XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние гигиены на микрофлору человека

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Шувалов М.А. 1

---

1МАОУ "Лицей №97 г.Челябинска"

Самойловская Р.В. 1

---

1МАОУ «Лицей № 97 г. Челябинска»

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Читая летом литературу, я узнал из статьи журнала «Вокруг света»: «Люди думают, что они хозяева своей жизни. Но самонадеянные Homo sapiens ошибаются. Нашей жизнью управляют триллионы крошечных существ. Они не умеют ни думать, ни говорить, но это совершенно не мешает им принимать за нас решения» [5]. Речь шла о микроорганизмах, которые нас окружают повсеместно. И тогда этот факт меня заставил задуматься и в дальнейшем определил проблемные вопросы моего исследования: возможно ли микроорганизмы увидеть при отсутствии микроскопа? Действительно они умеют размножаться? Представляют ли угрозу для человечества или есть полезные микробы (бактерии)? Какое влияние оказывает гигиена на микрофлору человека? Эта тема актуальна, так как в настоящее время в мире известно около 30 000 видов бактерий, которые относятся к микроорганизмам, имеют различный размер, форму и способы жизнеобеспечения, согласно данным международного конгресса по микробиологии, который прошёл в июне 2023 года [5].

Актуальность моей работы заключается в том, что благодаря опытам мне удалось показать жизненный цикл бактерий при соблюдении гигиены и без неё и доказать, что личная и общественная гигиена является действенным способом борьбы с патологической микрофлорой на поверхности тела человека.

Цель работы: выявить влияния гигиены на размножение микроорганизмов на поверхности тела человека и окружающих его предметов.

Задачи исследования:

1. определить понятие микрофлоры и её влияние на состояние здоровья человека

2. провести опыты по выращиванию бактерий в чашечках Петри в домашних условиях и определить, как влияет гигиена на микрофлору человека и предметов

3. привлечь внимание к гигиене личных вещей школьников (моих друзей)

Объект исследования – микрофлора.

Предмет исследования – влияние гигиены на микрофлору человека.

Методы:

1. изучение информации из литературы и по средствам интернета;

2. экспериментальный (проведение опытов с помощью чашек Петри и питательной среды);

3. наблюдение, описание, систематизация и обобщение полученных результатов.

1. Что такое микрофлора

Микрофлора (микробиота) – это собирательное название микроорганизмов, находящихся в симбиозе с человеком [5].

Разберёмся по подробнее, что же такое микроорганизмы. Микроорганизмы или микробы означают обобщённое название живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом. С греческого языка определение переводится как «микро» - маленький и «биос» - жизнь. Характерный размер микроорганизмов - менее 0,1 мм. Большинство микроорганизмов состоит из одной клетки [5]. К наиболее распространенным микробам относятся грибы, вирусы и бактерии (Приложение А).

Первым человеком, которому удалось рассмотреть и описать микробы, был голландец Антони ванн Левенгук (Приложение Б). Он смастерил линзы и увеличил изображение в 200 раз (современные электронные микроскопы увеличивают изображение в 1000 крат). Левенгук увидел, что микробы - это целый мир маленьких живых существ: «О эврика! Люди, что я вижу! В этой маленькой капельке грязной воды встретился мне целый мир маленьких живых существ. Мир, который сразу трудно понять и осмыслить, объяснить. Эти маленькие «зверушки» были очень забавны, они кувыркались, прыгали, резвились и были очень счастливы в жизни. Да, и по форме «зверушки» были довольно симпатичные: шарики, спирали, палочки, то по одной крутились, то по 2-3 в понятном только одним им танце» [1]. Так он основал новую науку – микробиологию.

Передвигаются микробы при помощи усиков или жгутиков, если они есть, те виды, которых природа не наделила такими способами передвижения, могут лишь хаотично отклоняться то в одну, то в другую сторону  [1].

Микроорганизмы бывают вредными. Они окружают нас повсюду. Поэтому перед едой надо мыть руки с мылом, употреблять чистые овощи и фрукты, пить кипячёную воду, прикрываться при кашле или чихании, чтобы микробы от больного человека воздушным путём не попали на здорового, обязательно чистить зубы [1].

Следует знать, что микроорганизмы бывают и полезными. Например, бывают бактерии, которые живут в кишечнике и желудке человека, где они помогают переваривать пищу, осваивают витамины, поддерживают иммунитет и останавливают рост вредных бактерий.

Существует плесневый гриб Пеницилл из которого изготовляют антибиотики и применяют в сыроварении. Благодаря полезным микробам молоко превращается в кефир или йогурт.

Вернёмся к определению «микрофлоры (микробиоты)», где сказано, что микроорганизмы находятся в симбиозе с человеком, проще говоря, это взаимоотношения между человеком и микробами, где каждый извлекает пользу от другого.

Таким образом, одни микробы проникают в живые организмы из окружающей среды и присутствуют в их теле временно и случайно, называют случайной микрофлорой организма (различные болезни). Другие обитают в организме постоянно, называют нормальной микрофлорой. Нормальную микрофлору имеет каждое живое существо, каждый орган (за исключением сердца, печени почки, они как говорят, стерильны) [3].

2. Зачем нужна гигиена. Микрофлора некоторых частей организма человека

Личная гигиена – это свод правил, которые помогают поддерживать здоровье, а также предохраняют человека от болезней и преждевременной старости. Это правила о том, как обращаться со своей кожей, зубами, телом и теми предметами, которые окружают нас в быту [6]. Выше в тексте кратко было сказано, что необходимо соблюдать правила этикета (прикрывать рот и нос) и следить за чистотой пищи и нашего тела.

Познакомимся с микрофлорой некоторых частей тела человека. Начнем с кожи.

Подсчитано, что на 1 см² кожи здорового человека находится несколько десятков тысяч микроорганизмов (бактерии, плесневые и дрожжевые грибки и другие микробы).

Но микроорганизмы находятся не только на поверхности кожи, но и в волосяных мешочках и в протоках сальных и потовых желез. Там они размножаются. Питаются эти микробы потом, салом и другими веществами, которые выделяются из организма через кожу. На грязной, давно не мытой коже таких веществ особенно много, от этого легко возникают различные нарывы, угри.

Таким образом, главное средство предупреждения всяких кожных заболеваний - это гигиена кожи и закалка. Чистая, здоровая кожа обладает способностью убивать попадающих на нее посторонних микробов. Но освободить кожу от микробов полностью очень трудно, а практически даже невозможно [1].

Обильна и разнообразна микрофлора полостей носа и рта. Через эти естественные отверстия организм все время сообщается с окружающей средой. Они служат «входными воротами» для большинства болезнетворных микробов.

В полости рта человека содержится много различных микроорганизмов как нормальной, так и случайной, посторонней микрофлоры человеческого тела. Во рту имеются благоприятные условия для существования микробов: постоянная влажность, тепло и обилие органических веществ, которые служат пищей микроорганизмам. Это - остатки пищи, частицы покровных клеток слизистой оболочки рта.

Полость рта заселена микробами неодинаково. На поверхности зубов и на выступающих частях слизистой оболочки их сравнительно мало. Подлинные рассадники микроорганизмов - кариозные зубы их корни и особенно миндалины. В дупле испорченного зуба поселяются и размножаются различные гнилостные микробы [1]. Следовательно, чтобы не допустить разрушения зубов, необходимо соблюдать гигиену полости рта - это ежедневное удаление остатков пищи с использованием зубной щётки, пасты, ополаскивателя, а также ежегодное посещение стоматолога.

Заболевания миндалин также ведут к появлению в полости рта вредных микробов, в том числе и таких, которые могут вызвать тяжелые заболевания (ангины) [1]. При боли в горле следует обратиться за лечением к ЛОР-врачу.

