6-11. Czynniki biologiczne

Szkodliwe czynniki biologiczne (SCB) w środowisku pracy to takie mikro- i makroorganizmy oraz struktury i substancje przez nie wytwarzane, które występując w środowisku pracy wywierają szkodliwy wpływ na organizm ludzki i mogą być przyczyną chorób pochodzenia zawodowego [1, 2],  (6-11. slajd 1).

6-11. slajd 1

Ta szeroka definicja, akceptowana przez znawców problemu, obejmuje zatem nie tylko drobnoustroje wywołujące choroby zakaźne, lecz także mikro- i makroorganizmy wywołujące choroby i dolegliwości o podłożu alergicznym, toksycznym i nowotworowym, a także spełniające funkcję wektorów (przenosicieli) chorobotwórczych zarazków. Zatem obejmuje ona nie tylko mikroorganizmy (do których zaliczamy wirusy, bakterie, grzyby i pierwotniaki), lecz także organizmy większe (czyli makroorganizmy), które w przeciwieństwie do mikroorganizmów możemy zobaczyć gołym okiem (np. krwiopijne owady lub kleszcze, a także pewne struktury makroorganizmów np. pyłki kwiatowe o działaniu alergizującym).

Obejmuje ona również szkodliwe substancje wydalane do środowiska zewnętrznego w sposób naturalny przez mikroorganizmy (np. endotoksyna bakteryjna, glukany, mikotoksyny, lotne związki organiczne) lub makroorganizmy (toksyny we włoskach parzących niektórych owadów, alergeny białkowe w wydalinach roztoczy, ptaków i ssaków) bądź uwalniające się w wyniku przemysłowego przetwarzania tkanek roślinnych lub zwierzęcych (np. alergeny zawarte w pyle z rozdrobnionych roślin lub sproszkowanych enzymów ssaków).

Należy wyraźnie zaznaczyć, że dzisiejszy stan wiedzy w pełni uprawnia do takiego właśnie holistycznego definiowania i postrzegania SCB jako tych odpowiedzialnych za występowanie niekorzystnych efektów zdrowotnych w środowisku pracy. Na tym tle, definicje zawarte w dyrektywie 2000/54/WE (w sprawie ochrony pracowników przed ryzykiem związanym z narażeniem na działanie czynników biologicznych w miejscu pracy) oraz jej nowelizacją [3, 4] oraz wywodzącym się z niej rozporządzeniu Ministra Zdrowia w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki [5] są nieprecyzyjne i nie obejmują wszystkich znanych już dziś czynników, o których wiadomo, że są odpowiedzialne za szereg chorób, dolegliwości czy obserwowanych u pracowników niekorzystnych symptomów.

Sztandarowym tu przykładem może być endotoksyna, składnik zewnętrznej warstwy ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych. W sytuacji, w której spośród 650 dziś nam znanych biologicznych czynników zagrożenia zawodowego, endotoksyna jest pod względem immunologicznej reaktywności jednym z najlepiej rozpracowanych związków chemicznych pochodzenia mikrobiologicznego, dla której w najbliższych latach zostanie wypracowana (w oparciu o relację dawka-skutek zdrowotny) i prawdopodobnie ogólnie przyjęta wartość dopuszczalnego stężenia, według definicji zawartych we wspomnianych powyżej aktach prawnych, nie jest uznawana za szkodliwy czynnik biologiczny. Stąd też na potrzeby oceny zagrożeń SCB w środowisku pracy, przytoczona powyżej nowoczesna definicja biologicznych szkodliwości zawodowych powinna być szeroko stosowana.

Szkodliwe czynniki biologiczne w środowisku pracy klasyfikuje się najczęściej według zasad systematyki przyrodniczej, począwszy od organizmów najniższych (priony, wirusy), aż do organizmów najwyżej zorganizowanych (ssaki i wytwarzane przez nie alergeny). Należy wyraźnie powiedzieć, że liczba znanych nam dziś czynników biologicznych jest niewielka. Mimo ogromnego postępu w naukach biologicznych liczba poznanych do dziś gatunków mikroorganizmów nie przekracza 156 tysięcy, co stanowi około 9% szacunkowej liczby gatunków występujących w świecie (tabela 1) [6]. Klasyfikacja zagrożeń biologicznych w środowisku pracy, zamieszczona w załączniku III do dyrektywy 2000/54/WE [4] obejmuje ogółem 508 czynników, w większości zakaźnych lub inwazyjnych. Lista uwzględnia najnowszy stan wiedzy naukowej w odniesieniu do taksonomii, nomenklatury, klasyfikacji i cech czynników biologicznych oraz istnienie nowych czynników i obejmuje łącznie 508 szkodliwych czynników biologicznych, w tym: 197 bakterii i podobnych organizmów, 173 wirusy, sześć czynników pasażowalnych encefalopatii gąbczastych (prionów), 91 pasożytów i 41 grzybów. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 2020 r. [5] uwzględnia nieco więcej bo 518 czynników, w tym 206 bakterii, 174 wirusy, 91 pasożytów, 41 grzybów oraz 6 czynników TSE sklasyfikowanych do grup ryzyka 2 - 4 zgodnie z wymienionymi kryteriami. W polskiej monografii [2], obejmującej szerzej SCB o działaniu alergizującym i toksycznym, sklasyfikowano ogółem 650 czynników lub grup czynników: 6 prionów, 137 wirusów, 186 bakterii, 75 grzybów, 83 pasożyty, 90 czynników roślinnych i 73 czynniki zwierzęce (inne niż pasożyty). (6-11. slajd 2).

6-11. slajd 2

Tabela 1. Szacunkowa liczba gatunków mikroorganizmów na świecie [6].

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 grupy: grupa 1 – czynniki, przez które wywołanie chorób u ludzi jest mało prawdopodobne; grupa 2 – czynniki, które mogą wywoływać choroby u ludzi, mogą być niebezpieczne dla pracowników, ale rozprzestrzenianie ich w populacji ludzkiej jest mało prawdopodobne i zazwyczaj istnieją w stosunku do nich skuteczne metody profilaktyki lub leczenia; grupa 3 – czynniki, które mogą wywołać u ludzi ciężkie choroby, są niebezpieczne dla pracowników, rozprzestrzenianie się ich w populacji ludzkiej jest bardzo prawdopodobne i zazwyczaj istnieją w stosunku do nich skuteczne metody profilaktyki lub leczenia; grupa 4 – czynniki, które wywołują u ludzi ciężkie choroby, są niebezpieczne dla pracowników, rozprzestrzenienie się ich w populacji ludzkiej jest bardzo prawdopodobne i zazwyczaj nie istnieją w stosunku do nich skuteczne metody profilaktyki lub leczenia [2-5, 8, 11].

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 jednostek tworzących kolonie, jtk [1, 2, 8, 11].

W rozprzestrzenianiu się biologicznych czynników szkodliwych w środowisku pracy, największe znaczenie epidemiologiczne ma droga powietrzno-pyłowa i powietrzno-kropelkowa. Czynniki przenoszone tą drogą (mikroorganizmy, 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 [1, 8, 11]. (6-11. slajd 3).

