Микроорганизмы в желудке млекопитающих

По пищеводу пища поступает в желудок. В его стенках имеются многочисленные железы, выделяющие пищеварительный сок.

Строение желудка зависит от вида пищи. Желудок у большинства млекопитающих однокамерный. Многокамерный желудок характерен для жвачных млекопитающих (оленей, коров, коз, овец) — он разделяется на рубец, сетку, книжку и сычуг.

Пища в рубце подвергается брожению, затем поступает в сетку. Из сетки она отрыгивается в рот, где пережёвывается. Потом пища поступает в книжку и сычуг. В этих отделах происходит её окончательное переваривание.

Из желудка пища поступает в начальную часть тонкого кишечника — двенадцатиперстную кишку. Сюда же поступает сок из поджелудочной железы и желчь из печени, которые облегчают процесс переваривания пищи.

Из двенадцатиперстной кишки пища передвигается далее по тонкому кишечнику, где происходит всасывание питательных веществ. Остатки непереваренной пищи поступают в толстую кишку и затем удаляются наружу через анальное отверстие.

У многих зверей, питающихся грубым растительным кормом (например, у кроликов, бобров), в месте перехода тонкой кишки в толстую отходит длинная слепая кишка (у некоторых зверей с червеобразным отростком — аппендиксом). В ней под влиянием бактерий происходит изменение трудно перевариваемых веществ пищи (клетчатки).

Трахея и бронхи хорошо развиты. 

Вдох и выдох осуществляются при участии межрёберных мышц и диафрагмы.

Дыхательная система участвует и в терморегуляции. Виды, у которых потовые железы развиты слабо, испаряют воду с поверхности языка. Так в жаркую погоду количество выдыхаемого за (1) минуту воздуха у собак возрастает примерно в (30) раз. В результате увеличивается и количество испаряемой воды.

Имеется только левая дуга аорты, отходящая от левого желудочка, стенки которого толще, чем у правого.

Выделительная система представлена парными тазовыми почками (имеющими бобовидную форму). Образующаяся в них моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь, а из него по мочеиспускательному каналу — наружу.

В отличие от других позвоночных у млекопитающих особого развития достигает передний мозг (большие полушария). Его кора, образованная несколькими слоями тел нервных клеток, покрывает весь передний мозг. У большинства видов млекопитающих она образует мозговые складки и извилины с глубокими бороздами.

Высокоразвитый головной мозг обеспечивает высокий уровень нервной деятельности, сложное приспособительное поведение млекопитающих.

Например, животное отвечает реакцией настораживания или прислушивания на любые новые раздражители (поворачивает голову, глаза и уши в сторону нового объекта или раздражителя) — это ориентировочный рефлекс. Центр ориентировочных рефлексов находится в среднем мозге.

Поведение млекопитающих определяется не только сложными инстинктами, но и высшей нервной деятельностью (ВНД), связанной с быстрым образованием условных рефлексов. Условные рефлексы формируются в коре больших полушарий головного мозга.

У млекопитающих хорошо развиты все органы чувств. Органов зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания помогают животным находить пищу, ориентироваться в пространстве, распознавать на расстоянии особей своего вида или врага.

Большинство наземных млекопитающих обладает тонким обонянием (у многих из них обоняние имеет важное значение при поиске пищи).

Органы слуха хорошо развиты. 

У Млекопитающих появляется наружный слуховой проход и ушная раковина (наружное ухо). Млекопитающие улавливают звуки ушными раковинами (многие животные имеют подвижные ушные раковины и поворачивают их в том направлении, откуда исходит звук).

За барабанной перепонкой, в среднем ухе расположены три слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремечко.

Органы зрения (глаза) имеют два кожистых века с ресницами (прозрачная мигательная перепонка, как это было у пресмыкающихся и птиц, недоразвита).

Острота зрения и степень развития глаз у млекопитающих связаны с условиями существования. Особенно большие глаза имеют те, кто ведёт ночной образ жизни, а также обитатели открытых ландшафтов (лошади, зебры, антилопы).

Различать многие цвета способны лишь обезьяны.

Органы осязания представлены вибриссами — осязательными волосами.

