Zagrozenia biologiczne.doc

ZAGROŻENIA BIOLOGICZNE

Szkodliwe czynniki zagrożeń biologicznych w środowisku pracy, określane także jako „biologiczne czynniki zagrożenia zawodowego”, „zagrożenia biologiczne w środowisku pracy”, „biologiczne szkodliwości zawodowe” są to takie mikro-
i makroorganizmy oraz takie struktury i substancje wytwarzane przez te organizmy, które występując w środowisku pracy wywierają szkodliwy wpływ na organizm ludzki i mogą być przyczyną chorób pochodzenia zawodowego.
Podjęta przez Unię Europejską inicjatywa uwzględnienia w prawodawstwie krajów członkowskich problematyki ochrony pracowników przed biologicznymi zagrożeniami i opracowania klasyfikacji tych zagrożeń stanowi istotny postęp w tej dziedzinie oraz nakłada na Polskę obowiązek odpowiedniego dostosowania naszego prawodawstwa. Nastąpiło to poprzez nowelizację kodeksu pracy oraz Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 22 kwietnia 2005 r. 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) .

Definicja zagrożeń biologicznych obejmuje zatem nie tylko drobnoustroje wywołujące choroby zakaźne, utożsamiane do niedawna w wielu opracowaniach z omawianą grupą czynników, ale również mikro- i makroorganizmy wywołujące choroby i dolegliwości o podłożu alergicznymAlergia
Zwiększona reaktywność układu odpornościowego (nadwrażliwość) na określony czynnik w wyniku wytworzenia swoistych przeciwciał, lub uczulonych komórek. Może prowadzić do zaburzeń czynnościowych i choroby., toksycznym i nowotworowym, a także spełniające funkcję wektorów Wektory
W znaczeniu biologicznym są to zwierzęta bezkręgowe (najczęściej krwiopijne owady i stawonogi), przenoszące zarazki chorób zakaźnych, określanych wówczas jako transmisyjne. (przenosicieli) chorobotwórczych zarazków. Definicja ta obejmuje zatem niektóre organizmy większe, np. pewne krwiopijne owady lub kleszcze, oraz niektóre struktury makroorganizmów (np. pyłki kwiatowe o działaniu alergizującym). Obejmuje ona również chorobotwórcze substancje wydalane przez mikro- i makroorganizmy do środowiska zewnętrznego w sposób naturalny (np. endotoksyna Endotoksyny
Biologicznie aktywne, wielkocząsteczkowe lipopolisacharydy (LPS), występujące w najbardziej zewnętrznej warstwie ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych. Powodują zaburzenia czynnościowe u ludzi i zwierząt. bakteryjna, mikotoksyny Mikotoksyny
Wytwarzane przez różne gatunki grzybów pleśniowych nielotne metabolity o budowie cyklicznej i niskim ciężarze cząsteczkowym. Występują w wielu odmianach (najbardziej znane są aflatoksyny), mogą działać na człowieka toksycznie, teratogennie, mutagennie i rakotwórczo. , toksyny we włoskach parzących niektórych owadów, alergeny Alergen
Czynnik wywołujący alergię (np. zarodnik grzyba, naskórek krowy). białkowe w wydalinach roztoczy, ptaków i ssaków) lub uwalniające się w wyniku przemysłowego przetwarzania tkanek roślinnych lub zwierzęcych (np. aerogenne alergeny w pyle z rozdrobnionych roślin lub ze sproszkowanych enzymów ssaków).

Szkodliwe czynniki biologiczne w środowisku pracy klasyfikuje się najczęściej według zasad systematyki przyrodniczej, począwszy od organizmów najniższych (priony Priony

Powstałe w wyniku naturalnych procesów mutacji zakaźne cząstki białka, nie posiadające (w przeciwieństwie do wirusów) kwasów nukleinowych. Wywołują przewlekłe choroby ludzi i zwierząt.
, wirusy), aż do organizmów najwyżej zorganizowanych (ssaki i wytwarzane przez nie alergeny)  (Rys. 1),  (Rys. 2). Klasyfikacja zagrożeń biologicznych w środowisku pracy, zamieszczona w załącznikach do dyrektywy Unii Europejskiej 90/679/EEC w sprawie ochrony pracowników przed tymi zagrożeniami obejmuje ogółem 379 czynników, w większości zakaźnych lub inwazyjnych. Dzieli się je na następujące cztery grupy (w nawiasach podano liczby sklasyfikowanych czynników): wirusy (128), bakterie (151), grzyby (30)
i pasożyty (70). W najnowszej monografii wydanej w Polsce, uwzględniającej szeroko czynniki o działaniu alergizującym i/lub toksycznym, sklasyfikowano ogółem 622 następujące czynniki lub grupy czynników: 6 prionów, 132 wirusy, 181 bakterii, 74 grzyby, 83 pasożyty, 76 czynników roślinnych i 69 czynników zwierzęcych innych niż pasożyty.

