Vi sinh vật phân bố khắp mọi nơi trong tự nhiên và trên cả cơ thể người và các loài động vật. Vi sinh vật bao gồm vi sinh vật có lợi và vi sinh vật có hại. Trong đó, chỉ có một số ít loài vi sinh vật gây bệnh cho con người.
Vi sinh vật là các sinh vật đơn bào hoặc đa bào, nhân sơ hoặc nhân thực, có kích thước rất nhỏ và thường chỉ quan sát được qua kính hiển vi. Vi sinh vật bao gồm cả vi khuẩn, virus, nấm, tảo và nguyên sinh động vật.
Đặc điểm của vi sinh vật là:
- Kích thước rất nhỏ bé, thường được đo bằng micromet;
- Hấp thu nhiều và chuyển hóa nhanh;
- Sinh trưởng nhanh và phát triển mạnh so với các sinh vật khác;
- Năng lực thích ứng mạnh, dễ phát sinh biến dị;
- Chủng loại nhiều: Số lượng và chủng loại vi sinh vật thay đổi theo thời gian. Có khoảng trên 100.000 loài vi sinh vật, bao gồm 69.000 loài nấm, 30.000 loài động vật nguyên sinh, 1.200 loài vi tảo, 2.500 loài vi khuẩn lam, 1.500 loài vi khuẩn, 1.200 loài virus và Rickettsia. Đặc biệt, do tính chất dễ phát sinh đột biến nên số lượng loài vi sinh vật được tìm thấy ngày càng tăng. Ví dụ như nấm: Trung bình mỗi năm bổ sung thêm khoảng 1.500 loài mới;
- Phân bố rộng: Vi sinh vật phân bố ở khắp mọi nơi trên trái đất, ngay cả ở những điều kiện khắc nghiệt nhất như miệng núi lửa, Nam cực, đáy đại dương,...
Có thể phân loại các nhóm vi sinh vật dựa trên lợi ích của chúng như sau:
- Vi sinh vật có lợi: Vi sinh vật có lợi có trong thực phẩm, đường ruột hoặc vi sinh vật có lợi cho cây trồng;
- Vi sinh vật có hại: Các loại vi sinh vật gây bệnh cho người, vật nuôi, cây trồng,...
Các môi trường sinh sống của vi sinh vật bao gồm: Môi trường nước, môi trường đất, môi trường trên mặt đất - không khí và môi trường sinh vật [người, động vật, thực vật].
Vi sinh vật có kích thước vô cùng nhỏ, phải sử dụng kính hiển vi để quan sát
Có một quần thể vi sinh vật gọi là vi hệ sống trên cơ thể người khỏe mạnh. Các loại vi sinh vật thường thấy trên cơ thể người có thể được phân chia thành: Vi sinh vật ký sinh có hại cho con người, vi sinh vật cộng sinh có lợi cho cả người và vi sinh vật, loại trung gian là vi sinh vật hội sinh. Dựa trên thời gian vi sinh vật cư trú trên cơ thể, có thể phân chia thành 2 nhóm sau:
- Nhóm có mặt thường xuyên: Tồn tại trên cơ thể người hằng năm hoặc vĩnh viễn;
- Nhóm có mặt tạm thời: Không thường xuyên tồn tại trên cơ thể người, thường chỉ thấy trong vài giờ, vài ngày hoặc vài tuần.
Vai trò của hệ vi sinh vật bình thường trên cơ thể người:
- Vi khuẩn tổng hợp và tiết ra một số enzyme cần thiết cho chúng, đồng thời giúp cơ thể tăng cường hấp thu chất dinh dưỡng. Cụ thể, vi khuẩn đường ruột [E.coli] sản xuất vitamin K, vitamin B12,...;
- Các vi sinh vật cư trú tại chỗ có khả năng ngăn cản sự xâm nhập của các loại vi khuẩn gây bệnh từ nơi khác tới;
- Vi sinh vật có khả năng kích thích sinh kháng thể phản ứng chéo.
Có khoảng trên 200 loài vi sinh vật tồn tại trên cơ thể người và chúng chủ yếu phân bố ở các bộ phận sau:
Vi sinh vật trên da
Da là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với môi trường nên có nhiều loại vi sinh vật ký sinh trên da và chủ yếu là các vi sinh vật có mặt tạm thời. Các loại vi sinh vật này lấy thức ăn trên da từ các chất tiết của tuyến mồ hôi, tuyến bã nhờn. Chúng phân bố dày hơn ở những vùng da ẩm như da đầu, da mặt, kẽ ngón tay, ngón chân, nách. Tùy vị trí, số lượng vi khuẩn trên da có thể từ 102 - 103 vi sinh vật/cm2 da.
