细菌与外界环境.ppt

第三章 细菌与外界环境,第一节 细菌的分布第二节 外界环境对细菌的影响第三节 细菌的变异性,一、细菌的分布,细菌种类多，繁殖快，适应环境的能力强，是自然界中分布最广泛的一群微小生物。微生物在自然界中的分布可概括为：“无孔不入，无处不有”,（一）细菌在自然界中的分布 1、土壤中的细菌,土壤是细菌生存的天然场所（因为土壤中有水分、营养物质、空气、一定的PH环境和温度）自然界中，以土壤的含菌量（种类）最多，土壤素有“天然培养基”之称。土壤也是一切自然环境中细菌的总发源地，也是人类利用细菌的主要来源,。,在肥沃的土壤中，每克土壤含菌量达几十亿-几仟亿（沙漠含菌量仅10万/g）。细菌在土壤各层分布不均：表面含菌量少；距表面10-20cm土壤含菌量最多，土壤越深，菌数越少。土壤中的细菌多数为非病原菌，它们在自然界的物质循环中起着重要的作用，是动植物与人类生存的必要条件之一。,土壤中仅有少数病原菌，它们来自人和动物体（粪、尿、痰、尸体等）。多数病菌在土壤中很能容易死亡，只有能形成芽孢的细菌可长期存活。主要为球菌和芽胞杆菌，如炭疽杆菌、破伤风杆菌、气性坏疽可长期存活。所以，当人体创伤处污染泥土时，要严防破伤风和气性坏疽感染。,2、空气中的细菌,空气细菌来源 空气中的细菌来自土壤、尘埃和高声说话、喷啑及咳嗽飞沫。在人口密集的公共场所或医院，空气中细菌种类和数量显著增多。,空气中的病原菌及空气感染,空气中一般没有病原菌，但疫区或患者周围空气中有大量病原菌。如乳牛的唾液沫（结核）随咳嗽或喷啑可喷射5m远，且飘浮很长时间。带有病原菌的尘埃也会飞扬到大气中。,空气中非病原菌常常污染药物制剂、培养基、生物制剂（品），引起食品、饲料变质以及造成手术感染。所以在外科手术、细菌接种、制备生物药剂及生物制品等工作中，应严格无菌操作杜绝污染。,空气细菌卫生检查有时用甲型溶血性链球菌作为指示菌，表明空气受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度。在疫区或患者周围空气中有大量病原菌。如乳牛的唾液沫（结核）随咳嗽或喷啑可喷射5m远，且飘浮很长时间。带有病原菌的尘埃也会飞扬到大中。,3、水中的细菌,水是细菌存在的天然环境，细菌的种类和数量以水源的不同而异。不流动的，离居民区较近的水，细菌的数量较多。,3、水中的细菌,水的自洁作用 水的细菌学检查,水的自洁作用,水中泥沙沉降作用；水面日光紫外线照射；水中营养物耗尽；水中生物拮抗作用；水中噬菌体灭菌作用；原虫澡类吞噬作用；清洁支流冲淡作用。,水质细菌学检查三项指标,（二）细菌在正常人体的分布,正常菌群与条件致病菌,1 概念：正常存在于人体表和与外界相通的腔道里，对宿主无害，有些对人还有利细菌一个健康人体内有1013个细胞，但栖息的细菌则达1014个2 分布：人体表面、口腔、鼻烟腔、外耳道、眼结膜、胃肠道、尿道、阴道都有正常菌群。但种类可以不同，,人体各部位正常细菌数量,1.人体常见正常菌群,2.口腔常见微生物,有利于细菌的生长繁殖，菌群种类数量较多，厌氧菌是需氧菌的10倍。常见的细菌：草绿色链球菌和厌氧链球菌、其次是表皮葡萄球菌、奈瑟球菌、乳酸杆菌等，还有螺旋体、放线菌、白色念珠菌等。一定条件下引起疾病。如拔牙。草绿色链球菌进入血液引起亚急性细菌性心内膜炎。各种链球菌尤其是变异链球菌与龋齿关系密切。,机制：链球菌分解蔗糖产生粘性很大的萄聚糖，将众多细菌粘附于牙表面形成菌斑。这些细菌（乳酸杆菌）进一步发酵多种糖类产生大量酸性物质，导致牙釉质及牙质脱钙，造成龋损。,3.正常菌群及其意义,（1）正常人体的体表以及与外界相通的腔道中存在着不同种类和数量的细菌，这些细菌通常对人体无害，称为正常菌群或正常群丛。