Бактерии присутствуют в нашем мире повсеместно. Они везде и всюду, и количество их разновидностей просто поражает.
В зависимости от необходимости наличия кислорода в питательной среде для осуществления жизнедеятельности микроорганизмы классифицируют на следующие виды.
- Облигатные аэробные бактерии, которые собираются в верхней части питательной среды, в составе флоры был максимальный объем кислорода.
- Облигатные анаэробные бактерии, которые находятся в нижней части среды, максимально далеко от кислорода.
- Факультативные бактерии в основном обитают в верхней части, но могут быть распределены по всей среде, так как не зависят от кислорода.
- Микроаэрофилы предпочитают небольшую концентрацию кислорода, хотя и собираются в верхней части среды.
- Аэротолерантные анаэробы равномерно распределяются в питательной среде, нечувствительны к наличию или отсутствию кислорода.
Понятие анаэробных бактерий и их классификации
Термин «анаэробы» появился в 1861 году, благодаря работам Луи Пастера.
Анаэробные бактерии – это микроорганизмы, которые развиваются вне зависимости от присутствия в питательной среде кислорода. Они получают энергию путем субстратного фосфорилирования . Различают факультативные и облигатные аэробы, а также другие виды.
Наиболее значимые анаэробы - бактероиды
Наиболее значимыми аэробами являются бактероиды. Примерно пятьдесят процентов всех гнойно-воспалительных процессов , возбудителями которых могут быть анаэробные бактерии, приходится на бактероиды.
Бактероиды – это род граммотрицательных облигатных анаэробных бактерий. Это палочки с биполярной окрашиваемостью, размер которых не превышает 0,5-1,5 на 15 мкм. Вырабатывают токсины и ферменты, которые могут вызывать вирулентность. Различные бактероиды обладают разной устойчивостью к антибиотикам: встречаются как устойчивые, так и чувствительные к антибиотикам.
Вырабатывание энергии в тканях человека
Некоторые ткани живых организмов обладают повышенной устойчивостью к пониженному содержанию кислорода. В стандартных условиях синтез аденозинтрифосфата идет аэробным путем, но при повышенных физических нагрузках и при воспалительных реакциях на первый план выходит анаэробный механизм.
Аденозинтрифосфат (АТФ) – это кислота, играющая важную роль при вырабатывании организмом энергии. Существует несколько вариантов синтеза этого вещества: один аэробный и целых три анаэробных.
К анаэробным механизмам синтеза АТФ относятся:
- перефосфорилирование между креатинфосфатом и АДФ;
- реакция трансфосфорилирования двух молекул АДФ;
- анаэробное расщепление глюкозы крови или запаса гликогена.
Культивирование анаэробных организмов
Существуют специальные методы для выращивания анаэробов. Они заключаются в замене воздуха на газовые смеси в герметизированных термостатах.
Другим способом будет выращивание микроорганизмов в питательной среде, в которую добавляют редуцирующие вещества.
Питательные среды для анаэробных организмов
Существуют общие питательные среды и дифференциально-диагностические питательные среды
. К общим относят среду Вильсона-Блера и среду Китта-Тароцци. К дифференциально-диагностическим – среды Гисса, среду Ресселя, среду Эндо, среду Плоскирева и висмут-сульфитный агар.
Базой для среды Вильсона-Блера является агар-агар с добавлением глюкозы, сульфита натрия и двухлористого железа. Черные колонии анаэробов образуются в основном в глубине агарового столбика.
Среда Ресселя (Рассела) используется в изучении биохимических свойств таких бактерий, как шигеллы и сальмонеллы. Она также содержит агар-агар и глюкозу.
Среда Плоскирева подавляет рост многих микроорганизмов, поэтому ее используют в дифференциально-диагностических целях. В такой среде хорошо развиваются возбудители брюшного тифа, дизентерии и другие патогенные бактерии.
Основное назначение висмут-сульфитного агара – выделение сальмонелл в чистом виде. Данная среда основывается на способности сальмонелл производить сероводород. Данная среда схожа со средой Вильсона-Блера по применяемой методике.
Анаэробные инфекции
Большинство анаэробных бактерий, живущих в организме человека или животных, могут вызывать различные инфекции. Как правило, заражение происходит в период ослабления иммунитета или нарушения общей микрофлоры организма. Также существует вероятность попадания возбудителей инфекций из внешней среды, особенно поздней осенью и зимой.
Инфекции, вызванные анаэробными бактериями, как правило, связаны с флорой слизистых оболочек человека, то есть с основными местами обитания анаэробов. Как правило, у таких инфекций сразу несколько возбудителей (до 10).
