醫學微生物學/細菌的分布
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細菌種類多、繁殖快、適應環境能力強，因此，細菌廣泛分布於自然界，在水、土壤、空氣、食物、人和動物的體表以及與外界相通的腔道中，常有各種細菌和其它微生物存在。在自然界物質循環上起重要作用，不少是對人類有益的，對人致病的只是少數。
一、細菌在自然界的分布
（一）土壤中的細菌
土壤中含有大量的微生物，土壤中的細菌來自天然生活在土壤中的自養菌和腐物寄生菌以及隨動物排泄物及其屍體進入土壤的細菌。它們大部分在離地面10～20厘米深的土壤處存在。土層越深，菌數越少，暴露於土層表面的細菌由於日光照射和乾燥，不利於其生存，所以細菌數量少。
土壤中的微生物以細菌為主，放線菌次之，另外還有真菌、螺旋體等。土壤中微生物絕大多數對人是有益的，它們參與大自然的物質循環，分解動物的屍體和排泄物；固定大氣中的氮，供給植物利用；土壤中可分離出許多能產生抗生素的微生物。進入土壤中的病原微生物容易死亡，但是一些能形成芽胞的細菌如破傷風桿菌、氣性壞疽病原菌、肉毒桿菌、炭疽桿菌等可在土壤中存活多年。因此土壤與創傷及戰傷的厭氧性感染有很大關係。
（二）水中的細菌
水也是微生物存在的天然環境，水中的細菌來自土壤、塵埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。水中微生物種類及數量因水源不同而異。一般地面水比地下水含菌數量多，並易被病原菌污染。在自然界中，水源雖不斷受到污染，但也經常地進行著自淨作用。日光及紫外線可使表面水中的細菌死亡，水中原生生物可以吞噬細菌，藻類和噬菌體能抑制一些細菌生長；另外水中的微生物常隨一些顆粒下沉於水底污泥中，使水中的細菌大為減少。
水中的病菌如傷寒桿菌、痢疾桿菌、霍亂弧菌、鉤端螺旋體等主要來自人和動物的糞便及污染物。因此，糞便管理在控制和消滅消化道傳染病有重要意義。但直接檢查水中的病原菌是比較困難的，常用測定細菌總數和大腸桿菌菌群數，來判斷水的污染程度，目前我國規定生活飲用水的標準為1m1水中細菌總數不超過100個；每1升水中大腸菌群數不超過3個。超過此數，表示水源可能受糞便等污染嚴重，水中可能有病原菌存在。
（三）空氣中的細菌
空氣中的微生物分布的種類和數量因環境不同有所差別。空氣中的微生物來源於人畜呼吸道的飛沫及地面飄揚起來的塵埃。由於空氣中缺乏營養物及適當的溫度，細菌不能繁殖，且常因陽光照射和乾燥作用而被消滅。只有抵抗力較強的細菌和真菌或細菌芽胞才能存留較長時間。室太空氣中常見產芽胞桿菌、產色素細菌及真菌孢子等；室內空氣中的微生物比室外多，尤其是人口密集的公共場所、醫院病房、門診等處，容易受到帶菌者和病人污染。如飛沫、皮屑、痰液、膿汗和糞便等攜帶大量的微生物，可嚴重污染空氣。某些醫療操作也會液成空氣污染，如高速牙鑽修補或超聲波清潔牙石時，可產生微生物氣溶膠；穿衣、鋪床時使織物表面微生物飛揚到空氣中，清掃及人員走動塵土飛場也是醫院空氣中微生物的來源。室內空氣中常見的病原菌有腦膜炎奈瑟氏菌、結核桿菌、溶血性球菌、白喉桿菌、百日咳桿菌等。空氣中微生物污染程度與醫院感染率有一定的關係。空氣細菌衛生檢查有時用甲型溶血性鏈球菌作為指示菌，表明空氣受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度。
二、細菌在人體的分布
（一）正常菌群的含義
人自出生後，外界的微生物就逐漸進入人體。在正常人體皮膚、粘膜及外界相通的各種控道（如口腔、鼻咽腔、腸道和泌尿道）等部位，存在著對人體無害的微生物群，包括細菌、真菌、螺旋體、支原體等。它們在與宿主的長期進化過程中，微生物群的內部及其與宿主之間互相依存、互相制約，形成一個能進行物質、能量及基因交流的動態平衡的生態系統習慣稱之為正常菌群（Normal flora）。正常菌群大部分是長期居留於人體的又稱為常居菌，也有少數微生物是暫時寄居的，稱為過路菌。
（二）人體正常菌群的分布
皮膚上的細菌往往與個人衛生及環境情況而有所差異。最常見的是革蘭氏陽性球病，其中以表皮葡萄球菌為多見，有時亦有金黃色葡萄球菌。當皮膚受損傷時，可引起化膿性感染，如癤、痛。在外陰部與肛門部位，可找到非致病性抗酸性恥垢桿菌。
口腔中的細菌，口腔溫度適宜，含有食物殘渣，是微生物生長的良好條件。口腔中的微生物有各種球菌、乳酸桿菌、梭形菌、螺旋體和真菌等。
