Ученый предупреждает: в компосте могут скрываться возбудители опасных заболеваний. Почва как фактор передачи возбудителей инфекционных заболеваний (эпидемиологическое значение почвы) Длительно в почве не могут сохранять жизнеспособность

ФГБОУ ВПО "Ульяновская ГСХА ИМ. П.А. Столыпина"

Кафедра микробиологии, вирусологии, эпизоотологии и ВСЭ

Курсовая работа

Почвенные инфекции

Ульяновск- 2014

Введение

Основная часть

3.1 Столбняк

3.2 Сибирская язва

3.3 Газовая гангрена

3.4 Эмфизематозный карбункул

почва инфекция столбняк самоочищение

Введение

Большое влияние на здоровье и продуктивность животных оказывает почва. По определению В.Р. Вильямса она представляет "... рыхлый, поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений".

Еще в древние времена было замечено, что есть почвы здоровые и есть почвы такие, на которых чаще бывают случаи заболеваний животных. От качества почвы и в основном от ее физических свойств и химического состава и биологических процессов зависят урожай и кормовая ценность произрастающей на ней растительности, что, в свою очередь, влияет на здоровье и продуктивность всех сельскохозяйственных животных, в том числе и птиц.

1. Основная часть

По?чва - поверхностный слой Земли, обладающий плодородием и представляющий собой структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов.

Почвенная инфекция- это инфекция, вызываемая спорообразующими бактериями, которые долгое время сохраняются в почве и передаются через неё.

Патогенные микроорганизмы попадают в почву с трупами, испражнениями и различного рода зараженными отбросами и сточными водами. Почва в ряде случаев является резервуаром некоторых патогенных микроорганизмов.

Некоторые инфекции признаются даже почвенными, например сибирская язва, эмфизематозный карбункул, столбняк. Препятствуют накоплению и сохранению большинства патогенных бактерий недостаток соответствующих питательных веществ, антагонистическая деятельность обычной почвенной микрофлоры, ряд физико-химических факторов (свет, высыхание, большие концентрации СО2 и др.), наличие бактериофагов.

Сохранности неспороносных бактерий в почве могут способствовать ряд условий: попадание вместе с микробом достаточного количества питательных веществ (кал, мокрота, гной), благоприятные физико-химические условия, отсутствие микробов-антагонистов.

Особый практический интерес представляет вопрос о выживаемости патогенных микроорганизмов в захороненных в землю трупах. По исчерпании питательных веществ трупного материала неспороносные бактерии гибнут из-за неблагоприятных условий (недостаток питательных веществ, кислорода, низкая температура среды). Поднятие бактерий из глубины на поверхность почвы практически весьма ограничено: так, с капиллярно поднимающейся водой микроорганизмы могут подниматься лишь на несколько сантиметров (5-20). Большее значение при этом имеют вымывание микробов грунтовой водой, наводнение (заливные луга), раскопки в связи со строительными работами.

Весьма устойчивы спороносные патогенные микроорганизмы - аэробы и анаэробы. Из аэробов особо устойчива спора В. anthracis, которая десятилетиями сохраняется в почве. К типичным почвенным патогенным споровым анаэробам относятся Cl. tetani, возбудители газовой гангрены и злокачественного отека (Cl. perfringens, V. septique, Cl. oedematiens, Cl. histolyticus, Cl. botulinus, Cl. chauvoei). Хотя перечисленные споровые патогенные микробы наиболее приспособлены к почвенным условиям, однако при определенной обстановке в почве могут выживать относительно долго (недели и месяцы) и неспоровые патогенные формы.

Загрязненная почва может выполнять роль фактора передачи человеку возбудителей как антропонозных, так и зооантропонозных инфекций. Среди антропонозных - кишечные инфекции бактериальной природы (брюшной тиф, паратифы А и Б, бактериальная и амебная дизентерия, холера, сальмонелле-зы, эшерихиоз), вирусной этиологии (гепатит А, энтеровирусные инфекции - полиомиелит, Коксаки, ECHO) и протозойной природы (амебиаз, лямблиоз). К зооантропонозам, которые могут распространяться через почву, относятся: лептоспироз, в частности безжелтушная форма, водная лихорадка, инфекционная желтуха, или болезнь Васильева-Вейля, бруцеллез, туляремия, сибирская язва. Через почву могут передаваться также микобактерии туберкулеза. Особенно велика роль почвы в передаче глистных инвазий (аскаридоза, трихо-цефаллеза, дифиллоботриоза, анкилостомидоза, стронгилоидоза). Для указанных инфекций и инвазий характерен фекально-оральный механизм передачи, который для кишечных инфекций является ведущим, а для других -одним из возможных.

Фекально-оральный механизм передачи инфекционных заболеваний через почву - многоэтапный процесс, характеризующийся последовательным чередованием трех фаз: выделение возбудителя из организма в почву; пребывание возбудителя в почве; внедрение возбудителя в видово-детерминированный организм биологического хозяина и сводится к следующему. Патогенные микроорганизмы или яйца геогельминтов с экскрементами больного человека или носителя инфекции или же больного животного (при зооантропонозных инфекциях) попадают в почву, в которой какое-то время сохраняют жизнеспособность, патогенные и вирулентные свойства. Находясь в почве, возбудители инфекционных заболеваний могут попасть в воду подземных и поверхностных источников, а оттуда в питьевую воду, с которой попадают в организм человека. Кроме того, из почвы возбудители могут попасть на овощи, ягоды и фрукты, на руки. Их распространяют также грызуны, мухи и другие насекомые.

Известен случай эпидемии брюшного тифа, охватившей за 36 дней 60% воспитанников детского сада. Инфицированным оказался песок на игровых площадках. Возбудители брюшного тифа попали в организм детей через загрязненные песком руки. Имеются данные о проникновении возбудителей брюшного тифа и дизентерии из загрязненной почвы в грунтовую воду, что привело к вспышкам кишечных инфекций у населения, которое пользовалось водой из колодца.

Следует отметить, что споры сибирской язвы, микобактерии туберкулеза, вирусы полиомиелита, Коксаки и ECHO, возбудители еще некоторых инфекций дыхательных путей могут распространяться с почвенной пылью, т. е. воздушно-пылевым путем, вызывая соответствующие инфекционные заболевания. Кроме того, заражение людей сибирской язвой возможно во время непосредственного контакта с инфицированной почвой (через поврежденную кожу).

Спорообразующие клостридии попадают в почву преимущественно с экскрементами животных и людей. Споры клостридии ботулизма обнаруживают не только в культивируемой, но и в необработанной почве. Они выделены в пробах почвы Калифорнии (70% случаев), Северного Кавказа (40%), их находили в прибрежной зоне Азовского моря, в иле и морской воде, на поверхности овощей и фруктов, в кишечнике здоровых животных, свежей красной рыбы (осетр, белуга и др.), в кишечнике (15-20%) и в тканях (20%) уснувшей рыбы. Нарушение технологии обработки продуктов на предприятиях пищевой промышленности и в домашних условиях, особенно консервов из овощей, мяса и рыбы, а также при копчении и солении рыбы, изготовлении колбасных изделий приводит к размножению палочки ботулизма и накоплению ботулинического токсина. Употребление в пищу таких продуктов приводит к развитию тяжелого заболевания с симптомами поражения центральной нервной системы.

Споры возбудителей столбняка и газовой гангрены проникают в организм человека через поврежденную кожу и слизистые оболочки (мелкие, обычно колотые, раны, ссадины, занозы, через некротизированнные ткани при ожогах). Почва и почвенная пыль при столбняке являются одним из факторов передачи инфекции.

Почва играет специфическую роль в распространении геогельминтозов - аскаридоза, трихоцефаллеза, анкилостомидоза, стронгилоидоза. Выделенные в почву (незрелые) яйца Ascaris lumbricoides, Trichiuris trichiura, Ancylostoma duodenale и Stronguloides stercoralis не способны вызвать инвазию. Оптимальные условия для развития (дозревания) яиц в почве создаются при температуре от 12 до 38°С, достаточной влажности и наличии свободного кислорода. В зависимости от условий дозревание яиц геогельминтов длится от 2-3 нед до 2-3 мес. Лишь после этого они становятся инвазивными, т. е. способными при попадании в организм человека через загрязненные руки, овощи, фрукты и другие продукты питания вызвать болезнь. Яйца геогельминтов, попадая на поверхность почвы, отмирают, но на глубине от 2,5 до 10 см, защищенные от инсоляции и высыхания, они сохраняют жизнеспособность, по последним данным, до 7-10 лет.

Эпидемиологическое значение почвы состоит еще и в том, что загрязненная органическими веществами почва является местом обитания и размножения грызунов (крыс, мышей), являющихся не только переносчиками, но и источниками многих опасных зооантропонозов - чумы, туляремии, лептоспироза, бешенства.

Кроме того, в почве живут и размножаются мухи, являющиеся активными переносчиками возбудителей кишечных и других инфекционных заболеваний.

Наконец, в почве может происходить естественное обеззараживание сточных вод и отходов от содержащихся в них патогенных микроорганизмов и гельминтов.