Trên da thường tồn tại các loại vi sinh vật sau: Cầu khuẩn gram dương [Peptostreptococcus, Micrococcus sp. và S.epidermidis] và trực khuẩn gram dương [Propionibacterium, Corynebacterium, Bacillus, Diphtheroid]. S. Epidermidis là căn nguyên gây bệnh ở những bệnh nhân nằm viện được đặt ống thông catheter.
Việc vệ sinh tắm rửa thường xuyên có thể làm giảm tới 90% vi sinh vật trên da. Tuy nhiên, sau vài giờ chúng sẽ nhanh chóng được bổ sung từ tuyến bã nhờn, tuyến mồ hôi, các vùng da lân cận và từ môi trường. Vì vậy, con người cần thường xuyên vệ sinh cơ thể để kiểm soát sự gia tăng của vi sinh vật trên da.
Vi sinh vật tồn tại ở trên da của con người
Vi sinh vật ở đường hô hấp
Ở đường hô hấp, sự phân bố của vi sinh vật như sau:
- Vi sinh vật ở mũi: S.epidermidis, Corynebacterium, S.aureus và Streptococcus;
- Vi sinh vật ở đường hô hấp trên: S.pneumoniae, Herpes, Streptococcus nhóm viridans, S.aureus, M.Catarrhalis, Adeno, Rhino;
- Vi sinh vật ở họng miệng: Chủ yếu là liên cầu khuẩn;
- Vi sinh vật ở đường hô hấp dưới [khí quản, phế quản, phế nang]: Bình thường không có vi khuẩn ở đường hô hấp dưới.
Vi sinh vật ở đường tiêu hoá
Ở đường tiêu hóa, vi sinh vật phân bố như sau:
- Vi sinh vật ở miệng: Với điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn phát triển [nhiệt độ, bã thức ăn, pH nước bọt kiềm nhẹ], có lượng lớn vi khuẩn trong miệng. Vi khuẩn ở miệng chủ yếu là liên cầu khuẩn [S.sanguinis, S.mitis, S.salivarius, S.Mutans.], các cầu khuẩn kị khí [Veillonella, Peptostreptococcus], tụ cầu [S.epidermidis], Lactobacillus, song cầu gram âm [Moraxella catarrhalis, Neisseria]. Các vi sinh vật ít gặp hơn ở miệng gồm S.aureus, Enterococcus, C.albicans;
- Vi sinh vật trong dạ dày: Hầu hết các loại vi sinh vật đều bị phá hủy ở dạ dày và pH axit ở dạ dày giữ cho lượng vi sinh vật ở mức tối thiểu là 103 vi sinh vật/gram thức ăn. Một số loại vi khuẩn có thể sống được trong dạ dày là vi khuẩn H.Pylori và vi khuẩn lao. Người có H.pylori có thể phát triển thành bệnh loét dạ dày - tá tràng;
- Vi sinh vật ở ruột: pH ở ruột >7, có tính kiềm. Có ít vi sinh vật ở ruột non vì ở đây có các enzyme ly giải. Khi đi dần xuống dưới, số lượng vi sinh vật tăng dần. Ở tá tràng có 103 vi khuẩn/ml dịch, ở đại tràng là 108 - 1011 vi sinh vật/gram phân. Các vi sinh vật chiếm 10 - 30% khối lượng phân. Các vi khuẩn thường tồn tại ở ruột non là Enterococcus, Lactobacillus, Candida albicans. Các vi khuẩn thường tồn tại ở đại tràng người bình thường là: vi khuẩn kỵ khí [Bacteroides, Lactobacillus, Clostridium, Peptococcus] và một số loại vi khuẩn ưa khí, kỵ khí tùy ngộ có số lượng thấp như: E.coli, Proteus, Klebsiella, Lactobacillus, Enterobacter, Enterococcus, B.cereus, Candida spp,... Các vi khuẩn ở ruột đóng vai trò quan trọng trong tổng hợp vitamin A, chuyển hóa sắc tố mật, axit mật, hấp thu các chất dinh dưỡng và chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh.
