Микрофлора организма человека. Нормальная микрофлора человека: значение, виды и функции

Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов. Микробиоценоз – это совокупность микроорганизмов одинакового места обитания, например, микробиоценоз полости рта или микробиоценоз дыхательных путей. Микробиоценозы организма человека связаны между собой. Жизненное пространство каждого микробиоценоза – это биотоп. Полость рта, толстый кишечник или дыхательные пути – это биотопы.

Для биотопа характерны однородные условия существования микроорганизмов. Таким образом, в организме человека сформированы биотопы, в которых расселяется определённый микробиоценоз. А любой микробиоценоз – это не просто определённое количество микроорганизмов, они связаны между собой цепочками питания. В каждом биотопе существуют следующие виды нормальной микрофлоры:

• характерная для данного биотопа или постоянная (резидентная), активно размножающаяся;
• нехарактерная для данного биотопа, временно попавшая (транзиторная), она активно не размножается.

Нормальная микрофлора человека формируется с первого мгновения появления ребёнка на свет. На ее формирование оказывают влияние микрофлора матери, санитарное состояние помещения, в котором ребёнок находится, искусственное или естественное вскармливание. На состояние нормальной микрофлоры влияет также гормональный фон, кислотно-щелочное состояние крови, процесс вырабатывания и выделения клетками химических веществ (так называемая секреторная функция организма). К трёхмесячному возрасту в организме ребёнка формируется микрофлора, аналогичная нормальной микрофлоре взрослого человека.

Все системы человеческого организма, открытые для контакта с внешней средой, обсеменяются микроорганизмами. Закрытыми для контакта с микрофлорой окружающей среды (стерильными) являются кровь, спинномозговая жидкость (ликвор), суставная жидкость, плевральная жидкость, лимфа грудного протока и ткани внутренних органов: сердца, мозга, печени, почек, селезенки, матки, мочевого пузыря, легких.

Нормальная микрофлора выстилает слизистые оболочки человека. Микробные клетки выделяют полисахариды (высокомолекулярные углеводы), слизистая оболочка выделяет муцин (слизь, белковые вещества) и из этой смеси образуется тонкая биоплёнка, которая покрывает сверху сотни и тысячи микроколоний клеток нормальной флоры.

Эта плёнка толщиной не более 0,5 мм создаёт защищает микроорганизмы от химического и физического воздействия. Но если факторы самозащиты микроорганизмов превышают компенсаторные возможности человеческого организма, то могут возникнуть нарушения, с развитием патологических состояний и неблагоприятными последствиями. К таким последствиям можно отнести

• — формирование устойчивых к антибиотикам штаммов микроорганизмов;
• — образование новых микробных сообществ и изменение физико-химического состояния биотопов (кишечника, кожи и др.);
• — увеличение спектра микроорганизмов, которые вовлекаются в инфекционные процессы и расширение спектра патологических состояний человека;
• — рост инфекций различной локализации; появление лиц с врожденной и приобретенной сниженной устойчивостью к возбудителям инфекционных болезней;
• — снижение эффективности химиотерапии и химиопрофилактики, гормональных противозачаточных средств.

Общее количество микроорганизмов нормальной флоры человека достигает 10 14 , что превышает количество клеток всех тканей взрослого человека. Основу нормальной микрофлоры человека составляют анаэробные бактерии (живущие в бескислородной среде). В кишечнике число анаэробов в тысячу раз превышает количество аэробов (микроорганизмы, для жизнедеятельности которых необходим кислород).

Значение и функции нормальной микрофлоры:

• — Участвует во всех видах обмена веществ.
• — Участвует в разрушении и обезвреживании токсических веществ.
• — Участвует в синтезе витаминов (группы В, Е, Н, К).
• — Выделяет антибактериальные вещества, подавляющие жизнедеятельность попавших в организм болезнетворных бактерий. Совокупность механизмов обеспечивает стабильность нормальной микрофлоры и предотвращает колонизацию организма человека посторонними микроорганизмами.
• — Вносит значительный вклад в обмен углеводов, азотистых соединений, стероидов, водно-солевой обмен, в иммунитет.

Наиболее обсеменены микроорганизмами

• — кожа;
• — полость рта, носа, глотки;
• — верхние дыхательные пути;
• — толстый кишечник;
• — влагалище.

В норме мало микроорганизмов содержат

• — легкие;
• — мочевые пути;
• — желчные пути.

Как формируется нормальная микрофлора кишечника? Сначала слизистая желудочно-кишечного тракта обсеменяется случайно попавшими в него лактобациллами, клостридиями, бифидобактериями, микрококками, стафилококками, энтерококками, кишечная палочкой и другими микроорганизмами. Бактерии фиксируются на поверхности ворсинок кишечника, параллельно идёт процесс формирования биоплёнки

В составе нормальной микрофлоры человека выявляются все группы микроорганизмов: бактерии, грибы, простейшие и вирусы. Микроорганизмы нормальной микрофлоры человека представлены следующими родами:

• — полость рта - Actinomyces (Актиномицеты), Arachnia (Арахния), Bacteroides (Бактериоиды), Bifidobacterium (Бифидобактерии), Candida (Кандида), Centipeda (Центипеда), Eikenella (Эйкенелла), Eubacteriun (Эубактерии), Fusobacterium (Фузобакктерии), Haemophilus (Гемофилы), Lactobacillus (Лактобациллы), Leptotrichia (Лептотрихия), Neisseria (Нейссерия), Propionibacterium (Пропионибактерии), Selenomonas (Селеномоны), Simonsiella (Симонсиелла), Spirochaeia (Спирохея), Streptococcus (Стрептококки), Veillonella (Вейлонелла), Wolinella (Волинелла), Rothia (Ротия);
• — верхние дыхательные пути - Bacteroides (Бактериоиды), Branhamella (Бранхамелла), Corynebacterium (Коринебактерии), Neisseria (Нейссерия), Streptococcus (Стрептококки);
• — тонкий кишечник - Bifidobacterium (Бифидобактерии), Clostridium (Клостридии), Eubacterium (Эубактерии), Lactobacillus (Лактобактерии), Peptostreptococcus (Пептострептококки), Veillonella (Вейлонелла);
• — толстый кишечник - Acetovibrio (Ацетовибрио), Acidaminococcus (Ацидаминококки), Anaerovibrio (Анеровибрио), Bacillus (Бациллы), Bacteroides (Бактериоиды), Bifidobacterium (Бифидобактерии), Butyrivibrio (Бутиривибрио), Campylobacter (Кампилобактер), Clostridium (Клостридии), Coprococcus (Копрококки), Disulfomonas (Дисульфомоны), Escherichia (Эшерихия), Eubacterium (Эубактерии), Fusobacterium (Фузобактерии), Gemmiger (Геммигер), Lactobacillus (Лактобактерии), Peptococcus (Пептококки), Peptostreptoccocus (Пептострептококки), Propionibacterium (Пропионибактерии), Roseburia (Розебурия), Selenomonas (Селеномоны), Spirochaeta (Спирохета), Succinomonas, Streptococcus (Стрептококки), Veillonella (Вейлонелла), Wolinella (Волинелла);
• — кожа - Acinetobacter (Ацинетобактер), Brevibacterium (Бревибактерии), Corynebacterium (Коринебактерии), Micrococcus (Микрококки), Propiombacterium (Пропионебактерии), Staphylococcus (Стафилококки), Pityrosponim (Питироспоним –дрожжевой грибок), Trichophyton (Трихофитон);
• — женские половые органы - Bacteroides (Бактериоиды), Clostridium (Клостридии), Corynebacterium (Коринебактерии), Eubacterium (Эубактерии), Fusobacterium (Фузобактерии), Lactobacillus (Лактобациллы), Mobiluncus (Мобилункус), Peptostreptococcus (Пептострептококки), Streptococcus (Стрептококки), Spirochaeta (Спирохета), Veillonella (Вейлонелла).

Под влиянием ряда факторов (возраста, пола, сезона, состава пищи, болезни, введения антимикробных веществ и др.) состав микрофлоры может меняться или в физиологических границах, или выходя за них (см.

Организм человека заселен (колонизирован) более чем 500 видов микроорганизмов,

составляющих нормальную микрофлору человека, находящихся в состоянии равновесия

(эубиоза) друг с другом и организмом человека. Микрофлора представляет собой стабильное

сообщество микроорганизмов, т.е. микробиоценоз. Она колонизирует поверхность тела и

полости, сообщающиеся с окружающей средой. Место обитания сообщества микроорганизмов

называется биотопом. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких и матке. Различают

нормальную микрофлору кожи, слизистых оболочек рта, верхних дыхательных путей,

пищеварительного тракта и мочеполовой системы. Среди нормальной микрофлоры выделяют

резидентную и транзиторную микрофлору. Резидентная (постоянная) облигатная микрофлора

представлена микроорганизмами, постоянно присутствующими в организме. Транзиторная

(непостоянная) микрофлора не способна к длительному существованию в организме.

Организм человека и его нормальная микрофлора составляют единую экологическую систему.

Формирование микрофлоры новорожденных начинается с попадания микроорганизмов в про-

цессе родов на кожу и слизистые оболочки. Дальнейшее формирование микрофлоры

определяется санитарным состоянием среды, в которой проходили роды, типом вскармливания

и др. Нормальная микрофлора становится устойчивой и к концу третьего месяца жизни

сходной с микрофлорой взрослого. Количество микроорганизмов у взрослого человека

составляет около 1014 особей, причем преобладают в значительной степени облигат-ные

анаэробы.

Представители нормальной микрофлоры заключены в экзо-полисахаридно-муциновый матрикс,

образуя на слизистых оболочках и коже биологическую пленку, устойчивую к различным

воздействиям.

Микрофлора кожи имеет большое значение в распространении микроорганизмов в воздухе. В

результате десквамации (шелушения) несколько миллионов чешуек, несущих каждая по

несколько микроорганизмов, загрязняют окружающую среду. На коже и в ее более глубоких

слоях (волосяные мешочки, просветы сальных и потовых желез) анаэробов в 3.10 раз больше,

чем аэробов. Кожу колонизируют пропионибактерии, коринеформные бактерии, стафилококки,

стрептококки, дрожжи Pityrosporum, дрож-жеподобные грибы Candida, редко микрококки, Мус.

fortuitum. На 1 см2 кожи приходится менее 80 000 микроорганизмов. В норме это количество

не увеличивается в результате действия бактерицидных стерилизующих факторов кожи, в

частности в поте кожи обнаружены а-глобулин, иммуноглобулины A, G, трансферрин, лизоцим

и другие противомикробные вещества. Процесс самоочищения кожи усиливается на чисто

вымытой коже. Усиленный рост микроорганизмов происходит на грязной коже; при ослаблении

организма размножающиеся микроорганизмы определяют запах тела. Через грязные руки

происходит контаминация (загрязнение) лекарственных средств микроорганизмами кожи, что

приводит к последующей порче лекарственных препаратов.