6-11. slajd 3

Pod względem rodzaju działania chorobotwórczego na organizm człowieka, szkodliwe czynniki biologiczne można podzielić na następujące grupy [1, 2, 8, 11]:

• czynniki wywołujące choroby zakaźne i inwazyjne (np. wirusy, bakterie, grzyby),
• alergeny (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),
• fragmenty ("drobne" tj. submikronowe i nanometryczne cząstki bakterii i grzybów). 

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 (przenoszone od zwierząt na ludzi, zwane też zoonozami) występujące u rolników, leśników, rybaków i przedstawicieli zawodów pokrewnych [1, 11].

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 [1, 11].

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 i wytwarzane przez nie substancje (endotoksyna, peptydoglikan, glukany, mikotoksyny) wywierają na płucny układ odpornościowy działanie podobne do alergicznego, które określamy jako działanie immunotoksyczne. Skutkiem tego działania może być na przykład niedawno opisana, ale częsta choroba, znana jako syndrom toksyczny wywołany pyłem organicznym [1, 11].

Największe narażenie na SCB występuje wśród:

• pracowników ochrony zdrowia i laboratoriów - głównie na czynniki zakaźne (zwłaszcza wirusy pochodzenia ludzkiego), ale również na alergeny (np. alergeny zwierzęce),
• pracowników rolnictwa, leśnictwa, przemysłu rolno-spożywczego i drzewnego - głównie na czynniki alergizujące, immunotoksyczne oraz zakaźne (np. zarazki chorób odzwierzęcych).

Narażenie na SCB może również być obecne w wielu innych, często zupełnie nie związanych ze sobą grupach zawodowych. Krótką charakterystykę wybranych środowisk pracy i występujących w nich zagrożeń podano poniżej [1, 2, 7-14].

Pracownicy służby zdrowia (lekarze, pielęgniarki, sanitariusze, salowe), a także pracownicy laboratoriów diagnostycznych i naukowych są narażeni na zakażenie niemalże wszystkimi SCB. Najwyższy stopień ryzyka występuje wśród personelu oddziałów zakaźnych, chirurgicznych, pulmonologicznych, hematologicznych, ginekologiczno-położniczych, intensywnej terapii i hemodializ, stomatologów, pediatrów, lekarzy rodzinnych oraz pracowników pogotowia ratunkowego, stacji krwiodawstwa i niektórych laboratoriów. Szczególne zagrożenie przedstawiają, przenoszone najczęściej przez krew, wirusy zapalenia wątroby typu B, C, D i G, a także wirusy wywołujące choroby układu oddechowego (SARS-CoV-2) i prątki gruźlicy. Pracownicy zwierzętarni przy instytutach naukowych czy zakładach przemysłu farmaceutycznego są narażeni na silne alergeny występujące w wydalinach i wydzielinach zwierząt laboratoryjnych.

Rolnicy i pracownicy przemysłu rolno-spożywczego (zbożowego, ziemniaczanego, drobiarskiego, paszowego, zielarskiego) są narażeni na wdychanie pyłów organicznych, zawierających duże ilości drobnoustrojów i wytwarzanych przez nie związków o właściwościach immunotoksycznych (endotoksyny, glukany), alergeny roślinne oraz alergeny roztoczy, owadów, hodowanych ptaków i ssaków. Stężenie drobnoustrojów w pomieszczeniach inwentarskich, podczas młócenia zbóż i innych plonów, oraz w działach obróbki wstępnej (wyładunku, czyszczenia surowca) zakładów przemysłu rolno-spożywczego może w skrajnych przypadkach (np. przy roztrząsaniu spleśniałych pasz) osiągać wartości rzędu 1012 jtk (jednostek tworzących kolonie) w 1 m3 powietrza. Przy stałej ekspozycji na stężenia drobnoustrojów powyżej 105 jtk/m3, obserwuje się u narażonych pracowników znamienny wzrost objawów ze strony układu oddechowego (duszność, kaszel), związanych często z występowaniem syndromu toksycznego wywołanego pyłem organicznym (ODTS), alergicznego zapalenia pęcherzyków płucnych (AZPP) lub astmy.

Hodowcy zwierząt, służba weterynaryjna oraz pracownicy niektórych działów przemysłu rolno-spożywczego (przemysłu mięsnego, garbarni) są narażeni na kontakt z wirusami, bakteriami, grzybami i pasożytami wywołującymi choroby odzwierzęce (zoonozy). U ogrodników, sadowników i rolników mogą występować odczyny zapalne skóry i błon śluzowych jako wynik alergizującego lub toksycznego działania substancji roślinnych.

Leśnicy i drwale są narażeni na zakażenie czynnikami chorób odzwierzęcych (kleszczowego zapalenia mózgu i opon mózgowych, boreliozy, erlichiozy, wścieklizny i tularemii), na zapalenie skóry w wyniku kontaktu z porostami i wątrobowcami oraz na alergię dróg oddechowych w wyniku narażenia na grzyby pleśniowe, niektóre struktury i substancje wytwarzane przez drzewa (pyłki, olejki eteryczne, żywice).
Pracownicy zakładów przemysłu drzewnego (tartaków, wytwórni płyt pilśniowych i wiórowych, fabryk mebli, zakładów celulozowo-papierniczych) mogą być narażeni na duże stężenia bioaerozoli (do 106 jtk/m³), zwłaszcza grzybów z rodzajów Aspergillus, Penicillium i Rhizopus, o właściwościach alergizujących i toksycznych, bakterii Gram-ujemnych (głównie z rodzaju Rahnella) i endotoksyn. Pracownicy ci, podobnie jak cieśle i stolarze, narażeni są także na wdychanie pyłu drzewnego o właściwościach alergizujących i rakotwórczych.

Pracownicy zbierający odpady komunalne oraz osoby zatrudnione przy przetwarzaniu tych odpadów w kompostowniach, sortowniach i wytwórniach biogazu są narażeni na wdychanie alergenów i toksyn wytwarzanych przez grzyby pleśniowe, termofilne promieniowce i bakterie mezofilne. Zagrożeniem dla pracowników oczyszczalni ścieków jest wdychanie aerozolu kropelkowego, który może zawierać bakterie i wirusy o działaniu zakaźnym, alergizującym i toksycznym, głównie bakterie Gram-ujemne i wytwarzane przez nie toksyny (endotoksyny, enterotoksyny białkowe). Pracownicy kanalizacji są narażeni na zakażenie leptospirami (przenoszonymi przez szczury), które wywołują chorobę Weila.

W tym środowisku pracy najczęstsze są uczulenia na enzymy proteolityczne Bacillus subtilis, stosowane do wyrobu środków piorących, toksyny Bacillus thuringiensis, stosowane jako bioinsektycydy, oraz spory grzyba Aspergillus niger wykorzystywanego w produkcji kwasu cytrynowego.
Pracownicy przemysłu farmaceutycznego są narażeni na wdychanie sproszkowanych substancji roślinnych i zwierzęcych (głównie enzymów) o działaniu alergizującym oraz toksycznych związków roślinnych, głównie alkaloidów i glikozydów.

Rybacy, nurkowie i marynarze są narażeni na alergeny, toksyny i jady gąbek, meduz, mszywiołów, żachw i ryb. Mogą być też narażeni na neurotoksyny wytwarzane przez niektóre glony. Zagrożeniem dla pracowników zakładów przetwarzających mięso ryb i innych zwierząt morskich jest wdychanie aerozolu kropelkowego, który zawiera chorobotwórcze alergeny białkowe pochodzące z małży, skorupiaków, kalmarów i ryb, oraz alergizującej mączki rybnej.

