Микрофлора почвы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский Финансово-Промышленный Университет

"Синергия"

Факультет Медицины

Специальность «Сестринское дело»

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Основы микробиологии и иммунологии»

на тему: "Микрофлора почвы"

Выполнила студентка группы ВКСДв-115

Тучалова Джамиля Салмановна

Проверила преподаватель:

Кубрикова Юлия Викторовна

Москва

2023

Введение

Почва у большинства из нас, ассоциируется с растениями и насекомыми и обычно мы редко вспоминаем об организмах, обитающих в почве. Если постараться вспомнить об этих организмах, возможно вспомним о дождевых червях или муравьях. А биоразнообразие почв выходит далеко за пределы этих существ. Почва содержит в себе 25 процентов всего мирового биоразнообразия.

По данным ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), «биоразнообразие -- почв- это разнообразие подземной жизни, от генов и видов в системах, которые они образуют, а также экологические комплексы, в которых они участвуют, и к которым они принадлежат, - от микросреды обитания до ландшафтов».

Почва -- это совокупность сложной системы, состоящей из биотических и абиотических элементов, типа питательных веществ, минералов, органических веществ и живых организмов. Микрофлора почвы содержит в одной чайной ложке около пятидесяти миллиардов микроорганизмов. Среди них есть как полезные, так и вредные для человека микроорганизмы. По результатам последних исследований доказано, что «воздействие на биоразнообразие почв на ранних этапах поможет предотвратить такие воспаления, как аллергия и астма, а также аутоиммунные заболевания». И в то же время, есть микроорганизмы, которые вредят здоровью и снижают качество жизни человека и даже приводят к летальным исходам. Именно поэтому, микрофлора почвы является важной темой в вопросах профилактики и лечения заболеваний человека, вызванных различными микроорганизмами. Эти заболевания могут передаваться людям и животным различными способами.

Цель работы - разобрать опасные для человека микроорганизмы, обитающие в почве, с глубоким анализом отдельного микроорганизма и общие меры профилактики заболевания, которое оно вызывает.

1. Состав микрофлоры почвы

Микрофлора почвы состоит из различных групп микроорганизмов, включая бактерии, грибы, вирусы, протисты и нематоды. Бактерии являются наиболее обширной и разнообразной группой, которая выполняет различные функции, такие как азотфиксация, разложение органического вещества и обмен веществ. Грибы являются важными разложителями органического материала и участвуют в формировании почвенной структуры. Почва состоит из минеральных и органических соединений. Если точнее-почва-продукт жизнедеятельности микроорганизмов. Они ее формируют, очищают, участвуют в круговороте азота, углерода, серы и железа в природе. Ежегодно около 100 млн тонн азота извлекают микроорганизмы из воздуха, образуют гумус в земле и снабжают питательными веществами растения, очищают почву. Основная особенность микрофлоры -- почвы-это ее разделение по слоям, благодаря чему сохраняются виды почвенных микроорганизмов и групповые различия в разных слоях почвы. Первый слой заселен актиномицетами и аэробными микроорганизмами. Последние слои заселены грибами и анаэробными микроорганизмами. А плотность заселенности почвы микроорганизмами уменьшается по мере углубления в слоях почвы. Также более плотное заселение микроорганизмами наблюдается в околокорневой зоне растений. Вокруг корней собираются микроорганизмы, в зависимости от вида растений, но в любом случае наибольшее количество микроорганизмов здесь будут представителями грибной флоры. Почвы, занятые растениями, в тысячу раз богаче по микробному числу, чем свободные и пустынные почвы. Микрофлора почвы богата всеми известными микроорганизмами-споровые и споронеобразующие бактерии, грибы, спирохеты, актиномицеты, архебактерии, сине-зеленые водоросли, микоплазмы и вирусы.

