SZKODLIWE CZYNNIKI BIOLOGICZNE W ŚRODOWISKU PRACY Rafał Górny Pracownia Zagrożeń Biologicznych Centralny Instytut Ochrony Pracy PIB Warszawa Informacja przygotowana na posiedzenie Rady Ochrony Pracy przy Sejmie RP w sierpniu 2013 r.
SZKODLIWE CZYNNIKI BIOLOGICZNE SCB 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
SPECYFIKA SCB
SCB W ŚRODOWISKU Grupa organizmów Liczba znanych gatunków Szacunkowa liczba gatunków Procent znanych gatunków Wirusy 5000 130000 4 Bakterie 4760 40000 12 Glony 40000 60000 67 Grzyby i porosty 69000 1500000 5 Pierwotniaki 40000 100000 31 Razem 158760 1830000 9
ZAGROŻENIE ZAWODOWE SCB Wirusy i priony 143 Bakterie 186 Grzyby 75 Pasożyty 83 Rośliny 90 Zwierzęta 73
NATURALNY SKŁADNIK ŚRODOWISKA Powietrze zewnętrzne Stanowiska pracy Zwierzęta i rośliny 10% 90% Wentylacja/klimatyzacja Wyposażenie pomieszczeń
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 lawinową i 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 OBRONY Przeciwciała w surowicy i obrona komórkowa po zakażeniu: naturalnym sztucznym (szczepienia) Odporność bierna przeciw działaniu jadów Odczulanie naturalne lub sztuczne
POWSZECHNOŚĆ I 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 wytwarzane przez 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 chorobowa Liczba (%) przypadków w latach 2010 r. 2011 r. 2012 r. Ogółem 2933 2562 2402 Choroby zakaźne i pasożytnicze albo ich 729 (24,9) 649 (25,3) 705 (29,4) następstwa Borelioza 564 (19,2) 483 (18,9) 532 (22,1)
AEROZOL BIOLOGICZNY (BIOAEROZOL)
DEFINICJA I SKŁAD Zbiór cząstek biologicznych rozproszonych w powietrzu lub innej fazie gazowej pojedyncze spory, pyłki roślin, komórki bakteryjne lub wirusy agregaty utworzone z kilku spor, komórek lub innego materiału biologicznego (np. alergenów ssaków) produkty lub fragmenty spor i komórek bakteryjnych (np. endotoksyny, mikotoksyny) materiał biologiczny unoszony samoistnie lub niesiony przez niebiologiczną cząstkę (np. cząstkę pyłu)
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)
WIELKOŚĆ CZĄSTEK BIOAEROZOLI 1 µm Spora grzyba Pyłki roślin Pałeczka bakterii Wirus wścieklizny
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
TRWAŁOŚĆ CZĄSTEK BIOAEROZOLI Aspekty biologiczne: czasy przeżycia Legionella pneumophila Streptococcus faecalis Escherichia coli Paciorkowce Gronkowce Wirus grypy Alergeny roztoczy Spory Aspergillus, Penicillium do 15 minut 30-60 minut 30-60 minut do 48 godzin około 72 godzin do 3 tygodni rozpad w ciągu kilku miesięcy do 22 lat
BIOLOGICZNA AKTYWNOŚĆ ŻYWYCH I MARTWYCH DROBNOUSTROJÓW Żywe komórki są zdolne do rozmnażania się i 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
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
2000 Dyrektywa 2000/54/WE Parlamentu Europejskiego i Rady dotycząca ochrony pracowników przed ryzykiem związanym z narażeniem na czynniki biologiczne w miejscu pracy 2005 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
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 ZDROWIA z 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 dnia wejścia w życie niniejszego rozporządzenia, jeżeli pracodawca użył, w celach diagnostycznych, SCB z grupy 2-4 zagrożenia, przed dniem wejścia w życie niniejszego rozporządzenia
KLASYFIKACJA SCB Grupa zagrożenia 1 2 3 4 Definicja/przykłady wywołanie chorób u ludzi jest mało prawdopodobne Staphylococcus epidermidis mogą wywoływać choroby, rozprzestrzenienie w populacji ludzkiej mało prawdopodobne, istnieją skuteczne metody profilaktyki lub leczenia Staphylococcus aureus, Aspergillus fumigatus mogą wywoływać ciężkie choroby, rozprzestrzenienie w populacji ludzkiej bardzo prawdopodobne, istnieją skuteczne metody profilaktyki lub leczenia HBV, Mycobacterium tuberculosis wywołują 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 Praca, podczas której dochodzi do kontaktu ze zwierzętami lub 3 produktami pochodzenia zwierzęcego 4 Praca w jednostkach ochrony zdrowia Praca w laboratoriach klinicznych, weterynaryjnych lub 5 diagnostycznych 6 Praca w zakładach gospodarki odpadami 7 Praca przy oczyszczaniu ścieków 8 Praca 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 2006 PN-EN 14031: Powietrze na stanowiskach pracy oznaczanie endotoksyn zawieszonych w powietrzu 2004 i zastąpiona 2010 PN-EN 14042: Powietrze na stanowiskach pracy przewodnik wdrażania i stosowania procedur do oceny narażenia na czynniki chemiczne i biologiczne 2005 i zastąpiona 2008 PN-EN 14583: Powietrze na stanowiskach pracy wolumetryczne urządzenia do pobierania próbek bioaerozolu wymagania i metody badań
NORMATYWY HIGIENICZNE DLA AEROZOLI BIOLOGICZNYCH
PROBLEMY ZWIĄZANE Z TWORZENIEM NORMATYWÓW Brak zadawalających danych określających relację pomiędzy narażeniem na dany SCB, a niekorzystnym efektem 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
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 Istotność epidemiologiczna Dowody eksperymentalne Dowody praktyczne Liczebność i jakość SCB NIEKORZYSTNY EFEKT ZDROWOTNY
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
PROPOZYCJE ZALECANYCH STĘŻEŃ Czynnik mikrobiologiczny Dopuszczalne stężenie Pomieszczenia robocze zanieczyszczone pyłem organicznym Pomieszczenia mieszkalne i użyteczności publicznej Bakterie mezofilne Bakterie Gram-ujemne Termofilne promieniowce Grzyby Czynniki z grupy 3. i 4. zagrożenia Endotoksyna bakteryjna 100000 jtk/m 3 * 20000 jtk/m 3 * 20000 jtk/m 3 * 50000 jtk/m 3 * 0 jtk/m 3 200 ng/m 3 (2000 JE/m 3 ) 5000 jtk/m 3 200 jtk/m 3 200 jtk/m 3 5000 jtk/m 3 0 jtk/m 3 5 ng/m 3 (50 JE/m 3 ) * Dla frakcji respirabilnej proponowane wartości powinny być o połowę niższe
POWIETRZE ATMOSFERYCZNE: PROPOZYCJA NOWELIZACJI PN Grzyby Składnik bioaerozolu Bakterie razem Bakterie Gram-ujemne Termofilne promieniowce Czynniki z grupy 3. i 4. zagrożenia Endotoksyna Stopień zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego Akceptowalny 5000 jtk/m 3 200 jtk/m 3 200 jtk/m 3 5000 jtk/m 3 0 jtk/m 3 50 JE/m 3 Nieakceptowalny > 5000 jtk/m 3 > 200 jtk/m 3 > 200 jtk/m 3 > 5000 jtk/m 3 0 jtk/m 3 > 50 JE/m 3
SCB W PROGRAMIE WIELOLETNIM POPRAWA BEZPIECZEŃSTWA I WARUNKÓW PRACY ETAP II: 2011-2013
PRZEDSIĘWZIĘCIE BADAWCZE III 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
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 kontrola czystości wentylacji oraz okresowe usuwanie z niej zanieczyszczeń i ewentualnie dezynfekcja.
Przetwarzanie biomasy do celów energetycznych Najwyższe stężenia bakterii stwierdza się w próbkach słomy, kory, trocin oraz biosurowców z owoców oliwki, a najniższe w biosurowcach w formie peletu Zakłady mechanicznej obróbki szkła Warunki 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 olejowa Wysokie stężenie bakterii obecne w 28% próbek cieczy chłodzącosmarujących. Źródłem skażenia może być woda używana jako rozcieńczalnik. Dobór właściwego biocydu może zmniejszyć skażenie Leśnictwo Najwyższe 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 indywidualnej Opracowanie metod nanoszenia na materiały tekstylne mikrokapsuł liposomowych zawierających środek bakterio- lub grzybobójczy oraz określenie warunków jego uwalniania przy zmianach ph i temperatury
PROFILAKTYKA ZAGROŻEŃ BIOLOGICZNYCH
OGÓLNE ZASADY 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
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