Pracownicy zakładów przemysłu tekstylnego zaangażowani w przetwórstwo surowców roślinnych takich jak bawełna, len czy konopie są narażeni na immunotoksyczne substancje pochodzenia drobnoustrojowego (endotoksyny, glukany) i roślinnego (taniny). Pracownicy zatrudnieni w zakładach przerabiających wełnę i jedwab są narażeni na aspirację alergenów pochodzenia zwierzęcego.

Pracownicy zakładów przemysłu maszynowego są narażeni na endotoksyny i alergeny bakterii Gram-ujemnych (głównie gatunki z rodziny Pseudomonadaceae), które rozwijają się obficie w spracowanych olejach i emulsjach olejowo-wodnych, używanych do chłodzenia, smarowania i czyszczenia maszyn i urządzeń, a tworzących często na stanowiskach pracy tzw. "mgłę olejową". Jako możliwą przyczynę AZPP w tej grupie zawodowej rozważa się również atypowe prątki (Mycobacterium chelonae, Mycobacterium spp.). U pracowników przemysłu samochodowego wdychających bioaerozole stwierdzano też inne choroby zawodowe układu oddechowego: zawodową astmę i zapalenie oskrzeli.

Spawacze, używający w swojej pracy kalafonii (produktu destylacji żywicy sosny), są narażeni na wdychanie par tej substancji, często powodujące astmę.

Górnicy narażeni są na aspirację toksynotwórczych i alergizujących grzybów rozwijających się na drewnianych stemplach, które mogą być przyczyną astmy oskrzelowej i innych chorób układu oddechowego. Wdychany pył mineralny upośledza czynność płucnego układu odpornościowego, zwłaszcza makrofagów, co ułatwia rozwój prątków (m.in. Mycobacterium tuberculosis) i zwiększa zachorowalność na gruźlicę i mikobakteriozy płuc. Górnicy narażeni są także na naskórkowe grzybice stóp powodowane przez dermatofity z gatunku Trichophyton rubrum lub różne gatunki saprofitycznych pleśni i drożdżaków (zwłaszcza z rodzaju Candida).

Pracownicy zatrudnieni przy produkcji materiałów budowlanych (mający kontakt z pyłem zawierającym wolną krzemionkę, robotnicy wykonujący prace ziemne (zatrudnieni np. przy budowie dróg, mostów, domów itp.) są narażeni na kontakt ze szkodliwymi czynnikami z grupy bakterii (głównie prątkami: gruźlicy M. tuberculosis lub atypowymi M. kansasii), grzybów (wywołujących grzybice narządowe np. Coccidioides immitis czy Histoplasma capsulatum), pasożyty (głównie nicienie) oraz stawonogi.

Głównym zagrożeniem zawodowym dla pracowników tego sektora jest pył organiczny powstający w procesie przetwarzania i wykorzystywania biomasy. Narażenie na szkodliwe czynniki biologiczne zależy zarówno od rodzaju wykorzystywanego surowca, jak i od warunków transportu oraz jego składowania. Świeża biomasa może zawierać do 2000 gatunków bakterii i grzybów, a zawartość mikroorganizmów np. w zrębkach drewna może sięgać 10⁵ jtk/kg.

Wśród występujących w pyle z biomasy czynników pochodzenia drobnoustrojowego o działaniu immunotoksycznym szczególne znaczenie mają: endotoksyna bakteryjna wytwarzana przez Gram-ujemne pałeczki z rodziny Enterobacteriaceae (np. Rahnella spp., Pantoea spp., Enterobacter spp., Proteus spp.) oraz z rodzajów Pseudomonas i Alcaligenes, termofilne promieniowce (Saccharomonospora viridis, Thermoactinomyces vulgaris) oraz mezofilne promieniowce (Streptomyces spp.).

Poważnym zagrożeniem w przetwórstwie biomasy są również grzyby pleśniowe z rodzajów Aspergillus, Penicillium, Alternaria, Scopulariopsis i Trichoderma. Analiza wartości stężeń bioaerozolu na stanowiskach pracy w obiektach przetwarzających biomasę do celów energetycznych wykazała, że stężenie bakterii, grzybów i endotoksyn w powietrzu mogą sięgać odpowiednio 10⁷ jtk/m³, 10⁶ jtk/m³ i 10⁵ JE (jednostek endotoksycznych)/m³.

Choć stężenia aerozolu bakteryjnego i grzybowego w pomieszczeniach biurowych są zazwyczaj niskie (tj. poniżej 10³ jtk/m³), wśród wyizolowanych drobnoustrojów dość często stwierdza się obecność bakterii i grzybów pleśniowych zakwalifikowanych do grupy 2. zagrożenia co wskazuje, że pracownicy mogą być narażeni na kontakt z biologicznymi czynnikami zagrożenia zawodowego. Narażenie to dotyczy przede wszystkim pomieszczeń wyposażonych w wentylację naturalną/ grawitacyjną i budynków, w których system klimatyzacyjny nie jest systematycznie czyszczony. Wśród drobnoustrojów izolowanych z powietrza pomieszczeń biurowych dominują ziarenkowce Gram-dodatnie z rodzajów Staphylococcus, Micrococcus i Kocuria, przetrwalnikujące laseczki z rodzaju Bacillus oraz grzyby pleśniowe z rodzajów Penicillium, Aspergillus i Cladosporium.

Konserwatorzy zabytków, renowatorzy starych budynków, bibliotekarze i archiwiści są narażeni na kontakt z alergizującymi i toksynotwórczymi grzybami pleśniowymi (zwłaszcza z rodzajów Aspergillus, Penicillium, Chaetomium, Stachybotrys, Cladosporium), które mogą się obficie rozwijać na zawilgoconych książkach, aktach, zabytkowych przedmiotach i ścianach budynków. Stwierdzono, że podczas prac renowacyjnych w zagrzybionych budynkach stężenie grzybów w powietrzu może być wysokie, sięgając 10⁵ jtk/m³.
Pracownicy drukarni i innych zakładów, w których powietrze musi być nawilżane, są narażeni na wdychanie alergizujących i/lub toksycznych drobnoustrojów rozwijających się w zbiornikach klimatyzacyjnych: bakterii Gram-ujemnych (Pseudomonas spp., Cytophaga allerginae), termofilnych promieniowców i ameb (Naegleria gruberi). Drobnoustroje te mogą wywoływać „gorączkę nawilżaczową”, AZPP i astmę.
Zagrożeniem dla nauczycieli, wychowawców i opiekunów społecznych są przenoszone drogą kropelkową wirusy i bakterie pochodzenia ludzkiego, wywołujące choroby układu oddechowego.

Kucharze i sprzedawcy produktów spożywczych są narażeni na zapalenie skóry wywołane alergenami kontaktowymi pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Zagrożeniem dla fryzjerów i kosmetyczek są grzyby-dermatofity pochodzenia ludzkiego i alergeny wziewne znajdujące się w ludzkim naskórku, włosach i pyle z paznokci.

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),  (6-11. slajd 4) i (zwłaszcza ostatnio) typu C (HCV).