Почва является естественной средой для обезвреживания жидких и твердых бытовых и промышленных отходов. Это та система жизнеобеспечения Земли, тот элемент биосферы, в котором происходит детоксикация (обезвреживание, разрушение и превращение в нетоксические соединения) основной массы поступающих в нее экзогенных органических и неорганических веществ. По словам известного гигиениста XIX ст. Рубнера, почва является "... единственным местом, удовлетворяющим всем требованиям и дарованной самой природой для обезвреживания загрязнений. Но ее детоксикационная способность имеет предел, или порог, экологической адаптационной возможности". При превышении порога экологической адаптационной возможности почвы нарушаются характерные для данного вида почвы величины естественных процессов самоочищения, и она начинает отдавать в растения, атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды биологические и химические загрязнители, которые могут накапливаться в контактирующих с почвой средах в количествах, опасных для здоровья людей, животных и растений.

Попавшие в почву органические вещества (белки, жиры, углеводы растительных остатков, экскрементов или трупов животных, жидких или твердых бытовых отходов и пр.) разлагаются вплоть до образования неорганических веществ (процесс минерализации). Параллельно в почве происходит процесс синтеза из органических веществ отходов нового сложного органического вещества почвы - гумуса. Описанный процесс называется гумификацией, а оба биохимических процесса (минерализация и гумификация), направленные на восстановление природного состояния почвы, - ее самоочищением. Этим термином обозначают и процесс освобождения почвы от биологических загрязнений, хотя в этом случае следует говорить о природных процессах ее обеззараживания. Что касается процессов самоочищения почвы от ЭХВ, то правильнее их называть процессами детоксикации почвы, а все процессы вместе - процессами обезвреживания почвы.

1 Санитарно-микробиологическое исследование почвы

Микробиологическое исследование почвы является важным звеном в ее санитарной оценке. Необходимость санитарно-микробиологического исследования почвы обусловлена регламентациями при осуществлении предупредительного и текущего санитарного надзора. Предупредительный надзор необходим:

) при планировке, строительстве и реконструкции вновь заселяемых участков и населенных мест;

) при выборе участков для строительства детских дошкольных учреждений, пионерских лагерей, санаториев и т. д.;

) при строительстве водохранилищ;

) при решении вопросов водоснабжения и канализации населенных территорий;

) при санитарной оценке земли на полях орошения, где используются навоз, компосты, стоки животноводческих комплексов и т. д.;

) при определении санитарного состояния почвы, загрязняемой различными ядохимикатами;

) при санитарной оценке пляжей, мест коллективного отдыха и т. д.

Текущий санитарный надзор осуществляется:

) при оценке санитарного состояния поверхностных слоев почвы для установления степени влияния биологической контаминации на способность почвы к самоочищению;

) при контроле за почвенными и биотермическими методами обезвреживания сточных вод и отбросов;

) по эпидемическим показаниям для выяснения возможного пути передачи инфекционной болезни через почву, сроков выживаемости в ней патогенных микроорганизмов, а также возможности заражения воды (открытых водоемов и грунтовых), овощей (выращиваемых на орошаемых землях).

Основная задача санитарно-микробиологического исследования почвы: оценка санитарно-гигиенического состояния почвы и интенсивности загрязнения (степень и давность).

Краткий анализ рекомендуется при осуществлении текущего санитарного юра и включает определение бактерий группы кишечных палочек, общего числа сапрофитных бактерий, титра микробов - клостридий перфрингенс, термофильных бактерий, характеризующих характер контаминации (навозом, фекалиями, сточной жидкостью, компостом), нитрифицирующих бактерий. В полный санитарно-микробиологический анализ, проводимый при предупредительном санитарном надзоре, входят дополнительные исследования, которые определяются конкретными задачами. Полный анализ может включаться определение общей численности сапрофитов, численности и процентного отношения спор к общему количеству микроорганизмов, (отчества актиномицетов, грибов, целлюлозоразлагающих микроорганизмов, основных групп почвенного микробиоценоза. По эпидемическим показаниям проводятся обнаружение и индикация патогенных микроорганизмов - сальмонелл, шигелл, возбудителей столбняка, ботулизма, балл сибирской язвы.

Вследствие загрязнения почвы снижается её биологическая активность, замедляются процессы самоочищения, что приводит к загрязнению воды, воздуха, пищевых продуктов и других контактирующих с почвой объектов.

Результаты исследования почвы используют для:

определения степени опасности для здоровья людей в населённых пунктах (по эпидемиологическим показаниям);

профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний (предупредительный санитарный надзор);

текущего санитарного контроля за объектами, прямо или косвенно воздействующими на окружающую среду.

При выборе объектов в первую очередь обследуют почвы территорий, наиболее значимых для здоровья населения (детские дошкольные учреждения, школы и другие учебные заведения, селитебные территории, зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, сельскохозяйственные и лесные угодья, зоны рекреации и др.).

2 Отбор, хранение и транспортировка проб

Изучение микрофлоры почвы дает надежные результаты, только в том случае, если отбор проб проводится правильно. Перед взятием образцов следует сделать описание местности в котором указываются характер рельефа, растительность, климат, наличие канализации, сведения о применяемой агротехнике и т. д. При обосновании выбора участка для взятия проб санитарный врач составляет схематический план обследуемой территории. Определяет местонахождение источника загрязнения (туалеты общественного пользования, выгребные ямы, контейнеры с мусором и т. д.).

При исследовании территории в 100 м2 выделяют два участка по 25 м2: один - вблизи источника загрязнения и второй (контрольный) - вдали. Образцы почвы забираются в 5 точках - по типу конверта: 4 - по углам участка и 1 - в центре. Взятые пробы массой 200-300 г перемешивают в стерильной посуде и затем берут средний образец, который помещают в стерильный сосуд с ватно-марлевой пробкой (или пергаментный пакет). Объем почвы в 300 г необходим для поддержания определенной влажности в образце при его транспортировке и хранении до начала исследования. При взятии проб с поверхностных слоев земли снимают лопатой цельный пласт почвы, затем с боковой, отвесной поверхности фламбированным ножом срезают землю толщиной 1-1,5 см, нож снова прожигают и из глубины срезанного участка набирают образец почвы. Образцы с пахотных почв берут на всю глубину пахотного слоя. Из глубины слоев пробы почвы забирают буром Некрасова, представляющим собой штангу с рукояткой, которая служит для вращения бура. В нижней рабочей части бура имеется коробка для забора почвы. Во время бурения полость коробки закрыта, при достижении намеченного расстояния бур поворачивается в обратную сторону, полость открывается и заполняется почвой. С помощью бура можно брать пробы с глубины до 3 м. Взятые пробы почвы помещают в стерильную посуду, маркируют и снабжают сопроводительным документом, в котором указывают номер образца, место и глубину взятия, дату отбора пробы. Обработку пробы желательно проводить в день исследования, хранение допускается в течение 24 ч при температуре 4-5°С.

Подготовка проб почвы. Образцы почвы освобождают от крупных включений: камней, щебня, осколков стекол, корней, листьев растений и т. д. Затем почвы помещают в стерильную фарфоровую ступку, просеивают через стерильное сито с диаметром пор 3 мм и забирают навески для приготовления почвенной суспензии. В зависимости от цели исследования навеска может быть различной: 1-30 г для определения санитарно-показательных микроорганизмов, 1-10 г для учета почвенных микроорганизмов, 50-60 г для обнаружения патогенных энтеробактерий. Навеску почвы высыпают в стерильную колбу и заливают стерильной водопроводной водой в соотношении 1:10. Полученную почвенную суспензию подвергают предварительной обработке, т. е. встряхиванию руками или на механической мешалке в течение 10-15 мин и последующему отстаиванию в течение 2-3 мин. С помощью такой обработки удается извлечь микроорганизмы из комочков земли и с поверхности почвенных частиц. Из первого разведения (1:10) почтенной суспензии готовят ряд последующих 10-кратных разведении: от 1:10 до 1:1000 при исследовании чистых почв и до 1:1 000000 и более - при исследовании сильно загрязненных почв.

3 Почва как фактор передачи некоторых инфекций

3.1 Столбняк

Столбняк (Clostridium tetani) - особо тяжёлая, острая, сапрозоонозная (обитатель почв) бактериальная инфекция с контактным механизмом передачи, характеризующаяся приступами генерализованных судорог на фоне мышечного гипертонуса. Летальность при этом заболевании достигает 85% после появления симптомов, даже не смотря на адекватное лечение.

Возбудитель столбняка - бактерия Clostridium tetani. По форме напоминает палочку, по бокам которой расположены жгутики (они обуславливают активное проникновение и дальнейшее передвижение по организму). Главная отличительная особенность возбудителя - наличие самого сильного в мире экзотоксина, по силе он уступает лишь ботулиновому токсину. Его минимальная смертельная доза - 2нг/кг. Этот экзотоксин состоит из двух фракций - тетаноспазмин и тетанолизин.

Что касается устойчивости, то возбудитель столбняка один из самых выносливых, т. к. образует спору (она округлой формы, больше диаметра клетки, расположена терминально, что придаёт возбудителю сходство с "барабанной палочкой") при неблагоприятных условиях и при доступе кислорода. В испражнениях, почве и на различных заражённых предметах споры сохраняются десятки лет, поэтому почва является неиссякаемым резервуаром столбняка. Гибнет в течении 14 часов от 1% раствора сулемы, формалина и 5% раствора фенола. К действию УФИ устойчив.

