البكتيريا الهوائية هي أمثلة. ما تحتاج لمعرفته حول العدوى اللاهوائية؟ أنواع العدوى اللاهوائية

الكائنات اللاهوائية

يتجلى تنفس ونمو الكائنات الهوائية في شكل تعكر في الوسط السائل، أو في حالة الوسط الكثيف، في شكل تكوين مستعمرات. في المتوسط، سوف يستغرق نمو النباتات الهوائية في ظل الظروف الحرارية حوالي 18 إلى 24 ساعة.

الخصائص العامة للكائنات الهوائية واللاهوائية

1. كل هذه بدائيات النوى لا تحتوي على نواة واضحة.
2. وهي تتكاثر إما عن طريق التبرعم أو الانقسام.
3. عند إجراء التنفس، نتيجة لعملية الأكسدة، تتحلل الكائنات الهوائية واللاهوائية كتل ضخمة من المخلفات العضوية.
4. البكتيريا هي الكائنات الحية الوحيدة التي يربط تنفسها النيتروجين الجزيئي بمركب عضوي.
5. الكائنات الهوائية واللاهوائية قادرة على التنفس في نطاق واسع من درجات الحرارة. هناك تصنيف تنقسم بموجبه الكائنات أحادية الخلية الخالية من الأسلحة النووية إلى:

• نفسي – ظروف معيشية حوالي 0 درجة مئوية ؛
• mesophilic - درجة حرارة النشاط الحيوي من 20 إلى 40 درجة مئوية.
• محبة للحرارة - يحدث النمو والتنفس عند درجة حرارة 50-75 درجة مئوية.

البكتيريا الهوائية هي كائنات دقيقة تتطلب الأكسجين الحر لتعمل بشكل طبيعي. وعلى عكس جميع اللاهوائيات، فإنها تشارك أيضًا في عملية توليد الطاقة التي تحتاجها للتكاثر. هذه البكتيريا ليس لديها نواة مميزة. وهي تتكاثر عن طريق التبرعم أو الانشطار، وعندما تتأكسد، تشكل منتجات سامة مختلفة ذات اختزال غير كامل.

لا يعرف الكثير من الناس أن البكتيريا الهوائية (بكلمات بسيطة، الكائنات الهوائية) هي كائنات حية يمكنها العيش في التربة والهواء والماء. إنهم يشاركون بنشاط في تداول المواد ولديهم العديد من الإنزيمات الخاصة التي تضمن تحللها (على سبيل المثال، الكاتالاز، ديسموتاز الفائق أكسيد وغيرها). يتم تنفس هذه البكتيريا عن طريق الأكسدة المباشرة للميثان والهيدروجين والنيتروجين وكبريتيد الهيدروجين والحديد. إنهم قادرون على الوجود في نطاق واسع عند ضغوط جزئية تتراوح من 0.1 إلى 20 ضغط جوي.

إن زراعة البكتيريا الهوائية سالبة الجرام وإيجابية الجرام لا تعني فقط استخدام وسط غذائي مناسب، ولكن أيضًا التحكم الكمي في جو الأكسجين والحفاظ على درجات الحرارة المثلى. لكل كائن حي دقيق في هذه المجموعة، يوجد حد أدنى وأقصى لتركيز الأكسجين في البيئة المحيطة به، وهو ضروري لتكاثره وتطوره الطبيعي. ولذلك فإن كلاً من النقصان والزيادة في محتوى الأكسجين بما يتجاوز الحد "الأقصى" يؤدي إلى توقف النشاط الحيوي لهذه الميكروبات. تموت جميع البكتيريا الهوائية عند تركيزات الأكسجين من 40 إلى 50٪.

أنواع البكتيريا الهوائية

حسب درجة الاعتماد على الأكسجين الحر، تنقسم جميع البكتيريا الهوائية إلى الأنواع التالية:

1. نموذج تعهد- هذه هي الهوائية "غير المشروطة" أو "الصارمة"، والتي لا يمكن أن تتطور إلا عندما يكون هناك تركيز عال من الأكسجين في الهواء، لأنها تتلقى الطاقة من التفاعلات المؤكسدة بمشاركتها. وتشمل هذه:

2. التمارين الهوائية الاختيارية– الكائنات الحية الدقيقة التي تتطور حتى في كميات منخفضة جدًا من الأكسجين. ينتمي إلى هذه المجموعة.