В верхние дыхательные пути попадают пылевые частицы, нагруженные микроорганизмами,

большая часть которых задерживается в носо- и ротоглотке. Здесь растут бактероиды,

коринеформные бактерии, гемофильные палочки, пептококки, лак-тобактерии, стафилококки,

стрептококки, непатогенные нейс-серии и др. Трахея и бронхи обычно стерильны.

Микрофлора пищеварительного тракта является наиболее представительной по своему

качественному и количественному составу. При этом микроорганизмы свободно обитают в

полости пищеварительного тракта, а также колонизируют слизистые оболочки.

В полости рта обитают актиномицеты, бактероиды, бифи-добактерии, эубактерии,

фузобактерии, лактобактерии, гемофильные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты,

стрептокок-

ки, стафилококки, вейлонеллы и др. Обнаруживаются также грибы рода Candida и простейшие.

Ассоцианты нормальной микрофлоры и продукты их жизнедеятельности образуют зубной налет.

Микрофлора желудка представлена лактобациллами и дрожжами, единичными грамотрицательными

бактериями. Она несколько беднее, чем, например, кишечника, так как желудочный сок имеет

низкое значение рН, неблагоприятное для жизни многих микроорганизмов. При гастритах,

язвенной болезни желудка обнаруживаются изогнутые формы бактерий. Helicobacter pylori,

которые являются этиологическими факторами патологического процесса.

В тонкой кишке микроорганизмов больше, чем в желудке; здесь обнаруживаются

бифидобактерии, клостридии, эубактерии, лактобациллы, анаэробные кокки. Наибольшее

количество микроорганизмов накапливается в толстой кишке. В 1 г фекалий содержится до

250 млрд микробных" клеток. Около 95 % всех видов микроорганизмов составляют анаэробы.

Основными представителями микрофлоры толстой кишки являются: грампо-ложительные

анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобациллы, эубактерии); грамположительные

спорообразующие анаэробные палочки (клостридии, перфрингенс и др.); энтерококки; грам-

отрицательные анаэробные палочки (бактероиды); грамотрица-тельные факультативно-

анаэробные палочки (кишечные палочки и сходные с ними бактерии сем. Enterobacteriaceae .

цитро-бактер, энтеробактер, клебсиеллы, протей и др.). В меньших количествах

обнаруживаются фузобактерии, пропионибактерии, вейлонеллы, пептококки, стафилококки,

синегнойная палочка, дрожжеподобные грибы, а также простейшие, вирусы, включая фаги. На

эпителии успешно растут спирохеты, нитевидные бактерии. Бифидобактерии и бактероиды

составляют 80.90 % от общего количества микрофлоры кишечника.

Важную роль в жизнедеятельности человека играет микрофлора толстой кишки. своеобразный

экстракорпоральный орган. Она является антагонистом гнилостной микрофлоры, так как

продуцирует молочную, уксусную кислоты, антибиотики и др. Известна ее роль в водно-

солевом обмене, регуляции газового состава кишечника, обмене белков, углеводов, жирных

кислот, холестерина и нуклеиновых кислот, а также продукции биологически активных

соединений. антибиотиков, витаминов, токсинов и др. Морфокинетическая роль микрофлоры

заключается в ее участии в развитии органов и систем организма; она принимает участие

также в физиологическом воспалении слизистой оболочки и смене эпителия, переваривании и

детокси-кации экзогенных субстратов и метаболитов, что сравнимо с Функцией печени.

Нормальная микрофлора выполняет, кроме того, антимутагенную роль, разрушая канцерогенные

вещества

в кишечнике. В то же время некоторые бактерии могут проду-цировать сильные мутагены.

Пристеночная микрофлора кишечника колонизирует слизистую оболочку в виде микроколоний,

образуя своеобразную биологическую пленку, состоящую из микробных тел и экзополи-

сахаридного матрикса. Экзополисахариды микроорганизмов, называемые гликокаликсом,

защищают микробные клетки от разнообразных физико-химических и биологических

воздействий. Слизистая оболочка кишечника также находится под защитой биологической

Значительное влияние оказывает микрофлора кишечника на формирование и поддержание

иммунитета. В кишечнике содержится около 1,5 кг микроорганизмов, антигены которых

стимулируют иммунную систему. Естественным неспецифическим стимулятором иммуногенеза

является мурамилдипептид, образующийся из микрофлоры под влиянием лизоцима и других лити-

ческих ферментов, находящихся в кишечнике.

