Бактерии и вирусы: в чем разница и что опаснее? вирусные инфекции и человек

Что такое бактерии

Бактерии бывают не только «плохие», которые вызывают инфекции и последующие за ними болезни. Многие бактерии являются неотъемлемой частью жизни человека, без них мы просто не смогли бы жизнь. Например, в этот момент, когда вы читаете этот текст, получаете пользу от работы бактерий. От кислорода, который вы вдыхаете, до питательных веществ, которые извлекает желудок из еды, вам нужно благодарить бактерии за процветание на этой планете. В нашем организме микроорганизмов, включая бактерий, больше, чем наших собственных клетках примерно в десять раз.

Из-за этого многие шутят, что мы, наверное, больше микробы, чем люди. И в определенной степени это действительно так.

Чем бактерии так уникальны? Все в мире состоит из клеток — это строительные кирпичики жизни, из них состоят ткани нашего тела, лапка вашего кота и дерево, которое растет за окном. Такие клетки обладают ядром и называются эукариотами. Бактерии же не имеют ядер, и их генетический материал (ДНК) свободно плавает внутри клетки. Они обладают другими методами воспроизводства и передачи генетического материала. Бактерии считаются прокариотами.

Основы микробиологии

Микробиология изучает строение, жизнедеятельность, условия жизни и развития мельчайших организмов, называемых микробами, или микроорганизмами.

Похожее по теме… АнтибиотикиВ 1928 году Александр Флеминг открыл первый антибиотик – пенициллин. Это лекарство произвело фурор и на долгое время стало панацеей от многих заболеваний. Медицин

Микробы были открыты голландцем А. Левенгуком (1632-1723) в конце XVII в., когда он изготовил первые линзы, дававшие увеличение в 200 и более раз. Увиденный микромир поразил его, Левенгук описал и зарисовал микроорганизмы, обнаруженные им на различных объектах.

Он положил начало описательному характеру новой науки. Открытия Луи Пастера (1822-1895) доказали, что микроорганизмы отличаются не только формой и строением, но и особенностями жизнедеятельности. Пастер установил, что дрожжи вызывают спиртовое брожение, а некоторые микробы способны вызывать заразные болезни людей и животных.

Пастер вошел в историю как изобретатель метода вакцинации против бешенства и сибирской язвы. Всемирно известен вклад в микробиологию Р. Коха (1843-1910) — открыл возбудителей туберкулеза и холеры, И. И. Мечникова (1845-1916) — разработал фагоцитарную теорию иммунитета, основоположника вирусологии Д. И. Ивановского (1864-1920), Н. Ф. Гамалея (1859-1940) и многих других ученых.

Наши «родные» микробы

Медицинская микробиология изучает микроорганизмы – как нормальную микрофлору организма, так и возбудителей болезней.

Организм человека и населяющие его живые микроорганизмы – это единая экосистема. Количество бактерий, живущих на коже и слизистых человека, в несколько раз больше числа собственных клеток тела, и это нормальное состояние организма. Микрофлора создает тонкую биопленку, покрывающую все поверхности тела, в которой живут бактерии. У каждого человека свой состав биопленки. Он зависит от:

возраста, пищевого рациона;
условий работы и внешней среды;
перенесенных болезней;
травм и стрессов.

Пришлые, чужие микроорганизмы могут оказаться болезнетворными или патогенными. Продукты их жизнедеятельности разрушают клетки и ослабляют организм человека. Наиболее страшные из них – возбудители чумы, сибирской язвы, туляремии, а также бактерии-пневмококки. Кроме того, патогены, как и вирусы, передаются по воздуху (туберкулез, коклюш), с пищей (тиф, дизентерия, холера), половым путем (гонорея, сифилис).

Однако в теле человека есть органы, свободные от бактерий:

головной и спинной мозг;
все внутренние органы;
альвеолы легких;
кровь, лимфа;
внутреннее и среднее ухо.

Это объясняет, почему любая царапина, не говоря уже о серьезных травмах, может вызвать печальные последствия – бактерии и вирусы находят открытую дверь во внутренний мир человека и с радостью устремляются туда. В здоровом состоянии кожа выступает защитным барьером и пресекает подобные безобразия.

