معلومة

23.1: علم التشريح والميكروبات الطبيعية للجلد والعينين - علم الأحياء


مهارات التطوير

  • وصف السمات التشريحية الرئيسية للجلد والعينين
  • قارن وتباين بين الميكروبيومات في مواقع الجسم المختلفة ، مثل اليدين والظهر والقدمين والعينين
  • اشرح كيف تتغلب الكائنات الحية الدقيقة على دفاعات الجلد والعينين من أجل إحداث العدوى
  • وصف العلامات والأعراض العامة للمرض المرتبط بالتهابات الجلد والعينين

جلد الإنسان جزء مهم من جهاز المناعة الفطري. بالإضافة إلى تقديم مجموعة واسعة من الوظائف الأخرى ، يعمل الجلد كحاجز مهم أمام الغزو الميكروبي. لا يقتصر الأمر على كونه حاجزًا ماديًا لاختراق الأنسجة العميقة بواسطة مسببات الأمراض المحتملة ، ولكنه يوفر أيضًا بيئة غير مضيافة لنمو العديد من مسببات الأمراض. في هذا القسم ، سوف نقدم لمحة موجزة عن التشريح والميكروبات الطبيعية للجلد والعينين ، إلى جانب الأعراض العامة المرتبطة بالتهابات الجلد والعين.

طبقات الجلد

يتكون جلد الإنسان من عدة طبقات وطبقات فرعية. الطبقتان الرئيسيتان هما البشرة والأدمة. تغطي هذه الطبقات طبقة ثالثة من الأنسجة تسمى اللحمة ، والتي تتكون من نسيج ضام ليفي ودهني (الشكل ( فهرس الصفحة {1} )).

البشرة هي الطبقة الخارجية من الجلد ، وهي رقيقة نسبيًا. يتكون السطح الخارجي للبشرة ، والذي يسمى الطبقة القرنية ، بشكل أساسي من خلايا الجلد الميتة. تحد هذه الطبقة من الخلايا الميتة من الاتصال المباشر بين العالم الخارجي والخلايا الحية. الطبقة القرنية غنية بالكيراتين ، وهو بروتين ليفي قوي يوجد أيضًا في الشعر والأظافر. يساعد الكيراتين في جعل السطح الخارجي للبشرة صلبًا نسبيًا ومقاوم للماء. كما أنه يساعد في الحفاظ على سطح الجلد جافًا ، مما يقلل من نمو الميكروبات. ومع ذلك ، لا تزال بعض الميكروبات قادرة على العيش على سطح الجلد ، ويمكن أن يتساقط بعضها بخلايا الجلد الميتة في عملية التقشر ، وهو تساقط وتقشير الجلد الذي يحدث كعملية طبيعية ولكن قد يحدث ذلك. يتم تسريعها عند وجود العدوى.

تحت البشرة توجد طبقة جلدية أكثر سمكًا تسمى الأدمة. تحتوي الأدمة على نسيج ضام وهياكل مدمجة مثل الأوعية الدموية والأعصاب والعضلات. توجد هياكل تسمى بصيلات الشعر (التي ينمو منها الشعر) داخل الأدمة ، على الرغم من أن معظم بنيتها تتكون من أنسجة البشرة. تحتوي الأدمة أيضًا على نوعين رئيسيين من الغدد الموجودة في جلد الإنسان: الغدد العرقية (الغدد الأنبوبية التي تفرز العرق) والغدد الدهنية (التي ترتبط ببصيلات الشعر وتنتج الزهم ، وهي مادة غنية بالدهون تحتوي على البروتينات والمعادن).

يوفر التعرق (العرق) بعض الرطوبة للبشرة ، مما يزيد من احتمالية نمو الميكروبات. لهذا السبب ، تم العثور على المزيد من الميكروبات في مناطق الجلد التي تنتج معظم العرق ، مثل جلد الإبط والفخذ. ومع ذلك ، بالإضافة إلى الماء ، يحتوي العرق أيضًا على مواد تمنع نمو الميكروبات ، مثل الأملاح والليزوزيم والببتيدات المضادة للميكروبات. يعمل الزهم أيضًا على حماية الجلد وتقليل فقد الماء. على الرغم من أن بعض الدهون والأحماض الدهنية في الزهم تمنع نمو الميكروبات ، إلا أن الزهم يحتوي على مركبات توفر التغذية لبعض الميكروبات.


الشكل ( PageIndex {1} ): (أ) صورة مجهرية لقسم عبر جلد الإنسان تظهر البشرة والأدمة. (ب) الطبقات الرئيسية من جلد الإنسان هي البشرة والأدمة واللحمة. (الائتمان ب: تعديل العمل من قبل المعهد الوطني للسرطان)

تمرين ( PageIndex {2} )

كيف يساعد التقشر في منع الالتهابات؟

الجراثيم الطبيعية للجلد

الجلد هو موطن لمجموعة واسعة من الجراثيم الطبيعية ، والتي تتكون من الكائنات الحية المتعايشة التي تستمد التغذية من خلايا الجلد والإفرازات مثل العرق والدهون. تميل الجراثيم الطبيعية للجلد إلى تثبيط استعمار الميكروبات العابر عن طريق إنتاج مواد مضادة للميكروبات والتغلب على الميكروبات الأخرى التي تهبط على سطح الجلد. هذا يساعد على حماية الجلد من العدوى المسببة للأمراض.

تختلف خصائص الجلد من منطقة إلى أخرى في الجسم ، كما هو الحال مع تركيبة الكائنات الدقيقة الموجودة في الجلد. إن توفر العناصر الغذائية والرطوبة يحدد جزئيًا الكائنات الحية الدقيقة التي ستزدهر في منطقة معينة من الجلد. تحتوي البشرة الرطبة نسبيًا ، مثل تلك الموجودة في فتحة الأنف وتحت الإبط ، على ميكروبيوتا مختلفة كثيرًا عن الجلد الجاف على الذراعين والساقين واليدين وأعلى القدمين. تحتوي بعض مناطق الجلد على كثافة أعلى من الغدد الدهنية. تحتوي هذه المناطق الغنية بالدهون ، والتي تشمل الظهر والطيات الموجودة على جانب الأنف ومؤخرة العنق ، على مجتمعات ميكروبية متميزة أقل تنوعًا من تلك الموجودة في أجزاء أخرى من الجسم.

تهيمن أنواع مختلفة من البكتيريا على المناطق الجافة والرطبة والغنية بالدهون من الجلد. أكثر الميكروبات وفرة الموجودة عادة في المناطق الجافة والدهنية هي Betaproteobacteria و Propionibacteria ، على التوالي. في المناطق الرطبة ، الوتدية و المكورات العنقودية الأكثر شيوعًا (الشكل ( PageIndex {2} )). تم العثور على الفيروسات والفطريات أيضًا على الجلد ، مع ملاسيزية كونه النوع الأكثر شيوعًا من الفطريات الموجودة كجزء من الجراثيم الطبيعية. لا يزال دور ومجموعات الفيروسات في الكائنات الحية الدقيقة ، المعروفة باسم الفيروسات ، غير مفهومة جيدًا ، وهناك قيود على التقنيات المستخدمة في التعرف عليها. ومع ذلك ، يبدو أن Circoviridae و Papillomaviridae و Polyomavirida هي أكثر المقيمين شيوعًا في فيروم الجلد الصحي.123

الشكل ( PageIndex {2} ): تختلف الجراثيم الطبيعية باختلاف مناطق الجلد ، خاصة في المناطق الجافة مقابل المناطق الرطبة. يوضح الشكل الكائنات الحية الرئيسية التي توجد عادة في مواقع مختلفة من جلد الفرد السليم والغشاء المخاطي الخارجي. لاحظ أن هناك تباينًا كبيرًا بين الأفراد. (الائتمان: تعديل العمل من قبل المعهد القومي لبحوث الجينوم البشري)

تمرين ( PageIndex {3} )

ما هي البكتيريا الأربعة الأكثر شيوعًا التي تشكل جزءًا من ميكروبيوتا الجلد الطبيعي؟

التهابات الجلد

بينما يمكن لميكروبات الجلد أن تلعب دورًا وقائيًا ، إلا أنها قد تسبب ضررًا في بعض الحالات. في كثير من الأحيان ، يمكن أن ينتقل العامل الممرض الانتهازي الموجود في الجراثيم الجلدية لفرد واحد إلى شخص آخر أكثر عرضة للإصابة بالعدوى. على سبيل المثال ، مقاومة للميثيسيلين المكورات العنقودية الذهبية يمكن (MRSA) في كثير من الأحيان الإقامة في ممرات العاملين في مجال الرعاية الصحية والمرضى في المستشفيات ؛ على الرغم من كونها غير ضارة على الجلد السليم والصحي ، يمكن أن تسبب MRSA عدوى إذا تم إدخالها إلى أجزاء أخرى من الجسم ، كما قد يحدث أثناء الجراحة أو عن طريق شق أو جرح بعد الجراحة. هذا هو أحد أسباب أهمية المواقع الجراحية النظيفة.

