Informatie

23.1: Anatomie en normale microbiota van de huid en ogen - Biologie


Vaardigheden om te ontwikkelen

  • Beschrijf de belangrijkste anatomische kenmerken van de huid en ogen
  • Vergelijk en contrasteer de microbiomen van verschillende lichaamssites, zoals de handen, rug, voeten en ogen
  • Leg uit hoe micro-organismen de afweer van huid en ogen overwinnen om infectie te veroorzaken
  • Beschrijf algemene tekenen en symptomen van ziekte geassocieerd met infecties van de huid en ogen

De menselijke huid is een belangrijk onderdeel van het aangeboren immuunsysteem. Naast het dienen van een breed scala aan andere functies, dient de huid als een belangrijke barrière tegen microbiële invasie. Het vormt niet alleen een fysieke barrière voor het binnendringen van diepere weefsels door potentiële pathogenen, maar het biedt ook een onherbergzame omgeving voor de groei van veel pathogenen. In deze sectie zullen we een kort overzicht geven van de anatomie en de normale microbiota van de huid en ogen, samen met de algemene symptomen die gepaard gaan met huid- en ooginfecties.

Lagen van de huid

De menselijke huid is opgebouwd uit verschillende lagen en sublagen. De twee belangrijkste lagen zijn de epidermis en de dermis. Deze lagen bedekken een derde laag weefsel, de hypodermis genaamd, die bestaat uit fibreus en vet bindweefsel (Figuur (PageIndex{1})).

De epidermis is de buitenste laag van de huid en is relatief dun. Het buitenoppervlak van de epidermis, het stratum corneum genaamd, bestaat voornamelijk uit dode huidcellen. Deze laag dode cellen beperkt het directe contact tussen de buitenwereld en levende cellen. Het stratum corneum is rijk aan keratine, een taai, vezelig eiwit dat ook in haar en nagels voorkomt. Keratine helpt het buitenoppervlak van de huid relatief taai en waterdicht te maken. Het helpt ook om het huidoppervlak droog te houden, wat de microbiële groei vermindert. Sommige microben kunnen echter nog steeds op het oppervlak van de huid leven, en sommige kunnen worden afgestoten met dode huidcellen in het proces van afschilfering, wat het afstoten en vervellen van de huid is dat optreedt als een normaal proces, maar dat kan worden versneld wanneer een infectie aanwezig is.

Onder de epidermis ligt een dikkere huidlaag die de dermis wordt genoemd. De dermis bevat bindweefsel en ingebedde structuren zoals bloedvaten, zenuwen en spieren. Structuren die haarzakjes worden genoemd (waaruit haar groeit) bevinden zich in de dermis, ook al bestaat een groot deel van hun structuur uit epidermaal weefsel. De dermis bevat ook de twee belangrijkste soorten klieren die in de menselijke huid worden aangetroffen: zweetklieren (buisvormige klieren die zweet produceren) en talgklieren (die worden geassocieerd met haarzakjes en talg produceren, een lipiderijke stof die eiwitten en mineralen bevat).

Transpiratie (zweet) zorgt voor wat vocht aan de opperhuid, wat het potentieel voor microbiële groei kan vergroten. Om deze reden worden meer microben aangetroffen op de delen van de huid die het meeste zweet produceren, zoals de huid van de oksels en de lies. Naast water bevat zweet echter ook stoffen die microbiële groei remmen, zoals zouten, lysozym en antimicrobiële peptiden. Sebum dient ook om de huid te beschermen en vochtverlies te verminderen. Hoewel sommige lipiden en vetzuren in talg de microbiële groei remmen, bevat talg verbindingen die bepaalde microben van voeding voorzien.


Afbeelding (PageIndex{1}): (a) Een microfoto van een doorsnede door de menselijke huid toont de epidermis en dermis. (b) De belangrijkste lagen van de menselijke huid zijn de epidermis, dermis en hypodermis. (credit b: wijziging van het werk door National Cancer Institute)

Oefening (PageIndex{2})

Hoe helpt desquamatie bij het voorkomen van infecties?

Normale microbiota van de huid

De huid herbergt een grote verscheidenheid aan normale microbiota, bestaande uit commensale organismen die voeding ontlenen aan huidcellen en afscheidingen zoals zweet en talg. De normale microbiota van de huid heeft de neiging om tijdelijke kolonisatie van microben te remmen door antimicrobiële stoffen te produceren en andere microben die op het oppervlak van de huid terechtkomen, te overtreffen. Dit helpt de huid te beschermen tegen pathogene infecties.

De eigenschappen van de huid verschillen van het ene deel van het lichaam tot het andere, evenals de samenstelling van de microbiota van de huid. De beschikbaarheid van voedingsstoffen en vocht bepaalt mede welke micro-organismen goed gedijen in een bepaald deel van de huid. Een relatief vochtige huid, zoals die van de neusgaten en oksels, heeft een heel andere microbiota dan de drogere huid op de armen, benen, handen en bovenkant van de voeten. Sommige delen van de huid hebben een hogere dichtheid van talgklieren. Deze talgrijke gebieden, waaronder de rug, de plooien aan de zijkant van de neus en de achterkant van de nek, herbergen verschillende microbiële gemeenschappen die minder divers zijn dan die op andere delen van het lichaam.

Verschillende soorten bacteriën domineren de droge, vochtige en talgrijke delen van de huid. De meest voorkomende microben die doorgaans worden aangetroffen in de droge en talgregio's zijn respectievelijk Betaproteobacteria en Propionibacteria. In de vochtige streken, Corynebacterium en Stafylokokken worden het meest gevonden (Figuur (PageIndex{2})). Virussen en schimmels komen ook voor op de huid, met Malassezia het is het meest voorkomende type schimmel dat wordt aangetroffen als onderdeel van de normale microbiota. De rol en populaties van virussen in de microbiota, ook wel viromes genoemd, zijn nog steeds niet goed begrepen en er zijn beperkingen aan de technieken die worden gebruikt om ze te identificeren. Echter, Circoviridae, Papillomaviridae en Polyomaviridae lijken de meest voorkomende bewoners in het gezonde huidviroom te zijn.123

Afbeelding (PageIndex{2}): De normale microbiota varieert op verschillende delen van de huid, vooral in droge versus vochtige gebieden. De afbeelding toont de belangrijkste organismen die gewoonlijk worden aangetroffen op verschillende locaties van de huid en het uitwendige slijmvlies van een gezond persoon. Merk op dat er aanzienlijke variatie is tussen individuen. (credit: wijziging van werk door National Human Genome Research Institute)

Oefening (PageIndex{3})

Wat zijn de vier meest voorkomende bacteriën die deel uitmaken van de normale huidmicrobiota?

Infecties van de huid

Hoewel de microbiota van de huid een beschermende rol kan spelen, kan het in bepaalde gevallen ook schade aanrichten. Vaak kan een opportunistische ziekteverwekker die zich in de huidmicrobiota van een persoon bevindt, worden overgedragen op een andere persoon die vatbaarder is voor een infectie. Bijvoorbeeld methicilline-resistent Staphylococcus aureus (MRSA) kan vaak zijn intrek nemen in de neusgaten van gezondheidswerkers en ziekenhuispatiënten; hoewel het onschadelijk is voor een intacte, gezonde huid, kan MRSA infecties veroorzaken als het in andere delen van het lichaam wordt geïntroduceerd, zoals kan gebeuren tijdens een operatie of via een postoperatieve incisie of wond. Dit is een van de redenen waarom schone chirurgische locaties zo belangrijk zijn.

Door verwonding of beschadiging van de huid kunnen microben diepere weefsels binnendringen, waar voedingsstoffen overvloediger zijn en de omgeving gunstiger is voor bacteriegroei. Wondinfecties komen vaak voor na een punctie of scheur die de fysieke barrière van de huid beschadigt. Microben kunnen structuren in de dermis infecteren, zoals haarzakjes en klieren, waardoor een plaatselijke infectie ontstaat, of ze kunnen de bloedbaan bereiken, wat kan leiden tot een systemische infectie.

Afbeelding (PageIndex{3}): (a) Acne is een bacteriële infectie van de huid die zich manifesteert als uitslag van ontstoken haarzakjes (folliculitis). De grote whitehead nabij het midden van de wang is een geïnfecteerde haarfollikel die etterig (of etterig) is geworden, wat leidt tot de vorming van een steenpuist. (b) Een abces is een met pus gevulde laesie. (credit b: wijziging van het werk van Bruce Blaus)

In sommige gevallen kunnen infectieuze microben een verscheidenheid aan huiduitslag of laesies veroorzaken die verschillen in hun fysieke kenmerken. Deze uitslag kan het gevolg zijn van ontstekingsreacties of directe reacties op toxines die door de microben worden geproduceerd. Tabel (PageIndex{1}) geeft een overzicht van enkele medische terminologie die wordt gebruikt om huidlaesies en huiduitslag te beschrijven op basis van hun kenmerken; Afbeelding (PageIndex{3}) en Afbeelding (PageIndex{4}) illustreren enkele van de verschillende soorten huidlaesies. Het is belangrijk op te merken dat veel verschillende ziekten kunnen leiden tot huidaandoeningen die er sterk op lijken; dus de termen die in de tabel worden gebruikt, zijn over het algemeen niet exclusief voor een bepaald type infectie of ziekte.