Через полость носа в организм человека, казалось, могло бы проникнуть неисчислимое количество любых микробов. Ведь дыхательный аппарат человека работает всю жизнь беспрерывно и пропускает через нос и далее через бронхи и легкие ежедневно около 15 тысяч литров воздуха. Легкие здорового человека совершенно не содержат микробов. Однако отдельные частички пыли и микроорганизмы могут проникать и в них. Иногда бывает достаточно самого ничтожного количества микробов, чтобы вызвать заболевание этого органа и всего организма. Так, несколько чумных палочек, проникших в ткань легких, могут вызвать заболевание. Ткань самого легкого очень мало приспособлена к борьбе с микробами. Нередко опасные заболевания легких (пневмонии) возникают в результате занесения туда микроорганизмов не через дыхательные пути (нос и т. д.), а через кровь - из какого-либо другого больного органа [1].

Таким образом, необходимо каждый день промывать нос и следить за его чистотой.

Огромное количество микроорганизмов обитает в толстой кишке человека. Среди них много микробов, которые называются кишечной палочкой. Пока ребёнок находится исключительно на молочном питании, в его кишечнике преобладают молочнокислые бактерии. Но с переходом к смешанному, а потом к обычному для взрослого питанию микрофлора кишечника становится постоянной и в ней оказывается кишечная палочка [2].

Чтобы успешно бороться с уничтожением кишечной палочки великий русский и французский биолог Илья Ильич Мечников предлагал прежде всего заселять кишечник молочнокислыми микробами, которые угнетали бы кишечную палочку, ограничивали бы ее размножение. Но дальнейшие исследования показали, что данный микроб не случайно и не напрасно находится в кишечнике человека и является представителем нормальной микрофлоры. День и ночь микроорганизмы способствуют усвоению тех пищевых веществ, которые не были вполне обработаны в желудке и тонком кишечнике. А так же кишечные микробы вырабатывают витамины группы В, которые частично всасываются и используются организмом. В желудке микробов сравнительно мало. Причина такой бедности микрофлоры – это желудочный сок, он отличается высокой кислотностью, и поэтому большинство микробов в нем гибнет.

Интересно отметить, что мы почти не знаем заразных болезней, поражающих желудок. Проглоченные с пищей или питьем болезнетворные микробы либо погибают в желудке, либо достигают кишечника. Там они размножаются и проявляют свое болезнетворное действие. Так происходит, например, с возбудителями брюшного тифа, паратифа, холеры. Все это — болезни кишечника, а не желудка [1] (Приложение В).

3. Гигиена личных вещей школьника

Гигиена личных вещей школьника - это уход за одеждой (формой) и обувью, поддержание чистоты в доме и школьного кабинета, уход за личными предметами, которые используются в повседневной жизни (гаджеты, очки, украшения).

Например, чистая и выглаженная одежда (форма) может защитить кожу от болезнетворных бактерий и грибков, а вымытая и высушенная обувь обеспечит не только комфорт, красоту при ходьбе и активном образе жизни, но предостережёт от различных кожных заболеваний.

По мнению учёных, мобильный телефон является одной из самых грязных вещей для любого человека. За день его много раз касаются грязные руки, прижимая к немытой коже лица и оставляя в самых разных местах. Телефон подносят к уху и разговаривают после контакта с поручнями в общественном транспорте, ручками дверей в общественных местах и так далее. Постоянная эксплуатация приводит к тому, что на мобильном устройстве скапливаются многочисленные бактерии и вирусы, которые легко попадают на кожу и внутрь организма.

Ещё один из самых грязных гаджетов – это компьютер и его клавиатура. Микроорганизмы попадают на поверхность кнопок вместе с частичками пищи, потожировыми следами пальцев рук и оседающей пылью.

Чтобы минимизировать и ограничить опасность, представляющую для собственного здоровья школьника, необходимо проводить регулярную дезинфекцию гаджетов. Чаще протирать смартфон антибактериальными салфетками или использовать любую подходящую ткань и антибактериальную жидкость для рук. Клавиатуру не просто протирать влажной тряпкой, а выдувать из нее пыль, а также удалять скапливающуюся между кнопками грязь. Монитор и системный блок – пылесосить.

Также как за гаджетами требуют уход очки и украшения, которые контактируют с нашим телом и руками. Если нет возможности их вымыть с мылом, то следует протирать предметы антибактериальными средствами и хранить в футляре.