Важнейшей функцией нормальной микрофлоры кишечника является ее участие в колонизационной

резистентнос-ти, под которой понимают совокупность защитных факторов организма и

конкурентных, антагонистических и других особенностей анаэробов кишечника, придающих

стабильность микрофлоре и предотвращающих колонизацию слизистых оболочек посторонними

микроорганизмами. С целью предотвращения инфекционных осложнений, при пониженной

сопротивляемости организма и повышенном риске аутоинфекции, в случаях обширных травм,

ожогов, иммунодепрессивной терапии, трансплантации органов и тканей проводят

мероприятия, направленные на сохранение и восстановление колонизационной резис-

тентности. Исходя из этого, осуществляют селективную деко нтаминацию. избирательное

удаление из пищеварительного тракта аэробных бактерий и грибов для повышения

сопротивляемости организма к инфекционным агентам. Селективную деконтаминацию проводят

путем назначения для приема внутрь малоадсорбируемых химиопрепаратов, подавляющих

аэробную часть и не влияющих на анаэробы, например комплексное назначение ванкомицина,

гентамицина и нистатина.

Нормальная микрофлора влагалища включает бактероиды, лактобактерии, пептострептококки и

клостридии.

Представители нормальной микрофлоры при снижении сопротивляемости организма могут

вызвать гнойно-воспалительные процессы, т.е. нормальная микрофлора может стать

источником аутоинфекции, или эндогенной инфекции. Она также является источником генов,

например генов лекарственной устойчивости к антибиотикам. Кроме того, как уже было

сказано выше, кишечная микрофлора, попадая в окружающую среду, может за-

грязнять почву, воду, воздух, продукты питания и т.д. Поэтому ее обнаружение

свидетельствует о загрязнении исследуемого объекта выделениями человека.

Состояние эубиоза. динамического равновесия микрофлоры и организма человека. может

нарушаться под влиянием факторов окружающей среды, стрессовых воздействий, широкого и

бесконтрольного применения антимикробных препаратов, лучевой и химиотерапии. В

результате нарушается колонизационная резистентность. Аномально размножившиеся

микроорганизмы продуцируют токсичные продукты метаболизма. индол, скатол, аммиак,

сероводород. Такое состояние, развивающееся в результате утраты нормальных функций

микрофлоры, называется дисбактериозом или дисбиозом. При дисбактерио-зе происходят

количественные и качественные изменения бактерий, входящих в состав микрофлоры. При

дисбиозе изменения происходят и среди других групп микроорганизмов. вирусов, грибов и

Дисбиоз и дисбактериоз считаются эндогенной инфекцией, возникающей чаще всего в

результате нарушения антимикробными препаратами нормальной микрофлоры.

Для восстановления нормальной микрофлоры назначают препараты пробиотики (эубиотики, см.

главу 9), полученные из лиофильно высушенных живых бактерий, представителей нормальной

микрофлоры кишечника. бифидобактерий, кишечной палочки, лактобактерии и др.

14. Нормальная микрофлора человека

Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.

Виды нормальной микрофлоры:

1) резидентная – постоянная, характерная для данного вида;

2) транзиторная – временно попавшая, нехарактерная для данного биотопа; она активно не размножается.

Факторы, влияющие на состояние нормальной микрофлоры.

1. Эндогенные:

1) секреторная функция организма;

2) гормональный фон;

3) кислотно-основное состояние.

2. Экзогенные условия жизни (климатические, бытовые, экологические).

В организме человека стерильными являются кровь, ликвор, суставная жидкость, плевральная жидкость, лимфа грудного протока, внутренние органы: сердце, мозг, паренхима печени, почек, селезенки, матка, мочевой пузырь, альвеолы легких.

Нормальная микрофлора выстилает слизистые оболочки в виде биопленки. Этот каркас состоит из полисахаридов микробных клеток и муцина. Толщина биопленки – 0,1–0,5 мм. В ней содержится от нескольких сотен до нескольких тысяч микроколоний.

Этапы формирования нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ):

1) случайное обсеменение слизистой. В ЖКТ попадают лактобациллы, клостридии, бифидобактерии, микрококки, стафилококки, энтерококки, кишечная палочка и др.;

2) формирование сети из ленточных бактерий на поверхности ворсинок. На ней фиксируются в основном палочковидные бактерии, постоянно идет процесс формирования биопленки.

Нормальная микрофлора рассматривается как самостоятельный экстракорпоральный орган с определенной анатомической структурой и функциями.

Функции нормальной микрофлоры:

1) участвие во всех видах обмена;

2) детоксикация в отношении экзо– и эндопродуктов, трансформация и выделение лекарственных веществ;

3) участие в синтезе витаминов (группы В, Е, Н, К);

4) защита:

а) антагонистическая (связана с продукцией бактериоцинов);

б) колонизационная резистентность слизистых оболочек;

5) иммуногенная функция.

Наибольшей обсемененностью характеризуются:

1) толстый кишечник;

2) ротовая полость;

3) мочевыделительная система;

4) верхние дыхательные пути;

Из книги Удивительная биология автора Дроздова И В

В чем же феномен человека? Рассмотрим, как на высшем этапе конкретно материализуется та многоуровневая информационная структура, к которой пришло все живое после миллионнолетней эволюции. Речь пойдет об асимметрии больших полушарий человеческого мозга, а также о

Из книги Разведение собак автора Хармар Хиллери

Из книги Микробиология: конспект лекций автора Ткаченко Ксения Викторовна

ЛЕКЦИЯ № 7. Нормальная микрофлора организма человека 1. Нормальная микрофлора человека Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.В организме человека в соответствии

Из книги Собаки и их разведение [Разведение собак] автора Хармар Хиллери

1. Нормальная микрофлора человека Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.В организме человека в соответствии с условиями обитания формируются биотопы с

