Биологические и социальные факторы. Биологические факторы на рабочих местах медицинских работников

В процессе исследований условий труда работников критерии оценки воздействия на работников факторов биологической природы воспринимаются неоднозначно. К примеру, возникает ряд вопросов при оценке условий труда работников медицинских учреждений общей практики (стационаров, больниц, общих и стоматологических поликлиник, клинических лабораторий и т.д.), контактирующих с больными. Как правило, прямой контакт с возбудителями инфекционных заболеваний исключен, однако потенциальная опасность заражения работников, по-видимому, остается.

В Руководстве Р 2.2.2006-05 эксперту предлагается оценить эти условия труда либо только как допустимые (2-й класс), либо только как вредные (3-я степень 3-го класса). Оценивая условия этих видов работ как допустимые, эксперт лишает работника льгот и компенсаций за вредные условия труда, как вредные - создает базу для получения работником полного комплекта компенсаций. Это влечет за собой серьезные экономические затраты. Следует ли относить условия труда медицинского персонала учреждений общей практики по биологическому фактору к классу 3.3, приравняв их к условиям труда работников специализированных учреждений, в которых существенно выше вероятность контакта со специфическими инфекционными агентами (медицинские учреждения инфекционного, туберкулезного, кожно-венерологического профиля)?

Р. Попова

Действительно, критерии отнесения условий труда к определенному классу по биологическому фактору при контакте с патогенными микроорганизмами не совсем однозначны. Следует уточнить, что в отличие от «Руководства по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» Р 2.2.2006-05 понятие «особо опасные инфекции» в современной эпидемиологии инфекционных заболеваний практически не используется. Что важнее, его нет ни в действующих законодательных и подзаконных актах РФ, ни в международных документах соответствующего профиля.

Так, Международные медико-санитарные правила (ММСП), одобренные 58-й сессией Всемирной Ассамблеи здравоохранения 23 мая 2005 г., не содержат термина «особо опасные инфекции». Эти правила вводят понятие об «инфекционных заболеваниях, которые вошли в перечень событий, что могут являть собой чрезвычайную ситуацию в системе охраны здоровья в международном масштабе».

Согласно приложению 2 к ММСП-2005 они разделены на две группы.

Первая группа - «болезни, которые являются необычными и могут оказать серьезное влияние на здоровье населения»: оспа, полиомиелит, вызванный диким полиовирусом, человеческий грипп, вызванный новым подтипом вируса, тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС, или SARS).

Вторая группа - «болезни, любое событие с которыми всегда оценивается как опасное, поскольку эти инфекции обнаружили способность оказывать серьезное влияние на здоровье населения и быстро распространяться в международных масштабах»: холера, легочная форма чумы, желтая лихорадка, геморрагические лихорадки (Пасса, Марбург, Эбола, Западного Нила). Ко второй группе ММСП-2005 относят также инфекционные болезни, «которые представляют особую национальную и региональную проблему» (например, лихорадку денге, лихорадку Рифт-Валли, менингококковую болезнь или инфекцию и др.).

В России ММСП введены в действие и постановлением Главного государственного санитарного врача от 11.05.07 «О реализации Международных медико-санитарных правил (2005)». В постановлении говорится об инфекционных болезнях, «вызывающих чрезвычайные ситуации в общественном здравоохранении, имеющие международное значение, в том числе новых возникающих особо опасных инфекционных болезнях, угрозе пандемии гриппа, этиологическим агентом которой может быть новый подтип высоко патогенного для человека вируса».

Расшифровки понятия «особо опасные болезни» в постановлении нет, как нет его и в Федеральных законах от 21.11.11 № 323-ф3 «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации» и от 30.03.99 № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения». При этом в Федеральном законе № 52-ФЗ содержится лишь определение инфекционных заболеваний, представляющих опасность для окружающих, - это «инфекционные заболевания человека, характеризующиеся тяжелым течением, высоким уровнем смертности и инвалидности, быстрым распространением среди населения (эпидемия)». Таким образом, в действующих законодательных актах отсутствуют юридические основания для формирования четкого перечня работников, которые могли бы быть отнесены к первому подпункту п. 5.2.3 и второй строке табл. 2 Р 2.2.2006-05 по воздействию биологического фактора.

Вместе с тем в стране действует несколько подзаконных нормативно-правовых актов, которые могли бы быть положены в основу соответствующей классификации условий труда. Прежде всего, - это Санитарные правила «Порядок учета, хранения, передачи и транспортирования микроорганизмов I-IV групп патогенности. СП 1.2.036-95». В Приложении 5.4 к этим СП приведена классификация патогенных для человека микроорганизмов. Согласно этой классификации все микроорганизмы делятся на четыре группы. Их патогенность, то есть опасность для человека, снижается от первой группы к четвертой.

В развитие СП 1.2.036-95 разработаны Санитарно-эпидемиологические правила «Безопасность работы с микроорганизмами I - II групп патогенности (опасности). СП 1.3.1285-03» и Санитарные правила «Безопасность работы с микроорганизмами III - IV групп патогенности и гельминтами. СП 1.2.731-99». По степени опасности и мерам защиты работающих группы патогенных микроорганизмов, с которыми работники могут контактировать в процессе труда, можно объединить, сделав из четырех две.

Так, среди патогенных бактерий в I - II группы включены возбудители чумы, сибирской язвы, бруцеллеза, туляремии, легионеллеза, сапа, мелиоидоза, холеры; из риккетсий в эти же группы входят возбудители сыпного и крысиного тифов, пятнистой лихорадки, лихорадки Ку и некоторых других болезней. Среди вирусов наибольшую опасность представляют возбудители геморрагических лихорадок, натуральной оспы человека, энцефалитов, энцефаломиелитов, менингоэнцефалитов, парентерального гепатита, бешенства, псевдобешенства, ящура, иммунодефицита человека и ряда других менее распространенных инфекционных болезней. Из хламидий во II группу включен возбудитель орнитоза-пситтакоза, из грибов - возбудители бластомикоза, кокцидиоидоза и гистоплазмоза, а из ядов биологического происхождения - ботулинические токсины всех видов, столбнячный токсин и яд паука каракурта.

Как известно, в Р 2.2.2006-05 условия труда работников, имеющих контакт с возбудителями других инфекци-онных заболеваний (помимо особо опасных), отнесены к классу 3.3, однако насколько это обоснованно? На наш взгляд, нужны специальные исследования по анализу фактической ситуации с учетом мнения экспертов в соответствующей области. Целесообразно в классификации условий труда указать, что рабочие места с наличием контакта с микроорганизмами I - II групп патогенности следует относить к 4-му классу опасности по аналогии с Р 2.2.2006-05, а при наличии контакта с микроорганизмами III - IV групп патогенности и гельминтами, - к примеру, на класс или два ниже, то есть к классам 3.4 или 3.3.

Следует иметь в виду, что сказанное в отношении контакта с микроорганизмами с достаточной степенью точности можно отнести только к работникам специализированных лабораторий и производств, то есть «организаций или их структурных подразделений, выполняющих экспериментальные, диагностические или производственные работы с патогенными биологическими агентами» (СП 1.2.731-99). Что касается профессиональных групп медицинских работников, занятых лечением и обслуживанием людей или животных, больных инфекционными заболеваниями, то их условия труда могут быть отнесены к тем же классам, что и при работе в лабораториях, по-видимому, только в тех случаях, когда речь идет о болезнях, непосредственно передающихся от человека к человеку, а для ветеринарных и сельскохозяйственных работников - соответственно, от животных к человеку воздушно-капельным или контактным путем.

В этом случае число медицинских работников (профессий), имеющих контакт с микроорганизмами I - II групп патогенности и подвергающихся риску заражения в процессе труда, сократится, поскольку, к примеру, СПИД, парентеральный гепатит передаются от человека к человеку только парентерально (через половой контакт или кровь), а геморрагические лихорадки вообще не передаются от человека к человеку. Иными словами, при нахождении в терапевтических стационарах инфекционных больниц и отделений такие больные не представляют опасности для персонала.

Исключение составляют медицинские работники хирургических отделений и акушерских стационаров, занятые непосредственным оказанием медицинской помощи путем оперативного вмешательства с риском нарушения целостности перчаток. Оценка биологического фактора для этой группы специалистов должна учитывать вероятность попадания в кровь работника (хирурга, акушера-гинеколога, анестезиолога-реаниматолога, операционной сестры, акушерки) возбудителей ряда инфекционных болезней, прежде всего - парентеральных вирусных гепатитов В и С, СПИДа и сифилиса вследствие повреждения перчаток и травмирования пальцев рук в процессе оперативного вмешательства либо наличия микроскопических ран на руках медицинского работника.

