную микрофлору человека.
В настоящее время нормальную микрофлору рассматривают как самостоятельный экстракорпоральный орган. Он имеет характерное анатомическое строение - биопленку, и ему присущи определенные функции.
Установлено, что нормальная микрофлора обладает достаточно высокой видовой и индивидуальной специфичностью и стабильностью.
Особенности нормальной микрофлоры
Нормальная микрофлора отдельных биотопов различна, но подчиняется ряду основных закономерностей:
- она достаточно стабильна;
- образует биопленку;
- представлена несколькими видами, среди которых выделяют доминантные виды и виды-наполнители;
- преобладающими являются анаэробные бактерии.
Нормальная микрофлора характеризуется анатомическими особенностями - каждая экологическая ниша имеет свой видовой состав.
Некоторые биотопы стабильны по своему составу, а другие (транзиторная микрофлора) постоянно меняются в зависимости от внешних факторов.
Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, образуют четкую морфологическую структуру - биопленку, толщина которой колеблется от 0,1 до 0,5 мм.
Биопленка представляет собой полисахаридный каркас, состоящий из микробных полисахаридов и муцина, который продуцирует клетки макроорганизма. В этом каркасе иммобилизованы микроколонии бактерий — представителей нормальной микрофлоры, которые могут располагаться в несколько слоев.
В состав нормальной микрофлоры входят как анаэробные, так и аэробные бактерии, соотношение которых в большинстве биоценозов составляет 10: 1-100: 1.
Заселение бактериями различных областей тела начинается в момент рождения человека и продолжается на протяжении всей его жизни.
Формирование качественного и количественного состава нормальной микрофлоры регулируется сложными антагонистическими и синергическими отношениями между отдельными ее представителями в составе биоценозов.
Состав транзиторной микрофлоры может меняться в зависимости:
- от возраста;
- условий внешней среды;
- условий труда, рациона питания;
- перенесенных заболеваний;
- травм и стрессовых ситуаций.
В составе нормальной микрофлоры различают:
- постоянную, или резидентную микрофлору, - представлена относительно стабильным составом микроорганизмов, обычно обнаруживаемых в определенных местах тела человека у людей определенного возраста;
- транзиторную, или временную микрофлору, - попадает на кожу или слизистые оболочки из окружающей среды, не вызывая заболеваний и не обитая постоянно на поверхностях тела человека. Она представлена сапрофитными условно-патогенными
‘ микроорганизмами, которые обитают на коже или слизистых оболочках в течение нескольких часов, дней или недель. Присутствие транзиторной микрофлоры определяется не только поступлением микроорганизмов из окружающей среды, но и состоянием иммунной системы организма хозяина и составом постоянной нормальной микрофлоры.
В норме многие ткани и органы здорового человека свободны от микроорганизмов, т. е. стерильны. К ним относятся:
- внутренние органы;
- головной и спинной мозг;
- альвеолы легких;
- внутреннее и среднее ухо;
- кровь, лимфа, спинномозговая жидкость;
- матка, почки, мочеточники и моча в мочевом пузыре.
Это обеспечивается наличием неспецифических клеточных и гуморальных факторов иммунитета, препятствующих проникновению микробов в эти ткани и органы.
На всех открытых поверхностях и во всех открытых полостях формируется достаточно стойкая микрофлора, специфичная для данного органа, биотопа или его участка - эпитопа. Наиболее богаты микроорганизмами:
- ротовая полость;
- толстый кишечник;
- верхние отделы дыхательной системы;
- наружные отделы мочеполовой системы;
- кожа, особенно ее волосистая часть.
На наружных покровах тела — коже и слизистых оболочках, в сообщающихся с внешней средой полостях— ротовой и носовой и в желудочно-кишечном тракте имеется обильная и постоянная микрофлора, которая приспособилась к обитанию в них в процессе длительной эволюции. Внутренние органы человека, не сообщающиеся с внешней средой, например мозг, сердце, печень, селезёнка и др., обычно свободны от микроорганизмов.