Из книги Семь экспериментов, которые изменят мир автора Шелдрейк Руперт

Нормальная беременность На ранних стадиях невозможно определить, будет ли сука иметь щенков или нет, ни по внешнему виду, ни при прощупывании.Возможно, что первые признаки проявляются не в изменении физического состояния, а в поведении суки. Очень часто после вязки сука

Из книги Наше постчеловеческое будущее [Последствия биотехнологической революции] автора Фукуяма Фрэнсис

НАСКОЛЬКО ПАРАНОРМАЛЬНА «НОРМАЛЬНАЯ» НАУКА? Для общепринятого табу на парапсихологию, делающего ее изгоем среди наук, есть веская причина. Существование некоторых парапсихических явлений могло бы серьезно подорвать веру в иллюзию объективности. Оно могло бы

Из книги Размножение собак автора Коваленко Елена Евгеньевна

Биотехнология человека Регламентация для биотехнологии человека разработана гораздо слабее, чем для сельскохозяйственной биотехнологии, в основном потому, что генетическая модификация людей еще не появилась в отличие от модификации растений и животных. Частично для

Из книги Геном человека: Энциклопедия, написанная четырьмя буквами автора

ГЛАВА 4 НОРМАЛЬНАЯ ЩЕННОСТЬ Беременность (щенность), равно как и роды (щенение), а также весь период выкармливания щенков под сукой - весьма ответственное время в жизни собаки и ее владельца. Это отдельная, большая тема для разговора, имеющая много аспектов, обсуждение

Из книги Геном человека [Энциклопедия, написанная четырьмя буквами] автора Тарантул Вячеслав Залманович

Приложение 3. ВСЕОБЩАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ О ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА И ПРАВАХ ЧЕЛОВЕКА 3 декабря 1997 г.ВСЕОБЩАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ О ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА И ПРАВАХ ЧЕЛОВЕКА Генеральная конференция,напоминая, что в преамбуле Устава ЮНЕСКО провозглашаются «демократические принципы уважения достоинства

Из книги Антропологический детектив. Боги, люди, обезьяны... [с иллюстрациями] автора Белов Александр Иванович

Приложение 3. ВСЕОБЩАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ О ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА И ПРАВАХ ЧЕЛОВЕКА 3 декабря 1997 г.ВСЕОБЩАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ О ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА И ПРАВАХ ЧЕЛОВЕКАГенеральная конференция,напоминая, что в преамбуле Устава ЮНЕСКО провозглашаются «демократические принципы уважения достоинства

Из книги Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ] автора Лернер Георгий Исаакович

Из книги Эмбрионы, гены и эволюция автора Рэфф Рудольф А

Из книги Жизнь в глубинах веков автора Трофимов Борис Александрович

Из книги Биология. Общая биология. 10 класс. Базовый уровень автора Сивоглазов Владислав Иванович

Нормальная сегментация у дрозофилы После оплодотворения и слияния гамет у зародыша дрозофилы наблюдается ряд синцитиальных делений дробления, т.е. деления ядер, не сопровождающиеся образованием клеток зародыша. Первые девять таких делений происходят по всей

Из книги автора

ПОЯВЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА Человек - это звучит гордо! М.

Из книги автора

Таблица 7. Гены, принимающие участие в образовании и функционировании ряда клеток, тканей и органов человека (по данным проекта «Геном человека» на

Данный учебник предназначен для студентов медицинских ВУЗов, учащихся медицинских колледжей, а также абитуриентов. В нем содержатся сведения об ультраструктуре и физиологии бактерий, рассматриваются вопросы иммунологии и вирусологии, подробно описаны строение и морфология возбудителей различных инфекций, уделено внимание основам медицинской биотехнологии и генной инженерии.

Тема 6. Нормальная микрофлора организма человека

1. Нормальная микрофлора человека

Организм человека и населяющие его микроорганизмы являются единой экосистемой. Поверхности кожи и слизистых оболочек тела человека обильно заселены бактериями. При этом количество бактерий, населяющих покровные ткани (кожу, слизистые оболочки), во много раз превосходит число собственных клеток хозяина. Количественные колебания бактерий в биоценозе могут достигать для некоторых бактерий нескольких порядков и, тем не менее, укладываются в принятые нормативы.

Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.

В организме человека в соответствии с условиями обитания формируются биотопы с определенными микробиоценозами. Любой микробиоценоз – это сообщество микроорганизмов, существующее как единое целое, связанное цепями питания и микроэкологией.

Виды нормальной микрофлоры:

1) резидентная – постоянная, характерна для данного вида. Количество характерных видов относительно невелико и относительно стабильно, хотя численно они всегда представлены наиболее обильно. Резидентная микрофлора обнаруживается в определенных местах тела человека, при этом важным фактором является его возраст;

2) транзиторная – временно попавшая, не характерная для данного биотопа; она активно не размножается, поэтому, хотя видовой состав транзиторных микроорганизмов и разнообразен, но они не являются многочисленными. Характерной особенностью этого вида микрофлоры является то, что, как правило, попадая на кожу или слизистые оболочки из окружающей среды, не вызывает заболеваний и не обитает постоянно на поверхностях тела человека. Она представлена сапрофитными условно-патогенными микроорганизмами, которые обитают на коже или слизистых оболочках в течение нескольких часов, дней или недель. Присутствие транзиторной микрофлоры определяется не только поступлением микроорганизмов из окружающей среды, но и состоянием иммунной системы организма хозяина, составом постоянной нормальной микрофлоры. Состав транзиторной микрофлоры не является постоянным и зависит от возраста, внешней среды, условий труда, рациона питания, перенесенных заболеваний, травм и стрессовых ситуаций.