6-11. slajd 4

Wirusy te przenoszą się najczęściej przez krew, a także przez surowicę i inne płyny ustrojowe. Ich duża odporność na czynniki fizyczne i chemiczne sprawia, że są częstą przyczyną zakażeń wśród personelu medycznego, zwłaszcza pracowników laboratoriów, stacji krwiodawstwa oraz oddziałów zakaźnych i hemodializ. Najwięcej zawodowych zakażeń HBV i HCV notuje się wśród pielęgniarek, zwłaszcza poniżej 40 roku życia. 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  (6-11. slajd 5), reowirusy, pneumowirus RS (RSV) i wirus różyczki

6-11. slajd 5

Przykładem szczególnego zagrożenia, jakie nowo pojawiające się zarazki mogą przedstawiać dla pracowników służby zdrowia jest gwałtowna epidemia choroby określonej jako zespół ostrej niewydolności oddechowej (SARS). Koronawirusy wywołały do chwili obecnej 2 epidemie, czyli zjawisko występowania na określonym terenie i w określonym czasie przypadków zachorowań na określoną chorobę zakaźną w liczbie większej niż oczekiwana, oraz 1 pandemię, czyli epidemię o szczególnie dużych rozmiarach, na dużym obszarze, obejmującą kraje, a nawet kontynenty. W dniu 11 marca 2020 r. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ogłosiła, że świat ma do czynienia z pandemią wywołana przez wirusa SARS-CoV-2, epidemią o wymiarze globalnym. Pierwszy przypadek COVID-19 w Polsce został odnotowany 4 marca 2020 r., a pierwszą śmierć w wyniku tej choroby zarejestrowano 12 marca 2020 r.

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. 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). Bardzo poważne, często śmiertelne następstwa powodują - spotykane u pracowników służby zdrowia, laboratoriów, wiwariów i ogrodów zoologicznych - zakażenia wirusami pochodzącymi od małp afrykańskich: wirusem Marburg, Ebola i małpim wirusem B.

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 gorączki Q (Coxiella burnetii), zarazek choroby ptasiej (Chlamydia psittaci), krętki wywołujące leptospirozy (Leptospira interrogans), krętek wywołujący boreliozę z Lyme (Borrelia burgdorferi),  (6-11. Slajd 6), pałeczki brucelozy  (6-11. slajd 7).

6-11. slajd 6

6-11. slajd 7

(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 laseczka tężca (Clostridium tetani),  (6-11. slajd 8).

6-11. slajd 8

Szczególne znaczenie jako przyczyna zawodowych chorób alergicznych mają termofilne promieniowce  (6-11. slajd 9), nitkowate bakterie uznawane za główną przyczynę najbardziej znanej formy (podjednostki) AZPP określanej jako „płuco rolnika”, lub „płuco farmera”. Mogą one wywoływać również inne formy tej choroby u pracowników innych zawodów, narażonych w trakcie pracy na wdychanie aerozolu pyłowego lub kropelkowego  (6-11. slajd 10) z przegrzanych surowców, lub płynów.

6-11. slajd 9

6-11. slajd 10

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 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 (alergicznego zapalenia pęcherzyków płucnych) u rolników oraz innych osób zawodowo narażonych na pył zbożowy i pyły z niektórych innych roślin uprawnych, np. z koniczyny. Stosunkowo niedawno odkryta pałeczka legionelozy (Legionella pneumophila i pokrewne gatunki) może wywoływać ostrą chorobę zakaźną u osób zawodowo narażonych na wdychanie aerozolu pochodzącego z ciepłej wody (20-50°C), ścieków lub wilgotnej gleby - typowych biotopów tych bakterii. Choroba może występować w postaci ciężkiego zapalenia płuc lub lżejszej formy gorączkowej (Pontiac fever). Wykazano, że na zakażenie pałeczkami Legionella narażonych jest wiele różnych grup zawodowych: operatorzy turbin wodnych, pracownicy wież chłodniczych, stomatolodzy, ogrodnicy, robotnicy zatrudnieni w stoczniach remontowych, pracownicy oczyszczalni ścieków, hydraulicy, pracownicy myjni, pracownicy platform wiertniczych, górnicy, robotnicy wykonujący prace ziemne. (6-11. slajd 10, 11, 12) Potencjalne zagrożenie dla pracowników oczyszczalni ścieków i kanalizacji miejskiej przedstawiają również pałeczki z rodzaju Salmonella, które często występują w ściekach.

6-11. slajd 11

6-11. slajd 12

Największe zagrożenie stanowią grzyby niższe, popularnie określane jako pleśnie, które są częstą przyczyną alergicznych chorób układu oddechowego (AZPP - alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych, 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 (6-11. slajd 13,  6-11.slajd 14), rozwijające się na składowanych surowcach roślinnych i zwierzęcych w warunkach podwyższonej wilgotności i temperatury, a także na zawilgoconych ścianach budynków i powierzchniach różnych przedmiotów. Szczególne znaczenie chorobotwórcze ma kropidlak popielaty (Aspergillus fumigatus) (6-11. slajd 15), który może być przyczyną grzybicy płuc (aspergilozy). Przyczyną zawodowych chorób o podłożu alergicznym i toksycznym mogą być również inne, liczne gatunki z rodzajów Aspergillus i Penicillium.

6-11. slajd 13

6-11. slajd 14

6-11. slajd 15

Czynnikami przyczynowymi AZPP mogą być: Aspergillus clavatus, Aspergillus flavus, Aspergillus (Eurotium) glaucus, A. niger,
A. terreus, A. rubrobrunneus (A. umbrosus, Eurotium rubrum),
A. versicolor oraz Penicillium glabrum (frequentans), P.casei i
P. roqueforti. Używane w przemyśle piekarniczym enzymy Aspergillus oryzae i A. niger mogą powodować zawodową astmę u piekarzy. Gatunek Aspergillus candidus, występujący często w pyle zbożowym, wykazuje silne właściwości antygenowe i stanowi potencjalną przyczynę ODTS u osób (zwłaszcza młodych) narażonych na duże stężenia tego pyłu. Grzyby pleśniowe mogą wytwarzać również substancje toksyczne, takie jak mikotoksyny (aflatoksyny, ochratoksyny, trichoteceny i inne), glukany i toksyczne metabolity lotne.

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.

Wśród pierwotniaków pasożytniczych, największym zagrożeniem w klimacie umiarkowanym jest zarodnikowiec Toxoplasma gondii  (6-11. slajd 16), 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).

6-11. slajd 16

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.

Bezpośredni kontakt z roślinami w czasie prac hodowlanych i zbioru bywa często przyczyną stanów zapalnych skóry (dermatitis phytogenes) u rolników, ogrodników i zielarzy  (6-11. slajd 17). Niektóre kwiaty ozdobne, takie jak chryzantemy, frezje, dalie, alstromerie, hiacynty i narcyzy, wykazują właściwości alergizujące lub toksyczne, powodując stany zapalne skóry u ogrodników.

6-11. slajd 17

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.