Zawodowe zagrożenia biologiczne można klasyfikować również na podstawie innych kryteriów, takich jak środowisko występowania, sposób przenoszenia i stopień ryzyka, jaki przedstawiają one dla narażonych pracowników. Według tego ostatniego kryterium, najczęściej dzieli się zagrożenia biologiczne na cztery klasy, przy czym klasa I oznacza praktycznie brak zagrożenia, klasa II - umiarkowane zagrożenie, klasa III - poważne zagrożenie i klasa IV - bardzo poważne zagrożenie, grożące śmiercią.
Podjęta przez Unię Europejską inicjatywa uwzględnienia w prawodawstwie krajów członkowskich problematyki ochrony pracowników przed biologicznymi zagrożeniami i opracowania klasyfikacji tych zagrożeń stanowi istotny postęp w tej dziedzinie oraz nakłada na Polskę obowiązek odpowiedniego dostosowania naszego prawodawstwa. Nastąpiło to poprzez nowelizację kodeksu pracy oraz Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 22 kwietnia 2005 r. w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki. Drobnoustroje będące czynnikami zagrożenia zawodowego występują na ogół wewnątrz organizmów ludzkich, zwierzęcych i roślinnych lub na powierzchni tych organizmów. Mogą znajdować się również w glebie, wodzie, ściekach, odpadach, nawozie, ściółce, na składowanych surowcach roślinnych i zwierzęcych, na powierzchni budynków i różnych przedmiotów, w olejach, drewnie, a także w pyle i w powietrzu. W środowisku silnie zanieczyszczonym pyłem

organicznym (np. ze zboża, kompostu), stężenie drobnoustrojów w powietrzu osiąga wartości rzędu milionów lub nawet miliardów CFU (Colony Formimg Units = jednostki tworzące kolonie), przekraczając wielokrotnie poziom bezpieczny.
W rozprzestrzenianiu się biologicznych czynników szkodliwych w środowisku pracy, największe znaczenie epidemiologiczne ma droga powietrzno-pyłowa i powietrzno-kropelkowa. Czynniki przenoszone tą drogą (zarazki, alergeny, toksyny) mogą wnikać do ustroju ludzkiego przez układ oddechowy, spojówki, nabłonek jamy nosowo-gardłowej i skórę. Szkodliwe czynniki biologiczne mogą rozprzestrzeniać się również drogą wodną, przez glebę, zakażone przedmioty (np. strzykawki i instrumenty w zakładach służby zdrowia), zakażone zwierzęta (w tym krwiopijne owady
i pajęczaki), a także przez produkty pochodzenia zwierzęcego i roślinnego. W tych przypadkach wnikają one najczęściej do organizmu ludzkiego przez skórę. Droga pokarmowa ma mniejsze znaczenie epidemiologiczne.

W stosunku do osób narażonych zawodowo czynniki biologiczne mogą wykazywać działanie zakaźne, alergizujące, toksyczne, drażniące i rakotwórcze. Największe znaczenie ma działanie zakaźne i alergizujące.
Wśród chorób zakaźnych i inwazyjnych największe znaczenie mają choroby wywołane przez wirusy u pracowników służby zdrowia oraz choroby odzwierzęce Choroby odzwierzęce (zoonozy)
Choroby przenoszone od zwierząt na człowieka.
(przenoszone od zwierząt na ludzi, zwane też zoonozami) występujące
u rolników, leśników, rybaków i przedstawicieli zawodów pokrewnych.
Choroby alergiczne wywołane przez czynniki biologiczne występują najczęściej u osób narażonych na kontakt z pyłem organicznym, a także roślinami i zwierzętami (u rolników i przedstawicieli wielu innych zawodów). Obejmują one najczęściej choroby układu oddechowego (astma oskrzelowa, alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych, alergiczny nieżyt nosa), choroby skóry (pokrzywka, wyprysk kontaktowy) oraz zapalenie spojówek.
Duża liczba czynników biologicznych występujących w środowisku pracy wywiera na organizm ludzki działanie toksyczne, objawiające się najczęściej reakcją zapalną skóry (np. w wyniku działania toksycznych substancji pochodzących z niektórych roślin, wprowadzenia jadu w wyniku ukąszenia przez kleszcze lub niektóre drobne roztocze). Wdychane wraz z pyłem mikroorganizmy Mikroorganizmy