Tabel (PageIndex{1}): Enkele medische termen die verband houden met huidlaesies en huiduitslag

TermijnDefinitie
abcesgelokaliseerde verzameling van pus
bulla (mv., bullae)met vloeistof gevulde blister met een diameter van maximaal 5 mm
karbonkeldiep, met pus gevuld abces, meestal gevormd uit meerdere furunkels
korstopgedroogde vloeistoffen van een laesie op het huidoppervlak
cysteingekapselde zak gevuld met vloeistof, halfvaste stof of gas, meestal net onder de bovenste huidlagen
folliculitiseen plaatselijke uitslag als gevolg van een ontsteking van de haarzakjes
steenpuist (koken)met pus gevuld abces als gevolg van infectie van een haarzakje
maculesgladde vlekken van verkleuring op de huid
papelskleine verheven bultjes op de huid
pseudocystelaesie die lijkt op een cyste maar met een minder gedefinieerde grens
etterigpus-producerend; suppuratief
puistenmet vocht of pus gevulde bultjes op de huid
pyodermieelke etterende (pusproducerende) infectie van de huid
suppuratiefpus produceren; etterig
zweerbreuk in de huid; open wond
blaasjekleine, met vloeistof gevulde laesie
walsgezwollen, ontstoken huid die jeukt of brandt, zoals door een insectenbeet

Afbeelding (PageIndex{4}): Talloze oorzaken kunnen leiden tot verschillende soorten huidlaesies, waarvan sommige qua uiterlijk erg op elkaar lijken. (credit: wijziging van het werk van Bruce Blaus)

Oefening (PageIndex{4})

Hoe kunnen asymptomatische gezondheidswerkers bacteriën zoals MRSA op patiënten overbrengen?

Anatomie en microbiota van het oog

Hoewel het oog en de huid een duidelijke anatomie hebben, staan ​​ze beide in direct contact met de externe omgeving. Een belangrijk onderdeel van het oog is het nasolacrimale drainagesysteem, dat dient als een kanaal voor de vloeistof van het oog, tranen genaamd. Tranen stromen van het uitwendige oog naar de neusholte door het traanapparaat, dat is samengesteld uit de structuren die betrokken zijn bij de traanproductie (Figuur (PageIndex{5})). De traanklier, boven het oog, scheidt tranen af ​​om het oog vochtig te houden. Er zijn twee kleine openingen, één aan de binnenrand van het bovenste ooglid en één aan de binnenrand van het onderste ooglid, bij de neus. Elk van deze openingen wordt een traanpunctum genoemd. Samen verzamelen deze traanpuncta tranen uit het oog die vervolgens door traankanalen worden getransporteerd naar een reservoir voor tranen, de traanzak genaamd, ook bekend als de dacrocyst of traanzak.

Vanuit de zak stroomt traanvocht via een nasolacrimaal kanaal naar de binnenneus. Elk nasolacrimale kanaal bevindt zich onder de huid en loopt door de botten van het gezicht naar de neus. Chemicaliën in tranen, zoals defensines, lactoferrine en lysozyme, helpen kolonisatie door pathogenen te voorkomen. Bovendien vergemakkelijken mucinen de verwijdering van microben van het oogoppervlak.

Afbeelding (PageIndex{5}): Het traanapparaat omvat de structuren van het oog die verband houden met traanproductie en drainage. (credit: wijziging van het werk door "Evidence Based Medical Educator Inc."/YouTube)

De oppervlakken van de oogbol en het binnenste ooglid zijn slijmvliezen die conjunctiva worden genoemd. De normale conjunctivale microbiota is niet goed gekarakteriseerd, maar bestaat wel. Een kleine studie (onderdeel van het Ocular Microbiome-project) vond twaalf geslachten die consistent aanwezig waren in het bindvlies.4 Van deze microben wordt gedacht dat ze de membranen helpen beschermen tegen ziekteverwekkers. Het is echter nog steeds onduidelijk welke microben van voorbijgaande aard kunnen zijn en welke een stabiele microbiota kunnen vormen.5

Het gebruik van contactlenzen kan veranderingen in de normale microbiota van het bindvlies veroorzaken door een ander oppervlak in de natuurlijke anatomie van het oog te introduceren. Er wordt momenteel onderzoek gedaan om beter te begrijpen hoe contactlenzen de normale microbiota kunnen beïnvloeden en kunnen bijdragen aan oogziekten.

Het waterige materiaal in de oogbol wordt het glasvocht genoemd. In tegenstelling tot het bindvlies wordt het beschermd tegen contact met de omgeving en is het bijna altijd steriel, zonder normale microbiota (Figuur (PageIndex{6})).

Afbeelding (PageIndex{6}): Sommige microben leven op het bindvlies van het menselijk oog, maar het glasvocht is steriel.

Infecties van het oog

Het bindvlies is een veel voorkomende infectieplaats van het oog; net als andere slijmvliezen is het ook een gemeenschappelijke toegangspoort voor ziekteverwekkers. Ontsteking van het bindvlies wordt conjunctivitis genoemd, hoewel het algemeen bekend staat als roze oog vanwege het roze uiterlijk in het oog. Infecties van diepere structuren, onder het hoornvlies, komen minder vaak voor (Figuur (PageIndex{7})). Conjunctivitis komt in meerdere vormen voor. Het kan acuut of chronisch zijn. Acute purulente conjunctivitis gaat gepaard met pusvorming, terwijl acute hemorragische conjunctivitis gepaard gaat met bloedingen in de conjunctiva. De term blefaritis verwijst naar een ontsteking van de oogleden, terwijl keratitis verwijst naar een ontsteking van het hoornvlies (Figuur (PageIndex{7})); keratoconjunctivitis is een ontsteking van zowel het hoornvlies als het bindvlies, en dacryocystitis is een ontsteking van de traanzak die vaak kan optreden wanneer een nasolacrimale kanaal wordt geblokkeerd.

