Чувствительность микроорганизмов к физическим и химическим воздействиям. Нередко требуется контролировать нежелательный микробный рост, ограничивая его появление и скорость

Нередко требуется контролировать нежелательный микробный рост, ограничивая его появление и скорость, частично или полностью уничтожая микроорганизмы во внешней среде или в/на живых тканях. Для этого используют физические, химические, биологические или комплексные воздействия на микроорганизмы, благоприятное или губительное действие которых зависит как от природы самого фактора, так и от свойств микроорганизма. Эффект от таких воздействий может быть микробицидным (гибель микроорганизмов), микробостатическим (прекращение их роста и размножения) или литическим (разрушение микробных клеток).

В зависимости от характера и целей антимикробного воздействия различают:

Стерилизацию – полное освобождение объектов окружающей среды от микроорганизмов и их спор.

Дезинфекцию – уничтожение патогенных микроорганизмов на объектах внешней среды.

Антисептику – совокупность мер, направленных на уничтожение микробов в/на живых тканях (в ранах, на коже, слизистых и полостях).

Деконтаминацию - полное или частичное удаление микроорганизмов с объектов внешней среды и человека до безопасного уровня.

Консервацию – предотвращение роста и размножения микроорганизмов в/на объектах.

2. ДЕЙСТВИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Высушивание. Высушивание приводит к обезвоживанию цитоплазмы, нарушению целостности цитоплазматической мембраны, вследствие чего нарушается питание микробных клеток и наступает их гибель.

/Сроки отмирания разных видов микроорганизмов под влиянием высушивания значительно отличаются. Например, менингококки, гонококки, бледная трепонема и др. погибают при высушивании через несколько минут. Холерный вибрион выдерживает высушивание 2 суток, сальмонеллы тифа – 70 суток, а микобактерии туберкулеза – 90 суток. Но высохшая мокрота больных туберкулезом, в которой возбудители защищены сухим белковым чехлом, остается заразной 10 мес./

Особой устойчивостью к высушиванию, как и к другим воздействиям окружающей среды, обладают споры. Споры бацилл сибирской язвы сохраняют способность к прорастанию в течение 10 лет, а споры плесневых грибов – до 20 лет.

Для хранения культур микроорганизмов, вакцин и других биологических препаратов широко применяют метод лиофильной сушки. Сущность метода состоит в том, что предварительно микроорганизмы или препараты подвергают замораживанию, а затем их высушивают в условиях вакуума. При этом микробные клетки сохраняют свои биологические свойства в течение нескольких месяцев или лет.

Лучистая энергия. Неионизирующиее (ультрафиолетовые и инфракрасные лучи), а также ионизирующее излучение (гамма-излучение радиоактивных в-в) губительно действуют на микробы уже через короткий промежуток времени.

Велико значение солнечного света как естественного фактора оздоровления внешней среды. Он освобождает от патогенных бактерий воздух, воду естественных водоемов, верхние слои почвы.

Бактерицидное (уничтожение бактерий) действие УФ-лучей используют для стерилизации воздуха закрытых помещений (операционных, перевязочных, боксов, аптек и т.д), а также воды и молока. Источником этих лучей являются лампы ультрафиолетового излучения, бактерицидные лампы.

Рентгеновские лучи, α, γ, β-лучи оказывают губительное действие на микроорганизмы только в больших дозах, порядка 440-28- ДЖ/кг. Гибель микробов обусловлена разрушением ядерных структур и клеточной ДНК. Малые дозы излучения стимулируют рост микробных клеток. Микроорганизмы значительно устойчивее к радиоактивным излучениям, чем высшие организмы.

Бактерицидное действие ионизирующего излучения используется для стерилизации биологических препаратов (сывороток, вакцин), питательных сред, перевязочных материалов, при этом свойства стерилизующего материала не изменяется.

Ультразвук вызывает значительное поражение микробной клетки. Под действием ультразвука газы, находящиеся в жидкой среде цитоплазмы, активируются, и внутри клетки возникает высокое давление (до 10 000 атм). Это приводит к разрыву клеточной оболочки и гибели клетки. Ультразвук используют для стерилизации медицинских инструментов, обеззараживания некоторых жидких препаратов, питьевой воды, молока и др.

Температура. Все микроорганизмы по отношению к температуре подразделяются на психрофилы, мезофиллы и термофилы.

Психрофилы, или холодолюбивые микроорганизмы, растут при относительно низких температурах: максимальная -30⁰С.

Мезофилы – обширная группа, включающая большинство сапрофитов и все патогенные микроорганизмы. Оптимальная температура для них 28-37⁰С, минимальная - 10⁰С, максимальная - 45⁰С.

Термофилы, или теплолюбивые микроорганизмы, развиваются при температуре выше 55⁰С, температурный минимум для них 30⁰С, оптимум – 50-60⁰С, а максимум – 70-75⁰С.

Высокие и низкие температуры оказывают различное влияние на микроорганизмы. Чем выше температура за пределами максимума, тем быстрее наступает гибель микробных клеток, что обусловлено денатурацией (свертыванием) белков клетки.

Вегетативные формы бактерий мезофиллов погибают при температуре 60⁰С в течение 30-60 минут, а при 80-100⁰С – через 1-2 мин. Споры бактерий гораздо устойчивее к высоким температурам. Например, споры сибирской язвы выдерживают кипячение в течение 10-20 мин., а споры клостридий ботулизма – 6 ч. Все микроорганизмы, включая споры, погибают при температуре 165-170⁰С в течение часа (в сухожаровом шкафу) или при действии пара под давлением 1 атм (в автоклаве) в течение 30 мин.

К действию низких температур многие микроорганизмы чрезвычайно устойчивы. Сальмонеллы тифа и холерный вибрион длительно выживают во льду. Некоторые микроорганизмы остаются жизнеспособными при температуре жидкого воздуха (-190⁰), а споры бактерий выдерживают температуру до -250⁰С.

Губительное действие на микроорганизмы оказывает быстрая смена высоких и низких температур (замораживание и оттаивание) – это приводит к разрыву клеточных оболочек.

Фильтрация. Фильтрация является механическим методом освобождения жидкостей и газов от микроорганизмов. Для предотвращения заражения через воздух, например, в хирургических стационарах используют ватно-марлевые повязки и специальную одежду. Фильтрование применяют для стерилизации воздуха, например, с целью создания условий строгой стерильности в помещении, где находятся ослабленные больные. Для удаления микробов из жидкостей применяют мембранные фильтры с диаметром пор менее 0,2мкм, однако многие фильтры не задерживают вирусы, микоплазмы и другие мельчайшие микроорганизмы.