Эколого-гигиеническая оценка микологической обсемененности жилой среды

Актуальность проблемыОбеспечение экологической безопасности жилой среды является одной из важнейших составных частей экологии человека, поскольку качество жилой среды, в которой человек проводит более 80% своей жизни, может становиться фактором риска в развитии различных заболеваний, в том числе и аллергической природы [33,35].

В этой связи особый интерес представляют сообщества микроорганизмов, формирующиеся в помещениях и продуцирующие в результате своей жизнедеятельности различные аллергены [110,164,165,167].

В настоящее время к числу безусловных биологических факторов риска, вызывающих аллергизацию населения в условиях жилой среды можно отнести микологическое загрязнение. Высокая экспозиция микоаллергенов в жилой среде способствует сенсибилизации населения и провоцирует развитие сенсибилизации, обусловленной грибковыми аллергенами [3,4,46,93,94]. По данным ряда авторов, к ним сенсибилизированы от 6 до 15% всего населения и от 2 до 30% аллергических больных [125,151]. Вместе с тем, анализ литературы свидетельствует о том, что микологический фактор, применительно к гигиеническим аспектам жилых зданий, к настоящему времени недостаточно освещен в современных научных трудах, не проработан в отношении закономерностей его формирования с учетом специфики разных типов жилых зданий, помещений различного назначения, типов строительных и отделочных материалов, микроклиматических параметров внутрижилищной среды.

Нахождение человека в микологически загрязненной среде является причиной развития аллергопатологии, вплоть до бронхиальной астмы, у наиболее восприимчивых групп населения [13,14,34]. Необходимость именно гигиенической оценки микологической обсемененности внутрижилищной среды обусловлена длительностью нахождения человека в помещении, высокой степенью аллергенной нагрузки, что требует изучения данной проблемы в отношении установления конкретных параметров среды с целью установления ориентировочно-безопасного уровня воздействия.

В соответствии с вышеизложенным, целью работы являлась эколого-гигиеническая оценка микологической обсемененности жилой среды и разработка системы мероприятий по предотвращению негативных воздействий грибкового поражения зданий.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. В натурных условиях изучить микогенную нагрузку плесневых грибов: а) в разных типах жилых и общественных зданийб) выявить помещения наиболее подверженные поражению грибковой флоройв) определить влияние различных параметров жилой среды на уровень грибковой обсемененности и определить ведущие причины возникновения грибкового поражения внутрижилищной среды.

2. На основе анализа данных о структуре, распространенности и уровнях микобиоты в сопоставлении с клиническими данными по специфической реактивности заболеваний, обусловленных действием грибковых факторов, и данными цитологического статуса слизистых оболочек носа, и рта определить ориентировочно-безопасный уровень воздействия плесневых грибов на организм человека.

3. Установить оптимальные методы по борьбе с грибковой обсемененностью внутренней среды помещений для практической деятельности санитарной службы и для профилактических целей.

4. Разработать систему санитарно-гигиенических мероприятий по борьбе с грибковым поражением.

Научная новизна.

1. Установлены закономерности формирования микологического загрязнения внутрижилищной среды в зависимости от а) типа строительных и отделочных материалов (бетон, пластмасса, дерево, обои) — б) от температурно-влажностного режима помещений и химической нагрузкив) типа и этажности жилого здания.

2. Выявлена зависимость между уровнем микологической обсемененности внутренней среды помещений и наличием воспалительных и аллергических состояний слизистых оболочек носа и рта у населения.

3. Определен ориентировочно-безопасный уровень грибкового загрязнения внутренней среды жилых помещений в качестве критериального для принятия практических решений.

4. Разработана система методических и гигиенических рекомендаций по борьбе с грибковым поражением.

Практическая значимость. Материалы исследований использованы при разработке MP «Оценка цитологического и цитогенетического статуса слизистых оболочек полости носа и рта у человека» (Утверждены Председателем Научного совета РАМН и МЗ и GP России по экологии человека и гигиене окружающей среды академиком РАМН Ю. А. Рахманиным 27 апреля 2005 г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1.Основную гигиеническую значимость в составе микобиоты внутрижилищной среды имеют такие рода плесневых грибов, как Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Mucor, Alternaria, Fusarium, Rhizopus.

2.Ведущее значение в загрязнении плесневыми грибами внутренней среды помещений имеют факторы: а) грибковая сезонная обсемененность приточного атмосферного воздухаб) относительная влажность и температура воздуха внутри жилищав) наличие химических токсических веществ в воздухе помещенийг) наличие и площадь очагов биоповреждения строительных конструкцийд) этаж расположения помещения.

3. Метод оценки цитологического статуса слизистых оболочек носа и рта является эффективным неинвазивным способом диагностики ранних стадий аллергопатологии, вызванной воздействием плесневых грибов.

4. Обоснован ориентировочно-безопасный уровень содержания плесневых грибов в воздухе закрытых помещений.

ВЫВОДЫ.

1 .Установлено, что в условиях закрытых помещений формируется особый тип микобиоты, отличный от такового в исходном атмосферном воздухе: а) родовое разнообразие характеризуется представителями десяти родов плесневых грибов — из воздуха, девяти — с пораженных поверхностей (встречаемость грибов родов Penicillium, Aspergillus и Mucor в воздухе помещений составляла 100%, 71,9%, 64,1%, в соскобах — 98,8%, 59,8%, 57,3% соответственно) — б) грибковая контаминация атмосферного воздуха как исходного источника поступления грибковых спор во внутрижилищную среду находится в обратной зависимости от уровня его химического загрязнения (коэффициент корреляции =-0,81).

2.Грибковая флора внутри жилых помещений в основном определяется функциональным назначением помещения и жизнедеятельностью человека в нем: наиболее часто плесневыми грибами поражались жилые комнаты — 50,5%) (воздух) и 45,1% (соскобы), кухни — 17,9% и 20,3% и ванные комнаты — 14,9% и 15,8% соответственнопри этом установлено преимущественное поражение грибковой флорой панельных домов, по сравнению с кирпичными (в 2 раза) и при этом выявлена роль высокой относительной влажности воздуха как одной из основных причин поражения стеновых конструкций грибковой флорой.

3. Микологическая обсемененность внутрижилищной среды оказывает повреждающее воздействие на слизистые оболочки носа и рта. У лиц, проживающих в неблагоприятных по микологическим показателям жилищах, выявлено почти двукратное, по сравнению с контролем, увеличение числа случаев воспалительного (в том числе и острого воспалительного) состояния слизистых, а увеличение числа случаев аллергического состояния слизистых оболочек — более чем в 3,5 раза. Наблюдалось увеличение гиперкератинизации буккальных эпителиоцитов (с 0% до 14,3%) и происходило достоверное увеличение доли лиц с цитологическим состоянием слизистой, расцениваемым как риск наличия патогенной микрофлоры (68% и 95,3% соответственно).

4. Метод оценки цитологического статуса слизистых оболочек может быть рекомендован для проведения донозологической диагностики начальных стадий аллергопатологии в случае микологического загрязнения воздуха помещений.

5. Микологическая обсемененность внутрижилищной среды ведет к повышению уровня специфического ^ Е в сыворотке крови, что говорит о негативном воздействии грибкового фактора. б. Определен уровень грибкового загрязнения воздушной среды жилых помещений, свыше которого возникает опасность обострения аллергических реакций у лиц, страдающих бронхиальной астмой (более 1500 КОЕ в 1 м³ воздуха помещений), что позволяет ориентироваться на него, в качестве одного из критериальных показателей для принятия практических решений по оздоровлению внутренней среды помещений.

7. Установлены микроклиматические параметры, которые способствуют развитию грибкового поражения различных строительных и отделочных материалов.