Микрофлора полости рта. Разнообразна и представлена бактериями, грибами, спирохетами, простейшими и вирусами. Значительную часть микробной флоры составляют строго анаэробные виды.
Микробная флора полости рта новорожденного представлена в основном молочнокислыми бактериями, негемолитическим стрептококком ц иепатогенным стафилококком. Ее довольно быстро сменяет микрофлора, характерная для полости рта взрослого человека.
Главными обитателями полости рта взрослого человека являются различные виды кокков: анаэробные стрептококки, тетракокки, маловирулентные пневмококки, сапрофитные нейссерии. Постоянно присутствуют мелкие грамотрицательные кокки, располагающиеся кучками,— вейлонеллы. Стафилококки встречаются у здоровых людей в 30% случаев. Грамположительные бактерии представлены молочнокислыми бациллами (лактобациллы), лептотрихиями и небольшим количеством дифтероидов; грамотрицательные — полиморфными анаэробами: бактероидами, веретенообразными палочками и гемофильными бактериями Афанасьева — Пфейффера. Анаэробные вибрионы и спириллы обнаруживаются у всех людей в небольшом количестве. Постоянными обитателя¬ми полости рта являются спирохеты: боррелии, трепонемы и лептоспиры. Почти всегда в полости рта присутствуют актиномицеты, в 40—60% случаев — дрожжеподобные грибы рода Candida. Обитателями полости рта могут быть также простейшие: мелкая десневая амеба и ротовые трихомонады.
Микроорганизмам полости рта принадлежит большая роль в возникновении различных заболеваний: кариеса зубов, гнойных воспалений тканей челюсти — абсцессов, флегмон мягких тканей, периоститов, стоматитов.
При кариесе зубов существует определенная последовательность проникновения различных видов микроорганизмов в ткани кариозного зуба. В начале кариозного поражения зуба преобладают стрептококки, преимущественно пептострептококки, энтерококки, бактероиды, лактобациллы и актиномицеты. По мере развития процесса микробная флора зуба меняется. Помимо обычной нормальной флоры, появляются гнилостные сапрофиты кишечника: протей, клостридии, бациллы. В составе микрофлоры полости рта также наблюдаются изменения: нарастает количество строгих анаэробов, энтерококков, лактобацилл. При поражении пульпы в остром периоде главная роль принадлежит стрептококкам, затем присоединяются патогенные стафилококки. В хронических случаях их полностью сменяют вейлонеллы, фузиформные бактерии, лептотрихии, актиномицеты. Гнойные воспаления тканей челюсти чаще всего вызываются патогенными стафилококками. Особенно распространен стоматит — воспаление слизистой оболочки десен. Возникновение заболевания часто зависит от различных механических, термических и химических воз-действий на слизистую оболочку рта. Инфекция в этих случаях присоединяется вторично. Специфические стоматиты могут быть вызваны коринебактериями дифтерии, микобактериями туберкулеза, возбудителям туляремии, бледной спирохетой, вирусом герпеса, кори и ящуpa. Грибковые стоматиты — кандидоз, или «молочница», вызываются дрожжеподобным грибом Candida и чаще всего являются последствиями неправильного использования антибиотиков.
Обилию и разнообразию микрофлоры полости рта способствуют постоянная оптимальная температура, влажность, реакция среды, близкая к нейтральной, и анатомические особенности: наличие межзубных промежутков, в которых задерживаются остатки пищи, служащие для микробов питательной средой.
Микрофлора желудочно-кишечного тракта. Микрофлора желудка обычно бедна из-за кислой среды желудочного сока, губительной для многих микроорганизмов. Здесь могут встречаться сардины, спороносные палочки, дрожжи. В тонком кишечнике количество микробов также невелико вследствие бактерицидных свойств его секрета. В толстом кишечнике обитает обильная микрофлора, представленная микробами кишечной группы, энтерококками и клостридиями. Здесь также обнаруживаются анаэробные неспорообразующие палочки, бактероиды, аэробные бациллы, спириллы, грибы и стафилококки, молочнокислые бактерии. Треть каловых масс, которые формируются в толстом кишечнике, составляют микробы. У новорожденного в первые часы жизни кишечный тракт не содержит микробов. Затем его заселяют микроорганизмы, поступающие с молоком матери. У здорового ребенка обнаруживаются преимущественно молочнокислые бактерии, которые после прекращения грудного вскармливания замещаются кишечной палочкой и энтерококками.