Uwalniane do powietrza cząstki ciała i wydaliny pajęczaków, owadów i skorupiaków mogą być przyczyną zawodowej astmy oskrzelowej, alergicznego nieżytu nosa, zapalenia skóry i spojówek. Szczególne zagrożenie dla rolników, magazynierów, pracowników przemysłu spożywczego i innych osób narażonych na pyły organiczne stanowią cztery gatunki roztoczy „przechowalnianych”, które porażają różne produkty spożywcze: rozkruszek mączny (Acarus siro), rozkruszek drobny (Tyrophagus putrescentiae), roztoczek owłosiony (Lepidoglyphus destructor) i roztoczek domowy (Glycyphagus domesticus). Źródłem chorobotwórczych alergenów mogą być również niektóre owady żerujące na zmagazynowanych produktach rolnych - takie jak wołek zbożowy (Sitophilus granarius) lub mącznik młynarek (Tenebrio molitor), a także owady udomowione - pszczoły (Apis mellifica) i jedwabniki morwowe (Bombyx mori).

U leśników i drwali spotyka się przypadki alergii oddechowej i skórnej na włoski parzące, wydaliny i wydzieliny gąsienic niektórych gatunków motyli - szkodników drzewostanów: brudnicy nieparki (Lymantria dispar), znamionówki (Orgyia pseudotsugata), kuprówki rudnicy (Euproctis chrysorrhoea) i korowódki sosnowej (Thaumetopoea pinivora). Objawy alergiczne obserwowano też u osób zatrudnionych przy wyrobie przetworów spożywczych ze skorupiaków - krabów (Chionoecetes opilio) i homarców (Nephrops norvegicus).

Niektóre stawonogi mogą czynnie atakować ludzi w środowisku pracy (głównie rolników i leśników), co może powodować reakcje zapalne skóry i objawy ogólne, a niekiedy również wszczepienie chorobotwórczych zarazków. Do grupy tej należą liczne kleszcze  (6-11. slajd 18), drobne roztocze, jadowite pająki, komary, muchy piaskowe.

6-11. slajd 18

Rybacy morscy i marynarze narażeni są na porażenie jadem ryb, zwłaszcza płaszczek (Dasyatidae), ryb głowaczowatych (Scorpaenidae) oraz ryb okoniokształtnych (Trachinidae, Chaetodontidae), natomiast rolnicy, plantatorzy i leśnicy w strefie klimatu ciepłego zagrożeni są przez liczne gatunki jadowitych węży.

Duże znaczenie ma bierne uczulenie na alergeny zwierząt kręgowych, najczęściej poprzez wdychanie aerozoli zawierających te alergeny zwierzęce, a niekiedy także przez skórę. Tak na przykład, u pracowników wytwarzających mączkę rybną i konserwy z łososia stwierdzano przypadki astmy i AZPP w wyniku uczulenia na pył, lub aerozol kropelkowy zawierający białko ryb. Hodowcy ptaków i pracownicy kombinatów drobiarskich narażeni są na wdychanie pyłów zawierających alergizujące cząstki pierza, naskórka, wydzielin i wydalin ptaków. Znaną jednostką chorobową jest „płuco hodowcy ptaków”, stanowiące specyficzną formę AZPP, powstałą w wyniku uczulenia na białko ptasie. Choroba ta jest najczęstsza u hodowców gołębi i papużek falistych, ale występuje również u osób mających zawodowy kontakt z kurami, kaczkami, indykami i bażantami.

Alergeny ssaków występują w uwalniających się do powietrza cząstkach naskórka, sierści i kału oraz w kropelkach śliny, mleka i moczu. Największe znaczenie mają alergeny białkowe wytwarzane przez gryzonie laboratoryjne, które są przyczyną specyficznego zespołu, określonego jako LAA (Laboratory Animal Allergy).

Choroba ta, charakteryzuje się występowaniem astmy oraz odczynami zapalnymi nosa, spojówek i skóry. Pojawia się ona najczęściej w wyniku kontaktu ze szczurami i myszami, rzadziej po kontakcie ze świnkami morskimi i królikami. Wśród rolników najczęściej stwierdza się uczulenie na alergeny naskórka i sierści krów oraz mocz świń. Zawodową astmę oskrzelową stwierdzono również u robotników wyrabiających pędzelki z sierści różnych zwierząt, u pracowników ogrodów zoologicznych stykających się ze zwierzętami egzotycznymi, u pracowników zakładów cukierniczych wdychających mleko w proszku zawierające alergizujący składnik - alpha-laktalbuminę, u pracowników zakładów produkujących sproszkowaną masę jajeczną oraz u pracowników przemysłu farmaceutycznego w rezultacie wdychania sproszkowanych enzymów (pepsyna, trypsyna), otrzymanych z różnych organów ssaków.

Odkryte stosunkowo niedawno priony są zakaźnymi cząstkami białka o zmienionej strukturze przestrzennej, powstałymi w wyniku naturalnych procesów mutacji genu je kodującego, bez wystąpienia tejże mutacji wskutek powolnego, samorzutnego przekształcania się białek prawidłowych w nieprawidłowe lub też na skutek odziedziczenia wadliwego genu. Prawidłowe białko prionowe występuje w błonach komórkowych wielu tkanek, w tym bardzo obficie w błonie komórek nerwowych. Białko patologiczne, w przeciwieństwie do prawidlowego jest nierozpuszczalne w wodzie oraz oporne na działanie enzymów trawiących białka. Ważniejszymi chorobami prionowymi człowieka są: choroba Creutzfeldta-Jakoba, CJD, w jej różnych wariantach (postać sporadyczna sCJD, rodzinna fCJD, jatrogenna iCJD oraz tzw. nowy wariant vCJD), zespół Gerstmanna-Sträusslera-Scheinkera (GSS), śmiertelna bezsenność (sFI) i śmiertelna rodzinna bezsenność (fFI) oraz choroba Kuru. U zwierząt natomiast występować mogą: encefalopatia gąbczasta bydła (bovine spongiform encephalopathy, BSE), kołowacizna owiec (Scrapie), pasażowalna encefalopatia norek, przewlekła choroba wyniszczająca jeleniowatych, encefalopatia gąbczasta kotów. Ze względu na swoje właściwości chorobotwórcze, w znowelizowanej dyrektywie 2000/54/WE priony będą klasyfikowane w grupach zagrożenia 2 (Scrapie) i 3 (CJD, vCJD, BSE oraz inne zwierzęce encefalopatie, GSS i Kuru).

Najbardziej znana choroba wywoływana przez priony to 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”, a także choroba zwana „trzęsawką” lub “scrapie” u owiec). Istnieją przesłanki wskazujące na możliwość zakażenia ludzi prionami wywołującymi u krów BSE, zwłaszcza w przypadku opisanego w 1996 roku wariantu choroby Creutzfeldta-Jakoba (vCJD), który, w odróżnieniu od klasycznej, „sporadycznej” formy tej choroby (sCJD) występuje u młodych ludzi i kończy się śmiercią średnio w wieku 29 lat, podczas gdy sCJD – średnio w wieku 65 lat. Ten ważny dla zdrowia publicznego problem nie został dotąd jednoznacznie rozstrzygnięty, podobnie jak możliwość zawodowego zakażenia się prionami BSE od bydła, co wydaje się najbardziej prawdopodobne w przypadku vCJD. We Włoszech i Wielkiej Brytanii stwierdzono znamiennie częstsze występowanie choroby Creutzfeldta-Jakoba u hodowców bydła mlecznego w porównaniu z resztą populacji, co wskazywałoby na istnienie ryzyka zawodowego w tej grupie pracowników. Zastanawiające jest, że takiej zależności nie stwierdzono w przypadku pracowników rzeźni i zakładów utylizacyjnych, którzy teoretycznie mogą być narażeni na masywny kontakt z prionami, charakteryzującymi się odpornością na czynniki środowiskowe, w tym na ogrzewanie do 600°C. W piśmiennictwie znane są natomiast opisy przypadków choroby Creutzfeldta-Jakoba u pracowników służby zdrowia (neurochirurgów, anatomopatologów, pielęgniarek), u których można podejrzewać zawodową etiologię choroby w wyniku kontaktu z tkanką nerwową zakażonego człowieka. Do tej pory jednak nie znaleziono bezspornego dowodu na związek pomiędzy ekspozycją zawodową pracownika służby zdrowia lub rolnika, a wystąpieniem objawów choroby Creutzfeldta-Jakoba.