Восприимчивость к столбняку высокая. Нет ни сезонности, ни возрастных и половых ограничений, а относительно географических границ - повсеместное распространение - проблема имеет глобальное значение, смертность при заражении всегда оставляет высокую стабильность.

Источник - почва и многие виды животных, в пищеварительном тракте которых обнаружен столбнячный возбудитель, не исключено обнаружение возбудителя и в кишечнике человека, но из-за целостности слизистого покрова кишечника, дальнейшее внедрение возбудителя не происходит (хотя риск всегда есть!).

Пути - контактный, заражение через повреждённый кожный покров или повреждённые слизистые. В основном, входными воротами инфекции считают: огнестрельные, колотые, резанные раны, занозы, потёртости, ожоги, обморожения, травмированные родовые пути и пупочные ранки в антисанитарных условиях.

Патологоанатомические данные. При вскрытии обнаруживают: резко выражено трупное окоченение; кровь плохо свернувшаяся, темно-красного цвета; зернистую дистрофию миокарда с резким расширением правых сердечных полостей; кровоизлияния под эпи- и эндокардом, в скелетных мышцах; застойную гиперемию и отек легких; гиперемию печени и почек.

Профилактика и меры борьбы. В основу профилактики болезни положены: предупреждение травматизма и своевременная, качественная обработка ран; соблюдение правил асептики и антисептики. В стационарно неблагополучных пунктах проводят профилактическую вакцинацию. Больных и подозрительных по заболеванию животных лечат, убой на мясо их не допускается.

3.2 Сибирская язва

Сибирская язва (Bacillus anthracis) обо опасная инфекционная болезнь сельскохозяйственных и диких животных всех видов, а также человека. Болезнь протекает молниеносно, сверхостро, остро и подостро (у овец и крупного рогатого скота), остро, подостро и ангинозно (у свиней), преимущественно в карбункулёзной форме - у человека. Характеризуется интоксикацией, развитием серозно-геморрагического воспаления кожи, лимфатических узлов и внутренних органов; протекает в кожной или септической форме (также у животных встречаются кишечная и лёгочная формы). Возбудитель - Bacillus antracis, это грамположительная (в мазках синей окраски) неподвижная палочка. К питательным средам не требовательна и на них образует колонии, в виде нитей отходящих от центра, в результате этот рост часто сравнивают с "локонами" или "львиной гривой".

Особенности структуры, являются факторами патогенности, т.е тем, что объясняет клиническое течение:

При попадании в организм образует капсулу - она охраняет возбудителя от фагоцитоза (уничтожение клетками иммунной системы);

Вне организма, при действии неблагоприятных факторов внешней среды, возбудитель образует спору, что делает его чрезвычайно устойчивым.

Наличие соматического и капсульного антигена которое имеет диагностическое значение при постановке реакции Асколи;

Наличие сложного токсина, который состоит из 3-ёх компонентов: ОФ - фактора отёчности, действие которого основано на накоплении в клетках цАМФ - активация этой каскадной реакции объясняет выход Na и Cl из клетки, а вслед за ними и воды в межклеточное пространство, возникают отёки. ПА- протективного антигена, попадение которого обуславливает формирование иммунитета, ЛФ-летального фактора вызывает летальный исход, обладая цитотоксическим действием и подводя итоги отёчного фактора, путём формирования отёка лёгких.

Вегетативные формы сибирской язвы обладают такой же степенью устойчивости, как и другие бесспоровые бактерии - при температуре выше 75єС гибнут через 5-10 минут, в трупах животных под влиянием продуктов жизнедеятельности гнилостных бактерий и ферментативных факторов - гибель наступает в течении 7 дней. Также возбудитель быстро гибнет под действием кипячения и дезинфицирующих растворов в течении нескольких минут.

Иное дело обстоит со спорообразующей формой, которая успевает образовываться из той части возбудителей, которые попали под условия неблагоприятных факторов: в почве сохраняются десятилетиями (около 60 лет) после гибели хозяина и, при повторном попадании уже в другой организм, начинают прорастать в вегетативные формы и снова становятся активными. Устойчивы к кипячению - гибнут на протяжении 30-60 минут. При автоклавировании (действие пара 100°С) - через 40 минут. Сухой жар с температурой 140°С убивает споровые формы в течении 3 часов. Прямые УФИ уничтожают на протяжении 20 и более суток. Дезинфецирующие растворы (хлорамин, горячий формальдегид, перекись водорода) убивают споры в течении 2 часов.

Восприимчивость всеобщая и связана с путями заражения, величиной инфицирующей дозы и факторами резистентности макроорганизма. Географическая распространённость не имеет ограничений, но наиболее часто регистрируются эпизодические вспышки в странах с умеренным климатом, и преимущественно в животноводческих регионах в весенне-осенний период. В результате повторения биологических циклов (захоронения заражённых животных? попадание возбудителя в почву? образование спор? поедание другими животными заражённой травы? заражение), возбудитель сибирской язвы способствует созданию долговременных активных почвенных очагов, т.е потенциально опасных территорий - "проклятые поля". Как таковых географических очагов нет, есть условное деление очагов: профессионально-сельскохозяйственный, профессионально-индустриальный и бытовой.

Диагностика сибирской язвы

1. По эпидемическим данным - исследование места работы (уход за скотом, разделка туш, работа с кожами и шкурами), условий и места проживания (сельская местность), употребления заражённых продуктов (употребление мяса не прошедшего ветеренарно-санитарного контроля, вынужденный забой больных животных) и т.д.

По клиническим данным - наличие чёрного струпа с венчиком гиперемии ("чёрный уголёк на красном фоне"). Это кожное образование обкалывают иголочкой и, если чувствительность снижена или отсутствует, это даёт шансы на подтверждение предварительного диагноза.

Лабораторные данные: - бактериологическое исследования путём микроскопии мазков из биологического материала больного: кровь, моча, рвотные массы, испражнения, мокрота - генетический метод (определение ДНК возбудителя с помощью ПЦР-метода, т.е. полимеразной цепной реакции) - серологический метод: РИФ (реакция иммунофлуоресценции) и РНГА (реакция непрямой гемагглютинации) - эти два эксперсс-метода, направлены на определение антигена. ИФА (иммуноферментный анализ) - определяет напряжённость иммунитета. - иммуногистохимический метод - кожно-аллергическая проба с антраксином

Дополнительные методы исследования при подозрении на генерализованную форму: УЗИ, люмбальная пункция, ОАК, ОАМ - они применимы только для определения степени компенсации со стороны исследуемых органов и системе, для решения дальнейшего составления плана лечения.

3.3 Газовая гангрена

Газовая гангрена (Clostridium perfringens) - грамположительная, строго анаэробная (за исключением C. perfringens типа A) спорообразующая палочковидная бактерия рода Clostridium. Возбудитель пищевых токсикоинфекций человека, один из возбудителей газовой гангрены. Является санитарно-показательным организмом. Открыта в 1892 г. М. Уэлчем и Нетталом. Возбудители злокачественного отёка анаэробные бактерии из рода Clostridium. Из поражённых тканей чаще выделяют Cl. perfringens (60-80%), реже Cl. oedematiens (20-30%), Cl. septicum (10-20%) и Cl. histolyticum (2-5%).

Крупные (0,8-1,5 Ч 4-8 мкм) полиморфные палочковидные грамположительные бактерии. Споры овальные, расположены центрально либо субтерминально. Неподвижны, в организме человека образуют капсулу. Образуют стабильные L-формы, способные расти на поверхности стекла

почва - источник заражения человека газовой гангреной. Это тяжелое заболевание, характеризующее быстро распространяющимся отеком тканей и их омертвением. Она возникает при проникновении спор гангренозной палочки в поврежденные ткани вместе с загрязненной почвой, обрывками одежды, обуви и другими предметами. Газовую гангрену могут вызывать несколько видов клостридий. Чаще в почве встречаются клостридии Перфрингенс типа А. Эти микробы, по данным различных авторов, встречаются в каждом образце почвы. Попадая в рану, они при благоприятных условиях размножаются в тканях и продуцируют токсин, который и вызывает омертвение и другие тяжелые признаки заболевания.

Из числа временных микроорганизмов, обитающих в почве, большую группу составляют возбудители кишечных инфекций (брюшного типа, паратифов, дизентерии, холеры), бруцеллеза, туляремии, чумы, коклюша и др. Они попадают в почву только при определенных условиях (с выделениями больных, с нечистотами и др.). Нельзя сказать, что почва является благоприятной средой для их обитания. В их гибели большую роль наряду с недостатком питательных веществ, не всегда оптимальными влажностью и температурой почвы играет антагонизм между различного рода почвенными микроорганизмами. Не находя подходящих условий для своего развития, патогенные для человека и животных неспороносные бактерии погибают обычно относительно быстро. Однако некоторые из них, особенно в загрязненной почве, сохраняются продолжительное время: возбудители брюшного тифа, паратифов и холеры остаются жизнеспособными от нескольких суток до трех месяцев; бруцеллеза - от нескольких суток до пяти месяцев, туляремии - от нескольких суток до двух месяцев и т. д. Энтеровирусы - возбудители полиомиелита и некоторых кишечных заболеваний вирусного происхождения - выживают в почве от 25 до 170 дней.

Обычно заражение человека кишечными инфекциями происходит через загрязнённые овощи. Однако наибольшую опасность имеет вторичное загрязнение подземных и поверхностных вод. Атмосферные осадки, попадающие на загрязненную почву и проходящие через нее, выносят микрофлору, в том числе и возбудителей заразных болезней, из поверхностных слоев в нижележащие грунтовые воды и загрязняют их. С ливневыми водами возбудители могут попасть в водоемы.

3.4 Эмфизематозный карбункул

Эмфизематозный карбункул (Gangraena emphysematosa, эмкар) - инфекционная, остро протекающая, неконтагиозная болезнь, характеризующаяся лихорадкой, развитием крепитирующих припухлостей в отдельных мышцах тела.chauvoei -имеет вид прямых или слегка изогнутых палочек с закругленными концами длиной 2-8 мкм. В мазках из патологического материала микробы располагаются одиночно или попарно. Они обладают подвижностью, в молодых культурах окрашиваются по Граму положительно, в старых - отрицательно, в трупах и во внешней среде образуют споры, которые диаметром больше толщины микробной клетки и располагаются центрально или субтерминально.

Споры возбудителя очень устойчивы. Они несколько лет сохраняют жизнеспособность в почве, а в гниющих мышцах, навозе - до 6 месяцев. Прямые солнечные лучи убивают их за 24 ч, кипячение - за 2 ч, автоклавирование - 30-40 минут. Лучшим дезинфицирующим средством является 4%-ный р-р формальдегида.

Источником возбудителя инфекции является больное животное, факторами передачи - инфицированные спорами возбудителя почва, пастбища, водазаболоченных стоячих водоемов.

Заражение происходит алиментарным путем и через поврежденные i-ешние покровы. Проникновению возбудителя в организм способствуют крушение целостности слизистой оболочки рта, воспалительные процессы в желудочно-кишечном тракте, некоторые гельминтозные заболевания. Овцы преимущественно заражаются через поврежденную кожу, особенно в период стрижки и кастрации.

4 Самоочищение почвы и факторы, влияющие на этот процесс

Для почвы существует своя система защиты, которая относится к процессам самоочищения почвы. Самоочищение почвы - это способность почвы минерализовать органические вещества, превращая их в безвредные в санитарном отношении органические и минеральные формы, которые способны усваиваться растительностью.

Процесс проходит в 2 стадии:

первая стадия распада (разложения). Органические вещества распадаются на простые, по большей части минеральные вещества. Сложные органические азотсодержащие соединения, которые попадают в почву с остатками гниющих растений, трупов животных, мочевиной (содержащейся в моче человека и животных), подвергаются распаду с участием гнилостных микроорганизмов. Это процесс аммонификации, характеризующийся постепенным гидролитическим расщеплением белков до аминокислот, а затем до конечных продуктов - сероводорода, аммиака, индола, скатола - из них нитриты и из нитритов нитраты, которые считаются конечными продуктами самоочищения, они способны усваиваться почвой. Параллельно идет процесс синтеза гуминовых кислот, также безвредных в санитарном отношении. Аммонификацию в кислородных условиях называют тлением. Такой процесс осуществляется аэробными бактериями (Вас. subtilis, Вас. mesentericus, Proteus vulgaris и др.), а окислительные реакции ведут к глубокому распаду молекулы белка. В анаэробных условиях наблюдается гниение органических остатков под действием гнилостных анаэробов - Cl. sporogenes, Cl. putrificum и др. В этом процессе преобладают восстановительные реакции и распад белков идет менее глубоко. Разложение мочевины, выделяющейся в больших количествах с мочой животных, осуществляют уробактерии (Urobacillus pasteurii, Sarcina ureae и др.), расщепляющие мочевину до аммиака и углекислоты.

вторая стадия - синтез новых органических веществ (гумус). Аммонийные соли, образующиеся в результате ферментации бактериями органических соединений, частично могут использоваться высшими зелеными растениями. Однако наиболее пригодными для растений являются азотнокислые соли-нитраты (селитра). Их образование связано с этапом минерализации азотсодержащих соединений через азотистую кислоту. Этот процесс носит название нитрификации (от nitrum-селитра), а вызывающие его микроорганизмы - нитрифицирующих бактерий. Нитрификация протекает в две фазы: 1) под действием Nitrosomonas аммиак окисляется до азотистой кислоты и возникают нитриты; 2) при жизнедеятельности Nitrobacter азотистая кислота окисляется до азотной и превращается в нитраты.

Наряду с нитрификацией в почве происходит и процесс денитрификации - разложение азотно- или азотистокислых солей с выделением свободного азота, осуществляемое денитрифицирующими бактериями (Pseudomonas aeruginosa, Bact. denitrificans и др.). Этот процесс уменьшает содержание нитратов в почве и снижает ее плодородие.

Почва - естественная среда микроорганизмов, принимающих участие в круговороте веществ в природе. Микробы из почвы попадают в воздух и воду.

В 1 г почвы находится несколько миллиардов самых разнообразных микроорганизмов: гнилостные аэробные и анаэробные бактерии, азотфиксирующие, нитрофицирующие и другие бактерии, актиномицеты, грибы, простейшие. Особенно длительно в почве находятся споры бактерий и грибов. Наибольшее количество микробов содержится на глубине 5-10 см. Почвенные микроорганизмы осуществляют процесс минерализации органических отходов с образованием гумуса, обеспечивающего плодородие почвы.

Болезнетворные микроорганизмы попадают в почву с выделениями больных людей и животных, с отбросами, с трупами крыс и других животных. Возбудители кишечных инфекций могут находиться в почве от нескольких дней до месяца, иногда дольше. Споры сибирской язвы, ботулизма, столбняка и газовой гангрены могут сохраняться в почве десятки лет. Загрязнение продуктов болезнетворными микробами из почвы представляет большую опасность заболевания людей.

Список использованной литературы

1. Воробьев А.А. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Уч-к для ст-в мед. вузов / ред. Воробьев А.А. - М.: МИА, 2008. - 704 с.

Зверев В.В., Бойченко М.Н. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: в 2 т.: учебник. - М: ГЭОТАР-Медиа 2010, 2011. - 480 с., т. 2

Коротяев А.И. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: учебник для мед. вузов / А.И. Коротяев, С.А. Бабичев. - 5-е изд., испр. и доп. - СПб.: СпецЛит, 2012. - 760 с.: ил

Медицинская микробиология / Гл. ред В.И. Покровский, O.K. Поздеев. - М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 2006. - 1200 с.

Сбойчаков В.Б. Санитарная микробиология // М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 192 с.

Кочемасова З.Н., Ефремова С.А. "Санитарная микробиология и вирусология" // М:Медицина, 1987. - 352 с

Воробьев А.А., Кривошеий Ю.С., Широбоков В.П. Медицинская и санитарная микробиология М: Издательский центр "Академия" 2003, 464 с.

Мудрецова-Висс К.А., Кудряшова А.А., Дедюхина В.П. Микробиология, санитария и гигиена: Учебник для вузов - 7-е изд. - М: Издательский Дом "Деловая литература", 2001.

Лабинская А.С., Волина Е.Г. Название: Руководство по медицинской микробиологии. Общая санитарная микробиология. Книга 1. Издательство: БИНОМ. - 2008. - 1080 с.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Плодородие почвы создает «живое вещество», состоящее из миллиардов почвенных бактерий, микроскопических грибов и других живых организмов. Чем больше в почве полезных микроорганизмов, тем больше в ней и других повышающих плодородие обитателей и, в конечном итоге, выше и качественнее урожай.

В последние годы вопросы защиты сельскохозяйственных растений в системе возделывания культур выдвигаются на передний план и являются особенно актуальными, так как уровень развития патогенной микрофлоры в почве и на семенном материале достиг критического значения. В семенном фонде большинства хозяйств, практически отсутствует здоровый материал, почти каждая партия семян в той или иной мере заражена различными патогенными микроорганизмами. Данная ситуация усугубляется из года в год, так как не соблюдаются основные элементы технологии возделывания культур.

Важным элементом управления фитосанитарным состоянием посевов является контроль состава почвенных микромицетов, так как состояние микробиоты является основой жизни в почве для культурных растений, обеспечивающей стабильность их урожая. Микологический состав почвы в агроценозах зависит от многих факторов, однако определяется в основном предшествующей культурой. Качественный и количественный состав почвенной микробиоты влияет на супрессивность почвы, ее антифитопатогенный потенциал и «здоровье» в целом.

Супрессивность почвы – это показатель почвенного здоровья, проявляемый в подавлении и /или элиминировании из почвенной фито- топатосистемы отдельных видов фитопатогенов, обусловленный совокупным действием биологических, физико-химических и агрохимических свойств почвы.

Как правило накопление большого количества растительных остатков в поверхностном слое почвы существенно увеличивает популяцию микроорганизмов, которые являются возбудителями болезней растений.

Патогенные грибы способны сохраняться в почве в течение нескольких лет. Продолжительность выживания при отсутствии основных хозяев, подавляющих патогенов, зависит от того, в какой форме гриб сохраняется. Так, например, хламидоспоры видов Fusarium способны сохраняться в почве свыше 5 лет. Некоторые виды грибов, являясь обитателями почвы, могут сохранять жизнеспособность чрезвычайно долго, такие как Ophiobolus, Gibellina, Rhizoctonia, Phomopsis, Verticillium, Rhizopus, Pythium, Alternaria, Cercosporella и др., в связи с чем севообороты в борьбе с ними часто не дают должного эффекта.