Нормальная микрофлора формируется с рождения, и в это время на ее формирование оказывает влияние микрофлора матери и внутрибольничной среды, характер вскармливания. Заселение бактериями организма продолжается на протяжении всей его жизни. При этом качественный и количественный состав нормальной микрофлоры регулируется сложными антагонистическими и синергическими отношениями между отдельными ее представителями в составе биоценозов. Микробное обсеменение характерно для всех систем, имеющих контакты с окружающей средой. Тем не менее в норме многие ткани и органы здорового человека стерильны, в частности кровь, ликвор, суставная жидкость, плевральная жидкость, лимфа грудного протока, внутренние органы: сердце, мозг, паренхима печени, почек, селезенки, матка, мочевой пузырь, альвеолы легких. Стерильность в данном случае обеспечивается неспецифическими клеточными и гуморальными факторами иммунитета, препятствующими проникновению микробов в эти ткани и органы.

На всех открытых поверхностях и во всех открытых полостях формируется относительно стойкая микрофлора, специфичная для данного органа, биотипа или его участка.

Наибольшей обсемененностью характеризуются:

1) толстый кишечник . В составе нормальной микрофлоры преобладают анаэробные бактерии (96–99 %) (бактероиды, анаэробные молочнокислые бактерии, клостридии, анаэробные стрептококки, фузобактерии, эубактерии, вейлонеллы), аэробные и факультативно-анаэробные бактерии (1–4 %) (грамотрицательные колиформные бактерии – кишечная палочка, энтерококки, стафилококки, протеи, псевдомонады, лактобациллы, грибы рода Candida, отдельные виды спирохет, микобактерий, микоплазм, простейших и вирусов);

2) ротовая полость . Нормальная микрофлора разных отделов ротовой полости различна и определяется биологическими особенностями обитающих здесь видов. Представители микрофлоры ротовой полости делятся на три категории:

а) стрептококки, нейссерии, вейлонеллы;

б) стафилококки, лактобактерии, нитевидные бактерии;

в) дрожжеподобные грибы;

3) мочевыделительная система . Нормальная микрофлора наружной части уретры у мужчин и женщин представлена коринебактериями, микобактериями, грамотрицательными бактериями фекального происхождения и неспорообразующими анаэробами (это пептококки, пептострептококки, бактероиды). На наружных половых органах у мужчин и женщин локализуются микобактерии смегмы, стафилококки, микоплазмы и сапрофитные трепонемы;

4) верхние дыхательные пути . Собственная микрофлора носа состоит из коринебактерий, нейссерий, коагулазо-отрицательных стафилококков и α-гемолитических стрептококков; в качестве транзиторных видов могут присутствовать S. aureus, E. coli, β-гемолитические стрептококки. Микрофлора зева более разнообразна из-за смешивания микрофлоры полости рта и воздухоносных путей и состоит из: нейссерий, дифтероидов, α– и β-гемолитических стрептококков, энтерококков, микоплазм, коагулазо-отрицательных стафилококков, моракселл, бактероидов, боррелий, трепонем и актиномицетов. В верхних дыхательных путях преобладают стрептококки и нейссерии, встречаются стафилококки, дифтероиды, гемофильные бактерии, пневмококки, микоплазмы, бактероиды;

5) кожа , особенно ее волосистая часть. В связи с постоянным контактом с внешней средой кожа является местом обитания транзиторных микроорганизмов, при этом имея постоянную микрофлору, состав которой различен в разных анатомических зонах и зависит от содержания кислорода в окружающей бактерии среде, а также от близости к слизистым оболочкам, особенностей секреции и других факторов. Состав резидентной микрофлоры кожи и слизистых оболочек характеризуется наличием Staphylococcus epidermidis, S. aureus, Micrococcus spp., Sarcinia spp., Propionibacterium spp., коринеформными бактериями. В состав транзиторной микрофлоры входят: Streptococcus spp., Peptococcus cpp., Bacillus subtilis, Escherichia coli, Enterobacter spp., Acinebacter spp., Moraxella spp., Pseudomonadaceae, Lactobacillus spp., Nocardiodes spp., aspergillus spp., Candida albaicans.

Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, представляют собой четкую морфологическую структуру в виде биопленки – полисахаридного каркаса, состоящего из полисахаридов микробных клеток и муцина. В нем находятся микроколонии клеток нормальной микрофлоры. Толщина биопленки – 0,1–0,5 мм. В ней содержится от нескольких сотен до нескольких тысяч микроколоний, образующихся как из анаэробных, так и аэробных бактерий, соотношение которых в большинстве биоценозов составляет 10:1–100:1.

Формирование биопленки создает для бактерий дополнительную защиту. Внутри биопленки бактерии более устойчивы к действию химических и физических факторов.

Факторы, влияющие на состояние нормальной микрофлоры:

1) эндогенные:

а) секреторная функция организма;

б) гормональный фон;

в) кислотно-основное состояние;

2) экзогенные: условия жизни (климатические, бытовые, экологические).

Этапы формирования нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ):

1) случайное обсеменение слизистой . В ЖКТ попадают лактобациллы, клостридии, бифидобактерии, микрококки, стафилококки, энтерококки, кишечная палочка и др.;

2) формирование сети из ленточных бактерий на поверхности ворсинок . На ней фиксируются в основном палочковидные бактерии, постоянно идет процесс формирования биопленки.

2. Основные функции нормальной микрофлоры

Нормальная микрофлора рассматривается как самостоятельный экстракорпоральный орган с определенной анатомической структурой и следующими функциями.

1. Антагонистическая функция . Нормальная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность, т. е. устойчивость соответствующих участков тела (эпитопов) к заселению случайной, в том числе и патогенной, микрофлорой. Эта устойчивость обеспечивается как выделением веществ, оказывающих бактерицидное и бактериостатическое действие, так и конкуренцией бактерий за питательные субстраты и экологические ниши.

2. Иммуногенная функция . Бактерии, являющиеся представителями нормальной микрофлоры, постоянно поддерживают иммунную систему в должном состоянии своими антигенами.

3. Пищеварительная функция . Нормальная микрофлора принимает участие в полостном пищеварении за счет своих ферментов.

4. Метаболическая функция . Нормальная микрофлора участвует в обмене белков, липидов, уратов, оксалатов, стероидных гормонов, холестерина за счет своих ферментов.

5. Витаминообразующая функция . Как известно, в процессе метаболизма отдельные представители нормальной микрофлоры образуют витамины. Так, бактерии толстого кишечника синтезируют биотин, рибофлавин, пантотеновую кислоту, витамины К, Е, В 2 , фолиевую кислоту, не всасывающиеся в толстом кишечнике, поэтому следует рассчитывать только на те из них, которые в небольшом количестве образуются в подвздошной кишке.

6. Детоксикационная функция . Нормальная микрофлора способна обезвреживать образующиеся в организме токсические продукты обмена веществ или организмы, попавшие из внешней среды, путем биосорбции или трансформации в нетоксичные соединения.

7. Регуляторная функция . Нормальная микрофлора участвует в регуляции газового, водно-солевого обмена, поддержании рН среды.

8. Генетическая функция . Нормальная микрофлора в этом случае является неограниченным банком генетического материала, так как обмен генетического материала постоянно происходит как между самими представителями нормальной микрофлоры, так и патогенными видами, попадающими в ту или иную экологическую нишу.

При этом нормальная микрофлора кишечника играет важную роль в конверсии желчных пигментов и желчных кислот, абсорбции питательных веществ и продуктов их расщепления. Ее представители продуцируют аммиак и другие продукты, которые могут адсорбироваться и участвовать в развитии печеночной комы.

3. Дисбактериоз

Дисбактериоз (дисбиоз) – это любые количественные или качественные изменения типичной для данного биотопа нормальной микрофлоры человека, возникающие в результате воздействия на макро– или микроорганизм различных неблагоприятных факторов.

Микробиологическими показателями дисбиоза служат:

1) снижение численности одного или нескольких постоянных видов;

2) потеря бактериями тех или иных признаков или приобретение новых;

3) повышение численности транзиторных видов;

4) появление новых, не свойственных данному биотопу видов;

5) ослабление антагонистической активности нормальной микрофлоры.

Причинами развития дисбактериоза могут быть:

1) антибиотико– и химиотерапия;

2) тяжелые инфекции;

3) тяжелые соматические заболевания;

4) гормонотерапия;

5) лучевые воздействия;

6) токсические факторы;

7) дефицит витаминов.

Дисбактериоз различных биотопов имеет различные клинические проявления. Дисбактериоз кишечника может проявляться в виде диареи, неспецифического колита, дуоденита, гастроэнтерита, хронических запоров. Дисбактериоз органов дыхания протекает в форме бронхитов, бронхиолитов, хронических заболеваний легких. Основными проявлениями дисбиоза ротовой полости являются гингивиты, стоматит, кариес. Дисбактериоз половой системы у женщин протекает как вагиноз.

В зависимости от выраженности этих проявлений различают несколько фаз дисбактериоза:

1) компенсированную, когда дисбактериоз не сопровождается какими-либо клиническими проявлениями;

2) субкомпенсированную, когда в результате дисбаланса нормальной микрофлоры возникают локальные воспалительные изменения;

3) декомпенсированную, при которой происходит генерализация процесса с возникновением метастатических воспалительных очагов.

Лабораторная диагностика дисбактериоза

Основной метод – бактериологическое исследование. При этом в оценке его результатов превалируют количественные показатели. Проводится не видовая идентификация, а только до рода.

Дополнительный метод – хроматография спектра жирных кислот в исследуемом материале. Каждому роду соответствует свой спектр жирных кислот.

Коррекция дисбактериоза:

1) устранение причины, вызвавшей дисбаланс нормальной микрофлоры;

2) использование эубиотиков и пробиотиков.

Эубиотики – это препараты, содержащие живые бактерициногенные штаммы нормальной микрофлоры (колибактерин, бифидумбактерин, бификол и др.).

Пробиотики – это вещества немикробного происхождения и продукты питания, содержащие добавки, стимулирующие собственную нормальную микрофлору. Стимулирующие вещества – олигосахариды, гидролизат казеина, муцин, молочная сыворотка, лактоферин, пищевые волокна.

Понятие микробиоценоза

Нормальная микрофлора сопутствует своему хозяину на про­тяжении всей его жизни. О существенном ее значении в под­держании жизнедеятельности организма свидетельствуют на­блюдения за животными-гнотобионтами (лишенными собственной микрофлоры), жизнь которых существенно отличается от таковой нормальных особей, а порой просто невозможна. В этой связи учение о нормальной микрофлоре человека и ее на­рушениях представляет собой весьма существенный раздел ме­дицинской микробиологии.

В настоящее время твердо установленным является положение о том, что организм человека и населяющие его микроорганизмы - это единая экосистема.

С современных позиций, нормальную микрофлору следует рас­сматривать как совокупность множества микробиоценозов, ха­рактеризующихся определенным видовым составом и зани­мающих тот или иной биотип в организме. В любом микробиоценозе следует различать:

• индигенную, автохтонную флору - характерные, постоянно встречающиеся виды микроорганизмов. Их количество относи­тельно невелико, но численно они всегда представлены наибо­лее обильно;
• аллохтонную флору - транзиторные, добавочные и случайные. Видовой состав таких микроорганизмов разнообразен, но они немногочисленны.

Поверхности кожи и слизистых оболочек тела человека обиль­но заселены бактериями. При этом количество бактерий, насе­ляющих покровные ткани (кожу, слизистые оболочки), во много раз превосходит число собственных клеток хозяина. Количественные колебания бактерий в биоценозе могут дости­гать для некоторых бактерий нескольких порядков и тем не менее укладываются в принятые нормативы. Сформировавшийся микробиоценоз существует как единое целое. как сообщество объединенных пищевыми цепями и связанных мик­роэкологией видов.

Совокупность микробных биоценозов, встречающихся в орга­низме здоровых людей, составляет нормальную микрофлору человека.

В настоящее время нормальную микрофлору рассматривают как самостоятельный экстракорпоральный орган. Он имеет ха­рактерное анатомическое строение - биопленку, и ему присущи определенные функции.

Установлено, что нормальная микрофлора обладает достаточно высокой видовой и индивидуальной специфичностью и ста­бильностью.

Особенности нормальной микрофлоры

Нормальная микрофлора отдельных биотопов различна, но под­чиняется ряду основных закономерностей:

• она достаточно стабильна;
• образует биопленку;
• представлена несколькими видами, среди которых выделяют доминантные виды и виды-наполнители;
• преобладающими являются анаэробные бактерии.

Нормальная микрофлора характеризуется анатомическими особенностями - каждая экологическая ниша имеет свой видо­вой состав.

Некоторые биотопы стабильны по своему составу, а другие (транзиторная микрофлора) постоянно меняются в зависимо­сти от внешних факторов.

Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, образуют четкую морфологическую структуру - биопленку, толщина которой колеблется от 0,1 до 0,5 мм.

Биопленка представляет собой полисахаридный каркас, состоя­щий из микробных полисахаридов и муцина, который проду­цирует клетки макроорганизма. В этом каркасе иммобилизова­ны микроколонии бактерий — представителей нормальной микрофлоры, которые могут располагаться в несколько слоев.

В состав нормальной микрофлоры входят как анаэробные, так и аэробные бактерии, соотношение которых в большинстве биоценозов составляет 10: 1-100: 1.

Заселение бактериями различных областей тела начинается в момент рождения человека и продолжается на протяжении всей его жизни.

Формирование качественного и количественного состава нор­мальной микрофлоры регулируется сложными антагонистиче­скими и синергическими отношениями между отдельными ее представителями в составе биоценозов.

Состав транзиторной микрофлоры может меняться в зависи­мости:

• от возраста;
• условий внешней среды;
• условий труда, рациона питания;
• перенесенных заболеваний;
• травм и стрессовых ситуаций.

В составе нормальной микрофлоры различают:

• постоянную, или резидентную микрофлору, - представлена относительно стабильным составом микроорганизмов, обычно обнаруживаемых в определенных местах тела человека у людей определенного возраста;
• транзиторную, или временную микрофлору, - попадает на кожу или слизистые оболочки из окружающей среды, не вызывая заболеваний и не обитая постоянно на поверхностях тела че­ловека. Она представлена сапрофитными условно-патогенными

‘ микроорганизмами, которые обитают на коже или слизистых оболочках в течение нескольких часов, дней или недель. При­сутствие транзиторной микрофлоры определяется не только поступлением микроорганизмов из окружающей среды, но и состоянием иммунной системы организма хозяина и составом постоянной нормальной микрофлоры.

В норме многие ткани и органы здорового человека свободны от микроорганизмов, т. е. стерильны. К ним относятся:

• внутренние органы;
• головной и спинной мозг;
• альвеолы легких;
• внутреннее и среднее ухо;
• кровь, лимфа, спинномозговая жидкость;
• матка, почки, мочеточники и моча в мочевом пузыре.

Это обеспечивается наличием неспецифических клеточных и гуморальных факторов иммунитета, препятствующих проник­новению микробов в эти ткани и органы.

На всех открытых поверхностях и во всех открытых полостях формируется достаточно стойкая микрофлора, специфичная для данного органа, биотопа или его участка - эпитопа. Наиболее богаты микроорганизмами:

• ротовая полость;
• толстый кишечник;
• верхние отделы дыхательной системы;
• наружные отделы мочеполовой системы;
• кожа, особенно ее волосистая часть.