Анаэробная и аэробная инфекция отличие от

Обновлено: 19.04.2024

В статье приводится краткое описание анаэробной инфекции, профилактика которой должна осуществляться на всех этапах оказания медицинской помощи, учитывая ее опасность и значимость в повседневной клинической практике.

Анаэробная инфекция – это крайне опасный для жизни и здоровья патологический процесс, причинами которого становятся развитие анаэробной микрофлоры в мягких тканях организма.

Особенностями данного вида инфекции является то, что активизация размножения микроорганизмов наступает лишь при попадании их в среду без доступа кислорода.

Такие условия могут формироваться при попадании микробов в ткани при любом виде ранения.

Потенциально любая рана, проникающая в подкожно-жировую клетчатку может привести к развитию этого вида инфекции. Однако наиболее часто причинами развития данного вида инфекции являются размозженные, огнестрельные, колотые ранения, ожоги и обморожения. При создании благоприятных условий скорость развития инфекции становится настолько быстрой, что без немедленной хирургической помощи состояние больного ухудшается в считанные часы и в большинстве случаев приводит к летальному исходу. Развивающаяся в тканях микрофлора оказывает агрессивное разрушительное воздействие на ткани вызывая их гибель (некробиоз), а также начинает вырабатывать токсины, быстро всасывающиеся в кровь и нарушающие обменные процессы во всех органах и тканях (сердце, легкие, печень, почки) и тем самым замыкая порочный круг развития патологического процесса. Даже при своевременно начатом лечении летальность колеблется в пределах 30-50%. Анаэробные микроорганизмы присутствуют в почве, а так же входят в состав нормальной микрофлоры толстой кишки и вызывают патологический процесс при попадании в рану извне, в момент ранения. Однако отсутствия загрязнения раны почвой, как содержащей большое количество данного вида микроорганизмов носит условный характер, так как спорообразующие микроорганизмы могут присутствовать на коже у здоровых людей не вызывая никаких патологических процессов. Попадание анаэробов в ткани может происходить при оперативных вмешательствах, инвазивных манипуляциях (пункциях, биопсии, экстракции зуба и др.) при нарушении асептики, перфорации внутренних органов, открытых травмах, ранениях, ожогах, укусах животных, синдроме длительного сдавления, криминальных абортах .

Анаэробная инфекция может возникнуть у пациентов любого возраста.

Анаэробные микроорганизмы делятся на облигатные и факультативные: развитие и размножение облигатных анаэробов осуществляется в бескислородной среде; факультативные анаэробы способны выживать как в отсутствии, так и в присутствии кислорода.

Облигатные возбудители анаэробной инфекции делятся на две группы: клостридии и неспорообразующие анаэробы (бактероиды, вейллонеллы, пропионибактерии, пептострептококки, фузобактерии и др.). К факультативным анаэробными бактериями принадлежат кишечная палочка, шигеллы, иерсинии, стрептококки, стафилококки и др.

Симптомы анаэробной инфекции. Независимо от вида возбудителя и локализации очага анаэробной инфекции, различным клиническим формам свойственны некоторые общие черты. В большинстве случаев анаэробная инфекция имеет острое начало и характеризуется сочетанием местных и общих симптомов. Инкубационный период может составлять от нескольких часов до нескольких суток (в среднем около 3-х дней).

Течение анаэробной инфекции может быть молниеносным (в течение 1 суток с момента операции или травмы), острым (в течение 3-4 суток), подострым (более 4 суток). Анаэробная инфекция часто сопровождается развитием полиорганной недостаточности (почечной, печеночной, сердечно-легочной), инфекционно-токсического шока, тяжелого сепсиса, являющихся причиной летального исхода.

Первичная диагностика основывается на клинических признаках. В верификации возбудителя ведущая роль принадлежит бактериологическому посеву отделяемого раны или содержимого абсцесса. Наряду с клиническими и лабораторными исследования, выполняется рентгенография, при которой обнаруживается скопление газа в пораженных тканях или полостях.