2. Взаимодействие человека и почвы

Взаимодействие человека и почвы является важным аспектом сельского хозяйства, экологии и устойчивого развития. Человеческая деятельность может как положительно, так и отрицательно влиять на почвенные ресурсы и их качество. Вот некоторые аспекты взаимодействия человека и почвы:

1. Сельское хозяйство и земледелие: Почвы используются для производства пищевых культур и животноводства. Чтобы достичь высокой урожайности и улучшить качество почвы, сельскохозяйственные практики такие как механизированная обработка почвы, внесение удобрений и применение пестицидов широко распространены. Однако неправильное использование этих методов может привести к эрозии почвы, деградации почвенного плодородия и загрязнению окружающей среды.

2. Застройка и инфраструктура: Расширение городов, строительство дорог и промышленных объектов приводит к утрате почвенных покровов и замене природных почв искусственными поверхностями. Это может нарушить естественные процессы в почве и ухудшить ее функциональные свойства, такие как водопроницаемость и способность удерживать питательные вещества. микроорганизм почва человек

3. Отходы и загрязнения: Неконтролируемая захоронение отходов, выбросы промышленных загрязнений и неправильное управление химическими веществами могут приводить к загрязнению почвы. Это может повлиять на ее плодородие и способность поддерживать жизнь микроорганизмов и растений.

4. Устойчивое использование и охрана почвы: Устойчивое использование почвенных ресурсов предусматривает научно обоснованное управление почвой с учетом экологических, экономических и социальных аспектов. Это включает применение методов сохранения почвы, органического земледелия, внедрение технологий, направленных на улучшение почвенной структуры, и повышение осведомленности и образования в области устойчивого земледелия. В целом, взаимодействие человека и почвы требует баланса между потребностями человека и сохранением почвенных ресурсов. Это достигается путем применения устойчивых методов ведения сельского хозяйства, защиты почвы от загрязнений и эрозии, и сохранения почвенного биоразнообразия. Это позволяет обеспечить продовольственную безопасность, сохранение природной среды и поддерживать долгосрочную устойчивость почвы.

На микробиоценоз земли сильно влияет деятельность человека: возделывание почвы, её удобрение, мелиорация, промышленные выбросы отходов.

Особо опасным для здоровья человека и животных считается загрязнение почвы необезвреженными отходами животноводства (трупы животных, экскременты, остатки органов после забойного производства). У почвы есть самоочищающиеся способности, но это ограниченный ресурс, требующий времени. А методы искусственной очистки затратные и требуют большого расхода химикатов на квадратный метр почвы.

3. Почва как среда обитания болезней, влияющих на жизнедеятельность человека

Если рассматривать вредные микроорганизмы, то их можно разделить на три группы, в зависимости от привычной для них среды обитания.

Первая группа патогенных микроорганизмов является естественными обитателями в почве, в ней они могут находиться и размножаться длительный период.

Вторая группа может выживать длительный период в почве, и размножаться в ней при благоприятных условиях.

И третья группа, которая в почве не может длительно выживать, эти микроорганизмы быстро погибают при попадании в почву.

Почва является естественным местом обитания для многих патогенов, которые являются возбудителями таких болезней как: сибирская язва, туберкулез, холера, микотоксикоз, сальмонеллез, клостридиоз, синегнойная инфекция и многих других.

Источники этих болезней попадают в почву с экскрементами больных, через сточные воды, трупы людей и животных, погибших от инфекционных заболеваний. Но не все патогенные микроорганизмы способны размножаться и выживать в почве. Самыми выносливыми и живучими являются споровые микробы. Так споры возбудителей сибирской язвы, столбняка, ботулизма и газовой гангрены могут сохраняться в почве в течении многих лет.

4. Актуальность изучения клостридиум в современных условиях

Хочется особое внимание уделить Возбудителям столбняка в связи с тем, что от этого заболевания сохраняется высокая смертность и растет число заражений.

По данным научной статьи Комаровской и Перелыгина (2): «Клостридиальный мионекроз, или газовая гангрена (мионекроз), и столбняк в современном мире относительно редкие, но серьезные заболевания с неблагоприятным прогнозом и высокой смертностью. Опасные для жизни инфекции, вызываемые бактериями рода Clostridium, на протяжении сотен лет были известны и описаны, поскольку они отличались от других инфекций по характерным клиническим проявлениям, сложностью терапии и профилактики. Обзор современных источников научной литературы продемонстрировал, что газовая гангрена продолжает оставаться проблемой из-за молниеносного течения и сложностей терапии.