После внутриутробного периода организм любого животного вступает в контакт с микроорганизмами, которые, в свою очередь, проникают через дыхательные и пищеварительные пути и заселяют весь организм. И тело животного для микроорганизмов представляет собой целый мир с множеством экологических ниш. А для макроорганизма микроскопические тела – важный экологический фактор, определяющий многие стороны его эволюционных изменений.

Некоторые микроорганизмы в теле животного находятся временно, попадая из почвы, воздуха, с водой и кормом и их еще называют патогенными. Но постоянными обитателями являются микроскопические организмы, которые подразделяются на две части:

1)облигатную, постоянную часть, сложившуюся в процессе эволюции;

2)факультативную, или транзиторную.

При рассмотрении способов борьбы со многими инфекционными болезнями бактериальной и вирусной этиологии чаще сосредотачивают внимание на патогенных микроорганизмах – возбудителях этих заболеваний, реже обращают внимание и на сопутствующую обычную микрофлору тела животных. Но в ряде случаев именно обычная микрофлора приобретает большое значение в возникновении или развитии болезни, способствуя либо препятствуя ее проявлению. Иногда обычная микрофлора становится источником тех патогенных или условнопатогенных инфекционных агентов, которые обусловливают эндогенное инфицирование, проявление секундарных инфекций и т.д. При других обстоятельствах комплекс обычной микрофлоры тела животного блокирует пути и возможности развития инфекционного процесса, вызываемого некоторыми патогенными микроорганизмами. Поэтому необходимо знать состав, свойства, количественные характеристики, биологическую значимость разных групп и представителей микрофлоры организма (млекопитающих, в том числе домашних и сельскохозяйственных животных и человека).

Необходимо отметить, что аутомикрофлора здорового животного остается постоянной и поддерживается гомеостазом. Ткани и органы, не сообщающиеся с внешней средой, стерильны. Организм и его нормальная микрофлора составляют единую экологическую систему: микрофлора служит своеобразным «экстракорпоральным органом», играющим важную роль в жизнедеятельности животного. Будучи биологическим фактором защиты, нормальная микрофлора является тем барьером, после прорыва которого индуцируется включение неспецифических механизмов защиты.

В задачи исследований входило:

1. Ознакомиться с разновидностью микрофлоры тела животных.

2. Изучить роль нормальной микрофлоры.

Представители нормальной микрофлоры детально изучаются уже на генетическом и молекулярном уровнях. Известен состав нормальной микрофлоры не только различных органов дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы, поверхности кожи, но и иерархо-топографическое распределение отдельных видов микробов по ходу пищеварительного канала и др. Ниже представлены разновидности микрофлоры макроорганизма в зависимости от их места обитания или локализации.

Микрофлора кожи. Постоянные обитатели кожи – стафилококки, стрептококки, актиномицеты, сардины, микрококки, вызывающие нагноительные процессы: фурункулы, гнойники, флегмоны и др. Из палочковидных форм обнаруживают кишечную, сине-гнойную, псевдодифтерийную.

Микрофлора вымени. Микрофлору вымени составляют пре­имущественно микрококки (М. luteus, M. flavus, M. eandidus, М. caseolyticus), стафилококки, стрептококки, коринебакте-рии, в частности Corynebacterium bovis.

Из патогенных микробов на коже вымени часто встреча­ются возбудители маститов (Str. agalacitae, Str. ubens, Staph. aureus) и колимаститов (Escherichia coli, Klebsiella aerogenes, Corynebacterium pyogenes, Вас. stibtilis, Pseudomo-nas aerugynosa и др.).

Микрофлора конъюнктивы. На конъюнктиве находят срав­нительно небольшое количество микробов. Как правило, это стафилококки, стрептококки, сардины, реже встречаются ми-коплазмы, микрококки, актиномицеты, дрожжевые и плесне­вые грибы.

Микрофлора дыхательных путей. У новорожденных живот­ных в дыхательных путях микроорганизмов нет. При дыхании на слизистые оболочки верхних дыхательных путей оседают из воздуха различные бактерии, актиномицеты, плесневые и Дрожжевые грибы, микоплазмы и др.

Микрофлора пищеварительного канала. Она наиболее обильна. У новорожденных животных желудочно-кишечный тракт не содержит микробов. Через несколько часов организм животного заселяется микрофлорой, которая в процессе жизни может видоизменяться, но в основном остается стабильной до конца жизни животного.

К постоянной микрофлоре относятся молочнокислые стрептокок­ки (Str. lactis), молочнокислые палочки (Bact. acidophilum), кишечная палочка (Е. coli).

Микрофлора полости рта. Она наиболее обильна и разно­образна. В ротовой полости обнаружено более 100 видов ми­кроорганизмов. К постоянным обитателям ротовой полости относятся диплококки, стафилококки, сарцины, микрококки, дифтероиды, анаэробы и аэробы, целлюлозоразрушающие бактерии, спирохеты, грибы, дрожжи и др.

Микрофлора желудка. Она относительно бедна как по ко­личественному, так и по качественному составу. Объясняется это бактерицидным действием кислого желудочного сока. В содержимом желудка выживают споровые типа Вас. subtilis, кислотоустойчивые микобактерия (М. bovis, M. avium), a также сарцины (Sarcina ventriculi), молочнокислые бактерии, актиномицеты, энтерококки и др.

Микрофлора рубца жвачных более богата. Здесь много гнилостных бактерий, возбудителей различных брожений.

Микрофлора тонкого кишечника. Она наиболее бедна. В двенадцатиперстной и тощей кишках ослабляется деятель­ность целлюлозных микроорганизмов. Здесь чаще всего оби­тают устойчивые к желчи энтерококки, ацидофильные, споро­вые микробы (Вас. retiformis, Cl. perfringeris), актиномицеты, Е. coli и др.

Микрофлора толстых кишок наиболее богата. Постоянные обитатели—энтерококки, стафилококки, стрептококки, целлю­лозные бактерии, актиномицеты, ацидофилы, термофилы, спо­ровые формы, дрожжи, плесени, гнилостные бактерии.

Микрофлора мочеполовых органов. На слизистой оболочке половых органов обнаруживают стафилококки, стрептококки, микрококки, дифтероиды, кислотоустойчивые микобактерии (Мус. smegmae) и др. Основной обитатель слизистой оболоч­ки влагалища— Bact. vaginale vulgare, обладающая резко выраженным антагонизмом к другим микрорганизмам.

Роль нормальной микрофлоры

Нормальная микрофлора играет важную роль в защите организма от патогенных микробов, например стимулируя иммунную систему, принимая участие в реакциях метаболизма. В то же время эта флора способна привести к развитию инфекционных заболеваний. Нормальная микрофлора составляет конкуренцию для патогенной; механизмы подавления роста последней достаточно разнообразны. Основной механизм – избирательное связывание нормальной микрофлорой поверхностных рецепторов клеток, особенно эпителиальных. Большинство представителей резидентной микрофлоры проявляет выраженный антагонизм в отношении патогенных видов. Эти свойства особенно ярко выражены у бифидобактерий и лактобацилл; антибактериальный потенциал формируется секрецией кислот, спиртов, лизоцима, бактериоцинов и других веществ. Кроме того, высокая концентрация указанных продуктов ингибирует метаболизм и выделение токсинов патогенными видами (например, термолабильного токсина энтеропатогенными эшерихиями).

Нормальная микрофлора – неспецифический стимулятор («раздражитель») иммунной системы; отсутствие нормального микробного биоценоза вызывает многочисленные нарушения в иммунной системе. Другая роль микрофлоры была установлена после того, как были получены безмикробные животные. Антиген представителей нормальной микрофлоры вызывают образование антител в низких титрах. Они преимущественно представлены IgA, выделяющимися на поверхность слизистых оболочек. IgA составляют основу местной невосприимчивости к проникающим возбудителям и не дают возможности комменсалам проникать в глубокие ткани.

Нормальная кишечная микрофлора играет огромную роль в метаболических процессах организма и поддержании их баланса.Обеспечение всасывания. Метаболизм некоторых веществ включает печеночную экскрецию (в составе желчи) в просвет кишечника с последующим возвратом в печень; подобный кишечно-печеночный круговорот характерен для некоторых половых гормонов и солей желчных кислот. Эти продукты экскретируются, как правило, в форме глюкоронидов и сульфатов, не способных в этом виде к обратному всасыванию. Всасывание обеспечивают кишечные бактерии, вырабатывающие глюкуранидазы и сульфатазы.

Обмен витаминами и минеральными веществами. Общепринятый факт – ведущая роль нормальной микрофлоры в обеспечении организма ионами Fe2+, Ca2+, витаминами К, D, группы В (особенно В1, рибофлавин), никотиновой, фолиевой и пантотеновой кислотами. Кишечные бактерии принимают участие в инактивации токсичных продуктов эндо- и экзогенного происхождения. Кислоты и газы, выделяющиеся в ходе жизнедеятельности кишечных микробов, оказывают благоприятное действие на перистальтику кишечника и своевременное его опорожнение.

Таким образом, действие микрофлоры тела на организм складывается из следующих факторов.

Во-первых, нормальной микрофлоре принадлежит важнейшая роль в формировании иммунологической реактивности организма. Во-вторых, представители нормальной микрофлоры благодаря продуцированию разнообразных антибиотических соединений и выраженной антагонистической активности предохраняют органы, сообщающиеся с внешней средой, от внедрения и безграничного размножения в них патогенных микроорганизмов. В-третьих, флора обладает выраженным морфокинетическим действием, особенно по отношению к слизистой оболочке тонкой кишки, что существенно отражается на физиологических функциях пищеварительного канала. В-четвертых, микробные ассоциации являются существенным звеном в печеночно-кишечной циркуляции таких важнейших компонентов желчи, как соли желчных кислот, холестерина и желчные пигменты. В-пятых, микрофлора в процессе жизнедеятельности синтезирует витамин К и ряд витаминов группы В, некоторые ферменты и, возможно, другие, пока неизвестные, биологически активные соединения. В-шестых, микрофлора исполняет роль дополнительного ферментного аппарата, расщепляя клетчатку и другие трудно перевариваемые составные части корма.

Нарушение видового состава нормальной микрофлоры под влиянием инфекционных и соматических заболеваний, а также в результате длительного и нерационального использования антибиотиков приводит к состоянию дисбактериоза, который характеризуется изменением соотношения различных видов бактерий, нарушением усвояемости продуктов пищеварения, изменением ферментативных процессов, расщеплением физиологических секретов. Для коррекции дисбактериоза следует устранить факторы, вызвавшие этот процесс.

Библиографический список

1. Алексеевская, Л. В. Общая микробиология [Текст]: учебник/ Л. В. Алесеевская, Е.Н. Кондратьева. – Москва: КолосС, 2006. 288с.

2. Воробьев, А. А. Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии. [Текст]: учебник/ Воробьев, А. А., Кривошеин, Ю. С., Быков, А. С. Москва: Мастерство, 2001.- 224 с.

3. Кисленко, В. Н. Практикум по ветеринарной микробиологии и иммунологии [Текст]: учебник/ Кисленко, В. Н. – М.: КолосС, 2005. – 232 с.

4. Кисленко, В. Н. Ветеринарная микробиология и иммунология. Часть 1. Общая микробиология [Текст]: учебник / Кисленко, В. Н., Колычев, Н. М – М.: КолосС, 2006. – 183 с.

5. Красникова, Л.В. Практикум по микробиологии. [Текст]: учебник/ Красникова, Л.В. – СПб.: Троицкий мост, 2012

6. Нетрусов, А.И. Общая микробиология. [Текст]: учебник/ Нетрусов, А.И. – М.: Академия, 2007.

7. Нетрусов, А.И. Экология микроорганизмов. [Текст]: учебник/ Нетрусов, А.И., Бонч-Осмоловская, Е.А., Горленко, В. М., Градова, Н.Б., Цыганков, Ю.Д. и др.-Академия, 2004.

8. Покровский, В.И. Медицинская микробиология, иммунология, вирусология [Текст]: учебник/Л.И. Покровский, 2002.

9. Пономарева, О.А. Роль нормальной микрофлоры в поддержании здоровья человека [Текст]:Сибирский медицинский журнал/ Пономарева, О. А., Симонова, Е.В. – 2008, № 8. – С 20-24.