اللاهوائية والهوائية هما شكلان من أشكال وجود الكائنات الحية على الأرض. تتناول المقالة الكائنات الحية الدقيقة.

اللاهوائية هي كائنات دقيقة تتطور وتتكاثر في بيئة لا تحتوي على الأكسجين الحر. توجد الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية في جميع الأنسجة البشرية تقريبًا من بؤر التهابية قيحية. يتم تصنيفها على أنها انتهازية (توجد عند البشر وتتطور فقط عند الأشخاص الذين يعانون من ضعف الجهاز المناعي)، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن تكون مسببة للأمراض (مسببة للأمراض).

هناك اللاهوائيات الاختيارية والإجبارية. يمكن لللاهوائيات الاختيارية أن تتطور وتتكاثر في كل من البيئات الخالية من الأكسجين والأكسجين. هذه هي الكائنات الحية الدقيقة مثل الإشريكية القولونية، يرسينيا، المكورات العنقودية، العقديات، الشيجلا وغيرها من البكتيريا. لا يمكن أن توجد اللاهوائيات الملزمة إلا في بيئة خالية من الأكسجين وتموت عندما يظهر الأكسجين الحر في البيئة. تنقسم اللاهوائيات الإجبارية إلى مجموعتين:

• البكتيريا التي تشكل الجراثيم، والمعروفة باسم كلوستريديا
• البكتيريا التي لا تشكل الجراثيم، أو اللاهوائية غير المطثية.

المطثية هي العوامل المسببة للعدوى المطثية اللاهوائية - التسمم الغذائي، والتهابات الجروح المطثية، والكزاز. اللاهوائية غير الكلوستريدية هي البكتيريا الطبيعية للإنسان والحيوان. وتشمل هذه البكتيريا على شكل قضيب وكروية: البكتيريا، المغزلية، بيلونيلا، المكورات الببتوكوكاي، المكورات العقدية الببتوزية، بروبيونيباكتريا، البكتيريا الحقيقية وغيرها.

لكن اللاهوائية غير المطثية يمكن أن تساهم بشكل كبير في تطور العمليات الالتهابية القيحية (التهاب الصفاق، وخراجات الرئتين والدماغ، والالتهاب الرئوي، والدبيلة الجنبية، وبلغم منطقة الوجه والفكين، والإنتان، والتهاب الأذن الوسطى وغيرها). معظم الالتهابات اللاهوائية التي تسببها اللاهوائيات غير الكلوستريدية تكون داخلية (أصل داخلي، ناجمة عن أسباب داخلية) وتتطور بشكل رئيسي مع انخفاض مقاومة الجسم، ومقاومة تأثيرات مسببات الأمراض نتيجة الإصابات والعمليات وانخفاض حرارة الجسم وانخفاض المناعة. .

الجزء الرئيسي من اللاهوائيات التي تلعب دورًا في تطور العدوى هي العصوانيات والبكتيريا المغزلية والمكورات العقدية الببتوستريبتوكوكس والعصيات البوغية. نصف حالات العدوى اللاهوائية الالتهابية القيحية سببها العصوانيات.

• العصوانيات عبارة عن قضبان يتراوح حجمها من 1 إلى 15 ميكرون، وهي متحركة أو متحركة بمساعدة السوط. أنها تفرز السموم التي تعمل كعوامل الفوعة (المسببة للمرض).
• البكتيريا المغزلية هي بكتيريا لاهوائية على شكل قضيب (تعيش فقط في غياب الأكسجين) تعيش على الغشاء المخاطي للفم والأمعاء، ويمكن أن تكون غير متحركة أو متحركة، وتحتوي على ذيفان داخلي قوي.
• المكورات العقدية هي بكتيريا كروية، توجد في ثنائيات أو أربع أو مجموعات أو سلاسل غير منتظمة. هذه بكتيريا سوطية ولا تشكل جراثيم. المكورات الببتوكوسية هي جنس من البكتيريا الكروية يمثلها نوع واحد هو P. niger. تقع منفردة أو في أزواج أو في مجموعات. لا تحتوي المكورات الببتوكوسية على سوط ولا تشكل جراثيم.
• Veyonella هو جنس من المكورات المزدوجة (بكتيريا على شكل مكورات، يتم ترتيب خلاياها في أزواج)، مرتبة في سلاسل قصيرة، غير متحركة، ولا تشكل جراثيم.
• البكتيريا اللاهوائية غير المطثية الأخرى المعزولة من البؤر المعدية للمرضى هي بكتيريا البروبيونيك، فولينيلا، دورها أقل دراسة.