Точное число заболеваний, вызванных анаэробами, практически невозможно определить в связи с затрудненным сбором материалов для анализа, транспортировкой образцов и культивированием самих бактерий. Чаще всего этот тип бактерий обнаруживают при хронических заболеваниях.
Анаэробным инфекциям подвержены люди любого возраста. При этом у детей уровень инфекционных заболеваний выше.
Анаэробные бактерии могут вызывать различные внутричерепные заболевания (менингит, абсцессы и другие). Распространение, как правило, происходит с током крови. При хронических заболеваниях анаэробы способны вызывать патологии в области головы и шеи: отит, лимфадениты, абсцессы . Несут опасность эти бактерии и желудочно-кишечному тракту, и легким. При различных заболеваниях мочеполовой женской системы также существует риск развития анаэробных инфекций. Различные заболевания суставов и кожи могут быть следствием развития анаэробных бактерий.
Причины появления анаэробных инфекций и их признаки
К возникновению инфекций приводят все процессы, во время которых на ткани попадают активные анаэробные бактерии. Также развитие инфекций могут вызвать нарушенное кровоснабжение и некроз тканей (различные травмы, опухоли, отеки, болезни сосудов). Инфекции ротовой полости, укусы животных, легочные заболевания, воспалительные заболевания тазовых органов и многие другие заболевания также могут быть вызваны именно анаэробами.
В разных организмах инфекция развивается по-разному. На это влияет и вид возбудителя, и состояние здоровья человека. Из-за трудностей, связанных с диагностированием анаэробных инфекций, заключение часто основывается на предположениях. Отличаются некоторыми особенностями инфекции, вызванные неклостридиальными анаэробами .
Первыми признаками заражения тканей аэробами являются нагноения, тромбофлебиты, газообразование. Некоторые опухоли и новообразования (кишечные, маточные и другие) также сопровождаются развитием анаэробных микроорганизмов. При анаэробных инфекциях может появляться неприятный запах, однако, его отсутствие не исключает анаэробов в качестве возбудителя инфекции.
Особенности получения и транспортировки образцов
Самым первым исследованием в определении инфекций, вызванных анаэробами, является визуальный осмотр. Различные кожные поражения являются частым осложнением. Также свидетельством жизнедеятельности бактерий будет наличие газа в зараженных тканях.
Для лабораторных исследований и установления точного диагноза, прежде всего, надо грамотно получить образец материи из пораженного участка. Для этого используют специальную технику, благодаря которой нормальная флора не попадает в образцы. Наилучший метод – это аспирация прямой иглой. Получение лабораторного материала методом мазков не рекомендуется, но возможно.
К числу проб, непригодных для проведения дальнейшего анализа, относятся:
- мокроты, полученные путем самовыделения;
- пробы, которые получены при бронхоскопии;
- мазки из влагалищных сводов;
- моча при свободном мочеиспускании;
- фекалии.
Для исследования могут быть использованы:
- кровь;
- плевральная жидкость;
- транстрахеальные аспираты;
- гной, полученный из полости абсцесса;
- спинно-мозговая жидкость;
- пунктаты легких.
Транспортировать образцы необходимо максимально быстро в специальном контейнере или пластмассовой сумке с анаэробными условиями, так как даже кратковременное взаимодействие с кислородом может вызвать гибель бактерий. Жидкие образцы перевозят в пробирке или в шприцах. Тампоны с образцами транспортируют в пробирках с углекислым газом или заранее подготовленными средами.
В случае диагностирования анаэробной инфекции для адекватного лечения необходимо следовать следующим принципам:
- токсины, вырабатываемые анаэробами, надо нейтрализовать;
- среду обитания бактерий следует изменить;
- распространение анаэробов нужно локализовать.
Для соблюдения этих принципов в лечении используют антибиотики , которые воздействуют как на анаэробов, так и на аэробные организмы, так как часто флора при анаэробных инфекциях носит смешанный характер. При этом, назначения лекарственные препараты, врач должен оценить качественный и количественный состав микрофлоры. К средствам, которые активны против анаэробных возбудителей относят: пенициллины, цефалоспорины, хлопамфеникол, фторхиноло, метранидазол, карбапенемы и другие. Некоторые препараты имеют ограниченное действие.
Для контроля среды обитания бактерий в большинстве случаев используют хирургическое вмешательство, которые выражается в обработке пораженных тканей, дренировании абсцессов, обеспечении нормальной циркуляции крови. Игнорировать хирургические методы не стоит из-за риска развития опасных для жизни осложнений.
Иногда используют вспомогательные методы лечения , а также из-за трудностей, связанных с точным определением возбудителя инфекции, применяют эмпирическое лечение.
При развитии анаэробных инфекций в ротовой полости также рекомендуется добавить в рацион как можно больше свежих фруктов и овощей. Наиболее полезны при этом яблоки и апельсины. Ограничению подвергают мясную пищу и фастфуд.