Известно, что при проведении плановых хирургических и акушерско-гинекологических вмешательств пациентов предварительно обследуют на вирусные гепатиты, ВИЧ и сифилис. Однако даже зная о наличии у оперируемого больного одного из этих заболеваний, медицинские работники, во-первых, не имеют права отказаться от операции, а во-вторых - не имеют гарантированной защиты от повреждения перчаток и пальцев рук при проведении оперативного вмешательства. Еще большему риску подвергаются медицинские работники, оказывающие экстренную медицинскую помощь в хирургических и акушерско-гинекологических стационарах, когда оперативное вмешательство производится по жизненным показаниям больного без проведения предварительных анализов.

Поскольку возбудители названных болезней входят в основном в I - II группы патогенности, причем именно у медицинских работников в стране ежегодно выявляется некоторое количество случаев профессиональных заболеваний гепатитами В и С, условия труда данной группы лиц согласно Р 2.2.2006-05 следует относить к классу 4.

Теперь о медицинских работниках, которые работают не в специализированных (для тех или иных инфекционных больных) медицинских учреждениях. Обратимся вновь к Классификации патогенных для человека микроорганизмов. В III группу патогенности включены вирусы гриппа, полиомиелита, ветряной оспы, ОРВИ, полиневритов, пневмоний, бронхитов, бронхиолитов, эпидемического паротита, кори, конъюнктивитов, краснухи и множества других инфекционных заболеваний. Многие из них легко передаются от человека к человеку воздушно-капельным путем, причем большинство так называемых детских инфекций у взрослых людей протекает значительно тяжелее и чаще сопровождается осложнениями. Кстати, в III группу патогенности включен и возбудитель туберкулеза, то есть по степени опасности для человека все перечисленные микроорганизмы сопоставимы.

Большинство названных болезней на начальном этапе может протекать со стертой клинической картиной. При этом заразиться ими от больного человека имеет возможность любой работник медицинской организации амбулаторного или стационарного типа - от врача скорой помощи и регистратора до руководителя учреждения.

Грипп или ОРВИ, в отличие от туберкулеза, редко рассматривается в качестве профессионального заболевания у медицинского работника. Однако грипп может привести к тяжелому осложнению (с последующей инвалидностью или смертью работника), либо, по меньшей мере, - к длительной нетрудоспособности. Если медицинский работник заразился на своем рабочем месте, то случай, безусловно, может и должен рассматриваться как страховой в системе обязательного социального страхования от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний. Это не противоречит ни Федеральному закону «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний», ни Перечню профессиональных заболеваний, ни Трудовому кодексу РФ.

То же можно сказать о краснухе в случае заражения беременной женщины - медицинского работника и на-ступившего вследствие этого тяжелого осложнения для плода или ребенка и т.д. Если во всех этих случаях мы будем относить условия труда медицинских работников к классу 2, вряд ли мы окажемся на стороне защиты их прав на компенсацию в случае утраты здоровья или даже жизни в процессе труда. Не исключено, что вероятность наступления подобного страхового случая несколько ниже, чем, скажем, вероятность заражения легочной чумой от больного человека или высокопатогенным вирусом в специализированной лаборатории, хотя доказательные исследования на этот счет нам неизвестны. Вместе с тем работник специализированного медицинского учреждения, как правило, лучше подготовлен в области охраны труда и четко знает, с чем может столкнуться в процессе трудовой деятельности. К тому же он чаще всего защищен специальными средствами индивидуальной и коллективной защиты, системой обязательной первичной медицинской профилактики и динамического медицинского наблюдения.

В то же время, к примеру, медицинский регистратор в муниципальной поликлинике, выдавая амбулаторные карты больным гриппом в период сезонной эпидемии, практически не имеет защиты от заражения. Возможность осложнений после гриппа определяется в основном состоянием его здоровья, реакцией организма на инфекцию и качеством оказания последующей медицинской помощи. Это в полной мере можно отнести к работникам большинства других медицинских организаций - поликлиник, стационаров, стоматологических отделений, различных медицинских центров и клиник и др.

Заметим: медицинский работник, конечно, может заразиться гриппом или любой другой инфекцией не толь-ко на рабочем месте, но и, например, в общественном транспорте. Вместе с тем данные многочисленных исследований убедительно свидетельствуют о том, что у медицинских работников вероятность заражения в процессе труда многократно выше.

Можно ли приравнять работников общей медицинской сети к работникам патоморфологических отделений, прозекторских и моргов по значимости биологического фактора? Однозначно ответить на этот вопрос сложно, поскольку о специальных исследованиях на этот счет неизвестно. Можно лишь сказать, что, скорее всего, специалисты-патоморфологи, как и работники других специализированных учреждений, профессионально более подготовлены к опасности заражения в процессе своего труда и имеют возможность более тщательно, чем, например, хирурги соблюдать требования безопасности, так как у первых отсутствует такой фактор, как дефицит времени из-за жизненных показанияй больного.

Что касается сравнения работников патоморфологических отделений и медицинских работников терапевтического профиля, то для обоснованного заключения необходимо было бы провести специальные исследования с оценкой вероятности заражения патогенными микроорганизмами непосредственно в процессе трудовой деятельности. Полагаем, что до настоящего времени в стране вряд ли был зафиксирован хотя бы один случай профессионального заболевания инфекционной природы у работника прозекторской или морга. Наличие в практике отечественной профпатологии случаев профессиональных заболеваний медицинских работников туберкулезом свидетельствует не столько о более высокой опасности возбудителя туберкулеза, сколько о сложности заражения им вне длительного контакта с больными людьми вследствие наличия у большинства взрослого населения естественной устойчивости к возбудителю.

В ближайшее время вряд ли удастся встретить страховой случай заражения в процессе труда (то есть профессиональное заболевание) патоморфолога, участкового терапевта или патронажной медицинской сест-ры. Это, увы, не означает, что подобных случаев не существует.

Сегодня в огромном количестве видов экономической деятельности у работников десятилетиями не выявляются даже типичные профессиональные заболевания, к примеру, - нейросенсорная тугоухость или вибрационная болезнь, - при безусловном наличии на рабочих местах соответствующих вредных факторов рабочей среды. Это отдельная очень болезненная тема: почему в современной России уровень профессиональной заболеваемости в десятки раз ниже, чем в экономически развитых странах.

Наше общество экономически и социально еще не готово к тому, чтобы признать приоритет здоровья работающего человека перед всеми другими жизненно важными приоритетами, включая право на труд и достойный заработок. Это одинаково характерно как для индивидуального, так и для общественного сознания. Пока есть работа и удовлетворяющая на данный период заработная плата, российский работник, по-видимому, будет прилагать максимум усилий к тому, чтобы профессиональное заболевание у него не было выявлено, поскольку вследствие этого рабочее место и заработок будут утрачены, а предусмотренные обществом социальные компенсации не обеспечат необходимого качества жизни.

Добавим к этому характерную для большинства работников низкую юридическую грамотность в области прав на охрану здоровья и социальную защиту, а также относительно небольшой опыт судебных решений в соответствующей области. Медицинские работники в этом отношении - не исключение. Сходными категориями мыслит и работодатель - ему не нужны «лишние заботы», связанные с профессиональным заболеванием, тем более что они не нужны работнику. Помимо прочего, работодатель всерьез может быть заинтересован в улучшении результатов аттестации рабочих мест (АРМ). Плохие результаты повлекут за собой не только и даже не столько выявление возможных профессиональных заболеваний, сколько затраты на льготы и компенсации, а также увеличение объемов периодических медицинских осмотров, то есть значимые финансовые вложения. «Свои интересы» есть в этом вопросе и у Фонда социального страхования РФ, и у медицинских организаций.

Иными словами, несмотря на то, что современный уровень профессиональной заболеваемости в России не отражает фактических условий труда, сложившаяся ситуация в определенной степени объективна, по-скольку обусловлена сформировавшимися социально-экономическими реалиями. Тем не менее, для профессионалов очевидно, что подобное положение не сможет сохраняться долго. Это, прежде всего, определяется широкой интеграцией российской экономики в мировую и глобализацией большинства социальных проблем, включая вопросы охраны здоровья работающего населения. Уже в ближайшее десятилетие, на наш взгляд, следует ожидать существенного роста уровня профессиональной заболеваемости в России. В конечном счете он должен стать сопоставимым с показателями большинства развитых стран. Это может послужить одним из оснований для пересмотра объема социальных компенсаций за утраченное в процессе труда здоровье.