يمكن أن تؤدي إصابة الجلد أو تلفه إلى السماح للميكروبات بالدخول إلى الأنسجة العميقة ، حيث تكون العناصر الغذائية أكثر وفرة وتكون البيئة أكثر ملاءمة لنمو البكتيريا. التهابات الجروح شائعة بعد ثقب أو تمزق يضر بالحاجز المادي للجلد. قد تصيب الميكروبات البنى الموجودة في الأدمة ، مثل بصيلات الشعر والغدد ، مسببة عدوى موضعية ، أو قد تصل إلى مجرى الدم ، مما قد يؤدي إلى عدوى جهازية.

الشكل ( PageIndex {3} ): (أ) حب الشباب هو عدوى بكتيرية تصيب الجلد تظهر كطفح جلدي من بصيلات الشعر الملتهبة (التهاب الجريبات). الرأس الأبيض الكبير بالقرب من مركز الخد هو بصيلة شعر مصابة أصبحت قيحية (أو قيحية) ، مما يؤدي إلى تكوين دمل. (ب) الخراج عبارة عن آفة مليئة بالصديد. (الائتمان ب: تعديل العمل من قبل بروس بلاوس)

في بعض الحالات ، يمكن أن تسبب الميكروبات المعدية مجموعة متنوعة من الطفح الجلدي أو الآفات التي تختلف في خصائصها الفيزيائية. يمكن أن تكون هذه الطفح نتيجة تفاعلات الالتهاب أو الاستجابات المباشرة للسموم التي تنتجها الميكروبات. يسرد الجدول ( PageIndex {1} ) بعض المصطلحات الطبية المستخدمة لوصف الآفات الجلدية والطفح الجلدي بناءً على خصائصها ؛ يوضح الشكل ( PageIndex {3} ) والشكل ( PageIndex {4} ) بعض الأنواع المختلفة من الآفات الجلدية. من المهم ملاحظة أن العديد من الأمراض المختلفة يمكن أن تؤدي إلى أمراض جلدية متشابهة جدًا في المظهر ؛ وبالتالي ، فإن المصطلحات المستخدمة في الجدول لا تقتصر بشكل عام على نوع معين من العدوى أو المرض.

الجدول ( PageIndex {1} ): بعض المصطلحات الطبية المرتبطة بآفات الجلد والطفح الجلدي

شرطتعريف
خراججمع موضعي من القيح
الفقاعة (رر ، فقاعات)نفطة مملوءة بالسوائل لا يزيد قطرها عن 5 مم
جمرةيتكون الخراج العميق المملوء بالصديد بشكل عام من دمامل متعددة
قشرةسوائل جافة من جرح على سطح الجلد
كيسكيس مغلف مملوء بسائل أو مادة شبه صلبة أو غاز ، يقع عادة أسفل الطبقات العليا من الجلد
التهاب الجريباتطفح جلدي موضعي بسبب التهاب بصيلات الشعر
غليان (يغلي)خراج مليء بالصديد بسبب إصابة بصيلات الشعر
لطاخاتبقع ناعمة متغيرة اللون على الجلد
حطاطاتنتوءات صغيرة بارزة على الجلد
كيس كاذبآفة تشبه الكيس ولكن ذات حدود أقل تحديدًا
صديديصديد؛ قيحي
بثراتنتوءات مملوءة بالسوائل أو الصديد على الجلد
تقيح الجلدأي عدوى قيحية (منتجة للصديد) للجلد
قيحيإنتاج القيح صديدي
قرحةكسر في الجلد قرحة مفتوحة
حويصلةآفة صغيرة مملوءة بالسوائل
انثرجلد منتفخ وملتهب يسبب الحكة أو الحروق ، مثل لدغة حشرة

الشكل ( PageIndex {4} ): يمكن أن تؤدي العديد من الأسباب إلى آفات جلدية من أنواع مختلفة ، بعضها متشابه جدًا في المظهر. (الائتمان: تعديل العمل بواسطة Bruce Blaus)

تمرين ( PageIndex {4} )

كيف يمكن للعاملين في مجال الرعاية الصحية بدون أعراض نقل البكتيريا مثل MRSA إلى المرضى؟

تشريح وميكروبيوتا العين

على الرغم من أن العين والجلد لهما تشريح مميز ، إلا أنهما على اتصال مباشر بالبيئة الخارجية. أحد المكونات المهمة للعين هو نظام التصريف الأنفي الدمعي ، والذي يعمل كقناة لسائل العين ، وتسمى الدموع. تتدفق الدموع من العين الخارجية إلى التجويف الأنفي بواسطة الجهاز الدمعي ، والذي يتكون من الهياكل المشاركة في إنتاج الدموع (الشكل ( PageIndex {5} )). تفرز الغدة الدمعية ، فوق العين ، الدموع للحفاظ على رطوبة العين. هناك فتحتان صغيرتان ، واحدة على الحافة الداخلية للجفن العلوي والأخرى على الحافة الداخلية للجفن السفلي بالقرب من الأنف. تسمى كل من هذه الفتحات بالنقط الدمعي. تجمع هذه النقاط الدمعية معًا الدموع من العين والتي يتم نقلها بعد ذلك عبر القنوات الدمعية إلى خزان للدموع يسمى الكيس الدمعي, يُعرف أيضًا باسم كيس الدمع أو كيس الدمع.

من الكيس ، يتدفق السائل المسيل للدموع عبر القناة الأنفية الدمعية إلى الأنف الداخلي. تقع كل قناة أنفية دمعية تحت الجلد وتمر عبر عظام الوجه إلى الأنف. تساعد المواد الكيميائية الموجودة في الدموع ، مثل الديفينسين واللاكتوفيرين والليزوزيم ، على منع استعمار مسببات الأمراض. بالإضافة إلى ذلك ، يسهل الميوسين إزالة الميكروبات من سطح العين.

الشكل ( PageIndex {5} ): يشمل الجهاز الدمعي تراكيب العين المرتبطة بإفراز الدموع وتصريفها. (الائتمان: تعديل العمل بواسطة "Evidence Based Medical Educator Inc." / YouTube)

أسطح مقلة العين والجفن الداخلي عبارة عن أغشية مخاطية تسمى الملتحمة. لم يتم تمييز الجراثيم الملتحمة الطبيعية بشكل جيد ، ولكنها موجودة بالفعل. وجدت دراسة واحدة صغيرة (جزء من مشروع Ocular Microbiome) اثني عشر جنسًا كانت موجودة باستمرار في الملتحمة.4 يُعتقد أن هذه الميكروبات تساعد في حماية الأغشية ضد مسببات الأمراض. ومع ذلك ، لا يزال من غير الواضح أي الميكروبات قد تكون عابرة وأيها قد تشكل ميكروبيوتا مستقرة.5

يمكن أن يتسبب استخدام العدسات اللاصقة في حدوث تغييرات في الجراثيم الطبيعية للملتحمة عن طريق إدخال سطح آخر في التشريح الطبيعي للعين. يُجرى البحث حاليًا لفهم كيفية تأثير العدسات اللاصقة على الجراثيم الطبيعية والمساهمة في أمراض العين بشكل أفضل.

تسمى المادة المائية الموجودة داخل مقلة العين بالفكاهة الزجاجية. على عكس الملتحمة ، فهو محمي من ملامسة البيئة ويكون دائمًا معقمًا تقريبًا ، ولا يحتوي على جراثيم طبيعية (الشكل ( PageIndex {6} )).

الشكل ( PageIndex {6} ): تعيش بعض الميكروبات على ملتحمة العين البشرية ، لكن الخلط الزجاجي عقيم.

