SZKODLIWE CZYNNIKI BIOLOGICZNE

W ŚRODOWISKU PRACY

Rafał Górny

Pracownia Zagrożeń BiologicznychCentralny Instytut Ochrony Pracy – PIB

Warszawa

Informacja przygotowana na posiedzenie Rady Ochrony Pracy przy Sejmie RP w sierpniu 2013 r.

Drobnoustroje (w tym zmodyfikowane genetycznie), hodowle komórkowe, w tym prowadzone w warunkach laboratoryjnych hodowle komórek pochodzących z organizmów wielokomórkowych, wewnętrzne pasożyty ludzkie, zdolne do wywołania zakażenia, alergii lub reakcji toksycznej bezpośrednio lub poprzez wytwarzane przez nie struktury i substancje, a także komórkowe i bezkomórkowe organizmy zdolne do replikacji lub przenoszenia materiału genetycznego

SZKODLIWE CZYNNIKI BIOLOGICZNE

SCB

SPECYFIKA SCB

Grupa organizmów

Liczba znanych gatunków

Szacunkowa liczba 

gatunków

Procent znanych gatunków

Wirusy 5000 130000 4Bakterie 4760 40000 12Glony 40000 60000 67Grzyby i porosty 69000 1500000 5Pierwotniaki 40000 100000 31

Razem 158760 1830000 9

SCB W ŚRODOWISKU

ZAGROŻENIE ZAWODOWE SCB

Wirusy i priony 143 Bakterie 186 Grzyby 75

Pasożyty 83 Rośliny 90 Zwierzęta 73

NATURALNY SKŁADNIK ŚRODOWISKAPowietrze zewnętrzne

Wyposażenie pomieszczeń

Zwierzęta i rośliny Stanowiska pracy

Wentylacja/klimatyzacja

10%

90%

NIE SĄ STAŁE I CIĄGLE SIĘ ZMIENIAJĄ

SCB w środowisku podlegają: mutacjom (genotypowym) zmienności (fenotypowej) ewolucji i selekcji względnej

Nabywanie nowych i utrata dotychczasowych cech: mutanty bakterii odporne na antybiotyki

i środki dezynfekcyjne pierwotniaki oporne na leki grzyby oporne na fungicydy

SIŁA ODPOWIEDZI ORGANIZMU

REGUŁA WPROSTPROPORCJONALNOŚCI

Wiele SCB nie podlega tej regule: kontakt lekarza z nosicielem lub chorym na WZW typu B bardzo małe dawki alergenu (mierzone w pg) mogą

uczulić organizm, a także mogą wywołać lawinowąi burzliwą reakcję anafilaktyczną z zejściem śmiertelnym

Sytuacje odwrotne: codzienne, wieloletnie kontakty z chorymi zakaźnie lub z substancjami alergizującymi (np. pyłami w produkcji czy przetwórstwie) nie wywołują widocznych objawów

ZDOLNOŚĆ ORGANIZMU DO OBRONYPrzeciwciała w surowicy i obrona komórkowa po zakażeniu:

naturalnym sztucznym(szczepienia)

Odporność biernaprzeciw działaniu jadów

Odczulanie naturalne lub sztuczne

POWSZECHNOŚĆI SKUTKI

ZDROWOTNE NARAŻENIA NA SCB

POWSZECHNOŚĆ NARAŻENIA NA SCB

Ponad 150 specjalistycznych grup zawodowych należących do 22 kategorii gałęzi gospodarki narodowej

EU-OSHA: co roku w wyniku chorób zakaźnych na świecie umiera blisko 320 tys. pracowników, z czego około 5 tys. na terenie UE

Kraje UE-15: ~2 tys. przypadków rozpoznawanych chorób zawodowych jest powodowanych przez SCB

Francja: 2,6 mln pracowników (czyli ~15% zatrudnionych) jest narażonych na kontakt z SCB w miejscu pracy

KOSZTY NARAŻENIA NA SCB

Wielka Brytania: każdego roku u około 200 osób rozpoznaje się niekorzystne skutki zdrowotne powodowane przez kontakt z SCB – społeczne koszty oceniane są na ~100 mln funtów

USA: co roku notuje się ~250 mln infekcji dróg oddechowych, co przekłada się na: ~75 mln wizyt u lekarza, 150 mln opuszczonych dni w pracy i koszt medyczny z tym związany na ~10 mld dolarów

SKŁADNIKI BIOAEROZOLI I SKUTKI ZDROWOTNE ICH ODDZIAŁYWANIA

czynniki wywołujące choroby zakaźne i inwazyjne (np. wirusy, bakterie, grzyby)

alergeny (roślinne, zwierzęce, bakteryjne, grzybowe)

toksyny i związki o podobnym do nich działaniu (np. egzo- i endotoksyny bakteryjne, mikotoksyny, glukany, lotne związki organiczne)

czynniki rakotwórcze (np. aflatoksyny wytwarzaneprzez niektóre grzyby z rodzaju Aspergillus)

immunologicznie reaktywne fragmenty („drobne” tj. submikro- i nanometryczne cząstki np. bakterii i grzybów)

CHOROBY ZAWODOWE W POLSCE

Choroby zakaźne i pasożytnicze albo ich następstwa:

Jednostka chorobowaLiczba (%) przypadków w latach

2010 r. 2011 r. 2012 r.

Ogółem 2933 2562 2402

Choroby zakaźne i pasożytnicze albo ich następstwa 

729 (24,9) 649 (25,3) 705 (29,4)

Borelioza 564 (19,2) 483 (18,9) 532 (22,1)

AEROZOL BIOLOGICZNY(BIOAEROZOL)

„Zbiór cząstek biologicznych rozproszonych w powietrzulub innej fazie gazowej”

pojedyncze spory, pyłki roślin, komórki bakteryjne lubwirusy

agregaty utworzone z kilku spor, komórek lub innegomateriału biologicznego (np. alergenów ssaków)

produkty lub fragmenty spor i komórek bakteryjnych(np. endotoksyny, mikotoksyny)

materiał biologiczny unoszony samoistnie lub niesionyprzez niebiologiczną cząstkę (np. cząstkę pyłu)

DEFINICJA I SKŁAD

CECHY BIOAEROZOLI

W powietrzu mogą znajdować się komórki mikroorganizmów:

żywe, zdolne do wzrostu żywe, niezdolne do wzrostu martwe

Przedział średnic aerodynamicznych cząstek bioaerozoli obejmuje wielkości od:

nanometrycznych (np. endotoksyny bakteryjne), poprzez submikronowe (np. fragmenty komórek

bakteryjnych lub grzybowych), po cząstki, których średnica może przekraczać 100µm

(np. pyłki roślin)

1 µm

Spora grzyba

Pałeczka bakterii

Wiruswścieklizny

WIELKOŚĆ CZĄSTEK BIOAEROZOLI

Pyłki roślin

ZDOLNOŚCI PENETRACYJNE CZĄSTEK

INTERAKCJE CZĄSTEK AEROZOLI

Interakcja między cząstkami aerozoli, a komórkami organizmu jest w dużym stopniu zależna od miejsca ich osadzenia się

Większość inhalowanych cząstek o średnicach >10 µm są osadzane w jamie nosowo-gardłowej i związane z symptomami podrażnienia nosa, oczu

Mniejsze cząstki 5-10 µm deponowane w rejonach tchawicznych mogą wywoływać reakcje astmatyczne

Cząstki poniżej 5 µm mogą przedostawać się w dolne drogi oddechowe, gdzie reakcje mają tendencję do manifestacji w formie alergicznego zapalenia

Legionella pneumophila – do 15 minutStreptococcus faecalis – 30-60 minut Escherichia coli – 30-60 minutPaciorkowce – do 48 godzinGronkowce – około 72 godzin

Wirus grypy – do 3 tygodni

Alergeny roztoczy – rozpad w ciągu kilku miesięcy

Spory Aspergillus, Penicillium – do 22 lat

TRWAŁOŚĆ CZĄSTEK BIOAEROZOLI

Aspekty biologiczne: czasy przeżycia

Żywe komórki są zdolne do rozmnażania sięi posiadają metaboliczną aktywność

Czynnik, by być zakaźnym, musi być żywy Reakcje alergiczne i efekty toksyczne mogą być

powodowane przez żywe i martwe komórki

Alergenność i toksyczność czynnika biologicznego zostaje zachowana nawet po śmierci drobnoustroju

BIOLOGICZNA AKTYWNOŚĆ ŻYWYCH I MARTWYCH DROBNOUSTROJÓW

WYMOGI KONTROLI SCB

OCENA RYZYKA ZAWODOWEGO

KODEKS PRACY (Dz.U. 1998, Nr 21, poz. 94 ze zm.)

Dział X: Bezpieczeństwo i Higiena Pracy Art. 226: Informowanie o ryzyku zawodowym

Pracodawca powinien:

Ocenić ryzyko dotyczące zdrowia i bezpieczeństwa pracowników

Podjąć środki konieczne dla ochrony zdrowia i bezpieczeństwa pracowników

Poinformować pracownika o ryzyku

Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia

w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki

Dz.U. 2005, nr 81 poz. 716 ze zm.: Dz.U. 2008, nr 48 poz. 288

2000

2005

Dyrektywa 2000/54/WE Parlamentu Europejskiego i Rady dotycząca ochrony pracowników przed ryzykiem związanym z

narażeniem na czynniki biologiczne w miejscu pracy

ROZPORZĄDZENIE OKREŚLA:

czym są SCB (definicja „SCB”)

klasyfikację i wykaz SCB

wykaz prac narażających pracowników na działanie SCB

szczegółowe warunki ochrony pracowników przed zagrożeniami powodowanymi przez SCB, w tym rodzaje środków niezbędnych do zapewnienia ochrony zdrowia i życia pracowników narażonych na działanie tych czynników, zakres stosowania tych środków oraz warunki i sposób monitorowania stanu zdrowia narażonych osób

sposób prowadzenia rejestru prac narażających na działanie SCB i rejestru pracowników zatrudnionych przy tych pracach oraz sposób przechowywania i przekazywania tych rejestrów do podmiotów właściwych do rozpoznawania lub stwierdzania choroby zawodowej

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIAz dnia 29 lutego 2008 r.

zmieniające rozporządzenie z dnia 22 kwietnia 2005 r.(Dz. U. Nr 48, poz. 288)

Zmiany: definicja SCB,wprowadzenie przepisów ustawy o organizmach genetycznie

zmodyfikowanych (Dz. U. z 2007 r. nr 36, poz. 233)konieczność informowania przez pracodawcę inspektora

sanitarnego o użyciu SCB w celach naukowo-badawczych,diagnostycznych lub przemysłowych

konieczność zgłoszenia tego faktu w terminie 30 dni od dniawejścia w życie niniejszego rozporządzenia, jeżeli pracodawca użył, w celach diagnostycznych, SCB z grupy2-4 zagrożenia, przed dniem wejścia w życie niniejszego rozporządzenia

KLASYFIKACJA SCBGrupa 

zagrożenia Definicja/przykłady

1 wywołanie chorób u ludzi jest mało prawdopodobne     Staphylococcus epidermidis

2mogą wywoływać choroby, rozprzestrzenienie w populacji ludzkiej mało prawdopodobne, istnieją skuteczne metody profilaktyki lub leczenia                                          Staphylococcus aureus, Aspergillus fumigatus

3mogą wywoływać ciężkie choroby, rozprzestrzenienie w populacji ludzkiej bardzo prawdopodobne, istnieją skuteczne metody profilaktyki lub leczenia                                             HBV, Mycobacterium tuberculosis

4wywołują ciężkie choroby, o wysokim stopniu śmiertelności, rozprzestrzenienie w populacji ludzkiej bardzo prawdopodobne, nie istnieją skuteczne metody profilaktyki lub leczenia         wirus Marburg, wirus Lassa

WYKAZ PRAC NARAŻAJĄCYCH PRACOWNIKÓW NA DZIAŁANIE SCB

1 Praca w zakładach produkujących żywność 

2 Praca w rolnictwie 

3Praca, podczas której dochodzi do kontaktu ze zwierzętami lub produktami pochodzenia zwierzęcego 

4 Praca w jednostkach ochrony zdrowia 

5Praca w laboratoriach klinicznych, weterynaryjnych lub  

diagnostycznych 

6 Praca w zakładach gospodarki odpadami 

7 Praca przy oczyszczaniu ścieków 

8Praca w innych okolicznościach niż wymienione w p. 1‐7, podczas której jest potwierdzone narażenie na działanie czynników biologicznych 

Najważniejsze obowiązki pracodawcy (§ 7)• unikanie stosowania SCB, jeżeli rodzaj prowadzonej działalności na to

pozwala, poprzez jego zastąpienie innym czynnikiem biologicznym, który nie jest niebezpieczny lub jest mniej niebezpieczny dla zdrowia pracownika

• ograniczanie liczby pracowników narażonych lub potencjalnie narażonych na działanie SCB

• projektowanie procesu pracy w sposób pozwalający na uniknięcie lub zminimalizowanie uwalniania się SCB w miejscu pracy

• zapewnienie pracownikom środków ochrony zbiorowej lub w przypadku, gdy w inny sposób nie można uniknąć narażenia, środków ochrony indywidualnej, odpowiednich do rodzaju i poziomu narażenia

• zapewnienie pracownikom środków hermetyczności w celu zapobiegania i redukcji przypadkowego przeniesienia lub uwolnienia SCB

• stosowania znaku ostrzegającego przed zagrożeniem biologicznym

WZÓR ZNAKU OSTRZEGAJĄCEGO PRZED ZAGROŻENIEM BIOLOGICZNYM

INNE UREGULOWANIA PRAWNE DOTYCZĄCE ZAGROŻEŃ BIOLOGICZNYCH W ŚRODOWISKU

PRACY

Rozporządzenie Rady Ministrów w sprawie chorób zawodowych (Dz.U. 2009, nr 105 poz. 869 ze zm.)

W odniesieniu do SCB precyzuje, iż narażenie zawodowe podlega ocenie, przy dokonywaniu której uwzględnia się w odniesieniu do:

czynników biologicznych – rodzaj czynnika, ustalenie kontaktu, okresu utajenia oraz stwierdzenia mechanizmu działania lub drogi szerzenia się czynnika, bez konieczności określenia stężenia tego czynnika

czynników o działaniu uczulającym (alergenów) - rodzaj czynnika i stwierdzenie kontaktu z takim czynnikiem w czasie pracy, jeżeli występował on w środowisku pracy, narzędziach pracy, surowcach, półproduktach lub gotowych wyrobach, bez konieczności określania stężenia tego czynnika

POLSKIE NORMY

2002 i zastąpiona 2007 PN-EN 13098: Powietrze na stanowiskach pracy – wytyczne dotyczące

pomiaru mikroorganizmów i endotoksyn zawieszonych w powietrzu

2004 i zastąpiona 2006PN-EN 14031: Powietrze na stanowiskach pracy – oznaczanie

endotoksyn zawieszonych w powietrzu

2004 i zastąpiona 2010PN-EN 14042: Powietrze na stanowiskach pracy – przewodnik

wdrażania i stosowania procedur do oceny narażenia na czynniki chemiczne i biologiczne

2005 i zastąpiona 2008PN-EN 14583: Powietrze na stanowiskach pracy – wolumetryczne

urządzenia do pobierania próbek bioaerozolu – wymagania i metody badań

NORMATYWY HIGIENICZNE DLA

AEROZOLI BIOLOGICZNYCH

Brak zadawalających danych określających relacjępomiędzy narażeniem na dany SCB, a niekorzystnymefektem zdrowotnym wywołanym jego działaniem

Brak możliwości identyfikacji specyficznego czynnika odpowiedzialnego za obserwowany niekorzystny efekt zdrowotny

Indywidualna wrażliwość każdego organizmu

Niewystarczające dane źródłowe/pomiarowe

Brak standardowych przyrządów pomiarowych

PROBLEMY ZWIĄZANE Z TWORZENIEM NORMATYWÓW

2004

Powołanie przy Międzyresortowej Komisji ds. Najwyższych Dopuszczalnych Stężeń

i Natężeń Czynników Szkodliwych dla Zdrowia w Środowisku Pracy

Zespołu Ekspertów ds. Czynników Biologicznych

KRYTERIA KLINICZNE NORMATYWÓW

Niekorzystne efekty zdrowotne: reakcje alergiczne infekcje reakcje toksyczne niespecyficzne symptomy („syndrom chorego budynku”, „syndrom

szczelnego budynku” czy „choroba związana z budynkiem”)

NARAŻENIE

NIEKORZYSTNY EFEKT ZDROWOTNY

Istotność epidemiologicznaDowody eksperymentalneDowody praktyczneLiczebność i jakość SCB

„FILOZOFIA ŚRODOWISKOWA”

W sytuacji, gdy stężenie badanego SCB i związany z nim niekorzystny efekt zdrowotny nie mogą zostać skutecznie wyznaczone, wówczas poprzez wielokrotny pomiar stężenia tegoż czynnika można stworzyć normatyw higieniczny, który pozwoli ocenić jakość (czystość/stopień zanieczyszczenia) badanego środowiska, a przez to ustalić, co dla danego środowiska (lub określonego jego elementu) jest „typowe i akceptowalne”, a co jest „nietypowe i nieakceptowalne”

* Dla frakcji respirabilnej proponowane wartości powinny być o połowę niższe

PROPOZYCJE ZALECANYCH STĘŻEŃ

5 ng/m3 (50 JE/m3 ) 200 ng/m3 (2000 JE/m3) Endotoksyna bakteryjna

0 jtk/m30 jtk/m3Czynniki z grupy 3. i 4. zagrożenia

5000 jtk/m350000 jtk/m3 *Grzyby

200 jtk/m320000 jtk/m3 *Termofilne promieniowce

200 jtk/m320000 jtk/m3 *Bakterie Gram-ujemne

5000 jtk/m3100000 jtk/m3 *Bakterie mezofilne

Pomieszczenia mieszkalne

i użyteczności publicznej

Pomieszczenia roboczezanieczyszczone pyłem

organicznym

Dopuszczalne stężenie Czynnik

mikrobiologiczny

> 50 JE/m3≤ 50 JE/m3Endotoksyna

0 jtk/m30 jtk/m3Czynniki z grupy 3. i 4. zagrożenia

> 5000 jtk/m3≤ 5000 jtk/m3Grzyby> 200 jtk/m3≤ 200 jtk/m3Termofilne promieniowce> 200 jtk/m3≤ 200 jtk/m3Bakterie Gram-ujemne

> 5000 jtk/m3≤ 5000 jtk/m3Bakterie razemNieakceptowalnyAkceptowalny

Stopień zanieczyszczenia powietrza atmosferycznegoSkładnik bioaerozolu

POWIETRZE ATMOSFERYCZNE:PROPOZYCJA NOWELIZACJI PN

SCB W PROGRAMIE WIELOLETNIM „POPRAWA BEZPIECZEŃSTWA

I WARUNKÓW PRACY”ETAP II: 2011-2013

Cel główny

Rozpoznanie i scharakteryzowanie SCB powodujących kontaminację środowiska pracy, określenie metod kontroli i przeciwdziałania niekorzystnym zjawiskom zdrowotnym

związanym z narażeniem na te czynniki oraz opracowanie na ich podstawie rozwiązań organizacyjnych i technicznych

pozwalających na ograniczenie zarówno narażenia, jak i liczby osób zatrudnionych w warunkach

szkodliwych dla zdrowia

PRZEDSIĘWZIĘCIE BADAWCZE III

Zanieczyszczenia mikrobiologiczne instalacji wentylacyjnych

Instalacje wentylacyjne w miarę wydłużania okresu eksploatacji mogą ulegać zanieczyszczeniu i stanowić źródło mikrobiologicznego skażenia powietrza w pomieszczeniach.

Istotnym elementem eksploatacji instalacji wentylacyjnych jest regularna kontrolaczystości wentylacji oraz okresowe usuwanie z niej zanieczyszczeń i ewentualniedezynfekcja.

Przetwarzanie biomasy do celów energetycznychNajwyższe stężenia bakterii stwierdza się w próbkach słomy, kory, trocin oraz biosurowców z owoców oliwki, a najniższe w biosurowcach w formie peletu

Zakłady mechanicznej obróbki szkłaWarunki sprzyjające nieswoistym reakcjom zapalnym dróg oddechowych wywołane obecnością bakterii z rodzaju Legionella w 27% próbek wody technologicznej i 50% próbek wody prysznicowej

Przemysł maszynowy: mgła olejowaWysokie stężenie bakterii obecne w 28% próbek cieczy chłodząco-smarujących. Źródłem skażenia może być woda używana jako rozcieńczalnik. Dobór właściwego biocydu może zmniejszyć skażenie

LeśnictwoNajwyższe ryzyko zakażenia/zarażenia patogenami odkleszczowymi (m.in. krętkami Borrelia burgdorferi) wśród pracowników eksploatacji lasu

Oczyszczanie promieniowaniem mikrofalowym skażonych mikrobiologicznie materiałów budowlanych i wykończeniowych

Może ograniczyć przeżywalność i cytotoksyczność mikroorganizmów. Efektywny zabieg oczyszczania wymaga jakościowego rozpoznania drobnoustrojów odpowiedzialnych za korozję biologiczną

Biobójcze nośniki funkcyjne w środkach ochrony indywidualnejOpracowanie metod nanoszenia na materiały tekstylne mikrokapsułliposomowych zawierających środek bakterio- lub grzybobójczy oraz określenie warunków jego uwalniania przy zmianach pH i temperatury

PROFILAKTYKA ZAGROŻEŃ

BIOLOGICZNYCH

nowoczesne systemy wentylacyjne, odpylające i hermetyzacja procesu produkcji ograniczająca emisję SCB

czystość, odpowiednie warunki sanitarne i urządzenia odkażające w miejscu pracy

stała opieka lekarska i badania profilaktyczne pracowników

indywidualne środki ochronne dostosowane do specyfiki zagrożeń

szczepienia ochronne wysoce narażonych grup pracowników

oświata zdrowotna

OGÓLNE ZASADY

PODSUMOWANIE

SCB ze względu na swoją różnorodność i stałe pojawianie się nowych zagrożeń, stanowią duże wyzwanie dla współczesnej teorii i praktyki zarówno w obszarze medycyny, jak i bezpieczeństwa oraz higieny pracy

Ze względu na duże znaczenie w patologii zawodowej czynników biologicznych, a w szczególności bioaerozoli, celowe jest położenie większego nacisku na ilościową i jakościową kontrolę tego rodzaju zanieczyszczeń w środowisku pracy

KIERUNKI PRZYSZŁYCH

DZIAŁAŃ

Upowszechnienie wiedzy o zagrożeniach powodowanych przez SCB wśród pracowników i pracodawców

Upowszechnienie nowoczesnych metod analitycznych i zasad kontroli jakości higienicznej środowiska pracy zanieczyszczonego SCB

Rozpoznanie i monitoring zagrożeń powodowanych przez SCB w różnych środowiskach pracy (szczególnie tych, gdzie SCB nie są przedmiotem danej czynności, ale mogą wystąpić jednocześnie z nią)

Monitoring stanu środowiska pod wpływem zmian technologicznych i surowcowych w przemyśle (np. produkcja biopaliw, przetwórstwo biomasy itp.)

Realizacja GIS, PIP, instytuty medycyny pracy

Stworzenie bazy danych o zagrożeniach biologicznych w poszczególnych sektorach gospodarki narodowej

Upowszechnienie innowacyjnych rozwiązań w zakresie ochron indywidualnych przeciwko SCB

Realizacja CIOP-PIB

Nowelizacja i harmonizacja prawa polskiego w zakresie ochrony pracowników przed działaniem czynników biologicznych, w tym rozporządzenia Ministra Zdrowia w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki (w zakresie m.in. zmiany definicji SCB, monitoringu ilościowego i jakościowego skażenia środowiska pracy SCB, czasowych reżimów kontroli)

Realizacja Ministerstwo Zdrowia