8. Разработан перечень гигиенических мероприятий по борьбе и профилактике грибкового поражения жилых и общественных зданий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Неуклонный рост числа аллергических заболеваний, формирование которых происходит в ряде случаев в условиях внутрижилищной среды, выдвигает изучение качества жилой среды на одно из первых мест в ряду современных научных проблем. По определению Адо А. Д. [4], аллергия является «болезнью цивилизации». Это утверждение, безусловно, справедливо, поскольку развитие аллергии происходит при непосредственном участии факторов, порожденных научно-техническим прогрессом, в частности, и в быту. Длительность нахождения человека в помещениях жилых зданий, где на него действуют, в том числе и факторы риска биологической природы, а также стремительный рост аллергопатологии среди работоспособного населения обуславливает первостепенное изучение гигиенических условий в современных жилищах.

Анализ литературных данных свидетельствует о том, что число работ, посвященных влиянию микологической составляющей качества жилой среды на состояние здоровья населения, крайне ограничено и большая доля в них принадлежит перу зарубежных ученых. Изучение микологического фактора, действующего на человека в условиях жилых зданий, несомненно, является одним из важнейших направлений исследований. Но необходимо отметить, что, по данным литературы, плесневые грибы наиболее часто изучались в их естественных условиях обитания, тогда как применительно к внутрижилищной среде этот вопрос рассматривался значительно реже. Однако, несмотря на явную актуальность данной проблемы, вклад отечественных авторов в ее изучение, к сожалению, ограничивается работами, проведенными в Литве, Санкт — Петербурге и Ленинградской области и Москве.

Таким образом, назрела необходимость изучения микологической обсемененности внутрижилищной среды, как одного из факторов, действию которых человек подвергается постоянно и повсеместно.

Жилую среду можно представить в виде сложной многокомпонентной системы, одной из составляющих которой являются плесневые грибы. Микологическая обсемененность внутрижилищной среды оказывает негативное влияние на состояние здоровья населения. Споры плесневых грибов не только поражают стеновые и поточные конструкции, строительные и отделочные материалы, вызывая их биодеструкцию, но и являются сильными аллергенами и выступают в роли этиологических факторов, провоцирующих развитие ряда аллергических заболеваний главным образом респираторного характера.

В ходе работы нами было проведено детальное изучение микологической обсемененности внутренней среды жилых зданий и сравнение полученных результатов с литературными данными. Нами была установлена структурная организация микобиоты жилых помещений. В условиях внутрижилищной среды наиболее часто встречались представители десяти родов плесневых грибов, из которых четыре — Penicillium, Aspergillus, Alternaria и Cladosporium, так называемая «большая четверка» — являются самыми значимыми в гигиеническом отношении родами грибов и представляют собой наиболее важные источники аэроаллергенов жилища. Представители других родов плесневых грибов, хоть и встречаются в несколько меньшем проценте случаев, но также обладают аллергенными свойствами, что согласуется с данными литературы [6,76,88,138,149,156].

В воздушной среде и стеновых конструкциях обследованных жилых помещений нами была зарегистрирована наиболее высокая встречаемость плесневых грибов, принадлежащих к роду Penicillium, что подтверждается рядом научных работ [9,10,23,105,123,133,154,169,170].

Было подтверждено, что основным источником поступления грибковых спор во внутрижилищную среду является атмосферный воздух, так как в нем постоянно содержатся так называемые «фоновые» концентрации спор плесневых грибов, обусловленные попаданием их в наружный воздух с верхними слоями почвы.

Проведенное нами изучение микологической обсемененности атмосферного воздуха показало, что численность плесневых грибов напрямую зависит от экологической характеристики района размещения жилого здания.

Нашими исследованиями было установлено, что химическое загрязнение атмосферного воздуха оказывает влияние на уровень его грибковой обсемененности. В районах нового жилищного строительства (Р=4,5) общее грибковое загрязнение атмосферного воздуха было выше (2593,3 КОЕ/м3), чем в жилых кварталах (Р=17,0), находящихся в непосредственной близости от источника химического загрязнения (32,2 КОЕ/в 1м3), что позволяет нам говорить о четкой обратной связи между этими показателями (коэффициент корреляции = -0,81).

Несомненно, что формирование микобиоты жилых помещений имеет тесную взаимосвязь с, окружающей средой: плесневые грибы, являясь почвенными микроорганизмами, попадают в жилые помещения из атмосферного воздуха в составе т.н. «биоаэрозоля» и поднимаются с почвенными водами до фундаментов зданий и сооружений. Тем не менее, во внутрижилищной среде, в условиях закрытых помещений, при относительном постоянстве температурно-влажностных параметров жилища, формируется особый, отличный от внешней среды, тип микобиоты.

В ходе работы было проведено изучение зависимости грибковой обсемененности внутренней среды помещений от их функционального назначения и жизнедеятельности человека. Выявлено, что чаще всего поражаются воздух и стеновые конструкции в жилых комнатах обследованных квартир, что подтверждает данные, полученные зарубежными исследователями [105,154,169,170]. Мы связываем это с тем, что в процессе строительства жилых зданий могут быть использованы некачественные строительные материалы — стеновые панели — которые, в данном случае, приобретают свойство повышенной гигроскопичности, за счет чего происходит впитывание ими влаги из атмосферного воздуха и дальнейшая колонизация их толщи или поверхности спорами плесневых грибов. В случае поражения первых и последних этажей зданий, преимущественное поражение которых было выявлено рядом отечественных ученых [6,7,8,87], может иметь место нарушение гидроизоляции строительных конструкций, где влага из фундамента или крыш по капиллярным системам строительных материалов также попадает в стены строений.

Именно эти причины и обуславливают преимущественное поражение панельных зданий по сравнению с кирпичными строениями, что и было выявлено нами в натурных исследованиях.

Встречаемость грибковой флоры в кухнях можно связать с наличием в них благоприятных субстратов для ее роста, которыми являются присутствующие в этих помещениях пищевые продукты.

Грибковая контаминация ванных комнат объяснима с позиций создания в них оптимальных для плесневых грибов цифр относительной влажности воздуха, которая представляет собой один из ведущих микроклиматических параметров, определяющих возможности развития плесневых грибов, что согласуется с данными ряда исследователей [103,107,166].

Повсеместное распространение в атмосферном воздухе и постоянное присутствие во внутренней среде жилых зданий аэрогенных спор плесневых грибов, обладающих аллергенным действием, а также длительность нахождения современного человека в условиях закрытых помещений обусловило необходимость определения в данной работе гигиенической значимости микологической обсемененности жилой среды. Поскольку качество внутрижилищной среды представляет собой основной фактор, влияющий на состояние здоровья населения, одной из задач исследования являлось сопоставление полученных данных по грибковой контаминации внутрижилищной среды с данными о состоянии здоровья проживающих лиц (в частности, по специфической реактивности заболеваний, обусловленных действием специфических, в данном случае грибковых, факторов). Для этого нами было проведено изучение уровней специфического Е и цитологического состояния слизистых оболочек полости носа и рта, а также качества внутрижилищной среды у лиц, страдающих бронхиальной астмой и сенсибилизированных к аллергенам жилища.

При изучении показателей уровня специфического Е было показано его достоверное увеличение у детей, проживающих в помещениях с уровнем грибкового загрязнения воздушной среды от 1500 и выше жизнеспособных спор грибов в 1 м³.

Сравнение средних показателей содержания специфического ^ Е у детей с респираторными симптомами показало, что средние значения концентраций специфического ^ Е у детей с бронхиальной астмой в 1,8 раз выше, чем у детей с респираторной патологией, что позволяет предположить связь утяжеления клинических проявлений алергопатологии с загрязнением воздушной среды жилых помещений аэрогенными спорами плесневых грибов, обладающих сенсибилизирующим действием. Сравнительные исследования воздушной среды, проведенные в квартирах детей с респираторными симптомами и бронхиальной астмой показали, что уровень общей грибковой контаминации воздуха в квартирах детей-астматиков приблизительно в 4,7 раз выше, чем в квартирах детей с респираторными симптомами.

Среди обследованных детей с различными проявлениями микогенной аллергии (респираторные симптомы и бронхиальная астма) наиболее распространенной была специфическая Ig Е сенсибилизация к плесневым грибам родов Penicillium и Aspergillus (81,67% и 76,0% случаев соответственно), как к наиболее значимым в аллергеном отношении родам плесневых грибов, что согласуется с имеющимися литературными данными [180].

Учитывая все возрастающее влияние плесневых грибов на состояние здоровья человека, назрела необходимость в разработке новых перспективных методов его оценки. В частности, для изучения состояния здоровья лиц, проживающих в условиях грибковой обсемененности, нами предложена оценка цитологического статуса слизистых оболочек носа и рта, отражающих состояние организма человека, меняющееся в зависимости от загрязнения окружающей его среды. Установлено, что микологическая обсемененность оказывает негативное воздействие на организм человека даже на клеточном уровне.

В слизистой носа нами было выявлено достоверное увеличение индекса альтерации эпителиоцитов, числа лейкоцитов, эозинофилов, лимфоцитов и моноцитовв слизистой щеки также наблюдалось достоверное увеличение числа лейкоцитов, вырос процент обследованных лиц с гиперкератинизацией буккальных эпителиоцитов и наличием патогенной микрофлоры, что приводило к уменьшению доли обследуемых лиц с нормальным цитологическим статусом.

Таким образом, было доказано, что микологическая обсемененность жилой среды отрицательно сказывается на цитологическом статусе слизистых оболочек носа и рта. Проживание в помещениях, пораженных грибковой флорой, ведет к увеличению частоты встречаемости воспалительных процессов в полости носа и рта, а также к возникновению аллергического состояния слизистой оболочки носа.

Детальное изучение качества внутренней среды и состояния здоровья у больных с бронхиальной астмой, сенсибилизированных к аллергенам жилища, показало, что минимальная индуцирующая концентрация спор плесневых грибов в воздухе жилых помещений, при которой период ремиссии основного заболевания сменяется периодом обострения, находится на уровне 1500 КОЕ в 1 м воздуха.

Таким образом, при увеличении уровня грибкового загрязнения воздушной среды жилых помещений свыше 1500 КОЕ/м возникает опасность обострения аллергических реакций у лиц, страдающих бронхиальной астмой и сенсибилизированных на аллергены жилища. Проведенные исследования, а также отсутствие нормативов содержания споровых форм плесневых грибов в воздушной среде жилых помещений, позволяют рекомендовать концентрацию грибкового загрязнения воздушной среды помещений на уровне 1500 КОЕ/в 1 з.

1 м воздуха помещении в качестве критериального показателя для принятия практических решений по оздоровлению внутренней среды помещений.

Одним из этапов исследований явилось изучение влияния различных микроклиматических параметров на стойкость строительных и отделочных материалов к воздействию грибковой флоры. Результаты проведенных испытаний показали, что температура воздуха в пределах 29±-2°С и относительная влажность на уровне 90% являются наиболее благоприятными для развития плесневых грибов на различных поверхностях. Настоящей работой экспериментально подтверждены полученные на натурных объектах данные о том, что постоянное увлажнение субстрата при определенных температурных условиях способствует колонизации поверхностей грибковой флорой.

На основании результатов проведенных исследований был разработан перечень гигиенических мероприятий по борьбе и профилактике грибкового поражения жилых и общественных зданий.