Bardzo drobne organizmy (bakterie, grzyby, roztocze) widoczne dopiero pod mikroskopem lub lupą (polska nazwa: drobnoustroje). Przeciwieństwem są makroorganizmy, które są widoczne gołym okiem.
i wytwarzane przez nie substancje (endotoksyna, peptydoglikan, glukany Glukany

Biologicznie aktywne polimery glukozy, wchodzące w skład błony komórkowej grzybów i niektórych bakterii. Po wdychaniu przez człowieka mogą wywoływać stany zapalne układu oddechowego.
, mikotoksyny) wywierają na płucny układ odpornościowy działanie podobne do alergicznego, które określamy jako działanie immunotoksyczneImmunotoksyczność

Nadmierne pobudzenie, lub obniżenie aktywności układu odpornościowego przez czynniki o dużej aktywności biologicznej (np. endotoksyny, glukany, mikotoksyny), powodujące ujemne skutki zdrowotne. Zjawisko podobne do alergii, ale nie wymaga uprzedniego kontaktu z czynnikiem chorobotwórczym (uczulenia).
. Skutkiem tego działania może być na przykład niedawno opisana, ale częsta choroba, znana jako syndrom toksyczny wywołany pyłem organicznym.

Wirusy wywołujące choroby zawodowe można podzielić na dwie grupy. Pierwszą stanowią wirusy pochodzenia ludzkiego przedstawiające zagrożenie dla personelu służby zdrowia i opieki społecznej, a także, w mniejszym stopniu, dla nauczycieli i wychowawców. Drugą grupę stanowią wirusy odzwierzęce, powodujące zagrożenie głównie dla hodowców, personelu weterynaryjnego i leśników.
Największe zagrożenie epidemiologiczne dla personelu służby zdrowia stanowią wirusy zapalenia wątroby typu B (HBV),  (Rys. 3) i (zwłaszcza ostatnio) typu C (HCV). Wirusowe zapalenie typu B jest obecnie najczęstszą chorobą zawodową pracowników służby zdrowia. Szacuje się, że w Europie i USA każdego roku około 30 000 osób zakaża się
w pracy wirusem wywołującym tę chorobę. Potencjalne zagrożenie stanowi wirus HIV (Human Immunodeficiency Virus) wywołujący chorobę AIDS, który jednak szybko ginie w środowisku zewnętrznym i dlatego liczba zawodowych zachorowań jest bardzo niska. Zagrożenie dla personelu służby zdrowia (zwłaszcza pediatrycznego i stomatologicznego), wychowawców i nauczycieli stanowią również, spotykane często u dzieci, wirusy przenoszone drogą powietrzno-kropelkową i wywołujące zakażenia gorączkowe: adenowirusy  (Rys. 4), reowirusy, pneumowirus RS (RSV) i wirus różyczki. Do grupy zagrożeń odzwierzęcych należą wirusy występujące u przeżuwaczy (bydło, owce): wirus niesztowicy, wirus ospy krów, wirus guzków dojarek, wirus grudkowego zapalenia jamy ustnej bydła (orf), wirus pęcherzykowatego zapalenia jamy ustnej bydła i wirus pryszczycy [15]. Duże znaczenie ma liczna grupa wirusów przenoszonych przez krwiopijne stawonogi, wśród których w Polsce największe zagrożenie stanowi wirus środkowoeuropejskiego kleszczowego zapalenia mózgu i opon mózgowo-rdzeniowych, przenoszony przez występujące w lasach liściastych i mieszanych kleszcze z gatunków Ixodes ricinus i Dermacentor reticulatus. Dotąd brak jest dowodów na zawodowe zagrożenie ze strony niedawno odkrytych prionów, które wywołują zakaźne, gąbczaste zwyrodnienie mózgu (Transmissible Spongiform Encephalitis, TSE), zarówno u człowieka (rzadka choroba Creutzfeldta-Jakoba), jak
i u zwierząt (gąbczaste zwyrodnienie mózgu u bydła - BSE, popularnie zwane chorobą szalonych krów).

