본문내용
1. 간호 미생물의 이해
1.1. 미생물과 미생물학
세포는 원핵세포와 진핵세포로 구분되며, 원핵세포에는 세포벽이 존재하지만 진핵세포에는 세포벽이 존재하지 않는다. 원핵생물 중 대표적인 것은 세균이다.
미생물학은 병원성 미생물이 사람이나 동식물에 질병을 일으키는 현상을 연구하는 학문이다. 병원성 미생물은 병원성을 가진 미생물이며, 인수공통감염은 사람과 동물 모두에게 병원성을 가지는 것을 말한다. 기회감염은 숙주의 저항력이 떨어졌을 때 발생하는 감염이며, 신종 감염병은 알려지지 않은 미생물에 의한 감염병이고, 재출현 감염병은 사회형태 변화로 인해 과거 유행했던 병이 다시 발생하는 것을 말한다.
미생물학의 주요 인물로는 프라카스토, 레벤후크, 파스퇴르, 코흐 등이 있다. 프라카스토는 전염병에 대한 저서를 쓴 학자이며, 레벤후크는 단식 현미경을 제작하여 미생물을 처음 관찰한 학자이다. 파스퇴르는 저온살균법과 자연발생설 부인, 백신 개발 등의 업적이 있고, 코흐는 순수배양과 투베르쿨린 개발, 주요 세균 분리 등의 업적이 있다. 이바노프스키는 담배모자이크병의 병원체를 발견하여 바이러스 발견의 시초가 되었다.
코흐의 4가지 원칙은 관련성, 분리성, 인과성, 재분리성으로, 병원체와 질병과의 관계를 증명하는 데 활용된다.
숙주의 면역반응은 자기와 비자기를 식별하는 능력을 말한다. 면역글로불린에는 IgE, IgG, IgA 등이 있으며, 생체방어 시스템은 1차(물리적 장벽), 2차(선천면역), 3차(후천면역) 시스템으로 구성된다. 선천면역은 비특이적이고 면역기억이 없는 시스템이며, 후천면역은 특이적이고 면역기억이 있는 시스템이다. 면역반응에는 체액성 면역과 세포성 면역이 관여한다. 면역결핍증에는 원발성과 후천적(AIDS)이 있으며, 과민반응에는 1형부터 4형까지 다양한 유형이 존재한다. 자가면역질환은 자기항원을 공격하는 강력한 후천면역반응이 특징이며, 이식면역에는 이식편대숙주반응이 발생할 수 있다.
감염이 성립하려면 감염원, 감염경로, 감수성 숙주가 필요하다. 감염은 수평감염(접촉, 비말, 공기, 매개체)과 수직감염(태반경유, 산도, 모유)으로 구분된다. 감염의 유형에는 외인감염, 무증상 감염, 지속감염, 잠복감염, 증상감염, 내인감염, 기회감염 등이 있다. 균혈증, 패혈증, 균교대감염, 상재균의 공생과 불균형 등의 개념이 있다. 감염의 경과에는 잠복기, 전구기, 발병기, 회복기가 있으며, 급성 감염병과 만성 감염병으로 구분된다.
세균의 일반적인 성질로는 형태(구균, 막대균, 나선균 등), 그람염색 유무(양성, 음성), 세포벽(펩티도글리칸, 지질다당질), 세포질(플라스미드), 협막, 아포 등이 있다. 그람염색법, 항산염색법, 각종 요인(수분, 온도, pH, 삼투압, 산소, 이산화탄소 등)에 대한 세균의 증식 특성, 유전자 전달 방식(접합, 형질도입, 형질전환) 등이 중요하다. 또한 병원성 인자(내독소, 외독소), 항균제의 특성(선택독성, 정균작용, 살균작용), 항균제 내성 등에 대해 알아야 한다.