Afbeelding (PageIndex{7}): (a) Conjunctivitis is een ontsteking van het bindvlies. (b) Blefaritis is een ontsteking van de oogleden. (c) Keratitis is een ontsteking van het hoornvlies. (credit a: wijziging van werk door Lopez-Prats MJ, Sanz Marco E, Hidalgo-Mora JJ, Garcia-Delpech S, Diaz-Llopis M; credit b, c: wijziging van werk door Centers for Disease Control and Prevention)

Infecties die leiden tot conjunctivitis, blefaritis, keratoconjunctivitis of dacryocystitis kunnen worden veroorzaakt door bacteriën of virussen, maar allergenen, verontreinigende stoffen of chemicaliën kunnen ook het oog irriteren en ontstekingen van verschillende structuren veroorzaken. Virale infectie is een meer waarschijnlijke oorzaak van conjunctivitis in gevallen met symptomen zoals koorts en waterige afscheiding die optreedt bij infectie van de bovenste luchtwegen en jeukende ogen. Tabel (PageIndex{2}) geeft een overzicht van enkele veelvoorkomende vormen van conjunctivitis en blefaritis.

Tabel (PageIndex{2}): Soorten conjunctiviteit en blefaritis

VoorwaardeBeschrijvingVeroorzaker(s)
Acute etterende conjunctivitisConjunctivitis met etterende afscheidingBacterieel (Haemophilus, Stafylokokken)
Acute hemorragische conjunctivitisBetreft subconjunctivale bloedingenViraal (Picornaviradae)
Acute ulceratieve blefaritisInfectie met oogleden; puistjes en zweren kunnen ontstaanBacterieel (Stafylokokken) of viraal (herpes simplex, varicella-zoster, enz.)
Folliculaire conjunctivitisOntsteking van het bindvlies met knobbeltjes (koepelvormige structuren die aan de basis rood zijn en aan de bovenkant bleek)Viraal (adenovirus en andere); irriterende stoffen in de omgeving
dacryocystitisOntsteking van de traanzak, vaak geassocieerd met een verstopt nasolacrimale kanaalBacterieel (Haemophilus, Staphylococcus, Streptokokken)
KeratitisOntsteking van het hoornvliesBacterieel, viraal of protozoaal; irriterende stoffen in de omgeving
KeratoconjunctivitisOntsteking van hoornvlies en bindvliesBacteriële, virale (adenovirussen) of andere oorzaken (waaronder droge ogen)
Niet-ulceratieve blefaritisOntsteking, irritatie, roodheid van de oogleden zonder ulceratieIrriterende stoffen voor de omgeving; allergenen
Papillaire conjunctivitisOntsteking van het bindvlies; knobbeltjes en papillen met rode toppen ontwikkelen zichIrriterende stoffen voor de omgeving; allergenen

Oefening (PageIndex{5})

Hoe helpt het traanapparaat ooginfecties te voorkomen?

Sleutelbegrippen en samenvatting

  • De menselijke huid bestaat uit twee hoofdlagen, de opperhuid en dermis, die zich op de top van de hypodermis, een laag bindweefsel.
  • De huid is een effectieve fysieke barrière tegen microbiële invasie.
  • De relatief droge omgeving van de huid en de normale microbiota ontmoedigen kolonisatie door voorbijgaande microben.
  • De normale microbiota van de huid varieert van het ene deel van het lichaam tot het andere.
  • De bindvlies van het oog is een frequente plaats voor microbiële infectie, maar diepere ooginfecties komen minder vaak voor; er zijn meerdere soorten conjunctivitis.

Voetnoten

  1. 1 Belkaid, Y., en J.A. Segre. "Dialoog tussen huidmicrobiota en immuniteit", Wetenschap 346 (2014) 6212:954–959.
  2. 2 Foulongne, Vincent, et al. "Menselijke huidmicrobiota: hoge diversiteit aan DNA-virussen geïdentificeerd op de menselijke huid door High Throughput Sequencing." PLoS ONE (2012) 7 (6): e38499. doi: 10.1371/journal.pone.0038499.
  3. 3 Robinson, C.M., en J.K. Pfeiffer. "Virussen en de microbiota." Jaaroverzicht van virologie (2014) 1:55-59. doi: 10.1146/annurev-virology-031413-085550.
  4. 4 Abelson, MB, Lane, K., en Slocum, C.. "De geheimen van oculaire microbiomen." Beoordeling van oogheelkunde 8 juni 2015. http://www.reviewofophthalmology.com...isease/c/55178. Geraadpleegd op 14 september 2016.
  5. 5 Shaikh-Lesko, R. "Het oculaire microbioom visualiseren." De wetenschapper 12 mei 2014. http://www.the-scientist.com/?articl...lar-Microbiome. Geraadpleegd op 14 september 2016.

Bijdrager

  • Nina Parker, (Shenandoah University), Mark Schneegurt (Wichita State University), Anh-Hue Thi Tu (Georgia Southwestern State University), Philip Lister (Central New Mexico Community College) en Brian M. Forster (Saint Joseph's University) met vele bijdragende auteurs. Originele inhoud via Openstax (CC BY 4.0; gratis toegang op https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction)


23.1 Anatomie en normale microbiota van het urogenitale kanaal

Nadia is een pas getrouwde 26-jarige afgestudeerde student economie. Onlangs heeft ze een ongewone vaginale afscheiding ervaren, evenals wat jeuk en ongemak. Omdat ze haar jaarlijkse lichamelijk onderzoek moet ondergaan, maakt ze een afspraak met haar arts in de hoop dat haar symptomen snel kunnen worden behandeld. Ze maakt zich echter zorgen dat ze misschien een soort van seksueel overdraagbare aandoening (soa) heeft. Hoewel ze nu een monogame relatie heeft, is ze niet helemaal zeker van de seksuele geschiedenis van haar echtgenoot en aarzelt ze om hem ernaar te vragen.

Bij haar controle beschrijft Nadia haar symptomen aan haar huisarts en legt ze enigszins ongemakkelijk uit waarom ze denkt dat ze een soa heeft. Nadia's arts stelt haar gerust dat ze regelmatig patiënten met soortgelijke zorgen ziet en moedigt haar aan om volledig transparant te zijn over haar symptomen, omdat sommige soa's ernstige complicaties kunnen hebben als ze niet worden behandeld. Na wat verdere ondervraging neemt de arts monsters van Nadia's bloed, urine en vaginale afscheiding om naar het laboratorium te sturen voor onderzoek.

  • Wat zijn enkele mogelijke oorzaken van de symptomen van Nadia?
  • Waarom neemt de arts zoveel verschillende monsters?

Ga naar het volgende vak Clinical Focus.

Het urinestelsel filtert bloed, scheidt afvalstoffen af ​​en zorgt voor een juiste elektrolyt- en waterbalans. Het voortplantingssysteem is verantwoordelijk voor de productie van gameten en neemt deel aan de conceptie en, bij vrouwen, aan de ontwikkeling van nakomelingen. Vanwege hun nabijheid en overlap worden deze systemen vaak samen bestudeerd en het urogenitale systeem (of urogenitale systeem) genoemd.

Anatomie van de urinewegen

De basisstructuren van de urinewegen komen veel voor bij mannen en vrouwen. Er zijn echter unieke locaties voor deze structuren bij vrouwen en mannen, en er is een aanzienlijke mate van overlap tussen de urinaire en genitale structuren bij mannen. Figuur 23.2 illustreert de urinaire anatomie die zowel bij vrouwen als bij mannen voorkomt.

De nieren voeren de primaire functies van het urinestelsel uit, namelijk het filteren van het bloed en het in stand houden van de water- en elektrolytenbalans. De nieren zijn samengesteld uit miljoenen filtratie-eenheden die nefronen worden genoemd. Elke nefron staat in nauw contact met bloed via een gespecialiseerd capillair bed, de glomerulus (meervoud). glomeruli). Vloeistoffen, elektrolyten en moleculen uit het bloed gaan van de glomerulus naar de nefron, waardoor het filtraat ontstaat dat urine wordt (Figuur 23.3). Urine die zich in elke nier verzamelt, wordt via een urineleider geleegd en afgevoerd naar de urineblaas, waar urine wordt opgeslagen. Urine komt vrij uit de blaas naar de urethra, die het transporteert om uit het lichaam te worden uitgescheiden via de urinaire gehoorgang, de opening van de urethra.

Anatomie van het voortplantingssysteem

Het mannelijke voortplantingssysteem (Figuur 23.4) bevindt zich dicht bij het urinestelsel en de urethra maakt deel uit van beide systemen. De teelballen zijn verantwoordelijk voor de aanmaak van sperma. De epididymis is een opgerolde buis die sperma van de teelballen verzamelt en doorgeeft aan de zaadleider. De epididymis is ook de plaats van rijping van het sperma nadat ze de testikels hebben verlaten. De zaadblaasjes en de prostaat zijn hulpklieren die vloeistof produceren die sperma ondersteunt. Tijdens de ejaculatie laat de zaadleider dit mengsel van vocht en sperma, sperma genaamd, vrij in de urethra, die zich uitstrekt tot aan het einde van de penis.

Het vrouwelijke voortplantingssysteem bevindt zich in de buurt van het urinestelsel (Figuur 23.4). De uitwendige genitaliën (vulva) bij vrouwen openen naar de vagina, een gespierde doorgang die aansluit op de baarmoederhals. De baarmoederhals is het onderste deel van de baarmoeder (het orgaan waar een bevruchte eicel zal innestelen en zich zal ontwikkelen). De baarmoederhals is een veel voorkomende infectieplaats, vooral voor virussen die kunnen leiden tot baarmoederhalskanker. De baarmoeder leidt naar de eileiders en uiteindelijk naar de eierstokken. Eierstokken zijn de plaats van de productie van eicellen (eicellen), evenals de plaats van de productie van oestrogeen en progesteron die betrokken zijn bij de rijping en het onderhoud van de voortplantingsorganen, de voorbereiding van de baarmoeder op zwangerschap en de regulering van de menstruatiecyclus.