正常菌群对机体的生理意义表现在三个方面：营养作用产营养 拮抗作用作屏障 免疫作用 有免疫,(2)正常菌群对机体的有利作用,营养作用：正常菌群影响宿主的物质代谢、营养转化和合成。细菌的酶35%可供人共用。大肠埃希菌合成的维生素B族、维生素K族可供人体吸收利用,拮抗作用：即生物屏障作用，如大肠菌素可抑制痢疾杆菌生长；唾液链球菌产生的H2O2抑制脑膜炎球菌生长。免疫作用：正常菌群能促进宿主免疫器官的发育刺激机体免疫系统发生免疫应答从而限制了他们本身的危害。如双歧杆菌诱导分泌型IgA阻断以大肠杆菌为代表的肠内细菌反应，阻断他们对肠粘膜上皮的吸附与穿入。还可激活固有层CD4+T细胞，产生IFNr，激活巨嗜细胞增加其吞噬作用杀伤细胞内寄生的细菌和病毒 无菌小鸡回盲部淋巴结较普同小鸡小4/5，改为正常饲养，两周后恢复正常大肠杆菌产生的微量肠毒素可抵抗致病性肠毒素的攻击,(3)正常菌群的病理意义,正常菌群转化为条件致病菌菌群失调及菌群失调症,3.1正常菌群转化为条件病原菌,条件致病菌/机会致病菌：正常菌群与人体间的平衡状态在某些特定条件下可被打破，使原来不致病的正常菌群也能引起疾病。,3.1正常菌群转化为条件病原菌条件,机体免疫机能低下：如大面积烧伤，过度疲劳，受凉，长期患消耗性疾病。正常菌群寄居部位发生变迁：如外伤，手术，留置导尿管等使大肠杆菌进入腹腔、泌尿道或血液等。不适当的抗菌药物治疗：菌群失调,3.2、菌群失调及菌群失调症,菌群失调：指机体、菌群、环境三者之间的动态平衡发生改变，导至体内正常菌群中各种细菌的数量和比例发生大幅度的变化，生态体系表现出的不平衡状态。,菌群失调症：指严重的菌群失调使机体发生功能紊乱表现出明显临床症状者。菌群失调症又叫菌群交替症（二次感染）。菌群失调经常发生而菌群失调症则少见。患二重感染的机体抵抗力很弱，细菌对抗菌素药物不敏感，治疗难度大，应严加预防，避免发生。,医院内感染,医院是诊治病人的特殊场所，医院内环境中微生物分布广泛，种类繁多，病人和医护人员接触密切，易发生各种感染。,定义,是病人在住院期间和医护人员在护理或治疗患者过程中发生的感染。住院或在医院就诊中所受到的感染；在医院内感染而出院后才发病的病人；在前一医院感染而转院后才发病的病人；在医院工作的医务人员所发生的感染。,医院感染的特点：,感染对象：住院患者感染地点：医院内感染时间：住院期间和出院不久病原体：条件致病菌，内源性感染为主感染途径：接触传播治疗较困难,医院感染的危险因素：,感染对象免疫功能低下各种侵入性诊疗技术各种损伤机体免疫功能的治疗,种类,1.交叉感染 病人与病人、病人与医务人员及病人与陪护人、探视人之间接触引起的感染 2.环境感染或医源性感染在诊断、治疗或预防中由于器械、材料或场所消毒不严或制剂不纯而造成的感染。3.自身感染 病原体来自于病人体内的感染抗生素、免疫抑制剂、激素抵抗力诊断和治疗提供致病机会 4.菌群失调症,医院感染的特殊性,医院内病原体种类多，来源广泛医院内流行菌株多为耐药，多重耐药菌株，临床治疗非常困难污染环节多，控制难度大易感人群集中，感染后病死率高,传染源1,病人 重要传染源1.易污染器械及环境2.入院时可能正处另一种传染病的潜伏期3.可促进院感的传播病原体：致病力较强、数量较多、耐药性,传染源2,病原携带者 也是重要传染源微生物定植现象 一旦易位，可导致自身感染并具有传染性。