第四节 细菌的分布与外界环境对细菌的影响 基础医学院 医学概论教研室 主讲： 于智泉

目 的 要 求 1、掌握正常菌群、条件致病菌及菌群失调症的概念。 2、掌握消毒、灭菌的含义。 3、熟悉常用的消毒方法。

一、细菌的分布 思考题: 水中、空气中、土壤中常见的致病菌有哪些？与临床医学有何关系？

1、细菌在自然界中的分布

⑴土壤中的细菌 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厘米深的土壤处存在。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，但是一些能形成芽胞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。

⑵水中的细菌 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1m1水中细菌总数不超过100个；每1升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。

⑶空气中的细菌 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胞才能存留较长时间。

室外空气中常见产芽胞杆菌、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、脓汗和粪便等携带大量的微生物，可严重污染空气。 某些医疗操作也会液成空气污染，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场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。

2．细菌在人体的分布

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⑴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。在正常人体皮肤、粘膜及外界相通的各种控道（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，包括细菌、真菌、螺旋体、支原体等。 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习惯称之为正常菌群。

⑵人体正常菌群的分布 皮肤上的细菌往往与个人卫生及环境情况而有所差异。最常见的是革兰氏阳性球病，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。

①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。

②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、芽胞杆菌等。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，又有合适酸硷度，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。

③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。在咽喉及扁桃体粘膜上，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。

④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氏阴性球菌及杆菌；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。

⑶正常菌群的生理作用 ①生物拮抗作用正常菌群通过粘附和繁殖能形成一层自然菌膜,是一种非特异性的保护膜,可促机体抵抗致病微生物的侵袭及定植,从而对宿主起到一定程度的保护作用。 正常菌群除与病原菌争夺营养物质和空间位置外，还可以通过其代谢产物以及产生抗生素、细菌素等起作用。可以说正常菌群是人体防止外袭菌侵入的生物屏障。

②刺激免疫应答正常菌群释放的内毒素等物质可刺激机体免疫系统保持活跃状态，是非特异免疫功能的一个不可缺少的组成部分。 ③合成维生素有些微生物能合成维生素，如核黄素、生物素、叶酸、吡哆醇及维生素K等，供人体吸收利用。 ④降解食物残渣肠道中正常菌群可互相配合，降解末被人体消化食物残渣，便于机体进一步吸收。 表2-2 人体各部位常见的正常菌群

⑷条件致病菌和菌群失调 在一定条件下，正常菌群中的细菌也能使人患病： ①由于机体的防卫功能减弱,引起自身感染。例如皮肤粘膜受伤（特别是大面积烧伤）、身体受凉、过度疲劳、长期消耗性疾病等，可导致正常菌群的自身感染； ②由于正常菌群寄居部位的改变，发生了定位转移，也可引起疾病。例如大肠杆菌进入腹腔或泌尿道，可引起腹膜炎、泌尿道感染。因此，这些细菌称为条件致病菌。

在正常情况下，人体和正常菌群之间以及正常菌群中各细菌之间，保持一定的生态平衡。如果生态平衡失调，以至机体某一部位的正常菌群中各细菌的比例关系发生数量和质量上的变化，称为菌群失调。 菌群失调的常见诱因主要是使用抗生素、同位素、激素、患有慢性消耗性疾病时肠道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常也是重要原因。去除诱因后一般可使菌群复常，也有长期失调难于逆转的情况。

临床上常见的菌群失调症 临床上常见的菌群失调症有： ①耐药性葡萄球菌繁殖成优势菌而发生腹泻，偶尔发生致死性葡萄球菌脓毒血症； ②变形杆菌和假单胞菌生长旺盛并侵入组织发生肾炎或膀胱炎； ③白色念珠菌大量繁殖，引起肠道、肛门或阴道感染，也可发展成全身感染； ④艰难梭菌在结肠内大量繁殖，并产生一种肠毒素及细菌毒素，导致假膜性肠炎。

正常菌群： 1）生物拮抗作用 2）营养作用 3）免疫作用 ４）促进代谢作用 ５）延缓衰老作用 ６）抗肿瘤作用 生理意义：

菌群失调症（二重感染／重叠感染） 菌群失调 由于受到某些因素的影响，宿主某些部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度的变化而超出正常范围的状态． 诱因：长期大量使用广谱抗生素、放射性核素、激素等治疗，感染及慢性消耗性疾病，手术或器械检查。