Следует не забывать о поддержании чистоты в доме и в школьном кабинете, так как «чистое помещение – это залог здоровья». Главные условия, которые надо соблюдать: проветривать помещение, осуществлять регулярно влажную уборку, следить за уборкой мусора.

Благодаря практическим опытам в следующей главе, я попробую вырастить колонии бактерий, собрав материал с рук, своих личных вещей и с помощью чашек Петри (это неглубокая прозрачная чаша с крышкой, которую биологи используют для хранения питательной среды. Контейнер назван в честь его изобретателя, немецкого бактериолога Юлиуса Рихарда Петри [5]).

4. Практические опыты по выращиванию бактерий в чашечках Петри при соблюдении гигиены и без неё

Изучив научную литературу о микроорганизмах, я решил размножить колонии бактерий на столько, чтобы их увидеть и изучить без микроскопа. Для них мне нужно создать питательную среду и комфортные условия и в этом помогал мне папа, он медицинский работник, поэтому я проводил опыты под его контролем.

1) Создал питательную среду для бактерий. Для этого я сварил мясной бульон, добавил в него порошок агар-агар (аналог растительного желатина, получаемый из красных водорослей), варил на медленном огне, пока порошок не растворился (Приложение Г).

2) Простерилизовал чашки Петри. Для этого использовал антибактериальное мыло, салфетки и горячую воду, при этом руками не трогал их поверхности (Приложение Д).

3) Разлил горячий бульон по чашкам Петри, поставил в тёплое и тёмное место на ночь, чтобы бульон застыл и превратился в желе.

4) Заселил бактериями чашки Петри с определённых мест. Для этого я касался пальцем по питательной среде, стерильной ватной палочкой - по поверхностям изучаемых предметов, закрывал, подписывал и убирал в тёмное и тёплое место возле батареи на 4 дня.

Опыт № 1 «Микрофлора рук»

Я немытыми пальцами руки дотронулся до одной половины поверхности питательной среды чашки Петри, тем самым заселил её бактериями и герметично закрыл крышкой.

Затем, вымыв тщательно руки с мылом в течение 20 секунд, я прикоснулся ко второй половине питательной среды этой же чашки Петри. После этого закрыл чашку и подписал «Грязные / Чистые руки».

Наблюдения: в первые три дня ничего не происходило во всей чашке Петри. На четвёртый день на загрязнённой половине части чашки Петри появились чёрные точки в небольшом количестве, папа объяснил, что это первые колонии бактерий. На второй половине этой же чашки Петри было чисто. К концу седьмого дня я увидел огромное количество бактерий на загрязнённой половине. Следует отметить, что во второй половине данной чашки Петри тоже стали размножаться бактерии, их было в два раза меньше и они слабо выражены по цвету, имели очень маленькие размеры. Заметил специфический запах.

Вывод: бактерий на вымытых руках с мылом значительно меньше, но они всё равно присутствуют, хоть и имеют слабо выраженный вид. (Приложение Е).

Опыт № 2 «Микрофлора зубов»

Я взял стерильную ватную палочку, провёл по поверхности нечищеных зубов, затем лёгкими движениями провёл этой же палочкой по одной половине поверхности питательной среды и закрыл чашку Петри. Затем вторую часть этой же чашки Петри заселил бактериями с чищеных зубов и закрыл герметично крышку, подписав «Чистые и грязные зубы».

Наблюдения: спустя семь дней на загрязнённой поверхности чашки Петри стали появляться колонии в виде круглой, бледно-серой бактериальной плёнки «с кружевной юбочкой», они кардинально отличались от колоний с грязных рук. На второй половине чашки Петри колоний не было видно, лишь через микроскоп удалось увидеть очень тонкую плёнку в виде бактериальных колоний, которая человеческим глазом не просматривалась.

Вывод: после чистки зубов, бактерий стало значительно меньше. Для этого не следует забывать, что щётки необходимо часто менять и держать в колпачке (Приложение Ж).