Выделяют две основные формы заболевания:

- травматическую и спонтанную.

Виды C. perfringens, С. septicum, C. novyi (oedematiens) и С. histolyticum являются наиболее частыми возбудителями травматической газовой гангрены. Заболеваемость резко возрастает во время войн, природных катаклизмов и других массовых бедствий. Анализ данных литературы показал, что за последние 40 лет возросла частота спонтанной газовой гангрены, вызванной C. septicum, у людей с ослабленной иммунной системой, у потребителей инъекционных наркотиков и у женщин при проведении им различных гинекологических процедур, а также при естественных родах. При этом, несмотря на эффективность программы иммунизации против столбняка, инфекция остается распространенным явлением в странах с недостаточным охватом иммунизацией.

Высокий риск столбняка в развитых странах отмечен среди пожилых непривитых или частично привитых людей, среди потребителей инъекционных наркотиков, а также людей, сознательно отказывающихся от вакцинации. В статье приведены некоторые клинические случаи заболеваний газовой гангреной и столбняком, демонстрирующие проблемы, связанные с трудностями диагностики и лечения, недостаточностью знаний персонала первичного звена об особенностях развития анаэробных инфекций, антипрививочным движением.»

Столбняк- опасное для жизни инфекционное заболевание с высоким уровнем смертности. Возбудитель столбняка по современной классификации относится к царству бактерии, типу Firmicutes, порядку Clostridiales, семейству Clostridiaceae, роду Clostridium, виду Clostridium tetani.

Хемоорганогетеротроф, облигатный анаэроб. Растет при температуре от 14 до 45°С. В качестве жидких питательных сред для выращивания возбудителя столбняка используют среду Китта-Тароцци, бульон Мартена, среду Вейнберга. Для создания анаэробных условий среды разливают высоким столбиком, помещают в них адсорбенты кислорода (кусочки печени или мяса), сверху наносят слой вазелинового масла. Перед посевом среды дополнительно кипятят на водяной бане с целью удаления растворенного кислорода. В жидких питательных средах столбнячная палочка вызывает равномерное помутнение На плотных питательных средах образуют мелкие прозрачные колонии с неправильными краями, со временем появляется стеклянный блеск. В жидких питательных средах растёт медленно, наблюдается слабое помутнение и лёгкий слой пылевидного осадка на стенках пробирки. При уколе в толщу плотной питательной среды образует мeлкие колонии, похожие на кусочки вaты. А при неблагоприятных условиях внешней среды возбудитель столбняка образует споры круглой формы, располагающиеся терминально. Разжижает желатин с газообразованием, не образует индола, быстро восстанавливает нитраты в нитриты^[2]. Не ферментирует углеводов, обладает фибринолитической активностью. Некоторые штаммы ферментируют глюкозу, медленно пептонизируют молоко. Обладает фибринолитической активностью. Возбудитель столбняка обладает групповым специфическим термостабильным О-антигеном и типоспецифическим термолабильным Нантигеном.

Столбняк широко распространен в странах с жарким и влажным климатом. Естественным резервуаром и источником инфекции является почва. Clostridium tetani обнаруживается в 20-100% проб почвы. В природе столбняком болеют мелкий рогатый скот и кони. Многие животные являются носителями возбудителя столбняка, столбнячная палочка относится к постоянным обитателям кишечника травоядных животных и обнаруживается в кишечнике 5-40% здоровых людей. Из экспериментальных животных к бациллам столбняка восприимчивы белые мыши, кролики, крысы и морские свинки. Столбняк у животных протекает при явлениях спастических сокращений поперечнополосатой мускулатуры и поражения пирамидальных клеток передних рогов спинного мозга. Сначала поражаются конечности, а затем туловище (восходящий столбняк). Токсин, полученный из фильтрата бульонной культуры, в дозе 0,000005 мл убивает белую мышь весом 20 г. Вегетативные формы возбудителя столбняка гибнут при температуре 60--70°C в течение 40 минут и быстро обезвреживаются при применении всех применяемых дезсредств, однако споры обладают большей устойчивостью и выдерживают кипячение 10--90 минут (а споры некоторых штаммов 1--3 часа), 5%-ный раствор фенола вызывает их гибель через 8--10 часов, а 1%-ный раствор формалина -- 6 часов. Действие прямого солнечного света споры выдерживают 3--5 суток.

Растормаживание вегетативных нейронов и потеря контроля над процессами высвобождения катехоламинов надпочечниками приводит к нестабильности вегетативной нервной системы и гиперсимпатическому состоянию. После вступления в связь токсин не может быть нейтрализован. Попадая с фекалиями человека или животных в почву (в садах, на полях), в уличную пыль, палочка превращается в споровую форму. Споры столбнячной палочки из почвы попадают на растения и овощи, с которыми обратно попадают в кишечник животных и человека. Из внешней среды возбудитель заболевания попадает в организм человека через случайные царапины, проколы, ссадины, занозы, укусы, которые сами по себе не угрожают жизни, при ранениях, ожогах, обморожениях, при родах и абортах, протекающих в антисанитарных условиях. Развитию столбняка способствует не только загрязнение ран почвой, но и наличие нежизнеспособных тканей и инородных тел в ране, запоздалая первичная обработка раны, отсутствие у больного иммунитета. Например, до введения в практику специфической профилактики во время Первой мировой войны 1914-1919 гг. столбняк развивался у 2,4-8 человек из 1000 раненых. После введения обязательной иммунизации против столбняка во время Второй мировой войны 1939-1945 гг. заболеваемость столбняком составила 0,1-0,6 человек на 1000 раненых.

Возбудитель столбняка, проникнув в рану, размножается в месте входных ворот инфекции. Внутри вегетативных клеток в процессе размножения накапливается токсин, который высвобождается при лизисе микробных клеток. Столбнячный токсин является основным фактором патогенности возбудителя. Он состоит из двух фракций - тетаноспазмина (нейротоксина, TeNT) и тетанолизина (гемолизина). Смертельная доза столбнячного токсина для человека составляет 2 нг/кг массы тела. Главная роль в развитии заболевания принадлежит тетаноспазмину. Тетаноспазмин относятся к группе частично секретируемых экзотоксинов (частично секретируется во внешнюю среду, а частично ассоциирован с бактериальной клеткой). Тетаноспазмин вызывает длительное напряжение мышц (мышечную ригидность) и болезненное сокращение мыщц(тетанус). Между одиночными сокращениями не происходит полного расслабления мышцы, поэтому мышца находится в максимально сокращенном состоянии. Тетанолизин обладает гемолитическим и кардиотоксическим действием, вызывая развитие метаболического ацидоза. При добавлении к столбнячному токсину формалина и выдерживании смеси при повышенной температуре экзотоксин превращается в анатоксин или токсоид который применяют для специфической профилактики столбняка у человека или для гипериммунизации животных с целью получения антитоксина. Основной формой заболевания является травматический столбняк, который в зависимости от способа заражения может быть раневым, послеоперационным, послеродовым, постинъекционным. Летальность при посттравматическом столбняке составляет 45-50%, при постабортальном и послеоперационном - до 70%, при столбняке новорожденных - до 90%.

По распространенности в организме выделяют местный (ограниченный) столбняк и общий (распространенный или генерализованный) столбняк. Местный столбняк характеризуется спазмами и подергиваниями мышц в месте ранения. При генерализованном столбняке наблюдаются общие судороги. Выделяют следующие периоды заболевания. Инкубационный период при столбняке составляет 6-14 дней. Чем короче инкубационный период, тем тяжелее протекает болезнь. Начальный (продромальный) период продолжается до 2 дней. Наиболее ранним симптомом этого периода являются тупые тянущие боли в области раны (в месте входных ворот инфекции). Причем ко времени появления первых симптомов может наблюдаться полное заживление раны. Токсин поступает в периферические нервные окончания, необратимо связывается там, затем движется в обратном направлении вдоль аксонов и синапсов и в итоге поступает в центральную нервную систему (ЦНС). Как результат, блокируется секреция ингибиторных медиаторов из нервных окончаний, тем самым приводя к беспрепятственной мышечной стимуляции ацетилхолином и спастичности, обычно с наложением периодических тонических судорог. Через 1-2 дня развивается тризм - напряжение и судорожное сокращение жевательных мышц. (см рисунок 2)

Чаще всего столбняк генерализован, поражает скелетные мышцы по всему телу. Однако иногда столбняк ограничивается мышцами у входа в рану.