Controleer uw begrip

  • Wat zijn de belangrijkste structuren van het urinestelsel, te beginnen waar urine wordt gevormd?
  • Welke structuur bij mannen wordt gedeeld door het voortplantingsstelsel en het urinewegstelsel?

Normale microbiota van het urogenitale systeem

De normale microbiota van verschillende lichaamssites biedt een belangrijke niet-specifieke verdediging tegen infectieziekten (zie Fysieke afweer), en het urogenitale kanaal is geen uitzondering. Bij zowel mannen als vrouwen zijn de nieren echter steriel. Hoewel urine enkele antibacteriële componenten bevat, zullen bacteriën groeien in urine die bij kamertemperatuur wordt weggelaten. Daarom is het vooral de spoelwerking die de urineleiders en blaas vrij houdt van microben.

Onder de blaas bevindt de normale microbiota van het mannelijke urogenitale systeem zich voornamelijk in de distale urethra en omvat bacteriesoorten die gewoonlijk worden geassocieerd met de huidmicrobiota. Bij vrouwen wordt de normale microbiota gevonden in het distale derde deel van de urethra en de vagina. De normale microbiota van de vagina wordt kort na de geboorte vastgesteld en is een complexe en dynamische populatie van bacteriën die fluctueert als reactie op veranderingen in de omgeving. Leden van de vaginale microbiota spelen een belangrijke rol in de niet-specifieke verdediging tegen vaginale infecties en seksueel overdraagbare infecties door cellulaire bindingsplaatsen te bezetten en te strijden om voedingsstoffen. Bovendien zorgt de productie van melkzuur door leden van de microbiota voor een zure omgeving in de vagina die ook dient als verdediging tegen infecties. Voor de meerderheid van de vrouwen worden de melkzuurproducerende bacteriën in de vagina gedomineerd door een verscheidenheid aan soorten Lactobacillus . Voor vrouwen die onvoldoende lactobacillen in hun vagina hebben, komt de melkzuurproductie voornamelijk van andere soorten bacteriën zoals: Leptotrichia spp., Megasphaera spp., en Atopobium vaginae . Lactobacillus spp. gebruik glycogeen uit vaginale epitheelcellen voor het metabolisme en de productie van melkzuur. Dit proces wordt strak gereguleerd door het hormoon oestrogeen. Verhoogde niveaus van oestrogeen correleren met verhoogde niveaus van vaginaal glycogeen, verhoogde productie van melkzuur en een lagere vaginale pH. Daarom worden afnames van oestrogeen tijdens de menstruatiecyclus en met de menopauze geassocieerd met verlaagde niveaus van vaginaal glycogeen en melkzuur en een hogere pH. Naast de productie van melkzuur, Lactobacillus spp. dragen ook bij aan de afweer tegen infectieziekten door hun productie van waterstofperoxide en bacteriocines (antibacteriële peptiden).

Controleer uw begrip

Algemene tekenen en symptomen van urogenitale infecties

Infecties van de urinewegen veroorzaken meestal een ontsteking van de blaas (cystitis) of van de urethra (urethritis). Urethritis kan gepaard gaan met cystitis, maar kan ook worden veroorzaakt door seksueel overdraagbare aandoeningen. Symptomen van urethritis bij mannen zijn onder meer een branderig gevoel tijdens het urineren, afscheiding uit de penis en bloed in het sperma of de urine. Bij vrouwen wordt urethritis geassocieerd met pijnlijk en frequent urineren, vaginale afscheiding, koorts, koude rillingen en buikpijn. De symptomen van cystitis zijn vergelijkbaar met die van urethritis. Wanneer urethritis wordt veroorzaakt door een seksueel overdraagbare ziekteverwekker, kunnen aanvullende symptomen met betrekking tot de genitaliën optreden. Deze kunnen pijnlijke blaasjes (blaren), wratten en zweren omvatten. Ureteritis, een zeldzame infectie van de urineleider, kan ook optreden bij cystitis. Deze infecties kunnen acuut of chronisch zijn.

Pyelonefritis en glomerulonefritis zijn mogelijk ernstige nierinfecties. Pyelonefritis is een infectie van een of beide nieren en kan ontstaan ​​door een infectie van de lagere urinewegen. De bovenste urinewegen, inclusief de urineleiders, worden vaak aangetast. Tekenen en symptomen van pyelonefritis zijn koorts, koude rillingen, misselijkheid, braken, lage rugpijn en vaak pijnlijk urineren. Pyelonefritis wordt meestal alleen chronisch bij personen met misvormingen in of schade aan de nieren.

Glomerulonefritis is een ontsteking van de glomeruli van de nefronen. Symptomen zijn onder meer overmatig eiwit en bloed in de urine, verhoogde bloeddruk en vochtretentie, wat leidt tot oedeem van gezicht, handen en voeten. Glomerulonefritis kan een acute infectie zijn of chronisch worden.

Infecties die optreden in de voortplantingsstructuren van mannen omvatten epididymitis, orchitis en prostatitis. Bacteriële infecties kunnen een ontsteking van de bijbal veroorzaken, epididymitis genaamd. Deze ontsteking veroorzaakt pijn in het scrotum, de testikels en zwelling van de lies, roodheid en een warme huid in deze gebieden kunnen ook worden waargenomen. Ontsteking van de zaadbal, orchitis genaamd, wordt meestal veroorzaakt door een bacteriële infectie die zich vanuit de bijbal verspreidt, maar het kan ook een complicatie zijn van de bof, een virale ziekte. De symptomen zijn vergelijkbaar met die van epididymitis, en het is niet ongebruikelijk dat ze beide samen voorkomen, in welk geval de aandoening epididymo-orchitis wordt genoemd. Ontsteking van de prostaatklier, prostatitis genaamd, kan het gevolg zijn van een bacteriële infectie. De tekenen en symptomen van prostatitis zijn koorts, koude rillingen en pijn in de blaas, testikels en penis. Patiënten kunnen ook last krijgen van een branderig gevoel tijdens het plassen, moeite met het legen van de blaas en pijnlijke ejaculatie.

Vanwege de nabijheid van de buitenkant is de vagina een veel voorkomende plaats voor infecties bij vrouwen. De algemene term voor elke ontsteking van de vagina is vaginitis. Vaginitis ontwikkelt zich vaak als gevolg van een overgroei van bacteriën of schimmels die zich normaal in de vaginale microbiota bevinden, hoewel het ook het gevolg kan zijn van infecties door voorbijgaande pathogenen. Bacteriële infecties van de vagina worden bacteriële vaginose genoemd, terwijl schimmelinfecties (meestal met candida spp.) worden gistinfectie genoemd s. Dynamische veranderingen die de normale microbiota, zuurproductie en pH-variaties beïnvloeden, kunnen betrokken zijn bij het initiëren van de microbiële overgroei en de ontwikkeling van vaginitis. Hoewel sommige personen geen symptomen hebben, kunnen vaginose en vaginitis gepaard gaan met afscheiding, geur, jeuk en verbranding.

Pelvic inflammatory disease (PID) is een infectie van de vrouwelijke voortplantingsorganen, waaronder de baarmoeder, baarmoederhals, eileiders en eierstokken. De twee meest voorkomende pathogenen zijn de seksueel overdraagbare bacteriële pathogenen Neisseria gonorrhoeae en Chlamydia trachomatis . Ontsteking van de eileiders, salpingitis genaamd, is de ernstigste vorm van PID. Symptomen van PID kunnen per vrouw verschillen en omvatten pijn in de onderbuik, vaginale afscheiding, koorts, koude rillingen, misselijkheid, diarree, braken en pijnlijk urineren.

Controleer uw begrip

  • Welke aandoeningen kunnen het gevolg zijn van infecties die het urinestelsel aantasten?
  • Wat zijn enkele veelvoorkomende oorzaken van vaginitis bij vrouwen?

Algemene oorzaken en wijzen van overdracht van urogenitale infecties

Hormonale veranderingen, met name verschuivingen in oestrogeen bij vrouwen als gevolg van zwangerschap of menopauze, kunnen de gevoeligheid voor urogenitale infecties vergroten. Zoals eerder besproken, speelt oestrogeen een belangrijke rol bij het reguleren van de beschikbaarheid van glycogeen en de daaropvolgende productie van melkzuur door Lactobacillus soort. Lage niveaus van oestrogeen zijn geassocieerd met een verhoogde vaginale pH en een verhoogd risico op bacteriële vaginose en schimmelinfecties. Oestrogeen speelt ook een rol bij het handhaven van de elasticiteit, sterkte en dikte van de vaginawand en houdt de vaginale wand gesmeerd, waardoor de droogheid wordt verminderd. Lage niveaus van oestrogeen worden geassocieerd met dunner worden van de vaginale wand. Dit dunner worden verhoogt het risico op scheuren en schaafwonden, die de beschermende barrière aantasten en de gevoeligheid voor ziekteverwekkers vergroten.

Een andere veel voorkomende oorzaak van urogenitale infecties bij vrouwen is fecale besmetting die optreedt vanwege de nabijheid van de anus en de urethra. Escherichia coli , een belangrijk lid van de microbiota van het spijsverteringskanaal, is de meest voorkomende oorzaak van urineweginfecties (urethritis en cystitis) bij vrouwen. Het veroorzaakt over het algemeen een infectie wanneer het via de ontlasting in de urethra wordt gebracht. Een goede hygiëne kan langs deze weg het risico op urineweginfecties verkleinen. Bij mannen worden urineweginfecties vaker geassocieerd met andere aandoeningen, zoals een vergrote prostaat, nierstenen of het plaatsen van een urinekatheter. Al deze aandoeningen belemmeren de normale lediging van de blaas, die dient om microben uit te spoelen die infectie kunnen veroorzaken.