Все живые организмы делятся на аэробов и анаэробов, включая бактерий. Поэтому существует два типа бактерий в организме человека и вообще в природе – аэробные и анаэробные. Аэробы должны получать кислород , чтобы жить, тогда как он не нужен вообще или не обязателен . И те, и другие типы бактерий играют важную роль в экосистеме, принимая участие в разложении органических отходов. Но среди анаэробов много видов, которые способны вызывать проблемы со здоровьем у человека и животных.
Люди и животные, а также большинство грибов и т.д. – все обязательные аэробы, которым нужно дышать и вдыхать кислород, чтобы выжить.
Анаэробные бактерии в свою очередь делятся на:
- факультативные (условные) – нуждаются в кислороде для более эффективного развития, но могут обходится без него;
- облигатные (обязательные) – кислород для них смертелен и убивает через некоторое время (оно зависит от вида).
Анаэробные бактерии способны жить в местах, где мало кислорода, таких как человеческая ротовая полость, кишечник. Многие из них вызывают заболевания в тех областях человеческого организма, где меньше кислорода, – горле, во рту, кишечнике, среднем ухе, ранах (гангрены и абсцессы), внутри прыщей и т.д. Помимо этого есть и полезные виды, помогающие пищеварению.
Аэробные бактерии, по сравнению с анаэробными, используют O2 для клеточного дыхания. Анаэробное же дыхание означает энергетический цикл с меньшей эффективностью для производства энергии. Аэробное дыхание – это энергия, выделяемая сложным процессом, когда O2 и глюкоза метаболизируются вместе внутри митохондрий клетки.
При сильных физических нагрузках организм человека может испытывать кислородное голодание. Это вызывает переключение на анаэробный метаболизм в скелетных мышцах, в процессе которого вырабатываются кристаллы молочной кислоты в мышцах, так как углеводы расщепляются не полностью. После этого мышцы позже начинают болеть (крепатура) и лечатся путем массирования области для ускорения растворения кристаллов и естественным вымыванием их кровотоком со временем.
Анаэробные и аэробные бактерии развиваются и размножаются при ферментации – в процессе разложения органических веществ при помощи ферментов. При этом аэробные бактерии используют кислород, присутствующий в воздухе для энергетического метаболизма, по сравнению с анаэробными бактериями, которые не нуждаются в кислороде из воздуха для этого.
Это можно понять, проведя эксперимент, чтобы идентифицировать тип, выращивая аэробные и анаэробные бактерии в жидкой культуре. Аэробные бактерии соберутся сверху, чтобы вдохнуть больше кислорода и выжить, тогда как анаэробные – скорее соберутся на дне, чтобы избежать кислорода.
Почти все животные и люди являются обязательными аэробами, для которых требуется кислород для дыхания, тогда как стафилококки во рту являются примером факультативных анаэробов. Отдельные человеческие клетки также являются факультативными анаэробами: они переключаются на ферментацию молочной кислоты, если кислород недоступен.
Краткое сравнение аэробных и анаэробных бактерий
- Аэробные бактерии используют кислород, чтобы оставаться в живых.
Анаэробные бактерии нуждаются в минимальном количестве кислорода или вообще умирают в его присутствии (зависит от видов) и, следовательно, избегают O2. - Многие виды среди тех и других видов бактерий играют важную роль в экосистеме, принимая участия в разложении органических веществ – являются редуцентами. Но грибы в этом плане более важны.
- Анаэробные бактерии являются причиной различных заболеваний различных заболеваний, от боли в горле до ботулизма, столбняка и других.
- Но среди анаэробных бактерий также присутствуют и те, что приносят пользу, например, расщепляют вредные для человека растительные сахара в кишечнике.
Анаэробная инфекция - это стремительно развивающийся патогенный процесс, который затрагивает различные органы и ткани в организме и нередко приводит к летальному исходу. Ей подвержены все люди вне зависимости от пола или возраста. Своевременная диагностика и лечение позволяет спасти жизнь человека.
Что это такое?
Анаэробная инфекция - это инфекционное заболевание, возникающее как осложнение при различных травмах. Его возбудители - это спорообразующие или неспорообразующие микроорганизмы, прекрасно развивающиеся в бескислородной среде или при небольшом количестве кислорода.Анаэробы присутствуют всегда в нормальной микрофлоре , слизистых оболочках организма, в желудочно-кишечном тракте и мочеполовой системе. Их относят к условно-патогенным микроорганизмам, поскольку они являются естественными обитателями биотопов живого организма.
При снижении иммунитета или влияние отрицательных факторов бактерии начинают активно бесконтрольно размножаться, а микроорганизмы превращаются в патогенов и становятся источниками инфекции. Их продукты жизнедеятельности являются опасными, токсичными и довольно агрессивными веществами. Они способны легко проникать в клетки или другие органы организма и поражать их.
В организме некоторые ферменты (например, гиалуронидаза или гепариназа) усиливают патогенность анаэробов, в результате последние начинают разрушать волокна мышечной и соединительной ткани, что приводит к нарушению микроциркуляции. Сосуды становятся хрупкими, разрушаются эритроциты. Всё это провоцирует развитие иммунопатологического воспаления сосудов - артерий, вен, капилляров и микротромбоза.
Опасность болезни связана с большим процентом летальных исходов, поэтому крайне важно вовремя заметить начало инфекции и немедленно приступить к её лечению.
Причины развития инфекции
Можно выделить несколько основных причин, по которым происходит инфицирование:
- Создание подходящих условий для жизнедеятельности патогенных бактерий. Это может произойти:
- когда на стерильные ткани попадает активная внутренняя микрофлора;
- при применении антибиотиков, которые не оказывают действия на анаэробные грамотрицательные бактерии;
- при нарушении кровообращения, например, в случае хирургического вмешательства, опухолей, травм, попадания чужеродного тела, болезней сосудов, при омертвении ткани.
- Заражение ткани аэробными бактериями. Они, в свою очередь, создают необходимые условия для жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов.
- Хронические заболевания.
- Некоторые опухоли, которые локализуются в , кишечнике и голове нередко сопровождаются этим заболеванием.
Виды анаэробной инфекции
Она отличается в зависимости от того, какими агентами спровоцирована и в какой области:Хирургическая инфекция или газовая гангрена
Анаэробная хирургическая инфекция или газовая гангрена - это сложная комплексная реакция организма на воздействие специфических возбудителей. Это одно из самых сложных и часто неподдающихся лечению осложнений ран. При этом пациента беспокоят такие симптомы:- нарастающая боль с чувством распирания, поскольку в ране протекает процесс газообразования;
- зловонный запах;
- выход из раны гнойной неоднородной массы с пузырьками газа или вкраплениями жира.
Анаэробная хирургическая инфекция встречается нечасто, и ее возникновение напрямую связано с нарушением антисептических и санитарных норм при выполнении хирургических операций.
Анаэробные клостридиальные инфекции
Возбудителями данных инфекций являются облигатные бактерии, живущие и размножающиеся в бескислородной среде - спорообразующие представители клостридии (грамположительные бактерии). Еще одно название данных инфекций - клостридиозы.Патоген в этом случае попадает в организм человека из внешней среды. Например, это такие возбудители:
- столбняка;
- ботулизма;
- газовой гангрены;
- токсикоинфекций, связанных с употреблением некачественной заражённой пищи.
Анаэробные неклостридиальные инфекции
В отличие от облигатных бактерий, представители факультативного вида способны выжить в присутствии кислородной среды. Возбудителями являются:- (шаровидные бактерии);
- шигелла;
- эшерихия;
- иерсиния.
В гинекологии
Микрофлора женских половых путей богата различными микроорганизмами и анаэробами в том числе. Они являются частичкой сложной микроэкологической системы, которая способствует нормальному функционированию половых органов женщины. Анаэробная микрофлора напрямую связана с возникновением тяжелых гнойно-воспалительных гинекологических заболеваний, например, острого бартолинита, острого сальпингита и пиосальпинкса.Проникновению анаэробной инфекции в женский организм способствуют:
- травмы мягких тканей влагалища и промежности, например, при родах, во время абортов или инструментальных исследований;
- различные вагиниты, цервициты, эрозия шейки матки, опухоли половых путей;
- остатки плодных оболочек, плаценты, сгустки крови после родов в матке.
Квалификация анаэробных инфекций по локализации её очага
Выделяют следующие виды анаэробных инфекций:
- Инфекция мягких тканей и кожных покровов . Недуг вызывают анаэробные грамотрицательные бактерии. Это поверхностные заболевания (целлюлит, инфицированные кожные язвы, последствия после основных заболеваний - экзем, чесотки и других), а также подкожные инфекции или послеоперационные - подкожные гнойники, газовая гангрена, раны от укусов, ожоги, инфицированные язвы при диабете, сосудистых заболеваниях. При глубокой инфекции происходит некроз мягких тканей, при которых отмечается скопление газа, серого гноя с мерзким запахом.
- Инфекция костей . Септический артрит часто является следствием запущенной Венсана, остеомиелита - заболевания гнойно-некротического характера, которое развивается в кости или костном мозге и окружающих тканях.
- Инфекции внутренних органов , в том числе и , у женщин может возникнуть бактериальный вагиноз, септический аборт, абсцессы в половом аппарате, внутриматочные и гинекологические инфекции.