Симптомы столбняка включают

· Неподвижность челюсти (наиболее часто)

· Затруднение глотания

· Беспокойство

· Раздражительность

· Неподвижность шеи, рук или ног

· Дугообразный изгиб туловища (опистотонус)

· Головная боль

· Боль в горле

· Тонические судороги

Позже пациенты испытывают трудности при открывании челюсти (тризм).

Типы столбняка

Локализованный столбняк

При локализованном столбняке присутствует мышечная спастичность у входа в рану, но нет никакого тризма; спастичность может сохраняться неделями.

Головной столбняк Бруннера (бульбарный столбняк) - форма локального столбняка, который поражает черепные нервы. Более распространен среди детей; у них может протекать с хроническим отитом среднего уха или может быть следствием ранения в голову.

Спазмы

Спазм лицевых мышц приводит к характерному выражению с неподвижной улыбкой и поднятыми бровями (сардоническая улыбка - risus sardonicus). Может возникнуть ригидность или спазм в мышцах живота, шеи и спины, а иногда и опистотонус (генерализированная ригидность тела с выгибанием спины и шеи). Спазм сфинктеров приводит к задержке мочеиспускания или запору. Дисфагия может мешать питанию.

Характерны болезненные, генерализованные тонические судороги с обильным потением, провоцируемые незначительными нарушениями, такими как шум или движение. Психическое состояние обычно ясное, но кома может последовать за повторяющимися приступами. Во время генерализованного судорожного приступа пациенты не в состоянии говорить или кричать из-за ригидности стенки грудной клетки или спазма глотки. В редких случаях длительные спазмы могут стать причиной переломов.

Спазмы также нарушают дыхание, вызывая цианоз или фатальную асфиксию.

Вегетативная нервная система

Температура лишь слегка повышена, если нет осложнения инфекцией, такой как пневмония. Частота дыхания и частота пульса повышены. Рефлексы часто преувеличены. Затяжной столбняк может проявиться как очень неустойчивая и сверхактивная реакция симпатической нервной системы, включая периоды гипертонии, тахикардии и нарушений ритма и проводимости.

Причины смерти

Дыхательная недостаточность является наиболее частой причиной смерти. Ларингоспазм, ригидность и судороги мышц брюшной стенки, диафрагмы и грудной стенки приводят к удушью. Гипоксемия может также вызвать остановку сердца, а глоточный спазм приводит к аспирации секрета ротовой полости с последующим воспалением легких, способствуя гипоксической смерти. Также возможна тромбоэмболия легочной артерии. Однако непосредственная причина смерти не всегда очевидна.

По оценкам экспертов Европейского центра по контролю и профилактике заболеваний, во всем мире от столбняка ежегодно умирает 213-293 тысячи человек

Профилактика столбняка.

Неспецифическая профилактика столбняка включает в себя профилактику травматизма в быту и на производстве и тщательную хирургическую обработку ран.

Специфическая профилактика столбняка может быть плановой (активная иммунизация детей и взрослых) и экстренной (посттравматической).

В 1974 году ВОЗ начала активную прививочную компанию для борьбы с дифтерией, коклюшем и столбняком, что снизило заболеваемость во всем мире. До имунизации вакциной от столбняка умирали в 99 процентах случаев.

Для Иммунизации населения необходимо проведение основной серии прививок против столбняка с последующими регулярными ревакцинациями. Детям < 7 лет требуется проведение 5 первичных прививок; непривитым пациентам > 7 лет требуется проведение 3 вакцинаций. Вакцина может состоять только из столбнячного анатоксина (СА), но, как правило, анатоксин объединен с дифтерийным и/или коклюшным компонентом. Детские вакцины имеют более высокие дозы дифтерийного и коклюшного компонента (АКДС, ДС), чем вакцины для взрослых (АДС-М, СД).