Rys. 3 Wirusy zapalenia wątroby typu B (HBV) w surowicy krwi człowieka   Rys. 4 Adenowirus ludzki

Rys. 5 Krętek wywołujący boreliozę z Lyme (Borrelia burgdorferi)

Liczne gatunki bakterii mogą być przyczyną zawodowych chorób zakaźnych (często odzwierzęcych), alergicznych
i immunotoksycznych. Istotnym zagrożeniem dla personelu służby zdrowia jest prątek gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis) oraz gronkowce (Staphylococcus aureus) i paciorkowce (Streptococcus spp.), wywołujące schorzenia ropne. Wśród bakterii wywołujących choroby odzwierzęce, największe zagrożenie dla pracowników rolnictwa, przemysłu rolno-spożywczego, leśnictwa i służby weterynaryjnej stanowią: riketsja Riketsje

Drobne bakterie, powodujące choroby gorączkowe u człowieka i zwierząt, często połączone z wysypką.
gorączki Q (Coxiella burnetii), zarazek choroby ptasiej (Chlamydia psittaci), krętki wywołujące leptospirozy (Leptospira interrogans), wywołujący boreliozę z Lyme (Borrelia burgdorferi),  (Rys. 5), pałeczki brucelozy (Rys. 6) (Brucella abortus, Brucella suis, Brucella melitensis), przecinkowiec (Campylobacter jejuni), pałeczka tularemii (Francisella tularensis), włoskowiec różycy (Erysipelothrix rhusiopathiae), pałeczka listeriozy (Listeria monocytogenes), paciorkowiec (Streptococcus suis), laseczka wąglika (Bacillus anthracis) oraz tężca (Clostridium tetani),  (Rys. 7),  krętek laseczka Szczególne znaczenie jako przyczyna zawodowych chorób alergicznych mają termofilne promieniowce  (Rys. 8), nitkowate bakterie uznawane za główną przyczynę najbardziej znanej formy (podjednostki) AZPP określanej jako „płuco rolnika”, lub „płuco farmera”.

Rys. 6 Pałeczka brucelozy (brucela abortus)                         Rys. 7 Laseczka tężca (Clostridium tetani)

Mogą one wywoływać również inne formy tej choroby u pracowników innych zawodów, narażonych w trakcie pracy na wdychanie aerozolu pyłowego lub kropelkowego  (Rys. 9) z przegrzanych surowców, lub płynów. Głównym źródłem chorobotwórczego alergenu są gatunki: Saccharopolyspora rectivirgula (synonimy: Micropolyspora faeni, Faenia rectivirgula), Thermoactinomyces vulgaris, Thermoactinomyces thalpophilus i Saccharomonospora viridis. Są to nitkowate bakterie, rozwijające się w przemokniętych paszach (głównie sianie) o dużej zawartości wody (30÷46 %),
w których następuje proces samozagrzewania do temperatury 55÷70 oC. Do uczulenia dochodzi w trakcie pracy
z przegrzaną paszą, w wyniku wdychania pyłu zanieczyszczonego drobnymi (ok. 1 µm średnicy) zarodnikami promieniowców.

Występujące pospolicie w pyłach organicznych pałeczki Gramujemne pochodzenia roślinnego i zwierzęcego mogą być przyczyną chorób alergicznych, a także wytwarzają endotoksynę wywołującą reakcję zapalną w płucach. Szczególne znaczenie chorobotwórcze ma epifityczny Epifityczny

Drobnoustrój żyjący na powierzchni roślin.
gatunek Pantoea agglomerans (synonimy: Erwinia herbicola, Enterobacter agglomerans), występujący pospolicie na powierzchni wielu roślin, a zwłaszcza na ziarnie zbóż i na przylistkach bawełny. Bakterie te występują w dużej liczbie w powietrzu zanieczyszczonym pyłem zbożowym i innymi pyłami organicznymi.
W Polsce są one częstą przyczyną AZPP u rolników oraz innych osób zawodowo narażonych na pył zbożowy i pyły z niektórych innych roślin uprawnych, np. z koniczyny.

Rys. 8 Termofilne promieniowce (Saccharopolyspora rectivirgula)     Rys. 9 Pałeczka legionnelozy (Legionella

(synonimy: Micropolyspora faeni, Faenia rectivirgula)                        pneumophila)

Największe zagrożenie stanowią grzyby niższe, popularnie określane jako pleśnie, które są częstą przyczyną alergicznych chorób układu oddechowego (AZPP, astmy oskrzelowej, nieżytu nosa) u rolników i innych osób narażonych na pył ze spleśniałych surowców i materiałów. Tak zwane grzyby polowe rozwijające się na roślinach (Alternaria, Cladosporium) wytwarzają w sezonie letnim duże ilości zarodników, które mogą być przyczyną chorób alergicznych u rolników wykonujących prace polowe.