W skali światowej brak jest ogólnie akceptowanych kryteriów oceny narażenia na szkodliwe czynniki biologiczne, odwrotnie niż ma to miejsce w odniesieniu do większości czynników chemicznych i fizycznych. Przy podejrzeniu, że określona grupa pracowników narażona jest na działanie jednego lub kilku SCB, mogącego(ych) powodować objawy chorobowe w tej grupie, należy zasadność takiego przypuszczenia potwierdzić poprzez [11]:

• wykrycie danego czynnika w środowisku pracy i określenie wielkości ekspozycji
• bezpośrednie stwierdzenie obecności czynnika biologicznego w organizmie chorego pracownika, najczęściej przez posiew badanego materiału klinicznego (krew, mocz, kał, plwocina, wymaz z gardła, płyn mózgowo-rdzeniowy, punktat z węzłów chłonnych itd.) na odpowiednie pożywki, rzadziej przez sporządzenie preparatu mikroskopowego, wstrzyknięcie materiału klinicznego zwierzętom doświadczalnym lub zastosowanie bardzo czułych metod genetycznych, np. łańcuchowej reakcji polimerazy (Polymerase Chain Reaction, PCR)
• pośrednie wykrycie kontaktu z tym czynnikiem poprzez stwierdzenie dodatniej reakcji immunologicznej pracownika na antygen danego czynnika (ma to znaczenie w ustalaniu czynnika wywołującego zarówno chorobę zakaźną, jak i alergiczną), najczęściej za pomocą badania serologicznego (próbki surowicy krwi) testem immunoenzymatycznym (ELISA), aglutynacji, precypitacji w żelu czy radioimmunoabsorpcji (RAST).

W porównaniu do innych aerozoli, bioaerozole wymagają specyficznych procedur pobierania próbek. Tradycyjne metody pobierania próbek (tj. filtracja i impakcja, włączając w to impingement czyli impakcję do cieczy) i ich analizy (metody hodowlane) są ukierunkowane na ocenę żywych cząstek mikroorganizmów takich jak konidia, spory i komórki wegetatywne. Wykorzystując te metody nie bierze się pod uwagę znaczenia cząstek niezdolnych do wzrostu i tworzenia kolonii, martwych drobnoustrojów oraz ich fragmentów. Konsekwencją takiego działania, mierząc tylko niewielką część obecnych w danym środowisku cząstek, jest świadome niedoszacowanie prawdziwego, realnego narażenia powodowanego przez czynniki biologiczne.

W procesie wykrywania obecności czynników biologicznych w środowisku pracy i określania rozmiarów ekspozycji największe znaczenie ma badanie bioaerozoli. Istotne może być również mikrobiologiczne badanie próbek pyłu osiadłego, surowców (np. zboża, siana), gleby, odpadów, kompostu, nawozu, ścieków, wody i roślin, a także wymazów ze ścian, podłóg i mebli. Badanie to najkorzystniej jest wykonać metodą rozcieńczeń płytkowych, polegającą na posiewie szeregu rozcieńczeń danej próbki na pożywki agarowe. Badane próbki można przetestować również na obecność endotoksyny bakteryjnej (testem Limulus), mikotoksyn grzybiczych (metodami chromatograficznymi) oraz drobnych roztoczy (badaniem mikroskopowym). Przy podejrzeniu choroby odzwierzęcej należy pobrać również materiał kliniczny od zwierząt (krew, mocz, kał, mleko, wycinek tkanki, zeskrobiny skóry itp.) i poddać badaniom zgodnie z ogólnie przyjętą metodyką mikrobiologiczną [11].

W Polsce, warunki pobierania próbek powietrza na stanowiskach pracy w odniesieniu do mikroorganizmów (ich całkowitej liczby oraz liczby drobnoustrojów zdolnych do wzrostu) i endotoksyn bakteryjnych są określone w normach PN-EN 13098:2020-01, PN-EN 14031:2021-12 oraz PN-EN 14583:2022-05. 

Norma PN-EN 13098:2020-01 - wersja angielska: „Narażenie na stanowiskach pracy -- Pomiar mikroorganizmów i produktów pochodzenia drobnoustrojowego zawieszonych w powietrzu -- Wymagania ogólne”, w dokumencie określono ogólne wymagania dotyczące pomiaru mikroorganizmów i produktów pochodzenia drobnoustrojowego. Norma zawiera również wytyczne dotyczące oceny narażenia na stanowiskach pracy na mikroorganizmy zawieszone w powietrzu, w tym określenie całkowitej liczby mikroorganizmów, liczby żywych mikroorganizmów oraz produktów pochodzenia drobnoustrojowego w powietrzu na stanowiskach pracy. Norma nie ma zastosowania do pomiaru wirusów.

Norma PN-EN 14031:2021-12 - wersja angielska: „Narażenie na stanowiskach pracy -- Pomiar ilościowy endotoksyn występujących w powietrzu”,  określa metody ilościowego pomiaru endotoksyn występujących w powietrzu i podaje ogólne wymagania dotyczące: pobierania próbek na filtry, transportu, przechowywania, jak również analizy próbek. Norma zawiera również wytyczne dotyczące oceny narażenia na endotoksyny obecne w powietrzu na stanowiskach pracy

Norma PN-EN 14583:2022-05 - wersja angielska: „Narażenie na stanowiskach pracy -- Wolumetryczne próbniki bioaerozolu -Wymagania ogólne i ocena sprawności działania”, określa ogólne wymagania dotyczące oceny wolumetrycznych próbników bioaerozolu do oceny narażenia w stanowisku pracy oraz ich sprawności fizycznej i biologicznej. W dokumencie opisano procedury opracowywania wolumetrycznych próbników bioaerozolu, a także ich właściwości i walidację. Norma zawiera opis placówki badawczej i kryteria wyboru szczepów drobnoustrojów, które można wykorzystać do oceny ich sprawności biologicznej. Norma dotyczy wymagań stawianych producentom i konstruktorom wolumetrycznych próbników bioaerozolu, a także placówkom badawczym wyposażonym w sprzęt i umiejętności do przeprowadzania pomiarów sprawności tych próbników. Dokument nie jest przeznaczony dla osób, które używają wolumetrycznych próbników bioaerozolu do wykonywania pomiarów narażenia pracowników na stanowiskach pracy. Norma nie ma zastosowania do pomiarów w pomieszczeniach czystych innych niż dla celów bezpieczeństwa pracy [15].

Specyficzne właściwości (fizyczne i biologiczne) cząstek aerozoli biologicznych determinują metodę ich pobierania. Według współczesnych wymogów, w badaniach zanieczyszczenia mikrobiologicznego powietrza zaleca się stosowanie metod wolumetrycznych, polegających na pobraniu próbki powietrza o określonej objętości. Do najczęściej wykorzystywanych technik pobierania próbek bioaerozoli zalicza się:

• impakcję, w której separacja i wychwyt cząstek ze strumienia powietrza na stałe podłoże, np. pożywkę mikrobiologiczną, następuje na skutek siły inercji;
• impingement, czyli impakcję do cieczy; metoda ta charakteryzuje się wysoką fizyczną i biologiczną sprawnością wychwytu cząstek;
• filtrację, czyli separację cząstek w czasie przepływu strugi powietrza przez porowate medium w postaci filtru; ze względu na swą prostotę, niskie koszty i szeroki zakres zastosowań, filtracja jest powszechnie wykorzystywaną techniką w tego typu pomiarach;
• elektrostatyczną precypitację, w której separacja zachodzi na skutek oddziaływań elektrostatycznych na zawieszone w powietrzu cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym; metoda ta ma wysoką sprawność i ze względu na „łagodność” procesu wychwytu cząstek jest uznawana za obiecującą i przyszłościową.

Przyrządy pomiarowe wykorzystujące w swoim działaniu siły inercji są szeroko rozpowszechnione w pomiarach aerozoli mikrobiologicznych. Spośród nich, najczęściej stosowane są: jedno- i wielostopniowe (kaskadowe) impaktory oraz przyrządy szczelinowe (jeśli dany stopień impaktora składa się ze szczelin zamiast okrągłych otworów). Szczególnie często impaktory kaskadowe (sześcio-, siedmio-, ośmio- lub dziesięcio-stopniowe) wykorzystywane są jako urządzenia odniesienia (referencyjne) pobierające mikroorganizmy żywe mogące wzrastać na, stosowanych odpowiednio do ich taksonomicznej przynależności, podłożach hodowlanych. Przyrządy te zapewniają precyzyjną separację cząstek, pobranych wraz z aspirowaną przez aparat strugą powietrza, dzięki dokładnie określonej tzw. średnicy odcięcia danego stopnia impaktora. Impaktory tego typu są dostępne zarówno w wersji przeznaczonej do pomiarów stacjonarnych (np. impaktor Andersena), jak i indywidualnych (np. impaktor Marple’a). Z kolei impingery (takie jak AGI-30 lub BioSampler – rys. 39) łączą w sobie dwa mechanizmy pobierania cząstek z powietrza tj. impakcję do cieczy oraz dyfuzję cząstek w obrębie pęcherzyków wychwytującego je płynu. W porównaniu do impaktorów, impingery umożliwiają znaczące wydłużenie czasu pobierania próbki zachowując zarówno wysoką sprawność pobierania cząstek drobnoustrojów, jak i ich biologiczne właściwości (6-11.slajd 16).

Pobieranie próbek bioaerozoli ma na celu sprawne i wydajne wychwycenie możliwie wszystkich cząstek biologicznych z powietrza, a następnie zgromadzenie w taki sposób, by umożliwić ich późniejszą detekcję, tj. bez zmiany i/lub uszkodzenia ich struktury oraz przy zachowaniu ich zdolności do wzrostu na odpowiednim podłożu mikrobiologicznym. Dotrzymanie tych warunków jest zależne od fizycznych i biologicznych cech badanego mikroorganizmu oraz od fizycznej sprawności wychwytu użytego przyrządu pomiarowego. Wszystkie wymienione wcześniej metody pobierania próbek bioaerozoli mają swoje zalety i wady. W zaleceniach Amerykańskiej Konferencji Rządowych Higienistów Przemysłowych dopuszcza się znaczną dowolność w wyborze metody mikrobiologicznej analizy powietrza pod warunkiem, że zapewni ona powtarzalność i wiarygodność wyników. Podobne stanowisko reprezentują eksperci Unii Europejskiej doprecyzowując, iż w ocenie higienicznej kontaminacji wnętrz powinno się oznaczać zarówno stężenie drobnoustrojów, jak i skład gatunkowy mikroflory [11].

Najczęściej do pobierania próbek z zanieczyszczonych mikrobiologicznie powierzchni wykorzystuje się metody:

• odciskową z wykorzystaniem taśmy samoprzylepnej (dociśnięta do zanieczyszczonej mikrobiologicznie powierzchni taśma może być bezpośrednio przeniesiona na szkiełko mikroskopowe i poddana analizie); technikę tę stosuje się na płaskich i gładkich powierzchniach
• wymazów (sterylny wacik zwilżony odpowiednim płynem – sterylną wodą, solą fizjologiczną, wodą peptonową itp.– służy do zebrania zdeponowanych na skażonej powierzchni mikroorganizmów; tak zebrane mikroorganizmy zawiesza się w większej objętości płynu, zwykle identycznego z zastosowanym do pobrania próbki, i laboratoryjnie opracowuje tak zebrany materiał metodą seryjnych rozcieńczeń); technikę tę stosuje się na pofałdowanych i porowatych powierzchniach
• płytek kontaktowych/odciskowych (stosuje się specjalne płytki mikrobiologiczne typu RODAC wypełnione odpowiednim podłożem hodowlanym tworzącym menisk wypukły, zwykle o powierzchni styku nie mniejszej niż 20 cm2, które dociska się przez kilka sekund do skażonej biologicznie powierzchni; bywa, że w tym samym celu stosowana jest taśma agarowa); tę technikę pobierania stosuje się na płaskich i gładkich powierzchniach
• odkurzania (materiał pobierany jest odkurzaczem na jednorazowe filtry bawełniane, na których jest najpierw oceniany grawimetrycznie, a potem poddawany analizie mikrobiologicznej metodą seryjnych rozcieńczeń); technikę tę można stosować na każdym rodzaju powierzchni.

Jak to opisano powyżej, dobór metody zależy od rodzaju badanej powierzchni i od zakładanych dalszych faz analitycznego opracowywania pobranych próbek. Na rys. 1 przedstawiono schemat wzajemnych współzależności między metodami pobierania i analizy mikrobiologicznych próbek środowiskowych [11].

Rys. 1. Współzależności między metodami pobierania i analizy mikrobiologicznych próbek środowiskowych.