Именно этот аспект, на наш взгляд, достаточно тесно увязан с проблемой так называемых льгот и компенсаций за вредные и/или опасные условия труда, которые сегодня непосредственно определяются результатами аттестации рабочих мест (специальной оценки условий труда, - прим. ред.). Эта проблема требует отдельного рассмотрения. Отметим лишь, что ни доплата к заработку, начиная от 4% заработной платы, ни сокращенный рабочий день, ни дополнительный отпуск не компенсируют утрату здоровья в результате длительной работы во вредных условиях труда. Более того, компенсации способствуют существенному его ухудшению, поскольку работодатель, по минимуму компенсируя вредные условия труда, не торопится их улучшать, а работник не готов к тому, чтобы тратить мизерные доплаты и компенсации на собственное оздоровление.

Можно с высокой вероятностью допустить: если бы в системе социального страхования уровень компенсаций за утрату здоровья в процессе труда обеспечивал работнику сохранение привычного качества жизни, то ему было бы проще принять вероятность развития у него профессионального заболевания, чем отстаивать право на льготы и компенсации за работу во вредных условиях труда.

Теперь о защите временем. Никто не доказал, что именно этого количества времени достаточно, чтобы действие вредных факторов рабочей среды и трудового процесса не отразилось на здоровье. Отечественные гигиенические нормативы базируются на 8-часовом рабочем дне и 40-часовой рабочей неделе, однако никто не может гарантировать, что сокращение этого времени на 10% обеспечивает снижение неблагоприятного эффекта воздействия фактора до безопасного уровня.

Более того, специалистам хорошо известно, что даже при воздействии допустимых уровней у части наиболее чувствительных людей могут возникнуть нарушения здоровья профессионального генеза. Для веществ, обладающих аллергенным действием, находят даже обратную зависимость: чем ниже концентрация, тем тяжелее эффект (хотя это не имеет прямого отношения к биологическим факторам).

Из всего сказанного, на наш взгляд, можно сделать следующие выводы.

Если в стране будет сохранена современная парадигма классификации условий труда, то Руководство Р 2.2.2006-05 нуждается в скорейшем пересмотре по многим положениям, в том числе - по критериям и показателям вредных биологических факторов рабочей среды.

Для медицинских работников, занятых в медицинских организациях общего профиля, сохраняется вероятность заражения инфекционными заболеваниями в процессе труда. Это в большинстве случаев, на наш взгляд, не позволяет оценивать их условия труда на уровне класса 2. Для обоснования дифференцированного подхода к оценке условий труда медицинских работников этой группы по степени выраженности воздействия биологического фактора необходимо проведение специальных клинико-эпидемиологических исследований.

Существующая в стране система льгот и компенсаций за вредные условия труда нуждается в серьезном реформировании.

Очевидно, что методики (а возможно, и методология) оценки условий труда к примеру, врача-нейрохирурга и шахтера должны быть различными. Необходимо разработать серию подзаконных актов для более четкого организационно-методического обеспечения аттестации рабочих мест (специальной оценки условий труда) в различных видах экономической деятельности. Существенно более объективной (и, что важнее, более результативной по сравнению с аттестацией рабочих мест по условиям труда) является методология оценки и управления профессиональными рисками. Это обусловливает целесообразность ее широкой апробации и внедрения в условиях современной России. Представляется целесообразным разработать корпоративные (отраслевые) регламенты оценки условий труда в рамках локальных систем управления профессиональными рисками с учетом специфики трудовой деятельности. На наш взгляд, это должно было бы стать заботой соответствующих отраслевых профсоюзов и объединений работодателей.

План лекции:

1. Неинфекционные биологические факторы окружающей среды.

Продукты биологического синтеза.

Отходы сельскохозяйственного производства.

Основные направления оздоровительных мероприятий.

2. Инфекционные (эпидемиологические) факторы окружающей среды.

Формы и характеристика эпидемического процесса.

Влияние факторов окружающей среды на течение эпидемического процесса.

Мероприятия по борьбе с инфекциями.

Под биологическими факторами окружающей среды понимают совокупность биологических объектов, воздействие которых на человека или окружающую среду связано с их способностью размножаться в естественных или искусственных условиях или продуцировать биологически активные вещества (БАВ).

Основными компонентами биологического фактора являются:

– макроорганизмы (животные, птицы, рыбы);

– микроорганизмы (патогенные, условно-патогенные, непатогенные, живые и убитые вакцины и пр.);

– продукты жизнедеятельности микроорганизмов и микробиологического синтеза (ферменты, антибиотики, токсины, аминокислоты, белково-ви-таминные концентраты и пр.).

По структуре биологические факторы делятся на 2 группы:

природная группа – возбудители инфекционных заболеваний людей, животных, птиц, естественные отходы животного мира, продукты цветения растений, водоёмов и пр.;

индустриальная группа – факторы животноводческих комплексов, продукция микробиологической промышленности.

В целом все биологические факторы делят на неинфекционные (витамины, ферменты, гормоны и пр.) и инфекционные (микроорганизмы).

Неинфекционные биологические факторы окружающей среды

Возникновение проблемы биологического загрязнения окружающей среды неинфекционного характера связано с развитием микробиологической промышленности в 40-е годы ХХ века (с открытием пенициллина), основанной на микробиологическом синтезе, т.е. способности микроорганизмов к синтезу новых структурных элементов (веществ) или к избыточному накоплению продуктов обмена веществ за счёт присущих микробной клетке ферментных систем. К числу таких производств относится производство антибиотиков, аминокислот, белков, ферментов и др. Эти органические соединения, обладая высокой специфичностью действия на какие-либо органы, системы организма, получили общее название – БИО-ЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА.

Создание микробиологической промышленности позволило, во первых, создать базу микробиологической фармации (выпуск антибиотиков, ферментов, аминокислот, антитоксинов, вакцин, сывороток и пр.) и, во вторых, обеспечить сельское хозяйство дополнительными источниками кормового белка, микробными удобрениями, микробиологическими средствами защиты растений от вредителей, препаратами, стимулирующими откорм сельскохозяйственных животных и птиц. Одни из этих препаратов представляют собой продукты жизнедеятельности микро-организмов-продуцентов, другие содержат жизнеспособные микробные клетки или жизнеспособные споры микроорганизмов.

В связи с бурным развитием микробиологической промышленности увеличилась опасность неблагоприятного влияния биологического загрязнения производственной и внешней среды на здоровье населения как путём прямого воздействия (изменение иммунобиологической реактивности, возникновение аллергических заболеваний), так и опосредованно, через окружающую среду (угнетение процессов самоочищения, формирование антибиотикоустойчивых форм микроорганизмов и др.). Опасность биологического загрязнения может усугубляться сочетанным действием биологических и химических факторов среды на организм.

Заводы по производству кормовых дрожжей могут служить источником распространения на значительные расстояния через газовоздушные выбросы не только жизнеспособных микроорганизмов , но и белкового продукта , состоящего из убитых клеток-продуцентов. Белок в концентрациях, превышающих фоновые, удавалось обнаружить на расстоянии до 700-1000 м от предприятия, а, как известно, малые дозы белка, в частности микробного происхождения, обладают выраженным сенсибилизирующим действием на организм.

Сенсибилизирующее действие кормовых белков зависит от вида используемого сырья. Так, установлено, что микробный кормовой белок, выращенный на парафинах нефти, обладает более сильным сенсибилизирующим действием, чем выращенный на непищевом растительном сырье.

Значительными аллергенами являются грибы . Они присутствуют в атмосферном воздухе, воздухе жилых и общественных зданий, являясь причиной таких аллергических заболеваний, как бронхиальная астма, аллергический аспергиллёз, экзогенный аллергических альвеолит и др. Некоторые из видов грибов встречаются на протяжении всего года, тогда как появление других зависит от температуры и влажности воздуха, направления и силы ветра, сезона года.

Поражения дрожжеподобными грибами на данных производствах могут возникнуть при длительном контакте с антибиотиками, изменяющими микробный фон аутофлоры. Под воздействием биологических загрязнений, особенно антибиотиков, может развиться дисбактериоз, образование резистентных форм микроорганизмов, причём, играет роль не столько количество воздействующих веществ, сколько длительность их воздействия. Появление аллергических реакций быстрее наблюдается при длительном поступлении небольших доз антибиотиков, чем при кратковременном использовании их в больших количествах .

Велика роль конидий (спор) плесневых грибов в возникновении микозов. Для этого необходимы определённые предпосылки, среди которых на первом месте стоит ослабление защитных сил организма, поэтому плесневые грибы относятся к условно патогенным. Различают две большие группы микозов: поверхностные и глубокие. Первые чаще поражают кожные покровы, реже – слизистые оболочки и имеют, как правило, доброкачественное течение, не представляя серьёзной опасности для человека. В противоположность поверхностным, глубокие микозы связаны с поражением внутренних органов, чаще всего, лёгких. Глубокие микозы с трудом поддаются диагностике и лечению.

Многие виды микозов носят профессиональный характер, т.к. развиваются преимущественно у рабочих, имеющих профессиональный контакт с плесневыми грибами (животноводы, полеводы, рабочие микробиологической промышленности).

Доказано, что некоторые виды грибов способны к токсинообразованию. Сегодня известно уже более 120 видов таких грибов и до 100 видов микотоксинов (микотоксины – метаболиты грибов, обладающие высокой токсичностью). Микоинтоксикация чаще развивается у рабочих микробиологической промышленности, занятых в производстве кормового белка, белково-витаминных препаратов, а также у лиц, проживающих в зоне влияния выбросов данного производства.

Наиболее изученными среди микотоксинов являются афлатоксины. Установлено, что продуцентами афлатоксинов являются, главным образом, некоторые штаммы грибов, которые могут развиваться на различных пищевых продуктах в любых климатических поясах, кроме холодного. Афлатоксины являются ядами с выраженным гепатотропным действием. Они вызывают обширные коагуляционные и жировые некрозы печени. Картина отравлений ими сродни и напоминает картину отравления бледной поганкой, а это наиболее серьёзное из грибных пищевых отравлений с большой летальностью.

Охратоксины – токсические метаболиты плесневых грибов из рода Penicillum и Aspergillus. Они способны избирательно поражать почки, подавлять синтез белка и процессы окислительного фосфорилирования. Некоторые учёные считают, что охратоксины могут играть определённую роль в эпидемиологии эндемической нефропатии – тяжёлого хронического заболевания почек, распространённого в ряде стран дальнего зарубежья (Болгарии, Румынии, на территории бывшей Югославии).

К группе микотоксинов, избирательно поражающих почки, относится и цитрин. Токсический эффект цитрина проявляется в патологических изменениях почек, протекающих по типу нефроза, но механизм его действия пока неясен.

Следует отметить, что многие микотоксины (афлатоксины, стеригмацистин, патулин, пеницилловая кислота, лютеоскирин и др.) являются сильнейшими канцерогенами.

На основе культивирования грибов и бактерий микробиологическая промышленность производит различные ферменты, являющиеся биологическими катализаторами многих обменных процессов. Это позволяет получать дополнительное количество сельхозпродукции, ускорять процессы биологической консервации и др. (например, использование пектиназ для выработки фруктовых и ягодных соков). Однако, ферментные препараты для сельскохозяйственных нужд, недостаточно очищенные от микотоксинов и взвеси бактерий или микроскопических грибов, при контакте с пищевыми продуктами могут включаться в пищевые цепи и оказывать неблагоприятное влияние на организм человека.

Бактериальные средства защиты растений вырабатываются на основе вирусов, бактерий, грибов и микроспоридий. Качественной основой этого класса микробиологических препаратов является их живое начало – микроорганизм, находящийся в антагонизме с возбудителем болезни растения, или вызывающий болезнь вредного насекомого. Отличает эти микроорганизмы то, что они являются естественными обитателями почвы, воздуха, воды и обладают избирательной патогенностью для тех или иных видов теплокровных животных и человека. Этим объясняется безопасность микробиологических средств защиты растений для «нецелевых» организмов и биоценозов. Инфекционно-токсикологическая оценка пестицидов, созданных на основе различных микроорганизмов, подтвердила неспособность последних размножаться в организме животных или человека.

Характерной особенностью воздействия биологических факторов в микробиологической промышленности можно считать нарушения иммунитета. Продукты микробиологического синтеза относятся к полным антигенам или гаптенам, которые легко соединяются с белками сыворотки крови и могут менять иммунологический статус, способствуя аллергизации и инфицированию.

Развитие аллергического процесса зависит от свойств аллергена и путей его поступления в организм. Как правило, при ингаляционном поступлении развиваются реакции преимущественно немедленного типа (часто в первые часы и сутки первичного контакта со значительными концентрациями биологических вредностей), протекающие по типу поллиноза (сенной лихорадки) с характерным симптомокомплексом.

При постоянном воздействии малых концентраций аллергена могут отмечаться общая слабость, повышенная раздражительность, утомляемость, частые головные боли, боли в суставах, дерматиты. Развившаяся аллергия может длительно проявляться у человека, даже после прекращения контакта с аллергенами. Как правило, вначале исчезают признаки поражения кожных и слизистых покровов, а затем верхних дыхательных путей.

При контакте с различными аллергенами возможна и поливалентная сенсибилизация.

Отходы сельскохозяйственного производства. Значимым источником загрязнения окружающей среды являются животноводческие комплексы , которые по мощности и масштабам загрязнения вполне сопоставимы с крупнейшими промышленными объектами. Наряду с традиционными вредностями (повышенное содержание аммиака, сероводорода, неблагоприятный микроклимат и т. п.), на современных крупных животноводческих комплексах важное значение приобретают биологические факторы, связанные с использованием кормовых белков, белково-витаминных препаратов, гормонов и пр. Они способны вызывать сенсибилизацию организма работающих, оказывать токсическое действие, увеличивать частоту рецидивов заболевания и пр.

Отходы животноводческого производства, в частности, жидкий навоз, создают выраженную санитарно-эпидемиологическую напряжённость, т.к. содержат большое количество яиц гельминтов, патогенных серотипов кишечной палочки, салмонелл, вирусов и др. микроорганизмов. Сточные воды этих производств, будучи использованными в качестве удобрений, представляют серьёзную опасность при их сбросе с паводковыми и дождевыми водами.

В современных условиях загрязнения водоёмов сточными водами, содержащими поверхностно-активные вещества (ПАВ), создаются условия для перехода под их воздействием микроорганизмов из объёма воды на её поверхность и образования поверхностной плёнки микроскопической величины. Наличие ПАВ ведёт к снижению барьерной функции современных водоочистных систем в отношении бактерий и вирусов. Установлено, что анионактивные ПАВ в определённых концентрациях способны в значительной мере стимулировать размножение в воде сапрофитных бактерий, кишечной палочки и бактерий брюшного тифа. ПАВ снижают бактерицидные свойства активного хлора, снижая, тем самым, и эффективность обеззараживания воды.

Поступление со сточными водами пестицидов также существенным образом нарушает микробный биосинтез в водоёме и изменяет индикаторное значение санитарно-показательных бактерий. Удлинение сроков выживания салмонелл и шигелл под действием пестицидов может привести к возникновению неблагоприятной эпидемиологической ситуации, что усиливает роль водного фактора в заболеваемости населения острыми кишечными инфекциями.

Установлено, что поступление в непроточные или малопроточные пресноводные водоёмы биогенных элементов (фосфора, калия, азота, углерода) с бытовыми и производственными сточными водами, поверхностными стоками с полей, удобряемых фосфорными и азотными удобрениями, приводит к бурному развитию планктона (ЭВТРОФИКАЦИИ), особенно сине-зелёных водорослей, приводящее к «цветению воды» и осадконакоплению. Так, 1 кг фосфора способствует росту 1000 кг, 1 кг азота – 60 кг и 1 кг углерода – 10 кг водорослей. Возникает ряд периодических катастроф, после чего происходит отмирание биомассы в большом масштабе. При её разложении расходуется растворённый в воде кислород, что, в свою очередь, ведёт к гибели всего живого в водоёме. Экосистема «стареет» и «умирает», водоём мелеет и зарастает. Резко ухудшаются органолептические показатели воды – цветность, запах, вкус. Вода становится непригодной не только для питья, но и для промышленных нужд.

Воздействие сине-зелёных водорослей на людей, как непосредственно, так и через обитателей водоёма, приводит к хроническим, трудно диагностируемым расстройствам со стороны ЖКТ, дыхательной системы или по смешанному типу. Наиболее тяжёлые расстройства со стороны ЖКТ связаны с употреблением в пищу свежевыловленной рыбы.

Биологические факторы.