如何防治菌群失调? １）保护宏观生态环境 ２）保护微生态环境 ３）提高机体免疫力 ４）合理使用抗生素 ５）适当使用微生态制剂

人体各部位常见的正常菌群 部位 常见菌种 皮肤 表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、绿脓杆菌、耻垢杆菌等 口腔 链球菌（甲型或乙型）、乳酸杆菌、螺旋体、梭形杆菌、白色念球菌、（真菌）表皮葡萄球菌、肺炎球菌、奈瑟氏球菌、类白喉杆菌等 胃 正常一般无菌 肠道 类杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌、厌氧性链球菌、粪链球菌、葡萄球菌、白色念球菌、乳酸杆菌、变形杆菌、破伤风杆菌、产气荚膜杆菌等 鼻咽腔 甲型链球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感杆菌、乙型链球菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌等 眼结膜 皮表葡萄球菌、结膜干燥杆菌、类白喉杆菌等 阴道 乳酸杆菌、白色念球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等 尿道 表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、耻垢杆菌等

二、外界因素对细菌的影响

细菌在自然界必然不断经受周围环境中各种因素的影响。当环境适宜时，细菌能进行正常的新陈代谢而生长繁殖；若环境条件变化，可引起细菌的代谢和其他性状发生变异；若环境条件改变剧烈，可使细菌生长受到抑制或导致死亡。 因此掌握微生物对周围环境的依赖关系，在医疗实践中，一方面可创造有利条件，促进微生物的生长繁殖，从病理材料中分离培养病原微生物，有助于传染病的诊断以及制备疫苗，来预防某些传染病；另一方面，也可利用环境对细菌不利因素，抑制或杀灭病原微生物，以达到消毒灭菌的目的。

（一）常用名词 消毒：杀灭病原微生物的方法。 灭菌：杀灭物体上所有的微生物（包括病原体和非病原体的繁殖体和芽胞）的方法。 防腐：防止或抑制微生物生长繁殖的方法。 无菌：物体上或容器内无活菌存在的意思。 无菌操作是防止微生物进入机体或其他物品的操作技术。　

消毒、灭菌的方法一般可分为： 热力灭菌法 辐射杀菌法 物理学方法 滤过除菌法 超声波杀菌法 干燥和低温抑菌法等 化学方法

（二）物理消毒灭菌法 1、热力灭菌法： 6）焚烧法 7）烧灼法 8）干烤法 1）煮沸法 2）流通蒸气法 3）高压蒸气法 4）巴氏消毒法 湿热灭菌法 干热灭菌法 5）间歇灭菌法

湿热灭菌法 100℃，15-30min37℃过夜（3次） 5） 高压蒸气灭菌法: 15磅（121.3℃），15-30min 1）煮沸消毒法： 2）巴氏消毒法： 61.1-62.8℃，30 min 71.7℃，15-30sec 3） 流通蒸气消毒法： 100℃，15-30min 4） 间歇蒸汽灭菌法： 100℃，15-30min37℃过夜（3次） 5） 高压蒸气灭菌法: 15磅（121.3℃），15-30min 湿热灭菌法

干热灭菌法 焚烧 用焚烧炉燃烧 （１）用于废弃垃圾、感染的动物尸体等的灭菌 烧灼 用火焰烧灼 接种环、接种针、试管口等的灭菌 干烤 加热１６０~１７０℃２～３小时 仅用于玻璃器皿、瓷器、油类制剂、粉剂药品等的灭菌

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2、辐射杀菌法 紫外线 265~266nm 电离辐射 β、γ射线 微波 3、滤过除菌法 0.22um, 不耐热血清等,空气 4、超声波消毒法 杀菌原理 用途与缺陷 电离辐射 β、γ射线 微波 3、滤过除菌法 0.22um, 不耐热血清等,空气 4、超声波消毒法 用于粉碎细胞,撮细胞组分.

（三）化学消毒灭菌法 常用消毒剂的杀菌机制 1、使菌体蛋白质变性或凝固 2、干扰微生物酶系统和影响其代谢 3、损伤细胞壁或细胞膜

化学消毒剂的种类很多，其杀菌作用亦不尽相同。一般可根据用途与消毒剂的特点选择使用。常用的消毒剂及其应用如下： 消毒剂的主要种类 化学消毒剂的种类很多，其杀菌作用亦不尽相同。一般可根据用途与消毒剂的特点选择使用。常用的消毒剂及其应用如下： 卤素类；重金属盐类；醇类；醛类；戊二醛；酚类；氧化剂；过氧化氢（H2O2） 俗称双氧水；过氧乙酸；环氧乙烷；表面活性剂；肥皂季铵盐化合物 ；酸和碱；染料。