التهابات العين

الملتحمة هي مكان متكرر لعدوى العين. مثل الأغشية المخاطية الأخرى ، فهي أيضًا بوابة دخول مشتركة لمسببات الأمراض. يُسمى التهاب الملتحمة التهاب الملتحمة ، على الرغم من أنه يُعرف عادةً باسم اللون الوردي بسبب المظهر الوردي في العين. تكون التهابات الهياكل العميقة تحت القرنية أقل شيوعًا (الشكل ( PageIndex {7} )). يحدث التهاب الملتحمة في أشكال متعددة. قد تكون حادة أو مزمنة. يرتبط التهاب الملتحمة القيحي الحاد بتكوين القيح ، بينما يرتبط التهاب الملتحمة النزفي الحاد بالنزيف في الملتحمة. يشير مصطلح التهاب الجفن إلى التهاب في الجفن ، بينما يشير مصطلح التهاب القرنية إلى التهاب القرنية (الشكل ( PageIndex {7} )) ؛ التهاب القرنية والملتحمة هو التهاب في كل من القرنية والملتحمة ، والتهاب كيس الدمع هو التهاب في الكيس الدمعي يمكن أن يحدث غالبًا عند انسداد القناة الأنفية الدمعية.

الشكل ( PageIndex {7} ): (أ) التهاب الملتحمة هو التهاب في الملتحمة. (ب) التهاب الجفن هو التهاب في الجفون. (ج) التهاب القرنية هو التهاب في القرنية. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة Lopez-Prats MJ و Sanz Marco E و Hidalgo-Mora JJ و Garcia-Delpech S و Diaz-Llopis M ؛ الائتمان ب ، ج: تعديل العمل من قبل مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها)

قد تحدث العدوى التي تؤدي إلى التهاب الملتحمة أو التهاب الجفن أو التهاب القرنية والملتحمة أو التهاب كيس الدمع بسبب البكتيريا أو الفيروسات ، لكن المواد المسببة للحساسية أو الملوثات أو المواد الكيميائية يمكن أن تهيج العين أيضًا وتسبب التهابًا في الهياكل المختلفة. العدوى الفيروسية هي السبب الأكثر احتمالا لالتهاب الملتحمة في حالات الأعراض مثل الحمى والإفرازات المائية التي تحدث مع عدوى الجهاز التنفسي العلوي وحكة العين. يلخص الجدول ( PageIndex {2} ) بعض الأشكال الشائعة لالتهاب الملتحمة والتهاب الجفن.

الجدول ( PageIndex {2} ): أنواع التهاب الجفن والتهاب الجفن

شرطوصفوكيل (ق) مسبب (ق)
التهاب الملتحمة القيحي الحادالتهاب الملتحمة مع إفراز صديديجرثومي (المستدمية, المكورات العنقودية)
التهاب الملتحمة النزفي الحادينطوي على نزيف تحت الملتحمةالفيروسية (Picornaviradae)
التهاب الجفن التقرحي الحادعدوى تشمل الجفون. قد تتطور البثور والقروحجرثومي (المكورات العنقودية) أو الفيروسي (الهربس البسيط ، الحماق النطاقي ، إلخ.)
التهاب الملتحمة الجرابيالتهاب الملتحمة بالعقيدات (تراكيب على شكل قبة تكون حمراء في القاعدة وباهتة في الأعلى)الفيروسية (الفيروسات الغدية وغيرها) ؛ المهيجات البيئية
التهاب كيس الدمعغالبًا ما يرتبط التهاب الكيس الدمعي بانسداد القناة الأنفية الدمعيةجرثومي (المستدمية ، المكورات العنقودية, العقدية)
التهاب القرنيةالتهاب القرنيةجرثومي أو فيروسي أو طفيلي ؛ المهيجات البيئية
التهاب القرنية والملتحمةالتهاب القرنية والملتحمةجرثومي أو فيروسي (فيروسات غدية) أو أسباب أخرى (بما في ذلك جفاف العين)
التهاب الجفن غير التقرحيالتهاب وتهيج واحمرار الجفون دون تقرحمهيجات بيئية مسببات الحساسية
التهاب الملتحمة الحليميالتهاب الملتحمة. تتطور العقيدات والحليمات ذات القمم الحمراءمهيجات بيئية مسببات الحساسية

تمرين ( PageIndex {5} )

كيف يساعد الجهاز الدمعي في منع التهابات العين؟

المفاهيم الأساسية والملخص

  • يتكون جلد الإنسان من طبقتين رئيسيتين ، و البشرة و الأدمة، والتي تقع في الجزء العلوي من اللحمة، طبقة من النسيج الضام.
  • الجلد هو حاجز مادي فعال ضد الغزو الجرثومي.
  • البيئة الجافة نسبيًا للجلد والجراثيم الطبيعية تثبط استعمار الميكروبات العابرة.
  • تختلف الجراثيم الطبيعية في الجلد من منطقة إلى أخرى في الجسم.
  • ال الملتحمة العين موقع متكرر للعدوى الميكروبية ، لكن عدوى العين العميقة أقل شيوعًا ؛ توجد أنواع متعددة من التهاب الملتحمة.

الحواشي

  1. 1 بلقايد ، ي. ، وج. سيجري. "الحوار بين ميكروبيوتا الجلد والمناعة ،" علم 346 (2014) 6212:954–959.
  2. 2 Foulongne، Vincent، et al. "ميكروبيوتا جلد الإنسان: تنوع عالٍ من فيروسات الحمض النووي التي تم تحديدها على جلد الإنسان من خلال التسلسل عالي الإنتاجية." بلوس واحد (2012) 7 (6): e38499. دوى: 10.1371 / journal.pone.0038499.
  3. 3 روبنسون ، سي.إم. ، وج.ك. فايفر. "الفيروسات والميكروبيوتا." المراجعة السنوية لعلم الفيروسات (2014) 1: 55-59. دوى: 10.1146 / أنوريف-الفيروسات -031413-085550.
  4. 4 Abelson، M.B.، Lane، K.، and Slocum، C .. "أسرار ميكروبيوم العين." مراجعة طب وجراحة العيون 8 يونيو 2015. http://www.reviewofophthalmology.com...isease/c/55178. تم الوصول في 14 سبتمبر 2016.
  5. 5 شيخ ليسكو ، ر. "تصور ميكروبيوم العين." العالم 12 مايو 2014. http://www.the-scientist.com/؟articl...lar-Microbiome. تم الوصول في 14 سبتمبر 2016.

مساهم

  • نينا باركر (جامعة شيناندواه) ومارك شنيغورت (جامعة ولاية ويتشيتا) وآنه-هيو ثي تو (جامعة ولاية جورجيا الجنوبية الغربية) وفيليب ليستر (كلية وسط نيو مكسيكو المجتمعية) وبريان إم فورستر (جامعة سانت جوزيف) مع العديد المؤلفين المساهمين. المحتوى الأصلي عبر Openstax (CC BY 4.0 ؛ الوصول مجانًا على https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction)


23.1 علم التشريح والميكروبات الطبيعية في الجهاز البولي التناسلي

نادية هي طالبة دراسات عليا في الاقتصاد تبلغ من العمر 26 عامًا. كانت تعاني مؤخرًا من إفرازات مهبلية غير عادية ، بالإضافة إلى بعض الحكة وعدم الراحة. نظرًا لأنه من المقرر أن تخضع للفحص البدني السنوي ، فإنها تحدد موعدًا مع طبيبها على أمل علاج أعراضها بسرعة. ومع ذلك ، فهي تشعر بالقلق من أنها قد تكون مصابة بنوع من العدوى المنقولة جنسياً (STI). على الرغم من أنها الآن في علاقة أحادية الزواج ، إلا أنها ليست متأكدة تمامًا من التاريخ الجنسي لزوجها وهي مترددة في سؤاله عنه.

أثناء فحصها ، تصف نادية الأعراض التي تعاني منها لطبيب الرعاية الأولية الخاص بها ، وتشرح بشكل محرج إلى حد ما سبب اعتقادها بأنها قد تكون مصابة بمرض منقول جنسياً. طمأنها طبيب نادية بأنها ترى بانتظام مرضى لديهم مخاوف مماثلة ويشجعها على أن تكون شفافة تمامًا بشأن أعراضها لأن بعض الأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي يمكن أن يكون لها مضاعفات خطيرة إذا تركت دون علاج. بعد المزيد من الاستجواب ، يأخذ الطبيب عينات من دم نادية وبولها وإفرازاتها المهبلية لإرسالها إلى المختبر لفحصها.

  • ما هي بعض الأسباب المحتملة لأعراض نادية؟
  • لماذا يأخذ الطبيب العديد من العينات المختلفة؟

انتقل إلى مربع التركيز السريري التالي.

يقوم الجهاز البولي بتصفية الدم وإخراج الفضلات ويحافظ على توازن الماء والكهارل المناسب. الجهاز التناسلي مسؤول عن إنتاج الأمشاج ويساهم في الحمل وفي تنمية النسل عند الإناث. نظرًا لقربها وتداخلها ، غالبًا ما تتم دراسة هذه الأنظمة معًا ويشار إليها باسم الجهاز البولي التناسلي (أو الجهاز البولي التناسلي).