- Инфекции кровяного русла - сепсис. Она распространяется с током крови;
- Инфекции серозных полостей - перитонит, то есть воспаление брюшины.
- Бактериемия - присутствия бактерий в крови, которые попадают туда экзогенным или эндогенным путем.
Аэробная хирургическая инфекция
В отличие от анаэробной инфекции, возбудители-аэробы не могут существовать без кислорода. Вызывают инфекцию:- диплококки;
- иногда ;
- кишечная и тифозная палочки.
- фурункул;
- фурункулез;
- карбункул;
- гидраденит;
- рожистое воспаление.
Диагностика
Для своевременной постановки диагноза необходимо правильно оценить клиническую картину и оказать как можно быстрее необходимую медицинскую помощь. В зависимости от локализации очага инфекции диагностикой занимаются различные специалисты - хирурги разных направлений, отоларингологи, гинекологи, травматологии.Только микробиологические исследования могут подтвердить наверняка участие анаэробных бактерий в патологическом процессе. Однако отрицательный ответ о наличии в организме анаэробов не отвергает их возможного участия в патологическом процессе. По заявлению специалистов, около 50% анаэробных представителей микробиологического мира на сегодняшний день являются некультивируемыми.
К высокоточным методам индикации анаэробной инфекции относят газожидкостную хроматографию и масс-спектрометрический анализ, который определяет количество летучих жидких кислот и метаболитов - веществ, образующих в процессе обмена веществ. Не менее перспективным методам является определение бактерий или их антител в крови больного с помощью иммуноферментного анализа.
А также используют экспресс-диагностику. Биоматериал изучают в ультрафиолетовом свете. Проводят:
- бактериологический посев содержимого гнойника или отделяемой части раны в питательную среду;
- посев крови на наличие бактерий как анаэробного, так и аэробного вида;
- забор крови на биохимический анализ.
При рентгенологическом исследовании обнаруживают скопление газов в повреждённой ткани или полости организма.
При диагностике следует исключить наличие в организме больного рожи - кожного инфекционного заболевания, тромбоза глубоких вен, гнойно-некротических поражений тканей другой инфекцией, пневмоторакса, экссудативной эритемы, отморожение 2–4 стадии.
Лечение анаэробной инфекции
При лечении не обойтись таких мер, как:Хирургическое вмешательство
Рану рассекают, омертвелые ткани радикально иссякают, а рану обрабатывают раствором марганцовки, хлоргексидина или перекисью водорода. Процедура обычно проводится под общим наркозом. При обширном некрозе ткани может потребоваться ампутация конечности.Медикаментозная терапия
Она включает в себя:- прием обезболивающих компонентов, витаминов и антикоагулянтов - веществ, препятствующих закупорке сосудов тромбами;
- антибактериальную терапию - приём антибиотиков, причем назначение того или иного препарата происходит после того как проведен анализ на чувствительность возбудителей к антибиотикам;
- ввод больному противогангренозной сыворотки;
- переливание плазмы или иммуноглобулина;
- ввод препаратов, которые выводят из организма токсины и устраняют их негативные воздействия на организм, то есть проводят дезинтоксикацию организма.
Физиотерапия
При физиотерапевтическом лечении раны обрабатывают ультразвуком или лазером. Назначают озонотерапию или гипербарическую оксигенацию, то есть действуют кислородом под высоким давлением на организм в лечебных целях.Профилактика
Чтобы снизить риск развития заболевания вовремя проводят качественную первичную обработку раны, удаляют чужеродное тело из мягких тканей. При проведении хирургических операций строго соблюдают правила асептики и антисептики. При больших площадях повреждений проводят противомикробную профилактику и специфическую иммунизацию - профилактические прививки.Какой результат будет от лечения? Это во многом зависит от вида возбудителя, места нахождения очага инфекции, своевременной диагностики и правильно подобранного лечения. Врачи обычно при таких заболеваниях дают осторожный, но благоприятный прогноз. При запущенных стадиях заболевания с высокой долей вероятности можно говорить о летальном исходе пациента.
Следующая статья.
Анаэробные инфекции доставляют больному немало хлопот, так как их проявления острые и эстетически неприятные. Провокаторами этой группы заболеваний являются спорообразующие или неспорообразующие микроорганизмы, которые попали в благоприятные для жизнедеятельности условия.
Инфекции, вызванные анаэробными бактериями, развиваются стремительно, могут поражать жизненно важные ткани и органы, поэтому их лечение необходимо начинать сразу после постановки диагноза, чтобы избежать осложнений или летального исхода.
Что это такое?
Анаэробная инфекция – патология, возбудителями которой являются бактерии, способные расти и размножаться при полном отсутствии кислорода или его низком напряжении. Их токсины обладают высокой проникающей способностью и считаются крайне агрессивными.
