CC BY
33УДК 616.992:616-057
ВКЛАД МИКРОБИО ТЫ В ПРОЦЕССЫ СТАРЕНИЯ БОЛЬНИЧНЫХ ЗДАНИЙ И ЕЕ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ БОЛЬНЫХ
Беляков Н.А., Щербо А.П.,
Блинов Н.П., Емельянов О.В.,
Васильева Н.В., Антонов В.Б.,
Павлова И. Э., Суханова Ю.А.,
Богомолова Т.С
ГОУ ДПО СПб МАПО, Санкт-Петербург, Россия
© Коллектив авторов, 2005
В статье изложены основные представления о роли микроорганизмов в процессах старения больничных зданий с учетом значимости таких факторов, как влага, аэрация среды, наличие в среде веществ, поддерживающих жизнеобеспечение определенных видов микроорганизмов, климатические особенности региона, температурный оптимум для различных групп микробов, метаболическая активность видов, входящих в состав микробиоты, естественные физико-химические процессы, имеющие место в композиционных и конструкционных материалах (не живых объектах) и др. Затронуты проблемы госпитальных инфекций, а также обозрены способы ликвидации последствий биоповреждений больничных помещений и зданий.
Ключевые слова: биоповреждения, больничные здания, грибы, контаминация, микромицеты, старение зданий.
THE CONTRIBUTION OF MICROBIOTA TO BUILDINGS*
GROW OLD AND ITS POTENTIAL DANGER FOR PEOPLE HEALTH
Belyakov N.A., Scherbo A.P., Yelinov N.P., Yemelyanov O.V., Vasilyeva N.V.,
Antonov V.B., Pavlova E.E.,
Sukhanova lu.A., Bogomolova T.S.
SEI APE SPb MAPE, Saint Petersburg, Russia
©Group of authors, 2005
The main notions about a role of microorganisms in processes grow old of hospital buildings with take into account an importance such factors as moisture, an aeration of a medium, presence in a medium of
substances supporting the life-ensuring of a definite microbial species, regional climatic peculiarities, the temperatures optimum for different microbes groups, metabolic activities of species containing in microbiotas composition, natural physico-chemical processes taking place in compositional and constructional materials (not live objects) and others have been summarized in this paper. Also nosocomial infections and manners of consequences liquidations of biodeteriorations of hospital lodgments and buildings have been viewed.
Key words: bacteria, biodeterioration, contamination, fungi, hospital buildings grow old, hospital infections, microbiota, micromycetes
ВВЕДЕНИЕ
Больничное строительство в России было начато, в основном, на рубеже XVIII и XIX веков и с разной интенсивностью продолжалось в последующие годы - вплоть до наших дней. Однако в 80-е годы XX века строительство стационаров и амбулаторий было практически приостановлено, но за эти годы населенные пункты и, особенно, мегаполисы накопили значительный по площадям состарившийся больничный фонд. В начале XXI века стало ясно, что есть два пути обновления лечебных учреждений — это новое строительство или приведение в порядок старых зданий. Первое направление имело больше преимуществ по ряду признаков (возможность использования современных строительных и эксплуатационных Технологий, комплексный подход к выбору и планированию территорий, чистота и малая контаминация площадей и др.), но требовало больших капиталовложений и не всегда укладывалось в генеральные планы градостроения. Второй подход (реконструкция старых зданий) не имел этих преимуществ, но позволял постепенно приводить в порядок больничные здания, сохраняя их как историческую и архитектурную ценность. Это особенно важно для городов, где больницы я паяются частью исторического облика [1, 2]. Вместе с тем, больничные здания многих городов за прошедшие десятилетия эксплуатации сильно постарели и стали источником потенциальной опасности для здоровья больных. Значительную роль в их старении играла биологическая деструкция и многолетнее (чаще с послевоенного периода) отсутствие капитальных комплексных ремонтов или реконструкций.
ВЛАГА И БИОДЕСТРУКЦИЯ
Понятия «влага» и «влажность» отождествляют с наличием определенного количества воды в объекте. Абсолютная влажность, или влагосодержание — это отношение массы жидкости к массе влажного материала.
Вода — самое распространённое на Земле соединение, площадь океанов, морей и других водоемов составляет 71% поверхности Земли; 2% вод гидросферы составляют пресные воды.
Масса ледников Антарктики, Антарктиды и высокогорных районов составляет 2,41016т, примерно столько же имеется подземных вод, из которых
пресные составляют наименьшую часть. В глубинных слоях Земли содержится воды больше, чем на поверхности.
На атмосферную воду приходится также значительное количество воды.
Вода входит в состав многих горных пород и минералов, почв, она — обязательный компонент всех живых организмов, включая микробы, в которых её содержание колеблется от 60 до 90%, даже в спорах бактерий определяют до 18-20% воды.
Для твёрдой фазы воды (льда) известно не менее 10 модификаций, в которых молекулы воды соединены водородными связями |0-Н...0| и четырьмя соседними молекулами таким образом, что атомы кислорода располагаются в углах и центре тетраэдра. Следовательно, все формы воды представляют собой макромолекулы и обладают разрушительным действием на конструкции здания во все сезонные периоды и, особенно, в зимний.
В неживой природе вода является истинно подвижной, тогда как в живых системах она — преимущественно компонент внутренней среды. Вода имеет высокие показатели диэлектрической проницаемости, поверхностного натяжения и теплоёмкости, благодаря которым она выступает растворителем для многих веществ, электростатическим и тепловым буфером. Как диэлектрик вода растворяет неорганические соли, диссоциирующиеся на ионы; она растворяет алифатические спирты и кислоты, многие ароматические и гетероциклические соединения.
Молекула воды обладает свойствами диполя, несущего положительный и отрицательный заряды, благодаря чему её молекулы притягиваются друг к другу и приобретают плёнчатую форму. Площадь поверхности воды зависит от силы поверхностного натяжения — чем она больше, тем меньше площадь её поверхности. Если какие-либо вещества заметно и резко изменяют поверхностное натяжение воды, то они губительно действуют на микроорганизмы (катионные и анионные поверхностно-активные вещества — ПАВ) или вызывают эффекты, не проявляющиеся в физиологически нормальных для клетки условиях (неионогенные ПАВ).
При наличии электрического заряда на поверхности твёрдого тела вследствие неуравновешенности кристаллических структур, дипольные молекулы притягивается к такой поверхности, называемой гидрофильной, в противоположность гидрофобной поверхности, имеющей слабый электрический заряд и меньшее поверхностное натяжение, чем у воды. На гидрофильной поверхности нанесенная вода растекается, тогда как на гидрофобной — нет.
Гидрофобные свойства присущи некоторым кремний-органическим соединениям, нефтепродуктам (в том числе используемым для гидроизоляции), некоторым строительным материалам. Необходимо отметить, что со старением здания устойчивость к перемещению капиллярной жидкости вдоль стен
снижается, и влага может распространяться из грунта на несколько этажей, усиливая биодеструкцию.
Независимо от вида воды (рыхлосвязанная, или плёночная; капиллярная, или подвешенная; гравитационная, или свободно перемещающаяся под действием сил тяжести) она является важнейшим фактором, индуцирующим возможность обитания в водной среде каких-либо микроорганизмов.
Для микробов важным фактором является аэрация воды, поскольку в бескислородных условиях могут обитать лишь анаэробные виды микробов. Для процесса аэрации особое значение имеет уровень подземных, в частности, грунтовых вод. Ниже уровня грунтовых вод располагается зона, не содержащая кислорода воздуха; эту воду называют напорной, межпластовой, поскольку она находится под давлением, пропорциональным глубине залегания.
Естественно, что окислительные процессы в аэрируемой кислородом зоне, т. е. выше уровня грунтовых вод, располагающихся на первом от поверхности земли водоупорном слое, энергетически более выигрышные для аэробных микроорганизмов, будут протекать быстрее, индуцируя коррозию различных материалов. Под названием «коррозия» мы понимаем процесс частичной или полной молекулярной деструкции различных по составу и происхождению неживых объектов (Рис. 1.).
Рис. 1. Пути коррозии зданий и возникающие проблемы (инженерные, медицинские, экологические, экономические)
Плавление льда при атмосферном давлении приводит к снижению его объёма на 9%, Это очень важный фактор в разрушении конструкций в период похолодания и оттепелей. Молярная теплоёмкость (Ср Н.,0) при плавлении возрастает почти вдвое и в интервале от О "С до 100 "С почти не зависит от температуры (с минимумом при 35 °С). Высокая теплоёмкость воды предохраняет клеточные структуры от термической инактивации в допустимых пределах. Микробы приспособились жить в определённых температурных интервалах и, следовательно, в показатели теплоёмкости их дисперсионной (водной) среды природа внесла соответствующие коррективы (мутации) за счёт дисперсной фазы.
По отношению к температуре окружающей среды микробы подразделяют на психрофилы (облигатные и факультативные), мезофилы и термофилы (табл 1).
Таблица 1.
Температурный оптимум для различных групп
микроорганизмов
Название группы микробов Температурный оптимум, °С Примеры
Психрофилы Растут при 1° ниже+20 °С Arthrobacter gracilis, Bacillus globisporus, Ustilagosp.
Психрофилы облигатные Не растут при 10 выше +20 °С Вас. globisporus
Психрофилы факультативные Верхний температурный предел превышает +20 °С (с оптимумом +25 °С +30 °С) Xanthomonas pharmiicola
Мезофильные и термотолерантные микроорганизмы От +20 °С до +45 °С В среднем от +20 °С до 50 °С Lactobacillus lactis, Absidia ramosa, Aspergillus fumigatus
Термофилы 45 °С +50 X и вьше Вас subtil is, Paecilomyces varioti
Стенотермофилы Не растут при Г ниже +37 °С Вас. stearothermophilus, Thermoactinomyces vulgaris
Эвритермофилы Растут при Г3 ниже+37 °С Вас. coaguians, Candida albicans
Супратермофилы Оптимальная 1° для роста и размножения +105 °С Pyrococcus furiosus
Очевидно, что температурный диапазон, в пределах которого возможны рост и размножение других микроорганизмов, будет в той или иной степени отличен от выше указанного. Например, среди нитчатых грибов имеются психрофилы, мезофилы, термофилы и термотолерантные виды, но пока не описаны супратермофилы.