تشريح المسالك البولية

الهياكل الأساسية للمسالك البولية شائعة عند الذكور والإناث. ومع ذلك ، هناك مواقع فريدة لهذه الهياكل في الإناث والذكور ، وهناك قدر كبير من التداخل بين الهياكل البولية والتناسلية عند الذكور. يوضح الشكل 23.2 التشريح البولي الشائع للإناث والذكور.

تقوم الكلى بالوظائف الأساسية للجهاز البولي وهي تصفية الدم والحفاظ على توازن الماء والكهارل. تتكون الكلى من ملايين وحدات الترشيح التي تسمى النيفرون. كل نفرون على اتصال وثيق مع الدم من خلال سرير شعري متخصص يسمى الكبيبة (جمع الكبيبات). تمر السوائل والكهارل والجزيئات من الدم من الكبيبة إلى النيفرون ، مكونة المرشح الذي يصبح بولًا (الشكل 23.3). البول الذي يتجمع في كل كلية يفرغ من خلال الحالب ويصب في المثانة البولية التي تخزن البول. يتم إفراز البول من المثانة إلى مجرى البول ، الذي ينقله لإفرازه من الجسم عبر فتحة مجرى البول.

تشريح الجهاز التناسلي

يقع الجهاز التناسلي الذكري (الشكل 23.4) على مقربة من الجهاز البولي ، والإحليل جزء من كلا النظامين. الخصيتان مسؤولتان عن إنتاج الحيوانات المنوية. البربخ عبارة عن أنبوب ملفوف يجمع الحيوانات المنوية من الخصيتين ويمررها إلى الأسهر. البربخ هو أيضًا موقع نضوج الحيوانات المنوية بعد مغادرتها الخصيتين. الحويصلات المنوية والبروستاتا عبارة عن غدد ملحقة تنتج سائلًا يدعم الحيوانات المنوية. أثناء القذف ، يطلق الأسهر هذا الخليط من السائل والحيوانات المنوية ، والذي يسمى السائل المنوي ، في مجرى البول ، والذي يمتد حتى نهاية القضيب.

يقع الجهاز التناسلي للأنثى بالقرب من الجهاز البولي (الشكل 23.4). الأعضاء التناسلية الخارجية (الفرج) عند الإناث مفتوحة للمهبل ، وهو ممر عضلي يتصل بعنق الرحم. عنق الرحم هو الجزء السفلي من الرحم (العضو الذي تغرس فيه البويضة المخصبة وتتطور). يعد عنق الرحم موقعًا شائعًا للعدوى ، خاصة بالنسبة للفيروسات التي قد تؤدي إلى سرطان عنق الرحم. يؤدي الرحم إلى قناة فالوب وفي النهاية إلى المبيضين. المبايض هي موقع إنتاج البويضات ، وكذلك موقع إنتاج هرمون الاستروجين والبروجسترون الذي يساهم في نضج الأعضاء التناسلية والحفاظ عليها ، وإعداد الرحم للحمل ، وتنظيم الدورة الشهرية.

تأكد من فهمك

  • ما هي الهياكل الرئيسية للجهاز البولي ، ابتداء من مكان تكوين البول؟
  • ما هي البنية التي يتشاركها الجهاز التناسلي والجهاز البولي عند الذكور؟

الجراثيم الطبيعية للجهاز البولي التناسلي

توفر الجراثيم الطبيعية لمواقع الجسم المختلفة دفاعًا مهمًا غير محدد ضد الأمراض المعدية (انظر الدفاعات الفيزيائية) ، والجهاز البولي التناسلي ليس استثناءً. ومع ذلك ، تكون الكلى عند الرجال والنساء عقيمة. على الرغم من أن البول يحتوي على بعض المكونات المضادة للبكتيريا ، فإن البكتيريا ستنمو في البول المتروك في درجة حرارة الغرفة. لذلك ، فإن عملية التنظيف في المقام الأول هي التي تحافظ على الحالب والمثانة خالية من الميكروبات.

تحت المثانة ، توجد الجراثيم الطبيعية للجهاز البولي التناسلي الذكري في المقام الأول داخل مجرى البول البعيد وتشمل الأنواع البكتيرية التي ترتبط عادةً بميكروبات الجلد. في النساء ، توجد الجراثيم الطبيعية داخل الثلث البعيد من مجرى البول والمهبل. تتأسس الجراثيم الطبيعية للمهبل بعد الولادة بفترة وجيزة وهي مجموعة معقدة وديناميكية من البكتيريا التي تتقلب استجابة للتغيرات البيئية. تلعب أعضاء الجراثيم المهبلية دورًا مهمًا في الدفاع غير المحدد ضد الالتهابات المهبلية والأمراض المنقولة جنسياً من خلال احتلال مواقع الارتباط الخلوي والتنافس على العناصر الغذائية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إنتاج حمض اللاكتيك من قبل أعضاء الجراثيم يوفر بيئة حمضية داخل المهبل تعمل أيضًا كدفاع ضد العدوى. بالنسبة لغالبية النساء ، فإن البكتيريا المنتجة لحمض اللاكتيك في المهبل تهيمن عليها أنواع مختلفة من اكتوباكيللوس . بالنسبة للنساء اللواتي يفتقرن إلى العصيات اللبنية الكافية في المهبل ، فإن إنتاج حمض اللاكتيك يأتي بشكل أساسي من أنواع أخرى من البكتيريا مثل ليبتوتريشيا النيابة. ، Megasphaera spp. و المهبل أتوبوبيوم . اكتوباكيللوس النيابة. استخدام الجليكوجين من الخلايا الظهارية المهبلية لعملية التمثيل الغذائي وإنتاج حمض اللاكتيك. يتم تنظيم هذه العملية بإحكام بواسطة هرمون الاستروجين. ترتبط زيادة مستويات هرمون الاستروجين بزيادة مستويات الجليكوجين المهبلي ، وزيادة إنتاج حمض اللاكتيك ، وانخفاض درجة الحموضة المهبلية. لذلك ، يرتبط الانخفاض في هرمون الاستروجين أثناء الدورة الشهرية وانقطاع الطمث بانخفاض مستويات الجليكوجين المهبلي وحمض اللاكتيك ، وارتفاع درجة الحموضة. بالإضافة إلى إنتاج حمض اللاكتيك ، اكتوباكيللوس النيابة. تساهم أيضًا في الدفاعات ضد الأمراض المعدية من خلال إنتاجها لبيروكسيد الهيدروجين والبكتريوسينات (الببتيدات المضادة للبكتيريا).

تأكد من فهمك

علامات وأعراض التهابات الجهاز البولي التناسلي

غالبًا ما تسبب التهابات المسالك البولية التهاب المثانة (التهاب المثانة) أو الإحليل (التهاب الإحليل). يمكن أن يترافق التهاب الإحليل مع التهاب المثانة ، ولكن يمكن أن يحدث أيضًا بسبب العدوى المنقولة جنسيًا. تشمل أعراض التهاب الإحليل عند الرجال الإحساس بالحرقان أثناء التبول ، وإفرازات من القضيب ، ودم في السائل المنوي أو البول. في النساء ، يرتبط التهاب الإحليل مع التبول المؤلم والمتكرر ، والإفرازات المهبلية ، والحمى ، والقشعريرة ، وآلام البطن. تتشابه أعراض التهاب المثانة مع أعراض التهاب الإحليل. عندما يحدث التهاب الإحليل بسبب أحد العوامل الممرضة التي تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي ، يمكن أن تحدث أعراض إضافية تشمل الأعضاء التناسلية. يمكن أن تشمل هذه الحويصلات المؤلمة (البثور) والثآليل والقروح. يمكن أن يحدث التهاب الحالب ، وهو عدوى نادرة تصيب الحالب ، أيضًا مع التهاب المثانة. يمكن أن تكون هذه الالتهابات حادة أو مزمنة.

التهاب الحويضة والكلية والتهاب كبيبات الكلى عبارة عن عدوى تصيب الكلى يحتمل أن تكون خطيرة. التهاب الحويضة والكلية هو عدوى تصيب إحدى الكليتين أو كليهما ، وقد تتطور من عدوى المسالك البولية السفلية ، وغالبًا ما تتأثر المسالك البولية العلوية ، بما في ذلك الحالب. تشمل علامات التهاب الحويضة والكلية وأعراضه الحمى والقشعريرة والغثيان والقيء وآلام أسفل الظهر والتبول المؤلم المتكرر. عادة ما يصبح التهاب الحويضة والكلية مزمنًا فقط في الأفراد الذين يعانون من تشوهات أو تلف في الكلى.