Vi sinh vật ở đường tiết niệu
Bình thường, đường tiết niệu vô trùng và nước tiểu không có vi sinh vật. Đường tiết niệu ở phía ngoài cùng của niệu đạo có một số ít loài vi khuẩn như: E.coli, S.epidermidis, Enterococcus faecalis, alpha-hemolytic streptococci, Proteus. Chúng có thể có trong nước tiểu đầu với số lượng dưới 104 vi sinh vật/ml.
Vi sinh vật ở trong cơ quan sinh dục
- Ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ: Âm đạo có các loại vi khuẩn như Lactobacillus acidophilus, cầu khuẩn và trực khuẩn [E.coli];
- Ở phụ nữ tuổi dậy thì tới mãn kinh: Dưới tác động của estrogen trong máu, tế bào biểu mô âm đạo có nhiều glycogen. Lactobacillus có khả năng chuyển hóa glycogen thành axit lactic, khiến pH âm đạo có tính axit [pH 4 - 5], chống lại sự xâm nhập của các vi sinh vật gây bệnh và nấm. Trong trường hợp người phụ nữ sử dụng kháng sinh hoặc bước sang thời kỳ mãn kinh, Lactobacillus bị ức chế, nấm và nhiều loại vi khuẩn khác sẽ sinh trưởng mạnh và gây viêm. Các vi sinh vật thường tồn tại ở âm đạo gồm: Lactobacillus, Bacteroides, Peptostreptococcus, S.epidermidis, Enterococcus, G.vaginalis, ít gặp hơn là liên cầu nhóm B, vi khuẩn đường ruột và C.albicans.
Vi sinh vật luôn tồn tại trong cơ thể người, trong đó bao gồm cả vi sinh vật có lợi và vi sinh vật có hại. Mỗi người cần duy trì chế độ sinh hoạt lành mạnh, khoa học để kích thích lợi khuẩn tăng trưởng và kiểm soát, chống lại sự xâm nhập, phát triển của vi sinh vật gây hại.
Để đặt lịch khám tại viện, Quý khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đặt lịch trực tiếp TẠI ĐÂY. Tải và đặt lịch khám tự động trên ứng dụng MyVinmec để được giảm ngay 20% phí khám khi đặt hẹn khám lần đầu trên toàn hệ thống Vinmec [áp dụng từ 1/8 - 31/12/2022]. Quý khách cũng có thể quản lý, theo dõi lịch và đặt hẹn tư vấn từ xa qua video với các bác sĩ Vinmec mọi lúc mọi nơi ngay trên ứng dụng.
XEM THÊM:
Ngành đơn bào có khoảng 25.000 loài, phần lớn sống tự do ở ngoại cảnh, ở những nơi có nước và đất ẩm. Một số loài sống trong máu và trong các tổ chức mô lỏng của động vật và thực vật.
Đơn bào là những động vật có cấu trúc cơ thể chỉ là một tế bào, nhưng có đầy đủ chức năng của một đơn vị sống độc lập như: dinh dưỡng, chuyển hoá, sinh sản, chuyển động, đáp ứng với các kích thích…
Sự khác biệt giữa động vật đơn bào và tế bào của động vật cấp cao ở chỗ: các tế bào của động vật cao cấp chỉ đảm nhiệm một vài chức năng nhất định.
Ví dụ: tế bào hồng cầu của động vật cao cấp chỉ làm nhiệm vụ vận chuyển O2 và CO2.
Cấu tạo của đơn bào.
Kích thước của đơn bào rất khác nhau, đa số các loài có kích thước rất nhỏ phải quan sát bằng kính hiển vi, tuy nhiên cũng có những loài khá lớn có thể nhìn bằng mắt thường như: Gregarina…
Hình thể của đơn bào rất đa dạng, nhưng có đặc điểm cấu tạo chung: màng tế bào, bào tương [nguyên sinh chất] và nhân.
Màng tế bào:
Màng của đơn bào là phần dày lên của lớp bào tương ngoài, màng rất mỏng có kích thước khoảng 75 A0.
Màng của đơn bào có tính thấm chọn lọc để trao đổi chất với môi trường. Khác với màng của thực vật và vi khuẩn có cấu trúc sợi nhiều lớp [từ hai đến năm lớp].
Bào tương:
Gồm có lớp bào tương ngoài và bào tương trong.
Bào tương ngoài:
Là lớp nguyên sinh chất đặc hơn lớp bào tương trong. Bào tương ngoài trong suốt và triết quang vì lớp này có ít hạt nguyên sinh chất.
Chức năng của lớp bào tương ngoài là cùng với màng tế bào hình thành các bộ phận chuyển động của đơn bào như: chân giả, lông, roi…và tham gia vào quá trình dinh dưỡng, tiêu hoá như: thực bào, ẩm bào, thẩm thấu hoặc thực hiện các chức năng: hô hấp, bài tiết, bảo vệ…
Bào tương trong:
Là lớp nguyên sinh chất bao quanh nhân, có nhiều hạt nguyên sinh chất, và chứa các cơ quan có chức năng khác nhau đảm bảo sự sống của đơn bào như:
Không bào tiêu hoá: chứa thức ăn, tiêu hoá và bài tiết các chất thừa sau khi đã trao đổi chất.
Không bào co bóp: điều hoà áp lực làm cho tế bào không bị vỡ.
Các thể nhiễm sắc: là thức ăn tổng hợp được dữ trữ dưới dạng glycogen hay protit.
Các ti thể [mitochondri]: có nhiệm vụ phân giải các gluxit và axit béo thành CO2 và H2O.
Các riboxom: là nơi tổng hợp phần lớn các protit của tế bào.
Ngoài ra còn các thành phần khác: các thể gonji, lizoxom…
Nhân:
Tùy theo từng loại đơn bào mà nhân có hình dạng, kích thước, và số lượng khác nhau. Đây cũng là một trong những đặc điểm thường được sử dụng để chẩn đoán phân biệt giữa các loại đơn bào.
Nhìn chung nhân của đơn bào thường có hình tròn hay bầu dục. Cấu tạo của nhân gồm: màng nhân và hạt nhân [trung thể].
Màng nhân là lớp vỏ bao quanh nhân. Hạt nhân nằm ở giữa nhân các hạt nhiễm sắc nằm rải rác ở trong nhân và màng nhân, các sợi nhiễm sắc nối từ hạt nhân tới màng nhân.
Vai trò của nhân là đảm bảo sự sinh trưởng, sinh sản và các yếu tố di truyền của đơn bào.
Đặc điểm sinh học của đơn bào.
Sinh lí:
Quá trình sinh lí của đơn bào xảy ra ở phạm vi tế bào, vì vậy quá trình này rất phức tạp, có thể khái quát ở một số đặc trưng sau:
Dinh dưỡng và chuyển hoá:
Đơn bào có các hình thức lấy thức ăn và chất dinh dưỡng như: thực bào, ẩm bào, thẩm thấu - ngấm qua màng tế bào vào cơ thể đơn bào.
Một số đơn bào lấy chất dinh dưỡng từ môi trường qua một vị trí nhất định trên thân, vị trí đó gọi là bào khẩu [cytostome].
Hầu hết các loại đơn bào không có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ vô cơ. Vì vậy đối với các đơn bào sống tự do, chúng sử dụng các chất hữu cơ có sẵn ở môi trường hoặc đã do vi khuẩn phân giải.
Đối với các loại đơn bào sống hội sinh và kí sinh ở động vật và thực vật thì chúng sử dụng các chất hữu cơ của vật chủ.
Các loại đơn bào có hệ thống men rất phát triển để phân giải các chất hữu cơ chiếm được thành chất dinh dưỡng cho chúng.
Quá trình hô hấp của đơn bào không phức tạp do chúng sống ở các môi trường lỏng nên có thể nhận O2 và thải CO2 bằng cách khuếch tán.
Quá trình bài tiết của đơn bào cũng thực hiện đơn giản như vậy.
Sinh sản:
Đơn bào có nhiều hình thức sinh sản: vô tính, hữu tính và tiếp hợp. Có loại đơn bào chỉ sinh sản bằng một hình thức, nhưng có loại đơn bào có thể sinh sản bằng nhiều hình thức tùy theo từng giai đoạn.
Sinh sản vô giới:
Đây là hình thức đơn giản nhất, đơn bào tăng số lượng bằng cách chia đôi cơ thể. Có nhiều hình thức phân chia:
Chia thân theo trục dọc [lớp trùng roi].
Chia thân theo trục ngang [lớp trùng lông].
Phân chia không theo mặt phẳng, không theo trục đo đạc [lớp chân giả].
Hình thức sinh sản phân liệt [kí sinh trùng sốt rét].
Sinh sản hữu giới:
Hình thức sinh sản bằng bào tử. Đó là sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái, để hình thành một trứng thụ tinh.
Trứng này phát triển theo hình thức sinh sản vô giới tạo thành nhiều cá thể mới. Như vậy có sự luân phiên giữa hai hình thức sinh sản hữu giới và vô giới trong một quá trình phát triển của đơn bào [hình thức sinh sản của những đơn bào thuộc lớp trùng bào tử].
Sinh sản tiếp hợp:
Hình thức sinh sản này thường gặp ở trùng lông.
Có tác giả cho đây là một hình thức sinh sản hữu giới.
Sinh thái:
Đối với các loại đơn bào sống tự do ở ngoại cảnh, chịu những tác động của các yếu tố tự nhiên: độ ẩm, ánh sáng, nhiệt độ, pH của môi trường, nguồn thức ăn…
Đối với những đơn bào sống hội sinh và kí sinh ở động vật, thực vật thì chịu ảnh hưởng của sự thay đổi trong cơ thể động vật, thực vật.
Nhìn chung khả năng chịu đựng và thích nghi đối với các điều kiện không thuận lợi của những đơn bào sống tự do cao hơn những đơn bào sống hội sinh và kí sinh.
Những đơn bào sống ở đường tiêu hoá của người và động vật khi gặp những điều kiện bất lợi như: phân từ lỏng chuyển thành rắn, pH của môi trường trong ruột thay đổi, mật độ kí sinh trùng quá cao, thiếu hoặc quá thừa chất dinh dưỡng, thiếu hoặc thừa O2…
Những thể hoạt động [trophozoite] co tròn lại, thoát nước dẫn đến màng của kí sinh trùng dày lên hình thành bào nang [cyst].
Bào nang hay còn gọi là thể kén có khả năng tồn tại lâu dài trong những điều kiện không thuận lợi của môi trường.
Khi gặp điều kiện thuận lợi [vào được cơ thể vật chủ] đơn bào lại xuất kén trở thành thể hoạt động.
Vòng đời của đơn bào:
Động vật đơn bào sống kí sinh hay hội sinh trong cơ thể vật chủ, muốn tồn tại và phát triển, chúng bắt buộc phải thay đổi vật chủ.
Có ba hình thức chuyển vật chủ của đơn bào:
Chuyển vật chủ ở thể hoạt động:
Những loại đơn bào này không thấy hình thành bào nang, chúng chuyển từ vật chủ này sang vật chủ khác dưới dạng thể hoạt động, ví dụ: Entamoeba gingivalis [qua nước bọt], Trichomonas vaginalis [qua đường sinh dục]…
Chuyển ở thể bào nang.
Những đơn bào này chuyển vật chủ phải qua giai đoạn ngoại cảnh. Muốn tồn tại được ở ngoại cảnh đơn bào phải hình thành bào nang, rồi từ thể bào nang mới xâm nhập vào vật chủ khác qua đường tiêu hoá như: Entamoeba histolytica, Lamblia intestinalis…
Chuyển qua vật chủ trung gian:
Những loại đơn bào này có vòng đời phức tạp, nhất thiết phải có giai đoạn phát triển ở vật chủ trung gian thì mới xâm nhập được vào vật chủ khác.
Ở vật chủ trung gian đơn bào có thể vừa sinh sản hữu giới vừa sinh sản vô giới như: Plasmodium sp., Toxoplasma… hoặc chỉ có sinh sản vô giới:
Trypanosoma, Leishmania…
Phân loại.
Ngành động vật đơn bào [Protozoa] được chia thành nhiều lớp. Trong đó có 4 lớp liên quan đến y học:
Lớp chân giả [Rhizopoda]:
Gồm những đơn bào chuyển động bằng chân giả. Sinh sản vô giới, phân chia thân không theo mặt phẳng, không theo trục đo đạc.
Lớp trùng roi [Flagellata]:
Những đơn bào thuộc lớp này chuyển động bằng roi, sinh sản vô giới bằng cách chia thân theo chiều dọc.
Lớp trùng lông [Cilliata]:
Gồm những đơn bào chuyển động bằng lông, sinh sản vô giới bằng cách chia thân theo trục ngang. Ngoài ra còn có hình thức sinh sản tiếp hợp.
Lớp trùng bào tử [Sporozoa]:
Những đơn bào thuộc lớp này nói chung không có bào quan chuyển động. Riêng bào tử đực có roi để chuyển động trong giai đoạn sinh sản hữu giới. Có hình thức sinh sản bằng bào tử.