Znacznie większe zagrożenie stanowią grzyby przechowalniane, głównie z rodzajów Aspergillus i Penicillium (Rys. 11, Rys. 12), rozwijające się na składowanych surowcach roślinnych i zwierzęcych w warunkach podwyższonej wilgotności i temperatury, a także na zawilgoconych ścianach budynków i powierzchniach różnych przedmiotów [20]. Szczególne znaczenie chorobotwórcze ma kropidlak popielaty (Aspergillus fumigatus) (Rys.10), który może być przyczyną grzybicy płuc (aspergilozy) [25]. Grzyby pleśniowe mogą wytwarzać również substancje toksyczne, takie jak mikotoksyny (aflatoksyny, ochratoksyny, trichoteceny i inne), glukany i toksyczne metabolity lotne].

Rys. 10 Kropidlak popielaty (Aspergillus fumigatus)               Rys. 11 Kropidlak żółty (Aspergillus flavus)

Rys. 12 Pędzlak (Penicillium)                                                   Rys. 13 Pierwotniak (Toxoplasma gondi)

Najczęstszą przyczyną zawodowych grzybic skóry są trzy gatunki grzybów - dermatofitów z rodzaju Trichophyton: występujący u bydła grzyb brodawkowaty (Trichophyton verrucosum); rozpowszechniony wśród licznych ssaków,
a zwłaszcza gryzoni (myszy, szczury, świnki morskie, króliki, szynszyle) grzyb Trichophyton mentagrophytes oraz grzyb czerwony (Trichophyton rubrum) występujący u ludzi.

Pasożyty wewnętrzne

Wśród pierwotniaków pasożytniczych, największym zagrożeniem w klimacie umiarkowanym jest zarodnikowiec Toxoplasma gondii (Rys. 13), pasożytujący u wielu gatunków zwierząt kręgowych i u człowieka. Szczególnym zagrożeniem dla rolników, rybaków, leśników i pracowników parków narodowych pracujących w strefie tropikalnej są pasożytnicze pierwotniaki przenoszone przez krwiopijne stawonogi: zarodźce malarii (Plasmodium) i świdrowce wywołujące śpiączkę (Trypanosoma). Ludziom tym zagrażają również pasożytnicze robaki, których inwazyjne larwy wnikają do organizmu człowieka przez skórę lub przenoszone są przez krwiopijne stawonogi. Szczególne niebezpieczeństwo stwarzają przywry z rodzaju Schistosoma (S. haematobium, S. mansoni, S. japonicum), powodujące schistosomatozę, oraz nicienie Onchocerca volvulus powodujące ślepotę rzeczną w Afryce.

Rośliny

Bezpośredni kontakt z roślinami w czasie prac hodowlanych i zbioru bywa często przyczyną stanów zapalnych skóry (dermatitis phytogenes) u rolników, ogrodników i zielarzy (Rys. 14). Niektóre kwiaty ozdobne, takie jak chryzantemy, frezje, dalie, alstromerie, hiacynty i narcyzy, wykazują właściwości alergizujące lub toksyczne, powodując stany zapalne skóry u ogrodników. Właściwości alergizujące wykazują również pospolite warzywa, takie jak selery, czosnek, cebula, marchew, ogórek, sałata i ziemniak, które są częstą przyczyną wyprysku kontaktowego u pracowników gastronomii, sprzedawczyń i gospodyń, rzadziej u ogrodników i rolników. Nasiona fasoli (Phaseolus vulgaris) zawierają toksalbuminę fazynę, mogącą wywoływać tak zwany „świerzb fasolowy” u pracowników fabryk konserw. Właściwości alergizujące wykazuje również słonecznik (Helianthus annuus), ruta zwyczajna (Ruta graveolens) i gryka (Fagopyrum). W ostatnim ćwierćwieczu dowiedziono, że pył drzewny, zwłaszcza z drewna liściastego (dąb, buk) wykazuje działanie rakotwórcze
i może być przyczyną zawodowego gruczolakoraka nosa u stolarzy, cieśli i innych pracowników przemysłu drzewnego. Kontakt z pyłem uwalniającym się do powietrza podczas obróbki drzew egzotycznych (heban, mahoń, palisander), tui zachodniej (Thuja plicata) i niektórych innych gatunków drzew stwarza wśród narażonych drwali i pracowników przemysłu drzewnego ryzyko zachorowania na choroby układu oddechowego (astma, alergiczny nieżyt nosa) i skóry.

Rys. 14 Alergizuąjce pyłki drzew,
traw i chwastów: topoli, olchy,
tymotki, bylicy i ambrozji

...