W celu zmniejszenia skutków narażenia na biologiczne czynniki szkodliwe środowiska pracy, stosowane są działania medyczne, technologiczne i organizacyjne przedstawione na poniższych slajdach (6-11. Slajdy 19-22) [1-4, 8, 11, 15-18]:

6-11. slajd 19

6-11. slajd 20

6-11. slajd 21

6-11. slajd 22

• szczepienia ochronne wysoce narażonych grup pracowników, stosowane m.in. do zabezpieczenia pracowników służby zdrowia przed wirusem zapalenia wątroby typu B (HBV), wirusem różyczki, prątkami gruźlicy i innymi drobnoustrojami oraz do zabezpieczenia szczególnie narażonych grup rolników i leśników przed chorobami odzwierzęcymi (bruceloza, leptospirozy, kleszczowe zapalenie mózgu, wścieklizna);
• stała opieka lekarska i badania profilaktyczne narażonych grup pracowników;
• szczególne zabezpieczenie przy pracy z czynnikami wysoce zakaźnymi, obejmujące m.in. izolację i odpowiednie oznakowanie pomieszczeń, w których takie prace są prowadzone, stosowanie odpowiedniej wentylacji i obiegu powietrza zapewniającego jałowość pomieszczeń, gruntowną dezynfekcję, efektywne odprowadzanie i niszczenie odpadów; laboratoria powinny być zaopatrzone w odpowiednie boksy, komory z laminarnym nawiewem powietrza i inne urządzenia zabezpieczające; pracodawca powinien zapewnić pracownikom apteczki, środki odkażające, odzież ochronną oraz możliwość bezpiecznego przebierania się i kąpieli w izolowanych pomieszczeniach;
• środki ochrony indywidualnej w rolnictwie i innych zawodach, gdzie występuje narażenie na pyły organiczne: respiratory nowej generacji z wymuszonym przepływem powietrza (klasy P3) skutecznie chroniące drogi oddechowe przed szkodliwymi bioaerozolami, a także maski osłaniające twarz, fartuchy, kombinezony ochronne, rękawice i długie buty;
• zapobieganie rozwojowi drobnoustrojów i roztoczy w składowanych surowcach poprzez: szybki zbiór zboża i siana z pól, zapobiegający zamoknięciu i samozagrzewaniu sprzyjającemu rozwojowi alergizujących drobnoustrojów; suszenie pasz za pomocą wentylatorów, lub przenośnych suszarni; właściwe przechowywanie surowców roślinnych w warunkach niskiej temperatury i wilgotności; stosowanie nowych technologii przechowywania pasz w atmosferze CO₂ w hermetycznych silosach.
• zapobieganie rozwojowi potencjalnie szkodliwych grzybów i bakterii w różnych elementach poszczególnych środowisk pracy (takich jak np. stemple w kopalniach, emulsje olejowe w przemyśle maszynowym, zawilgocone materiały archiwalne) przez efektywne stosowanie nieszkodliwych dla ludzi biocydów, niedopuszczanie do zawilgocenia ścian budynku i przedmiotów, skuteczną wentylację pomieszczeń;
• utrzymywanie w czystości i okresowa dezynfekcja pomieszczeń inwentarskich, usuwanie szkodliwego bioaerozolu z powietrza metodą mgielną (fogging), skrapianie ściółki i surowców płynami zmniejszającymi emisję pyłu;
• doskonalenie systemów wentylacyjnych w przemysłowym i rolniczym środowisku pracy, hermetyzacja i automatyzacja procesu produkcyjnego, stosowanie bezpiecznych maszyn nie emitujących bioaerozoli;
• oświata zdrowotna, realizowana poprzez: kursy, wykłady, pogadanki, projekcje filmów, rozpowszechnianie kaset wideo, książek, broszur i ulotek, quizy i konkursy z nagrodami, audycje radiowe i telewizyjne; jest to najtańszy, a równocześnie niezwykle skuteczny środek zapobiegawczy; wykazano, że rolnicy, którzy zdają sobie sprawę z zagrożenia, jakie stanowi kontakt z pyłem ze spleśniałego surowca, rzadziej chorują na „płuco rolnika” i inne choroby wywołane przez pył.
• Informacje dotyczące ograniczenia narażenia na szkodliwe czynniki biologiczne (np. filmy instruktażowe) i tym samym zwiększenia bezpieczeństwa i higieny pracy można znaleźć w internetowej bazie wiedzy BioInfo dostępnej na stronach CIOP-PIB [15].

1. Dutkiewicz J., Jabłoński L.: Biologiczne szkodliwości zawodowe. Warszawa, PZWL 1989.
2. Dutkiewicz J., Śpiewak R., Jabłoński L., Szymańska J.: Biologiczne czynniki zagrożenia zawodowego. Klasyfikacja, narażone grupy zawodowe, pomiary, profilaktyka. Lublin, Ad punctum 2007.
3. Dyrektywa 2000/54/WE Parlamentu Europejskiego oraz Rady Europejskiej z dnia 18 września 2000 r. dotycząca ochrony pracowników przed ryzykiem związanym z narażeniem na czynniki biologiczne w miejscu pracy. Official Journal of the European Communities, L. 262/21, Bruksela 17.10.2000, 21-45.
4. Dyrektywa Komisji (UE) 2020/739 z dnia 3.06.2020 r. zmieniająca załącznik III do dyrektywy 2000/54/WE Parlamentu Europejskiego
   i Rady w odniesieniu do włączenia SARS-CoV-2 do wykazu czynników biologicznych o znanej zakaźności dla ludzi oraz zmieniająca dyrektywę Komisji (UE) 2019/1833. Dz. Urz. WE z 2020, 175: 11-14.
5. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 11 grudnia 2020 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki (DzU, poz.1320).
6. Bisen P.S., Debnath M., Prasad G.B.K.S.: Microbes: concepts and applications. Hoboken, Wiley-Blackwell 2012.
7. Dutkiewicz J: Biologiczne czynniki zagrożenia zawodowego – aktualne problemy. Medycyna Pracy 2004, 55 (1), 31-40.
8. EU-OSHA – European Agency for Safety and Health at Work: Expert forecast on emerging biological risks related to occupational safety and health. European risk observatory report. Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg, 2007.
9. Flannigan B., Samson R.A., Miller J.D.: Microorganisms in home and indoor work environments: diversity, health impacts, investigation and control. Boca Raton, CRC Press 2011.
10. Gołofit-Szymczak M., Skowroń J.: Zagrożenia mikrobiologiczne
    w pomieszczeniach biurowych, Bezpieczeństwo Pracy. Nauka
    i Praktyka, 2005, 3 (404), s. 29-31.
11. Dutkiewicz J, Górny RL, Zapór L.: Czynniki zagrożeń biologicznych w środowisku pracy. Warszawa, Wydawnictwo CIOP-PIB 2022.
12. Lacey J., Dutkiewicz J.: Bioaerosols and occupational lung disease. Journal of Aerosol Science 1994, 25, 1371-1404.
13. Ławniczek-Wałczyk A., Gołofit-Szymczak M., Cyprowski M., Górny R.L.: Exposure to harmful microbiological agents during the handling of biomass for power production purposes. Medycyna Pracy 2012, 63 (4), 395-407.
14. Cyprowski M.: Szkodliwe czynniki biologiczne w zakładach termicznego unieszkodliwiania odpadów komunalnych, Medycyna pracy, 2019, 70(1), s. 99–105
15. www.ciop.pl.pl/bioinfo
16. Gołofit-Szymczak M., Górny R.L.: Legionella pneumophila – występowanie, chorobotwórczość, diagnostyka i metody ograniczenia narażenia środowiskowego, Bezpieczeństwo Pracy, 2024, 11, 23-28.
17. Gołofit-Szymczak M., Górny R.L.:Zasady postepowania z odpadami medycznymi, Bezpieczeństwo Pracy, 2020, 8 (587): 16-19.
18. Gołofit-Szymczak M., Górny R.L.: Szczepienia ochronne w Polsce, Bezpieczeństwo Pracy, 2021, 7: 18-21.