Микрофлора воздуха и её значение

Прокариоты обладают практически безграничными способностями к расселению по нашей планете. Микроорганизмы обычно населяют почву, воду, воздух, а также организмы растений, животных и человека. Нередко они встречаются в самых неподходящих экологических нишах. Так, некоторые виды бактерий (например, Bacillus submarinus) способны жить в океанах на глубине более 5000 метров; экстремально термофильные бактерии (Thermus aquaticus) выделяются из воды горячих источников, галофильные бактерии обнаружены в воде Мёртвого моря.

В каждой микрозоне прокариоты формируют сложнейшие микробиоценозы. Структура и функции микробиоценозов во многом зависит от совокупности действующих факторов среды. Определённые факторы среды могут стимулировать развитие микроорганизмов, либо действовать на них угнетающе.

Влажность. Развитие микроорганизмов, как и любых других организмов в первую очередь определяется условиями влажности. Именно наличие влаги обуславливает уровень процесса метаболизма в клетке, энергию роста и размножение бактерии. Различные группы прокариот характеризуются весьма разной потребностью к условиям влажности и по- разному реагируют и высушивание. Большинство бактерий при влажности среды свыше 20% развиваются нормально. Высушивание бактерий приводит к обезвоживанию цитоплазмы клетки, почти полному прекращению процессов метаболизма и в конечном итоге к переходу микробной клетки в состояние анабиоза

Температура. Прокариоты не имеют физиологического механизма, регулирующего температуру клетки, и, следовательно, их жизнедеятельность непосредственно зависит от температуры окружающей среды. Для бактерий, как и для любых других организмов, существует свой температурный диапазон. Он характеризуется тремя кардинальными точками: минимальная температура, ниже которой прекращается рост и развитие бактерий; оптимальная температура, соответствующая наивысшей скорости микроба; максимальная температура, выше которой скорость роста бактерий практически снижается до нуля.

На основании температурного диапазона, все прокариоты подразделяются на три группы психрофилы, мезофиллы, термофилы,. Психрофилы (от греческого psychros - холод, phyleo- люблю) представлены бактериями, развивающимися при низких температурах от -5°С до +35°С среди них выделяют подгруппу облигатных психрофилов, не способных расти при температуре выше +20 С. Вторую, весьма обширную подгруппу составляют факультативные психрофилы - бактерии, приспособившиеся к действию переменных температур от -5°С до +35°С.

Механизм действия низкой температуры на микробную клетку заключается в замораживании в ней процессов метаболизма, прекращении роста и размножения и переходе микроба в состояние анабиоза. К мезофилам (от греческого mejoj-средний) относится подавляющая масса прокариот, для которых температурный диапазон лежит в переделах от +1 °С до +47°С. В эту группу входят многие патогенные бактерии, вызывающие заболевание теплокровных животных и человека. Термофилы (от греческого thermos-тепло, жар) составляют достаточно обширную и разнообразную группу бактерий, растущих в температурном пределе от +10°С до +90°С. В отличии от низких температур, высокие температуры оказывают более губительное действие на микробную клетку. При повышении температуры выше максимального предела наблюдается выделение РНК из клетки,нарушается активность ферментативных систем, происходит денатурация белков, в конечном счёте вызывает необратимую деградацию клеточных структур. Особую стойкость к высоким температурам проявляют споры бактерий, выдерживающие температуру кипения в течение 2-3 часов.

Свет. Свет действует дезинфицирующим образом на бактерии. Прямые солнечные лучи убивают большинство микробов в течение нескольких часов. Патогенные бактерии более чувствительны к действию света, чем сапрофиты. Гигиеническое действие света, как естественного обеззараживающего средства, очень велико, оно освобождает от болезнетворных бактерий внешнюю среду. Наиболее сильное бактерицидное действие оказывают лучи с короткой длинной волны - ультрафиолетовые. Источником этих лучей являются ртутно- кварцевые лампы и бактерицидно - увиолевые лампы. Другие виды лучистой энергии - рентгеновские и гамма лучи, вызывают гибель микробов лишь при действии в больших дозах. От действия солнечного света бактерии защищают пигменты - каратиноиды, которые содержатся во многих бактериальных клетках.

