浅谈微生物与人类的关系
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浅谈微生物与人类的关系
微生物,是生存在自然界里一大群体形微小,结构简单,肉眼直接看不到,须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍,甚至数万倍才能观察到的微小生物。微生物的种类繁多,在数十万种以上。与医学最相关的称为医学微生物,医学微生物大致分以下数种:细菌,支原体,立克次体,衣原体,真菌及病毒等。
微生物与人类的关系最为密切,对人类既有利的一面又有不利的一面。
一、人类与微生物和平共处,相互制药,相互依存,处于一种动态平衡状态
在人身体的体表及其与外界相通的腔道,如口腔、鼻腔系统、咽喉腔、眼结合膜、肠道及泌尿生殖道等部位都有大量的微生物的存在,其中一部分为长期寄居的微生物,在机体防御机能正常时是无害的,称为正常菌群或正常微生物群。正常菌群对人体有益无害,而且是必须的。正常菌群是由相当固定的细菌组成,有规律地定居于身体一些特定部位,成为身体的一个组成部分。正常菌群数量是巨大的,大约为1014个左右,在长期的
进化过程中,通过个体的适应和自然选择,正常菌群中不同种类之间,正常菌群与宿主之间,正常菌群、宿主与环境之间,始终处于动态平衡状态中,形成一个互相依存,相互制约的系统,因此,人体在正常情况下,正常菌群对宿主表现不致病。
除正常菌群外,还有一种称为过路菌群,又称外籍菌群,是由非致病性或潜在致病性细菌所组成,来自周围环境或宿主其它生境,在宿主身体存留数小时,数天或数周,如果正常菌群发生紊乱,过路菌群可在短时间内大量繁殖,引起疾病。
正常菌群有许多重要的生理功能:
1、如菌群之间生物的拮抗作用,正常菌群在人体某一特定位粘附,
定植和繁殖,形成一层菌膜屏障。通过拮抗作用,抑制并排斥过路菌群的入侵和群集,调整人体与微生物之间的平衡状态。
2、免疫作用,正常菌群能刺激宿主产生免疫及清除功能。
3、营养作用,人体肠道的正常微生物,如双岐杆菌,乳酸杆菌,
大肠埃希菌等能合成多种人体生长发育必须的维生素,如B族维生素,维生素K等,营养并参与糖类和蛋白质的代谢。
4、排毒作用,如双岐杆菌能使肠道过多的革兰氏阴性杆菌下降到正
常水平,减少内毒素的吸收。
5、抗肿瘤作用,能降解、清除体内的致癌因子,激活体内的抗肿
瘤细胞因子等。
6、抗衰老作用,双歧杆菌能刺激肠道产生免疫球蛋白,还能及时
清除体内的自由基,产生SOD(超氧化物歧化酶)等。
人类与微生物之间的动态平衡称为微生态平衡,影响其微生态平衡的因素有外环境因素,也有宿主因素,外环境主要是通过改变宿主的生理功能产生的,如正常菌群,通过产生细菌素,抗生素和其代谢产物,以及争夺营养,空间争夺以阻止过路菌群入侵,保持自身的稳定性。生态平衡时,可以保持宿主的正常生理功能,如营养、免疫、消化等。生态失调可因慢性病,癌症,手术,辐射感染,抗生素不合理应用等引起。
二、微生物对人类的益处
绝大多数微生物对人类、动物及植物都是有益的,而且都是必须,如果自然界没有微生物的存在,植物就不能进行代谢,人类及动物也难以生存。正常情况下人体不会发生感染性疾病。在正常情况下,寄居在人体口腔、鼻腔、咽喉腔以及消化道的菌群都是无害的,而且有的还能抵抗病原微生物。寄居在肠道中的大肠埃希菌还能向宿主提供必须的硫胺素,核黄素,烟酸,维生素B12,维生素K和多种氨基酸等营养物质。
在医学工业方面,有许多抗生素都是微生物的代谢产物,例如青霉素就是青霉菌(属真菌类)的代谢产物。也可以应用微生物制造维生素、辅酶、ATP等药物。
在日常生活中,我们用的酒类、醋类、酱油类,各种淹制品等,都是利用微生物的发酵法制造出来的。
三、微生物对人类的害处
正常菌群与宿主之间的生态平衡在某些情况下可以被打破,形成生态失衡,而导致疾病。这样在正常时不致病的正常菌群就成了致病菌。这种特定的条件主要有以下几种:
1.寄居部位的改变,如大肠埃希氏菌从原寄居的肠道进入泌尿道,或手术时通过切口进入腹腔,血液等。
2.免疫功能低下,宿主使用大量的免疫抑制剂,如激素及抗癌药物和放射治疗,都可造成全方位的免疫功能降低,使一些正常菌群在原寄居的部位穿过粘膜等屏障,进入组织或血流出现各种病症,严重的可导致败血症而死亡。
3.正常菌群失调,是宿主某部位正常菌群中各菌种之间的比例
发生较大幅度变化而超出正常范围的状态。
菌群失调时,往往可引起严重感染或重叠感染。这一现象是在治疗感染性疾病的过程发生了另一种新致病菌的感染,例如铜绿假单胞菌,嗜麦牙假单胞菌,洋葱假单胞菌等,都在应用大量三代头孢菌素或碳青酶希类抗菌素类时发生的,这一现象十分普遍。其机理是应用这些抗菌药物后,大多数正常菌群被杀或被抑制,而处于少数劣势的菌群或外来耐药菌趁机大量繁殖而致病,引起二重感染的常见菌有金黄色葡萄球菌,白色念珠菌,假单胞绿脓杆菌等。
四、全力以赴维持人体与微生物之间的生态平衡
只有维持人体与微生物之间的生态平衡状态,才能使人体不会患感染性疾病,其原则是:顺应微生态平衡自然规律,因势利导,保护自然生态环境,提高免疫及扶植正常菌群,提高定植能力。具体可从以下四个方面着手:
1.保护微生态环境(1)宿主的病理状态常常引起微生态失调,因而须除去病理状态,有利于保持微生态环境。消化系统,呼吸系统,内分泌系统,循环系统,泌尿生殖系统等部位疾病都可能伴有微生态失调,为使微生态恢复正常,治愈或缓解这些原发病是不可少的,例如胃酸缺乏或肝脏疾患常引起小肠上部的细菌过度生长,引起肠道疾病,只有治愈胃酸缺乏症和肝脏疾病,才能根除小肠疾病,否则单纯治疗小肠疾病,就达不到治疗的目的。(2)清除体内的异常解剖结构,宿主体内的异常解剖结构也是引起微生态环境失衡常见的病因,如胃切除,肠切除,结肠换置术等都可造成解剖结构的异常,导致正常菌群失调,恶性贫血,维生素缺乏症,吸收不良综合征,而菌群失调又可作为二次性原因引起恶性贫血等疾病。
2.增强宿主免疫力如果宿主免疫力下降,则容易诱发菌群失调使细菌毒素产生和积累过多,对宿主产生不利影响,可见宿主高的免疫力能减少内源性感染的发生。另外宿主的营养状态也是保持宿主与正常菌群平衡的重要因素。营养失调或营养变化都会影响正常微生物菌群,导致菌群失调。加强与改善营养状态,能提高人体的免疫力。
3.合理使用抗菌药物抗菌药物的滥用、乱用或不合理应用会造成以下的恶果(1)使微生态失衡,菌群失调,抗菌药物在杀灭致病菌的同
时,也杀死了致病菌的“天敌”—有益菌(正常菌群)。体内某一部位的细菌被杀死后,体内其它部位的或体外的细菌就会乘虚而入(过路菌)进入机体,大量繁殖引起机体发病。如常见的二重感染,伪膜性肠炎,急性出血性肠炎,念珠菌感染等,胃肠道感染。不合理的应用抗生素易引起维