В сезоне 2016 года специалистами Научно-Консультационного отдела компании «Агротек» было отобрано и проанализировано 102 почвенных образца из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных растений различных агроклиматических зон Краснодарского края (рис. 1). Образцы были взяты из пахотного горизонта озимой пшеницы, озимого ячменя, кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы, томатов.

Для проведения микологического анализа почвы использовали оригинальные методики. Экспозиция опыта составляла 14-15 дней, с дальнейшей идентификацией видового состава грибов. Подсчитывали содержание КОЕ (колоне-образующие единицы), тысяч штук в одном грамме абсолютно сухой почвы.

Были выделены и идентифицированы различные микромицеты, в основном представители группы несовершенных грибов с различной трофической приуроченностью, пространственной и временной частотой встречаемости. Видовой состав патогенов достаточно широк.

Основными факторами, способствующими заболеванию, являются:
- низкий уровень агротехники,
- высокая насыщенность посевов в севообороте зерновыми культурами,
- поверхностная обработка почвы,
- присутствие в посевах сорняков из семейства злаковых,
- благоприятные метеорологические условия (особенно характерно это для районов с неравномерным выпадением осадков, где воздушные засухи являются частым явлением).

В результате проведенного микологического анализа образцов почвы было установлено, что доминирующими в комплексе выделенных почвенных грибов являются виды родов Fusarium spp., Alternaria spp., Botrytis spp., Stachybotrys spp., Verticillium spp. (рис. 1).

Рис. 1. График встречаемости основных патогенов в ризосферно-прикорневой зоне почв различных сельскохозяйственных культур в Краснодарском крае

Преобладание в патогенном комплексе микромицетов грибов-токсинообразователей (Fusarium spp., Verticillium spp., Alternaria spp., Stachybotrys spp.) свидетельствует о микотоксикозе почвы, в результате чего культурные растения испытывают стресс, а их прорастание, рост и развитие замедляются, питание нарушается, корневая система неспособна полностью усваивать питательные элементы из почвенного раствора.

Fusarium spp. сохраняется в почве, на растительных остатках, а частично и в самих растениях. Конидии этого гриба могут переноситься водой, насекомыми, орудиями производства и воздушными течениями, которые вызывают гниль корней в фазу всходов, а также может развиваться в течение всей вегетации, поражая листья и генеративные органы растения, значительно снижая его урожайность и качество продукции (рис. 2).

Рис. 2. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Fusarium spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

При фузариозе поражаются сосудистая система (фузариозное увядание) и ткани растения (гниль корней, плодов и семян). При фузариозных увяданиях поражения и гибель растений происходят из-за резкого нарушения жизненных функций вследствие закупорки сосудов мицелием гриба и выделения им токсических веществ. У пораженных растений наблюдается плохое цветение, пожелтение и опадание листьев, потемневшие слаборазвитые корни, общее увядание. На срезе стебля и листьев видны темные сосуды. При температуре ниже +16 °С больные растения достаточно быстро погибают.

Высокая зараженность почвы грибами рода Fusarium spp. свидетельствует о биологической гибкости видов этого рода, позволяющей им вести как сапротрофный, так и патогенный образ жизни, поражая практически все сельскохозяйственные культуры, возделываемые в севообороте. Химическая защита также не позволяет решить проблему с фузариозной инфекцией (Коростылева Л., Горьковенко В. И др., 2006 г.).

Для борьбы с заболеваниями, вызванными грибами рода Fusarium необходимо соблюдать севооборот (в случае насыщения севооборота культурами, которые накапливают фузарии, - вести учет КОЕ патогена в почве), активизировать работу антогонистов за счет внесения органических удобрений или микробиологических препаратов при заделке растительных остатков в почву.

Грибы рода Botrytis spp. встречались только в образцах почвы с полей, где предшествующей культурой была сахарная свекла (рис. 3).

Рис. 3. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Botrytis spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Грибы рода Verticillium spp. вызывают различные заболевания многих сельскохозяйственных культур в севообороте, являясь полифагом (рис. 4).

Рис. 4. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Verticillium spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Гриб вызывает побурение и потемнение сосудов проводящей системы больных растений. В пораженных сосудах обнаруживается мицелий гриба, скопление камеди - гуммиобразного вещества, закупоривающего сосуды.

Возможно и быстрое увядание растений, когда они погибают без видимых причин заболевания. Продуцируемые возбудителем токсины нарушают физиологические процессы в растении, влияя на различные стороны его обмена веществ, что приводит к гибели растения. Широко распространено вертициллезное увядание овощных и плодовых культур.

Одной из основных причин снижения всхожести является наличие гриба Alternaria spp. Симптомы болезни могут быть разными и зависят от условий окружающей среды. К ним относятся изреживание всходов, увеличение непродуктивной кустистости, белоколосость, либо потемнение зерна в зоне зародыша (рис. 5).

Рис. 5. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Alternaria spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Грибы рода Stachybotrys spp., развиваясь сапрофитно на мертвых частях растений (стерне, соломе, засохших стеблях различных сорняков), принимают участие в разложении растительной клетчатки. В процессе своей жизнедеятельности патоген образует токсическое вещество, выделяемое им в субстрат (рис. 6).

Рис. 6. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Stachybotrys spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Из супрессивной микофлоры во всех представленных почвенных образцах были выявлены грибы рода Penicillium spp. (рис. 7). Однако, при отсутствии грибов рода Trichoderma spp. они также становятся вредными, т.к. выделяют токсины, вызывающие стресс у растений.

Рис. 7. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Penicillium spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Плесневые грибы рода Penicillium spp. входят в группу почвенных грибов-токсинообразователей и, в частности, угнетают развитие в почве азотфиксирующей бактерии Azotobacter chroococcum. Грибы рода Penicillium spp., как и большинство других плесневых грибов, не только используют питательные вещества зерновок, но и своими токсичными выделениями отравляют зародыш и ростки семян.

Таким образом, в результате отобранных и проанализированных проб встречались в основном патогены, поражающие корневую систему и вегетативные органы растений.

Доля фитопатогенов в обогащенной растительными остатками почве не должна превышать 15% от общего числа микромицетов, но как видно из полученных данных это соотношение не достигнуто. Традиционно степень супрессивности почвы определяется наличием в ней грибов рода Trichoderma (рис. 8).

Рис. 8. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Trichoderma spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Плодородием почвы можно управлять, обогащая ее прикорневые слои полезными микроорганизмами, создавая благоприятные условия для их развития и размножения. К таким условиям относятся внесение органических удобрений, использование сидератов, пожнивных остатков на поверхности почвы, сев многолетних трав. Это приводит к снижению плотности популяций патогенов и гармоничному природному сосуществованию различных обитателей микромира.

Возбудител инфекционных заболеваний - их делят на 2 группы:

1. постоянно обитающие в почве. К ним относятся возбудители газовой гангрены, сибирской язвы, столбняка, ботулизма, актиномикозов (Их жизнеспособность – до 25лет)

1. Временно находящиеся в почве микроорганизмы - это возбудители кишечных инфекция, возбудители тифо-паротифозных заболеваний, дизентерийные бактерии, холерный вибрион; возбудители туберкулеза и возбудители туляремии могут находится в почве и постоянно и временно. Патогенные вирусы также могут содержатся в почве, .к ним относится вирус полиомиелита, вирус ЕСНО, и вирус Коксаки.

Основная масса микроорганизмов погибают, попадая в почву, но отдельные микробы могут достаточно длительное время сохраняться в ней. Тифозная палочка сохраняется в почве более 13 месяцев, дифтерийная палочка от 1.5 до 5 недель и т.д. Выживаемость микроорганизмов зависит от типа почвы, влажности, температуры, наличия биологического субстрата, на котором они развиваются, наличия антагонизма.

Дольше всего в почве сохраняется возбудитель сибирской язвы. В почве могут содержатся возбудители гельминтозов, различают гео- и биогельминты. Для биогельминтов почва является фактором передачи, но они там не развиваются. К биогельминтам относятся аскариды, острицы, власоглавы, анкилостомы..

Особенно велика роль почвы в распространении аскаридоза и трихоцефалеза. Геогельминтам почва создает благоприятные условия для созревания яиц до инвазионной стадии.
В почве, сильно загрязненной органическими веществами, возбудители могут длительно сохранять жизнеспособность. В частности, бактерии дизентерии выживают в почве до 100 дней, вирусы полиомиелита - до 150 дней, бактерии тифо-паратифозной группы - до 400 дней, яйца аскариды - до года, споры сибирской язвы - десятки лет.
О степени загрязненности почвы можно судить по санитарному числу, которое рассчитывается как отношение азота гумуса к общему органическому азоту почвы. При самоочищении почвы и минерализации органических веществ количество азота гумуса увеличивается и, следовательно, санитарное число возрастает, приближаясь к единице.