Особенности течения анаэробной инфекции нередко требуют проведения повторных операций, вскрытия формирующихся гнойных карманов, обработки ран ультразвуком и лазером, озонотерапии и т.д. При обширной деструкции тканей может быть показана ампутация конечности. Важнейшими составляющими лечения анаэробной инфекции являются интенсивная инфузионная терапия и антибиотикотерапия препаратами широкого спектра действия, зачастую назначается комплекс из трех антибактериальных препаратов. В рамках комплексного лечения анаэробной инфекции находят свое применение гипербарическая оксигенация, ультрафиолетовое облучение крови, методы экстракорпоральной детоксикации. При необходимости пациенту вводится антитоксическая противогангренозная сыворотка.

В случае выявления случая анаэробной инфекции в лечебном учреждении, последнее закрывается на карантин с обязательной генеральной дезинфекцией всех помещений с последующим контролем сотрудниками санитарно-эпидемиологической службы.

Классификация хирургической инфекции. Механизмы генерализации возбудителя инфекции

В зависимости от характера возбудителя и реакции организма различают:
- аэробную, или гнойную, хирургическую инфекцию, вызываемую микробами-аэробами (стафилококками, стрептококками, диплококками, кишечной и синегнойной палочками и др.);
- анаэробную газовую хирургическую инфекцию, которая вызывается анаэробами (бациллами газовой гангрены, злокачественного отека, расплавляющей ткани и токсического отека), а также анаэробную гнилостную хирургическую инфекцию, возбудителями которой являются анаэробы или факультативные анаэробы (вульгарный протей, спорообразующая бацилла, кишечная палочка и др.);
- общую, или генерализованную, хирургическую инфекцию, проявляющуюся в виде токсико-гнойно-резорбтивной лихорадки или в виде сепсиса;
- специфическую хирургическую инфекцию (столбняк, мыт, бруцеллез, туберкулез, некробактериоз, актиномикоз, ботриомикоз).

Кроме приведенных видов хирургической инфекции к хирургической патологии относят некоторые инвазионные заболевания — ценуроз, эхинококкоз, онхоцеркоз, телязиоз, филяриоз и др.

В зависимости от локализации выделяют гнойные заболевания:
- мягких тканей (кожа и подкожная клетчатка);
- костей и суставов;
- головного мозга и его оболочек;
- органов брюшной и грудной областей;
- отдельных органов и тканей (пальца, молочной или околоушной желез).

Механизмы, препятствующие генерализации возбудителя инфекции

Далеко не всегда микроорганизмы, попавшие в ткани, вызывают то или иное заболевание из группы острой гнойной инфекции. Важен характер ответной реакции организма, где можно выделить неспецифические и специфические механизмы защиты. К механизмам неспецифической защиты, препятствующим генерализации возбудителя инфекции, прежде всего относятся существующие в организме иммунобиологические и анатомические барьеры: неповрежденная, нормально функционирующая кожа (обладает бактерицидным свойством за счет веществ секрета потовых и сальных желез), слизистые оболочки пищевода, желудка, кишечника, органов дыхания; фасции, наружные оболочки органов; нормальная микрофлора, проявляющая антагонистическую активность по отношению к экзогенным микроорганизмам; гуморальные факторы неспецифической защиты (печеночный и лимфоцитарный барьеры, включая лимфатические сосуды и лимфатические узлы); гематоэнцефалический барьер, представленный оболочками мозга и нервных стволов; гематоофтальмический барьер, образуемый оболочками глаза; местный тканевый барьер, включающий межклеточное вещество (в первую очередь гиалуроновую кислоту), межтканевую жидкость, содержащую готовые иммунотела и ферменты; клеточные оболочки, которые, обладая избирательной способностью, в норме не пропускают внутрь клетки микроорганизмы и токсины; клеточные механизмы неспецифической защиты (фагоцитоз, т. е. способность клеток поглощать или разрушать микробные тела, и воспалительная реакция).

Кроме упомянутых барьеров в зоне повреждения и реактивного воспаления дополнительно формируется иммунобиологический барьер. Вначале он представлен воспалительным отеком, затем на границе здоровых и мертвых тканей формируется клеточный лейкоцитарно-гистиоцитарный барьер (вал). Позже он превращается в грануляционную ткань, через которую не проникают микробы и даже токсины.

Условия, способствующие развитию хирургической инфекции. Наибольшее значение имеют:
1) иммунобиологическая неполноценность кожи, слизистых оболочек; повреждения их, нормальных грануляций, других анатомических и иммунобиологических барьеров;
2) снижение иммуногенеза барьерной и защитной функции физиологической системы соединительной ткани;
3) нарушение нейрогуморальной регуляции и обмена;
4) гипо- и авитаминозы;
5) сенсибилизация организма;

6) алиментарное истощение;
7) тяжелые кровопотери;
8) дисбактериоз;
9) тяжелые травмы и интоксикации;
10) наличие в организме мертвых тканей и инородных предметов;
11) прекращение или задержка естественного выведения из организма шлаковых элементов, секретов и пр.;
12) задержка продуктов тканевого распада (экссудатов) в ранах и полостях.

Наряду с этим в развитии инфекционного процесса большое значение имеют массивность, вирулентность и патогенность микробного загрязнения и функциональное состояние вегетативного отдела центральной нервной системы.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Виды бактерий. Классификация

Цель классификации микроорганизмов — определение их патогенности. Например, вероятность развития заболевания при обнаружении в крови Staphylococcus aureus намного выше, чем при наличии Staphylococcus epidermidis. Некоторые бактерии (например, Corynebacterium diphtheriae и Vibrio cholerae) вызывают серьёзные заболевания и обладают способностью к эпидемическому распространению. В основе методов идентификации бактерий лежат их физико-иммунологические или молекулярные свойства.

• Окраска по Граму: чувствительность грамположительных и грамотрицательных бактерий к действию антибиотиков различается. Для идентификации некоторых других микроорганизмов (например, микобактерий) необходимы иные методы окраски.

Классификация бактерий по окраске по Граму

• Форма: кокки, палочки или спирали.

• Эндоспоры, их наличие и расположение в бактериальной клетке (терминальные, субтерминальные или центральные).

• Отношение к кислороду: для существования аэробных микроорганизмов необходим кислород, в то время как анаэробные бактерии способны выживать в среде с малым его содержанием или полным отсутствием. Факультативные анаэробы могут жить как в присутствии кислорода, так и без него. Микроаэрофилы быстро размножаются при низком парциальном давлении кислорода, а капнофилы — в среде с высоким содержанием СО2.

• Требовательность: для роста некоторых бактерий необходимы особые условия культивирования.

Классификация бактерий по отношению к кислороду

• Эссенциальные ферменты (ферментативная активность): например, недостаток лактозы в среде указывает на присутствие сальмонелл, а уреазный тест помогает определить Helicobacter.

• Серологические реакции возникают при взаимодействии антител с поверхностными структурами бактерий (некоторые виды сальмонелл, Haemophilus, менингококки и др.).

Значимвые в медицине виды бактерий

• Грамположительные кокки:
- стафилококки (каталазоположительные): Staphylococcus aureus и др.;
- стрептококки (каталазоотрицательные): Streptococcus pyogenes, вызывающий ангину, фарингит и ревматическую лихорадку; Streptococcus agalactiae, вызывающий менингит и пневмонию у новорождённых.

• Грамотрицательные кокки: Neisseria meningitidis (возбудитель менингита и септицемии) и N. Gonorrhoeae [возбудитель уретрита (гонореи)].

• Грамотрицательные коккобациллы: возбудители респираторных заболеваний (род Haemophilus и Bordetella), а также зоонозов (рода Brucella и Pasteurella).

• Грамположительные бациллы разделяют на спорообразующие и неспорообразующие бактерии. Спорообразующие бактерии подразделяют на аэробные (род Bacillus, например, Bacillus anthracis, вызывающая сибирскую язву) и анаэробные (Clostridium spp., с ними связаны такие заболевания, как газовая гангрена, псевдомембранозный колит и ботулизм). Неспорообразующие бактерии включают роды Listeria и Corynebacterium.