К данной группе инфекционных заболеваний относятся тяжелые формы патологий, характеризующиеся поражением жизненно важных органов и высоким уровнем смертности. У больных обычно преобладают проявления интоксикационного синдрома над местными клиническими признаками. Данная патология отличается преимущественным поражением соединительнотканных и мышечных волокон.
Причины анаэробной инфекции
Анаэробные бактерии относят к условно-патогенным и входят в состав нормальной микрофлоры слизистых оболочек, пищеварительной и мочеполовой систем и кожи. При условиях, провоцирующих их неконтролируемое размножение, развивается эндогенная анаэробная инфекция. Анаэробные бактерии, обитающие в разлагающихся органических остатках и почве, при попадании в открытые раны вызывают экзогенную анаэробную инфекцию.
Развитию анаэробной инфекции способствуют повреждения тканей, создающие возможность проникновения возбудителя в организм, состояние иммунодефицита, массированное кровотечение, некротические процессы, ишемия, некоторые хронические заболевания. Потенциальную опасность представляют инвазивные манипуляции (удаление зубов, биопсия и под.), хирургические вмешательства. Анаэробные инфекции могут развиваться вследствие загрязнения ран землей или попадания в рану других инородных тел, на фоне травматического и гиповолемического шока, нерациональной антибиотикотерапии, подавляющей развитие нормальной микрофлоры.
По отношению к кислороду анаэробные бактерии подразделяют на факультативные, микроаэрофильные и облигатные. Факультативные анаэробы могут развиваться как в обычных условиях, так и при отсутствии доступа кислорода. К этой группе относятся стафилококки, кишечная палочка, стрептококки, шигеллы и ряд других. Микроаэрофильные бактерии представляют собой промежуточное звено между аэробными и анаэробными, для их жизнедеятельности кислород необходим, но в малых количествах.
Среди облигатных анаэробов различают клостридиальные и неклостридиальные микроорганизмы. Клостридиальные инфекции относятся к экзогенным (внешним). Это ботулизм, газовая гангрена, столбняк, пищевые токсикоинфекции. Представители неклостридиальных анаэробой являются возбудителями эндогенных гнойно-воспалительных процессов, таких как перитонит, абсцессы, сепсис, флегмоны и т.д.
Симптомы
Инкубационный период длится около трех суток. Анаэробная инфекция начинается внезапно. У больных преобладают симптомы общей интоксикации над местным воспалением. Их самочувствие резкое ухудшается до появления локальных симптомов, раны приобретают черную окраску.
Больных лихорадит и знобит, у них возникает выраженная слабость и разбитость, диспепсия, заторможенность, сонливость, апатичность, падает кровяное давление, учащается сердцебиение, синеет носогубный треугольник. Постепенно заторможенность сменяется возбуждением, неспокойствием, спутанностью сознания. У них учащается дыхание и пульс.
Состояние ЖКТ также изменяется: язык у больных сухой, обложен, они испытывают жажду и сухость во рту. Кожа лица бледнеет, приобретает землистый оттенок, глаза западают. Возникает так называемое «маска Гиппократа» - «fades Hippocratica». Пациенты становятся заторможенными или резко возбужденными, апатичными, депрессивными. Они перестают ориентироваться в пространстве и собственных чувствах.
Местные симптомы патологии:
- Отек тканей конечности быстро прогрессирует и проявляется ощущениями полноты и распирания конечности.
- Сильная, нестерпимая, нарастающая боль распирающего характера, не снимаемая анальгетиками.
- Дистальные отделы нижних конечностей становятся малоподвижными и практически нечувствительными.
- Гнойно-некротическое воспаление развивается бурно и даже злокачественно. При отсутствии лечения мягкие ткани быстро разрушаются, что делает прогноз патологии неблагоприятным.
- Газ в пораженных тканях можно обнаружить с помощью пальпации, перкуссии и прочих диагностических методик. Эмфизема, крепитация мягких тканей, тимпанит, легкий треск, коробочный звук - признаки газовой гангрены.
Течение анаэробной инфекции может быть молниеносным (в течение 1 суток с момента операции или травмы), острым (в течение 3-4 суток), подострым (более 4 суток). Анаэробная инфекция часто сопровождается развитием полиорганной недостаточности (почечной, печеночной, сердечно-легочной), инфекционно-токсического шока, тяжелого сепсиса, являющихся причиной летального исхода.