Давление. Микроорганизмы мало чувствительны к атмосферному давлению, что, по видимому, связано с малой чувствительностью белков к его денатурирующему влиянию. Только давление 10.000 атмосфер влияет резко отрицательно?

Химические вещества. Химические ядовитые вещества, попадая в бактериальную клетку, взаимодействуют с теми или другими важными её составными компонентами и нарушают функции бактерии. Это приводит к остановке роста организма (бактериостатический эффект) или его гибели (бактерицидный эффект)

Качественный состав микрофлоры воздуха

Воздух является средой, содержащей значительное количество микроорганизмов. С воздухом они переносят на значительные расстояния. В одном кубическом метре воздуха и числом санитарно-показательных бактерий. Для определения санитарно-показательных микроорганизмов используются седиментационный и аспирационный метод, но посевы производят на элективные питательные среды.

Сообщающиеся с внешним миром полости тела людей и животных заселены обильной нормальной микрофлорой довольно постоянной по качественному составу и сравнительно мало изменяющейся при инфекционных заболеваниях. Для многих видов микробов (обитателей тела здорового человека) полость рта или кишечник являются единственной природной средой обитания. Поэтому обнаружение таких микробов вне организма свидетельствует о загрязнении объекта соответствующими выделениями. Находя в исследуемом материале представителей микрофлоры полости рта, мы вправе думать о попадании слизи из дыхательных путей, в которой могут содержаться и возбудители дифтерии, скарлатины, туберкулёза и другого. Обнаруживая нормальных обитателей кишечника, мы делаем заключение о наличии фекального загрязнения и о возможности присутствия брюшнотифозных или дизентерийных палочек. Выделяемые в этих случаях микробы служат показателями санитарного неблагополучия, потенциальной опасности исследуемых объектов, а потому названы санитарно-показательными.

Качественный состав микрофлоры воздуха не стабилен и в значительной мере зависит от местных источников загрязнения. Обычно при анализах микрофлоры воздуха в большом количестве выделяются пигментные сапрофитные бактерии рода Micrococcus, споровые формы рода Bacillus, а так же актиномицеты, плесневые и дрожжевые грибы.

Споровые бактерии. Это граммположительные палочковидные бактерии с перитрихально расположенными жгутиками. Их делят на два больших рода: аэробные, которые относятся к роду Bacillus и анаэробные, относящиеся роду Clostridium. Споры бацилл могут располагаться в различных частях материнской клетки. При этом её форма либо приобретает вид булавы, веретена или барабанной палочки. У анаэробных бактерий широко распространены в почвах, водоёмах и других субстратах. Принимают участие в разложении различных органических веществ, являются возбудителями болезни человека, животных и растений.

Пигментообразующие кокковидные микроорганизмы. Эта группа представляет бактерии семейств Mikrococcus, Streptococcus. В этой обширной группе микроорганизмов встречаются как сапрофиты, обитающие во внешней среде и в организме человека и животных, так и патогенные виды, вызывающие различные гнойные заболевания. К семейству Micrococcus относятся кокки размером 0,5 - 3,5 мкм, делящиеся более чем в одной плоскости и образующие неправильные скопления. Стафилококки являются представителями нормальной микрофлоры. Основным местом локализации их служат слизистые оболочки верхних дыхательных путей человека и некоторых теплокровных животных, а так же кожные покровы. Присутствуют стафилококки и в кишечнике здоровых людей. В окружающую среду, в воздух, на предметы обихода - стафилококки попадают со слюной и мокротой при разговоре, кашле, а так же с кожи, из мест воспалений и раневых поверхностей. Стафилококки относятся к семейству Micrococcus, наиболее изученными являются три вида: St. Aureus St. epidermidis, St. saprofiticcus. Стафилококки имеют сферическую форму, располагаются в виде гроздей винограда, грамположительны, спор и капсул не образуют, неподвижны. Они неприхотливы к питательным средам, являются факультативными анаэробами, на мясопептонном агаре образуют круглые непрозрачные колонии диаметром 1 - 2 миллиметра, гладкие, блестящие, с различным пигментом. Стафилококки рекомендуются в качестве санитарно-показательных микроорганизмов для воздуха закрытых помещений. Так как стафилококки объединяют не только сапрофитные группы микробов, но и болезнетворные с размыто выраженной степенью их патогенности и вирулентности. Стафилококки являются возбудителями гнойничковых, заболеваний кожи, фурункулов, абсцессов, флегмон. В ослабленном организме проникновение стафилококков в кровь сопровождается образованием сепсиса с образованием вторичных абсцессов во внутренних органах: печени, лёгких, почках. Наиболее часто встречается у рожениц. Некоторые стафилококки, попадая в пищевые продукты и размножаясь в них, становятся причиной отравлений.