التهاب كبيبات الكلى هو التهاب في كبيبات النيفرون. تشمل الأعراض زيادة البروتين والدم في البول وزيادة ضغط الدم واحتباس السوائل مما يؤدي إلى وذمة في الوجه واليدين والقدمين. قد يكون التهاب كبيبات الكلى عدوى حادة أو يمكن أن يصبح مزمنًا.

تشمل العدوى التي تحدث داخل الهياكل التناسلية للذكور التهاب البربخ والتهاب الخصية والتهاب البروستاتا. قد تسبب الالتهابات البكتيرية التهاب البربخ ، يسمى التهاب البربخ. يسبب هذا الالتهاب ألمًا في كيس الصفن والخصيتين ، كما يمكن ملاحظة تورم الفخذ والاحمرار والجلد الدافئ في هذه المناطق. عادة ما يحدث التهاب الخصية ، الذي يسمى التهاب الخصية ، بسبب عدوى بكتيرية تنتشر من البربخ ، ولكن يمكن أن يكون أيضًا أحد مضاعفات النكاف ، وهو مرض فيروسي. تتشابه الأعراض مع أعراض التهاب البربخ ، وليس من غير المألوف أن يحدث كلاهما معًا ، وفي هذه الحالة تسمى الحالة التهاب الأوركيد البربخ. يمكن أن ينتج التهاب غدة البروستاتا ، المعروف باسم التهاب البروستاتا ، عن عدوى بكتيرية. تشمل علامات وأعراض التهاب البروستاتا الحمى والقشعريرة والألم في المثانة والخصيتين والقضيب. قد يعاني المرضى أيضًا من حرقان أثناء التبول وصعوبة في إفراغ المثانة والقذف المؤلم.

بسبب قربه من الخارج ، يعد المهبل موقعًا شائعًا للعدوى عند النساء. المصطلح العام لأي التهاب في المهبل هو التهاب المهبل. غالبًا ما يتطور التهاب المهبل نتيجة النمو المفرط للبكتيريا أو الفطريات التي تعيش عادةً في الجراثيم المهبلية ، على الرغم من أنه يمكن أن ينتج أيضًا عن العدوى بمسببات الأمراض العابرة. تسمى الالتهابات البكتيرية للمهبل بالتهاب المهبل الجرثومي ، في حين أن الالتهابات الفطرية (تشمل عادةً الكانديدا spp.) تسمى عدوى الخميرة س. يمكن أن تشارك التغيرات الديناميكية التي تؤثر على الجراثيم الطبيعية ، وإنتاج الحمض ، وتغيرات الأس الهيدروجيني في بدء النمو المفرط للميكروبات وتطور التهاب المهبل. على الرغم من أن بعض الأفراد قد لا تظهر عليهم أعراض ، إلا أن التهاب المهبل والتهاب المهبل يمكن أن يترافق مع إفرازات ورائحة وحكة وحرقان.

مرض التهاب الحوض (PID) هو عدوى تصيب الأعضاء التناسلية الأنثوية بما في ذلك الرحم وعنق الرحم وقناتي فالوب والمبيض. أكثر مسببات الأمراض شيوعًا هي مسببات الأمراض البكتيرية التي تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي النيسرية البنية و المتدثرة الحثرية . يُعد التهاب قناتي فالوب ، المسمى بالتهاب البوق ، أخطر أشكال مرض التهاب الحوض. يمكن أن تختلف أعراض مرض التهاب الحوض بين النساء وتشمل ألمًا في أسفل البطن ، وإفرازات مهبلية ، وحمى ، وقشعريرة ، وغثيان ، وإسهال ، وقيء ، وتبول مؤلم.

تأكد من فهمك

  • ما هي الظروف التي يمكن أن تنتج عن الالتهابات التي تصيب الجهاز البولي؟
  • ما هي بعض الأسباب الشائعة لالتهاب المهبل عند النساء؟

الأسباب العامة وطرق انتقال التهابات الجهاز البولي التناسلي

التغيرات الهرمونية ، وخاصة التغيرات في هرمون الاستروجين عند النساء بسبب الحمل أو انقطاع الطمث ، يمكن أن تزيد من القابلية للإصابة بالتهابات الجهاز البولي التناسلي. كما نوقش سابقًا ، يلعب الإستروجين دورًا مهمًا في تنظيم توافر الجليكوجين والإنتاج اللاحق لحمض اللاكتيك عن طريق اكتوباكيللوس محيط. ترتبط المستويات المنخفضة من الإستروجين بزيادة درجة الحموضة المهبلية وزيادة خطر الإصابة بالتهاب المهبل البكتيري وعدوى الخميرة. يلعب الإستروجين أيضًا دورًا في الحفاظ على مرونة وقوة وسمك جدار المهبل ، ويحافظ على تشحيم جدار المهبل ، مما يقلل من الجفاف. ترتبط المستويات المنخفضة من الإستروجين بترقق جدار المهبل. يزيد هذا التخفيف من خطر التمزق والجروح ، مما يضر بالحاجز الواقي ويزيد من قابلية الإصابة بمسببات الأمراض.

سبب شائع آخر للإصابة بالتهابات الجهاز البولي التناسلي عند الإناث هو التلوث البرازي الذي يحدث بسبب قرب فتحة الشرج والإحليل. الإشريكية القولونية ، وهو عضو مهم في ميكروبات الجهاز الهضمي ، هو السبب الأكثر شيوعًا لعدوى المسالك البولية (التهاب الإحليل والتهاب المثانة) عند النساء ، ويسبب عمومًا العدوى عند إدخاله إلى مجرى البول في البراز. يمكن أن تقلل النظافة الجيدة من خطر الإصابة بعدوى المسالك البولية من خلال هذا الطريق. عند الرجال ، ترتبط التهابات المسالك البولية بشكل أكثر شيوعًا بحالات أخرى ، مثل تضخم البروستاتا أو حصوات الكلى أو وضع قسطرة بولية. كل هذه الحالات تضعف التفريغ الطبيعي للمثانة ، والذي يعمل على طرد الميكروبات القادرة على التسبب في العدوى.


ملخص

بصفتنا مشاركًا في Amazon ، فإننا نكسب من عمليات الشراء المؤهلة.

هل تريد الاستشهاد بهذا الكتاب أو مشاركته أو تعديله؟ هذا الكتاب هو Creative Commons Attribution License 4.0 ويجب أن تنسب OpenStax.

    إذا كنت تعيد توزيع هذا الكتاب كله أو جزء منه بتنسيق طباعة ، فيجب عليك تضمين الإسناد التالي في كل صفحة مادية:

  • استخدم المعلومات أدناه لتوليد اقتباس. نوصي باستخدام أداة استشهاد مثل هذه.
    • المؤلفون: نينا باركر ، مارك شنيغورت ، آنه هيو ثي تو ، فيليب ليستر ، بريان إم فورستر
    • الناشر / الموقع الإلكتروني: OpenStax
    • عنوان الكتاب: Microbiology
    • تاريخ النشر: 1 نوفمبر 2016
    • المكان: هيوستن ، تكساس
    • عنوان URL للكتاب: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction
    • عنوان URL للقسم: https://openstax.org/books/microbiology/pages/23-summary

    © أغسطس 20 ، 2020 OpenStax. محتوى الكتاب المدرسي الذي تنتجه OpenStax مرخص بموجب ترخيص Creative Commons Attribution License 4.0. لا يخضع اسم OpenStax وشعار OpenStax وأغلفة كتب OpenStax واسم OpenStax CNX وشعار OpenStax CNX لترخيص المشاع الإبداعي ولا يجوز إعادة إنتاجه دون الحصول على موافقة كتابية مسبقة وصريحة من جامعة رايس.


    مقدمة

    الجهاز البولي التناسلي هو مزيج من المسالك البولية والجهاز التناسلي. نظرًا لأن كلا النظامين مفتوحان على البيئة الخارجية ، فإنهما عرضة للإصابة بالعدوى. يتم إدخال بعض أنواع العدوى من الخارج ، بينما ينتج البعض الآخر عن اختلالات في الكائنات الدقيقة في الجهاز البولي التناسلي.

