Функции бактерий кокки кишечной палочки спириллы

Без сомнения, бактерии являются самыми древними существами на Земле. Они задействованы на каждом этапе круговорота веществ в природе. За миллиарды лет своей жизни бактерии взяли под контроль такие процессы, как брожение, перегнивание, минерализация, переваривание и так далее. Маленькие, невидимые глазу бойцы находятся везде. Они живут на различных предметах, на нашей коже и даже внутри нашего организма. Чтобы полностью разобраться в их разнообразии, может понадобиться не одна жизнь. И все же попробуем рассмотреть основные формы бактерий, уделив особое внимание шаровидным одноклеточным организмам.

Царство бактерий, или Что изучает микробиология

Живая природа подразделена на 5 основных царств. Одно из них – царство бактерий. В нем объединены два подцарства: бактерии и сине-зеленые водоросли. Ученые часто называют эти организмы дробянками, что отражает процесс размножения данных одноклеточных, сведенный к «дроблению», то есть делению.

Изучением царства бактерий занимается микробиология. Ученые этого направления систематизируют живые организмы в царства, анализируют морфологию, изучают биохимию, физиологию, течение эволюции и роль в экосистеме планеты.

Общее строение клеток бактерий

Все основные формы бактерий имеют особое строение. У них отсутствует ядро, окруженное мембраной, способной отделить его от цитоплазмы. Подобные организмы принято называть прокариотами. Многие бактерии окружены слизистой капсулой, вызывающей устойчивость к фагоцитозу. Уникальной чертой представителей царства является способность размножаться каждые 20-30 минут.

Бактериальные клетки могут иметь разную форму исходя из которой проведена их классификация:

1. Бактерии кокки (шаровидные).
2. Палочковидные (бактерии бациллы).
3. Извитые и изогнутые бактерии (вибрионы и спириллы).
4. Цепочкообразные бактерии (стрептококки).
5. Гроздевидные формы (стафилококки).

Рассмотрим более подробно бактерии шаровидные, имеющие общее название кокки.

Шаровидные (кокки): общие сведения о бактериях

Термин coccus пришел в микробиологию из латыни. Его значение – «шарообразный», «шаровидный». Хотя есть версия, что термин имеет отношение к греческому языку, и его значение – «зерно». И в том, и в другом случае название отражает внешний вид микроорганизма. Это значит, что бактерии шаровидные имеют округлую форму. Иногда клетка может быть несколько вытянута и по форме приближаться к овалу, некоторые организмы чуть сплющены с боков. Все бактерии этого вида неподвижны и неспособны к спорообразованию. Средний диаметр кокков – 0,5-1,5 мкм.

Бактерии шаровидной формы обитают в почве, в воздухе, на продуктах. Попадая в благоприятную среду, клетка активно начинает процесс размножения. На поверхности образуются белые, серые, желтые или красные бактериальные колонии. В процессе размножения каждая шаровидная особь дробится надвое в любой плоскости. После деления бактерии шаровидные либо остаются независимыми, либо объединяются с другими кокками.

Подразделение на виды

Группа шаровидных бактерий неоднородна. Внутри нее происходит деление на различные виды:

• грамположительные сферические микрококки;
• округлые парные диплококки;
• стрептококки, связанные в бактериальную цепочку;
• образующие в результате деления квадрат тетракокки;
• образующие в результате деления куб сарцины;
• размножающиеся в спонтанных направлениях стафилококки.

Все эти бактерии-кокки имеют свои особенности, которые заключаются не только в способе деления. Это требует более подробного описания для каждого вида.

Особенности микрококков

На поверхностях микрококки расположены одиночными особями или неправильными скоплениями. При помещении микрококка на плотную питательную среду будет наблюдаться образование округлых гладких колоний нескольких цветов (белый, желтый, красный). Цвет зависит от пигментации клетки или выделения окрашенного продукта в окружающую среду.

Микрококки являются облигатными аэробами. Это значит, что им необходим кислород для дыхания. По способу питания эти бактерии (шаровидные микрококки) – сапрофиты, или факультативные паразиты. То есть они способны получать питательные вещества для развития и роста из отмерших или разложившихся тканей или питаются тканями другого организма.

Микрококки не патогенны, то есть не нарушают нормальную жизнедеятельность, работоспособность и целостность тканей. Большая часть этих микроорганизмов развивается в диапазоне температур от 25 до 30° С. Но некоторые из них выходят за этот диапазон и способны к размножению при температуре 5-8° С или не погибают при нагревании до 60-65° С.

В организме человека микрококки встречаются на кожных покровах, в полости рта, в дыхательных путях. Изредка на половых органах или конъюнктиве.