Стрептококки, так же как и стафилококки, являются обитателями верхних дыхательных путей человека и многих животных. Они постоянно и в большом количестве присутствуют в полости рта, носа и носоглотки больных с хроническими стрептококковыми инфекциями верхних дыхательных путей, а так же здоровых людей и поэтому могут попадать в воздух помещений со слюной и мокротой при разговоре и кашле. Основная трудность использования стрептококков в качестве санитарно показательных микроорганизмов заключается в том, что стрептококки представляют обширную группу, объединяющие большое количество видов: от сапрофитов до патогенных стрептококков, вызывающих такие заболевания, как скарлатина, сепсис и многие гнойно-воспалительные процессы. Стрептококки относятся к семейству Streptococcus. Вид St. pyogenes имеет наибольшее значение в патологии человека. Морфологически они представляют собой цепочки круглых или слегка овальных кокков диаметром 0,6 -1мкм грамм - положительные. Спор не образуют, неподвижны, некоторые патогенные штаммы образуют капсулу. На плотных питательных средах колонии стрептококков серые, непрозрачные, мелкие, диаметром 1мм. Стрептококки не очень устойчивы в окружающей среде, они могут сохраняться только в течении нескольких дней в пыли помещений: на белье, предметах обихода больного. В воздухе необитаемых человеком помещений стрептококки не обнаруживаются.

Актиномицеты. Это группа грамположительных организмов, способных к мицелиальному росту и образованию гиф. Мицелий у актиномицетов одноклеточный, диаметром около 1,5 мкм, различают субстратный и воздушный мицелий. На последнем образуются спороносцы, от которых отшнуриваются конидии, служащие для размножения. Все актиномицеты имеют типичную для прокариот структуру клетки. Это преимущественно аэробные организмы. Многие актиномицеты выделяют антибиотические вещества, которые используются для борьбы с инфекционными заболеваниями. Среди заболеваний человека и животных.

Плесневые грибы. Плесневые грибы принадлежат к совершенным грибам, для которых характерно наличие полового способа размножения. Наиболее часто встречающимися являются представители родов Мисоr, Penicillum, Aspergillus. Плодовое тело этих грибов чаще имеет форму головки, внутри которой заключено множество эндоспор. В настоящее время плесневые грибы привлекли внимание в связи с тем, что некоторые из них выделяют активные противомикробные вещества - антибиотики. Диаметр их гиф колеблется от 5 до 50 мкм. Клеточная стенка большинства плесневых грибов содержит хитин или близкие к нему соединения. Как возбудители заболеваний человека плесневые грибы имеют небольшое значение. Дрожжевые грибы. Клетки дрожжей округлой, овальной или палочковидной формы, диаметром 4-12 мкм. На плотных питательных средах дрожжи растут в виде выпуклых, округлых, лопастных, гладких и складчатых колоний пастообразной консистенции. Колонии дрожжей обычно либо бесцветны, либо окрашены в желтовато-оранжевый или розовый цвет. Таким образом, среди населяющих воздух микробов имеются сапрофиты, но встречаются патогенные микроорганизмы, вызывающие различные заболевания человека. Поэтому изучение микрофлоры воздуха и оценка бактериологической опасности воздуха является актуальной задачей, которой занимается санитарная микробиология.