消毒剂的应用 1 病人的排泄物： 等量的20%漂白粉、5%石炭酸或2%来苏儿、 搅拌均匀，作用2小时 氯气、漂白粉 生石灰 甲醛熏蒸 2 皮肤 2.5%碘酒、70%酒精、2%红汞、2%碘伏 3 粘膜： 1%硝酸银、3%过氧化氢、0.1%高锰酸钾等 4 饮水: 氯气、漂白粉 5 厕所： 生石灰 6 空气: 甲醛熏蒸 7 手： 2%来苏儿、2%碘酊、70%酒精、84消毒液

（三）生物因素的影响 ⑴噬菌体（Bacteriophage） 噬菌体是能感染细菌、放线菌、真菌、螺旋体的病毒。噬菌体分布广泛，凡是有细菌存在的场所，就可能有相应噬菌体的存在。噬菌体有严格的宿主特异性，只寄居于易感宿主菌体内。

噬菌体在医学和生物学中的应用 ①细菌的鉴定与分型噬菌体的作用具有高度特异性。一种噬菌体只能裂解一种或与该种相近的细菌，故可用于细菌的鉴定和分型。 ②检测标本中的细菌应用噬菌体效价增长试验检查标本中的相应细菌，若在检材中检出某种噬菌体时，常提示有相应细菌存在。 ③分子生物学研究的重要工具噬菌体基因数量少，有些噬菌体为某种遗传基因缺陷株，有些噬菌体经人工诱导的变异和遗传容易控制和辩认，并且可用于基因的转导和变换等研究。近年来，噬菌体已成为遗传研究中的主要的基因载体工具。

⑵抗生素（Antibiotic） 某些微生物在代谢过程中产生的，能抑制或杀灭其他微生物的一种化学物质。抗生素主要来源于放线菌、某些真菌和细菌。目前生产的抗生素，除从微生物培养液中提取外，有些已能人工合成或半合成。 抗生素的作用主要干扰病原微生物的代谢过程，从而起到抑菌或杀菌作用。抗生素的作用原理大体可概括以下方式：①抑制细菌细胞壁的合成（如青霉素）；②影响细菌细胞膜的通透性（如多粘菌素）；③抑制菌体蛋白质的合成（如氯霉素、四环素）；④抑制细菌核酸合成（如灰黄霉素）。

⑶细菌素（Bacteriocin） 是某些细菌产生的一类抗菌物质，作用谱窄，因而治疗应用价值不大。 目前认为有一定应用价值的，只是在细菌的分型及流行病学的调查上。

影响消毒剂灭菌效果的因素 １．消毒剂的性、浓度和作用时间 ２．微生物的种类和数量 ３．环境中有机物的存在

复习思考题 e d 1.杀灭芽胞最常用和最有效的方法是：____________。 a.紫外线照射 b.煮沸5min c.巴氏消毒法 d.流通蒸气灭菌法 e.高压蒸气灭菌法 2.灭菌方法错误的是____________。 a.手术室空气-紫外线 b.排泄物-漂白粉 c.饮水-氯气 d.含血清培养基-高压蒸气灭菌 e.温度计-75%酒精 e d

d b 3.关于紫外线，说法错误的是____________。 a.其杀菌作用与波长有关 b.可损坏细菌的DNA构型 c.265-266nm杀菌作用最强 d.其穿透力弱，故对人体无损害 e.紫外线适用空气和物体表面的消毒 4.常用于空气或物体表面的消毒____________。 a.高压蒸气灭菌法 b.紫外线照射法 c.滤过除菌法 d.巴氏消毒法 e.干烤法 b

a 5.常用于基础培养基灭菌____________。 a.高压蒸气灭菌法 b.紫外线照射法 c.滤过除菌法 d.巴氏消毒法 e.干烤法 a 6.常用于手术器械的灭菌____________。 a.高压蒸气灭菌法 b.紫外线照射法 c.滤过除菌法 d.巴氏消毒法 e.干烤法 7.常用于血清的除菌____________。 a.高压蒸气灭菌法 b. 滤过除菌法 c. 紫外线照射法 d.巴氏消毒法 e.干烤法 b

8.将牛奶加热62℃30分钟的目的是_________。 a.使牛奶中的蛋白质变性，易于吸收 b.杀灭牛奶中的所有微生物 c.杀死牛奶中的病原菌 d.使牛奶不含活菌 e.防止或抑制微生物在牛奶中生长和繁殖 9.乙醇消毒剂常用的浓度是： ____________。 a.100％ b.95％ c.75％d.50％e.30％ c c