Биологическими называются факторы, связанные с воздействием живых объектов. Исходя из принципа целœесообразности, гос­подствующего в природе, всœе живые существа выполняют определœенную, предназначенную им роль. По отношению к человеку некоторые из них представляют опасность.

К числу биологических факторов относится воздействие на человека микроорганизмов, грибов, растений, животных.

Микроорганизмы - это мельчайшие, преимущественно одноклеточные существа. Иногда их называют просто микробами. Οʜᴎ характеризуются огромным разнообразием видов, способных существовать в различных условиях. Как следует из самого названия, мик­роорганизмы - очень маленькие объекты, в связи с этим микробиологи используют мелкие единицы измерения, такие как микрометр (10 -6 м), нанометр (10-9 м), ангстрем (10-12 м). Наука, изучающая микроорганизмы, их систе­матику, морфологию, генетику, роль в круговороте веществ в природе, па­тогенное действие, приводящее к болезням человека, животных и растений, принято называть микробиологией.

Микроорганизмы выполняют полезную роль в круговороте веществ в природе, используются в пищевой и микробиологической промышленности. При этом некоторые виды микроорганизмов являются болезнетворными или пато­генными. Οʜᴎ вызывают болезни растений, животных и человека. Такие бо­лезни как проказа, чума, тиф, холера, малярия, туберкулез и многие другие вызываются микроорганизмами. При отсутствии средств борьбы с бо­лезнями, обусловленными воздействием микроорганизмов, особенно неиз­вестных науке, инфекционные заболевания человека иногда приобретают массовое распространение, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ принято называть эпидемией или пандемией. Широкое распространение заразных болезней животных принято называть эпизо­отией, а растений - эпифитотией.

Среди патогенных микроорганизмов различают бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, простейшие.

Простейшие состоят из одной клетки. Чаще всœего они обитают в во­доемах. Несмотря на свое название, простейшие устроены даже сложнее; чем отдельная клетка. Обычные размеры простейших 1/20 - 1/7 мм. Их мож­но видеть без микроскопа (глаз человека различает предметы размером до 0,1 мм). Размножаются делœением каждые 3 часа.

Представители микроорганизмов являются и бактерии. Бактерии, имеющие форму правильных шариков, называются кокками. Группы кокков называют стафилококками или стрептококками. К коккам относятся возбудители различных инфекционных болезней. Очень многие бактерии имеют форму палочек, к примеру, живущая в нашем организме кишечная палочка - возбудитель тифа, дизентерии.

Бактерии вездесущи и выносливы. Их находят в воде гейзеров с температурой около 100 ­­С, в вечной мерз­лоте Арктики, где они сохранились в течение 2 млн. лет, в открытом космосœе и т.д. Размножаются бактерии простейшим делœением надвое, в благоприятных условиях - через каждые 20 минут.

Некоторые бактерии питаются аммиаком, метаном. Их пытаются использовать для "поедания" метана в шахтах.

Бактериальными заболеваниями являются чума, туберкулез, холера, столбняк, проказа, дизентерия, менингит и другие.

Бактерии и живые клетки организма всœегда содержат одновременно два типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновую (РНК) и дезоксирибонуклеиновую (ДНК) кислоты. Вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты - либо РНК, либо ДНК.

Вирусы способны "навязывать" свою генетическую информацию на­следственному аппарату пораженной им клетки. Вирусы заражают клетку и заставляют ее помогать их размножению, что, как правило, кончается гибе­лью клетки. Вирусными заболеваниями являются оспа, бешенство, грипп, энцефалит, корь, свинка, краснуха, гепатит и другие.

Древние рукописи донесли описания страшных эпидемий оспы, в ко­торых погибло до 40 % больных. Только в 1980 году ВОЗ объявила о том, что оспа побеждена. Детям, родившимся после 1980 года, не делают оспо­прививания.

Бешенство или водобоязнь - смертельная болезнь человека и живот­ных, чаще всœего бешенство бывает у собак. Болеют бешенством также вол­ки, кошки, крысы, вороны и другие животные. Прививки - единственное на­дежное современное средство против бешенства. Заболевшего человека вы­лечить от бешенства невозможно. Скрытый (инкубационный) период болез­ни длится от 8 дней до года. По этой причине при любом укусе животного необхо­димо обращаться к врачу.

В 1981 году в Сан-Франциско (США) были обнаружены люди, боль­ные необычными формами воспаления легких и опухолей. Заболевание за­канчивалось смертью. Как выяснилось, у этих больных был резко ослаблен иммунитет организма. Эти люди стали погибать от микробов, которые вы­зывают в обычных условиях лишь легкое недомогание. Болезнь назвали СПИД - синдром приобретенного иммунодефицита. Вирусы СПИДа были одновременно открыты в 1983 году биологами во Франции и США. Уста­новлено, что вирус СПИДа передается при переливании крови, нестерильными шприцами, половым путем, а также при вскармливании ребенка груд­ным молоком. Первые полгода - год, а иногда и в течение нескольких лет по­сле заражения, у человека незаметно никаких признаков болезни, но он яв­ляется источником вируса (вирусоносителœем) и может заразить окружающих. До сих пор лекарства против СПИДа не найдено. СПИД назван "чумой XX века".

Эпидемия гриппа описана Гиппократом еще в 412 году до н.э.. В двадцатом веке были отмечены 3 пандемии гриппа. В январе 1918 года в Испании появились сообщения об эпидемии гриппа, получившей название "испанка". "Испанка" обошла весь мир, заразив около 1,5 млрд людей, ми­новала лишь несколько затерянных в океане островов и унесла 20 млн жиз­ней - больше, чем первая мировая война. В 1957 году около 1 млрд людей заболели "азиатским гриппом", погибло более 1 млн человек. В 1968-1969 ᴦ. на планете Земля свирепствовал "гонконгский грипп". Число эпидемий гриппа, как ни странно, с каждым столетием возрастает. В XV веке было 4 эпидемии, в XVII веке - 7, в XIX веке - уже 45! Почему до сих пор нет на­дежных прививок против гриппа? Оказывается, вирус гриппа очень быстро изменяется. Не успели врачи сделать вакцину против одной формы гриппа как возбудитель болезни появляется уже в новом облике.

Риккетсии (от имени американского ученого Ricketts) - мелкие болезне­творные бактерии, размножаются в клетках хозяина (также как вирусы), возбуждают сыпной тиф, ку-лихорадку у человека и животных. Человек заражается от животных.

Спирохеты - микроорганизмы, клетки которых имеют форму тонких извилистых нитей. Обитают в почве, стоячих и сточных водах. Патогенные спирохеты - возбудители сифилиса, возвратного тифа, лептоспироза и других болезней.

Актиномицеты - микроорганизмы с чертами организации бактерий и простейших грибов. Распространены в почве, водоемах, воздухе. Некоторые виды являются патогенными, вызывают такие болезни как туберкулез, дифтерию и прочие. Некоторые актиномицеты образуют антибиотики, витамины, пигменты и т.п. Используются в микробиологической промышленности.

Жизнеспособность и гибель бактерий определяются условиями среды:

микроорганизмы нормально живут при температуре 0-90 °С, для некоторых видов данный предел гораздо шире: от - 270 до + 400 °С;

прямые лучи солнца для большинства бактерий губительны;

микроорганизмы жизнеспособны в условиях очень низкого (всœего 5 мм рт. ст.) и очень высокого (более 5 атмосфер) давлений;

на жизнеспособность микроорганизмов влияет реакция среды рН - наиболее благоприятна нейтральная (рН = 7) или щелочная (рН > 7) среда.

Субстратами (носителями) биологических опасностей бывают любые элементы среды обитания: воздух, вода, почва, растения, животные, люди, оборудование, инструменты, сырье, перерабатываемые материалы и т.п. Бактерии живут в воде, в т.ч. и в горячих источниках, во льдах, в воздухе на различной высоте от земли. Особенно много бактерий в почвах. В одном грамме пахотной почвы находится от 1 до 20 млрд микробов. Микро­бы сопровождают человека всю жизнь.

Без микробов жизнь невозможна. Но патогенные микробы для челове­ка опасны, в связи с этим человек настойчиво ищет способы защиты от них. Итальянский священник Лазарь Спалланцани доказал, что при длительном кипячении жидкостей находящиеся в них микробы погибают. Немецкий ученый Теодор Шванн установил, что высокая температура убивает микро­бов, находящихся в воздухе. Английский физик Джон Тиндаль установил, что микробы в жидкостях гибнут после нескольких повторных кипяче­ний. Повторное кратковременное нагревание жидкости до точки кипения, предложенное Тиндалем, называют тиндализацией. Все методы уничтоже­ния микробов под воздействием высокой температуры имеют общее назва­ние - стерилизация. Частичная стерилизация молока нагреванием до 60 °С в течение 30 минут принято называть пастеризацией..

