一、细菌的分布

更新于 2026年10月30日 版权声明
一、细菌的分布

细菌种类多、繁殖快、适应环境能力强,因此,细菌广泛分布于自然界,在水、土壤、空气、食物、人和动物的体表以及与外界相通的腔道中,常有各种细菌和其他微生物存在。在自然界物质循环上起重要作用,不少是对人类有益的,对人致病的只是少数。

(一)细菌在自然界的分布

土壤中含有大量的微生物,土壤中的细菌来自天然生活在土壤中的自养菌和腐物寄生菌以及随动物排泄物及其尸体进入土壤的细菌。它们大部分在离地面10~20 cm深的土壤处存在。土层越深,菌数越少,暴露于土层表面的细菌由于日光照射和干燥,不利于其生存,所以细菌数量少。土壤中的微生物以细菌为主,放线菌次之,另外还有真菌、螺旋体等。土壤中微生物绝大多数对人是有益的,它们参与大自然的物质循环,分解动物的尸体和排泄物;固定大气中的氮,供给植物利用;土壤中可分离出许多能产生抗生素的微生物。进入土壤中的病原微生物容易死亡,但是一些能形成芽孢的细菌如破伤风杆菌、气性坏疽病原菌、肉毒杆菌、炭疽杆菌等可在土壤中存活多年。因此土壤与创伤及战伤的厌氧性感染有很大关系。

水也是微生物存在的天然环境,水中的细菌来自土壤、尘埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。水中微生物种类及数量因水源不同而异。一般地面水比地下水含菌数量多,并易被病原菌污染。在自然界中,水源虽不断受到污染,但也经常地进行着自净作用。日光及紫外线可使表面水中的细菌死亡,水中原生生物可以吞噬细菌,藻类和噬菌体能抑制一些细菌生长;另外水中的微生物常随一些颗粒下沉于水底污泥中,使水中的细菌大为减少。水中的病菌如伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌、钩端螺旋体等主要来自人和动物的粪便及污染物。因此,粪便管理在控制和消灭消化道传染病有重要意义。但直接检查水中的病原菌是比较困难的,常用测定细菌总数和大肠杆菌菌群数,来判断水的污染程度,目前我国规定生活饮用水的标准为1 mL水中细菌总数不超过100个;每1 L水中大肠菌群数不超过3个。超过此数,表示水源可能受粪便等污染严重,水中可能有病原菌存在。

空气中的微生物分布的种类和数量因环境不同有所差别。空气中的微生物来源于人畜呼吸道的飞沫及地面飘扬起来的尘埃。由于空气中缺乏营养物及适当的温度,细菌不能繁殖,且常因阳光照射和干燥作用而被消灭。只有抵抗力较强的细菌和真菌或细菌芽孢才能存留较长时间。室外空气中常见产芽孢杆菌、产色素细菌及真菌孢子等;室内空气中的微生物比室外多,尤其是人口密集的公共场所、医院病房、门诊等处,容易受到带菌者和病人污染。如飞沫、皮屑、痰液、脓液和粪便等携带大量的微生物,可严重污染空气。某些医疗操作也会造成空气污染,如高速牙钻修补或超声波清洁牙石时,可产生微生物气溶胶;穿衣、铺床时使织物表面微生物飞扬到空气中,清扫及人员走动尘土飞扬也是医院空气中微生物的来源。室内空气中常见的病原菌有脑膜炎奈瑟氏菌、结核杆菌、溶血性球菌、白喉杆菌、百日咳杆菌等。空气中微生物污染程度与医院感染率有一定的关系。空气细菌卫生检查有时用甲型溶血性链球菌作为指示菌,表明空气受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度。

(二)细菌在人体的分布

1.正常菌群的含义 人自出生后,外界的微生物就逐渐进入人体。在正常人体体表以及与外界相通的各种腔道(如口腔、鼻咽腔、肠道和泌尿道)等部位,存在着对人体无害的微生物群,称之为正常微生物群,包括细菌、真菌、螺旋体、支原体等,其中细菌居多,习惯称之为正常菌群。它们在与宿主的长期进化过程中,微生物群的内部及其与宿主之间互相依存、互相制约,形成一个能进行物质、能量及基因交流的动态平衡的生态系统。正常菌群大部分是长期居留于人体的又称为常居菌,也有少数微生物是暂时寄居的,称为过路菌。

2.人体正常菌群的分布 人体各部位的正常菌群分布(表3-1)。

表3-1 人体各部位常见的正常菌群

皮肤上的细菌往往与个人卫生及环境情况而有所差异。最常见的是革兰阳性球病,其中以表皮葡萄球菌为多见,有时亦有金黄色葡萄球菌。当皮肤受损伤时,可引起化脓性感染,如疖、痛。在外阴部与肛门部位,可找到非致病性抗酸性耻垢杆菌。

口腔中的细菌,口腔温度适宜,含有食物残渣,是微生物生长的良好条件。口腔中的微生物有各种球菌、乳酸杆菌、梭形菌、螺旋体和真菌等。

胃肠道的细菌,因部位而不同,胃酸的杀菌作用,健康人的空肠常无菌。若胃功能障碍,如胃酸分泌降低,尤其是胃癌时,往往出现八叠球菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌等。成年人的空肠和回肠上部的细菌很少,甚至无菌,肠道下段细菌逐渐增多。大肠积存有食物残渣,又有合适酸碱度,适于细菌繁殖,菌量占粪便的1/3。大肠中微生物的种类繁多,主要有大肠杆菌、脆弱类杆菌、双歧杆菌、厌氧性球菌等,其他还有乳酸杆菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、变形杆菌、真菌等。