• Грамотрицательные палочки: факультативные анаэробы семейства энтеробактерий (условно-патогенные представители нормальной микрофлоры человека и животных, а также микроорганизмы, часто встречающиеся в окружающей среде). Наиболее известные представители группы — бактерии родов Salmonella, Shigella, Escherichia, Proteus и Yersinia. В последнее время в качестве возбудителей внутрибольничных инфекций всё чаще выступают антибиотикорезистентные штаммы рода Pseudomonas (сапрофиты, широко распространённые в окружающей среде). При определённых условиях патогенной для человека может стать Legionella, обитающая в водной среде.

• Спиралевидные бактерии:
- мелкие микроорганизмы рода Helicobacter, поражающие желудочно-кишечный тракт человека и вызывающие гастрит, язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки (в некоторых случаях — рак желудка);
- возбудители острой диареи;
- бактерии рода Borrelia, вызывающие эпидемический возвратный тиф (В. duttoni, B. recurrentis); хронические заболевания кожи, суставов и ЦНС; лаймскую болезнь (В. burgdorferi);
- микроорганизмы рода Leptospira, относящиеся к зоонозам, вызывающие острый менингит, сопровождающийся гепатитом и почечной недостаточностью;
- род Treponema (возбудитель сифилиса Т. pallidum).

• Rickettsia, Chlamydia и Mycoplasma. Использование искусственных питательных сред возможно только для выращивания бактерий рода Mycoplasma, в то время как для выделения микроорганизмов родов Rickettsia и Chlamydia необходимо использовать культуру клеток или специальные молекулярные и серологические методы.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Бактерии живут во всем окружающем нас мире, в земле, воздухе, на вашем рабочем столе и экране телефона. Основная классификация бактерий основана на том, необходим ли им кислород для жизнедеятельности или нет.

Анаэробные бактерии

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде и способны жить в различных средах, где нет света и кислорода, например, в почве, в желудочно-кишечном тракте животных и человека и т.д. Анаэробные бактерии отвечают за гниение, процессе их деятельности органические соединения постепенно разлагаются с выделением метана, который и является причиной неприятного гнилостного запаха.

Анаэробные бактерии царствуют в пластиковых септиках

Пластиковые септики представляют собой емкость с небольшими отверстиями, иногда разделенную перегородками. Малое количество кислорода дает плодородную среду для появления и развития этих бактерий. Отходы в таком септике не перерабатываются полностью - часть из них образуют твердый осадок, оседая на дно и медленно перегнивая. Степень очистки стоков в таком септике не превышает 30-40%, а темная, влажная среда способствует развитию вредных микроорганизмов, в связи с чем, воду и отходы с такого септика нельзя использовать для удобрения - это может привести к заражению. С небольшой периодичностью такие септики необходимо откачивать ассенизаторской машиной.

Наглядный пример принципа работы такого септика - обычный деревянный туалет, имеющий характерный запах работы анаэробных организмов.

Именно анаэробные микроорганизмы вызывают воспалительно-гнойные заболевания различных видов:

гангрены;
абсцессы;
пневманию;
менингиты;
инфекции глубоких тканей;
некрозы и другие заболевания инфекционного характера.

Однако другой подвид анаэробных бактерий также являются частью нормальной микрофлоры кишечника человека и полости рта. Таким образом, различные подвиды анаэробов могут быть как полезными, так и опасными для человека.

Аэробные бактерии

Другой группой бактерий выступают аэробные микроорганизмы. Они живут только в присутствии кислорода и вызывают не гниение, а окисление органики в процессе синтеза энергии, при этом выделяется тепло и углекислота, а не метан, поэтому неприятного запаха в процессе переработки отходов жизнедеятельности человека не возникает. Органические отходы под действием аэробов преобразуются в активный ил и чистую, прозрачную воду. Именно на этом принципе работает любая автономная канализация для загородного дома: как чешский Топас, так и его русский аналог - Юнилос Астра, и недавно появившиеся станции Евробион и Биодека.

