23. Понятие об асептике и антисептике. Дезинфекция. Стерилизация. Дробная стерилизация. Методы стерилизации. Контроль качества стерилизации

Асептика - система профилактических мероприятий, направленных на предупреждение попадания микроорганизмов и их спор в рану, ткани больного при хирургических операциях, перевязках.

Асептика включает:

• стерилизацию инструментов, материалов, соприкасающихся с раной;

•  специальную обработку рук медицинского персонала;

• соблюдение специальных правил и приемов работы при проведении операций и др.;

•  осуществление специальных санитарно-гигиенических мероприятий в лечебных учреждениях.

Антисептика - комплекс мероприятий, направленных на уничтожение микроорганизмов в ране, а также на предупреждение или ликвидацию инфекционного процесса. Различают механическую, физическую, химическую и биологическую антисептику.

•  Механическая антисептика - механическое удаление инфицированных и нежизнеспособных тканей, хирургическая обработка ран.

•  К физическим методам антисептики относят применение гигроскопических повязок, дренажей.

•  Биологическая антисептика - применение антибиотиков, бактериофагов, протеолитических ферментов.

•  Химическую антисептику проводят с помощью специальных антисептических средств, обладающих микробоцидным или микробостатическим действием. Эти средства наносят на кожу, слизистые оболочки, раневую поверхность для предупреждения развития местных инфекционных поражений, а также применяют для обработки инструментов, оборудования, помещений и др. Антисептики действуют на микроорганизмы неизбирательно, их применяют на поверхности живых тканей, так как из-за токсичности их нельзя применять системно (внутрь, парентерально).

 —   Микробоцидные антисептики вызывают гибель бактерий (бактерицидные), грибов (фунгицидные) и других форм микроорганизмов.

 —   Микробостатические антисептики полностью или частично приостанавливают рост бактериальных клеток.

Антисептические препараты должны обладать высокой антибактериальной активностью, удобны в применении, растворимы в воде.

По химической структуре выделяют следующие группы антисептиков.

•  Поверхностно-активные вещества (ПАВ) - мыла, катионные (дегмин), анионные (сульфанол) ПАВ, гуанидины. ПАВ вызывают необратимые повреждения клеточной стенки микроорганизмов, изменение проницаемости мембран. Используют для обработки помещений, а также рук персонала.

•  Спирты - 70% этиловый^♠, 70% изопропиловый - вызывают коагуляцию белков бактериальной клетки. Применяют для обработки рук, инструментария.

•  Окислители - пероксид водорода, перманганат калия - выделяют атомарный кислород, вызывающий нарушения ферментативных процессов в клетках.

•  Хлорсодержащие соединения - хлорамин, гипохлорит натрия - выделяют атомарный хлор, вызывающий повреждения белков.

•  Йодосодержащие препараты - вызывают коагуляцию белков бактериальной клетки, применяют для обработки операционного поля, мелких травм, лечения поверхностных повреждений кожи и слизистых оболочек.

•  Препараты серебра - также вызывают коагуляцию клеточных белков и применяют для обработки слизистых оболочек, раневых поверхностей.

•  Альдегиды, фенолы  действуют на ферментные системы бактериальной клетки и вызывают денатурацию белков, весьма токсичны, применяют в настоящее время редко.

составной частью противоэпидемических и противоинфекционных мероприятий является также дезинфекция - комплекс мероприятий, направленных на уничтожение конкретных патогенных микробов

Различают три основных метода дезинфекции:

- тепловая дезинфекция;

- УФ-облучение;

- химическая дезинфекция.

Тепловая дезинфекция. Температура 100°С в течение 5 минут убивает все вегетативные формы бактерий и большинство вирусов. При добавлении в воду 2% натрия гидрокарбоната погибают и споры.

Разновидностью тепловой дезинфекции является пастеризация – прогревание при температуре ниже 100^ОС. При используемом обычно режиме (60-70°С в течение 20-30 минут) погибает большинство вегетативных форм бактерий, но сохраняются споры.

УФ (лучи с длиной волны 200-400 нм) производится с помощью специальных бактерицидных ламп для обеззараживания воздуха, и поверх­ностей в помещениях (операционных, перевязочных, микробиологических лабораториях), Действие ультрафиолетовых лучей приводит к разрушению ДНК микробов.

Стерилизация - обеспложивание - это процесс умерщвления на изделиях или в изделиях или удаление из объекта микроорганизмов всех видов, находящихся на всех стадиях развития, включая споры. Для гибели вегетативных форм бактерий достаточно действия температуры 60⁰С в течение 20-30 мин; споры погибают при 170⁰С или при температуре 120⁰С пара под давлением (в автоклаве).

Пастеризация - стерилизация при 65-70⁰С в течение 1 часа для уничтожения бесспоровых микроорганизмов

Тиндализация - дробная стерилизация материалов при 56-58⁰С в течение 1 часа 5-6 дней подряд. Применяется для стерилизации легко разрушающихся при высокой температуре веществ (сыворотка крови, витамины и др.).

Стерилизация фильтрованием - освобождение от микробов материала, который не может быть подвергнут нагреванию (сыворотка крови, ряд лекарств). Используются фильтры с очень мелкими порами, не пропускающими микробы.Фильтрование происходит под повышенным давлением, жидкость нагнетается через поры фильтра в приемник или создается разрежение воздуха в приемнике и жидкость всасывается в него через фильтр.

Стерилизацию сухим жаром осуществляют в сухожаровых шкафах. Сухим жаром стерилизуют лабораторную посуду. Режим стерилизации: 160⁰С - 60 мин, 180⁰С - 15 мин, 200⁰С - 5 мин.

Стерилизации паром.

Существует 2 режима стерилизации:

1. Текучим паром в автоклаве когда антибактериальное действие пара проявляется в отношении вегетативных форм. Так стерилизуют среды с витаминами и углеводами, мочевиной, молоком, картофелем и желатином. Для полного обеспложивания применяют дробную стерилизацию (при 100⁰С) 20-30 мин 3 дня.

2. Стерилизация паром под давлением в автоклаве - наиболее эффективный метод обеспложивания. При однократной обработке при 1-2 атм в течение 15-25 мин. погибают как вегетативные, так и споровые формы бактерий. Этим методом стерилизуют перевязочный материал, операционное белье, хирургические инструменты, лабораторную посуду идр. Материал помещают в емкости (биксы). На дно бикса помещают прокладки из ткани, впитывающие влагу после стерилизации. Стерильность материала сохраняется 3 суток.

Паром под давлением стерилизуют также и питательные среды, кроме сред, содержащих нативные белки, жидкости, приборы, имеющие резиновые части.

Контроль стерилизации.

Для контроля используют различные тесты, представляющие чаще всего порошкообразные вещества, меняющие консистенцию или цвет при достижении определенной температуры стерилизуемого материала.В настоящее время используются бумажные индикаторы стерилизации одноразового применения.Бумажные полоски закладываются в разных местах со стерилизуемым материалом и после окончания цикла сверяют изменение окраски индикатора с эталоном. Если индикатор светлее эталона – стерилизуемые объекты подлежат повторной стерилизации.

24. Организация генетического материала у бактерий. Строение бактериальной хромосомы, отличительные особенности от хромосомы эукариотических клеток.Материальные основы наследственности микроорганизмов. Генотип и фенотип. Виды изменчивости. Ненаследственная изменчивость. Наследственная изменчивость. Мутации и их разновидности. Мутагены физические, химические и биологические.

Бактериальный геном состоит из генетических элементов, способных к самостоятельной репликации. Репликонами являются бактериальная хромосома и плазмиды. Наследственная информация хранится у бактерий в форме последовательности нуклеотидов ДНК, которые определяют последовательность аминокислот в белке. Бактериальная хромосома представлена одной двухцепочечной молекулой ДНК кольцевой формы. Размеры у различных представителей царства Procaryotae варьируют. Бактериальная хромосома формирует компактный нуклеоид бактериальной клетки. Бактериальная хромосома имеет гаплоидный набор генов. Она кодирует жизненно важные для бактериальной клетки функции. Плазмиды бактерий представляют собой двухцепочечные молекулы ДНК. Они кодируют функции, придающие бактерии преимущества при попадании в неблагоприятные условия существования. Свойства микроорганизмов, как и любых других организмов, определяются их генотипом, т.е. совокупностью генов данной особи. Фенотип представляет собой совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза. Фенотип микроорганизмов хотя и зависит от окружающей среды, но контролируется генотипом, так как характер и степень возможных для данной клетки изменений определяются набором генов.

Бактериальный геном состоит из генети­ческих элементов, способных к самостоятель­ной репликации, т. е. репликонов. Репликонами являются бактери­альная хромосома и плазмиды.

Наследственная информация хранится у бактерий в форме последовательности нуклеотидов ДНК, которые определяют после­довательность аминокислот в белке. Каждому белку соответствует свой ген, т. е. дискретный участок на ДНК, отличаю­щийся числом и специфичностью последова­тельности нуклеотидов.

Бактериальная хромосома представлена одной двухцепочечной молекулой ДНК кольцевой фор­мы. Размеры бактериальной хромосомы у различ­ных представителей царства Procaryotae варьируют. Бактериальная хромосома формиру­ет компактный нуклеоид бактериальной клетки. Бактериальная хромосома имеет гаплоидный на­бор генов. Она кодирует жизненно важные для бактериальной клетки функции.

Отличительные особенности

Хромосома прокариотической клетки имеет кольцевое строение (а эукариотич линейное), свободно расположена в цитоплазме и не отграничена ядерной оболочкой. Она одна, не имеет ядрышка, центромеры, вторичной перетяжки и вследствие этого характерных морфологических типов строения, свойственных хромосомам эукариотической клетки.

Материальной основой наследственности, определяющей все свойства микроорганизмов

является ДНК.

В основе изменчивости лежит либо изменение реакции генотипа на факторы окр. среды, либо изменение самого генотипа в результате мутации генов. В связи с этим фенотипическую изменчивость подразделяют на наследственную и ненаследственную.

Ненаследственная изменчивость обусловлена влиянием внутри- и внеклеточных факторов на проявление генотипа. При устранении фактора, вызвавшего модификацию, данные изменения исчезают.

Наследственная изменчивость, связанная с мутациями, — мутационная изменчивость. Основу мутации составляют изменения последовательности нуклеотидов в ДНК, полная или частичная их утрата, т. е. происходит структурная перестройка генов, проявляющаяся фенотипически в виде измененного признака.

Приспособительная активность микроорганизмов лежит в основе их изменчивости. Далеко не каждый признак признаётся пригодным для включения в наследственную информацию. Он должен быть тщательно проверен, доказана его целесообразность для потомства. Временные, наследственно не закреплённые изменения при­нято обозначать как модификации. Они могут возникать в популяции любого вида, и их проявления в мире бактерий наблюдают довольно часто. У бактерий наблюда­ют

морфологические

биохимические модификации.

Они возникают как адаптивные реакции бактериальных клеток на изменения окружа­ющей среды, что позволяет им быстро приспосабливаться благодаря чему сохраняется опреде­лённая численность популяции. После устранения соответствующего воздействия, вызвавшего их образование, бактерии возвращаются к исходному фенотипу.

Примером адаптации микроор­ганизмов может служить способность патогенных микроорганизмов образовывать под действи­ем пенициллина L-формы, у которых отсутствует клеточная стенка, служащая мишенью для пенициллина.

Информация, которую несёт ДНК, не является чем-то абсолютно стабильным.

Мутация — изменение первичной структуры ДНК, проявляюще­еся наследственно закреплённой утратой или изменением какого-либо признака или группы признаков. Факторы, вызывающие мутации, изве­стны как мутагены. Они обычно имеют физическую или химическую природу. По происхожде­нию выделяют мутации индуцированные, то есть вызванные искусственно, и спонтанные.

Спонтанные мутации

К появлению спонтанных мутаций приводят ошибки репликации, неправильное формирова­ние комплементарных пар оснований или структурные искажения ДНК под действием есте­ственный мутагенов. Спонтанные мутации могут вызывать благоприятные и неблагоприятные генетические изменения.

• Обратные мутации {реверсии) возвращают спонтанно мутировавшую метку к исходному генетическому состоянию.

Индуцированные мутации

Химический мутагенез. Некоторые мутагены значительно повы­шают частоту мутирования. К таким веществам относят аналоги азотистых оснований, включающиеся в молекулу ДНК и вызывающие вставку некорректного основания при репликации ;алкилирующие агенты внедряющиеся между основаниями ДНК и вызывающие увеличение расстояния между ними, что приводит к утрате нуклеотидов, включению дополнительной пары нуклеотидов идр.

Радиационный мутагенез обычно приводит к образованию пиримидиновых димеров. УФ-, рентгеновские лучи и другие виды ионизирующего излучения оказывают на микроорганизмы как летальное, так и мутагенное воздействие.

Типы мутаций

Мутации могут индуцировать следующие события: модификации оснований , вставки , делеции и деформации спирали ДНК.

• Модификация оснований включает химическое изменение азотистого основания в коди­рующей последовательности, что приводит к изменению кодона. В результате вместо одной аминокислоты кодируется другая либо возникает бессмысленный кодон.

• Вставка либо делеция какого-либо основания в ДНК приводит к (мутации со сдвигом рамки считывания), что вызывает изменение позиции рамки считывания триплетного кодона, н, таким образом, изменение всех последую­щих кодонов.

• Деформации спирали ДНК образуются в результате инду­цированной УФ-излучением димеризации расположенных близко нуклеотидов. Образовавшееся циклобутановое кольцо нарушает симметрию ДНК и препятствует правильной репликации.

В зависимости от синтеза «правильных» или «неправильных» полипептидов при считывании мРНК, отразившей изменения ДНК различают несколько видов мутаций.

• «Молчащие» мутации (то есть не вызывающие изменения аминокислотной последовательности белка). Их появление возможно вследствие вырожденности генетического кода. Получившийся в результате мутирования триплет кодирует ту же самую аминокислоту, что и исходный триплет, поэтому синтезируемый белок остаётся без изменений.

• Миссенс-мутации возникают при условии, что измене­ния кодирующей последовательности приводят к появлению в полипептиде иной аминокисло­ты. Получающийся изменённый белок может быть функциональным или нефункциональным в зависимости от значимости затронутой мутацией области.

• Нонсенс-мутации приводят к образованию одного из трех стоп-кадонов вызывающих преждевременное окон­чание синтеза полипептидной цепи. Эта мутация приводит либо к синтезу очень коротких нефункциональных белков, либо к полному прекращению синтеза белка.

В клетке существуют механизмы, способные полностью или частично восстанавливать ис­ходную структуру изменённой ДНК, Мутации, вызванные радиацией, химическими веществами и другими факторами, теоретически могли бы привести к вымиранию бактериальной популя­ции, если бы последняя была лишена способности к репарации ДНК. Совокупность ферментов, катализирующих коррекцию повреждений ДНК, объединяют в системы репа­рации. Известно три основных направления коррекции дефектов ДНК.

1. Непосредственная реверсия от повреждённой ДНК к исходной структуре.

2. «Вырезание» повреждений с последующим восстановлением исходной структуры.

3. Активация особых механизмов, обеспечивающих выживание при повреждениях ДНК