一、细菌在自然界的分布

一、细菌在自然界的分布1.土壤中的细菌土壤具备了细菌生长繁殖的良好条件，因此，土壤中含有大量的细菌和其他微生物。

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 cm～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，但是一些能形成芽胞的细菌如破伤风梭菌、产气荚膜梭菌、肉毒梭菌、炭疽芽胞杆菌等可在土壤中存活几年或几十年。

因此土壤与创伤的厌氧性感染有很大关系。

2.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。

水中的病菌如伤寒沙门菌、痢疾志贺菌、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，粪便管理对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埃希菌的菌群数，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。

3.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合适的温度，细菌不能繁殖，且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、脓汁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洗牙石时，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金黄色葡萄球菌、脑膜炎奈瑟菌、结核分枝杆菌、链球菌、白喉棒状杆菌等，可引起伤口或呼吸道感染。

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。

空气中的非病原菌，常可造成生物制品、药物制剂及培养基的污染。

因此，医院的手术室、病房、制剂室、实验室等要经常进行空气消毒，以防止疾病的传播和手术后的感染。

二、细菌在人体的分布与人体的微生态系1.正常菌群的含义人自出生1h～2h后即可从其体内分离出细菌。

在成人，凡与外界接触或相通的部位皆有微生物和寄生虫的存在，形成了人体的微生态环境。

一个健康成人机体约由1013个细胞组成，而人体体表及胃肠道、呼吸道等与外界相通的腔道粘膜表面栖居的细菌则达1014个，即人体携带的细菌相当于人体细胞的10倍。

这些微生物在长期的进化过程中和人形成共生关系。

许多微生物对人不仅无害，而且有益。

通常把这些在人体各部位经常寄居而对人体无害的微生物称之为正常微生物群（normal flora of microbe）或正常菌群（normal flora of bacteria）。

正常菌群大部分是长期居留于人体的又称为常住菌，也有少数微生物是暂时寄居的，称为过路菌。

2.人体各部位的正常菌群分布和微生态系人体各部位的正常菌群分布机体的多数组织器官在正常情况下是无菌的。

正常微生物群中的细菌偶尔少量侵入血流和器官组织，可由机体天然防御机能如吞噬作用迅速消灭，若有侵入的细菌未被消灭，则可引起感染。

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。

人体的正常菌群分布见表2-3。

人体各部位的正常菌群均各有特点，肠道内微生物生长最多的地方是盲肠，其pH一般在5.0～7.5。

耐酸的乳杆菌科分布在胃的没有腺体分泌的区域。

在人的肠道内，厌氧菌占总数的95%以上，厌氧菌大约较需氧菌或兼性厌氧菌多1000倍。

表2-3 人体各部位常见的正常菌群部位细菌种类皮肤葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌等外耳道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌眼结膜葡萄球菌、结膜干燥杆菌等鼻咽腔葡萄球菌、甲型链球菌、卡他摩拉球菌、流感嗜血杆菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、拟杆菌等口腔葡萄球菌、甲型链球菌、卡他摩拉球菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌、乳杆菌、消化球菌、消化链球菌、梭菌、拟杆菌等肠道大肠埃希菌、产气杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、肠球菌、葡萄球菌、产气荚膜梭菌、拟杆菌、双歧杆菌、消化球菌、消化链球菌等阴道乳杆菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌等尿道表皮葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、耻垢分枝杆菌等人体各部位的微生态系①皮肤微生态系在皮肤上主要常住微生物有葡萄球菌（包括表皮葡萄球菌）、丙酸杆菌、类白喉棒状杆菌和铜绿假单胞菌等。

皮肤微生态系中优势种群是丙酸杆菌和表皮葡萄球菌，是最重要的常住菌。

皮脂腺内寄生的丙酸杆菌可将皮脂中三酰甘油分解成游离脂肪酸，对皮肤表面的金黄色葡萄球菌、链球菌和白假丝酵母菌和皮肤癣菌有一定抑制作用。

表皮葡萄球菌能分泌自溶酶，常住菌对此不敏感，但能溶解一些潜在致病菌和过路菌，它对保持常住菌的稳定性，维持微生态平衡起重要作用。

皮肤表面微生物群落形成的生物屏障是第一道极其重要的保护屏障，有营养作用、参与皮肤细胞代谢、保持皮肤生理功能和自净作用。

②口腔微生态系人的口腔有一个完整的生态系。

它有各种微生物适宜的温度、湿度和营养源，给口腔内各种微生物生长繁殖和定居提供了非常适宜的环境和条件。

口腔链球菌是颊、硬腭粘膜最常见的正常菌群成分，约占该部位可培养菌总数的60%。

缓症链球菌又是口腔链球菌的主要菌群。

唾液链球菌和革兰阳性丝状菌是舌背的优势菌。

龈沟优势菌群是革兰阳性球菌和杆菌，约占可培养菌总数的70%。

也常从龈沟分离出厌氧韦荣球菌和口腔类杆菌。

唾液可培养菌总数为6×109／ml，唾液链球菌、口腔链球菌是唾液的优势菌，约占50%左右，其中以唾液链球菌和缓症链球菌最多见。

③食管与胃微生态系在人类，尚未发现食管上皮细胞上有原籍菌群。

胃液的pH是控制胃中细菌生长的主要因素，胃内的微生物群落大部分是外籍菌。

近年发现螺旋体和幽门螺杆菌，因与上皮保持密切的联系，可认为是原籍菌群，但与溃疡病等疾病的关系密切，故不属于正常菌群。

④肠道微生态系肠道是一组庞大的微生态系，不但层次复杂，微生物群生物量也相当庞大。

人体携带的微生物主要在肠道，占人体总微生物量的78.68%，粪便重量的1/3～2/5是微生物，正常人消化道正常菌群的分布见表2-4。

小肠中十二指肠、空肠和回肠分别具有不同的微生物群落。

表2-4 健康人消化道正常菌的分布部位细菌种类咽、喉链球菌、乳杆菌、奈瑟菌、其它胃、十二指肠乳杆菌、酵母菌空肠、回肠乳杆菌、链球菌、大肠埃希菌、其它盲肠、结肠双歧杆菌、拟杆菌、棒状杆菌、大肠埃希菌、其它从十二指肠到回肠末端，总菌数和活菌数是逐渐增加的，且95%以上是厌氧菌。

大肠中盲肠和结肠的微生态系的微生物群落较相近。

粪便有肠道大生态系中最大的微生物群落。

粪便重量的40%是微生物，而且90%以上是活的。

肠道正常菌群可分为3类：一是致病性类型包括葡萄球菌、变形杆菌和假单胞菌等。

在生态平衡时，这些细菌数量少，不会致病，是必要组成部分。

如果数量超过正常水平则可引起宿主发病。

二是共生性类型包括双歧杆菌、拟杆菌、优杆菌和消化球菌等。

肠道正常菌群中对宿主有益而无害的菌种主要是专性厌氧菌，它们是生理性微生物，数量大，恒定存在。

共生性微生物具有合成维生素与蛋白质，促进消化吸收，生物拮抗及免疫等生理作用。

三是中间性类型包括乳杆菌、大肠埃希菌、链球菌和韦荣球菌等。

能产生毒素，促进老化，有生理作用和致病作用两方面，即具有潜在的有害性。

⑤呼吸道微生态系在鼻腔、咽喉及扁桃体部位经常可分离到类白喉棒状杆菌与葡萄球菌、肺炎链球菌、溶血性链球菌及流感嗜血杆菌等具有致病潜能的细菌，但人的鼻窦是无菌的，气管和支气管在无感染存在时，只有少量的细菌。

在健康人的呼吸道，尤其是细小支气管以下的部分及肺内和胸腔中是无菌的。

健康人的鼻液中平均存在着葡萄球菌1.6×106／ml、厌氧性乳杆菌类6.3×106／ml；而在健康人气管、支气管粘膜上则没有永久的细菌定居。

⑥阴道微生态系人的阴道是一个完整的微生态系。

主要的常住菌有乳杆菌、表皮葡萄球菌、大肠埃希菌、梭状杆菌、粪链球菌等。

主要的过路菌有金黄色葡萄球菌、肠杆菌、丙酸杆菌、消化链球菌、韦荣球菌等。

健康妇女阴道排出物中，厌氧菌与需氧菌的比例为5∶1，活菌数为102～109／ml，菌数可达8×107／ml，其中常住的真菌是白假丝酵母菌。

阴道毛滴虫属于过路原虫。

常分离出疱疹病毒-2型（HSV-2）和巨细胞病毒。

乳杆菌检出率高的个体，白假丝酵母菌、丙酸杆菌、棒状杆菌检出率也高，提示它们之间有共生关系。

孕妇阴道菌群中大肠埃希菌、消化链球菌、拟杆菌的检出率低，这有利于孕妇和胎儿在妊娠期的卫生。

孕妇中乳杆菌、白色念珠菌、丙酸杆菌等分离率都高于健康妇女，提示在分解糖原、保持阴道低pH环境中，它们起协同作用。

乳杆菌与B族链球菌、大肠埃希菌、拟杆菌、金黄色葡萄球菌间有拮抗作用，并能产生酸性生存环境和在激活免疫中发挥作用。

3.正常菌群的生理作用拮抗作用正常菌群，特别是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，从而构成一道生物屏障。

这种拮抗作用的机制是：①改变pH 厌氧菌产生的脂肪酸降低环境中的pH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微生物群的细菌与粘膜上皮细胞接触，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抗生素和细菌素的作用如大肠埃希菌产生的大肠菌素可抑制志贺菌的生长。

免疫作用机体的抗感染免疫力与其接受内环境定居的正常菌群抗原的刺激有密切关系。