Почва, загрязненная органическими веществами, способствует развитию грызунов, которые являются переносчиками особо опасных инфекций: бешенство, чума, туляремия. Загрязненная почва - благоприятное место развития мух (сроки развития их - 4-7 суток). Почва является естественным приемником всех отбросов жизнедеятельности человека. Профилактикой заболеваний, передающихся через почву, является санитарная охрана почвы населенных мест, санитарные мероприятия по правильной организации сбора и удаления нечистот и отбросов.

Болезнетворные микробы способны размножаться и проявлять свои патогенные свойства только в организме человека, животного или растения. Поэтому, попадая в почву, одни из них очень быстро погибают, другие же образуют споры и сохраняются в ней десятки лет. Это зависит не только от приспособляемости и строения микрофлоры, но также от состава грунта и климатических условий. Обратное попадание патогенных микроорганизмов почвы в организм хозяина происходит с обсемененными продуктами питания, при несоблюдении правил личной гигиены, вдыхании пыли, в которой сконцентрировано большое количество возбудителей определенных заболеваний.

Почва не является обязательным звеном в цикле развития патогенных микроорганизмов. Поэтому она представляет собой только механический переносчик микробов от одного хозяина к другому. Попадание их происходит следующими путями:

• с выделениями инфицированных людей и животных;
• с трупами павших от болезней домашних и диких животных;
• с пищевыми отходами или испорченными продуктами питания;
• с подстилкой и отходами, которые имели контакт с заболевшими животными или вирусоносителями;
• со сточными водами.

Деление патогенных почвенных микроорганизмов на группы

Большинство патогенных микроорганизмов длительно не живет в почве. Причиной этому может быть отсутствие питательного субстрата, низкие температуры, кислая или щелочная среда, высыхание или, наоборот, повышенная влажность, воздействие ультрафиолетовых лучей и другие природные факторы. Однако существуют микробы, не только выживающие в условиях внешней среды, но и становящиеся частью почвенного биоценоза.

По этому признаку все патогенные микроорганизмы, находящиеся в почве, можно разделить на следующие группы:

• микрофлора, которая становится частью природной экосистемы (бактерия Clostridium botulinum, актиномицеты);
• патогенные микробы, попадающие в почву с трупами и выделениями животных и человека, сохраняющиеся в ней длительное время (возбудитель столбняка, сибирской язвы, туберкулеза, бруцеллеза, газовой гангрены);
• патогенные микроорганизмы, которые также попадают в почву с трупами и выделениями, но сохраняющиеся в ней короткий промежуток времени (сальмонелла, кишечная палочка, холерный вибрион и другие).

Опасные инфекционные агенты, сохраняющие жизнеспособность в почве

Следует знать общие характеристики и пути попадания в организм самых распространенных и опасных для человека патогенных микроорганизмов для того, чтобы предотвратить заражение.

Возбудитель ботулизма

Clostridium botulinum представляет собой бактерию рода клостридий, которая вырабатывает сильный токсин, поражающий нервную систему человека и животных и во многих случаях приводящий к летальному исходу. Особенность данной бактерии заключается в невозможности развиваться в присутствии кислорода.

Основной средой обитания C. botulinum является почва, а также ил на дне водоемов. В виде спор данные патогенные микроорганизмы хорошо переносят высушивание, замораживание, воздействие прямых УФ-лучей. Они сохраняются в почве до 30 дней, а при благоприятных условиях теплого и влажного климата переходят в вегетативную форму, способную к размножению.

При попадании из почвы в рану данные патогенные микроорганизмы вызывают заболевание, которое называется раневой ботулизм. В этом случае бактерии начинают активно размножаться и продуцировать токсины, приводящие к поражению нервной системы и дыхательного центра.

Актиномицеты

Актиномицеты, которые в устаревшей литературе могут называться лучистыми грибками, представляют собой бактерии, способные на определенной стадии своей жизнедеятельности образовывать ветвящийся мицелий.

Почва является основной средой обитания практически всех видов данных микроорганизмов. Однако для человека и животных наибольшую опасность представляет возбудитель актиномикоза. Он проникает в организм хозяина через поврежденную кожу и слизистые оболочки, разносится с кровью по всем органам и тканям, образуя метастазы.

Споры актиномицетов хорошо переносят высушивание, но погибают за 3 часа при воздействии прямого солнечного излучения.

Возбудитель столбняка

Споры Clostridium tetani чаще всего обнаруживаются во влажных почвах, загрязненных фекалиями людей и животных, где они могут сохраняться до 100 лет. При попадании в человеческий организм через поврежденные кожные покровы данные микроорганизмы выделяют очень сильный экзотоксин, вызывающий тонические сокращения скелетных мышц и судороги.

А вот заглатывание данных микроорганизмов не причиняет вреда, так как они не проникают в ткани и органы через слизистую оболочку ЖКТ и выходят с калом во внешнюю среду.

Некоторые бактерии рода клостридий вызывают такое опасное заболевание, как газовая гангрена. Возбудитель долгое время сохраняется в почве, проявляя свою патогенность даже через десятки лет.

Возбудитель сибирской язвы

Во внешней среде при температуре от +15⁰С до +42⁰С и наличии кислорода бацилла Bacillus anthracis образует споры, сохраняющиеся в почве несколько десятков лет. Животные заражаются при пастьбе на участках, где ранее регистрировались случаи заболевания сибирской язвой или размещались скотомогильники. Человек заражается данным заболеванием в случае контакта с инфицированным мясом или после его поедания.

Туберкулезная палочка

Палочка Коха способна сохраняться во влажной почве более года. Она хорошо переносит воздействие высоких температур, концентрированных кислот и щелочей. При -27⁰С данные микроорганизмы сохраняют свою жизнеспособность в течение 7 лет. Губительны для них только солнечные лучи, нейтрализующие возбудителя за 30 минут.

В организм человека Mycobacterium tuberculosis попадает воздушно-капельным путем, а также при непосредственном контакте с инфицированным.

Возбудитель бруцеллеза

Бруцеллы сохраняются в почве более трех месяцев, при отрицательных температурах этот срок увеличивается до 160 суток. Возбудитель не выдерживает нагревания свыше 85⁰С, а прямое воздействие УФ-лучей убивает его за 4,5 часа. Животные заражаются, поедая инфицированные корма. Человек заболевает при контакте с продуктами животного происхождения.

Сальмонелла и кишечная палочка

Наличие данных микроорганизмов в почве свидетельствует о сильном фекальном загрязнении. Так как эти бактерии не образуют спор, то во внешней среде они быстро погибают. Чтобы избежать заражения, человеку достаточно соблюдать правила личной гигиены.

Оценка санитарного состояния почвы

Определение патогенных микроорганизмов в почве затруднено несколькими факторами:

• малым количеством микробов;
• высокой скоростью их гибели;
• трудоемкостью и высокими материальными затратами методов исследования.

Поэтому для получения достоверных результатов необходимо правильно произвести отбор проб грунта, своевременно доставить их в лабораторию и произвести посевы на определенные питательные среды.

Наибольшее значение исследователи уделяют Escherichia coli и Clostridium perfringens, наличие большого количества которых свидетельствует о санитарном неблагополучии почвы. Это имеет значение при разработке профилактических мер по предотвращению распространения кишечных инфекций.

(по К.Д. Пяткину)

Опасность заражения, несомненно, существует и при непо­средственном контакте человека с почвой. В таких случаях возмож­ны заболевания столбняком, газовой гангреной, возбудители ко­торых относятся к числу спороносных анаэробов и являются по­стоянными обитателями почвы Споры столбняка встречаются чаще всего в садовой и огородной земле, удобренной навозом, а также в других местах, загрязненных экскрементами животных. При раз­личных травматических повреждениях кожных покровов вместе с частицами почвы и пылью столбнячные споры попадают в по­врежденные ткани и могут вызвать тяжелейшее заболевание, вы­деляя сильнодействующий токсин В целях профилактики необхо­димо даже при небольших повреждениях, царапинах и ссадинах, загрязненных почвой и пылью, немедленно вводить противостолб­нячную сыворотку.

Об этом должны быть хорошо осведомлены спортсмены, так как во время занятий легкой атлетикой, футболом и другими ви­дами спорта возможны повреждения кожных покровов. На заня­тиях в спортивных залах с загрязненными полами также суще­ствует опасность инфицирования кожных повреждений.

В почве, загрязненной выделениями животных, больных си­бирской язвой, или их трупами, могут находиться споры сибирс­кой язвы, которые сохраняются годами. Попав в организм челове­ка, они прорастают и вызывают чаще всего кожную форму забо­левания, реже легочную и кишечную.

Особенно велико значение почвы как специфического факто­ра передачи ряда глистных заболеваний, так называемых геогельминтозов (аскаридоз, анкилостомоз и др.).

Бактериальная загрязненность почвы в населенных пунктах должна учитываться при выборе участков для строительства от­крытых спортивных сооружений. Нередко приходится удалять по­верхностный слой почвы и заменять его новым, удовлетворяю­щим не только спортивно-техническим, но и санитарно-эпидемиологическим требованиям. В сельских населенных пунктах кате­горически запрещается отводить под спортивные площадки мес­та, которые использовались ранее для содержания скота.

Решающую роль в предупреждении загрязнения почвы в горо­дах и населенных пунктах играет рациональная система удаления и обезвреживания нечистот и отбросов.