Опыт № 3 «Микрофлора телефона»

Аналогичным способом, как в опыте № 2, я снял слой бактерий с поверхности гаджета (мобильного телефона) и подписал «Телефон грязный» (до обработки антисептиком) и «Телефон чистый» (после обработки антисептиком).

Наблюдения: через пять дней на одной половине чашки Петри стали засеиваться бактерии активно, на второй половине чашки бактерии стали засеиваться через 9 дней. Следует заметить, что колонии с загрязненной поверхностью выглядели ярче и крупнее, чем с чистой поверхности.

Вывод: обработка антисептиком поверхности гаджетов необходима и важна для нашего здоровья (Приложение З).

После проведения трёх опытов я заметил, что поверхности частей тела человека, поверхности предметов в большей или меньшей степени, но заселены бактериями. Их количество зависит только от гигиены микрофлоры человека и его предметов.

В лицее я поделился своими впечатлениями о проделанной работе со своими друзьями и рассказал им об обязательной гигиене нашей микрофлоры, начиная с нас самих и до наших любимых гаджетов. Показал фотографии своих опытов и продемонстрировал на перемене чистоту наших рук и парт, используя гигиенические влажные салфетки. Убеждён, что ребята задумаются и будут чаще проводить гигиенические процедуры.

5. Заключение

Моя исследовательская работа подошла к завершению, где я хочу отметить, насколько важна и интересна моя работа и чему я научился.

Для теоретической части работы, я извлекал информацию из энциклопедий и интернет-источников. Благодаря открытиям учёных прошлых лет и современного времени, можно заметить, как много предстоит ещё узнать интересного о, казалось бы, невидимой, но такой большой жизни - микрофлоре (микробиоте).

В первый раз работал с лабораторной посудой и видел вживую, выращенные мною, колонии бактерий. Я их исследовал, наблюдал за быстрым размножением и отметил, что бактерии выделяют специфический запах, который говорит о выделении продуктов жизнедеятельности, доказал влияние гигиены на микрофлору посредством моих предметов, ответил на все актуальные вопросы, которые поставил перед собой в начале исследования. Основной вывод, который я сделал благодаря моему исследованию, состоит в следующем: поверхности частей тела человека, поверхности предметов заселены бактериями. Их количество зависит только от гигиены микрофлоры человека и предметов. Теперь я понимаю, почему необходимо часто мыть руки, содержать одежду и вещи в чистоте, обрабатывать сотовый телефон и клавиатуру компьютера. И что немало важно, я рассказал своим школьным друзьям о необходимости постоянных гигиенических процедур, о которых нам никогда не следует забывать.

Список литературы

1. Рябинин Т.П. Микробы вокруг нас / Т.П. Рябинин, Е.В. Иванова, Н.Г. Максимова. – Учебно-методическое пособие // Юный ученый. – 2018.

2. Исмагилова С.Т. Энциклопедия для детей. Биология (2 том) / С.Т. Исмагилова – Учебно-методическое пособие: Москва// «Аванта+» - 1997.

3. «Микрофлора. Невидимые друзья и враги». Детская энциклопедия (1 издание) – https://de-ussr.com/chelovek/organizm/nevidimye-druzya-i-vragi.html.

4. Свободная энциклопедия «Микроорганизмы»: Википедия –https://ru.wikipedia.org/wiki/Микроорганизмы.

5. Якутенко И. Статья «Управляющая компания: как бактерии руководят людьми»: ООО «Издательство «Вокруг Света» – https://www.vokrugsveta.ru/article/271384/.

6. Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека) – https://39.rospotrebnadzor.ru/content/o-lichnoy-gigiene.

Приложение А – Распространенный виды микроорганизмов

Приложение Б – Антони Ван Левенгук – нидерландский натуралист, конструктор микроскопов, основоположник научной микроскопии.

Приложение В – Некоторые виды вирусов и бактерий

1. Бактериальная и вирусная ангина 2) Бактериальная и вирусная пневмония

3) Кишечная палочка

Приложение Г – Приготовление питательной среды для микроорганизмов

Приложение Д – Стерилизация чашек Петри Приложение Е – Микрофлора рук

Приложение Ж – Микрофлора зубов Приложение З – Микрофлора телефона