Микрофлора дыхательных путей. К постоянной микрофлоре носа относят стрептококков, диплококков, стафилококков, пневмококков и дифтероидов. В бронхи проникают лишь некоторые микробы, вдыхаемые с воздухом. Основная масса их задерживается в полости носа или выводится движениями ресничек мерцательного эпителия, выстилающего бронхи и носоглотку.
Микрофлора влагалища. До периода полового созревания у девочек преобладает кокковая флора, которая затем замещается молочнокислыми бактериями: палочками Додерлайна (влагалищная палочка). Обычно в результате жизнедеятельности этих бактерий содержимое влагалища имеет кислую реакцию среды, что препятствует развитию других микроорганизмов. Поэтому следует очень осторожно использовать антибиотики, сульфаниламидные препараты и антисептики, которые губительно действуют на молочнокислые бактерии.
Различают четыре степени чистоты влагалищного секрета:
I степень — обнаруживаются только палочки Додерлайна и небольшое количество клеток плоского эпителия;
II степень — помимо палочек Додерлайна и плоского эпителия, встречается небольшое количество кокков и других микробов;
III степень — значительное преобладание кокков, много лейкоцитов и мало палочек Додерлайна;
IV степень — палочка Додерлайна отсутствует, много кокков, разных палочек, лейкоцитов.
Установлена связь между степенью чистоты влагалищного секрета и различными заболеваниями половых путей у женщин.
Микрофлора слизистых оболочек глаз. Очень скудна и представлена в основном белым стафилококком и палочкой ксерозы, напоминающей по морфологии дифтерийную палочку. Скудность микрофлоры слизистых оболочек обусловлена бактерицидным действием лизодима, который в значительном количестве содержится в слезах. В связи с этим заболевание глаз, вызванные бактериями, встречаются сравнительно редко.
Микрофлора кожи. У человека она достаточно постоянна. На поверхности кожи чаще всего обнаруживаются непатогенные стафилококки и стрептококки, дифтероиды, различные спорообразующие и неспорообразующие палочки, дрожжеподобные грибы. В глубоких слоях кожи находятся в основном непатогенные стафилококки. Патогенные микробы, попадающие на кожу, вскоре погибают вследствие антагонистического действия на них нормальной микрофлоры кожи и губительного влияния выделений разных желез. Состав микрофлоры кожи человека зависит от гигиенического ухода за ней. При загрязнении кожи и микротравмах могут возникать различные гнойничковые заболевания, вызываемые патогенными стафилококками и стрептококками.
Значение нормальной микрофлоры для организма человека чрезвычайно велико. В процессе эволюции микробы-сапрофиты приспособились к определенным симбиотическим взаимоотношениям с организмом человека, часто без ущерба сожительствуя с ним или даже принося пользу (комменсалы). Например, кишечная палочка, находясь в антагонистических, взаимоотношениях с гнилостными микробами, препятствует их размножению. Она также участвует в синтезе витаминов группы В. Подавление нормальной микрофлоры кишечника антибиотиками приводит к заболеванию кандидамикозом, при котором вследствие гибели микробов-антагонистов нарушается нормальное соотношение отдельных групп микроорганизмов и наступает дисбактериоз. Дрожжеподобные грибы рода Candida, которых обычно в кишечнике содержится небольшое количество, начинают усиленно размножаться и вызывают заболевание.
Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.
В организме человека в соответствии с условиями обитания формируются биотопы с определенными микробиоценозами. Любой микробиоценоз – это сообщество микроорганизмов, существующее как единое целое, связанное цепями питания и микроэкологией.