1.2. 숙주면역반응
면역은 자기(숙주)와 비자기(병원체)를 식별하는 능력이며, 이를 통해 항체를 생산하여 병원체에 대한 특이적 반응을 한다. 면역글로불린(Ig)에는 IgE, IgG, IgA 등의 종류가 있는데, IgE는 알레르기 반응의 증상을 일으키고, IgG는 태반을 통과하는 유일한 글로불린이며, IgA는 신체 표면을 보호한다.
생체방어 시스템은 1차 시스템(물리적 장벽), 2차 시스템(선천면역), 3차 시스템(후천면역)으로 구성된다. 선천면역은 비특이적이며 면역기억이 없는 반면, 후천면역은 특이적이며 면역기억이 있다. 선천면역에서는 호중구, 보체, 큰포식세포, 자연살해세포 등이 병원체를 감지하고 제거하는 역할을 한다. 후천면역에서는 큰대식세포가 사이토카인과 케모카인을 분비하여 염증반응을 일으키고, 가지세포가 항원을 인지하여 림프구로 유입시켜 체액성 면역(B세포)과 세포성 면역(T세포)을 활성화시킨다. 또한 후천면역에는 자연 능동면역, 인공 능동면역, 자연 수동면역, 인공 수동면역 등의 방식이 있다.
면역결핍증에는 원발성 면역결핍증과 후천적 면역결핍증(AIDS)이 있다. 과민반응에는 즉시형, 세포독성, 면역복합체반응, 지연형 등 4가지 유형이 있다. 자가면역질환은 자기/비자기 구분을 할 수 없어 자기항원을 공격하여 제거하려는 것이며, 이식면역에서는 공여자와 수여자 간의 면역반응으로 인한 이식편대숙주반응을 억제하기 위해 면역억제제를 투여한다.
1.3. 감염과 발병
감염이 성립하려면 감염원, 감염경로, 감수성 숙주의 세 가지 조건이 갖추어져야 한다. 감염이 이루어지면 감염의 경과에 따라 다양한 형태로 나타날 수 있다.
감염이 이루어지면 잠복기를 거쳐 전구기, 발병기, 회복기의 단계로 진행된다. 잠복기는 병원체 노출 후 증상이 나타나기 전까지의 기간이며, 이 기간 동안 감염 확산에 주의가 필요하다. 전구기에는 미열, 권태 등의 전구증상이 나타나고, 발병기에는 병원체에 대한 면역반응이 최고조에 달하여 염증증상이 현저해진다. 마지막으로 회복기에는 병원체가 제거되어 회복 및 치유가 이루어진다.
감염병은 발병에서 치유까지의 기간에 따라 급성 감염병과 만성 감염병으로 구분할 수 있다. 급성 감염병은 수일에서 2주 내에 치유되며, 만성 감염병은 수일에서 수년에 걸쳐 진행된다. 또한 감염된 숙주가 증상을 나타내지 않는 상태를 무증상 감염이라 한다. 이 경우 숙주는 병원체를 보유하고 있지만 생체방어기전에 의해 빠르게 제거되어 증상이 나타나지 않는다.
한편 특정 숙주에 감염되어 있지만 면역체계가 약화된 경우, 생체방어기전을 뚫고 병원체가 증식하여 감염 증상이 나타나는 경우를 기회감염이라 한다. 기회감염은 면역저하 숙주에게 주로 발생한다.
이와 같이 감염의 성립과 경과, 형태에 따라 다양한 감염 양상이 나타날 수 있다.
1.4. 세균의 일반적인 성질
세균은 다양한 기준에 따라 분류할 수 있다. 세균의 형태에 따라 알균(구균), 막대균(간균), 나선균 등으로 분류할 수 있다. 또한 그람염색 유무에 따라 그람양성세균과 그람음성세균으로 구분할 수 있다.
세균은 세포벽을 지니고 있는데, 이 세포벽은 세균의 형태를 일정하게 유지시켜준다. 세포벽은 펩티도글리칸으로 구성되어 있는데, 그람양성세균과 그람음성세균의 세포벽 구조가 다르다. 그람양성세균의 세포벽이 두꺼워 염색이 잘 되지 않지만, 그람음성세균은 세포벽이 얇아 염색이 잘 된다.
세균의 세포질에는 플라스미드라는 고리 모양의 DNA가 존재하며, 이 플라스미드에는 약물내성이나 병원성 인자 등의 유전자가 있어 다른 균종으로 전파될 수 있다.
세균에는 세포벽 바깥쪽에 협막이라는 점조성 층이 있는데, 이는 세균을 보호하는 역할을 한다. 또한 협막이 있는 세균은 탐식세포에 의한 식균작용에 대한 저항성이 높아 늦게 발견될 수 있다.
세균에는 아포라는 특수 구조가 있는데, 이는 세균이 증식하기 어려운 환경에 처했을 때 자기보존을 위해 형성되는 것이다. 아포는 고온, 화학적 처리 등에도 강하게 견딜 수 있어 사멸시키기 어렵다.
그람염색법은 세균을 관찰하는 대표적인 방법으로, 세포벽의 구조적 차이에 따라 그람양성세균과 그람음성세균을 구분할 수 있다. 그람양성세균은 염색이 잘 되지만, 그람음성세균은 탈색이 잘 되어 대조염색으로 붉게 염색된다.
세균의 증식에는 수분, 온도, pH, 삼투압, 산소와 이산화탄소 등의 여러 인자가 관여한다. 세균은 이러한 환경 요인들의 변화에 민감하게 반응하며, 최적의 조건에서 잘 증식할 수 있다.
세균은 접합, 형질도입, 형질전환 등의 다양한 경로를 통해 유전자를 전달할 수 있으며, 이를 통해 새로운 형질을 획득하기도 한다.
세균은 내독소와 외독소라는 두 가지 형태의 독소를 생산할 수 있다. 내독소는 세균의 세포벽에 존재하는 lipopolysaccharide로, 발열, 백혈구 활성화 등의 생체반응을 유발할 수 있다. 외독소는 세균이 생산하는 단백질성 독소로, 신경독, 장관독, 용혈독 등 다양한 작용을 나타낸다.
세균에 대한 항균제는 세포벽, 세포막, 핵산합성, 단백질합성 등 다양한 부위에 작용하여 세균의 생장을 억제하거나 사멸시킨다. 페니실린, 셉팔로스포린, 글리코펩타이드 계열 항균제 등이 세균 감염 치료에 널리 사용된다.
2. 주요 병원성 세균
2.1. 포도알균
포도알균은 그람양성 구균으로 사람의 피부, 코, 편도선 및 소화관 등에 상재하는 병원성이 강한 세균이다. 황색포도알균은 가장 병원성이 강한 것으로 알려져 있으며, 원발성 감염뿐만 아니라 기회감염으로도 다양한 질환을 일으킨다.
포도알균은 건조에 비교적 저항성이 높아 공기를 통해 먼지입자로 쉽게 확산될 수 있다. 따라서 포도알균 감염은 화농성 감염, 농가진, 폐렴, 골수염, 심내막염, 뇌막염 및 관절염 등을 일으킬 수 있다. 또한 식품매개 질환과 관련되어 장독소를 생산하며, 병원성 인자인 응고효소와 백혈구 사멸소를 생산하여 숙주 면역으로부터 도피할 수 있다.
포도알균은 세포외성 인자인 젤라틴 분해효소, 히알우론산 분해효소, 섬유소용해소, 리파아제, 리보누클레아제 및 데옥시리보누클라아제를 생성하여 숙주 조직을 공격한다. 이를 통해 종기, 농포, 농가진 등의 화농성 피부 감염과 같은 국소 감염을 유발하거나, 폐렴, 골수염, 심내막염, 균혈증 및 패혈증과 같은 전신 감염을 일으킨다.
특히 황색포도알균은 식중독의 주요 원인균으로, 식품 ...
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