Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы

Жизнь МКО взаимосвязана с внешней средой
Факторы, влияющие на развитие МКО:
Физические
Химические
Биологические

1.1. Температура
Жизнедеятельность каждого МКО ограничена определёнными температурными границами:
Минимальная температура (min)- ниже которой размножение прекращается
Оптимальная (opt)- наилучшая для роста и развития
Максимальная (max)- рост клеток замедляется или прекращается
1. Физические факторы

По отношению к температуре:
Психрофильные виды (холодолюбивые)- растут при низких температурах (min t 0°С, opt t- от 10- 20°С, max t- до 40°С)- сапрофиты, иерсинии и др.
Мезофильные виды- (min t 10°С, opt t- 37°С, max t 45°С)- большинство патогенных и условно-патогенных МКО.
Термофильные виды (теплолюбивые)- (min t 30°С, opt t- выше 55°С, max t 70-76°С)- споровые формы (например, бациллы сиб. язва), МКО в горячих источников, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена.

Высокая температура вызывает коагуляцию структурных белков и ферментов (гибель МКО).
Все МКО(включая споровые) гибнут при температуре 165- 170 °С в течение 1 часа.
Действие высоких температур на микроорганизмы положено в основу стерилизации

1.2. Высушивание
Для жизнедеятельности МКО нужна вода.
Высушивание (относительная влажность окружающей среды ниже 30%) приводит к обезвоживанию цитоплазмы, нарушению целостности ЦМП и гибели клетки.
Время их отмирания различно (напр., холерный вибрион–2 сут., а микобактерии– 90 сут. и т.д).
Фактор используют при изготовлении лекарственных препаратов из бактерий (лиофильная сушка- предварит. заморозка до - 273°С, затем высушивание в вакууме).
При этом клетки переходят в состояние анабиоза и сохраняют свои биологические свойства.

1.3. Лучистая энергия
Солнечный свет губителен для МКО (искл. фототрофы).
Наибольший микробицидный эффект оказывает коротковолновые УФ-лучи (инактивируют ферменты клетки и разрушают ДНК).
Энергию излучения используют для дезинфекции, а также для стерилизации.
Рентгеновское излучение в больших дозах также вызывает гибель МКО (разрушают ядерный аппарат). Малые дозы наоборот стимулируют рост.
Применяют для стерилизации одноразовых изделий из пластмасс и т.д.

1.4. Ультразвук
Определенные частоты ультразвука вызывают поражение клетки.
Причина- разрыв клеточной стенки, так как газы, цитоплазмы, активируются и внутри клетки возникает высокое давление.
Ультразвук используют для стерилизации пищевых продуктов (молока, фруктовых соков), питьевой воды.

1.5. Давление
Бактерии устойчивы к изменению гидростатичес-кого давления.
Некоторые виды выдерживают давление до 5 000 атм, а бактериальные споры - до 20 000 атм.
Сочетанное действие повышенных температур и давления используют в паровых стерилизаторах (автоклавах)

1.6. Фильтрование
Для эффективного удаления МКО из жидкостей и газов, в качестве фильтров, используют различные материалы (мелкопористое стекло, целлюлоза, коалин)
Фильтрацию применяют для:
стерилизации жидкостей, чувствительных к температурным воздействиям,
разделения микробов и их метаболитов (экзотоксинов, ферментов),
выделения вирусов.

2. Химические факторы
Влияние химических веществ на МКО различно.
Зависит от химического соединения, времени контакта с микробом и его концентрации (в малых концентрациях- может стать питанием для клетки; в больших- вызывать её гибель)

Бактерицидным действием обладают химические вещества различных групп:
кислоты и щелочи,
спирты,
поверхностно- активные вещества (ПАВы),
фенолы и их производные,
соли тяжелых металлов,
окислители,
группа формальдегида,
газообразные вещества и др.

Бактерицидное действие кислот зависит от их электролитической диссоциации, то есть концентрации Н-ионов в растворах и их окисляющего действия.
Например, если оптимальная рН для CI. botulinum - 7,6, то при доведении рН до 4,6 наступает гибель этих бактерий.

Бактерицидная активность едких щелочей зависит от степени диссоциации и концентрации ОН- ионов.
Наибольшей бактерицидной силой обладает КОН, затем следуют NaOH и др.

Спирт приобретает бактерицидные свойства при разведении (оптим. 70 %-ный спирт).
Более высокие концентрации свертывают белок, который выпадает на поверхности бактерий и уменьшает проникновение спирта в глубь.
Бактерицидность спиртов увеличивается с возрастанием молекулярной массы в ряду: метиловый- этиловый- пропиловый и т.д.

ПАВы- это жирные кислоты, мыла, детергенты.
Изменяют энергетические соотношения на поверхности и повреждают клеточную оболочку, не затрагивая внутренних структур клетки.

Фенолы и их производные первоначально повреждают клеточную стенку, а затем и белки бактериальной клетки.
Соли тяжелых металлов (свинец, медь, цинк, серебро, ртуть) оказывают коагулирующее влияние на цитоплазму или на ферментные системы, связывая их сульфгидрильные группы.

Окислители- хлор, йод, марганцовокислый калий, перекись водорода и др.- окисляют компоненты цитоплазмы (сульфгидрильные группы активных белков, фенольные, индольные, аминные и др.).
Формальдегид также денатурирует белки, он убивает как вегетативные формы, так и споры.
Применяют для обезвреживания дифтерийного и столбнячного токсинов (превращаются в анатоксины).

Применение химических веществ:
В качестве дезинфицирующих веществ- уничтожают всех патогенных МКО (применяют для обеззараживания помещений, скотных дворов, территории)
.
В качестве химиотерапевтических средств- проявляют избирательное противомикробное действие)

В естественных условиях МКО находятся в сложных взаимодействиях:
Симбиоз- взаимовыгодное сожительство разных видов (вместе лучше, чем в отдельности)
Метабиоз- один вид создаёт благоприятные условия для другого
Антагонизм- один вид МКО угнетает другой.
В основе антагонизма- способность МКО выделять специфические вещества- антибиотики.
В медицине антибиотики используют для лечения инфекционных заболеваний
3. Биологические факторы

3.1. Бактериофаги
К биологическим средствам могут быть отнесены препараты, содержащие живых особей- бактерий и бактериофагов.
Обладают выраженной конкурентной активностью по отношению к патогенным для человека видам микробов.
Вводятся в организм в жизнеспособном состоянии.

3.2. Стерилизация
Стерилизация (от лат. sterilis - бесплодный)- уничтожение всех МКО, их различных форм, включая споровые, с помощью физических и химических способов.

Имеет большое значение для медицины- используют в ЛПУ для обеспложивания хирургических инструментов и др. предметов, в микробиологической практике для обеспложивания питательных сред, лабораторной посуды и инструментов и т.д.
Проводят паровым, воздушным, химическим (растворами препаратов и газами) методами, а также ионизирующим излучением и др. средствами.

Этапы обработки:
Медицинские изделия, прикасающиеся к раневой поверхности, контактирующие с кровью или инъекционными препаратами, слизистой оболочкой, сначала подвергают предстерилизационной обработке, а затем стерилизации.
Изделия, не имеющие контакта с раневой поверхностью, кровью или инъекционными препаратами, только дезинфекцируют, затем двукратно ополаскивают.