Виды нормальной микрофлоры:
1) резидентная – постоянная, характерная для данного вида;
2) транзиторная – временно попавшая, нехарактерная для данного биотопа; она активно не размножается.
Нормальная микрофлора формируется с рождения. На ее формирование оказывают влияние микрофлора матери и внутрибольничной среды, характер вскармливания.
Факторы, влияющие на состояние нормальной микрофлоры.
1. Эндогенные:
1) секреторная функция организма;
2) гормональный фон;
3) кислотно-основное состояние.
2. Экзогенные условия жизни (климатические, бытовые, экологические).
Микробное обсеменение характерно для всех систем, имеющих контакты с окружающей средой. В организме человека стерильными являются кровь, ликвор, суставная жидкость, плевральная жидкость, лимфа грудного протока, внутренние органы: сердце, мозг, паренхима печени, почек, селезенки, матка, мочевой пузырь, альвеолы легких.
Нормальная микрофлора выстилает слизистые оболочки в виде биопленки. Этот полисахаридный каркас состоит из полисахаридов микробных клеток и муцина. В нем находятся микроколонии клеток нормальной микрофлоры. Толщина биопленки – 0,1–0,5 мм. В ней содержится от нескольких сотен до нескольких тысяч микроколоний.
Формирование биопленки для бактерий создает дополнительную защиту. Внутри биопленки бактерии более устойчивы к действию химических и физических факторов.
Этапы формирования нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ):
1) случайное обсеменение слизистой. В ЖКТ попадают лактобациллы, клостридии, бифидобактерии, микрококки, стафилококки, энтерококки, кишечная палочка и др.;
2) формирование сети из ленточных бактерий на поверхности ворсинок. На ней фиксируются в основном палочковидные бактерии, постоянно идет процесс формирования биопленки.
Нормальная микрофлора рассматривается как самостоятельный экстракорпоральный орган с определенной анатомической структурой и функциями.
Функции нормальной микрофлоры:
1) участвие во всех видах обмена;
2) детоксикация в отношении экзо– и эндопродуктов, трансформация и выделение лекарственных веществ;
3) участие в синтезе витаминов (группы В, Е, Н, К);
4) защита:
а) антагонистическая (связана с продукцией бактериоцинов);
б) колонизационная резистентность слизистых оболочек;
5) иммуногенная функция.
Наибольшей обсемененностью характеризуются:
1) толстый кишечник;
2) ротовая полость;
3) мочевыделительная система;
4) верхние дыхательные пути;
2. Дисбактериоз
Дисбактериоз (дисбиоз) – это любые количественные или качественные изменения типичной для данного биотопа нормальной микрофлоры человека, возникающие в результате воздействия на макро– или микроорганизм различных неблагоприятных факторов.
Микробиологическими показателями дисбиоза служат:
1) снижение численности одного или нескольких постоянных видов;
2) потеря бактериями тех или иных признаков или приобретение новых;
3) повышение численности транзиторных видов;
4) появление новых, несвойственных данному биотопу видов;
5) ослабление антагонистической активности нормальной микрофлоры.
Причинами развития дисбактериоза могут быть:
1) антибиотико– и химиотерапия;
2) тяжелые инфекции;
3) тяжелые соматические заболевания;
4) гормонотерапия;
5) лучевые воздействия;
6) токсические факторы;
7) дефицит витаминов.
Дисбактериоз различных биотопов имеет различные клинические проявления. Дисбактериоз кишечника может проявляться в виде диареи, неспецифического колита, дуоденита, гастроэнтерита, хронических запоров. Дисбактериоз органов дыхания протекает в форме бронхитов, бронхиолитов, хронических заболеваний легких. Основными проявлениями дисбиоза ротовой полости являются гингивиты, стоматит, кариес. Дисбактериоз половой системы у женщин протекает как вагиноз.
