Анаэробная инфекция — причины, симптомы, диагностика и лечение

Анаэробная инфекция — это тяжелая токсическая раневая инфекция, вызванная анаэробными микроорганизмами, с преимущественным поражением соединительной и мышечной ткани.

Этиология, патогенез и классификация анаэробной инфекции

Ведущая роль в патогенезе анаэробной инфекции принадлежит локализации ранения и особенностям входных ворот инфекции, характеру микробных возбудителей. Важное значение имеет снижение иммунологических защитных сил организма (истощение, авитаминоз, кровопотеря, травматический шок, переутомление и пр.).

Установлено, что наиболее часто анаэробной инфекцией осложняются огнестрельные осколочные ранения. Огнестрельные раны имеют, как известно,

3 зоны повреждения: раневой канал, зона первичного некроза, зона молекулярного сотрясения. В последней зоне, в участках, расположенных ближе к зоне первичного некроза развивается вторичный некроз тканей из-за необратимых изменений в них, обусловленных действием временной пульсирующей полости. Очень важно и то, что вместе с осколками в рану попадают обрывки одежды и обуви, куски земли. Степень микробного загрязнения таких ран бывает весьма значительна. Кроме того, раневой канал чаще всего геометрически сложен, со множественными слепыми карманами в мышцах. Содержимое раневого канала и омертвевшие ткани в зонах первичного и вторичного некроза являются прекрасной питательной средой для попавших в рану микробов. С другой стороны, сопротивляемость тканей резко снижается.

В действии микробов и токсинов условно различают фазы отека, образовании газа, а затем следует некроз мышц. Отек и газ распространяются в мышечной, подкожной клетчатке, увлекая с собой микробов, продвигая их далеко в здоровые ткани. Процесс быстро распространяется в мышечном пласте и с трудом проходит через фасцию, которая служит естественным барьером для ее распространения. Перенос бактерий может происходить по лимфатическим путям и кровеносным сосудам. Демаркационной линии, как правило, не отмечается.

Классификация анаэробной инфекции (по А.Н. Беркутову, 1955):

I. По темпу распространения — а) быстро распространяющаяся;

б) медленно распространяющаяся.

II. По клинико-морфологическим показателям —

а) газовые формы;

б) газово-отечные формы;

в) гнилостно-гнойные формы.

III. По анатомическим особенностям —

а) глубокие (субфасцильные);

б)поверхностные (эпифасциональные).

Преимущества данной классификации в том, что пользуясь ею, можно всегда сформулировать динамичный диагноз, который может служить руководством к действию.

В настоящее время все клостридии делят на 3 группы:

I гр. — кл. перфрингенс, кл. эдематиенс и кл. септикум, обладающие выраженными токсикогенными и протеолитическими свойствами, вызывающие «классическую» форму газовой гангрены.

II гр. — кл. спорогенес, кл. хистолитикум, кл. фалакс. Они обладают более выраженным протеолитическим действием, но меньшими токсикогенными свойствами.

III гр. — загрязняющие микроорганизмы (контаминанты) — кл. тертиум, кл. бутрикум, кл. сартагофорум и др.

Широкое распространение получила трехстепенная классификация анаэробной инфекции:

Простой гиперкуломный процесс

2. Клостридиальный целлюлит.

3. Клостридиальный мионекроз или газовая гангрена.

Общие свойства для аэробов и анаэробов

  1. Все эти прокариоты не имеют выраженного ядра.
  2. Размножаются или почкованием, или делением.
  3. Осуществляя дыхание, в результате окислительного процесса, как аэробные, так и анаэробные организмы разлагают огромные массы органических остатков.
  4. Бактерии являются единственными живыми существами, чье дыхание связывает молекулярный азот в органическое соединение.
  5. Аэробные организмы и анаэробы способны осуществлять дыхание в широком диапазоне температур. Существует классификация, согласно которой безъядерные одноклеточные организмы подразделяют на:
Общие свойства для аэробов и анаэробов
  • психрофильные – условия жизни в районе 0°С;
  • мезофильные – температура жизнедеятельности от 20 до 40°С;
  • термофильные – рост и дыхание происходит при 50-75°С.

На Земле, по мнению Павла, доза, полученная на каждой такой сессии могут быть накоплены миллионы и сотни миллионов лет. А поскольку жизнь на Земле имеет только около восьми миллиардов лет, Павлов считает, что ни один из земных организмов не имело времени, чтобы развить такое сопротивление.

Общие свойства для аэробов и анаэробов

Но почему Марс говорит Павлов, такие объемы излучение может накопить несколько сот тысяч лет. Панорама Марса: отсутствие воды, кислорода, но некоторые этого не делают, и нужно. При анализе фрагмента Марс почвы были обнаружены конкретные частичный газ — диоксид углерода. По словам Миллера, это не продукт химических реакций в марсианской почве, продукт жизнедеятельности микроорганизмов.

Практически все живые организмы на Земле нуждаются в процессе дыхания. Кислород является одним из наиболее распространенных окислителей в животных, растений, протистов, многих бактерий. Однако не всем известно, насколько наш организм отличается по сложности строения от маленьких клеток микроорганизмов. Возникает вопрос: как дышат бактерии? Отличается ли их способ получения энергии от нашего?

Общие свойства для аэробов и анаэробов

Венера находится ближе всего к Земле, и аналогичные по размерам и массе. Но температура на ее поверхности составляет около 500 ° С, и близость к Солнцу не является основной причиной для этого, и парниковый эффект массивной толстой атмосфере, полной ядовиты для почти всех земных форм жизни соединений. Некоторые экологи Венера наглядная демонстрация того, что нас ждет.

Читайте также:  Пути заражения токсоплазмозом у собак, а также методы его лечения

Может есть что-то, чтобы жить на этой планете неприятной? В атмосфере Венеры в одних и тех же областях появляется сероводород и диоксид серы. Эти газы реагируют друг с другом, так что вместе невозможно наблюдать, если кто-то не производит их в промышленных количествах.

Общие свойства для аэробов и анаэробов

Дифференциально — диагностические питательные среды

  • Среды Гисса («пестрый ряд»)
  • Среда Ресселя (Рассела)
  • Среда Плоскирева или бактоагар «Ж»
  • Висмут-сульфитный агар

Среды Гисса: К 1 % пептонной воде добавляют 0,5 % раствор определенного углевода (глюкоза, лактоза, мальтоза, маннит, сахароза и др.) и кислотно-щелочной индикатор Андреде, разливают по пробиркам, в которые помещают поплавок для улавливания газообразных продуктов, образующихся при разложении углеводородов.

Среда Ресселя (Рассела) применяется для изучения биохимических свойств энтеробактерий(шигелл, сальмонелл). Содержит питательный агар-агар , лактозу, глюкозу и индикатор (бромтимоловый синий). Цвет среды травянисто-зелёный. Обычно готовят в пробирках по 5 мл со скошенной поверхностью. Посев осуществляют уколом в глубину столбика и штрихом по скошенной поверхности.

Среда Плоскирева (бактоагар Ж) — дифференциально-диагностическая и селективная среда, поскольку подавляет рост многих микроорганизмов, и способствует росту патогенных бактерий (возбудителей брюшного тифа, паратифов, дизентерии). Лактозоотрицательные бактерии образуют на этой среде бесцветные колонии, а лактозоположительные — красные. В составе среды — агар, лактоза, бриллиантовый зелёный , соли желчных кислот, минеральные соли, индикатор (нейтральный красный).

Висмут-сульфитный агар предназначен для выделения сальмонелл в чистом виде из инфицированного материала. Содержит триптический гидролизат, глюкозу, факторы роста сальмонелл, бриллиантовый зелёный и агар. Дифференциальные свойства среды основаны на способности сальмонелл продуцировать сероводород , на их устойчивости к присутствию сульфида, бриллиантового зелёного и лимоннокислого висмута. Маркируются колонии в чёрный цвет сернистого висмута (методика схожа со средой Вильсона — Блера).

Для общей среды Вильсона — Блера базой является агар-агар с добавлением глюкозы , сульфита натрия и двуххлористого железа. Клостридии образуют на этой среде колонии чёрного цвета за счет восстановления сульфита до сульфид — аниона , который соединяясь с катионами железа (II) дает соль чёрного цвета.

Среда Китта — Тароцци состоит из мясопептонного бульона, 0,5% глюкозы и кусочков печени или мясного фарша для поглощения кислорода из среды. Перед посевом среду прогревают на кипящей водяной бане в течение 20 — 30 минут для удаления воздуха из среды. После посева питательную среду сразу заливают слоем парафина или вазелинового масла для изоляции от доступа кислорода.

Классификация анаэробов[ | ]

Согласно устоявшейся в микробиологии классификации, различают:

  • Факультативные анаэробы
  • Капнеистические анаэробы и микроаэрофилы
  • Аэротолерантные анаэробы
  • Умеренно-строгие анаэробы
  • Облигатные анаэробы

Если организм способен переключаться с одного метаболического пути на другой (например, с анаэробного дыхания на аэробное и обратно), то его условно относят к факультативным анаэробам

[3].

До 1991 года в микробиологии выделяли класс капнеистических анаэробов

, требовавших пониженной концентрации кислорода и повышенной концентрации углекислоты (Бруцеллы бычьего типа —B. abortus )[2].

Умеренно-строгий анаэробный организм выживает в среде с молекулярным O2, однако не размножается. Микроаэрофилы способны выживать и размножаться в среде с низким парциальным давлением O2.

Если организм не способен «переключиться» с анаэробного типа дыхания на аэробный, но не гибнет в присутствии молекулярного кислорода, то он относится к группе аэротолерантных анаэробов

. Например, молочнокислые и многие маслянокислые бактерии.

Облигатные

анаэробы в присутствии молекулярного кислорода O2 гибнут — например, представители рода бактерий и архей:Bacteroides ,Fusobacterium ,Butyrivibrio ,Methanobacterium ). Такие анаэробы постоянно живут в лишённой кислорода среде. К облигатным анаэробам относятся некоторые бактерии, дрожжи, жгутиковые и инфузории.

Разница между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами

Ключевым различием между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами является потребность в кислороде для выживания Аэробных микроорганизмов, в то время как для Анаэробных микроорганизмов он не требуется. То есть Аэробные микроорганизмы используют кислород в процессе энергетического обмена, в то время как Анаэробные микроорганизмы в нём не нуждаются.

Классификации микроорганизмов на Аэробные и Анаэробные производится на основании реакции на кислород. Из-за разницы в этой реакции Аэробные и Анаэробные микроорганизмы обладают различными характеристиками для выполнения своих функций во время клеточного дыхания. Таким образом, Аэробные микроорганизмы осуществляют аэробное дыхание, а анаэробные осуществляют анаэробное дыхание.

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое Аэробные микроорганизмы
  3. Что такое Анаэробные микроорганизмы
  4. Сходство между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами
  5. В чем разница между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами
  6. Заключение
Читайте также:  14 признаков того, что у Вас есть глисты

Что такое Аэробные микроорганизмы?

Аэробные микроорганизмы — это группа микроорганизмов, которые нуждаются в кислороде для своего основного выживания, роста и процесса размножения. Они окисляют моносахариды, такие как глюкоза в присутствии кислорода.

Аэробные микроорганизмы

Основными процессами, генерирующими энергию в аэробах, являются гликолиз, после которого следует цикл Кребса и цепь переноса электронов. Поскольку уровень кислорода не токсичен для этих микроорганизмов, они хорошо растут в насыщенных кислородом средах. И таким образом, они являются облигатными аэробами. Примерами аэробных микроорганизмов являются Бациллы и Нокардии.

Классификация

Облигатные аэробы и микроаэрофилы являются двумя видами аэробов. Основой данной классификации является уровень токсичности кислорода для этих микроорганизмов.

  • Облигатные аэробные микроорганизмы, их ещё называют аэрофилы — это микроорганизмы, которым требуется кислород для их клеточного дыхания. Кроме этого они используют кислород для окисления органических соединений, таких сахары и жиры, т.е. для получения энергии. Примером данного микроорганизма является Nocardia, Mycobacterium tuberculosis и Vibrio cholerae.
  • Микроаэрофильные микроорганизмы — выживают при низких концентрациях  кислорода (около 10%). Примером данного микроорганизма является бактерия Хеликобактер пилори.
Разница между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами

Аэробные микроорганизмы это те виды бактерий, которые нуждаются в кислороде для своего основного выживания, роста и процесса размножения. Очень легко выделить эти бактерии путем культивирования массы бактериальных штаммов в некоторой жидкой среде. Поскольку они нуждаются в кислороде для выживания, они, как правило, выходят на поверхность в попытке получить максимум доступного кислорода.

Идентификация Аэробных и Анаэробных бактерий по концентрации кислорода

Что такое Анаэробные микроорганизмы?

Анаэробные микроорганизмы являются обязательными анаэробами. Они не используют кислород в процессе энергетического обмена (в качестве своего конечного акцептора электронов). Вместо этого они используют такие субстраты, как азот, метан, железо, марганец, кобальт или серу. К этой категории относятся такие организмы, как «Клостридиум спорогенес». Анаэробы подвергаются ферментации для выработки энергии. Существует два основных типа анаэробных процессов брожения: брожение молочной кислоты и брожение этанола. Благодаря этим процессам анаэробы производят энергию (АТФ), которая необходима для их выживания.

Классификация

К анаэробным микроорганизмам относятся факультативные анаэробы, аэротолерантные анаэробы и облигатные анаэробы. Основой данной классификации, также и у аэробов, является уровень токсичности кислорода для этих микроорганизмов.

  • Аэротолерантные анаэробы — им не требуется кислород для выживания. Присутствие кислорода не вредит этим микроорганизмам. Примером данного микроорганизма является бактерии Лактобациллы.
  • Облигатные анаэробы — это микроорганизмы, которые живут и растут только при отсутствии кислорода в окружающей среде, так как он губителен для них. Примером данного микроорганизма является Клостридии (Clostridium butyricum) и Метаносарцины (Methanosarcina barkeri).
  • Факультативныеанаэробы — эти микробы могут выживать как в присутствии, так и в отсутствии кислорода. Примером данного микроорганизма является бактероид Кишечная палочка.

Примером анаэробных бактерий является Кишечная палочка

Анаэробные микроорганизмы не выживают в богатой кислородом окружающей среде, так как кислород токсичен для облигатных анаэробов. Напротив, избыток кислорода не вредит факультативным анаэробам.

Токсичность кислорода и его форм для анаэробных организмов[ | ]

Среда с содержанием кислорода является агрессивной по отношению к органическим формам жизни. Это связано с образованием активных форм кислорода в процессе жизнедеятельности или под действием различных форм ионизирующего излучения, значительно более токсичных, чем молекулярный кислород O2. Фактор, определяющий жизнеспособность организма в среде кислорода[4] — наличие у него функциональной антиоксидантной системы, способной к элиминации: супероксид-аниона(O2−), пероксида водорода(H2O2), синглетного кислорода(1O2), а также молекулярного кислорода (O2) из внутренней среды организма. Наиболее часто подобная защита обеспечивается одним или несколькими ферментами:

  • супероксиддисмутаза, элиминирующая супероксид-анион(O2−) без энергетической выгоды для организма
  • каталаза, элиминирующая перекись водорода(H2O2) без энергетической выгоды для организма
  • цитохром — фермент, отвечающий за перенос электронов от NADH к O2. Этот процесс обеспечивает существенную энергетическую выгоду организму.

Аэробные организмы содержат чаще всего три цитохрома, факультативные анаэробы — один или два, облигатные анаэробы не содержат цитохромов.

Анаэробные микроорганизмы могут активно воздействовать на среду[2] , создавая подходящий окислительно-восстановительный потенциал среды (например, Clostridium perfringens

). Некоторые засеянные культуры анаэробных микроорганизмов, прежде чем начать размножаться, снижают pH20 с величины [20-25] до [1-5], ограждая себя восстановительным барьером, другие — аэротолерантные — в процессе жизнедеятельности продуцируют перекись водорода, повышая pH20[5].

Дополнительная антиоксидантная защита может обеспечиваться синтезом или накоплением низкомолекулярных антиоксидантов: витамина С, А, E, лимонной и других кислот.

Читайте также:  Причины возникновения черных прожилок, крапинок в стуле новорожденного

Причины возникновения

Аэробный вагинит возникает у женщин в результате снижения количества лактобацилл во влагалище и заселения его слизистой микроорганизмами. Наиболее часто аэробный вагинит определяется у молодых девушек и женщин во время менопаузы. Это объясняется, прежде всего, низким количеством гормона эстрогена в крови в эти периоды жизни.

Чаще всего возбудителями данного заболевания являются:

  • стафилококки;
  • кишечная палочка;
  • стрептококки.

Данные микроорганизмы в норме в небольшом количестве обитают на внешней части половых органов или в кишечнике. Поэтому заболевание часто возникает из-за нарушения правил гигиены или после незащищенного анально-вагинального сексуального контакта. Во втором случае после того, как бактерии попадают из кишечника во влагалище, возникают все благоприятные условия для дальнейшего их размножения и прогрессирования заболевания.

Помимо дефицита эстрогенов, можно выделить следующие факторы, влияющие на изменение микрофлоры влагалища и появление воспалительного процесса:

  • патологии эндокринной сферы (гипотиреоз, сахарный диабет и т. д.);
  • длительное употребление антибактериальных препаратов, оральных контрацептивов или антидепрессантов;
  • применение цитостатических лекарств при лечении онкологических заболеваний;
  • снижение защитных сил организма и невозможность организма бороться с патогенной микрофлорой;
  • беспорядочные половые связи;
  • врожденные аномалии строения половых органов;
  • ношение синтетического белья;
  • воспалительные процессы в почках или мочевом пузыре;
  • слишком частое выполнение гигиенических процедур.

Механизмы развития дисбиоза влагалища до сих пор не вполне ясны.

Важную роль в патогенезе заболевания играют:

  • Изменение гормонального статуса.
  • Изменение общего и/или местного иммунитета, снижение резистентности организма.
  • Декомпенсированный диабет.
  • Приём антибиотиков, цитостатиков, лучевая терапия, ионизирующее излучение.

Диагностика анаэробной инфекции

Для своевременной диагностики анаэробной инфекции большое значение имеет правильная оценка клинических симптомов, позволяющая своевременно оказать необходимую медицинскую помощь.

В зависимости от локализации инфекционного очага диагностикой и лечением анаэробной инфекции могут заниматься клиницисты различных специальностей – общие хирурги, травматологи, нейрохирурги, гинекологи, отоларингологи, челюстно-лицевые и торакальные хирурги.

Методы экспресс-диагностики анаэробной инфекции включают бактериоскопию раневого отделяемого с окраской мазка по Грамму и газожидкостную хроматографию.

В верификации возбудителя ведущая роль принадлежит бактериологическому посеву отделяемого раны или содержимого абсцесса, анализу плевральной жидкости, посеву крови на аэробные и анаэробные бактерии, иммуноферментному ана­лизу, ПЦР.

В биохимических показателях крови при анаэробной инфекции обнаруживается снижение концентрации белков, увеличение уровня креатинина, мочевины, билирубина, активности трансаминаз и щелочной фосфатазы.

ПОДРОБНЕЕ: Рак эндометрия матки: симптомы, признаки, прогноз

Наряду с клиническими и лабораторными исследования, выполняется рентгенография, при которой обнаруживается скопление газа в пораженных тканях или полостях.

Анаэробную инфекцию необходимо дифференцировать от рожистого воспаления мягких тканей, полиморфной экссудативной эритемы, тромбоза глубоких вен, пневмоторакса, пневмоперитонеума, перфорации полых органов брюшной полости.

Понятие анаэробных бактерий и их классификации

Классификация Вейнберга—Сегена, будучи достаточно полной очень статична, так как в ее определениях не приводится никаких особенностей, характеризующих течение инфекционного процесса. В СССР (официальные «Указания по военно-полевой хирургии») принята классификация анаэробной инфекции, предложенная А. Н.

Классификация форм анаэробной инфекции
По темпу распространения По клинико-морфологическим показателям По анатомическим особенностям
Быстро распространяющиеся Газовые формы Глубокие
Медленно распространяющиеся Газово-отечные формы Поверхностные
  Гнилостно-гнойные формы  

Пользуясь этой классификацией, можно всегда сформулировать динамический диагноз, который в какой-то степени служит и руководством к действию. Например, диагноз «быстро распространяющаяся глубокая форма анаэробной инфекции» явно указывает на необходимость применения быстрых и иногда очень радикальных способов лечения.

В США распространена классификация, согласно которой клинические проявления анаэробной инфекции систематизируются следующим образом.

I. Травматические раневые инфекции.1. Простое загрязнение.2. Анаэробный целлюлит.3. Анаэробный мионекроз: а) клостридиальный мионекроз; б) стрептококковый мионекроз. II. Нетравматические инфекции.1. Идиопатические.2. Инфицированная сосудистая гангрена.

Под термином «простое загрязнение» понимается только нахождение клостридиальной флоры в медленно заживающей ране без выраженной общей реакции.

К анаэробным целлюлитам относят случаи массивного клостридиального загрязнения раны, когда инфекционный процесс развертывается в нежизнеспособных тканях, не выходя за их пределы, причем здоровые мышцы не поражаются. Анаэробный целлюлит ранее описывался под названием «газовый абсцесс» или «локализованная форма газовой гангрены».

Под названием «клостридиальный некроз» или «клостридиальный миозит» понимаются классические клинические проявления анаэробной инфекции с прогрессирующим некрозом и распадом мышечной ткани, с выраженной интоксикацией организма. Стрептококковый мионекроз клинически не отличается от клостридиального и диагностируется только на основании бактериологических исследований.

При анаэробном целлюлите в раневом отделяемом находят много лейкоцитов и грамположительных палочек и другую флору; при клостридиальном мионекрозе мало лейкоцитов, присутствуют грамположительные палочки и другая флора; при стрептококковом мионекрозе в отделяемом много лейкоцитов, отсутствуют грамположительная и другая флора, кроме стрептококков, которые обнаруживаются в большом количестве.