كلوستريديا هي جنس من البكتيريا اللاهوائية المكونة للأبواغ. تعيش كلوستريديا على الأغشية المخاطية في الجهاز الهضمي. المطثية هي في الأساس مسببة للأمراض (المسببة للأمراض) للإنسان. أنها تفرز سمومًا نشطة للغاية خاصة بكل نوع. يمكن أن يكون العامل المسبب للعدوى اللاهوائية إما نوع واحد من البكتيريا أو عدة أنواع من الكائنات الحية الدقيقة: اللاهوائية اللاهوائية (البكتريا والبكتيريا المغزلية)، اللاهوائية الهوائية (البكتريا والمكورات العنقودية، كلوستريديا والمكورات العنقودية)

الكائنات الهوائية هي كائنات حية تتطلب الأكسجين الحر للبقاء على قيد الحياة والتكاثر. على عكس اللاهوائيات، تحتوي الكائنات الهوائية على الأكسجين الذي يشارك في عملية إنتاج الطاقة التي تحتاجها. تشمل الكائنات الهوائية الحيوانات والنباتات وجزءًا كبيرًا من الكائنات الحية الدقيقة، ومن بينها معزولة.

• والكائنات الهوائية الإجبارية هي كائنات هوائية "صارمة" أو "غير مشروطة" تتلقى الطاقة فقط من التفاعلات المؤكسدة التي تنطوي على الأكسجين؛ وتشمل هذه، على سبيل المثال، بعض أنواع الزائفة، والعديد من النباتات الرمامية، والفطريات، والمكورات الرئوية، وعصيات الخناق
• في مجموعة الكائنات الهوائية الملزمة، يمكن تمييز الكائنات الهوائية الدقيقة - فهي تتطلب محتوى منخفض من الأكسجين لتعمل. عند إطلاقها في البيئة الخارجية الطبيعية، يتم قمع هذه الكائنات الحية الدقيقة أو تموت، لأن الأكسجين يؤثر سلبًا على عمل إنزيماتها. وتشمل هذه، على سبيل المثال، المكورات السحائية والمكورات العقدية والمكورات البنية.
• الكائنات الهوائية الاختيارية هي كائنات دقيقة يمكن أن تتطور في غياب الأكسجين، على سبيل المثال، عصية الخميرة. تنتمي معظم الميكروبات المسببة للأمراض إلى هذه المجموعة.

لكل كائن حي مجهري هوائي يوجد الحد الأدنى والأمثل والحد الأقصى لتركيز الأكسجين في بيئته اللازمة لتطوره الطبيعي. تؤدي زيادة محتوى الأكسجين إلى ما هو أبعد من الحد "الأقصى" إلى موت الميكروبات. تموت جميع الكائنات الحية الدقيقة عند تركيز الأكسجين بنسبة 40-50٪.

ظهرت البكتيريا منذ أكثر من 3.5 مليار سنة وكانت أول الكائنات الحية على كوكبنا. بفضل الأنواع الهوائية واللاهوائية من البكتيريا نشأت الحياة على الأرض.

وهي اليوم واحدة من أكثر مجموعات الكائنات الحية بدائية النواة (عديمة النواة) تنوعًا وانتشارًا. التنفس المختلف جعل من الممكن تقسيمها إلى الهوائية واللاهوائية، والتغذية إلى بدائيات النوى غير المتجانسة وذاتية التغذية.

إن تنوع الأنواع في هذه الكائنات وحيدة الخلية عديمة النواة هائل: فقد وصف العلم 10000 نوع فقط، ولكن يُعتقد أن هناك أكثر من مليون نوع من البكتيريا. تصنيفها معقد للغاية ويتم تنفيذه بناءً على السمات والخصائص المشتركة التالية:

• المورفولوجية - الشكل، وطريقة الحركة، والقدرة على تكوين الجراثيم، وما إلى ذلك)؛
• الفسيولوجية - الأكسجين التنفسي (الهوائي) أو نسخة خالية من الأكسجين (البكتيريا اللاهوائية)، بطبيعة المنتجات الأيضية وغيرها؛
• البيوكيميائية.
• تشابه الخصائص الوراثية.