В зависимости от выраженности этих проявлений различают несколько фаз дисбактериоза:
1) компенсированную, когда дисбактериоз не сопровождается какими-либо клиническими проявлениями;
2) субкомпенсированную, когда в результате дисбаланса нормальной микрофлоры возникают локальные воспалительные изменения;
3) декомпенсированную, при которой происходит генерализация процесса с возникновением метастатических воспалительных очагов.
Лабораторная диагностика дисбактериоза
Основной метод – бактериологическое исследование. При этом в оценке его результатов превалируют количественные показатели. Проводится не видовая идентификация, а только до рода.
Дополнительный метод – хроматография спектра жирных кислот в исследуемом материале. Каждому роду соответствует свой спектр жирных кислот.
Коррекция дисбактериоза:
1) устранение причины, вызвавшей дисбаланс нормальной микрофлоры;
2) использование эубиотиков и пробиотиков.
Эубиотики – это препараты, содержащие живые бактерициногенные штаммы нормальной микрофлоры (колибактерин, бифидумбактерин, бификол и др.).
Пробиотики – это вещества немикробного происхождения и продукты питания, содержащие добавки, стимулирующие собственную нормальную микрофлору. Стимулирующие вещества – олигосахариды, гидролизат казеина, муцин, молочная сыворотка, лактоферин, пищевые волокна.
Микрофлора организма человека(Аутомикрофлора)
Это эволюционно сложившаяся качественно и количественно относительно постоянная совокупность микроорганизмов, всех биоценозов, отдельных биотопов организма.
Ребенок рождается стерильным, но еще проходя через родовые пути, захватывает сопутствующую микрофлору. Формирование микрофлоры осуществляется в результате контакта новорожденного, с микроорганизмами окружающей среды и микрофлорой организма матери. К возрасту 1-3 месяцев микрофлора ребенка становится сходной с микрофлорой взрослого.
Количество микроорганизмов взрослого человека составляет 10 в 14й особей.
1. На 1 см2 кожи может присутствовать несколько сотен тысяч бактерий
2. С каждым вдохом поглощается 1500-14000 и более микробных клеток
3. В 1 мл слюны - до 100 млн. бактерий
4. Общая биомасса микроорганизмов в толстом кишечнике около 1,5 кг.
Виды микрофлоры организма
- Резидентная микрофлора - постоянная, индигенная, аутохтонная
- Транзиторная - непостоянная, аллохтонная
Функция микрофлоры
- Колонизационная резистентность - нормальная микрофлора, предотвращает колонизацию биотопов организма посторонними в т.ч. патогенными микроорганизмами.
- Переваривание и детоксикация экзогенных субстратов и метаболитов
- Иммунизация организма
- Синтез витаминов, аминокислот, белков
- Участие в обмене желчных кислот, мочевой кислоты, липидов, углеводов, стероидов
- Антиканцерогенное действие
Отрицательная роль микрофлоры
- Условно-патогенные представители нормальной микрофлоры могут стать источником эндогенной инфекции. В норме эти микроорганизмы неприятностей не вызывают, а при ослабление иммунной системы, например стафилакок - может вызвать гнойную инфекцию. Кишечная палочка - в кишечнике, а если окажется в мочевом пузыре - цистит, а если попадет в рану - гнойная инфекция.
- Под влиянием микрофлоры может увеличиваться выделение гистамина - аллергические состояния
- Нормофлора - хранилище и источник плазмид антибиотикорезистентности.
Основные биотопы организма -
- Заселяемые биотопы - в этих биотопах бактерии живут, размножаются и выполняют определенные функции.
- Стерильные биотопы - в этих биотопах в норме бактерии отсутствуют, выделение бактерий из них имеет диагностическое значение.
Заселяемые биотопы -
- Воздухоносные пути
- Наружные половые органы, уретра
- Наружный слуховой проход
- Конъюктива
Стерильные биотопы - кровь, ликвор, лимфа, перитонеальная жидкость, плевральная жидкость, моча в почках, мочеточниках и мочевом пузыре, синовиальная жидкость.
Микрофлора кожи - эпидермальный и сапрофитический стафилакокки., дрожже подобные грибы, дифтероиды, микрококки.
