Действие физических факторов

Температурный фактор.

Температура имеет важнейшее значение для регуляции интенсивности метаболических реакций в микробных клетках. В зависимости от температурных предпочтений выделяют три группы микроорганизмов:

o Психрофилы имеют оптимальную температурную зону роста в пределах 10-15°С, максимальную зону задержки роста 25-30°С, минимальную 0-5°С. Психрофилы являются свободно живущими организмами или паразитами холоднокровных животных, но некоторые факультативные психрофилы, например иерсинии, клебсиеллы, псевдомонады вызывают заболевания у человека. Размножаясь в пищевых продуктах при температуре бытового холодильника, эти бактерии нередко повышают вирулентность.

o Большинство патогенных бактерий - мезофилы. Они обитают в организме теплокровных животных. Оптимальная температура их роста колеблется в пределах 35-37°С, максимальная 43-45°С, минимальная 15-20°С. В окружающей среде могут переживать, но обычно не размножаются. При пониженной температуре подавляется образование факторов адгезии (пилей), капсул, антигенов вирулентности и других структурных элементов, отвечающих за патогенные свойства. Эти изменения обратимы, восстановление признаков происходит через 2-3 ч культивирования бактерий при оптимальной температуре.

o Для термофилов оптимальная температурная зона роста равна 50-60°С, верхняя зона задержки роста - 75°С, нижняя - 45°С. Термофилы не размножаются в организме теплокровных животных, поэтому медицинского значения не имеют. Встречаются в горячих минеральных источниках, поверхностном слое почвы.

Критические температурные параметры неодинаковы для разных микробов. Повреждающее действие высокой температуры связано с необратимой денатурацией ферментов и других белков, низкой - с разрывом клеточной мембраны кристаллами льда и приостановкой метаболических процессов.

Влажность и сухость.

Рост и размножение микроорганизмов происходят во влажных средах. Вода необходима для пассивного и активного транспорта питательных веществ в клетку. Споры бактерий сохраняются длительное время, иногда многие годы. Микобактерии туберкулеза, вирус натуральной оспы, сальмонеллы, актиномицеты, грибы устойчивы к быстрому высушиванию во внешней среде; менингококки, гонококки, трепонемы, бактерии коклюша, герпесвирусы - чувствительны к нему.

Ионизирующая радиация.

Повреждающее действие радиации зависит от ее характера, в меньшей степени от вида микроорганизма. Ионизирующая радиация может вызывать повреждения генома бактерий различной глубины - от несовместимых с жизнью дефектов до точечных мутаций. Для микробных клеток летальные дозы в сотни и тысячи раз выше, чем для животных и растений.

УФ-лучи в относительно небольших дозах вызывают повреждения ДНК микробных клеток, которые приводят к мутациям или их гибели. Световое и инфракрасное излучение при интенсивном и длительном воздействии способно оказать повреждающее влияние лишь на некоторые микроорганизмы.

Ультразвук.

Определенные частоты ультразвука способны вызывать денатурацию входящих в их состав молекул в результате локального нагревания или повышения давления. Ультразвук используют для стерилизации пищевых продуктов и питьевой воды.

Давление.

Атмосферное давление даже в сотни атмосфер не оказывает существенного влияния на бактерии. Однако к осмотическому давлению, как повышенному, так и сниженному они высокочувствительны. При этом происходит разрыв клеточной мембраны и гибель микробных клеток (осмотический шок). В природе встречаются бактерии, живущие в морях и океанах на глубине от тысячи до десяти тысяч метров под давлением от ста до девятиста атмосфер. Некоторые виды бактерий выдерживают давление до трёх-пяти тысяч атмосфер, а споры – двадцати тысяч.