Микроорганизмы первыми населили нашу планету и неустанно трудились миллиарды лет, подготавливая для нас комфортные условия. Именно им мы обязаны самой возможностью своего существования. Но бактерии для нас – не только заботливые няньки, но и строгие учителя. За любой ошибкой тут же последует наказание. Например, не вымыл руки – заболел, съел несвежее – занимаешь туалет дольше обычного. Таким нехитрым методом кнута и пряника микробы учат нас вести правильный образ жизни и беречь свое драгоценное здоровье.

Что такое паразиты?

Паразит — это живое существо, живущее за счёт другого организма, которого он паразитирует (использует для жизнедеятельности питательные вещества, кровь и ткани организма-хозяина).

Паразиты, которые вызывают болезни у человека, бывают двух типов:

одноклеточные организмы (простейшие одноклеточные организмы);
многоклеточные организмы.

Заражение паразитами происходит через зараженные продукты питания или при транзите кожи (во время укуса насекомого или во время купания).

Паразиты часто встречаются в тропических областях (из-за тепла и влажности), а также в странах с проблемными санитарно-гигиеническими условиями.

Заболевания, вызванные паразитами, лечатся противопаразитарными препаратами.

Что опаснее — бактерии или вирусы?

Очевидно, вирусы могут нанести гораздо больший вред, чем бактерии. По той простой причине, что не бывает «хороших» вирусов, как в случае с бактериями (вроде бифидо- и лактобактерий, которые позволяют нам переваривать пищу). Кроме того, многие вирусы отличаются просто безобразным поведением — они могут годами существовать внутри клетки, вызывая хронические заболевания. Примером таких вирусов может быть герпес.

Из всей тройки — микробы, бактерии и вирусы, получается, что самыми опасными являются микробы, поскольку они включают в себя все микроорганизмы: как полезные, так и максимально вредные для организма. Сейчас ученые работают над тем, чтобы извлечь как можно больше пользы из «хороших» бактерий: активно исследуются возможности внедрения определенных микробов и бактерий в организм человека, которые могут дать определенные преимущества. Например, уничтожать опухоли. Кстати, именно из-за бактерий был случайно открыт пенициллин — антибиотик, который спас множество жизней.

На самом деле мы только начинаем понимать, как извлекать пользу из нашего сожительства с этими маленькими друзьями. Но после прочитанного вы еще уверены, что истинный хозяин Земли — человек?

Что такое бактерии?

Бактерии — это микроорганизмы меньше 500 микрометров (1 микрометр = 1 миллионная часть метра) состоящие только из одной клетки с ядром (эукариоты).

Бактерии присутствуют везде: в воздухе, в воде и в почве. Как правило, большинство из них являются безвредными для человека.

Бактериология — это наука, которая занимается изучением бактерий. Эта наука классифицирует бактерии в 3 главные категории:

спирохеты (в форме спирали);
палочки/бациллы (удлиненные как палочки);
кокки (в форме сферы/шара).

В зависимости от способа взаимодействия с различными красителями, бактерии классифицируются на грамположительные и на грамотрицательные. От этой реакции зависит дальнейшее лечение.

Чаще бактерии развиваются во влажных и теплых условиях. Бактерии, которые нуждаются в кислороде для развития и размножения (аэробные бактерии), наблюдаются в основном ближе к поверхности тела, на коже, и на уровне дыхательной системы. Другие развиваются в бескислородной атмосфере (анаэробные бактерии), например на уровне кишечника или глубоких ран.

В благоприятных условиях (тепло и питательные вещества в достаточном количестве) бактерии размножаются через деление на 2 одинаковых клетках, через каждые 20 минут. Таким образом, через 6 часов, одна бактерия может дать начало около 250.000 новым бактериям.

Способность бактерий производить болезни связано с двумя главными свойствами:

вирулентность (способность размножаться и распространяться в организм);
производство токсинов для клеток человека.

Инфекционные заболевания, вызванные бактериями, лечатся антибиотиками.

Бактериальная флора

Бактериальная флора включает все бактерии, которые живут на поверхности кожи или слизистых оболочек организма, а также на уровне влагалища, кишечника, глотки и горла.