С помощью постоянной подачи кислорода и поступления органических отходов в станцию биологической очистки, поддерживается существование колонии аэробных бактерий. После переработки сточных вод, чистая вода из автономной канализации удаляется в канаву или дренажный колодец, а активный ил оседает на дне и стенках станции. Активный ил достаточно чистить раз в 3-6 месяцев, в зависимости от активности эксплуатации. Сточные воды очищаются до 98% и чистая вода из станции может использоваться для полива не плодовых деревьев, газонов, мытья дорожек, веранды или машины.

Как попадают бактерии в автономную канализацию

Бактерии в автономной канализации появляются естественным образом после начала ее использования, дополнительное добавление бактерий в нее не требуется. При грамотной установке и эксплуатации согласно рекомендациям производителя, в дальнейшем покупка бактерий также является лишней тратой денег. Первым признаком неправильной работы станции является сильный гнилостный запах из нее, если его нет, то бактерии в вашей станции отлично справляются со своей задачей. В случае появления неприятного запаха из канализации, обратитесь в компанию, которая производила установку станции, возможно, дело вовсе не в гибели бактерий, а в поломке какой-либо системы.

Неспорообразующие анаэробы формируют основную массу нормальной микрофлоры организма человека. Например, в кишечнике их численность превосходит таковую всех остальных бактерий примерно в 103. Кроме того, анаэробы присутствуют на слизистой оболочке половых органов и ротоглотки, а также на поверхности кожи.

Анаэробный сепсис

Возбудители анаэробного сепсиса. Возбудитель тяжёлых анаэробных инфекций — Bacteroides fragilis. Наличие бета-лактамазы делает этот микроорганизм устойчивым к действию пенициллина. Кроме того, он вырабатывает протеазу, ДНКазу, гепариназу и нейраминидазу. Возбудитель обладает антифагоцитарной капсулой и угнетает процесс фагоцитоза факультативных микроорганизмов, что в свою очередь приводит к развитию микст-инфекций.

Чаще всего Bacteroides fragilis становится причиной инфекционных осложнений после хирургических вмешательств на органах брюшной полости и малого таза, а также входит в состав микрофлоры, выделяемой при абсцессах мозга, печени и лёгкого.

В ротовой полости обычно обнаруживают Prevotella melaninogenicus и фузобактерии. Они вызывают гингивит, абсцессы в полости рта, воспаление придаточных пазух носа, абсцессы мозга и лёгкого, некротизирующую пневмонию. Наряду с Borrelia vincentii они участвуют в развитии анаэробного целлюлита, ангины Симановского—Плаута-Венсана (язвенно-плёнчатая ангина) и некоторых язвенных заболеваний, например язвенно-некротического стоматита (ангины Людвига).

Peptococcus и Peptostreptococcus — анаэробные грамположигельные кокки, часто выделяемые из образцов тканей человека. Они обычно участвуют в развитии микст-инфекций (стоматологического сепсиса, абсцессов мозга и лёгкого, инфекции мягких тканей, раневых инфекций). Некротизирующий фасцит считают результатом микст-инфекции с участием анаэробных кокков, факультативных стрептококков и, возможно, Staphylococcus aureus. Заболевание быстро прогрессирует и приводит к септицемии и смерти больного.

В редких случаях причиной хронических абсцессов на фоне стоматологического сепсиса, абсцесса лёгкого, перфораций стенки кишечника и инфекций, вызванных длительным нахождением внутриматочных спиралей в полости матки, становятся актиномицетоподобные бактерии. Для их эрадикации назначают длительный курс лечения пенициллином.

Патогенез анаэробного сепсиса. Инфекции, вызванные анаэробными микроорганизмами, в большинстве случаев носят эндогенный характер. Они возникают при попадании представителей нормальной микрофлоры в стерильные среды организма (например, при перфорации толстой кишки). Условия, необходимые для роста анаэробов, могут возникнуть вследствие ишемии (при ущемлении грыжи). Кроме того, факультативные анаэробы самостоятельно создают себе необходимые условия посредством определённых реакций метаболизма (например, в глубоких язвах кожи, внутрибрюшных инфекциях).