Детям вводят вакцину АКДС в возрасте 2 месяцев, 4 месяцев, 6 месяцев, от 15 до 18 месяцев и с 4 до 6 лет; они должны получить ревакцинацию АДС-М в возрасте от 11 до 12 лет и далее вакцину СД каждые 10 лет.

Не привитым взрослым первоначально вводят вакцину АКДС, далее - вакцину АДСМ через 4 недели и через 6-12 месяцев, в дальнейшем вакцину АДСМ каждые 10 лет. Взрослым, которым не проводили вакцинацию с коклюшным компонентом, следует вводить одну дозу АКДС-М вместо одной ревакцинации вакциной СД. Взрослые ? 65, планирующие тесные контакты с младенцем < 12 месяцев и ранее не получавшие АКДС-М, должны получить одну дозу вакцины АКДС-М.

Беременным женщинам следует ввести АКДС-М во время каждой беременности, предпочтительно на 27-36 неделе беременности, независимо от того, когда они проходили вакцинацию в прошлом; у плода может развиваться пассивный иммунитет от вакцин, полученных в это время.

После травмы прививка от столбняка проводится в зависимости от типа раны и проведенных ранее прививок; также может быть использован противостолбнячный иммуноглобулин. Пациенты, ранее не привитые, после экстренной иммунизации (по травме) далее получают 2-ю и 3-ю дозу анатоксина с интервалом в 1 и 6 месяцев.

Поскольку инфекция столбняка не формирует стойкого иммунитета, пациенты, которые выздоровели от клинического столбняка, должны быть привиты, если они не получали полную первичную серию вакцин.

Интересный факт, что Концентраты из культуральных сред и очищенные токсины столбнячной палочки применяется в экспериментальной биологии для изучения функционирования моторных нейронов.

Изучается возможность применения генетически измененных (не производящих токсины) штаммов столбнячной палочки в онкологии для борьбы с плотными новообразованиями, трудно поддающиеся всем известным методам лечения. Считается, что в тканях таких новообразований вследствие их недостаточного снабжения кислородом создаются благоприятные условия для размножения столбнячной палочки, которую можно модифицировать таким образом, чтобы она стала продуцентом цитотоксических метаболитов и разрушала опухоль изнутри.

Заключение

На примере одной только столбнячной палочки видна насколько опасна может быть микрофлора почвы по отношению к человеку. Каждый из нас должен быть защищен от этой опасной болезни вакцинацией. Это особенно важно для детей, у которых царапины, ссадины, другие раны - частое явление. Отягощается ситуация еще и ростом войн, и увеличением природных катаклизмов. Для избежание этих страшных последствий, важна работа с населением по осведомленности о заболевании и мерах профилактики. Для этого в зонах с повышенным риском ранения и инфицирования необходимо размещение информационных плакатов или буклетов как на рисунке 1(см в приложении)

В случае ранения (в первую очередь при глубоких колотых и резаных ранах - когда нарушается доступ кислорода в рану) врач действует по строгой схеме, удаляет размозженные участки с обязательным введением противостолбнячной сыворотки. Своевременная профилактика и лечение столбняка сводит риск тяжелых осложнений и смерти до минимума.

Приложение.

1.

2.

Список литературы:

1.Керол Вианал, 9июля 2021 для Восстановление экосистем

2. Комаровская Е. И., Перелыгина О. В. "Современная ситуация по заболеваемости отдельными клостридиальными инфекциями: газовая гангрена и столбняк" БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2021;

3. Инфекционные болезни: национальное руководство/под. Ред Н.Д Ющука, Ю.В. Венгерова - 2-е изд., перераб. И доп.-М.:ГЭОТАР-Медиа, 2019. - 1104 с. (Серия Национальные руководства»).

4. СанПиН 3.3686-21 «Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных заболеваний». XLV. Профилактика столбняка,

Электронный ресурс

5. Столбняк. Информационный бюллетень ВОЗ (дата обращения:20.04.2022) https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/tetanus

Размещено на Allbest.ru