    تعد التهابات المسالك البولية (UTIs) من أكثر أنواع العدوى البكتيرية شيوعًا في جميع أنحاء العالم ، حيث تصيب أكثر من 100 مليون شخص كل عام. خلال عام 2007 في الولايات المتحدة ، تجاوزت زيارات مكتب الطبيب لعدوى المسالك البولية 10 ملايين ، ونُسبت 2 إلى 3 ملايين زيارة إضافية لقسم الطوارئ إلى عدوى المسالك البولية. تؤثر الأمراض المنقولة جنسيًا (STIs) أيضًا بشكل أساسي على الجهاز البولي التناسلي وتعد سببًا مهمًا لاعتلال المريض. تقدر مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) أن هناك ما يقرب من 20 مليون حالة جديدة من الأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي التي يتم الإبلاغ عنها سنويًا في الولايات المتحدة ، نصفها يحدث في الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 15 و 24 عامًا. عندما تنتشر الأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي إلى الأعضاء التناسلية ، يمكن أن تترافق مع المراضة الشديدة وفقدان الخصوبة.

    نظرًا لأن الذكور والإناث لديهم تشريح بولي تناسلي مختلف ، فقد تؤثر التهابات الجهاز البولي التناسلي على الذكور والإناث بشكل مختلف. في هذا الفصل ، سنناقش الميكروبات المختلفة التي تسبب أمراض الجهاز البولي التناسلي والعوامل التي تساهم في قدرتها على الإمراض.

    بصفتنا مشاركًا في Amazon ، فإننا نكسب من عمليات الشراء المؤهلة.

    هل تريد الاستشهاد بهذا الكتاب أو مشاركته أو تعديله؟ هذا الكتاب هو Creative Commons Attribution License 4.0 ويجب أن تنسب OpenStax.

      إذا كنت تعيد توزيع هذا الكتاب كله أو جزء منه بتنسيق طباعة ، فيجب عليك تضمين الإسناد التالي في كل صفحة مادية:

    • استخدم المعلومات أدناه لتوليد اقتباس. نوصي باستخدام أداة استشهاد مثل هذه.
      • Authors: Nina Parker, Mark Schneegurt, Anh-Hue Thi Tu, Philip Lister, Brian M. Forster
      • الناشر / الموقع الإلكتروني: OpenStax
      • Book title: Microbiology
      • Publication date: Nov 1, 2016
      • المكان: هيوستن ، تكساس
      • Book URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction
      • Section URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/23-introduction

      © Aug 20, 2020 OpenStax. محتوى الكتاب المدرسي الذي تنتجه OpenStax مرخص بموجب ترخيص Creative Commons Attribution License 4.0. لا يخضع اسم OpenStax وشعار OpenStax وأغلفة كتب OpenStax واسم OpenStax CNX وشعار OpenStax CNX لترخيص المشاع الإبداعي ولا يجوز إعادة إنتاجه دون الحصول على موافقة كتابية مسبقة وصريحة من جامعة رايس.


      Gastrointestinal Tract Flora

      The stomach is a relatively hostile environment for bacteria. It contains bacteria swallowed with the food and those dislodged from the mouth. Acidity lowers the bacterial count, which is highest (approximately 10 3 to 10 6 organisms/g of contents) after meals and lowest (frequently undetectable) after digestion. بعض Helicobacter species can colonize the stomach and are associated with type B gastritis and peptic ulcer disease. Aspirates of duodenal or jejunal fluid contain approximately 10 3 organisms/ml in most individuals. Most of the bacteria cultured (streptococci, lactobacilli, Bacteroides) are thought to be transients. Levels of 10 5 to about 10 7 bacteria/ml in such aspirates usually indicate an abnormality in the digestive system (for example, achlorhydria or malabsorption syndrome). Rapid peristalsis and the presence of bile may explain in part the paucity of organisms in the upper gastrointestinal tract. Further along the jejunum and into the ileum, bacterial populations begin to increase, and at the ileocecal junction they reach levels of 10 6 to 10 8 organisms/ml, with streptococci, lactobacilli, Bacteroides, and bifidobacteria predominating.

      Concentrations of 10 9 to 10 11 bacteria/g of contents are frequently found in human colon and feces. This flora includes a bewildering array of bacteria (more than 400 species have been identified) nonetheless, 95 to 99 percent belong to anaerobic genera such as Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Peptostreptococcus، و المطثية. In this highly anaerobic region of the intestine, these genera proliferate, occupy most available niches, and produce metabolic waste products such as acetic, butyric, and lactic acids. The strict anaerobic conditions, physical exclusion (as is shown in many animal studies), and bacterial waste products are factors that inhibit the growth of other bacteria in the large bowel.

      Although the normal flora can inhibit pathogens, many of its members can produce disease in humans. Anaerobes in the intestinal tract are the primary agents of intra-abdominal abscesses and peritonitis. Bowel perforations produced by appendicitis, cancer, infarction, surgery, or gunshot wounds almost always seed the peritoneal cavity and adjacent organs with the normal flora. Anaerobes can also cause problems within the gastrointestinal lumen. Treatment with antibiotics may allow certain anaerobic species to become predominant and cause disease. على سبيل المثال، المطثية العسيرة, which can remain viable in a patient undergoing antimicrobial therapy, may produce pseudomembranous colitis. Other intestinal pathologic conditions or surgery can cause bacterial overgrowth in the upper small intestine. Anaerobic bacteria can then deconjugate bile acids in this region and bind available vitamin B12 so that the vitamin and fats are malabsorbed. In these situations, the patient usually has been compromised in some way therefore, the infection caused by the normal intestinal flora is secondary to another problem.

      More information is available on the animal than the human microflora. Research on animals has revealed that unusual filamentous microorganisms attach to ileal epithelial cells and modify host membranes with few or no harmful effects. Microorganisms have been observed in thick layers on gastrointestinal surfaces (Fig. 6-3) and in the crypts of Lieberkuhn. Other studies indicate that the immune response can be modulated by the intestinal flora. Studies of the role of the intestinal flora in biosynthesis of vitamin K and other host-utilizable products, conversion of bile acids (perhaps to cocarcinogens), and ammonia production (which can play a role in hepatic coma) show the dual role of the microbial flora in influencing the health of the host. More basic studies of the human bowel flora are necessary to define their effect on humans.

      Figure 6-3

      (A) Scanning electron micrograph of a cross-section of rat colonic mucosa. The bar indicates the thick layer of bacteria between the mucosal surface and the lumen (L) (X 262,) (B) Higher magnification of the area indicated by the arrow in Fig. A, showing (more. )


      CASE IN POINT: Smoking-Associated Pneumonia

      Camila is a 22-year-old student who has been a chronic smoker for 5 years. Recently, she developed a persistent cough that has not responded to over-the-counter treatments. Her doctor ordered a chest radiograph to investigate. The radiological results were consistent with pneumonia. بالإضافة الى، العقدية الرئوية was isolated from Camila’s sputum.

      Smokers are at a greater risk of developing pneumonia than the general population. Several components of tobacco smoke have been demonstrated to impair the lungs’ immune defences. These effects include disrupting the function of the ciliated epithelial cells, inhibiting phagocytosis, and blocking the action of antimicrobial peptides. Together, these lead to a dysfunction of the mucociliary escalator effect. The organisms trapped in the mucus are therefore able to colonize the lungs and cause infections rather than being expelled or swallowed.


      Eye Parts and Functions

      The eye has many parts which work together to accomplish vision, and to keep the structures required for vision safe from infection and injury. These parts include:

      The Conjunctiva

      The surface of the eye and of the inner eyelids is covered by a clear, protective membrane called the “conjunctiva.”

      This is where the word “conjunctivitis” – the scientific name for “pink eye” – comes from. Conjunctivitis means simply “inflammation of the conjunctiva.”

      The Sclera

      The sclera is also known as the “white of the eye.” It is – as you may have guessed – the white part of the eye that surrounds the iris and pupil.

      The sclera does not collect visual data itself. Instead it acts as a tough, protective membrane for the eyeball. Only the outer part of the sclera is white the interior of the membrane is brown, and wraps around the clear inner chambers of the eye which allow light to pass through.

      The Cornea

      Light starts its journey into the eye by passing through the cornea. This layer of transparent tissue sits on top of the iris and pupil. It helps to focus light to produce a clear image on the retina, and acts as an additional protective layer for the eye.

      Although the cornea looks curved, it is usually actually a flat sheet of uniform thickness. The rounded bulge is the anterior chamber, which will be discussed next.

      The cornea can be seen in this diagram:

      When you use contact lenses, these lenses essentially augment or re-shape your cornea to focus light properly. Some people also undergo laser surgery to change the shape of the cornea so that it will focus light better.

      Because it is such a valuable part of the eye, the body wants to know when the cornea has been injured! For that reason it has many nerve fibers running through it, and may hurt a lot of it is scratched, irritated, dried out, or infected.