Микрофлора верхних дыхательных путей - стрептококки, дифтероиды, нейссерии, стафилакокки.
Полость рта - стафилакокки, стрептококки, дрожже подобные грибы, лакто бактерии, бактероиды, нейссерии, спирохеты и др.
Пищевод - в норме не содержит микроорганизмов.
В желудке - среда обитаняи - крайне неприятная - лактобактерии, дрожжи, единично стафилакокки и стрептококки
Кишечника - концентрация микроорганизмов, их видовой состав и соотношение меняется в зависимости от отдела кишечника.
У здоровых людей в 12перстной кишке количество бактерий не более 10 в 4 - 10 в 5й колониобразующих единиц(ко.е) на мл.
Видовой состав - лактобактерии, бифидобактерии, бактероиды, энетрококки, дрожжеподобные грибы и др. С приемом пищи количество бактерий может значительно увеличиваться, но в короткий срок, возвращается к исходному уровню.
В верхних отделах тонкой кишки - количество микроорганизмов - 10 в 4 -10 в 5 колониообразующих единиц на мл, в подвздошной кишке до 10 в 8й степени.
Механизмы, препятствующие микробному росту в тонкой кишке.
- Антибактериальное действие желчи
- Кишечная перельстальтика
- Выделение иммуноглобулинов
- Ферментативная активность
- Слизь, содержащая ингибиторы роста микроорганизмов
При нарушении указанных механизмов нарастает микробное обсеменение тонкой кишки, т.е. избыточный рост бактерий в тонкой кишке.
В толстой кишке у здорового человека количество микроорганизмов - 10 в 11 - 10 в 12й ко.е на г. Преобладают анаэробные виды бактерий - 90-95% всего состава. Это бифидобактерии, бактероиды, лакто бактерии, вейлонеллы, пептострептококки, клостридии.
Около 5-10% - факультативные анаэробы - и аэробы - кишечная палочка, лактоза негативная энтеробактерия, энтерококки, стафилакокки, дрожже подобные грибы.
Виды кишечной микрофлоры
- Пристеночная - постоянная по составу, выполняет функцию колонизационной резистентности
- Просветная - менее постоянная по составу, выполняет ферментативные и иммунизирующие функции.
Бифидобактреии - наиболее значимые представители облигатных(обязательных) бактерий в кишечнике. Это анаэробы, не образуют спор, представляют собой грамм положительные палочки, концы раздвоены, могут иметь шаровидные вздутия. Большая часть бифидобактерий располагается в толстой кишке, являясь ее основной пристеночной и просветной микрофлорой. Содержание бифидобактерий у взрослых - 10 в 9й - 10 в 10й ко.е. на г.
Лактобактерии - другим представителем облигатной микрофлоры ЖКТ и является лактобактерия. Это грамм положительные палочки, с выраженным полиморфизмом, располагающимися цепочками или по одиночке, не образуют спор. Лактофлору удается обнаружить в молоке человека и животных. Лактобактерии(лактобациллы). Содержание в толстой кишке - 10 в 6й - 10 в 8й ко.е. на г.
Представителем облигатной микрофлоры кишечника является эшерихии(эшерихия колли).- кишечная палочка. Содержание кишечных палочек - 10 в 7й - 10 в 8й степени ко.е. на г.
Эобиоз - микрофлора - нормофлора. Биологическое равновесие нормофлоры легко нарушается факторами экзогенной и эндогеннйо природы.
Дисбактериоз - изменение качественного и количественного состава микрофлоры а также мест ее нормального обитания.
Дисбактериоз кишечника - клинико - лабораторный синдром, связанный с изменением качественного и/или количественного состава микрофлоры кишечника, с последующим формированием метаболических и иммунологических нарушений, с возможным развитием желудочно-кишечных расстройств.