院感的特点之一 由病人或医务人员作为传染源所引起的院感屡见不鲜,环境污染物 是院感重要的非生物媒介污染的环境：环境贮源 潮湿的环境、某些液体：真菌、G+厌氧菌 空气、尘土、土壤：芽胞长存带菌染物(formites)被污染的医疗器械（针尖、导尿管等）、敷料、被服、病房设备、药物、制剂、血液及其制品,医院感染的传播途径,经接触传播直接接触传播：指患者或带菌者直接传播给其接触者，B组链球菌、林球菌、沙眼衣原体、乙型肝炎病毒等。间接接触传播：通过接触待病原体的物体而感染。医务人员被污染的手是最重要的间接接触传播方式。经空气传播见于流感病毒、结核分枝杆菌、疱疹病毒等。铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌等革兰阴性杆菌引起的呼吸道感染可通过雾化吸入器或机械通气而传播扩散。,医院感染的传播途径,经水和食物传播医源性传播医疗器械和设备：介入性诊疗操作器械消毒不严或被污染血液和血液制品：乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、爱滋病病毒、巨细胞病毒及弓形虫等。药品和药液：输液制品在生产和使用过程中受到污染,易感人群,免疫功能严重受损者 非特异免疫破坏 接受介入性操作的病人 天然屏障破坏 长期使用广谱抗菌药者 菌群失调 耐药 手术/住院时间长者 与感染正相关,医院内感染的微生物种类,细菌：金萄菌，化脓菌，大肠埃希菌等病毒：流感病毒，柯萨基病毒，腺病毒，甲乙丙肝病毒等。真菌：白色念珠菌等衣原体：沙眼衣原体等,预防与控制,严格的无菌技术严格的处理病人的卫生技术规程严格的医院管理制度,（一）平时的常规工作,1.加强管理力度2.医院的合理布局3.加强对抗生素应用的管理4.加强消毒、灭菌的监督、监测5.加强对院感传播因素的监测与管理6.加强一次性无菌医疗用品的购入与管理,（二）院感发生时的措施,应组织人员进行流行病学调查，找出传染源和传播途径。同时采取以下措施：患者隔离 现场检疫 接触者医学观察；感染的相关科室行终末消毒；停止收容新病人 检查病原携带者,第二节 外界环境对细菌的影响,细菌的生存与外界环境关系密切。环境条件适宜时，细菌可以生长繁殖：环境条件变化时，某些细菌可以发生变异环境条件不利时，细菌生长受抑制或死亡,一、消毒与灭菌消毒灭菌的基本概念,消毒 杀死物体上病原微生物的方法。灭菌 杀灭物体上所有微生物的方法。防腐 防止或抑制微生物生长繁殖的方法。无菌 没有活的微生物存在。无菌操作 防止微生物进入机体或物体的操作技术称无菌操作或无菌技术。,消毒与灭菌,（一）物理消毒灭菌法 热力消毒灭菌法 辐射杀菌法 滤过除菌法（二）化学消毒灭菌法 化学消毒剂 防腐剂,二、物理因素对细菌的不利影响,温度 低温，高温日光与紫外线电离辐射过滤除菌,（一）热力消毒灭菌法,概念：主要利用热力破坏微生物的蛋白质、核酸、细胞壁和细胞膜，从而导致其死亡。是效果可靠、使用最广泛的方法。作用机制：破坏微生物的蛋白质、核酸、细胞壁和细胞膜，从而导致其死亡。干热法由空气导热，传热较慢；湿热法由空气和水蒸气导热，传热较快，穿透力强。,干热与湿热的穿透力及灭菌效果比较,结论二：湿热的穿透力比干热强。,热力消毒灭菌法,干热消毒灭菌法,焚烧烧灼干烤（160 1702h）,湿热消毒灭菌法,巴氏消毒法 6230min 72 30s煮沸法流通蒸汽消毒法间歇蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法 121 103kPa 2030min,（1）干热法,焚烧：适用于废弃物品或动物尸体烧灼：适用于接种环、试管口、瓶口等灭菌，金属器械烧灼20S干烤：1602h；1701h;180 0.5h 适用于耐高温物品，如玻璃器皿、瓷器、金属物品、粉剂、油剂。,（2）湿热法（最常用）,巴氏消毒法：6230min或71.715-30s 适用于牛奶、酒类的消毒煮沸法：100 5min可杀死细菌繁殖体适用于食具、饮水、注射器、外科器械消毒加入2碳酸氢钠提高沸点至105，即可提高杀菌力，又能防止金属生锈。流通蒸汽消毒法：80-100 15-30min适用于外科器械、注射器、食具、便器的消毒间歇灭菌法：连续三次流通蒸汽加热以达到灭菌的目的适用于不耐高温的含糖或牛奶的培养基的灭菌,（2）湿热法（最常用）,高压蒸汽灭菌法（最有效）压力103.4kPa、温度121.315-20min灭菌适用于耐高温、耐高压、耐潮湿的物品，如手术衣、手术器械、敷料，生理盐水及普通培养基，不能用于油剂，粉剂的灭菌,高压蒸汽灭菌法杀菌条件（autoclaving）：温度：121.3，压力：1.05kg/cm2蒸汽压下，时间：维持1530min。,常用的热力灭菌法,（二）辐射消毒法,日光暴晒：直射暴晒6h适用于书籍、被服、床垫等紫外线消毒：使用C波紫外线，杀菌作用最强波段265-266nm用于室内空气消毒时，有效距离不超过2m，照射时间30min-60min。适用于物体表面及空气的消毒电离辐射：高速电子，X射线，射线。杀菌机制是破坏菌体的DNA适用于不耐热的医用塑料制品的消毒,紫外线(ultraviolate)杀菌有效波长范围：260280nm杀菌机理：使同一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价 结合而形成二聚体，干扰DNA的复制与转录。适用范围：空气及物体表面的消毒。,（三）空气消毒法,1、紫外线照射：在工作前照射0.5-1h，停照后0.5h方可入内工作。2、化学喷雾：用3-5%来苏儿或石碳酸（酚）或2%乳酸叶雾。3、化学药物熏蒸：KMnO4+福尔马林按1：2混合熏蒸，即1000，250g（高）+500ml（福）熏蒸24h。1-2ml乳酸/熏蒸。,（四）过滤除菌,用滤菌器机械性除去液体或空气中细菌的方法。常用：蔡氏滤菌器、玻璃滤菌器和薄膜滤菌器等。应用：不耐高温灭菌的血清、抗毒素、抗生素、药液等除菌。,三、化学消毒灭菌法,化学消毒剂的概念种类、作用机制、浓度和用途 影响消毒效果的因素,1.化学消毒剂的概念具有消毒作用的化学药物称为消毒剂 对细菌和机体都有毒性，故只能外用 主要用于人体表面，病人的排泄物和分泌物，饮水，空气，医疗器械等的消毒,（1）消毒剂的作用原理,1、使菌体蛋白质变性或凝固2、干扰或破坏细菌的酶系统3、改变细菌细胞壁或细胞膜的通透性,（2）消毒剂的主要类型、作用机制、常用种类,（3）影响消毒灭菌效果的因素消毒剂的性质、浓度与作用时间微生物的种类、状态与数量有机物的存在,2.防腐剂,防腐剂：某些低浓度的消毒剂可用做防腐剂常用：0.01%硫柳汞、0.5%石炭酸和0.1%-0.2%甲醛等。应用：生物制品（菌苗，疫苗，类毒素）加入，抑制污染菌的生长。,3.化学疗剂,定义：用于治疗传染病的化学药物，称机制：选择性干扰细菌代谢的某个环节，导致细菌死亡，但对人体的毒性很小或无毒性，可注射或内服。常用：磺胺类药，呋喃类药、异烟肼、对氨水杨酸等。,四、生物因素对细菌的不利影响,抗生素、细菌素、抗菌中草药、噬菌体等,噬菌体,定义：是寄生于细菌等微生物体内的病毒。具有严格的宿主特异性，只能在活的敏感宿主细胞内才能增殖。,电镜下三种基本形态：蝌蚪形 大多数微球形细杆形,噬菌体的应用,用于细菌鉴定和分型：噬菌体对细菌用作具有种和型的特异性分子生物学或基因工程等实验工具：噬菌体的基因数目少、结构简单、培养方便，生长迅速，便于进行遗传分析,第三节 细菌的变异性,遗传(heredity)：遗传物质从亲代传给子代，使得亲代与子代相似。变异(variation)：亲代与子代之间以及子代不同个体之间在性状上总是存在某些差异基因型(genotype):指生物体的基因组成。表型(phenotype):生物体可观察到的特性，由基因型决定，并受外界环境的影响。,遗传性变异：是基因结构发生了改变，故又称 基因型变异。常发生于个别的细菌，不受环境因素的影响，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳定地遗传给后代。非遗传性变异：在一定的环境条件影响下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。易受到环境因素的影响，凡在此环境因素作用下的所有微生物都出现变异，而且当环境中的影响因素去除后，变异的性状又可复原，表型变异不能遗传(L型)。,细菌的遗传与变异,形态结构的变异,（一）细菌的变异现象,菌落变异毒力变异耐药性变异,42-43炭疽杆菌失去形成芽胞能力,毒性降低。10-20天,无血清肺炎链球菌失去荚膜。培养基,0.1%石碳酸变形杆菌失去鞭毛。H O,形态结构变异,3-6%食盐鼠疫杆菌多形态性(衰残型)。琼脂培养基,形态结构变异,青霉素、溶菌酶正常形态细菌L型变异(部分或完全失去胞壁)抗体或补体。,合适环境L型细菌正常形态细菌。形态结构的变异多不稳定，为非遗传性变异,形态结构变异,菌落变异,毒力变异（遗传型变异）,毒力增强：无毒力的白喉棒状杆菌常寄居在咽喉部，不致病；当感染了-棒状噬菌体后变成溶原性细菌，则获得产生白喉毒素的能力，引起白喉。毒力减弱：有毒菌株长期在人工培养基上传代培养，可使细菌的毒力减弱或消失。卡介苗(BCG)是卡介二氏将强毒的牛型结核分枝杆菌在含有胆汁、甘油、马铃薯培养基上，经过13年，连续传230代，获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原性的变异株。,毒力变异,耐药性变异,耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药的变异。有些细菌还表现为同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性。从抗生素广泛应用以来，细菌对抗生素耐药的不断增长是世界范围内的普遍趋势，给临床治疗带来很大的困难，并成为当今医学上的重要问题。,耐药性变异,耐药性发生机制的学说适应学说选择学说耐药性质粒转移防止耐药菌产生的措施,耐药性变异,诊断方面治疗方面预防方面基因工程方面,（二）细菌变异的实际意义,小结,细菌的分布自然界的分布 土壤 水 空气正常人体的分布 正常菌群的概念及分布 正常菌群的意义（生理 病理）消毒灭菌基本概念物理消毒灭菌法 热力消毒灭菌 辐射杀菌 滤过除菌化学消毒灭菌法 化学消毒剂 概念 种类 作用机制 浓度 用途 影响消毒效果的因素 医院感染 概念 特点 危险因素,复习题,1、对无保留价值的物品和特殊感染的敷料最彻底的灭菌方法是：2、正常菌群转变为条件致病菌的特定条件有：免疫功能降低、寄居部位改变、不适当的抗菌药物治疗。3、杀灭芽孢最可靠的方法是。,复习题,4、微生物的主要种类：非细胞型：包括（病毒、类病毒、脘病毒）；原核细胞型：包括、衣原体、立克次体、支原体、螺旋体和放线菌；真核细胞型：包括（酵母菌、霉菌）、原生动物、显微藻5、微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。6、常用嗜热芽孢杆菌作为细菌指示剂，来检验湿热灭菌效果。7、干热灭菌常用160 2小时。8、用乙醇进行消毒时，最佳浓度是75。,