      Because the cornea has almost no blood vessels in it – these would get in the way of light passing through – it can take a long time to heal from injury, and can have a difficult time fighting infection.

      For that reason, people who suspect they may have an eye injury or infection should see a doctor right away. Eye injuries and infections can permanently damage vision if they are not treated properly.

      Anterior Chamber

      The anterior chamber of the eye refers to a small pocket of fluid that lies between the cornea and the iris. This fluid is “aqueous humor” a watery solution that helps the cornea and pupil to focus light.

      Just like focusing light through a glass of water or a solid transparent lens, the aqueous humor helps the eye to form an image by refracting light at a constant rate.

      The aqueous humor is made from blood plasma, using a special filtering process that removes proteins and other impurities that may cloud vision.

      Posterior Chamber

      The posterior chamber refers to the aqueous fluid-filled chamber behind the iris and pupil. The posterior chamber sits between the iris and the lens, which completes the job of focusing light.

      Glaucoma – a condition which leads to gradually impaired eyesight, and eventually blindness if untreated – occurs when aqueous fluid cannot drain properly from the anterior and posterior chambers.

      When aqueous humor is unable to drain, the fluid’s pressure builds until permanent damage is caused to parts of the eye essential for vision.

      The iris is the colored ring around the pupil. Different people have different amounts of pigment in their iris, resulting in eye colors ranging from blacks to very pale blues and greens.

      Interestingly, there is actually no blue or green pigment produced by the human eye. All human eyes have brown pigment melanin, the same pigment that is found in our skin. But those with very small amounts of melanin reflect a lot of light, which is scattered as it reaches the surface of the eye.

      Light that is scattered through a transparent substance tends to appear blue, because more red and green wavelengths are absorbed by the apparently transparent medium, while blue light tends to scatter and reflect. This scattering of blue light is the same reason that the sky is blue, that water in swimming pools looks blue, and the same reason that your veins look blue under your skin even though they are actually dark red.

      Green eyes occur when someone with a very small amount of pigment in their iris – producing a blue color through scattering – also produces a yellow pigment that mixes with the blue color.

      The iris has a sphincter muscle, which allows it to expand or contract, making the pupil larger or smaller. This is important for controlling the amount of light our eyes receive. If you ever have your pupils artificially dilated by an eye doctor, you’ll notice that having an overly-dilated pupil causes blurred vision, and can make bright lights painful.

      التلميذ

      The pupil is the opening to the inner chamber of the eye. Pupils appear black because light passes through them and does not return. The pupil, then, is our actual “window to the world.”

      Once it has passed through the pupil, light is focused by the lens. It then travels through the rest of the eyeball to the retina, which lies at the back of the eye. The retina turns the light into signals our brain can understand.

      The lens of the eye lies immediately behind the pupil. Some people think that the lens of the eye is found on the outside, where the cornea is – perhaps because of the use of the word “contact lenses.” But the lens that performs the final focusing of light is found inside the eye, behind the pupil.

      The lens is a complex structure. It is made of an elastic capsule containing proteins and water, which refract light at a constant rate just like the lenses used in glasses. It has layers of soft tissue surrounding a firm “nucleus.”

      The softness of its outer layers allow the lens to change shape when pushed or pulled by the surrounding ciliary muscles, making it an “adjustable” lens that can change the way it focuses light depending on how close or far away an object is.

      Many people’s lenses lose the ability to change shape around the age of 50. This is why many older people need reading glasses in order to focus light to read small print.

      Vitreous Humor

      The vitreous humor is a thick, gelatinous fluid that fills most of the eyeball. Like the aqueous humor, it refracts light at a constant rate – but unlike the aqueous humor, it is thick and jelly-like.

      The jelly-like thickness of the vitreous humor helps the eye to retain its round shape. The precise maintenance of this shape is essential for vision, because light is focused by the cornea and lens with the intent of hitting the retina a set distance away. If the retina moves closer or further to the lens due to changes in eye shape, the light will not be properly focused when it reaches the retina.

      Eyes that have “elongated” or “squashed” shapes are the causes of nearsightedness and farsightedness. Nearsighted eyes are elongated, causing light to focus on a point in front of the retina instead of on the retina itself. Likewise, farsighted eyes are too short, causing light to focus on a point behind the retina.

      Glasses correct for nearsightedness or far sightedness by adjusting the focus of light before it enters the eye, so that light is properly focused when it hits the retina.

      The focus point of light in a nearsighted eye, along with a nearsighted eye with a corrective lens, can be seen below:

      Retina

      The retina is a light-sensitive layer of tissue that covers the back of the inner eyeball. It contains light-sensitive cells which can determine light, dark, and color to assemble images of the world. The retina then converts that color information into neural information and sends it to the brain for processing.

      The retina contains two major types of light receptors: cone cells, and rod cells.

      Cone cells allow us to see color. There are three types of cone cells (or more, in some people with rare mutations). Each type of cone cell responds to a certain wavelength – or color – of light.

      S-type cone cells respond to short wavelengths of light, and allow us to see the colors blue and violet. M-type cone cells respond to medium wavelengths, and allow us to see the color green. L-type cone cells respond to long wavelengths of visible light – the red and orange wavelengths.

      The color yellow is produced by the activation of both green M-type cone cells and red L-type cone cells. The color pink is produced by the activation of both blue S-type cone cells, and red L-type cone cells. The color white occurs when all cone cells are activated equally, indicating an object that is reflects all wavelengths in the visual spectrum.

      Colorblindness occurs when a mutation prevents one or more types of cone cells from working properly. Often, these cone cells do respond to light – but not at the normal wavelength. This can lead to gaps in color perception.

      Colorblindness can sometimes be treated using special glasses that filter out wavelengths of color which may confuse mutant cone cells, causing different colors to look the same. While wearing these glasses, many people with colorblindness report seeing all colors clearly and vibrantly.

      Because cone cells only respond to a portion of the visual spectrum, they do not work well in low-light conditions. We see in the dark using rod cells, which cannot distinguish color, but which are more sensitive to overall light levels.

      Rod cells respond to all wavelengths of visible light. They can tell us how much light is coming at us – but not what wavelength it is. That’s why we don’t see color in the dark we are getting all of our information from cone cells, which cannot distinguish between different colors.

      The retina can only extract information from the light that hits it. This means that in order for the retina to see a clear image of the world, the light that hits it must have been properly focused by the other parts of the eye. As discussed above, failure to focus light properly can lead to blurry vision and other impairments.

      Optic Nerve

      The optic nerve is a bundle of neural fibers that travel from the retina to the brain. Each optic nerve encodes the image data recorded by the retina in the form of neural signals that can be read by the brain.

      The brain then reads the data and performs complex processing, including looking for associations with known objects. This is how we’re able to identify faces and other objects in our environment.

      Interestingly, although the eyes are at the front of the head, the brain’s processing of visual signals occurs at the “occipital lobe” in the back of the head.

      This means that the optic nerve must travel back into the brain, and then through special channels all the way through it. In the process, the optic nerves “cross over” – meaning that the left side of the occipital lobe interprets visual data from the right eye, and vice versa.

      The “crossing over” point can be seen in this image from a brain scan, which has been artificially colored to show the path taken by the optic nerve. Note the red “X” that is formed where the optic nerves cross over each other behind the eyes:

      Damage to the optic nerve or visual processing areas of the brain can result in permanent blindness, even if the eye itself is fine. Conversely, people with intact optic nerves can sometime be allowed to “see” by visual prostheses that stimulate the optic nerve, even if the rest of the eye is missing or nonfunctional.

      It is hoped that as technology advances, our ability to artificially stimulate the optic nerve will continue to advance so that people with damaged eyes can have near-normal vision.


      Normal Microflora of Different Parts of Human Body

      An average adult human is covered with approximately 2 m 2 of skin. It has been estimated that this surface area supports about 10 12 bacteria. The skin (Fig. 44.1) surface (epidermis) is not a favourable place for abundant microbial growth, as it is subject to periodic drying.

      Most skin microorganisms are associated directly or indirectly with the apocrine glands (sweat glands), which are secretary glands occurring mainly in the underarm and genital regions, the nipples, and the umbilicus. Underarm odour develops as a result of bacterial activity in the apocrine secretions.

      Similarly, each hair follicle is associated with a sebaceous gland, which secretes a lubricant fluid. Hair follicles provide an attractive habitat for microorganisms in the area just below the surface of the skin. The secretions of the skin glands are rich in microbial nutrients such as urea, amino acids, salts, lactic acid, and lipids.