Факторы, способствующие развитию дисбактериозу кишечника
- Заболевание ЖКТ
- Голодание
- Антимикробная химиотерапия
- Стресс
- Аллергические и аутоиммунные заболевания
- Лучевая терапия
- Воздействие ионизирующей радиации
Наиболее типичные клинические проявления
- Нарушение стула - диарея, запор
- Боли в животе, метиоризм, вздутие живота
- Тошнота и рвота
- Общие симптомы - утомляемость, слабость, головные боли, нарушение сна, возможно проявление гиповитаминоза.
По степени компенсации выделяют -
- Компенсированный дисбактериоз - клинические проявления отсутствуют, но при бактериологическом исследовании находятся нарушения.
- Субкомпенсированный дисбактериоз - незначительные, умеренные графические применнеия.
- Декомпенсированный - когда клинические проявления наиболее выражены.
Классификация по виду или группе организмов
- Избыток стафилакоков - стаффилакоковый дисбактериоз
- Дисбактериоз, обустолвенный условно патогенными энтеробактериями, дрожжеподобными грибми, ассоциацией условно патогенных микроорганизмов и тд.
Дисбактериоз - понятие бактериологическое, клинико - лабораторный синдром, это не заболевание. У Дисбактериоза имеется первичная причина.
Диагностика нарушений состава микрофлоры
- Клинико-лабораторная диагностика и выявление причин нарушения
- Микробиологический диагноз с определением типа и степени качественных и количественных нарушений состава микрофлоры.
- Исследование иммунного статуса.
Микробиологическая диагностика. Нарушение состава микрофлоры организма.
Предварительный этап - микроскопическое исследование кала - мазок и окрашен по грамму
Бактериологическое или культуральное исследование. Этот метод применяется на протяжении многих лет. Навеску кала суспендируют в буферном растворе. Готовят разведение от 10 в -1 до 10 в -10 степени. Осуществляют посев на питательную среду. Выполняют идентификацию выросших микроорганизмов по культуральным, морфологическим, тинкториальным, биохимическим и др. свойствам, вычисляют показатели микрофлоры - КОЕ/г фекалий.
Питательные среды -
Среда Блаурокка - для выделения бифидобактерий
МРС агар для выделения лакто бактерий
Среда Эндо, Плоскирева, Левина - для выделения кишечных палочек и условно-патогенных энтеробактерий.
ЖСА - стафилакокки
Среда Вильсон - Блера - спорообразующие анаэробы - клостридии
Среда Сабуро - дрожжеподобные грибы - рода Candida
Кровяной МПА - гемолитические микроорганизмы
Принципы коррекции нарушения состава микрофлоры - неспецифические - режим, диета, деконтаминация биотопов организма, от патогенных и условно патогенных микроорганизмов.
Пробиотики и пребиотики
Коррекция нарушений системы иммунитета.
Пробиотики, эубиотики - это препараты, в состав которых входят живые микроорганизмы, оказывающие нормализующее воздействие на состав и биологическую активность микрофлоры пищеварительного тракта.
Требования к пробиотикам.
- Соответствие нормальной микрофлоре человека
- Высокая жизнеспособность и биологическая активность
- Антогонизм по отношению к патогенной и условно патогенной микрофлоре
- Устойчивость к физико-химическим факторам
- Антибиотико устойчивость
- Наличие в перпарате симбиотичных штаммов
Классификация пробиотиков
- Классические монокомпонентные - бифидумбактерин, колибактерин, лактобактерин
- Поликомпонентные - бификол, ацилакт, линекс
- Самоэлиминирующиеся антагонисты- бактисубтил, споробактерин, эубикор, энтерол
- Комбинированные - бифиформ
- Пробиотики, содержащие рекомбинантные штаммы
- Пребиотики - хилак форте, лактулоза, галакто и фруктоолигосахариды
- Синбиотики - аципол, нормофлорин
Пребиотики - препараты, создающие благоприятные условия, для существования нормальной микрофлоры.
Синбиотики - препараты, содержащие рациональную комбинацию пробиотиков и пребиотиков.
Препараты бактериофаги - специфичность действия на тех или иных микроорганизмов.