Особенности шаровидной бактерии диплококк

Также к шаровидным бактериям относятся диплококки. Эти бактерии сферической формы существуют парами. Именно такая особенность стала основанием для появления термина «диплококк». Он образован от греческого слова diploos, что можно перевести как «двойной». Медицина выделила около 80 типов двойных бактерий. В организме их часто защищает капсула, которая представляет собой слизистое образование толщиной не более 0,2 мкм. Капсула всегда имеет прочную связь с клеточными стенками бактерий, ее можно различить в мазках патологических материалов. Диплококки относятся и к грамотрицательным, и к грамположительным бактериям. Они патогенны. Примеры шаровидных бактерий, относящихся к диплококкам, – это гонококки, пневмококки и менингококки. Они являются возбудителями гонореи, крупозной пневмонии и менингита.

Гонококк имеет статус самой патогенной разновидности диплококков. Эти болезнетворные кокки имеют форму двойного боба. Но в некоторых случаях могут потерять типичную форму и образовывать кучки бактерий. Для выявления гонококков берется мазок и определяется число лейкоцитов в крови. Сегодня гонорея является самой распространенной венерической болезнью. Заболевание передается половым путем.

Пневмококки возбуждают не только крупозную пневмонию, но и отит или синусит. Бактерия имеет двойную ланцетовидную форму. Она неподвижна, а ее размер не превышает 1,25 мкм. Пневмококк является грамположительной бактерией.

Менингококк – парная бактерия, похожая на слипшиеся основанием булочки. По внешнему виду несколько напоминает гонококк. Сфера действия менингококков – слизистая оболочка мозга. Больные с подозрением на менингит обязательно госпитализируются.

Стафилококки и стрептококки: особенности бактерий

Рассмотрим еще две бактерии, шаровидные формы которых связываются в цепочки или развиваются в спонтанных направлениях. Это стрептококки и стафилококки.

Стрептококков множество в микрофлоре человека. При делении эти шаровидные бактерии создают бусы или цепочки микроорганизмов. Стрептококки могут стать причиной инфекционных и воспалительных процессов. Излюбленные места локализации – ротовая полость, ЖКТ, половые органы и слизистая дыхательных путей.

Стафилококки делятся во многих плоскостях. Они создают виноградные гроздья из бактериальных клеток. Способны стать причиной воспалительных процессов в любых тканях и органах.

Какие выводы должно сделать человечество

Человек слишком привык к тому, что является царем природы. Чаще всего он склоняется только перед грубой силой. Но на планете существует целое царство, в котором объединены невидимые глазу организмы. Они обладают самой высокой приспосабливаемостью к окружающей среде и оказывают влияние на все биохимические процессы. Умные люди давно поняли, что “маленький” не значит “бесполезный” или “безопасный”. Без бактерий вообще жизнь на Земле просто остановится. А без внимательного отношения к болезнетворным бактериям – потеряет качество и постепенно вымрет.

Кишечная палочка (эшерихии) в организме человека в норме заселяет весь пищеварительный канал. Выделяют различные штаммы (виды) кишечной палочки, которые выполняют полезные функции в организме. Однако некоторые агрессивные разновидности могут вызвать заболевание у детей и взрослых.

Особенности возбудителя

Кишечную палочку (эшерихию) новорожденный получает с молоком матери и при непосредственном контакте с окружающими людьми в первые сутки от момента рождения. На протяжении всей жизни определенные штаммы кишечной палочки постоянно присутствуют на поверхности слизистой кишечника, выполняя определенные полезные функции. Это так называемые комменсалы – обязательные представители собственной нормальной микрофлоры кишечника.

При нарушении гигиенических моментов в организм человека проникают патогенные виды кишечной палочки, которые вызывают симптом различных заболеваний.

Непатогенные кишечные палочки

Эшерихии в пищеварительном канале выполняют определенные функции:

• препятствуют заселению слизистой ЖКТ патогенными микроорганизмами (микробный антагонизм);
• участвуют в синтезе витаминов группы В и К;
• обеспечивают процессы расщепления, всасывания и переваривания некоторых пищеварительных веществ.

Большое значение играет не только факт присутствия непатогенных штаммов кишечной палочки внутри пищеварительного канала человека, но и ее количество. При снижении количества эшерихий ниже допустимого уровня отмечается ухудшение всех вышеописанных процессов. При затянувшемся процессе формируется дисбактериоз – нарушение микробного соотношения в пищеварительном канале.

Определить качественный и количественный состав микробной флоры человека в кишечнике в целом и кишечной палочки в частности можно с помощью развернутого бактериологического исследования (так называемый анализ кала на дисбактериоз) и копрограммы.

Патогенные виды кишечной палочки

Среди патогенных штаммов кишечной палочки выделяют:

• энтеропатогенные;
• энтеротоксигенные;
• энтероинвазивные;
• энтерогеморрагические.

Для каждой группы характерна определенная клиническая симптоматика.

Источником инфекции при эшерихиозе может быть как больной человек, так и инфицированное животное. Среди возможных путей передачи на первом месте стоит пищевой, после него контактный и водный.

Энтеропатогенные виды кишечной палочки вызывают развитие энтероколитов (поражения тонкой и толстой кишки) у детей раннего возраста (в том числе и первого года жизни). Источником инфекции является взрослый человек (родственники или чаще всего медицинский персонал), наибольшую значимость имеет так называемый носитель. Передача инфекции осуществляется контактно-бытовым путем (через предметы обихода и медицинский инструментарий).

Энтероинвазивные виды кишечной палочки вызывают острые кишечные нарушения у детей более старшего возраста и у взрослых людей. Источником инфекции также является человек, ведущий путь передачи – пищевой. Среди возможных пищевых факторов передачи инфекции наиболее значимы:

• молочные продукты (кефир, ряженка, творог, простокваша);
• разнообразные салаты;
• мясные продукты (студень, холодец);
• напитки, не подвергающиеся термической обработке (квас, компот, соки в нестерильной таре).

Энтеротоксигенные разновидности кишечной палочки вызывают кишечные расстройства у детей дошкольного возраста. Наиболее распространены в странах с тропическим и субтропическим климатом, поэтому рассматриваются как возможный возбудитель так называемой «диареи путешественников». Наиболее характерный путь передачи – водный, так как для развития клинической симптоматики необходимо проникновение в организм человека достаточно большой дозы патогенного варианта кишечной палочки.

Энтерогемолитические разновидности кишечной палочки изучены меньше. Вызывают поражение пищеварительного канала у взрослых людей. Предполагаемый источник инфекции – крупный рогатый скот, а возможные факторы передачи – продукты животного происхождения, не проходящие достаточную термическую обработку (мясо с кровью, непрожаренный шашлык, молоко некипяченое).

Факторы размножения и роста

Размножению и росту бактерий способствует любая погрешность в выполнении санитарно-гигиенических правил:

• недостаточно тщательное мытье рук;
• употребление сырой водопроводной или колодезной воды;
• неправильное мытье посуды, овощей и фруктов (холодной водой, без моющего средства и без щетки);
• редкая смена нательного и постельного белья.

Все это приводит к попаданию кишечной палочки в пищеварительный канал и другие системы органов. Это вызывает развитие нарушений и тяжелых заболеваний репродуктивной и мочевыделительной сферы, а также нервной системы.

Симптомы заболеваний, вызываемых кишечной палочкой

Если патогенная кишечная палочка проникает в пищеварительный канал человека, то наблюдается такая клиническая симптоматика:

• продолжительная тошнота и повторные эпизоды рвоты;
• боль в животе умеренной интенсивности и разлитого характера;
• жидкий стул, иногда с примесью крови и слизи (при поражении инвазивными штаммами);
• ухудшение общего состояния (повышение температуры тела, слабость, снижение аппетита).

При поражении мочевыделительного тракта и репродуктивной сферы клинические проявления неспецифичны: доминирует болевой синдром. Кишечная палочка наиболее опасна, если попадает в кровь или центральную нервную систему. В этом случае развивается заражение крови (сепсис) или менингит (менингоэнцефалит). Развиваются тяжелые нарушения функций внутренних органов, которые могут привести к смерти больного.

Варианты обнаружения бактерии

Присутствие кишечной палочки допустимо только в пищеварительном канале. Можно даже сказать, что эшерихия обязательно должна выделяться из пищеварительного тракта здорового человека.

В других биологических жидкостях (кровь, моча, вагинальный секрет, мазок из уретры) кишечная палочка отсутствует.

Если кишечная палочка обнаружена в моче или вагинальном секрете (мазке из уретры), то следует повторить исследование. Вполне возможно, что сбор биологического материала был проведен с нарушениями: недостаточно тщательно помытые руки и половые органы или нестерильный контейнер. Если и при повторном бактериологическом посеве обнаруживается эшерихия, то это свидетельствует о патологическом процессе. Как правило, наблюдаются и другие признаки воспалительных изменений. Лечение необходимо в соответствии с выраженностью клинических проявлений.

Худший вариант – обнаружение кишечной палочки в крови или спинномозговой жидкости. Это признак тяжелой генерализованной инфекции, требующий немедленного комплексного лечения.

Лечение

Лечение кишечной палочки зависит от локализации патологического процесса. Непосредственное воздействие на патогенный штамм эшерихии оказывают антибиотики и кишечные антисептики, а также бактериофаги. В комплексном лечении диареи, вызванной кишечной палочкой, применяются:

• средства, усиливающие обратное всасывание жидкости (противопоносные);
• пробиотики или пребиотики;
• ферменты для улучшения переваривания пищи.

Обязательным компонентом лечения эшерихиоза является диетическое питание (стол №4 по Певзнеру) и обильное питье.

Особенностью лечения эшерихиозов является большая его продолжительность – для полного восстановления собственной кишечной микрофлоры потребуется несколько недель. Контроль эффективности терапии проводится с помощью посева каловых масс и копрограммы.

Надежные средства профилактики эшерихиозов в виде вакцины не разработаны. Основной способ предупреждения инфекции – известные всем санитарно-гигиенические мероприятия.