При развитии анаэробной инфекции рост микроорганизмов стимулируют выделяемые ими протеолитические ферменты и токсичные продукты метаболизма. Кроме того, интоксикация организма факторами воспаления (например, активными формами кислорода) приводит к усилению повреждения тканей в очаге воспаления и способствует дальнейшему распространению инфекции. При отсутствии лечения анаэробный сепсис быстро прогрессирует, развивается септикопиемия и наступает смерть пациента.

Причина анаэробного сепсиса - Bacteroides fragilis

Клиническая значимость анаэробного сепсиса

Генерализованный внутрибрюшной сепсис может стать следствием спонтанной перфорации стенки кишечника или повреждения её во время хирургической операции и приводит к формированию абсцесса (абдоминального, печёночного и др.).

В возникновении сепсиса половых путей у женщин ключевую роль играют неспорообразующие анаэробы. Заболевание вторично и развивается на фоне септического аборта, осложнений после кесарева сечения или вследствие разложения плодных оболочек и напрямую связано с воспалительными заболеваниями органов малого таза. Дисбаланс анаэробной микрофлоры влагалища может спровоцировать развитие неспецифического вагиноза.

Очень часто анаэробы участвуют в формировании полимикробного абсцесса печени, поражении желчевыводящих систем и развитии сепсиса.

Анаэробные инфекции могут возникать на фоне аспирационной пневмонии, связанной с обструкцией дыхательных путей инородным телом или карциномой. При этом часто отмечают образование абсцесса лёгкого.

Абсцесс мозга как осложнение гнойного синусита и хронического среднего отита может развиться вследствие анаэробной инфекции. Кроме того, возбудители могут размножаться в хронических кожных язвах нижних конечностей у пожилых пациентов. Fusobacterium ulcerans вызывают развитие менее распространённых тропических язв.

Лабораторная диагностика анаэробного сепсиса

Анаэробные бактерии достаточно требовательны к условиям культивирования. Кислород губителен для них. При невозможности быстрого посева исследуемого материала (сразу после отбора проб) его необходимо доставлять в лабораторию в специальных анаэробных контейнерах. Для анализа лучше отбирать пробы гноя (обычный мазок быстро высыхает). Посев материала осуществляют на обогащенные жидкие питательные среды (бульон Робертсона и др.) и среды, содержащие кровь, некоторые содержат антибиотики для подавления роста аэробных бактерий.

Чашки с посевами необходимо инкубировать в строгих анаэробных условиях.

Идентификация возбудителей основана на исследовании культуральных, биохимических и морфологических свойств (мазок окрашивают по Граму) возбудителя, а также на изучении продуктов его метаболизма с помощью газожидкостной хроматографии.

Чувствительность анаэробов к антибиотикам

Практически все анаэробы чувствительны к действию метронидазола, но в последнее время отмечают появление резистентных штаммов. Другие эффективные препараты — меропенем, пиперациллин + тазобактам, клиндамицин, хлорамфеникол, пенициллин и эритромицин. Важно отметить, что для эрадикации Bacteroides fragilis (микроорганизма, часто выделяемого при абдоминальном сепсисе) не используют пенициллин и эритромицин.

Лечение анаэробного сепсиса

Эффективность лечения анаэробных инфекций зависит от успешности проведения хирургической операции и назначения полноценной антимикробной терапии. Хирургическое вмешательство проводят для ушивания перфораций, резекции гангренозных грыж, иссечения некротических тканей при язвах, дренирования абсцесса и лечения сопутствующих заболеваний. В качестве антимикробного препарата чаще всего применяют метронидазол.

Профилактика анаэробного сепсиса. Тщательная подготовка к операции и назначение соответствующих антибиотиков (эффективных против анаэробов) помогают снизить риск возникновения анаэробных инфекций вследствие хирургического вмешательства.

Видео патофизиология сепсиса

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

- Вернуться в раздел "Микробиология"

Читайте также: