I agree
Načítavam...

Expozícia bioaerosólu v budovách a zdravie ľudí

3.5.2021

Čo je bioaerosól?

Bioaerosól tvoria častice v ovzduší, ktoré môžu obsahovať mikroorganizmy (MO) - vírusy, baktérie, huby.

Autorka článku: doc. Ing. Piecková Elena, PhD., MPH

Lekárska fakulta, Slovenská zdravotnícka univerzita v Bratislave

Iné častice môžu pochádzať zo živých organizmov (peľové zrnká, semená rastlín, drevný prach, úlomky srsti zvierat, ich výlučky, hmyz atď.). Všetky tieto častice sa vo vzduchu vyskytujú buď samostatne, príp. na vhodnom nosiči (prachové čiastočky, kvapky). Z hľadiska uvoľňovania do ovzdušia je dôležitá ich tzv. aerodynamická veľkosť a tvar (nie vždy zodpovedá fyzickej veľkosti), tvorba agregátov a konglomerátov z vlastných čiastočiek, resp. ich uchytenie na nosičoch (až 60 % častíc je vzájomne kumulovaných).

shutterstock_1097696003       

Ovzdušie

Do ovzdušia sa MO dostávajú disperziou z miesta ich rastu, resp. kolonizácie povrchov. Bioaerosóly môžu prispievať k šíreniu infekčných chorôb, akútnych intoxikácií, alergií, príp. až s následkom prekanceróznych a kanceróznych stavov. Aerosóly zahŕňajú aj riziko zneužitia (bioterorizmus). To všetko viedlo v posledných rokoch k zvýšenému vedeckému i verejno-zdravotníckemu záujmu o túto komplexnú problematiku.

Napr. počas kýchania sa do prostredia uvoľňujú kvapôčky vody a hlienu rýchlosťou okolo 100 m/s. Ich počiatočný priemer je okolo 10 - 100 μm, ale rýchlo vysychajú do tzv. jadra kvapky s veľkosťou 1 – 4 μm, ktoré obsahuje vírusové časti a/alebo baktérie (napr. vírusy pravých či detských kiahní, chrípky, ale aj rôzne koronavírusy, či baktérie tuberkulózy). Takto sa v prostredí šíria pôvodcovia ochorení a vystavená  (exponovaná) populácia ich prijíma najmä inhalačnou cestou, príp. kontaktom s povrchmi kontaminovanými usadenými kvapkovými jadrami (sekundárna kontaminácia). Niektoré iné choroby sa môžu prenášať inhaláciou aerosolizovaných mikrobiálnych zárodkov z environmentálnych zdrojov, nie priamo z infikovanej osoby (napr. baktérie legionelly z hmly z kontaminovanej vody).

Častice vo vzduchu

Napr. hubové častice sú v ovzduší zvyčajne prítomné v zhlukoch zodpovedajúcich priemeru kvapky vodnej pary 10 μm (max. 20 μm), čo vytvára aerosólovú štruktúru tzv. jemnej hmly. Táto sedimentuje z výšky 3 m do 19 min (resp. 5 min). Ukázalo sa, že viditeľne čisté prostredie je viac kontaminované bioaerosólmi ako prostredie viditeľne znečistené. To súvisí so skutočnosťou, že väčšie častice sa usádzajú rýchlejšie ako tie malé: sedimentačná rýchlosť častíc s priemerom 0,001 μm je 6,75 x 10-9 m/s, kým pre 10 μm častice to je 3,06 x 10-3 m/s a pre 100 μm 2,49 x 10-1 m/s. Častice v tzv. čistom vzduchu zostávajú malé, ale v znečistenom sa vzájomné spájajú do väčších agregátov. Napr. pri manipulácii s plesnivými materiálmi môže ovzdušie obsahovať až 109 životaschopných zárodkov mikroskopických húb/m3 a celý rad rôznych mykotoxínov. U obyvateľov tak dochádza, podľa charak­teru spracovávaného substrátu, k dráždeniu očných, nosných a úst­nych slizníc, ale najmä k vážnemu, akútnemu alebo chronickému, poškodeniu dýchacieho traktu.  Ide napríklad o bronchitídy, aler­gické alveolitídy, "farmárske pľúca", pľúcne mykotoxikózy, zápaly pľúc - pneumónie a pod. Niektoré z mykotoxínov môžu mať karcinogénne vlastnosti aj v tka­nive pľúc.

Zatiaľčo práca s kontaminovanými materiálmi je zväčša nárazová a o možnom pôsobení mikroorganizmov a ich toxínov sa dá vop­red uvažovať a cielene sa chrániť respiračnými filtrami, napr. v bytoch s plesnivými stenami, či nesprávne udržiavanou klimatizáciou býva dlhodobo celá rodina, vrátane detí naj­mladších vekových kategórií. Častice sa z porastu na substrátoch uvoľňujú v mieste väčšej turbulen­cie, počas čistenia, domácich prác, vysávania, pri otvorení dve­rí, pri čistení zeleniny, ale aj jednoducho napr. pri prícho­de psa alebo mačky, tzv. explózia častíc. Vtedy sa počet izolovaných zárodkov môže zvýšiť až 3-tisícnásobne. Z hubových porastov sa môžu simultánne uvoľňovať aj hýfové fragmenty (s optickou veľkosťou okolo 1μm). Ich uvoľnené množstvo je zvyčajne stonásobne väčšie (105 KTJ/cm2) ako množstvo uvoľnených spór, čo súvisí aj s vekom kultúry (tzv. desikačný stres).

Ohrozené dýchacie cesty

Depozičné parametre konkrétnych mikrobiálnych bioaerosólových častíc v živom organizme sú preštudované len okrajovo. Pri dýchaní zdravým nosom sa 30 – 40 % častíc zachytí na sliznici horných dýchacích ciest – v nose, hrdle a prínosových dutinách,  menšie prechádzajú do priedušnice a priedušiek a ďalších 30 – 40 % - jemné čiatočky, fine particular matters (max. 2,5 μm) majú depozičný potenciál najvyšší, napr. aj vo vzťahu k lebkovej dutine a postúpia až do alveol. Pri dýchaní ústami však až 70 % propagúl penetruje do dolných ciest dýchacích. V akom pomere sú zastúpené jednotlivé častice, ich menšie alebo väčšie zhluky (agregáty a konglomeráty), nie je jasné.

robina-weermeijer-Pw9aFhc92P8-unsplash

Z makroorganizmu sa bioaerosólové čiastočky odstraňujú mechanizmom samočistenia dýchacích ciest (mukociliárny efekt), prípadne makrofágmi. Odpoveď makroorganizmu na bioaerosól sa prejavuje na úrovni poškodenia kontaktného tkaniva (sliznice dýchacích ciest, očí a pod.) až jeho buniek (pľúcne alveolárne makrofágy).  Výsledkom môže byť kolonizácia dýchacieho traktu, jeho cytotoxické a zápalové poškodenie, oslabenie slizničnej aj celkovej imunity vedúce k následným infekciám (vírusovým, bakteriálnym, mykotickým).

Koncentráciu MO v ovzduší ovplyvňuje relatívna vlhkosť prostredia, UV žiarenie, prítomnosť iónov, napr. ozónu. Ich využitie ako dezinficiencií je však závislé od konkrétneho druhu mikroorganizmu.

Štúdia bioaerosólu

Pri štúdiu bioaerosólov sa používajú rôzne metódy odberu vzoriek z nich v závislosti od predpokladaného kvalitatívneho a kvantitatívneho zloženia vzdušnej mikroflóry (mikrobioty). Stále však pretrvávajú problémy so štandardizáciou odberových metód, s dôkazom kauzálnych vzťahov (príčina verzus následok) a stanovením hraničných expozičných limitov pre človeka. Vyplýva to zo skutočnosti, že zloženie bioaerosólov je veľmi komplexné a odpovede (ľudského) makroorganizmu sú veľmi rôznorodé u rôznych jedincov. Problematickou ostáva aj kultivovateľnosť prítomných MO, a tým priamy dôkaz ich prítomnosti v bioaerosóle. Špeciálny význam má monitorovanie bioaerosólov v zdravotníckych zariadeniach. Jednak pre štúdium epidemiologických zákonitostí nozokomiálnych infekcií, jednak pre zamedzenie ich šírenia a prijatie príslušných kontrolných opatrení vo vzťahu k vzdušným mikróbom.  Stále väčší význam nadobúda aj monitoring biohazardu (bezpečnostné hľadisko) a kontrola kvality ovzdušia v rôznych, napr. vnútorných obytných priestoroch alebo priestoroch verejných budov (indoor microbiology). Osobitným prostredím je tiež prostredie pracovné (organický prach).

shutterstock_1122280157

Vzorky z ovzdušia (budov) sa odoberajú rôznymi volumetrickými prístrojmi, tzv. aeroskopmi (odber priamo na agarové kultivačné médium alebo do tekutého média – impingery). V ovzduší sa však tiež vyskytuje celý rad devitalizovaných zárod­kov, ktoré sa nedarí izolovať in vitro na živných pôdach, ale ktoré si ponechávajú svoj alergizujúci a toxický potenciál. V súčasnosti sa využívajú aj metódy priameho dôkazu vybraných MO založené na molekulových analytických postupoch (napr. mikročipy na stanovenie huby stachybotrys, niektorých infektologicky a epidemiologicky významných baktérií, príp. vírusov). Tieto metódy poskytujú komplexný obraz o prítomných MO, keďže detegujú aj devitalizované zárodky. Vo vnútornom prostredí (vlhkých) budov môžu byť pôvodcami nepríjemného zápachu prchavé organické zlúčeniny, aj mikróbneho pôvodu (mVOCs). Ako ukázal súčasný intenzívny výskum tejto aktivity mikroskopických húb, ale aj baktérií (najmä aktinomycét), je mVOCs celý rad. Kvalita aj ich množstvo sú ovplyvnené environmentálnymi podmienkami a biologickými vlastnoťami producentov. Ukazuje sa, že niektoré z nich patria k známym karcinogénom.

Pre kontrolu a zachovanie tzv. zdravého vnútorného prostredia v budovách boli navrhnuté hygienické limity niektorých vzdušných MO (legislatíva EU, resp. SR, odporúčania WHO). U nás ich stanovuje napr. Vyhláška MZ SR o podrobnostiach o požiadavkách na vnútorné prostredie budov a o minimálnych požiadavkách na byty nižšieho štandardu a na ubytovacie zariadenia č. 259/2008 Z. z.

Zdroje: u autorky.

Detailed articles

CHOCP

CHOCP

CHOCHP zásadným spôsobom ovplyvňuje kvalitu života obyvateľov a podieľa sa vo veľkej miere na invalidite a práceneschopnosti na Slovensku, ale aj vo svete.
Whole article...
Znečistenie ovzdušia v domácnosti

Znečistenie ovzdušia v domácnosti

Viete, čo všetko sa nachádza vo vzduchu, ktorý každodenne dýchame v našich domácnostiach?
Whole article...

FAQ

How is the sampling done and how long will I wait for the results?
1. You will scan the QR code, which will guide you through the sampling instructions.
2. Sampling.
3. Analysis of samples in the laboratory.
4. Clear report with results and recommended solutions (delivery of results within 2 weeks of sampling).
Do you have any other questions? Contact us
What do I find out from the analysis and why should I be interested?
Number of microorganisms
The analysis reveals the exact amount of bacteria, filamentous fungi (molds) and yeasts.

Exact species
We will tell you what species we have analyzed and how they affect your health and the environment.

Problem-solving
In case of high contamination, we will propose a suitable tailor-made solution.
Do you have any other questions? Contact us
Where should I do the collection? What are the most common places to find dangerous microorganisms?
In the interior, microorganisms have stable conditions. Increased humidity, weaker ventilation and neglected air conditioning are a complete paradise for them. They are also trapped on dust, walls, equipment and facilities. Top destinations are ventilation and air conditioning systems and humid places.
Do you have any other questions? Contact us
I suspect we have bacteria and fungi at home. What should I do?
1. Order the Airlogy Kit.
2. You can easily and quickly take air or swab samples from the surface and the courier will deliver the Airlogy Kit to our laboratory.
3. Our team of professional microbiologists is starting to work hard to analyze your samples.
4. In a few days you will receive the results in the form of a clear report.
Do you have any other questions? Contact us
Do you know how many packages are needed for air analysis across your entire space? We can advise you!
1. How many rooms are in the space?
+
-
1.
How many rooms are in the space?
2. Are there any air conditioning units in the room? If so, enter the number.
+
-
2.
Are there any air conditioning units in the room? If so, enter the number.
3. Do you have air conditioning equipment in the premises (e.g. heat recovery unit, air purifier, humidifier, etc.)? Choose the number of points for surface analysis.
+
-
3.
Do you have air conditioning equipment in the premises (e.g. heat recovery unit, air purifier, humidifier, etc.)? Choose the number of points for surface analysis.
Airlogy Kit EXPERT
Buy
x 0
599,00 €
Buy
Airlogy Kit EXPERT
Airlogy Kit EXPERT
Buy
x 0
399,00 €
Buy
Airlogy Kit EXPERT
Airlogy Kit EXPERT
Buy
x 0
499,00 €
Buy
Airlogy Kit EXPERT
Airlogy Kit PRO Complex
Buy
x 0
99,00 €
Buy
Airlogy Kit PRO Complex
Airlogy Kit BASIC
Buy
x 0
63,00 €
Buy
Airlogy Kit BASIC
Airlogy test produkt
Buy
x 0
1,00 €
Buy
Airlogy test produkt

Contact us

Quick contact


T:     +421 949 000 929

Company details


Proer, s.r.o.
Palárikova 1, 917 01 Trnava
Slovensko

IČO: 52687856
DIČ: 2121120353
IČ DPH: SK2121120353


Do you have questions? Contact us.
We respond quickly: within 24 hours

Full name:
Contact (your E-mail or phone number):
Your message: