История развития микробиологии

РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ МИКРОБИОЛОГИИ

Тема 1.1. Введение, предмет и задачи медицинской микробиологии и иммунологии. Классификация микроорганизмов (2 часа)

Содержание учебного материала.

1.Предмет и задачи медицинской микробиологии и иммунологии.

2.Самостоятельная работа обучающихся. Подготовка реферативного сообщения по теме «История развития микробиологии».

 

Лекция № 1

Предмет и задачи медицинской микробиологии и иммунологии.

Этапы развития микробиологии.

Предмет и задачи медицинской микробиологии и иммунологии.

Происхождение термина от греч. micros - мелкий, bios – жизнь, logos – учение. (рис.2)

Микробиология – это наука о микроорганизмах, невидимых невооружённым глазом, изучающая морфологию, физиологию, генетику, экологию и эволюцию мельчайших форм жизни, называемых микробами. (рис.3)

Картинка м/о прокариот и эукариот (рис.4)

Распространение микроорганизмов в природе (рис.5)

Делится на большие разделы (рис.6) общая - изучение биологических свойств микроорганизмов, включающие в себя разработку методов профилактики, диагностики, лечения людей, животных, получение продуктов брожения, белков, витаминов, повышения плодородия почв и т.д.; и отраслевая, которая делится на:

1. Медицинская микробиология (рис.7) – изучает возбудителей инфекционных заболеваний (их морфологию, физиологию, обмен веществ, питание, дыхание, условия роста и размножения, генетические особенности м/о), роль м/о в этиологии и патогенезе инфекционного заболевания, основные клинические проявления и распространенность возбудителя заболевания, методы выделения и идентификации (лабораторная диагностика), разрабатывает методы специфической профилактики и лечения инфекционных болезней, изучает экологию и распространенность патогенных м/о, вопросы эпидемиологии.

В зависимости от объекта исследования, существуют специальные дисциплины медицинской микробиологии: (рис.8)

Бактериология – изучает бактерии.

Вирусология –изучает вирусы и бактериофаги.

Микология – наука о микроскопических грибах.

Протозоология – о простейших (одноклеточные животные).

Альгология – микроскопические водоросли.

a) Общая медицинская микробиология изучает общие биологические свойства микроорганизмов вне зависимости от их видовой принадлежности (морфология, физиология, генетика, экология, эволюция), а также питательные среды, методы выделения, дезинфицирующие вещества, иммунитет, методы культивирования.

b) Частная микробиология изучает особенности биологических свойств микроорганизмов в зависимости от их видовой принадлежности, т.е. изучает конкретных возбудителей, способы выделения из материала и определения их до вида.

2. Ветеринарная микробиология – изучает возбудителей заболеваний у животных. Многие заболевания общие для человека и животных.

3. Почвенная (сельскохозяйственная) микробиология – определяет значения различных групп микроорганизмов на плодородные почвы и разрабатывает мероприятия по повышению плодородия почв.

4. Промышленная (техническая) микробиология – это получение различных веществ с помощью микроорганизмов (хлебопечение, виноделие, молочно-кислые продукты, спирт, уксусная кислота, антибиотики, интерферона, инсулина).

5. Морская и космическая микробиология изучает соответственно микрофлору морей и водоемов, и космического пространства и других планет.

6.  Техническая микробиология, являющаяся частью биотехнологии, разрабатывает технологию получения из микроорганизмов разнообразных продуктов для народного хозяйства и медицины (антибиотики, вакцины, ферменты, белки, витамины).

Значение микроорганизмов: (рис.9)

1. Полезные – производство: пищевых продуктов (пищевые белки, виноделие, хлебопечение) и сельхозпродуктов (повышение плодородия почвы), - медицинская ветеринария (роль в неспецифической резистентности нормальной бактериальной флоры)

2. Вредные – производство (коррозия металла), - медицинская ветеринария (роль в инфекционном процессе).

Связь различных дисциплин с медицинской микробиологией: (рис.10) нормальная физиология, венерические болезни, гематология, терапия, генетика, урология, космическая медицины, инфекционные болезни, патологическая физиология, эпидемиология, фтизиатрия, хирургия, биохимия, онкология, педиатрия, фармакология.

Иммунология (рис.11) — междисциплинарная медицинская наука, изучающая строение, эволюцию и функционирование иммунной системы различных организмов (человека, животных, растений), механизмы и способы защитных реакций, направленных на сохранение их структурной и функциональной целостности и биологической индивидуальности.

Ее основная цель - изучение патогенеза иммунозависимых заболеваний, разработка на основе теоретических подходов иммунобиологических профилактических и терапевтических препаратов (вакцин, иммуноглобулинов, цитокинов и их смесей — коктейлей, рецепторов и др.).

Основные задачами (рис.12):

· изучение строения, функции и развития иммунной системы при патологии и в норме:

· изучение роли иммунной системы в возникновении и развитии инфекционных и неинфекционных болезней;

· разработка и использование методов иммунодиагностики, иммунопрофилактики и иммунотерапии инфекционных и неинфекционных заболеваний человека.

История развития микробиологии.

История развития микробиологии имеет 5 этапов (рис.13):

Микроорганизмы, задолго до их открытия, использовались человеком (хлебопечение, виноделие и т.д.). С древних времён высказывались предположения о живом начале причин заболеваний, но лишь с изобретением микроскопа стало возможным увидеть строение и формы. Мыслители того времени высказывали предположения о природе заразных болезней.

1. Эвристический (рис.14) -  начинается с момента, когда Гиппократ (3-4 век до н.э.) высказал догадку (эвретика-догадка, домысел), что болезни, передающиеся от человека к человеку, вызываются невидимыми неживыми веществами (миазмами).

Авиценна (980-1037) предположил, что живые существа, невидимые человеческому глазу, передают через воду и воздух болезни людей и животных.

Эти представления были сформулированы в стройную гипотезу спустя многие столетия в сочинениях итальянского врача Джир о ламо Фракаст о ро (1478-1553), высказавшего идею о живом контагии (contagium vivum), который вызывает болезни. При этом каждая болезнь вызывается своим контагием. Для предохранения от болезней им были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов уксусом. Таким образом, Д. Фракасторо был одним из основоположников эпидемиологии - науки о причинах, условиях и механизмах формирования заболеваний и способах их профилактики. Сифилис получил своё название от поэмы Фракасторо «Сифилис, или О галльской болезни». Поэма повествует о том, как пастух по имени Сифилус разгневал богов Олимпа и был наказан ими ужасной болезнью, поразившей всё его тело сыпью, бубонами и язвами.

Антони ван Левенгук (1632-1723) (рис.15) - нидерландский натуралист, конструктор микроскопов, основоположник научной микроскопии, исследовавший с помощью своих микроскопов (ув. 150-300 раз).  структуру различных форм живой материи. С открытием микроскопа начинается морфологический период.

2. Морфологический (рис.16-17) – Левенгук  рассматривал в микроскоп различные объекты: воду из луж, отвары, кровь, сперму, и назвал всё что увидел – «зверушками». Наблюдаемые объекты Левенгук зарисовывал. Левенгук первым открыл эритроциты, описал бактерии (1683), дрожжи, простейших, волокна хрусталика, чешуйки эпидермиса кожи, зарисовал сперматозоиды. Открыл инфузории и описал многие их формы. Стало возможным выявлять форму (морфологию), но неизвестно было, какие процессы осуществляют эти микроорганизмы. После открытия Левенгука начали открываться новые бактерии, грибы, простейшие.

Морфологический период связан с такими именами как: Д. Самойлович (изучал и описал чуму, ввел заразный материал себе от переболевшего человека), Э. Дженнер (является одним из первых создателей метода оспопрививания), Р.Кох (установил этиологию сибирской язвы, открыл возбудитель туберкулеза и выделил туберкулин, описал холеру, основоположник дезинфекции), И. Мечников (основоположник фагоцитарной теории иммунитета), Н. Гамалей (впервые применил химические вакцины, наблюдал растворение бактерий – бактериофагию), Д. Ивановский (описал необычные свойства возбудителя болезни табака – неклеточные формы жизни вирусы). В конце 19 в было доказано, что причиной многих заболеваний могут быть простейшие. Ф. Леш (обнаружил дизентерийную амебу, описал заболевание амебиаз), П. Боровский (описал лейшманиоз), Ш. Лаверан (описал малярию).

3. Физиологический (рис.18) -  после обнаружения микробов, возник вопрос об их устройстве, биосвойствах, процессах жизнедеятельности, этиологии. Важную роль в этот период сыграли работы Луи Пастера (рис.19), он открыл: (рис.20)

¨ природу брожения - биохимический процесс, основанный на окислительно-восстановительных превращениях органических соединений в анаэробных условиях,

¨ анаэробиоз - жизнь в отсутствие свободного кислорода,

¨ опроверг теорию самозарождения (рис.21),

¨ основал принцип стерилизации, пастеризации,

¨ разработал принцип вакцинации и способы получения вакцин. (рис.22)

Так же внес свой вклад Роберт Кох: предложил окраску бактерий, микрофотосъемку, способ получения ЧК. (рис.23-24) Изучение биологических и физиологических свойств микроорганизмов продолжалось с конца 19 в и в течении 20 в.

4. Иммунологический (рис.25) -  этот период также связан с Пастером - он обосновал принцип вакцинации и способ получения вакцины. Пастер показал, что ослабленный (температурой) возбудитель холеры кур, бешенства, сибирской язвы, потерявший вирулентные патогенные свойства, при введение в организм создает специфическую невосприимчивость к возбудителю. Но Мечников (клеточный иммунитет) и Эрлих (гуморальный иммунитет) основоположники иммунологии. (рис.26)

5. Молекулярно-генетический (рис .27) - развивался во второй половине 20 веке. Была расшифрована молекулярная структура бактерий и вирусов, строение и состав генома, структура факторов иммунной защиты. В результате достижения в микробиологии и иммунологии 20 века обеспечили успехи в борьбе с инфекционными болезнями, открыли новые пути и методы диагностики и терапии неинфекционных болезней, связанных с нарушением иммунной системы.

(Рис. 28) достижения в молекулярно-генетическом этапе.