Содержание влаги в живых системах, к которым относят также и различные микробы, сказывается на их устойчивости при разной температуре
— чем выше содержание влаги в микробных клетках, тем они чувствительнее к повышению температуры. Этим в значительной мере объясняется более высокая термоустойчивость спор (конидий) в сравнении с вегетативными клетками.
Вода в клетках обусловливает их большую или меньшую, но относительно стабильную, теплоёмкость. За счёт способности воды усиливать диссоциацию электролитов или полиэлектролитов (в том числе — макромолекул живых клеток) проявляются буферные свойства цитоплазмы, и возможные колебания pH водной среды во внешних условиях не очень заметно отражаются на показателях концентрации водородных ионов (pH) внутри клеток. Большинство бактерий предпочитает среды с pH около 7,3-7,5, большинство грибов — около 6,0-6,5, хотя исключения имеются в разных группах микроорганизмов.
С учётом трофических особенностей разных микроорганизмов всегда необходимо иметь в виду и учитывать влажность среды обитания микробиоты. В составе микробоценозов многие их представители способны подвергать разрушению различные строительные материалы, в том числе — композиционные. Крупномолекулярные биополимеры распадаются до
олигомеров и низкомолекулярных соединений преимущественно за счёт ферментов из третьего главного класса — гидролаз. Эти олигомеры и низкомолекулярные соединения могут потребляться представителями соответствующей бактерио- и микобиоты (так называемая микробиота рассеяния).
В зависимости от характера питательных субстратов в среде обитания микроорганизмов, влажности, температуры аэрации, сезонности и других факторов формируются те или другие микробоце-нозы. Роль микроорганизмов в природе заключается в минерализации органических веществ. Без микробов не происходили бы круговороты углерода, азота, фосфора, серы, водорода, но эти функции имели бы и негативную оборотную сторону для зданий.
В качестве примера соответственно можно привести данные по микобиоте (табл. 2), участвующей в разрушении конструкций здания в Санкт-Петербурге (личное сообщение Д. Ю. Власова, 2002).
Таблица 2.
Микромицеты из разрушающихся конструкций старого здания
Вид микромицета Частота встречаемости в пробах,% Деструктивная активность, баллы*
Acremonium charticola 5,4 4
A. patronii 5,4 1
A. strictum 2,7 2
Alternaria altemata 8,1 4
Asperqillus ianus 2,7 1
A. ochraceus 2,7 2
A. sydowii 5,4 2
A. terreus 5,4 4
A. versicolor 16,2 4
A. ustus 2,7 4
Aureobasidium pullulans 2,7 4
Botryotrichum piluliferam 8,1 4
Chaetomium alobosum 8,1 4
Cladosporium dadosporioides 16,2 4
C. herbarum 8,1 4
C. oxysporum 2,7 1
C. sphaerospermum 32,4 4
Debariomyces species 8,1 1
Epicoccum purpurascens 5,4 4
Fusarium sporotrichiella 8,1 2
Hormonema dematioides 5,4 2
Humicolaqrisea 10,8 4
Mucor plumbeus 8,1 2
M. racemosus 13,5 2
Paecilomyces caraeus 8,1 2
P. liiacinus 5,4 2
P. javanicum 5,4 1
P. varioti 5 А 4
Penicillium brevicompactum 5,4 4
P. canescens 16,2 4
P. chrysoqenum 29,7 4
P. commune 35,1 4
P. cydopium 16,2 4
P. expansum 5,4 2
P. janthinellum 5 А 2
P. oxalicum 13,5 4
P. purpuroqenum 8,1 4
P. veridicatum 21,6 2
Rhizopusniqricans 5,4 2
Stysanus stemonites 5,4 1
Примечание: * Баллы обозначают деструктивную активность микромицетов — выраженную (4), умеренную (2), сомнительную (1); жирным шрифтом выделены воз-
ИЕСЬАМА
можные аллергенноактивные и/или условно патогенные виды.
Частота встречаемости отдельных микромицетов может быть различной в зависимости от изучаемого объекта повреждения микроорганизмами, а также от их метаболической активности. Важно подчеркнуть, что около 50% микромицетов-изолятов проявляют заметную деструктивную активность.
При этом влажность вносит существенный вклад в развитие так называемого «синдрома больного здания» из-за изменения концентрации озона в воздушной среде и развития «пылевых» клещей, дополняющих проблемы загрязнения среды проживания людей в домашних условиях.
Рассматривая возможную роль влаги в контексте настоящей статьи, Хукстра и Самсон [3] подчеркивают, что влажная среда после протечек, конденсатные пятна, увлажнение конструкций вследствие нарушения гидроизоляции способствуют росту на поверхностях и строительных материалах грибов практически всех влаголюбивых видов, среди которых Aspergillus fumigatus, Stachybotrys chartarum, Exophiala sp. Авторы указывают, что при высушивании влажных строительных материалов наблюдается рост видов с умеренной и низкой водной активностью, в частности, Aspergillus versicolor, A. sydowii, Emiricella nidulans,
Следует подчеркнуть, что например, упомянутый Stachybotrys chartarum относят к грибам, которые вырабатывают биологически активные трихотеце-новые микотоксины, способные вызвать многочисленные патологические изменения у человека и животных, включая модуляцию воспаления и изменения концентрации фосфолипидов на поверхности альвеол. Присутствие в помещении названных грибов может быть причиной заболевания человека с широким спектром патологических проявлений со стороны дыхательного, желудочно-кишечного трактов, глаз и других, объединенных в синдром нездоровых помещений [4]. Добавим, что из Stachybotrys chartarum выделено 15 активных компонентов, значительная часть которых обладает весьма высокой аллергенной активностью [5, 6].