Диагностика анаэробной инфекции
Перед началом лечения важно определить точно, анаэробный или аэробный микроорганизм вызвал инфекцию, а для этого недостаточно только внешней оценки симптомов. Методы определения инфекционного агента могут быть разными:
- иммуноферментный анализ крови (эффективность и скорость этого метода высокая, как и цена);
- рентгенография (этот метод наиболее эффективен при диагностике инфекции костей и суставов);
- бактериальный посев плевральной жидкости, экссудата, крови или гнойных выделений;
- окраска по Граму взятых мазков;
Лечение анаэробной инфекции
При анаэробной инфекции комплексный подход к лечению предполагает проведение радикальной хирургической обработки гнойного очага, интенсивной дезинтоксикационной и антибактериальной терапии. Хирургический этап должен быть выполнен как можно раньше – от этого зависит жизнь больного.
Как правило, он заключается в широком рассечении очага поражения с удалением некротизированных тканей, декомпрессии окружающих тканей, открытом дренировании с промыванием полостей и ран растворами антисептиков. Особенности течения анаэробной инфекции нередко требуют проведения повторных некрэктомий, раскрытия гнойных карманов, обработки ран ультразвуком и лазером, озонотерапии и т. д. При обширной деструкции тканей может быть показана ампутация или экзартикуляция конечности.
Важнейшими составляющими лечения анаэробной инфекции являются интенсивная инфузионная терапия и антибиотикотерапия препаратами широкого спектра действия, высокотропными к анаэробам. В рамках комплексного лечения анаэробной инфекции находят свое применение гипербарическая оксигенация, УФОК, экстракорпоральная гемокоррекция (гемосорбция, плазмаферез и др.). При необходимости пациенту вводится антитоксическая противогангренозная сыворотка.
Прогноз
Исход анаэробной инфекции во многом зависит от клинической формы патологического процесса, преморбидного фона, своевременности установления диагноза и начала лечения. Уровень летальности при некоторых формах анаэробной инфекции превышает 20%.
Организмы, которые способны получать энергию в условиях отсутствия кислорода, называются анаэробами. Причём к группе анаэробов относятся как микроорганизмы (простейшие и группа прокариотов), так и макроорганизмы, к которым можно отнести некоторые водоросли, грибы, животных и растения. В нашей статье мы подробно рассмотрим анаэробные бактерии, которые используются для очистки сточных вод в локальных очистных сооружениях. Поскольку наряду с ними в очистных сооружениях могут применяться аэробные микроорганизмы, мы проведём сравнение этих бактерий.
Что такое анаэробы, мы разобрались. Теперь стоит понять, на какие виды они делятся. В микробиологии используется следующая таблица классификации анаэробов:
- Факультативные микроорганизмы . Факультативно-анаэробными называют бактерии, которые могут менять свой метаболический путь, то есть способны менять дыхание с анаэробного на аэробное и наоборот. Можно утверждать, что они живут факультативно.
- Капнеистические представители группы способны жить только в среде с пониженным содержанием кислорода и повышенным содержанием углекислого газа.
- Умеренно-строгие организмы могут выживать в среде с содержанием молекулярного кислорода. Однако тут они не способны размножаться. Макроаэрофилы могут и выживать, и размножаться в среде с пониженным парциальным давлением кислорода.
- Аэротолерантные микроорганизмы отличаются тем, что они не могут жить факультативно, то есть не в состоянии переключаться с анаэробного дыхания на аэробное. Однако от группы факультативно-анаэробных микроорганизмов они отличаются тем, что не гибнут в среде с молекулярным кислородом. В эту группу входит большинство маслянокислых бактерий и некоторые виды молочнокислых микроорганизмов.
- Облигатные бактерии быстро гибнут в среде с содержанием молекулярного кислорода. Они способны жить только в условиях полной изоляции от него. В эту группу входят инфузории, жгутиковые, некоторые виды бактерий и дрожжи.
Влияние кислорода на бактерии
Любая среда, содержащая кислород, агрессивно воздействует на органические формы жизни. Всё дело в том, что в процессе жизнедеятельности различных форм жизни или из-за влияния некоторых видов ионизирующего излучения образуются активные формы кислорода, которые отличаются большей токсичностью в сравнении с молекулярным веществом.
Главным определяющим фактором для выживания живого организма в условиях кислородной среды является наличие у него антиоксидантной функциональной системы, которая способна к элиминации. Обычно такие защитные функции обеспечиваются одним или сразу несколькими ферментами:
- цитохром;
- каталаза;
- супероксиддисмутаза.
При этом некоторые анаэробные бактерии факультативного вида содержат только один вид фермента – цитохром. Аэробные микроорганизмы имеют целых три цитохрома, поэтому прекрасно себя чувствуют в условиях кислородной среды. А облигатные анаэробы вообще не содержат цитохром.