Эти бактерии являются безвредными для человека и играют важную роль в повышении выносливости организма к инфекциям, предотвращая попадание в организм вредных бактерий.

Среда обитания

Микроорганизмы обитают почти повсеместно, где есть вода, включая горячие источники, дно мирового океана, а также глубоко внутри земной коры. Они являются важным звеном в обмене веществ в экосистемах, в основном выполняя роль редуцентов (от лат. reduco — «возвращаю, восстанавливаю»); также деструкторы (лат. destruo — «разрушаю»), сапротрофы (др.-греч. σαπρός — «гниль» и τροφή — «пища») — организмы (бактерии и грибы), разрушающие отмершие останки живых существ, превращая их в неорганические и простейшие органические соединения.), но в некоторых экосистемах они — единственные производители биомассы — продуценты.

Микроорганизмы, обитающие в различных средах, участвуют в круговороте серы, железа, фосфора и других элементов, осуществляют разложение органических веществ животного, растительного происхождения, а также абиогенного происхождения (метан, парафины), обеспечивают самоочищение воды в водоёмах.

Впрочем, не все виды микроорганизмов приносят человеку пользу. Некоторые микроорганизмы вызывают порчу сельскохозяйственной продукции, обедняют почву азотом, вызывают загрязнение водоёмов, накопление в продуктах питания ядовитых веществ (например, микробных токсинов).

Микроорганизмы отличаются хорошей приспособляемостью к действию факторов внешней среды. Различные микроорганизмы могут расти при температуре от −6° до +50—75°. Рекорд выживаемости при повышенной температуре поставили археи, некоторые изученные культуры которых растут на питательных средах свыше 110 °C, например, Methanopyrus kandleri (штамм 116) растёт при 122 °C, рекордно высокой температуре для всех известных организмов. В природе среда обитания с такой температурой существует под давлением в горячих вулканических источниках на дне океанов (Чёрные курильщики).

Известны микроорганизмы, процветающие при гибельных для многоклеточных существ уровнях ионизирующего излучения, в широком интервале значений pH, при 25 % концентрации хлорида натрия, в условиях различного содержания кислорода вплоть до полного его отсутствия (анаэробные микроорганизмы).

Симбиотические микроорганизмы (микробиом) обитают внутри организмов растений и животных, в том числе у человека. В организме человека наибольшее количество микроорганизмов-симбионтов располагается в кишечнике. Микроорганизмы живут как внутри тела, так и на коже. Число клеток (но не масса и не объём!) микробиома у человека в 3—10 раз превышает число клеток его организма.

Микробиом каждого человека уникален, хотя и испытывает ежедневные вариации. Есть общие особенности микробиома у людей, живущих в одной местности, у людей, ведущих один образ жизни, и у людей с похожим рационом. Пониженное разнообразие микробиомов обычно ассоциируется со стационарными больными и с ухудшением здоровья. Установлена связь состава микробиома с рядом заболеваний, включая ожирение, воспалительные заболевания кишечника, рак толстой кишки, болезни сердца, рассеянный склероз и аутизм.

Весьма многочисленное количество видов микроорганизмов является условно-патогенными или патогенными для человека и животных. Патогенные микроорганизмы вызывают болезни человека, животных и растений.

Наиболее общепризнанные теории о происхождении жизни на Земле предполагают, что протомикроорганизмы были первыми живыми организмами, появившимися в процессе эволюции.

Что такое бактерии

Лактобактерий помогает пищеварительным процессам в кишечнике

Как бороться с микробами в доме?

Как бы жутко увлекательно и волнительно ни было обнаружить, какие именно микроорганизмы живут рядом с вами и внутри вас, важно понимать, что иммунная система человека – это высокоразвитая машина для уничтожения бактерий. Нередко организм заключает взаимовыгодное перемирие с микробами извне

Биологи предполагают, что микробы, которые колонизируют нас, могут тренировать и закалять иммунную систему. В то же самое время, бактериальный дисбаланс может стать причиной развития аутоиммунных заболеваний.

Так или иначе, чтобы не пасть жертвой сальмонеллы, патогенной кишечной палочки, коронавируса, гепатита А и других не менее не приятных микробов и вирусов, необходимо мыть руки с водой и мылом. О том, как делать это правильно читайте в увлекательном материале Рамиса Ганиева. Что касается уборки, то ученые советуют менять поролоновые губки для посуды раз в неделю, деревянные разделочные доски раз в месяц, а также тщательно мыть туалет и ванную комнату.

Пробиотики не так хороши, как считается

В последнее время во всём мире наблюдается повальное увлечение пробиотическими (состоящими из микроорганизмов) добавками к пище: многие принимают их после курса лечения антибиотиками, полагая, что это дарует им здоровье. Насколько их применение оправдано?

«Сама концепция восстановления микрофлоры после использования антибиотиков хороша, — считает Блейзер. — Но наивно считать, что принимая пробиотики, содержащие один или несколько видов микроорганизмов, можно добиться впечатляющих результатов — у нас в организме тысячи разновидностей!». Учёный считает, что продавцы пробиотиков преувеличивают положительный эффект от своих препаратов.

«Возможно, в будущем у нас появятся пробиотики, способные побеждать болезни, но до этого пока далеко — эта отрасль слишком молода», — подытоживает микробиолог.

Чем отличаются бактерии от микробов

Чтобы выделить бактерии среди микробов, необходимо убедиться в том, что мы имеем дело с одноклеточным безъядерным организмом. Этим занимаются специалисты — микробиологи.

В отличие от других микробов, бактерии выделяют на категории по критериям, которые относятся только к ним:

Выживаемость в среде без кислорода;
Форма бактерий: палочки (bacillus), круги (cocci) или спирали (spirillum);
Есть ли у бактерий внешняя защитная мембрана, препятствующая окрашиванию внутренностей клетки;
Как бактерии перемещаются (у многих бактерий есть жгутики, которые позволяют им передвигаться).

Большинство бактерий являются полезными, причем зачастую их используют в промышленности, пользуясь одним их ярким качеством: они могут есть то, что не может человек. Бактерии развивались, чтобы поглощать все типы продуктов, от разливов нефти и побочных продуктов ядерного распада до человеческих отходов и продуктов разложения.

Именно бактерии вызывают неприятный запах, который появляется в мусорной корзине — они перерабатывают остатки пищи и испуская собственные газообразные побочные продукты. Вы также можете обвинить бактерии в том, что они вызывают эти неловкие моменты, когда вы сами испускаете газы, или если у вас запах изо рта.

Сколько лет бактериям? Ученые до сих пор не могут ответить на этот вопрос. Предположительно именно они породили одни из самых древних окаменелостей, которым 3,5 миллиарда лет. Сколько до этого существовали сами бактерии — и представить-то сложно. Дело в том, что некоторые бактерии могут противостоять экстремальным условиям, когда либо очень жарко или холодно, либо отсутствуют питательные вещества и химикаты, которые мы обычно ассоциируем с жизнью. Они могут существовать практически вечно.

Вредные бактерии

Несмотря на наличие многие полезных свойств, некоторые бактерии могут быть патогенными, то есть вызывать заболевания и болезни. Например, именно бактерии вызвали чуму: чумная палочка Yersinia pestis убила более 100 миллионов человек. Именно бактерии ответственны за стафилококковые инфекции. Причем они отличаются способностью вырабатывать устойчивость к антибиотикам. Так что бактерии, вызывающие сибирскую язву, пневмонию, менингит, холеру, сальмонеллез, ангину и прочие болезни всегда представляют опасность для нас.

Так выглядят бактерии, которые вызывают стафилококковые инфекции

Большинство вредных бактерий удается уничтожить с помощью антибиотиков, однако если прервать лечение раньше времени, те бактерии, которые выживут, выработают устойчивость к лекарству и останутся, дожидаясь следующего шанса. Поэтому врачи рекомендуют завершать курс антибиотиков до конца.

Бактерии также можно использовать как биологическое оружие. Например, именно с их помощью в одно время искусственно устраивали эпидемии сибирской язвы. Поэтому не стоит недооценивать эти одноклеточные организмы. На самом деле мы целиком в их власти.

Бактерия Halomonas titanicae потихоньку «обедает» Титаником

Что такое вирусы?

Вирусы — самые маленькие известные инфекционные микроорганизмы. Они могут размножаться только в клетках живого организма (самостоятельно этого они не могут делать).

У всех вирусов — одинаковая структура, а различия наблюдаются в зависимости от формы и размеров. В составе вирусов входит нуклеиновая кислота (которая содержит кодифицированную информацию необходимая для размножения), а весь генетический материал покрыт в капсуле (капсид).

Существуют около 20 семейств вирусов, которые могут вызвать заболевания у человека (например, вирусы герпеса, гриппа или ВИЧ).

Вирусы действуют через различные механизмы. Они могут разрушить клетки, в которых входят, или же серьёзно нарушить их функции, существуя большой риск заболевания для пораженных органов.

Некоторые вирусы могут изменить генетическую информацию клеток, вызывая рак, другие могут скрываться внутри клеток, а через некоторое время проявляются (дни, месяцы или даже годы).

Для лечения вирусных инфекций используются противовирусные препараты.

Кокки

Кокками называют шарообразные микробы, которые могут принимать сферическую, бобовидную, эллипсовидную или ланцетовидную форму.

Микрококки могут располагаться по одному, парами или беспорядочно. Они называются сапрофитами, живут в воде и воздухе.
Диплококки размножаются делением в одной плоскости по две штуки. К ним относятся менингококки (носители менингита) и гонококки.
Стрептококки аналогично делятся в одной плоскости, но целыми цепочками. Известны патогенные для человеческого организма виды, которые передают ангину и различные рожистые воспаления.
Тетракокки располагаются по две штуки на двух плоскостях, взаимно перпендикулярных. Патогенные особи очень редки.
Сардины представляют собой характерные тюки клеток по 8, 16 и более на трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Практически все их представители обитают исключительно в воздухе.
Стафилококки могут делиться одновременно в нескольких плоскостях, расположенных беспорядочно относительно друг друга, по внешнему виду напоминают виноградные грозди.

Грибы

Это особенные микроорганизмы растительного происхождения, лишенные хлорофилла и способности синтезировать органические вещества. Более того, для их жизни требуются уже готовые органические вещества, поэтому практически все они растут на основе из субстратов разного происхождения. Имеются некоторые патогенные для человека, животных и растений виды грибов.

Грибы отличаются от бактерий тем, что их клетки более похожи на растительные, имеют ядра и вакуоли. Они представлены в виде гифов — длинных нитей, которые могут ветвиться и переплетаться между собой.

Размножаться грибы могут несколькими способами: вегетативным делением, бесполым и половым – образованием спор. Споры грибов характеризуются высокой стойкостью, они могут продолжительное время жить в разной внешней среде и перемещаться при этом на огромные расстояния до тех пор, пока не попадут в питательную среду, где они достаточно быстро трансформируются в гифы.

Плесневые грибы встречаются нам очень часто, их можно легко разглядеть невооруженным взглядом на подпорченных пищевых продуктах. Они выглядят как творожистый налет неоднородного цвета. Существуют некоторые виды грибов, которые не просто портят продукты, они вырабатывают токсичный для людей и животных митоксин, например аспергиллус или фузариум.

Однако грибы не всегда вредны, их многочисленные полезные свойства успешно используются производителями медицинских препаратов. Самый эффективный и популярный антибиотик пенициллин изготавливают на основе грибов из вида пенициллов.

Актиномицеты – исключительный вид микроорганизмов, который имеет строение и свойства бактерий и способ размножения, аналогичный грибам.

Палочковидные

Цилиндрические микроорганизмы встречаются гораздо чаще других видов. Их разделяют на бактерии, не имеющие способности образовывать споры (дифтерийная, дизентерийная, туберкулезная, партифозная, кишечная палочка), и бациллы, способные к созданию спор (сибиреязвенная, сенная, столбнячная, анаэробная). Классификация по способу деления:

Диплобактерии, диплобациллы отличаются расположением только в одной плоскости по две клетки (пневмония).
Стрептобактерии, стрептобациллы в процессе деления занимают одну плоскость, на которой выстраивают целую цепочку (сибирская язва).
Основная часть цилиндрических микробов располагаются бессистемно по одной особи.

Азотобактер (Azotobacter)

Микроорганизмы диаметром 1-2 мкм (0,001-0,002 мм) обычно имеют овальную форму, что видно на фото, которая может меняться от сферической до палочкообразной. Представители рода азотобактер живут в слабощелочных и нейтральных почвах по всей планете вплоть до обоих полярных регионов. Также они встречаются в пресных водоемах и в солоноватых болотах. Способны пережидать неблагоприятные условия. Например, в сухой почве эти бактерии могут сохраняться до 24 лет, не теряя жизнеспособности. Азот является одним из необходимых элементов для фотосинтеза растений. Самостоятельно выделять его из воздуха они не умеют. Бактерии рода Azotobacter полезны тем, что аккумулируют азот из воздуха, превращая его в ионы аммония, которые выводятся в почву и легко усваиваются растениями. Кроме того, эти микроорганизмы обогащают почву биологически активными веществами, стимулирующими рост растений, способствуют очищению грунта от тяжелых металлов, в частности, от свинца и ртути. Эти бактерии полезны человеку в таких областях, как:

Сельское хозяйство. Помимо того, что они сами по себе повышают плодородие почвы, их используют для получения биологических азотных удобрений.
Медицина. Способность представителей рода выделять альгиновую кислоту используется для получения лекарств от желудочно-кишечных заболеваний, зависящих от кислотности.
Пищевая промышленность. Уже упомянутая кислота, имеющая название альгиновой, используется в пищевых добавках к кремам, пудингам, мороженому и т.д.

Бактериальные и вирусные инфекции. Как отличить и чем лечить?

Примеры бактериальных инфекцийкоклюш, стрептококковый фарингит, туберкулез, холера, сифилис.

Против бактериальных инфекций помогают антибиотики. Но вместе с плохими они уничтожают и хорошие бактерии, поэтому после курса антибиотиков принимают пробиотики, чтобы восстановить микрофлору

Крайне важно грамотное применение антибиотиков по назначению врача

Примеры вирусных инфекцийОРВИ и грипп, корь, ветрянка, полиомиелит, герпес, гепатит A, B и C, вирус папилломы человека (ВПЧ), а также ВИЧ / СПИД.

Большинство антибиотиков бесполезныпротив вирусов. С обычными сезонными вирусными инфекциями иммунная система, по идее, справляется сама, причем организм после этого получает пожизненный иммунитет к данному конкретному виду вируса.

В других случаях требуется либо вакцинация, чтобы не дать себе заразиться, либо противовирусные препараты, которые блокируют развитие инфекции.

Проблема в том, что многие болезни и симптомы могут быть вызваны как бактериями, так и вирусами.

Общие симптомы бактериальных и вирусных инфекций:

кашель, чихание;
лихорадка;
воспаление;
рвота, диарея;
спазмы;
упадок сил.

На вопрос «Как отличить бактериальную инфекцию от вирусной?» редакция «АиФ» ответила так:

«Если в течение 3–5 дней симптомы исчезают, то, скорее всего, произошло заражение вирусной инфекцией. Если же через неделю вам стало ещё хуже, то ваш организм, вероятно, поразило бактериальное заболевание. При этом диагноз должен поставить врач, так как в ряде случаев болезнь может сочетать как вирусные, так и бактериальные возбудители».

Самодиагностика – это плохо еще и потому, что одна инфекция может наложиться на другую, что приведет к более серьезным затяжным проблемам.

Что такое микробы

Большинство микробов являются безвредными для человека, однако есть и те, которые, попадая в организм, вызывают различные болезни и инфекции. В зависимости от строения и влияния на человека выделяют несколько видов микробов, в том числе самые распространенные:

Бактерии;
Вирусы;
Грибки;
Паразиты.

Другими словами, под микробами подразумеваются все живые микроорганизмы, которые нас окружают. А уже они подразделяются на виды. Чаще всего в повседневной жизни под микробами подразумеваются бактерии, то есть их приравнивают друг к другу. В теории это можно делать (мы же называем апельсины фруктами), однако бактерии это отдельный класс микробов.

К микробам относятся бактерии, вирусы и другие микроорганизмы