Среди плесневых микромицетов, изолированных из разных домашних объектов и материалов, обнаружены первичные и вторичные патогенные грибы (Trichophyton spp., Aspergillus spp., Fusarium spp., Stachybotrys spp. и др.), или выраженные аллерге-нопродуценты (Alternaria spp., Penicillium spp.).
Влаголюбивыми грибами являются низшие мик-ромицеты из родов Absidia, Mucor, Rhizopus, а из высших — Trichoderma spp. и дрожжевые организмы.
Поскольку почва является основной средой обитания микроорганизмов в естественных условиях, она оказывается важнейшим фактором загрязнения (контаминации) различных неживых объектов или сред, а также других организмов, в том числе — болезнетворными бактериями и грибами. В этой же связи экология микроорганизмов представляет на-
сущный интерес с различных точек зрения.
Очевидно, экологические проблемы в нашей стране необходимо решать с учётом требований времени и всеми возможными рациональными способами, делая особый акцент на воспитание у людей «экологической культуры».
КОНТАМИНАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ И ВНУТРИБОЛЬНИЧНЫЕ ИНФЕКЦИИ
Контаминация или загрязнение помещений возможна и происходит различными объектами, среди которых особое место занимают микроорганизмы
— вероятные контаминанты из числа грибов и бактерий. Вирусы — как облигатные паразиты способны «размножаться» лишь в живой ткани, и поэтому они могут быть контаминантами в больничных учреждениях, где имеются больные и носители вирусов. Основным природным резервуаром грибов и бактерий является почва. В ней они, в зависимости от ряда обстоятельств (характер почвы — песчаные, суглинистые, черноземные и т.д., наличие в ней питательных веществ или субстратов, климатические особенности географического региона, степень аэрирования почвы и др.), могут обитать и переживать, то есть находиться в анабиотическом состоянии. В таблицах 3 и 4 отражены количественные показатели содержания грибов и бактерий в разных почвах (по данным Т. Г. Мирчинк и Н. С. Паникова, Е. Н. Мишустина и
В. Т. Емцова, с расчетами коэффициентов Н. П. Блиновым) [7-9]. Как следует из таблицы 3, грибы преобладают во всех типах исследованных на микробиоту почв. Коэффициенты отношений «грибы: бактерии» (Г/Б) находятся в диапазоне от 1,6 до 12.
Таблица 3.
Грибы и бактерии в разных почвах
Биомасса Коэффициент отношения Г/Б
Почва мицелия грибов (Г), г/м2 спор грибов, % бактерий (Б), г/м2
Тундровая глеевая перегнойная 98,1 17,3 7,5-41,8 от 2,0 до 12,0
Дерновоподзолистая 377,2 33,3 37,3 10,0
Чернозём мощный типичный 157,7 77,9 94,0 1,6
Краснозём типичный 111.0 85,0 18,5 6,0
Песчано-пустынная 24,6 — 5,0 5,0
Микромицегы преобладают в слабокислых лесных почвах с хорошо выраженной листовой (хвойной) подстилкой. В умеренном климате на 1 га лесной почвы приходится до 500 кг различных видов грибов, 36 кг мелких животных, 7 кг бактерий.
В таблице 4 приведены фактические данные по целинным и окультуренным почвам с указанием зон и характеристикой почв. Почти во всех ситуациях бактерии преобладали над грибами. Однако здесь оценочные показатели выводили по числу микробных клеток в 1 г почвы, а не в г/м2 и не в процентах (см. таблицу 3).
Соотношение отдельных групп микроорганизмов в почвах разных типов
Таблица 4.
Зоны Почвы Состояние почв N микробов—(тыс/г почвы) Коэффициент отношения
А ДБ Г Г/А Г/ДБ ДБ/А
Тундра и тайга Тундроглеевые и глеево-под- Целинные 30 2040 70 2,33 0,03 68
золистые Окультуренные 84 4750 36 0,43 0,008 56,5
Лесолуговая Подзолы и дерново-подзо- Целинные 90 970 26 0,29 0,027 10,8
листые Окультуренные 790 1800 30 0,04 0,02 2,28
Луговая степь и степь Чернозёмы Целинные 1300 2300 30 0,02 0,07 1,77
Окультуренные 1570 2940 23 0,01 0,008 1,87
Сухая степь Каштановые Целинные 1200 2260 22 0,02 0,01 1,88
Окультуренные 2100 4540 20 0,01 0,004 2,16
Пустынная степь и пустыня Бурые почвы и серозёмы Целинные 1550 2920 20 0,01 0,007 1,88
Окультуренные 2380 4980 18 0,008 0,004 2,09
Примечание: А = Актиномицеты, дБ = другие Бактерии, Г
Окультуренные почвы содержали больше бактерий, чем грибов; более того, количество грибов уменьшалось при переходе от целинных земель к окультуренным. Это, естественно, зависело от качества почв и соотношения в них пищевых ингредиентов, от грубого, в процессе окультуривания, вмешательства в складывавшиеся годами микробоценозы, которые внезапно разрушались.
Однако истинные показатели обсеменённости микроорганизмами разных почв в каких-либо регионах могут далеко не совпадать у различных исследователей. Если исходить из средних размеров бактериальной клетки 2 0,5 мкм при её удельной массе 1,038-1,065, то масса одиночной особи составит 4,12-10'10 мг, то есть в 1 г будет содержаться 2,42-1012, таких клеток. Если 1 га обрабатываемого поля земли содержит 15 тонн биомассы микробов, то она (биомасса) создаёт до 500 га активной поверхности такого микробного населения (15 тонн будут соответствовать 363-1017 микробных клеток).
Даже приближённые расчёты побуждают нас ориентировочно представить силу взаимодействия огромного числа микробов с пространственно ограниченной средой обитания (с тем, что в ней или на ней находится и, прежде всего, субстраты, которые могут подвергнуться и подвергаются биоповреждению или биологической коррозии).
В случаях превращения верхних слоев разных почв в пыль резко возрастает возможность загрязнения воздуха грибами и бактериями, абсорбированными на пылевых частицах. Таким способом микроорганизмы могут распространяться на сравнительно далёкие расстояния и попадать в помещения, включая больничные.
Вместе с тем, возбудители госпитальных инфекций могут быть приобретены пациентами непосредственно в больницах в процессе госпитализации, следовательно, возбудители госпитальных, или нозокомиальных инфекций (почосогшаМя — госпи таль ный), с определённым постоянством обитают в больницах, которые являются специфическими нишами для микробов-патогенов или условных патогенов. Микроорганизмы при этом могут быть на/или в теле
= Грибы, N = общее число
здорового медицинского персонала, на их верхней одежде, включая халаты; сами госпитализированные пациенты нередко оказываются носителями нозокомиальных микроорганизмов. В меньшей степени микробы из окружения пополняют резервуар нозокомиальной микробиоты.
Например, многие Pseudomonas spp. и Legionella spp. обитают в воде, бактерии из семейства Enterobacteriaceae — в пищевых продуктах, конта-минированные энтеральные питательные растворы могут способствовать возникновению септических инфекций, или «bloodstream infections», равно как и контаминированное грудное молоко, введенное через назодуоденальные трубки для вскармливания; в качестве первичных патогенов вовлекаются Klebsiella spp. и Enterobacter spp.
Патогенная для человека спорообразующая палочка — Clostridium difficile может загрязнять окружающую среду, в которой находятся пациенты, страдающие от названного патогена, и оставаться жизнеспособной в качестве вторичного резервуара на неодушевлённых объектах.
Споры Aspergillus spp. обнаруживают в воздухе больниц, и во многих случаях они являются причиной внутрибольничной инфекции у иммуно-супрессированных пациентов [10].
Микромицеты — возбудители нозокомиальных инфекций вышли на одно из первых мест по частоте летальности вызываемых ими заболеваний; Это, прежде всего, Aspergillus fitmigatus и A. flavus, реже обнаруживают A. granulosus, A. niger, A. terreus, A. ustus, Altemaria spp., Fusarium spp., Mucor spp., Penicillium spp., Phoma spp., Pseudoallescheria boydii и др. Основной путь заражения грибными спорами, или конидиями — аэрогенный, поскольку они (споры) могут длительное время находиться во взвешенном (аэрозольном) состоянии в воздухе — размер конидий обычно находится в средних пределах от 3 до 5 мкм и, следовательно, они могут достигать альвеол.
В данном случае, применительно к теме настоящего сообщения, важную роль играют инженерные коммуникации, в том числе вентиляции. Это стало
проблемой не только старых, но и сравнительно новых больниц, где в процессе проветривания или кондиционирования помещений возникает опасность распространения больничных инфекций.
Внутривенные и перитонеальные катетеры также могут быть причиной заражения инвазивными грибковыми инфекциями, вспышки которых обычно имеют место в стационарах для пересадки внутренних органов (лёгких, печени, почек, сердца) и костного мозга, в отделениях интенсивной терапии общего профиля, в отделениях сердечно-сосудистой хирургии.
Эпидемиологии нозокомиального аспергиллёза, результатам обследования пациентов и помещений (включая лечебные учреждения) посвящен ряд публикаций в журнале «Проблемы медицинской микологии» [11-13].
К1990 г. дрожжеподобные организмы рода Candida приобрели большое значение в качестве нозокомиальных патогенов; вызванные ими септические инфекции достигли уровня 10% от всех внутрибольничных инфекций с летальностью от 25% до 60%.
В больницах микробы — возбудители инфекций чаще распространяются контактным путём (не последнее место должно быть отведено рукам, контами-нированным патогенной и условно-патогенной микробиотой). Инфекции желудочно-кишечного тракта возникают случайно при употреблении загрязнённой пищи (пищевые продукты здесь оказываются фактором механизма передачи инфекции). Однако для большинства нозологических форм ведущими путями передачи инфекции являются упомянутые контактный и аэрозольный. Поэтому радикальными и контролируемыми мерами в предотвращении госпитальных инфекций являются обеспечение подачи в отделения лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) профильтрованного (стерильного) воздуха и не загрязнённой вышеназванными микробами воды, а также строгое соблюдение правил противоэпидемического режима.
В порядке примера приведем данные Куен [14], согласно которым в госпиталях летальность больных с иммунодефицитами прямо связана с концентрацией грибов в воздухе помещений. Вдыхание спор Aspergillus fumigatus приводит к обширному аспер-гиллезу — болезни с высокой летальностью, и не без оснований считают, что основной путь решения проблемы — создание комплексной системы вентиляции (барьеры, фильтры, избыточное давление, интенсивный воздухообмен). И что особенно важно в контексте настоящей статьи, подчеркивают, что количество грибов в воздухе заметно возрастает при ремонтно-строительных работах даже вблизи от медицинских учреждений. Отмечая тропность грибов к строительным материалам и конструкциям, способствующую разрушению последних, добавим, что биологическая активность грибов столь высока, что их используют даже при очистке сточных вод (!), так как ряд видов способны утилизировать загрязнители, которые не разлагаются обычными биоценозами
в очистных сооружениях [15].
Около 15 лет тому назад Венцел (1990) [16], указал на тот факт, что нозокомиальные инфекции в США ежегодно охватывают около 2-4 млн. пациентов, увеличивая во много раз расходы на лечение, и что эти заболевания составляют важнейшую причину летальности соответствующих больных. Таким образом, возбудителями нозокомиальных инфекций обычно выступают бактерии (прежде всего — стафилококки, в том числе метициллин-резистентные), представители энтеробактерий и, реже, псевдомо-насов; из грибов на первое место следует поставить Candida albicans и некоторые другие виды этого рода, разные виды аспергиллов и, прежде всего, Aspergillus fiimigatus, и некоторые другие. На внутрибольничные инфекции (ВБИ) в мире приходится от 4% до 15% от всех инфекционных заболеваний. По официальным данным, на 1998 год в России ежегодно регистрировали 50-60 тыс. случаев внутрибольничных инфекций. По ряду причин, анализ которых заслуживает отдельной публикации, официальная статистика ВБИ в нашей стране занижена в десятки раз. На самом деле, ежегодно в России ВБИ страдает более 2 млн. человек с затратами на их лечение, измеряемыми сотнями миллиардов рублей [17]. Очевидно, что они имеют место в тех больничных учреждениях, где до сих пор остаются не «на высоте» санитарно-гигиенические условия, зависимые в том числе и от состояния клинических баз, в которых функционируют различные отделения - сердечно-сосудистые, инфекционные, гнойной хирургии, трансплантации и др.
С учётом многих факторов (социально-экономических, экологических, медико-биологических и других) в мире не произошло позитивных изменений с нозокомиальными инфекциями, хотя в экономически более развитых странах ситуация с госпитальными инфекциями приобретает тенденцию к неустойчивому улучшению. Важно, чтобы все участники контроля за госпитальными инфекциями «говорили на одном языке» и понимали друг друга, базируясь на согласованных концепциях. Лицам, причастным к контролю за нозокомиальными инфекциями, необходимо быть компетентными в данной области, в том числе знать возбудителей, уметь их дифференцировать по характеристикам, используемым в лабораторной микробиологической практике.
Применительно к медицинской микробиологии (бактериологии, микологии, вирусологии, протистологии) и эпидемиологии необходимо грамотно оценивать и использовать понятие «колонизация», в противовес «инфекции», и наоборот.
БОРЬБА С БИОДЕСТРУКЦИЕЙ СТАРЫХЗДАНИЙ
При использовании дезинфицирующих средств следует учитывать различную устойчивость микробов к разным биоцидам. Условно можно представить снижение резистентности к дезинфици-
рующим средствам в ряду (слева направо): споры бацилл и клостридий —> микобактерии—>малые или «не липидные» вирусы —> грибы —> вегетативные бактериальные клетки —> вирусы средних размеров («липидные»). В качестве тест-культур — представителей спорообразующих бацилл и клостридий могут быть использованы Bacillus subtilis и Clostridium sporogenes; для оценки микобактерий рекомендуют Mycobacterium tuberculosis var. bovis; для оценки малых вирусов — Poliovirus, Coxsackievirus, Rhinovirus; из числа грибов используют конидии (споры) анамор-фных микромицетов Candida spp., Cryptococcus spp., Trichophyton spp.; из вегетативных форм бактерий применяют Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Salmonella choleraesuis; из вирусов средних размеров — Herpes simplex virus, Cytomegalovirus, Respiratiry syncytial virus, Hepatitis В virus, Human immunodeficiency virus (HIV, или ВИЧ).
В России имеются структуры, контролирующие и разрешающие соответствующие лекарственные
Таблица 5.
Эффекты дезинфектантов в отношении различных микробов [9
Эффект дезинфектанта Действие* на
бактерии вирусы грибы
споры микобактерии tbc2* вегетативные клетки малых размеров средних размеров
Высокий +3* + + + + +
Промежуточный _4* + + ± + +
Низкий — — + ± + ±
Примечание: ‘Ожидаемо цидное действие (+), цидного действия нет (-);
Йх?*микобактерии туберкулёза; ты,можно цидное действие при заметном удлинении сроков экспозиции;
3*некоторые дезинфектанты могут проявить умеренную спороцидность;
4*некоторые умеренно активные дезинфектанты (например, гипохлориты) могут проявить некоторую спо-роцидную активность, другие (спирты) — нет.
средства, пищевые добавки и биоциды для практического использования.
Уровни дезинфицирующего эффекта известных средств можно подразделить на высокий, промежуточный и низкий (табл. 5).
Исходя из этих данных, в ряде случаев необходимо оценить эффект дезинфектанта в лабораторных условиях in vitro на отобранных микробных культурах, изолированных из мест, намеченных для обработки конкретным биоцидом. Такой подход поможет исключить любую неожиданность, которая может возникнуть из-за штаммных различий тест-культур.
До настоящего времени не регламентированы правила оценки и способы устранения (нейтрализации) последствий биоповреждения строительных материалов и конструкций, которые являются значимыми факторами формирования внутренней среды сооружений и в существенной мере определяют долговечность и надежность сооружения (здания).
Эксплуатация, реконструкция и строительство зданий должны предусматривать способы противодействия биоповреждению здания, а также систематическую санитарно-эпидемиологическую оценку факторов (мониторинг) биоповреждения зданий лечебно-профилактического профиля.
При определении степени биоповреждения и выбора способа ликвидации его последствий можно воспользоваться данными из таблицы 6.
Отметим, что универсального метода ликвидации последствий биоповреждения строительных материалов и конструкций не существует. По мнению специалистов Регионального общественного фонда «Противодействие биоразрушению городской среды Санкт-Петербурга» (Фонд), применение различных биоцидов для обработки материалов и биоцид-ных добавок в различные строительные материалы не могут решить проблему. Для предотвращения биопоражения зданий и сооружений, в том числе, в зданиях лечебно-профилактического профиля, необходим комплексный подход. Для ликвидации последствий биоповреждения строительных конс-
Таблица 6.
Способы ликвидации последствий биоразрушений зданий и сооружений в зависимости от степени их проявления [18]
Степень биоповре ждения Характеристика повреждения Рекомендуемые методы ликвидации последствий биоповреждения
I Повреждение поверхности материала, окрасочного или иного покрытия 1.1. После просушки поверхности провести ее обработку (намочить поверхность) биоцидным составом. 1.2. Шпателем соскоблить с поверхности поврежденные участки. 1.3. Собрать с пола мусор, обильно смочить его биоцидом, упаковать в полиэтиленовые мешки, вынести в мусоросборник. 1.4. Повторно обработать поврежденную поверхность биоцидом. 1.5. Если зона повреждения значительна, то целесообразно применить озонирование или обработку биоцидным аэрозолем. Возможна комбинация биоцидных обработок.
II Повреждение штукатурного слоя,незначительное (без обнажения арматуры) шелушение поверхности бетона 2.1. После просушки поверхности провести еебиоцидную обработку как указано в п.п. 1.1. и 1.5.2.2. Шпателем или иным инструментом соскоблить или сбить поврежденные участки до неповрежденной поверхности. 2.3. по п. 1.3.2.4. Любым доступным способом прогреть поврежденную зону конструкции до температуры свыше 60°С. 2.5.Провести биоцидную дезинфекцию помещения.
ш Глубокое разрушение кирпича, бетона,сильная коррозия арматуры железобетона. 3.1. После просушки поврежденной поверхности провести ее биоцидную обработку как указано в п.п. 1.1 и 1.5.3.2. Полностью сбить разрушенный материал. 3.3. по п. 1.3.3.4. по п. 2.5.3.4. Заменить поврежденный участок кирпичной кладки. В железобетонных конструкциях: заменить поврежденную арматуру, восстановить поврежденные участки. В бетон и раствор ввести биоцидные добавки.
IV Биоповреждению II и III степени подвержено более 10-15% здания. 4.Снос здания.
трукций необходимо привлекать специалистов, способных определить степень биоповреждения элементов конструкций, выбрать оптимальный метод обработки и провести работы с соблюдением всех мер техники безопасности. Также необходимо обеспечить безопасность людей в ходе дальнейшей эксплуатации сооружений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Авторы настоящего сообщения накопили определенный опыт восстановления старых больничных зданий (клиники СПб медицинской академии последипломного образования), возраст которых составил от 70 до 125 лет с момента начала эксплуатации. Следует отметить, что был пройден путь проб и ошибок от простых капитальных ремонтов до комплексной реконструкции. В результате были сформулированы следующие основные принципы проведения ремонтно-строительных работ:
1. Высушивание ;jданий путем удаления в его окружении культурного слоя почвы, выполнения дренажей и применения современных гидроизоляционных материалов.
2. Удаление с поверхностей внутренних стен всех слоев штукатурки с последующей обработкой стен дезинфектантами.
3. Удаление всех старых деревянных конструкций, включая перекрытия, с заменой их металлическими и бетонными элементами.
4. Замена всех старых инженерных коммуникаций, в том числе водопровода, канализации, электропроводки, слаботочных линий, удаление всех элементов вентиляции.
5. Установка новых вентиляционных систем от воздухозаборников до выходных труб вытяжной
ЛИТЕРАТУРА
1. Беляков Н.А. Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования на рубеже XX-XXI веков,- СПб.: СПб МАПО, 2000. — 464 с.
2. Емельянов О.В. Мариинская больница. Под ред. Н.А. Белякова. —СПб.: изд-во «Хромис», 2004. — 458 с.
3. Hoekstra E.S., Samson II. A. The importance of qualitative analysis of indoor fungi: Abstr. 34. Wissenschaffliche Tagung dcr Deutschsprachigen Mykologischen Gesellschaft e. V., Berlin, Sept. 14-16, 2000 И Mycoses.- 2000.- Vol.43j № 6.- C, 231-232.
4. Mahmoudi М., Gershwin M. Sick building syndrome. III. Stachybotrys chartarum II }. Asthma. — 2000,- Vol. 37, N6 2.-C. 191-198.
5. Raunio P., et al. Characterization of glycoprotein components in Stachybotrys chartaram extract: Abstr. Pap. to be Presented during Scientific Sessions AAAAI 56th Annual Meeting, Research Triangle Park, N.C-> March 3-8, 2000.
6. Karkkainen М., Rautiainen /., Virtanen Т., Pasanen A-L. J. Allergy and Clin. Immunol. 2000.- Vol. 105, № 1. -Pt2.-CS. 338.
7. Т. Г. Мирчинк и Паников H. С. Современные подходы к оценке биомассы и продуктивности грибов и бактерий в почве // Успехи микробиол. — 1985. — Т.20.
8. Мишустин Е.Н., Емцев В. Т. Микробиология. М., 1970.
9. Блинов Н.П. Общие закономерности строения и развития микробов-продуцентов биологически активных веществ. Медицина. А., 1977.
10. Беляков Н.А., Богомолова Т. С., Васильева Н.В. Эпидемиология внутрибольничного аспергиллеза (обзор) //Ж. Проблемы медицинской микологии. — 1999. — Т.1, №4, — С. 4-9.
11. Блинов Н.П. Токсигенные грибы в патологии человека // Ж. Проблемы медицинской микологии.- 2002.- Т.4, №4.-
С. 3-7. '
12. Митрофанов B.C., Козлова Я.И. Плесени в доме (обзор) // Ж. Проблемы медицинской микологии.- 2004.- Т.6, №2.
— С. 10-18.
13. Аак О.В. Аллергены грибов. Особенности микогенной сенсибилизации (обзор) // Ж. Проблемы медицинской микологии.- 2004,- Т.7, №2.- С.12-16.
вентиляции с монтажом фильтров тонкой очистки воздуха в специализированных отделениях, кабинетах, операционных и палатах. Полностью исключить использование старых внутристенных каналов.
6. Перепланировка помещений (палат, тесных залов и коридоров для ожидания, столовых для больных и др.) с исключением большой скученности пациентов.
7. Максимальное использование для покрытий помещений моющихся материалов (натурального камня, керамической плитки, пластиковых панелей и др.).
8. Механическая, химическая и лучевая обработка всех поверхностей, очистка вентиляционных каналов, сливов и промывных трубопроводов с многократным контролем микробиоты по окончании ремонтно-строительных работ.
Но даже этих мероприятий может быть недостаточно. В любом случае необходим постоянный микробиологический контроль за состоянием больничных зданий и помещений, равно как и за состоянием здоровья пациентов и медицинского персонала с принятием соответствующих необходимых мер.
Таким образом, биодеструкция больничных зданий имеет несколько составляющих — это разрушение конструкций, контаминация помещений микробиотой с сенсибилизацией и возникновением аллергических реакций больных и персонала, развитие внутрибольничных инфекций. При реконструкции зданий необходим комплексный подход, включающий максимальное удаление старых покрытий и поврежденных элементов, химическую и термическую обработку, изменение планировок, замену всех инженерных коммуникаций.
14. Kuehn Т.Н. Airborn infection control in health care facilities // H. Trans. SAME. J. Sol. Energy Eng.-2003.- Vol.123, №3.
- 1366-371.
15. Fleury S. Procede de degradation de la matiere organique par voie mycelienne: Заявка 2836909 Франция, МПК7 С 02 F 3/34, С 02 F 11/02, Soc. D’amenagement Urbain et. Rural, SA, № 0202947; Заявл. 08.03.2002; Опубл. 12.09.2003.
16. Внутрибольничные инфекции /Под ред. Р.П. Венцела. — М.: Медицина, 1990.- 665 с.
17. Щербо А.П. Больничная гигиена. СПб.: СПбМАПО, 2000. — 489 с.
18. Старцев С.А. Методы ликвидации последствий биоповреждения строительных конструкций // Мат-лы между-нар. конф. «Биоповреждения и биокоррозия в строительстве»,— Саранск, 2003.
Поступила в редакцию журнала 28.10.05 Рецензент: B.C. Митрофанов