Химическое и радиоактивное загрязнение почвы

В связи с ростом химизации сельского хозяйства актуальное ги­гиеническое значение приобрел вопрос о загрязнении почвы хи­мическими средствами, применяемыми для удобрения почвы и борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений и сорняками Химические вещества, используемые в качестве ми­неральных удобрений, обладают, как правило, незначительной ток­сичностью. Однако на пересыщенной удобрениями почве выраста­ют корнеплоды, содержащие избыточные концентрации нитратов, вызывающие различные тяжелые нарушения здоровья человека

Ядохимикаты, применяемые для борьбы с вредителями и бо­лезнями растений и повышения урожайности, - в большинстве случаев сильнодействующие токсические вещества, иногда обла­дающие канцерогенными и другими вредными свойствами. Их от­рицательное действие на организм человека может проявляться не только при непосредственном контакте с ними в процессе ра­боты, но и в результате их накопления в почве, проникновения из нее в подземные воды, в растения, а с ними в организм жи­вотных и затем с продуктами растительного и животного проис­хождения - в организм человека. Ядохимикаты вызывают различ­ные острые и хронические отравления.

В целях профилактики их неблагоприятного воздействия на организм человека в Российской Федерации установлены пере­чень и дозы допустимых к применению в сельском хозяйстве ядо­химикатов (гексохлоран, метафос и др.) и разработаны правила их использования.

Почва, как уже отмечалось, может подвергаться радиоактив­ному загрязнению. В дальнейшем радиоактивные изотопы посту­пают в растения, а через них - в организм травоядных живот­ных.

Гигиеническое обоснование выбора почв для спортивных сооружений

Механические, физические и химические свойства почвы имеют важное значение для занятий физической культурой и спортом. Еще в глубокой древности люди понимали преимущества незабо­лоченной, сухой и возвышенной местности перед низко располо­женной, заболоченной и сырой. Большое влияние на состояние здоровья человека и лиц, занимающихся спортом и физической культурой, оказывает водный, тепловой и воздушный режимы почвы. Высокое стояние почвенных вод вызывает сырость в спортивных сооружениях, высокую влажность воздуха и, следо­вательно, влияет на микроклимат местности. От теплового режи­ма почвы зависят тепловые свойства приземного слоя воздуха.

Вместе с тем почва (комплекс физико-химических свойств и строения - литосфера) участвует в создании не только жизненно важных условий внешней среды (биосферы), но и дисперсной среды атмосферы. В результате движения воздуха микроэлементы почвы рассеиваются во внешней среде. Они имеют жизненно важ­ное значение для нормальной жизнедеятельности организма че­ловека и особенно физкультурно-спортивной деятельности. При выборе места строительства спортивного сооружения необходимо руководствоваться основными гигиеническими требованиями, предъявляемыми к почве спортивного участка:

Участок не должен быть затопляем дождевыми или талыми водами;

Почва должна быть сухой;

Грунтовые воды должны находиться на глубине не менее 0,7 м;

Для строительства спортивных сооружений наиболее предпоч­тительна крупнозернистая почва;

Почва должна быть эпидемически и токсикологически безо­пасной.

Контрольные вопросы и задания

1 Что такое почва?

2 Укажите основные свойства почвы.

3 Укажите состав и физические свойства почвы

4 Какие виды почв вы знаете?

5 Дайте гигиеническую характеристику почвы

6 В чем состоит эпидемиологическое значение почвы?

7 Какие гигиенические требования предъявляются к почве при пла­нировании и строительстве спортивных сооружений?

Глава 6 ГИГИЕНА ЗАКАЛИВАНИЯ

Закаливание - одно из наиболее мощных и эффективных оздо­ровительных средств физического воспитания. Оно позволяет не только сохранить и укрепить здоровье, но и повысить работоспо­собность.

Подзакаливанием понимается повышение устойчивости - адап­тации организма человека к действию различных неблагоприятных климатических факторов (холод, тепло, солнечная радиация) вслед­ствие применения комплекса систематизированных и целенаправ­ленных мероприятий.

Закаливание организуется с профессиональной (производствен­ной) целью (подготовка к работе в определенных климатических условиях на севере, юге, в горах); с целью общего укрепления здоровья; повышения умственной и физической работоспособно­сти; повышения устойчивости организма человека к действию неблагоприятных факторов окружающей среды.

Физиологические основы закаливания

В основе закаливания лежат тренировка центральных и перифе­рических звеньев терморегуляторного аппарата, совершенствова­ние механизмов, регулирующих отдачу и образование тепла. По­стоянное систематическое и целенаправленное строго дозирован­ное воздействие раздражающих факторов приводит к развитию адап­тивных приспособительных реакций, снижающих чувствительность организма к их действию. Это повышает устойчивость организма человека к изменяющимся факторам внешней среды. Ведущая роль в этом принадлежит центральной нервной системе человека.

В процессе онто- и филогенеза в организме человека выработа­лись определенные физиологические и биохимические механиз­мы, обеспечивающие его устойчивость к воздействию комплекса неблагоприятных метеорологических факторов. Организм челове­ка способен эффективно приспосабливаться к изменениям ме­теорологических, температурных условий, выдерживать даже зна­чительные колебания температуры воздуха, сохраняя при этом тепловое равновесие организма.

Тепловой баланс организма достигается в результате сложных терморегуляторных процессов. С одной стороны, происходит оп­тимальное динамическое колебание объема и интенсивности тепло­продукции вследствие изменения интенсивности окислительно-восстановительных процессов, обеспечивающих образование теп­ловой энергии, с другой - одновременная перестройка теплооб­мена организма посредством его теплоотдачи во внешнюю среду.

При низких температурах в организме человека усиливаются механизмы теплопродукции, одновременно уменьшается диаметр сосудов кожи, перераспределение тока крови между кожей и внут­ренними органами.

Диапазон функциональных возможностей механизмов термо­регуляции человека может быть значительно расширен после при­менения комплекса целенаправленных, систематических закали­вающих процедур.

Механизм оздоровительного действия закаливания на субкле­точном уровне идентичен механизму действия физических трени­ровок: создается дефицит АТФ и креатинфосфата и увеличивает­ся потенциал фосфорилирования. Генетический аппарат клеток активизируется, растет производство митохондрий - энергети­ческих «фабрик» клетки.

Увеличиваются энергетическая мощность клетки (мощность митохондрий), выработкаАТФ на единицу массы тканей, ликви­дируется ее дефицит, следовательно, развивается адаптация к холоду, гипоксии и физической нагрузке.

В результате закаливания не только совершенствуется терморе­гуляция, но и происходят некоторые изменения в морфологиче­ской структуре и физико-химических свойствах различных тканей организма. Повторные температурные раздражения вызывают утол­щение эпидермиса, уменьшение содержания воды в коже, уплот­нение биологических каллоидов и т.д. Тем самым повышается стой­кость организма по отношению к неблагоприятным метеорологи­ческим факторам внешней среды.

Активизация энергетических процессов способствует нормали­зации жирового и углеводного обменов и играет положительную роль в профилактике атеросклероза, гипертонической болезни, диабета и ожирения.

При закаливании резко активизируются иммунные механизмы. Через центральную нервную систему и ее подкорковые образова­ния (гипоталамус) активизируется функциональное состояние ги­пофиза - эндокринной железы, контролирующей действие всех эндокринных желез. Основное значение в повышении иммуните­та при закаливающих процедурах имеет воздействие гипофиза на вилочковую (зобную) железу и надпочечники. От этой железы за­висит функционирование основных иммунных механизмов - лим­фоцитов и антител, в результате которого значительно повыша­ется устойчивость организма к различным инфекциям, вызывае­мых бактериями и вирусами, улучшается контроль за появлением чужеродных злокачественных клеток, происходит их уничтожение, чем создается препятствие развитию онкологических заболе­ваний.

Функционирование коры надпочечников сопровождается уве­личением образования ее гормона - кортизона. Это усиливает дей­ствие иммунных механизмов, снижает возможность аллергических реакций и заболеваний, повышает адаптационные способности организма к стрессовым воздействиям и, в частности, к таким, как чрезмерная физическая нагрузка, климатические факторы, психические раздражители, чрезмерное нервно-эмоциональное напряжение.

Таким образом, закаливание холодом укрепляет здоровье, по­вышает умственную и физическую работоспособность, устойчи­вость к инфекционным, аллергическим, злокачественным забо­леваниям, атеросклерозу, ожирению, диабету. Спортсменам зака­ливание позволяет быстрее адаптироваться к тренировочным на­грузкам, добиваясь более эффективного их воздействия. Умень­шается опасность неблагоприятного влияния на организм физи­ческих и психических перенапряжений, уменьшается риск сни­жения иммунной защиты на пике спортивной формы.

Результат зависит от вида закаливающего фактора (воздух, вода, солнце), способа его применения (обтирание, купание, душ, пла­вание), двигательной активности в этот период, интенсивности и длительности процедур, уровня закаленности. Особенно важно локальное действие процедур, например закаливание носоглот­ки, ног, грудной клетки для профилактики инфекций верхних дыхательных путей.

Интенсивность процедур должна нарастать постепенно, по­скольку организм быстро адаптируется к закаливающим меро­приятиям. Поэтому их применение должно быть систематическим, ежедневным или даже два раза в день.