胃腸道的細菌，因部位而不同，胃酸的殺菌作用，健康人的空腸常無菌。若胃功能障礙，如胃酸分泌降低，尤其是胃癌時，往往出現八疊球菌、乳酸桿菌、芽胞桿菌等。成年人的空腸和迴腸上部的細菌很少，甚至無菌，腸道下段細菌逐漸增多。大腸積存有食物殘渣，又有合適酸鹼度，適於細菌繁殖，菌量占糞便的1/3。大腸中微生物的種類繁多，主要有大腸桿菌、脆弱類桿菌、雙歧桿菌、厭氧性球菌等，其他還有乳酸桿菌、葡萄球菌、綠膿桿菌、變形桿菌、真菌等。
呼吸道的細菌，鼻腔和咽部經常存在葡萄球菌、類白喉桿菌等。在咽喉及扁桃體粘膜上，主要是甲型鏈球菌和卡他球菌佔優勢，此外還經常存在著潛在致病性微生物如肺炎球菌、流感桿菌、乙型鏈球菌等。正常人支氣管和肺泡是無菌的。
泌尿生殖道的細菌，正常情況下，僅在泌尿道外部有細菌存在，如男性生殖器有恥垢桿菌，尿道口有葡萄球菌和革蘭氏陰性球菌及桿菌；女性尿道外部與外陰部菌群相仿，除恥垢桿菌外，還有葡萄球菌、類白喉桿菌和大腸桿菌等。陰道內的細菌隨著內分泌的變化而異。從月經初潮至絕經前一般多見的為陰道桿菌（乳酸桿菌類）；而月經初潮前女孩及絕經期後婦女，陰道內主要細菌有葡萄球菌、類白喉桿菌、大腸桿菌等。
機體的多數組織器官是無菌的，若有侵入的細菌未被消滅，則可引起傳染。因而在醫療實踐中，當手術、注射、穿刺、導尿時，應嚴格執行無菌操作，以防細菌感染。
人體各部位的正常菌群分布如表4-1。
表4-1 人體各部位常見的正常菌群
| 部位 | 常見菌種 |
| 皮膚 | 表皮葡萄球菌、類白喉桿菌、綠膿桿菌、恥垢桿菌等 |
| 口腔 | 鏈球菌（甲型或乙型）、乳酸桿菌、螺旋體、梭形桿菌、白色念球菌、（真菌）表皮葡萄球菌、肺炎球菌、奈瑟氏球菌、類白喉桿菌等 |
| 胃 | 正常一般無菌 |
| 腸道 | 類桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌、厭氧性鏈球菌、糞鏈球菌、葡萄球菌、白色念球菌、乳酸桿菌、變形桿菌、破傷風桿菌、產氣莢膜桿菌等 |
| 鼻咽腔 | 甲型鏈球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感桿菌、乙型鏈球菌、葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌、變形桿菌等 |
| 眼結膜 | 皮表葡萄球菌、結膜乾燥桿菌、類白喉桿菌等 |
| 陰道 | 乳酸桿菌、白色念球菌、類白喉桿菌、大腸桿菌等 |
| 尿道 | 表皮葡萄球菌、類白喉桿菌、恥垢桿菌等 |
（三）正常菌群的生理作用
1.生物拮抗作用正常菌群通過粘附和繁殖能形成一層自然菌膜,是一種非特異性的保護膜,可促機體抵抗致病微生物的侵襲及定植,從而對宿主起到一定程度的保護作用。正常菌群除與病原菌爭奪營養物質和空間位置外，還可以通過其代謝產物以及產生抗生素、細菌素等起作用。可以說正常菌群是人體防止外襲菌侵入的生物屏障。
2．刺激免疫應答正常菌群釋放的內毒素等物質可刺激機體免疫系統保持活躍狀態，是非特異免疫功能的一個不可缺少的組成部分。
3．合成維生素有些微生物能合成維生素，如核黃素、生物素、葉酸、吡哆醇及維生素K等，供人體吸收利用。
4．降解食物殘渣腸道中正常菌群可互相配合，降解末被人體消化食物殘渣，便於機體進一步吸收。
在一定條件下，正常菌群中的細菌也能使人患病：①由於機體的防衛功能減弱,引起自身感染。例如皮膚粘膜受傷（特別是大面積燒傷）、身體受涼、過度疲勞、長期消耗性疾病等，可導致正常菌群的自身感染；②由於正常菌群寄居部位的改變，發生了定位轉移，也可引起疾病。例如大腸桿菌進入腹腔或泌尿道，可引起腹膜炎、泌尿道感染。因此，這些細菌稱為條件致病菌。
在正常情況下，人體和正常菌群之間以及正常菌群中各細菌之間，保持一定的生態平衡。如果生態平衡失調，以至機體某一部位的正常菌群中各細菌的比例關係發生數量和質量上的變化，稱為菌群失調。
菌群失調的常見誘因主要是使用抗生素、同位素、激素、患有慢性消耗性疾病時腸道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常也是重要原因。去除誘因後一般可使菌群復常，也有長期失調難於逆轉的情況。
臨床上常見的菌群失調症有：①耐藥性葡萄球菌繁殖成優勢菌而發生腹瀉，偶爾發生致死性葡萄球菌膿毒血症；②變形桿菌和假單胞菌生長旺盛並侵入組織發生腎炎或膀胱炎；③白色念珠菌大量繁殖，引起腸道、肛門或陰道感染，也可發展成全身感染；④艱難梭菌在結腸內大量繁殖，併產生一種腸毒素及細菌毒素，導致假膜性腸炎。
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