Samenvatting

Als Amazon Associate verdienen we aan in aanmerking komende aankopen.

Wilt u dit boek citeren, delen of wijzigen? Dit boek is Creative Commons Attribution License 4.0 en je moet OpenStax toeschrijven.

    Als u dit boek geheel of gedeeltelijk in gedrukte vorm opnieuw distribueert, moet u op elke fysieke pagina de volgende bronvermelding opnemen:

  • Gebruik de onderstaande informatie om een ​​citaat te genereren. We raden aan om een ​​citatietool zoals deze te gebruiken.
    • Auteurs: Nina Parker, Mark Schneegurt, Anh-Hue Thi Tu, Philip Lister, Brian M. Forster
    • Uitgever/website: OpenStax
    • Titel van het boek: Microbiology
    • Publicatiedatum: 1 november 2016
    • Locatie: Houston, Texas
    • Boek-URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction
    • Sectie-URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/23-summary

    © 20 aug. 2020 OpenStax. Tekstboekinhoud geproduceerd door OpenStax is gelicentieerd onder een Creative Commons Attribution License 4.0-licentie. De OpenStax-naam, het OpenStax-logo, de OpenStax-boekomslagen, de OpenStax CNX-naam en het OpenStax CNX-logo zijn niet onderworpen aan de Creative Commons-licentie en mogen niet worden gereproduceerd zonder de voorafgaande en uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van Rice University.


    Invoering

    Het urogenitale systeem is een combinatie van de urinewegen en het voortplantingssysteem. Omdat beide systemen openstaan ​​voor de externe omgeving, zijn ze vatbaar voor infecties. Sommige infecties worden van buitenaf geïntroduceerd, terwijl andere het gevolg zijn van onevenwichtigheden in de microbiota van het urogenitale kanaal.

    Urineweginfecties (UTI's) zijn wereldwijd een van de meest voorkomende bacteriële infecties en treffen jaarlijks meer dan 100 miljoen mensen. In de Verenigde Staten bedroegen in 2007 in de Verenigde Staten meer dan 10 miljoen doktersbezoeken voor urineweginfecties, en nog eens 2-3 miljoen bezoeken aan spoedeisende hulp werden toegeschreven aan urineweginfecties. Seksueel overdraagbare aandoeningen (soa's) tasten ook voornamelijk het urogenitale systeem aan en zijn een belangrijke oorzaak van morbiditeit bij de patiënt. De Centers for Disease Control and Prevention (CDC) schatten dat er jaarlijks ongeveer 20 miljoen nieuwe gevallen van meldingsplichtige soa's zijn in de Verenigde Staten, waarvan de helft bij mensen van 15-24 jaar oud. Wanneer soa's zich verspreiden naar de voortplantingsorganen, kunnen ze gepaard gaan met ernstige morbiditeit en verlies van vruchtbaarheid.

    Omdat mannen en vrouwen een verschillende urogenitale anatomie hebben, kunnen urogenitale infecties mannen en vrouwen anders treffen. In dit hoofdstuk bespreken we de verschillende microben die urogenitale ziekten veroorzaken en de factoren die bijdragen aan hun pathogeniteit.

    Als Amazon Associate verdienen we aan in aanmerking komende aankopen.

    Wilt u dit boek citeren, delen of wijzigen? Dit boek is Creative Commons Attribution License 4.0 en je moet OpenStax toeschrijven.

      Als u dit boek geheel of gedeeltelijk in gedrukte vorm opnieuw distribueert, moet u op elke fysieke pagina de volgende bronvermelding opnemen:

    • Gebruik de onderstaande informatie om een ​​citaat te genereren. We raden aan om een ​​citatietool zoals deze te gebruiken.
      • Auteurs: Nina Parker, Mark Schneegurt, Anh-Hue Thi Tu, Philip Lister, Brian M. Forster
      • Uitgever/website: OpenStax
      • Titel van het boek: Microbiology
      • Publicatiedatum: 1 november 2016
      • Locatie: Houston, Texas
      • Boek-URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction
      • Section URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/23-introduction

      © Aug 20, 2020 OpenStax. Tekstboekinhoud geproduceerd door OpenStax is gelicentieerd onder een Creative Commons Attribution License 4.0-licentie. De OpenStax-naam, het OpenStax-logo, de OpenStax-boekomslagen, de OpenStax CNX-naam en het OpenStax CNX-logo zijn niet onderworpen aan de Creative Commons-licentie en mogen niet worden gereproduceerd zonder de voorafgaande en uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van Rice University.


      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. Some 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, Bacteriën) 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, Bacteriën, 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 Bacteriën, Bifidobacterie, Eubacterium, Peptostreptococcus, en Clostridium. 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. Bijvoorbeeld, Clostridium difficile, 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. In aanvulling, Streptococcus pneumoniae 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.

      Leerling

      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.


      Bekijk de video: Flora Normal pada Tubuh Manusia dan Cara masuk Mikroba ke Dalam Tubuh Manusia (Januari- 2022).