Однако некоторые анаэробные организмы могут воздействовать на окружающую их среду и создавать подходящий ей окислительно-восстановительный потенциал. Например, определённые микроорганизмы перед началом размножения снижают кислотность среды с показателя 25 до 1 или 5. Это позволяет им оградить себя особым барьером. А аэротолерантные анаэробные организмы, которые в процесс своей жизнедеятельности выделяют перекись водорода, могут повышать кислотность среды.
Важно: для обеспечения дополнительной антиоксидантной защиты, бактерии синтезируют или накапливают низкомолекулярные антиоксиданты, к которым относятся витамины группы А, Е и С, а также лимонная и другие виды кислот.
Как анаэробы получают энергию?
- Некоторые микроорганизмы получают энергию в процессе катаболизма различных соединений аминокислот, например, белков и пептидов, а также самих аминокислот. Как правило, такой процесс высвобождения энергии называется гниением. А саму среду, в энергообмене которой наблюдается много процессов катаболизма соединений аминокислот и самих аминокислот, называют гнилостной средой.
- Другие анаэробные бактерии способны расщеплять гексозы (глюкозу). При этом могут использоваться разные пути расщепления:
- гликолиз. После него в среде происходят бродильные процессы;
- окислительный путь;
- реакции Энтнера-Дудорова, которые проходят в условиях маннановой, гексуроновой или глюконовой кислоты.
При этом только анаэробные представители могут использовать гликолиз. Он может делиться на несколько разновидностей брожения в зависимости от продуктов, которые образуются после реакции:
- спиртовое брожение;
- молочнокислое брожение;
- вид энтеробактерий муравьиной кислоты;
- маслянокислое брожение;
- пропионовокислая реакция;
- процессы с выделением молекулярного кислорода;
- метановое брожение (используется в септиках).
Особенности анаэробов для септика
В анаэробных септиках используются микроорганизмы, которые способны производить переработку стоков без доступа кислорода. Как правило, в отсеке, где находятся анаэробы, значительно ускоряются процессы гниения сточных вод. В результате этого процесса твёрдые соединения выпадают на дно в виде осадка. При этом жидкая составляющая стоков качественно очищается от различных органических включений.
Во время жизнедеятельности этих бактерий образуется большое количество твёрдых соединений. Все они оседают на дне локального очистного сооружения, поэтому оно нуждается в регулярной очистке. Если очистку производить не своевременно, то эффективная и слаженная работа очистной установки может быть полностью нарушена и выведена из строя.
Внимание: осадок, добытый после очистки септика, не стоит использовать в качестве удобрения, поскольку в нём содержатся вредные микроорганизмы, способные нанести вред окружающей среде.
Поскольку анаэробные представители бактерий в процесс своей жизнедеятельности вырабатывают метан, очистные сооружения, которые работают с использованием этих организмов, должны укомплектовываться эффективной системой вентиляции. В противном случае неприятный запах способен испортить окружающий воздух.
Важно: эффективность очистки стоков с использованием анаэробов составляет только 60-70 %.
Недостатки использования анаэробов в септиках
Анаэробные представители бактерий, входящие в состав различных биопрепаратов для септиков, имеют следующие недостатки:
- Отходы, которые образуются после переработки бактериями сточных вод, не подходят для удобрения почвы из-за содержания в них вредных микроорганизмов.
- Поскольку в ходе жизнедеятельности анаэробов образуется большое количество плотного осадка, его удаление необходимо проводить регулярно. Для этого вам придётся вызывать ассенизаторов.
- Очистка стоков с использованием анаэробных бактерий происходит не полностью, а только максимум на 70 процентов.
- Очистное сооружение, функционирующее с использованием этих бактерий, может издавать очень неприятный запах, который обусловлен тем, что данные микроорганизмы выделяют метан в процессе жизнедеятельности.
Отличие анаэробов от аэробов
Главное отличие между аэробами и анаэробами состоит в том, что первые способны жить и размножаться в условиях с высоким содержанием кислорода. Поэтому такие септики обязательно укомплектовываются компрессором и аэратором для закачивания воздуха. Как правило, эти локальные очистные сооружения не издают такого неприятного запах.
В отличие от них анаэробные представители (как показывает таблица микробиологии, описанная выше) не нуждаются в кислороде. Более того некоторые их виды способны погибнуть при высоком содержании этого вещества. Поэтому такие септики не требуют закачивания воздуха. Для них важно лишь удаление образовавшегося метана.
Ещё одно отличие состоит в количестве образующегося осадка. В системах с аэробами количество осадка намного меньше, поэтому очистку сооружения можно проводить намного реже. Кроме этого, очистку септика можно выполнять без вызова ассенизаторов. Для удаления густого осадка из первой камеры можно взять обычный сачок, а чтобы откачать активный ил, образующийся в последней камере, достаточно использовать дренажный насос. Более того активный ил из очистного сооружения с использованием аэробов можно использовать для удобрения почвы.