      The representative genera of microorganisms that inhabit the skin are—Acinetobacter, Enterobacter, Klebsiella, Corynebacterium, Micrococcus, Propionibacterium, Proteus, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus, Mycobacterium (occasional), Malassezia, Pityrosporum, and Candida. The last three of the list are micro-fungi.

      Although the resident microflora remains somewhat constant, various factors influence its normal composition.

      These factors are:

      (i) The weather that may cause an increase in skin temperature and moisture, which increases the density of the skin microflora,

      (ii) The age of the host that has an effect, and young children have a more varied microflora and carry more potentially pathogenic gram-negative bacteria than adults, and

      (iii) Personal hygiene that influences the resident microflora, and unclean individuals usually have higher microbial population densities on their skin. Microorganisms that cannot survive on the skin generally succumb from either the skin’s low moisture content or low pH.

      Normal Microflora of the Oral Cavity:

      The normal microflora of the oral cavity (mouth) consists of microorganisms that possess ability to resist mechanical removal and firmly adhere to surfaces like gums and teeth.

      The normal microbial population able to colonize the mouth finds a very comfortable environment due to the availability of food particles and epithelial debris as nutrients, water, the suitability of pH and temperature, and the presence of many other growth factors.

      The oral cavity or mouth is totally free of microorganisms at the time of birth, but it is colonized by microorganisms from the surrounding environment within hours after a human baby is born. In the beginning the microbial flora that establish in the mouth belong to the genera Streptococcus, Neisseria, Actinomyces, Veillonella, Lactobacillus, and some yeasts. These initial microorganisms are aerobes and obligate anaerobes.

      When the first teeth erupt, the anaerobic forms (e.g., Porphyromonas, Prevotella, Fusobacterium) dominate as the space between the teeth and gums is anaerobic. Later on, Streptococcus spp. come on to the enamel surfaces of teeth, and also attach to the epithelial surfaces and colonize saliva.

      The presence of these bacteria contributes to the eventual formation of dental plaques, dental caries, gingivitis (inflammation of gum tissues), and periodontal disease (destroy of tissue and bone).

      Normal Microflora of Respiratory Tract:

      Respiratory tract (Fig. 44.2) is divided into the upper respiratory tract and the lower respiratory tract. The respiratory tract consists of nose and nasopharynx, oropharynx, and throat, while the lower respiratory tract consists of trachea, bronchi, and lungs.

      1. Upper respiratory tract:

      The normal microflora of the nose occurs just inside the nostrils, and consists of staphylococci, streptococci, Neisseria, Haemophilus, etc. Out of these S. aureus and S. spider-midis occur predominantly in approximately the same numbers as on the skin of the face.

      The nasopharynx, the part of the pharynx lying above the level of the soft palate, usually contains small numbers of potentially pathogenic bacteria (e.g., Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Neisseria menengitidis. Diphtheroides occur commonly in both the nose and nasopharynx.

      The oropharynx, the part of the pharynx lying between the soft palate and the upper edge of the epiglottis, contains streptococci (e.g. S. oralis, S. melleri, S. gordonii), large numbers of diphtheroids, Branhamella catarrhalis, and Neisseria menengitidis.

      2. Lower respiratory tract:

      The lower respiratory tract (trachea, bronchi, and lungs) has no resident microflora, despite the large numbers of microorganisms potentially able to reach this region during breathing. Dust particles, which are fairly large, settle out in the upper respiratory tract. As the air passes into the lower respiratory tract, the flow rate decreases markedly, and microorganisms settle onto the walls of the passages.

      The walls of the entire respiratory tract arc lined with ciliated epithelium, and the cilia, beating upward, push bacteria and other particulate matter toward the upper respiratory tract where they are then expelled in the saliva and nasal secretions. Only particles smaller than about 10 μm in diameter reach the lungs.

      Normal Microflora of the Gastrointestinal Tract:

      Human gastrointestinal tract, the site of food digestion, consists of the stomach, small intestine, and large intestine. The composition of the gastrointestinal flora in humans varies considerably and is somewhat dependent on diet.

      For convenience, humans who consume a considerable amount of meat show higher numbers of the highly proteolytic Bacteroides and lower numbers of coliforms and lactic acid bacteria than those who consume a vegetarian diet. Representative genera of microorganisms found in the gastrointestinal tract are shown in Fig. 44.3.

      Many microorganisms are washed from mouth into the stomach but most of them are killed because the stomach fluids or gastric fluids are highly acidic (about pH 2-3). The stomach fluids therefore make the stomach a chemical barrier to entry of microorganisms into the intestinal tract.

      As a result, the stomach usually contains less than to viable bacteria per millimeter of gastric fluids. The microorganisms present in stomach are mainly Helicobacter, Streptococcus, Staphylococcus, Lactobacillus, Peptostreptococcus, and yeasts (e.g., Candida). However, microorganisms such as Helicobater pylori may cause ulcers in susceptible human host.

      The small intestine is anatomically divided into three areas: the duodenum, jejunum, and ileum. The duodenum, adjacent to the stomach, is fairly acidic and contains few microorganisms (gram- positive cocci and bacilli bacteria) because of the combined influence of the acidic fluids of stomach and the inhibitory effect of bile and pancreatic secretions. Lactobacilly diphtheroids, Enterococcus faecalis, and Candida albicans (yeast) occasionally occur in the jejulum.

      In ileum, the distal part of the small intestine, the pH becomes more alkaline and, as a result, anaerobic gram-negative bacteria and members of the family Enterobacteriaceae occur in it.

      3. Large intestine:

      The large intestine or colon contains the largest number of bacterial community in human body. The large intestine or colon acts as a fermentation vessel, and the microflora of it consists primarily of anaerobic, gram-negative, nonsporing bacteria and gram-positive, spore-forming, and nonsporing bacilli.

      Facultative aerobes (e.g., Escherichia coli) are present but in smaller numbers in comparison to obligate anaerobes. The ratio of obligate anaerobes to facultative anaerobes is approximately 300 to 1. The total number of obligate anaerobes is large intestine is enormous the counts of 10 10 -10 11 cells/gram of intestinal contents are normal (bacteria constitute about one-third of the weight of faecal matter).

      It is because the facultative aerobes consume oxygen making the environment of the large intestine strictly anaerobic. Besides bacteria, the yeast Candida albicans and certain protozoa (e.g., Entamoeba hartmanni, Trichomonas hominis, Endoliniax nana, lodamoeba sp.) may occur as commensals in large intestine.

      4. Metabolic contributions of intestinal microflora:

      Various essential metabolic reactions are carried out by intestinal microflora and, as a result, a variety of metabolic products are formed (Table 44.1).

      Out of all vitamins produced in intestine, vitamin B12 and K are those essential vitamins that are not made by man rather by intestinal microflora and are absorbed therefrom. Steroids are produced in the liver and released into the intestine from gall bladder as bile acids.

      Steroids are modified as active steroid compounds through different metabolic processes operated in the intestine by microflora, and absorbed therefrom. Gas (flatus) and odour-producing substances listed in the Table 44.1 are generated by the activities of fermentative bacteria and methanogens.

      Normal human adults expel several hundred milliliters of gas from the intestines every day. Some foods metabolized by fermentative bacteria in the intestines result in the production of hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2). Methanogens occurring in the intestines of over one- third of normal human adults, convert H2 and CO2 produced by the fermentative microorganisms to methane (CH4).

      Normal Microflora of the Uro­genital (Genifourinary) Tract:

      The uninary bladder itself is sterile in both male and female urogenital tracts, but the epithelial cells lining the urethra are colonized by gram-negative facultatively aerobic cocci and bacilli bacteria (e.g., Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Corynebacterium spp.). The genital tract (vaginal tract) of an adult female, because of its large surface area and mucous secretions, possesses complex microflora.

      It is weakly acidic and contains significant amounts of the polysaccharide glycogen. Lactobacillus acidophilus (Fig. 44.4) ferments glycogen to produce lactic acid and maintains the acidic condition. Other microbes such as yeasts (Torulopsis and Candida species), streptococci, and E. coli may also be present. Vaginal microflora constantly changes between puberty and the menopause.

      Before puberty, the female vagina is alkaline and does not produce glycogen, L. acidophilus is absent, and the flora consists predominantly of staphylococci, strepto-cocci, diphtheroids, and E. coli. After menopause, glycogen production ceases, the pH rise’s, and the flora again resembles that found before puberty.


      شاهد الفيديو: علم التشريح ووظائف الأعضاء 1unit 4: the skeletal system (كانون الثاني 2022).