Если закаливание нерационально, могут развиться острые и хронические заболевания верхних дыхательных путей (насморк, гайморит, бронхит, тонзиллит, пневмония), почек (нефрит), су­ставов (артрит). Это чаще всего происходит, когда нарушается принцип соответствия силы раздражителя возрастно-половым функциональным возможностям и индивидуальным особенностям организма.

Гигиенические принципы закаливания

Принцип комплексности. Наибольший оздоровительный эффект закаливания возможен только при одновременном целенаправ­ленном применении комплекса различных закаливающих средств (солнце, воздух, вода).

Принцип исходит из физиологической сущности закаливания. Физиологические воздействия на организм каждого применяемо­го средства взаимодополняются в процессе закаливания, что рас­ширяет диапазон компенсаторно-приспособительных реакций организма и усиливает оздоровительное воздействие закаливания.

Принцип систематичности. Средство закаливания окажет оздо­ровительный эффект лишь в том случае, если оно применяется регулярно, без длительных перерывов. Многократные и системати­ческие кратковременные термические воздействия с постепенным увеличением силы раздражения ведут к формированию стойкой адаптации организма человека к конкретному раздражителю. От­ветные рефлекторные реакции существенно изменяются в процес­се закаливания, причем некоторые из них угасают, а взамен них возникают новые, имеющие больший адаптивный эффект. В уста­новлении новых функциональных взаимоотношений организма и окружающей среды ведущую роль играет образование условно-рефлекторных нервных связей, обеспечивающих эффективную при­способляемость организма к меняющимся температурным усло­виям. Закаливающие процедуры необходимо применять изо дня в день, а не от случая к случаю, так как следовые реакции, возни­кающие после отдельных процедур, не закрепляются должным образом. При вынужденных продолжительных перерывах закали­вание возобновляют с более слабых процедур по сравнению с теми, которые применялись в предыдущий раз.

Принцип постепенности: ступенчатое повышение силы воздей­ствующих раздражителей. Например, приступая к водным про­цедурам, необходимо начинать с прохладной воды и постепенно переходить к более холодной.

Принцип оптимальности дозирования процедур. Правильная до­зировка - это та, которая в наибольшей мере соответствует функ­циональным особенностям и возможностям конкретного челове­ка, в том числе и состоянию его здоровья. Поэтому все процедуры и методики закаливания имеют строго возрастной характер. При выборе закаливающего средства главное - сила раздражителя, а не продолжительность его воздействия. В связи с этим чрезмерно увеличивать сеансы закаливания не следует.

Закаливание с помощью низких температур

Физиологические основы закаливания холодом. Основное гигие­ническое значение различных температур окружающей среды со­стоит в их влиянии на тепловой обмен организма с окружающей средой: высокая температура затрудняет отдачу, низкая, наобо­рот, повышает ее. Благодаря совершенству терморегуляторных механизмов, интегрируемых и управляемых центральной нервной системой, человек способен приспособиться к различным темпе­ратурным условиям и может кратковременно переносить даже значительные отклонения от оптимальных температур.

Изменения внешней температуры активизируют физиологиче­ские механизмы выработки тепла и ее отдачи в окружающую сре­ду: человек, с одной стороны, изменяет условия потери тепла, а с другой - эффективно приспосабливается к внешней температу­ре, изменяя количество вырабатываемого тепла.

Изменение величины теплопродукции объясняется химической терморегуляцией. При низкой температуре воздуха (начиная с +15° С) усиливается распад пищевых веществ в организме, служа­щих источником тепловой потенциальной энергии, при высокой же температуре (выше +25 °С) он уменьшается. Активизация об­мена при низкой температуре происходит также благодаря непро­извольному сокращению мускулатуры (мышечное дрожание).

Теплоотдача происходит на основе физической терморегуляции. При температурных раздражениях кожных терморецепторов изме­няется просвет периферических сосудов кожи. Если температура низкая, они суживаются, кровь перемещается в глубоколежащие ткани, к внутренним органам, предохраняя их от охлаждения. Тем­пература кожи при этом понижается, и разница между ней и тем­пературой окружающей среды становится меньше, что снижает отдачу тепла. Если температура воздуха высокая, кровеносные со­суды расширяются, приток крови к периферии увеличивается, тем­пература кожи повышается и происходит усиленная отдача тепла. Основная масса тепла теряется с поверхности кожи в результате:

излучения к более холодным окружающим предметам (около 45%);

конвекции, т.е. послойного нагревания воздуха, прилегающего к телу и находящегося обычно в некотором движении (около 30 %);

испарения влаги с кожи и слизистых оболочек дыхательных путей (около 25%).

Остальное количество тепла расходуется на согревание пищи, вдыхаемого воздуха и теряется с выделениями - до 10%. В состо­янии покоя и теплового комфорта теплопотери конвекцией со­ставляют 15,3%, излучением - 55,6, испарением - 29,1%.

Приведенные величины тепловых потерь приближенны и ха­рактерны для состояния покоя при комнатной температуре. При высокой или низкой температуре окружающей среды и во время физической работы они значительно изменяются. Начиная с тем­пературы +30° С уменьшается отдача тепла посредством излучения и конвекции и увеличивается испарение, которое становится един­ственным путем теплоотдачи при температуре выше +37 °С. Отда­ча тепла конвекцией происходит также при контакте с почвой или другими более холодными поверхностями.

Благодаря регулированию теплообразования и теплоотдачи организм человека способен сохранять постоянство температуры тела при значительных колебаниях температуры окружающей сре­ды, однако пределы терморегуляции далеко не безграничны.

Закаливание проводится при воздействии низких температур окружающей среды на кожу и слизистые оболочки верхних дыха­тельных путей.

Кожа состоит из двух слоев: верхнего - эпидермы (эпители­альных клеток с наружным слоем ороговевших чешуек) и нижне­го - дермы, представляющей собой конгломерат кровеносных и лимфатических сосудов, потовых желез, волосяных мешочков, нервных рецепторов, размещенных в поддерживающей соедини­тельной ткани.

В реакции организма на действие температурного раздражите­ля (воздушная или водная процедура) выделяют три фазы.

В первой фазе (при вдыхании холодного воздуха) в коже и сли­зистых верхних дыхательных путей происходит спазм мелких ар­терий (артериол), снижаются кровоснабжение и температура кожи, благодаря чему уменьшается отдача тепла. Таким образом, сохра­няется постоянная температура тела. У мало закаленных людей пер­вая фаза более выражена как по степени снижения температуры кожи и слизистых оболочек, так и по длительности этой реакции.

Эту особенность реакции организма используют для определе­ния степени закаленности. К коже прикладывают сосуд с холод­ной водой (например, 4 °С) и определяют степень снижения ло­кальной температуры в месте прикосновения и длительность ее восстановления.

Первая фаза реакции на холод служит пусковым механизмом для развития второй фазы. Рефлекторно, через нейроэндокринную систему, усиливается обмен веществ, увеличивается производство энергии скелетными мышцами, печенью, внутренними органами, усиливается кровоснабжение, расширяются сосуды кожи, возрас­тает количество функционирующих в коже капилляров.

Во второй фазе организм сохраняет постоянную температуру тела за счет более интенсивной выработки тепла. Эти процессы особенно важны в механизме закаливания.

При проведении каждой закаливающей процедуры необходи­мо достигнуть этой фазы и не допускать развития третьей фазы, поскольку она появляется вследствие перенапряжения и срыва регуляторно-защитных механизмов и служит признаком передо­зировки закаливающей процедуры. В этой фазе кровоток в коже замедляется, она приобретает синюшный оттенок, появляется «гусиная кожа», человек ощущает неприятный озноб.

Эффект закаливания проявляется в более быстром наступле­нии и стойком удержании второй фазы реакции. По мере закали­вания повышается интенсивность холодового раздражения. Одна­ко существует специфика в развитии физиологических механиз­мов закаливания в зависимости от силы холодового раздражения.

Организм может адаптироваться к действию преимущественно умеренных, но продолжительных охлаждающих факторов (длительное пребывание на воздухе при умеренном понижении тем­пературы, длительное плавание в умеренно холодной воде) или к сильным, но относительно кратковременным холодовым факто­рам (купание в ледяной воде - моржевание).

Первый вид закаливания играет, очевидно, более важную роль в сохранении и улучшении здоровья человека, повышении его устойчивости к действию инфекционных и неинфекционных фак­торов внешней среды. И не только из-за особенностей физиоло­гических реакций, но и в силу большей распространенности ука­занных факторов в быту и производственных условиях и благода­ря доступности закаливания.

Гигиенические нормы закаливания воздухом

Воздушные ванны начинают принимать при температуре в по­мещении +18.. .+20°С, полностью или частично обнажая тело (до трусов, купального костюма). Начав с 10-минутной продолжитель­ности процедуры, ее ежедневно увеличивают на 3-5 мин и до 30-50 мин. В зависимости от возраста и состояния здоровья зака­ливание прекращают при температуре +12...+15° С. Критерием адекватности процедуры функциональным возможностям организ­ма служит самочувствие. Появление чувства озноба, «гусиной кожи» указывает на передозировку закаливающих процедур.

Очень эффективно сочетать закаливание воздухом с одновре­менным выполнением физических упражнений (табл. 20, 21).