呼吸道的细菌,鼻腔和咽部经常存在葡萄球菌、类白喉杆菌等。在咽喉及扁桃体黏膜上,主要是甲型链球菌和卡他球菌占优势,此外还经常存在着潜在致病性微生物如肺炎球菌、流感杆菌、乙型链球菌等。正常人支气管和肺泡是无菌的。

泌尿生殖道的细菌,正常情况下,仅在泌尿道外部有细菌存在,如男性生殖器有耻垢杆菌,尿道口有葡萄球菌和革兰阴性球菌及杆菌;女性尿道外部与外阴部菌群相仿,除耻垢杆菌外,还有葡萄球菌、类白喉杆菌和大肠杆菌等。阴道内的细菌随着内分泌的变化而异。从月经初潮至绝经前一般多见的为阴道杆菌(乳酸杆菌类);而月经初潮前女孩及绝经期后妇女,阴道内主要细菌有葡萄球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等。(https://www.daowen.com)

机体的多数组织器官是无菌的,若有侵入的细菌未被消灭,则可引起传染。因而在医疗实践中,当手术、注射、穿刺、导尿时,应严格执行无菌操作,以防细菌感染。

3.正常菌群的生理作用

(1)生物拮抗作用:正常菌群、特别是在正常菌群中占绝对优势的厌氧菌对来自人体以外的致病菌有明显的生物拮抗作用,阻止其在机体内定植,从而构成一种生物屏障。这种拮抗作用的机制主要是:①改变pH值,厌氧菌产生的脂肪酸降低环境中的pH值与氧化还原电势,从而抑制外来菌的生长繁殖;②占位性保护作用,大多数正常菌群的细菌与黏膜上皮细胞紧密接触,形成一层生物膜。如果这种生物膜受抗生素或辐射因素的损伤而被破坏,外来的病原菌就容易定植;③争夺营养,正常菌群由于数量大,在营养的争夺中处于优势;④抗生素与细菌素的作用,如大肠埃希菌产生大肠菌素可抑制志贺菌的生长。

(2)营养作用:正常菌群影响人体物质代谢、营养转化与合成。除参与蛋白质、碳水化合物、脂肪的代谢及维生素的合成外,还参加胆汁代谢、胆固醇代谢及激素转化等过程。

(3)免疫作用:正常菌群作为一种抗原刺激,使宿主产生免疫,从而限制了它们本身的危害性。如大肠埃希菌不断产生的微量肠毒素作为一种免疫原,在诱导机体抵抗肠毒素攻击上具有重要意义。无菌动物的实验证明,若无大肠埃希菌的免疫作用,该动物将经受不起任何肠道杆菌的攻击。

(4)抗衰老作用:正常菌群中双歧杆菌、乳杆菌和球杆菌等具有抗衰老作用。主要机制与能产生超氧化物歧化酶(SOD)有关。

(5)抑癌作用:将等量亚硝氨基胍(MNNG)分别滴入无菌大鼠和普通大鼠结肠内,癌症的诱发率前者比后者高2倍。说明肠内菌群有抑制肿瘤发生的作用。至于究竟是哪些细菌具有抑癌作用,目前尚不十分清楚。但多数报告认为双歧杆菌和乳杆菌有抑制肿瘤的作用。这些细菌的抑癌作用机理,一方面与其能降解亚硝酸胺为仲胺和亚硝酸盐有关;另一方面可能与其能激活巨噬细胞、提高其吞噬能力也有重要关系。

4.条件致病菌 正常菌群与宿主之间、正常菌群各种细菌之间的平衡在外界环境影响下,由生理性组合转变为病理性组合的状态称为微生态失调。这样,原来在正常时不致病的正常菌群就成了条件致病菌。这种特定的条件主要有如下两种:

(1)异位寄生:正常菌群寄居部位的改变可引起疾病。例如,因外伤或手术等原因大肠埃希菌进入腹腔或泌尿生殖系统,可引起腹膜炎、肾盂肾炎、膀胱炎等症。另外,大肠埃希菌可在抗生素的诱导下,由其常居部位的下消化道向上方转移到胆道、甚至呼吸道,而引起胆囊炎、肺炎等症。也可因胆汁分泌不足、胃酸缺乏、胃手术、恶性贫血等原因,原寄居于下消化道的肠杆菌科细菌和拟杆菌等上行繁殖和定植,引起吸收不良综合征和腹泻等,即所谓细菌过生长综合征。

(2)菌群失调:正常菌群各种细菌之间最常见的比例失调现象,常发生于长期使用广谱抗生素之后。此时,肠道内敏感的细菌受到抑制,而那些在肠道内原来数量很少但对该抗生素不敏感的细菌,如耐药性葡萄球菌、白色念珠菌等可乘机大量增殖,成为新的优势种。此时如果兼有机体抵抗力下降,便可发生菌群失调症。菌群失调分3度:一度失调只是在细菌定量检查上发现有变化,在临床上往往无表现。诱因去掉后可自然恢复;二度失调时细菌定量检查出现明显改变,临床上有慢性病,如慢性肠炎、慢性肾盂肾炎等;三度失调表现为原来的优势菌大部分被抑制,只有少数菌种异常旺盛增殖,常表现为急性疾病,病情凶险,如艰难梭菌引起伪膜性肠炎。三度失调亦称二重感染。若发生二重感染,除停用原来的抗菌药物外,对检材培养中优势菌类需进行药敏试验,以选用合适类型的药物。同时,亦可使用有关的微生态制剂,协助调整菌群类型和数量,加快恢复正常菌群的原来生态平衡。

(3)免疫功能低下:如大面积烧伤患者,慢性疾病以及使用大剂量的激素、抗肿瘤药物等造成机体免疫功能低下时,正常菌群中的某些细菌可引起自身感染。

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