على سبيل المثال، التصنيف المورفولوجي حسب المظهر يقسم جميع البكتيريا على النحو التالي:

• على شكل قضيب
• متعرج.
• كروية.

التصنيف الفسيولوجي بالنسبة للأكسجين يقسم جميع بدائيات النوى إلى:

• اللاهوائية – الكائنات الحية الدقيقة التي لا يتطلب تنفسها وجود الأكسجين الحر.
• الهوائية - الكائنات الحية الدقيقة التي تتطلب الأكسجين لوظائفها الحيوية.

بدائيات النوى اللاهوائية

الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية تتوافق تمامًا مع اسمها - البادئة تلغي معنى الكلمة ، الهواء هو الهواء و ب- الحياة. اتضح - حياة خالية من الهواء، كائنات حية لا يتطلب تنفسها أكسجينًا مجانيًا.

تنقسم الكائنات الحية الدقيقة عديمة الأكسجين إلى مجموعتين:

• اللاهوائية الاختيارية - قادرة على الوجود في بيئة تحتوي على الأكسجين وفي غيابه؛
• تلزم الكائنات الحية الدقيقة - تموت في وجود الأكسجين الحر في البيئة.

تصنيف البكتيريا اللاهوائية يقسم المجموعة الملتزمة حسب إمكانية التبويض إلى ما يلي:

• كلوستريديا المكونة للبوغ هي بكتيريا موجبة الجرام، معظمها متحركة، وتتميز بالتمثيل الغذائي المكثف والتقلب الكبير؛
• اللاهوائية غير الكلوستريدية هي بكتيريا إيجابية الجرام وسالبة الجرام تشكل جزءًا من البكتيريا البشرية.

خصائص كلوستريديا

توجد البكتيريا اللاهوائية المكونة للأبواغ بأعداد كبيرة في التربة وفي الجهاز الهضمي للحيوانات والبشر. من بينها أكثر من 10 أنواع معروفة بأنها سامة للإنسان. تنتج هذه البكتيريا سمومًا خارجية نشطة للغاية خاصة بكل نوع.

على الرغم من أن العامل المعدي قد يكون أحد أنواع الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية، إلا أن التسمم الناتج عن الارتباطات الميكروبية المختلفة هو الأكثر شيوعًا:

• عدة أنواع من البكتيريا اللاهوائية.
• الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية والهوائية (في أغلب الأحيان كلوستريديا والمكورات العنقودية).

إنه أمر طبيعي تمامًا في بيئة الأكسجين التي اعتدنا عليها، ومن أجل الحصول على بكتيريا هوائية ملزمة، من الضروري استخدام معدات خاصة ووسائط ميكروبيولوجية. في جوهرها، تتلخص زراعة الكائنات الحية الدقيقة الخالية من الأكسجين في تهيئة الظروف التي يتم فيها حظر وصول الهواء إلى البيئات التي تزرع فيها بدائيات النوى تمامًا.

وفي حالة التحليل الميكروبيولوجي للبكتيريا اللاهوائية الإجبارية، فإن طرق أخذ العينات وطريقة نقل العينة إلى المختبر تعتبر في غاية الأهمية. وبما أن الكائنات الحية الدقيقة الملتزمة سوف تموت على الفور تحت تأثير الهواء، فيجب تخزين العينة إما في حقنة محكمة الغلق أو في وسائط متخصصة مخصصة لمثل هذا النقل.

الكائنات الحية الدقيقة الهوائية

الكائنات الهوائية هي كائنات دقيقة يستحيل تنفسها بدون وجود الأكسجين الحر في الهواء، وتتم زراعتها على سطح الوسائط المغذية.

حسب درجة الاعتماد على الأكسجين تنقسم جميع الكائنات الهوائية إلى:

• إلزام (عشاق الهواء) - قادرون على التطور فقط مع تركيز عالٍ من الأكسجين في الهواء؛
• الكائنات الحية الدقيقة الهوائية الاختيارية التي تتطور حتى في كميات منخفضة من الأكسجين.

خصائص وخصائص الهوائية

تعيش البكتيريا الهوائية في التربة والماء والهواء وتشارك بنشاط في دورة المواد. يتم تنفس البكتيريا، وهي كائنات هوائية، عن طريق الأكسدة المباشرة للميثان (CH 4)، الهيدروجين (H 2)، النيتروجين (N 2)، كبريتيد الهيدروجين (H 2 S)، الحديد (Fe).

تشمل الكائنات الحية الدقيقة الهوائية المسببة للأمراض للإنسان عصية السل ومسببات أمراض التولاريميا والضمة الكوليرية. كل منهم يتطلب مستويات عالية من الأكسجين لتعمل. البكتيريا الهوائية الاختيارية، مثل السالمونيلا، قادرة على التنفس مع كمية قليلة جدًا من الأكسجين.

الكائنات الحية الدقيقة الهوائية التي تتنفس في جو الأكسجين قادرة على الوجود في نطاق واسع جدًا عند ضغوط جزئية من 0.1 إلى 20 ضغط جوي.

تزايد الهوائية

زراعة الهوائية ينطوي على استخدام وسيلة مغذية مناسبة. الشروط الضرورية هي أيضًا التحكم الكمي في جو الأكسجين وخلق درجات الحرارة المثلى.

يتجلى تنفس ونمو الكائنات الهوائية في شكل تعكر في الوسط السائل، أو في حالة الوسط الكثيف، في شكل تكوين مستعمرات. في المتوسط، سوف يستغرق نمو النباتات الهوائية في ظل الظروف الحرارية حوالي 18 إلى 24 ساعة.

الخصائص العامة للكائنات الهوائية واللاهوائية

1. كل هذه بدائيات النوى لا تحتوي على نواة واضحة.
2. وهي تتكاثر إما عن طريق التبرعم أو الانقسام.
3. عند إجراء التنفس، نتيجة لعملية الأكسدة، تتحلل الكائنات الهوائية واللاهوائية كتل ضخمة من المخلفات العضوية.
4. البكتيريا هي الكائنات الحية الوحيدة التي يربط تنفسها النيتروجين الجزيئي بمركب عضوي.
5. الكائنات الهوائية واللاهوائية قادرة على التنفس في نطاق واسع من درجات الحرارة. هناك تصنيف تنقسم بموجبه الكائنات أحادية الخلية الخالية من الأسلحة النووية إلى:

• نفسي – ظروف معيشية حوالي 0 درجة مئوية ؛

اللاهوائية والهوائية هما شكلان من أشكال وجود الكائنات الحية على الأرض. تتناول المقالة الكائنات الحية الدقيقة.

اللاهوائية هي كائنات دقيقة تتطور وتتكاثر في بيئة لا تحتوي على الأكسجين الحر. توجد الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية في جميع الأنسجة البشرية تقريبًا من بؤر التهابية قيحية. يتم تصنيفها على أنها انتهازية (توجد عند البشر وتتطور فقط عند الأشخاص الذين يعانون من ضعف الجهاز المناعي)، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن تكون مسببة للأمراض (مسببة للأمراض).

هناك اللاهوائيات الاختيارية والإجبارية. يمكن لللاهوائيات الاختيارية أن تتطور وتتكاثر في كل من البيئات الخالية من الأكسجين والأكسجين. هذه هي الكائنات الحية الدقيقة مثل الإشريكية القولونية، يرسينيا، المكورات العنقودية، العقديات، الشيجلا وغيرها من البكتيريا. لا يمكن أن توجد اللاهوائيات الملزمة إلا في بيئة خالية من الأكسجين وتموت عندما يظهر الأكسجين الحر في البيئة. تنقسم اللاهوائيات الإجبارية إلى مجموعتين:

• البكتيريا التي تشكل الجراثيم، والمعروفة باسم كلوستريديا
• البكتيريا التي لا تشكل الجراثيم، أو اللاهوائية غير المطثية.

المطثية هي العوامل المسببة للعدوى المطثية اللاهوائية - التسمم الغذائي، والتهابات الجروح المطثية، والكزاز. اللاهوائية غير الكلوستريدية هي البكتيريا الطبيعية للإنسان والحيوان. وتشمل هذه البكتيريا على شكل قضيب وكروية: البكتيريا، المغزلية، بيلونيلا، المكورات الببتوكوكاي، المكورات العقدية الببتوزية، بروبيونيباكتريا، البكتيريا الحقيقية وغيرها.

لكن اللاهوائية غير المطثية يمكن أن تساهم بشكل كبير في تطور العمليات الالتهابية القيحية (التهاب الصفاق، وخراجات الرئتين والدماغ، والالتهاب الرئوي، والدبيلة الجنبية، وبلغم منطقة الوجه والفكين، والإنتان، والتهاب الأذن الوسطى وغيرها). معظم الالتهابات اللاهوائية التي تسببها اللاهوائيات غير الكلوستريدية تكون داخلية (أصل داخلي، ناجمة عن أسباب داخلية) وتتطور بشكل رئيسي مع انخفاض مقاومة الجسم، ومقاومة تأثيرات مسببات الأمراض نتيجة الإصابات والعمليات وانخفاض حرارة الجسم وانخفاض المناعة. .

الجزء الرئيسي من اللاهوائيات التي تلعب دورًا في تطور العدوى هي العصوانيات والبكتيريا المغزلية والمكورات العقدية الببتوستريبتوكوكس والعصيات البوغية. نصف حالات العدوى اللاهوائية الالتهابية القيحية سببها العصوانيات.

• العصوانيات عبارة عن قضبان يتراوح حجمها من 1 إلى 15 ميكرون، وهي متحركة أو متحركة بمساعدة السوط. أنها تفرز السموم التي تعمل كعوامل الفوعة (المسببة للمرض).
• البكتيريا المغزلية هي بكتيريا لاهوائية على شكل قضيب (تعيش فقط في غياب الأكسجين) تعيش على الغشاء المخاطي للفم والأمعاء، ويمكن أن تكون غير متحركة أو متحركة، وتحتوي على ذيفان داخلي قوي.
• المكورات العقدية هي بكتيريا كروية، توجد في ثنائيات أو أربع أو مجموعات أو سلاسل غير منتظمة. هذه بكتيريا سوطية ولا تشكل جراثيم. المكورات الببتوكوسية هي جنس من البكتيريا الكروية يمثلها نوع واحد هو P. niger. تقع منفردة أو في أزواج أو في مجموعات. لا تحتوي المكورات الببتوكوسية على سوط ولا تشكل جراثيم.
• Veyonella هو جنس من المكورات المزدوجة (بكتيريا على شكل مكورات، يتم ترتيب خلاياها في أزواج)، مرتبة في سلاسل قصيرة، غير متحركة، ولا تشكل جراثيم.
• البكتيريا اللاهوائية غير المطثية الأخرى المعزولة من البؤر المعدية للمرضى هي بكتيريا البروبيونيك، فولينيلا، دورها أقل دراسة.

كلوستريديا هي جنس من البكتيريا اللاهوائية المكونة للأبواغ. تعيش كلوستريديا على الأغشية المخاطية في الجهاز الهضمي. المطثية هي في الأساس مسببة للأمراض (المسببة للأمراض) للإنسان. أنها تفرز سمومًا نشطة للغاية خاصة بكل نوع. يمكن أن يكون العامل المسبب للعدوى اللاهوائية إما نوع واحد من البكتيريا أو عدة أنواع من الكائنات الحية الدقيقة: اللاهوائية اللاهوائية (البكتريا والبكتيريا المغزلية)، اللاهوائية الهوائية (البكتريا والمكورات العنقودية، كلوستريديا والمكورات العنقودية)

الكائنات الهوائية هي كائنات حية تتطلب الأكسجين الحر للبقاء على قيد الحياة والتكاثر. على عكس اللاهوائيات، تحتوي الكائنات الهوائية على الأكسجين الذي يشارك في عملية إنتاج الطاقة التي تحتاجها. تشمل الكائنات الهوائية الحيوانات والنباتات وجزءًا كبيرًا من الكائنات الحية الدقيقة، ومن بينها معزولة.

• والكائنات الهوائية الإجبارية هي كائنات هوائية "صارمة" أو "غير مشروطة" تتلقى الطاقة فقط من التفاعلات المؤكسدة التي تنطوي على الأكسجين؛ وتشمل هذه، على سبيل المثال، بعض أنواع الزائفة، والعديد من النباتات الرمامية، والفطريات، والمكورات الرئوية، وعصيات الخناق
• في مجموعة الكائنات الهوائية الملزمة، يمكن تمييز الكائنات الهوائية الدقيقة - فهي تتطلب محتوى منخفض من الأكسجين لتعمل. عند إطلاقها في البيئة الخارجية الطبيعية، يتم قمع هذه الكائنات الحية الدقيقة أو تموت، لأن الأكسجين يؤثر سلبًا على عمل إنزيماتها. وتشمل هذه، على سبيل المثال، المكورات السحائية والمكورات العقدية والمكورات البنية.
• الكائنات الهوائية الاختيارية هي كائنات دقيقة يمكن أن تتطور في غياب الأكسجين، على سبيل المثال، عصية الخميرة. تنتمي معظم الميكروبات المسببة للأمراض إلى هذه المجموعة.

لكل كائن حي مجهري هوائي يوجد الحد الأدنى والأمثل والحد الأقصى لتركيز الأكسجين في بيئته اللازمة لتطوره الطبيعي. تؤدي زيادة محتوى الأكسجين إلى ما هو أبعد من الحد "الأقصى" إلى موت الميكروبات. تموت جميع الكائنات الحية الدقيقة عند تركيز الأكسجين بنسبة 40-50٪.

البكتيريا الهوائية هي كائنات دقيقة تتطلب الأكسجين الحر لتعمل بشكل طبيعي. وعلى عكس جميع اللاهوائيات، فإنها تشارك أيضًا في عملية توليد الطاقة التي تحتاجها للتكاثر. هذه البكتيريا ليس لديها نواة مميزة. وهي تتكاثر عن طريق التبرعم أو الانشطار، وعندما تتأكسد، تشكل منتجات سامة مختلفة ذات اختزال غير كامل.

لا يعرف الكثير من الناس أن البكتيريا الهوائية (بكلمات بسيطة، الكائنات الهوائية) هي كائنات حية يمكنها العيش في التربة والهواء والماء. إنهم يشاركون بنشاط في تداول المواد ولديهم العديد من الإنزيمات الخاصة التي تضمن تحللها (على سبيل المثال، الكاتالاز، ديسموتاز الفائق أكسيد وغيرها). يتم تنفس هذه البكتيريا عن طريق الأكسدة المباشرة للميثان والهيدروجين والنيتروجين وكبريتيد الهيدروجين والحديد. إنهم قادرون على الوجود في نطاق واسع عند ضغوط جزئية تتراوح من 0.1 إلى 20 ضغط جوي.

إن زراعة البكتيريا الهوائية سالبة الجرام وإيجابية الجرام لا تعني فقط استخدام وسط غذائي مناسب، ولكن أيضًا التحكم الكمي في جو الأكسجين والحفاظ على درجات الحرارة المثلى. لكل كائن حي دقيق في هذه المجموعة، يوجد حد أدنى وأقصى لتركيز الأكسجين في البيئة المحيطة به، وهو ضروري لتكاثره وتطوره الطبيعي. ولذلك فإن كلاً من النقصان والزيادة في محتوى الأكسجين بما يتجاوز الحد "الأقصى" يؤدي إلى توقف النشاط الحيوي لهذه الميكروبات. تموت جميع البكتيريا الهوائية عند تركيزات الأكسجين من 40 إلى 50٪.

أنواع البكتيريا الهوائية

حسب درجة الاعتماد على الأكسجين الحر، تنقسم جميع البكتيريا الهوائية إلى الأنواع التالية:

1. نموذج تعهد- هذه هي الهوائية "غير المشروطة" أو "الصارمة"، والتي لا يمكن أن تتطور إلا عندما يكون هناك تركيز عال من الأكسجين في الهواء، لأنها تتلقى الطاقة من التفاعلات المؤكسدة بمشاركتها. وتشمل هذه:

2. التمارين الهوائية الاختيارية– الكائنات الحية الدقيقة التي تتطور حتى في كميات منخفضة جدًا من الأكسجين. ينتمي إلى هذه المجموعة.

البكتيريا اللاهوائية قادرة على التطور في غياب الأكسجين الحر في البيئة. جنبا إلى جنب مع الكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي لها خاصية فريدة مماثلة، فإنها تشكل فئة اللاهوائيات. هناك نوعان من اللاهوائيات. يمكن العثور على كل من البكتيريا اللاهوائية الاختيارية والملزمة في جميع عينات المواد المرضية تقريبًا؛ فهي تصاحب العديد من الأمراض الالتهابية القيحية، ويمكن أن تكون انتهازية وحتى مسببة للأمراض في بعض الأحيان.

الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية، المصنفة على أنها اختيارية، توجد وتتكاثر في كل من البيئات الخالية من الأكسجين والأكسجين. الممثلون الأكثر وضوحًا لهذه الفئة هم الإشريكية القولونية والشيجيلا والمكورات العنقودية واليرسينيا والمكورات العقدية والبكتيريا الأخرى.

لا يمكن للكائنات الحية الدقيقة الملزمة أن توجد في وجود الأكسجين الحر وتموت نتيجة تعرضها له. يتم تمثيل المجموعة الأولى من اللاهوائيات من هذه الفئة بالبكتيريا المكونة للأبواغ، أو كلوستريديا، والثانية بالبكتيريا التي لا تشكل جراثيم (اللاهوائية غير المطثية). المطثية غالبا ما تكون عوامل مسببة للعدوى اللاهوائية التي تحمل الاسم نفسه. ومن الأمثلة على ذلك التسمم الغذائي المطثي والكزاز. اللاهوائيات غير الكلوستريدية إيجابية الجرام ولها شكل قضيبي أو كروي، ربما تكون قد شاهدت أسماء ممثليها البارزين في الأدبيات: العصوانيات، فيلونيلا، البكتيريا المغزلية، المكورات الببتوكوسية، البكتيريا البروبيونية، المكورات العقدية، البكتيريا الحقيقية، إلخ.

تمثل البكتيريا غير المطثية في معظمها البكتيريا الطبيعية في كل من البشر والحيوانات. يمكنهم أيضًا المشاركة في تطوير العمليات الالتهابية القيحية. وتشمل هذه: التهاب الصفاق، والالتهاب الرئوي، وخراج الرئتين والدماغ، والإنتان، والبلغم في منطقة الوجه والفكين، والتهاب الأذن الوسطى، وما إلى ذلك. تميل غالبية الالتهابات التي تسببها البكتيريا اللاهوائية من النوع غير الكلوستريدي إلى إظهار خصائص داخلية. أنها تتطور بشكل رئيسي على خلفية انخفاض مقاومة الجسم، والتي يمكن أن تحدث نتيجة للإصابة أو التبريد أو الجراحة أو ضعف المناعة.

لشرح طريقة الحفاظ على النشاط الحيوي لللاهوائيات، يجدر فهم الآليات الأساسية التي يحدث بها التنفس الهوائي واللاهوائي.

إنها عملية مؤكسدة تعتمد على التنفس وتؤدي إلى انهيار الركيزة دون بقايا، والنتيجة هي تقسيمها إلى ممثلين فقراء الطاقة للمواد غير العضوية. والنتيجة هي إطلاق قوي للطاقة. الكربوهيدرات هي الركائز الأكثر أهمية للتنفس، ولكن يمكن استهلاك كل من البروتينات والدهون في عملية التنفس الهوائي.

وهو يتوافق مع مرحلتين من الحدوث. في المرحلة الأولى، تحدث عملية خالية من الأكسجين من الانهيار التدريجي للركيزة لإطلاق ذرات الهيدروجين والارتباط بالإنزيمات المساعدة. المرحلة الثانية، مرحلة الأكسجين، مصحوبة بمزيد من الانفصال عن الركيزة للتنفس وأكسدتها التدريجية.

يتم استخدام التنفس اللاهوائي بواسطة البكتيريا اللاهوائية. إنهم لا يستخدمون الأكسجين الجزيئي، ولكن قائمة كاملة من المركبات المؤكسدة لأكسدة الركيزة التنفسية. يمكن أن تكون أملاح أحماض الكبريتيك والنيتريك والكربونيك. أثناء التنفس اللاهوائي يتم تحويلها إلى مركبات مختزلة.

البكتيريا اللاهوائية التي تقوم بعملية التنفس كمستقبل نهائي للإلكترون لا تستخدم الأكسجين، بل تستخدم مواد غير عضوية. بناءً على انتمائهم إلى فئة معينة، يتم تمييز عدة أنواع من التنفس اللاهوائي: تنفس النترات والنترجة، تنفس الكبريتات والكبريت، التنفس "الحديدي"، تنفس الكربونات، تنفس الفومارات.