Для улавливания микробов из жидкостей и газов применяют специ­альные фильтры, имеющие очень мелкие поры.

Бактерициды - химические вещества, убивающие бактерии. Бактерио-ситаз - временная остановка размножения бактерий под воздействием раз­личных веществ (в том числе лекарств).

Человек имеет хорошую естественную защиту от болезнетворных микробов. Первая линия обороны - кожа. Но малейшая ранка открывает доступ микробам в организм. В носовой полости микроорганизмы задержи­ваются мелкими волосиками. В ротовой полости бактерии задерживаются слюной, в которой находится бактерицидное вещество, известное под на­званием лизоцим. Лизоцим имеется в слезах. Лизоцим растворяет клеточные стенки ряда бактерий, уничтожая их. Но если микробам удается проникнуть в организм, то их ждет кислая среда желудка, уничтожающая большую часть микроорганизмов. Некоторые микробы всœе-таки проникают в кишеч­ник. Здесь их ждет очередное препятствие. В 1883 году выдающийся рус­ский микробиолог И.И. Мечников показал, что белые кровяные тельца (лей­коциты) способны активно захватывать и поглощать проникшие в организм инородные микробы. Это явление И.И. Мечников назвал фагоцитозом, а белые кровяные тельца - фагоцитами. На основании этих фактов разработана фагоцитарная теория иммунитета. Иммунитет бывает приобретен­ный и естественный, или врожденный. Врожденный иммунитет - это видо­вой признак, передающийся по наследству. В 1796 году английский врач Джемпер открыл метод предохранительных прививок, который он назвал вакцинацией, а материал для прививок вакциной (от vacca - корова). Невос­приимчивость к инфекциям, создаваемая искусственным путем, принято называть иммунизацией.

В борьбе с микробами большое значение имеет гигиена. Пот, пыль, грязь - хорошая питательная среда для микроорганизмов. Эффективным средством борьбы с микробами является дезинфекция. В качестве дезинфи­цирующих средств применяются настойка йода, ультрафиолетовые лучи, хлор и другие. Дезинфекция является непосредственным средством борьбы с микробами, а дезинсекция и дератизация направлены против переносчиков микро­бов. Дезинсекция - способ борьбы с насекомыми. Борьба с грызунами называ­ется дератизацией. При этом применяют химические, механические и био­логические средства.

Грибы - обособленная группа низших растений, лишенных хлорофил­ла и питающихся готовыми органическими веществами. Их выделяют в особое царство органического мира. Существует свыше 100 тысяч видов грибов. От бактерий грибы отличает наличие ядра в клетке.

Самый ядовитый гриб - бледная поганка. Яд бледной поганки не разрушается ни при кипячении, ни при жаренье. Этот гриб представляет собой смертельную опасность для человека. Человек может отравиться красным мухомором, но смертельные исходы редки. Почти каждый съедобный гриб имеет своего несъедобного или ядовитого двойника.

Растения. Отметим наиболее распространенные из ядовитых растений.

Белœена. Плоды белœены черной представляют опасность для человека. Οʜᴎ содержат алкалоиды, вызывающие помутнение рассудка. Отсюда про­изошло выражение "белœены объелся".

Табак. Появление в XV веке табака в Европе связывают с именем француза Жана Нико, который как будто привез семена этого растения с острова Тобаго. Отсюда латинское название табака - Nikotiana tabacum. В табаке содержится ядовитый алкалоид никотин. Смертельная доза никотина содержится примерно в 20 сигаретах, но так как она поступает в организм постепенно, смерть курильщика не наступает. Никотин очень быстро разно­сится по телу курящего. В мозг он попадает через 5-7 секунд после первой затяжки. Смола, образующаяся при сгорании табака, вызывает опухоли. Было время, когда в России за курение наказывали плетьми. А вот табачную пыль используют с пользой в сельском хо­зяйстве для борьбы с вредными насекомыми.

Конопля. Из смолистых выделœений конопли получают опасные нарко­тики, известные как гашиш, марихуана, анаша, употребление которых при­водит к развитию тяжелœейшего заболевания - наркомании.

Мак. Человек начал разводить мак ради съедобных семян, в которых более 50 % составляет масло. Но уже в древности люди делали надрезы на незрелых коробочках мака, из которых выступал белый сок. Засохший сок соскребали и получали горький коричневый порошок - опий. С давних пор, опий используют не только как лекарство, но и как наркотик. Курение опиума унесло тысячи жизней и даже послужило причиной опиумных войн. Сегодня посœев опийных сортов мака запрещен решением ООН.

Животные, которые представляют потенциальную опасность для человека.

Скорпионы. Для мелких зверьков укус скорпиона смертелœен. Для человека укол скорпионьего жала очень болезнен (возникает опухоль, озноб, повышается температу­ра), но жизни не угрожает. Достоверно известно лишь несколько случаев гибели детей, укушенных крупными тропическими скорпионами.

Пауки. Паук каракурт (в переводе "черная смерть"), длиной чуть больше одного сантиметра, - один из самых опасных. Смертность от его укусов составляет около 4 %. Укус каракурта вызывает психическое возбуждение укушенного, боли во всœем телœе, нарушение работы сердца и затруд­ненное дыхание. В полевых условиях рекомендуется сразу после укуса прижигать ранку спичкой. Яд паука при нагревании разрушается. Другие опасные пау­ки (к примеру, тарантул) серьезной угрозы для человека не представляют, хотя укус их болезнен.

Клещи. Питаются кровью крупных зверей и человека. Присосавшегося клеща нельзя вытаскивать. Его головка остается в коже и вызывает воспале­ние, более опасное, чем сам укус. Лучше обильно смочить клеща спиртом или одеколоном и клещ сам отпадет. Весьма зловредны крошечные чесо­точные клещи, вызывающие болезнь - чесотку. Главный вред клещей за­ключается не в их укусах, а в переносимых ими болезнях, к примеру, клеще­вом энцефалите.

Саранча. Опасна уничтожением урожаев, растительности, обрекает на голод животный мир и человека.

Биологические факторы. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Биологические факторы." 2017, 2018.

Биологические факторы окружающей среды подразумевают совокупность биологических объектов, воздействие которых на человека или окружающую среду связано с их способностью размножаться в естественных или искусственных условиях или продуцировать биологически активные вещества. Основным компонентом биологического фактора являются макроорганизмы, микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности.

Микробиологический синтез – способность микроорганизмов к синтезу новых структурных элементов (веществ) или к избыточному накоплению продуктов обмена веществ за счёт присущих микробной клетке ферментативных веществ. К числу таких производств относят производство антибиотиков, белков, ферментов и т. д. Эти органические соединения, обладая высокой специфичностью действия на какие – либо органы и системы организма получили название биологически активные вещества.

Создание микробиологической промышленности позволило появлению: Базы микробиологической фармации Обеспечения сельского хозяйства источниками кормового белка микробными удобрениями, микробиологическими средствами защиты растений от вредителей, препаратами стимулирующими откорм сельскохозяйственных животных.

В связи с бурным развитием микробиологической промышленности повышается опасность неблагоприятного влияния биологического загрязнения производственной и внешней среды на здоровье человека, как прямым воздействием (изменение иммунобиологической реактивности, возникновение аллергических заболеваний), так и опосредованно, через окружающую среду (угнетение процессов самоочищения, формирование антибиотик устойчивых микроорганизмов). Опасность биологического загрязнения усугубляется сочетанным действием биологических и химических факторов на организм.

Заводы по производству кормовых дрожжей могут служить источниками распространения, через газовоздушные выбросы, не только жизнеспособных микроорганизмов, но и белкового продукта состоящего из убитых клеток продуцентов. Сенсибилизирующее действие кормовых белков зависит от вида используемого сырья. Установлено, что микробный кормовой белок, выращиваемый на парафинах нефти, обладает более сильным сенсибилизирующим действием, чем белок микробов выращиваемых на непищевое растительное сырьё.

Значительными аллергенами являются грибы, вызывающие аллергические заболевания: бронхиальную астму, экзогенный аллергический альвеолит. Поражения дрожжеподобными грибами, на данных производствах, могут возникать при длительном контакте с антибиотиками изменяющими микробный фон аутофлоры (дисбактериоз). У людей возникают микозы. Они делятся на поверхностные и глубокие. Поражаются кожные покровы, реже слизистые оболочки, внутренние органы, имеют доброкачественное течение. Доказано, что некоторые виды грибов способны к токсинообразованию (микотоксины).

Наиболее изучены афлотоксины, продуцентами которых являются некоторые штаммы грибов, которые могут размножаться в любых продуктах, во всех климатических поясах, кроме холодного. Они имеют выраженное гепатотропное действие, вызывают некроз печени. Различают охратоксины, токсические метаболиты плесневых грибов из рода пенициллинов и аспергиллов, они способны изменять процессы окислительного фосфорилирования в клетках почек. К группе микотоксинов также относятся цитрины, оказывающие токсический эффект на почки, который похож на нефроз. Некоторые микотоксины канцерогены.

На основе культивируемых грибов и бактерий микробиологическая промышленность производит различные ферменты. Однако эти препараты недостаточно очищены от микотоксинов, взвеси бактерий или грибов и при контакте с пищевыми продуктами могут включаться в пищевые цепи и оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Бактериальные средства защиты растений вырабатываются на основе вирусов бактерий, грибов, качественной основой этого класса является живое начало. Характерной особенностью воздействия биологических факторов, микробиологической промышленности, можно считать нарушение иммунитета. Аллергены вызывают полинозы, дерматиты и др.

Отходы сельскохозяйственного производства, среди которых значительным источником загрязнения окружающей среды являются животноводческие комплексы, наряду с традиционными вредностями, важное значение приобретают биологические факторы, связанные с использованием кормовых белков, белков - витаминов, гормональные препараты. Отходы животноводческих производств создают напряжённую санитарно – эпидемиологическую ситуацию. Сточные воды этих производств, представляют серьёзную опасность при их сбросе с паводковыми и дождевыми водами. Загрязнения водоёмов сточными водами, содержащими поверхностно – активные вещества (ПАВ), создают условия для перехода под их воздействие микроорганизмов из объёма воды, на её поверхность, и образование поверхностной плёнки микроскопической величины.

Наличие ПАВ ведёт к снижению барьерной функции современных водоочистительных систем в отношении бактерий и вирусов. ПАВ снижают бактерицидные свойства активного хлора, и как следовательно, эффективное обеззараживание воды. Поступление со сточными водами пестицидов, нарушает микробный биосинтез в водоёме, изменяет индикаторно - значимых санитарно - показательных бактерий. Удлинение сроков выживания сальмонелл и шигелл под действием пестицидов может привести к возникновению неблагоприятной эпидемиологической ситуации. Поступление в непроточные или малопроточные пресноводные водоёмы биогенных элементов (P, K, N и др.) приводит к быстрому развитию планктона, особенно сине – зелёных водорослей. Расстройства ЖКТ и дыхательной системы.

Осуществление строгого санитарного контроля за размещением, строительством и эксплуатацией животноводческих комплексов, предприятий по производству микробиологических средств защиты растений, антибиотиков, белково – витаминных препаратов и других БАВ, а также сооружений по очистке сточных вод, производств по переработке зерна, где биологический фактор выступает как фактор профессионального риска.

Осуществление строгого санитарного контроля за условиями спуска сточных вод предприяти й микробиологической промышленности, животноводчески х комплексов и соблюдени е технологи й производства. Осуществление строгого санитарного контроля за исполнением минеральных удобрений, пестицидов, кормовых добавок и др. БАВ.

Термином инфекция обозначают процесс внедрения и размножения возбудителя в организме с последующим развитием носительства или выраженности болезни. Зависимости от того кто является источником инфекции, инфекционные болезни делят на: антропонозные, зоонозные, антопозоонозные. Механизм передачи состоит из трёх фаз: выход возбудителя из заражённого организма пребывание возбудителя во внешней среде внедрение возбудителя в организм.

Выделяют по распространённости: спорадические заболевания, эпидемии, пандемии, экзотические заболевания. Источники: больной человек, бактерионоситель, бактерионоситель – реконвалесцент. Пути: контактный (прямой и непрямой), воздушно – капельный, воздушно – пылевой, водный, пищевой (алиментарный), трансмиссивный, почвенный, внутриутробный.

Все живые существа, включая микроорганизмы, обитают в природе не изолированно, а в биоценозах, где представители раз­личных видов оказывают значительное влияние друг на друга. Возникающие при этом положительные или отрицательные взаимоотношения называют биологическими факторами.

В процессе эволюции каждая группа организмов вынужде­на была адаптироваться к окружающим ее особям. Лишь немно­гие из них приобрели способность развиваться в химико-физических нишах, т.е. там, где не могут существовать другие.

Между живыми существами вырабатывались отношения зависимости адаптации к существованию с другой формой жиз­ни. После того как прокариоты и эукариоты поднялись на совре­менным уровень развития, появились более совершенные формы жизни животные и растения, представляющие собой возмож­ные места обитания для микробов. Таким образом, создалось множество взаимных или односторонних отношений между организмами.

При одновременном попадании в субстрат двух или не­скольких микроорганизмов, принадлежащих к разным видам, между ними устанавливаются следующие типы взаимоотноше­ний:

1. Индифферентные отношения - независимое развитие
двух видов. В этом случае микроорганизмы не оказывают влия­ния друг на друга, но имея сходные потребности в питательных
веществах, со временем они становятся конкурентами за суб­страт, что неизбежно приводит к преобразованию одного орга­низма над другим.

2. Симбиоз - (от греч. symbiosis - сожительство) тесное со­вместное существование разных видов, оказывающих друг на
друга благоприятное воздействие (мутуалистический симбиоз).

Симбиотическое отношения широко варьируют по степени их взаимной близости. Их можно условно разделить на две кате­гории в зависимости от пространственных отношений: эктосимбиоз (внешнее положение микроорганизма по отношению к хо­зяину) и эндосимбиоз (микроорганизм развивается внутри клеток хозяина). Особый случай симбиоза - синантропные организмы: животные, растения, грибы и микроорганизмы, которые приспо­собились к существованию рядом с человеком. Синантропизация микроорганизмов привела к возникновению микробов - возбуди­телей различных болезней, характерных лишь для человека, а также бактерий, которые приспособились к новой среде обита­ния, связанной с индустриализацией. Например, появились бак­терии, способные усваивать искусственные полимеры.

Различают следующие виды симбиоза.

Метабиоз - форма взаимоотношений, когда продукты об­мена одного вида микроорганизма служат питательным материалом для другого. Например, дрожжи, развиваясь в сахаристых субстратах, образуют спирт. После этого в культуральной среде, со­держащей спирт, могут развиваться уксуснокислые бактерии, окисляющие спирт в уксусную кислоту, а последняя использует­ся микроскопическими грибами, которые утилизуют ее до диок­сида углерода и воды. Гнилостные бактерии разлагают орга­нические субстраты до аммиака, который впоследствии окисля­ется бактериям нитрофикаторами. Таким образом, при метабиозе один вид микроорганизмов создаёт в процессе жизнедея­тельности благоприятные условия для развития другого вида, обусловливая тем самым этапность процессов и смену одних форм микроорганизмов другими. Следовательно, метабиоз основа круговорота веществ в природе.

Комменсализм неярко выраженная форма мутуалистического (взаимовыгодного) симбиоза, когда пользу из совместного существования из­влекает только один партнер. Примером может служить ассоциа­ция аэробных и анаэробных бактерий: аэробы быстро восстанав­ливают кислород и делают среду, благоприятной для анаэробов. К комменсализму следует отнести и симбиотические отношения между представителями нормальной микрофлоры кишечника че­ловека и животных с организмом хозяина. В частности, целлю­лозные компоненты кормов (до 90%) подвергаются в рубце жвачных разложению бактериями до жирных кислот и спиртов, которые всасываются здесь же в рубце. Сами бактерии при пере­ходе содержимого рубца в кишечник перевариваются так, что вещество их клеток тоже подвергается разложению и усваивается животным. Таким образом, благодаря бактериям-комменсалам жвачные животные усваивают целлюлозу. Кроме того, симбиотическая микрофлора рубца обеспечивает синтез белка. Это объ­ясняется тем, что мочевина, образующаяся в печени в процессе обезвреживания аммиака, частично выводится с мочой, а основ­ная ее масса поступает через слюнные железы и стенку рубца жвачных в первые отделы желудка, где может использоваться микроорганизмами рубца для синтеза белка.

Синергизм - форма симбиотических отношений, при кото­рых разные особи микробной ассоциации имеют одинаковые фи­зиологические процессы, в результате, чего увеличивается выход конечных продуктов. Так, при совместном культивировании Azotobacter и Bacillus mycoides увеличивается выход стимулятора роста гетероауксина.

Сателлизм - это стимуляция роста одного микроба продук­тами жизнедеятельности другого, который затем становится его спутником. Например, дрожжи Saccharomyces cerevisiae проду­цируют витамины группы В, которые благоприятно влияют на других микробов.

Антагонизм - это форма конкурентных взаимоотношений, когда один микроорганизм угнетает или вызывает гибель друго­го. Открытие его принадлежит Л.Пастеру (1877), который на­блюдал подавление роста сибиреязвенной палочки под влиянием синегнойной бактерии, случайно попавшей в среду.

Активный антагонизм (антибиоз) связан с образованием продуктов обмена, вызывающих подавление развития и полное отмирание микроорганизмов под влиянием веществ, вырабаты­ваемых конкурентами. Например, молочнокислые бактерии вы­рабатывают молочную кислоту, исключающую развитие гнилостной микрофлоры; дрожжи продуцируют спирт, микромицеты - лимонную кислоту, уробактерии аммиак и т.д., метаболиты, ос­танавливающие развитие других микроорганизмов. В большой мере антибиоз обусловлен образованием антибиотиков.

Антибиотики продукты обмена микроорганизмов, спо­собные в незначительных количествах избирательно задерживать рост или убивать микробы. В отличие от дезинфицирующих ан­тисептикой действуют избирательно, подавляя только определен­ные виды микроорганизмов. Антибиотики оказывают бактериостатическое, бактерицидное и бактериолитическое действие.

К антибиотикам микробного происхождения следует отне­сти стрептомицин (продуцент - Streptomyces griseus), тетрацик­лин (продуцент Actinomyces aureofaciens), эритромицин (про­дуцент - Actinomyces erythreus), нистатин (продуцент Strepto­myces noursei), субтилин (продуцент - Bacillus subtilis), грамици­дин (продуцент - Bacillus brevis). полимиксин (продуцент - Bacil­lus polymyxa), низин (продуцент - Lactotococcus lactis), пеницил­лин (продуцент - Penicillium notatum).

Антибиотические вещества нашли широкое применение в консервной промышленности: при сохранении свежего мяса, ры­бы, птицы; при хранении сыров и молочных продуктов, фруктов, овощей. Применение их при консервировании продуктов питания позволяет значительно снижать длительность термообработки, что сохраняет витамины, вкусовые качества, консистенцию про­дукта и обеспечивает гибель клостридиальных и термофильных бактерий, устойчивых к температуре.

Антибиотики животного происхождения обнаружены в слезах, носовой слизи, слюне, яичном белке. Лизоцим подавляет в силу своей неспецифичности как Г+, так и Г- микрофлору. Од­нако первые более чувствительны. Экмолин действует на возбу­дителей дизентерии, тифа, стафилококки, вирусы гриппа. Эритрин обнаружен в эритроцитах крови. Антибиотики животного происхождения способствуют созданию иммунитета различно­го рода заболеваниям, являясь естественным барьером для про­никающей инфекции.

Метаболизм (обмен веществ) микроорганизмов

1. Понятие метаболизма, катаболизма, анаболизма и их взаимосвязь.

2. Дыхание, как одна из форм катаболизма.

3. Спиртовое брожение. Химизм, характеристика возбудителей, значение в пищевой биотехнологии.

4. Молочнокислое брожение. Химизм, характеристика возбудителей, значение в пищевой биотехнологии.

5. Брожение смешенного типа. Химизм, характеристика возбудителей.

6. Маслянокислое брожение. Химизм, характеристика возбудителей.

1. Совокупность химических реакций, в результате которых из сравнительно простых веществ внешней среды, образуется новое клеточное вещество и энергия, а так же все другие химические проявления жизнедеятельности называется метаболизмом.

Метаболизм состоит из двух противоположных, взаимоисключающих и одновременно взаимодополняющих друг друга процессов: катаболизма (энергетический обмен) и анаболизма (конструктивный обмен).

Катаболизм – процесс расщепления органических веществ, который происходит в основном за счет реакций окисления, в результате чего выделяется энергия. Может протекать с участие кислорода и без него.

У микроорганизмов известны две формы катаболизма:

Дыхание

Брожение

Дыхание – это сложный процесс биологического окисления с участием кислорода, связанный с образованием большого количества энергии в форме АТФ. Различают:

Аэробное дыхание – полное окисление субстратов с участием молекулярного кислорода до углекислого газа и воды.

Анаэробное дыхание – с участием «связанного» кислорода.

Неполное окисление – с участием кислорода и накоплением неполно окисленных продуктов.

Брожение – это жизнь без кислорода. Осуществляется неполный распад органических веществ с образованием незначительного количества энергии и продуктов, богатых энергией.

Отщепляемый от органического вещества водород передается не на кислород, а на органическое соединение, образующееся в ходе самого брожения, т.е. это процесс окисления без кислорода.

В зависимости от основного вещества, образующегося в ходе брожения различают:

Спиртовое

Молочнокислое

Маслянокислое и другие.

Катаболизм – это процесс распада веществ, т.е. диссимиляция с образованием энергии.

Установлено, что микробная клетка запасается энергией в форме соединений, обладающих макроэ. ргической связью (АТФ, АДФ, УТФ). При гидролитическом расщеплении этой связи, от нуклеотида отщепляется один остаток фосфорной кислоты и освобождается энергия, которая используется в процессе биосинтеза. Основной носитель энергии - АТФ, который образуется путем субстратного фосфорилирования и транспорта электронов по дыхательной цепи. Энергия используется в процессах анаболизма.

Анаболизм включает процессы синтеза макромолекул клетки из более простых соединений, присутствующих в окружающей среде, связан с потреблением энергии и синтезом веществ, участвующих в процессах катаболизма (ферментов). Т.о. анаболизм и катаболизм протекают в клетке одновременно, многие реакции и промежуточные продукты являются для них общими. Их невозможно разделить, как невозможно разделить процессы дыхания и питания.

Основная роль в обмене веществ принадлежит ферментам.

Экзоферменты – не связаны со структурой цитоплазмы, легко выделяются из клетки при ее жизни, связаны с процессами питания (гидролазы).

Эндоферметы – прочно связаны со структурами цитоплазмы, действуют только внутри клетки, синтезируются независимо от присутствия в среде индуктора, осуществляют дальнейшее разложение поступивших в клетку веществ (оксидоредуктазы, трансферазы, изомеразы и т.д.).

Ферменты – это биологические катализаторы белковой природы, которые повышают скорость химических реакций в живых организмах, не входят в состав конечных продуктов этой реакции.

По своим свойствам они близки к белкам.

Свойства ферментов

Высокомолекулярные

Гидрофильные

Денатурируют под действием высоких температур, крепких кислот, щелочей

Высаливаются из растворов.

По химическому составу выделяют:

Однокомпонентные – только белковой природы

Двухкомпонентные – белковая часть – ферон, небелковая – агон.

Агон выполняет активную роль. В состав его могут входить витамины, мононуклеотиды, ионы металлов или другие активные группы (никотинамидаденидинуклеотид,НАД→агон анаэробной дегидрогеназы; флавинадениндинуклеотид, ФАД –агон аэробной дегидрогеназы)

Механизм действия ферментов:

Каталитические функции ферментов проявляются в снижении энергии активации, необходимой молекуле, чтобы вступить в реакцию. Это происходит за счет образования фермент-субстратного комплекса, где субстрат – это вещество, на которое действует фермент.

Допустим, что у нас вещество АВ, должно расщепиться на А и В.

В присутствии фермента образуется фермент-субстратный комплекс: (АВЕ), где АВ – субстрат, Е – фермент.

АВ+Е→А В Е, при этом W активации снижается.

АВЕ→А+ВЕ

При этом происходит глубокая деформация разрываемой связи в веществе АВ.

При изучении каталитической активности ферментов используют количественную оценку скоростей катализируемых реакций.

Кинетика – это наука, изучающая закономерности изменения скорости реакции.

Основные закономерности:

1. Скорость ферментной реакции зависит от концентрации фермента.

V=k х Е, где Е – концентрация фермента.

k=tgα

Уравнение справедливо, если [Е]« [S], то есть концентрация фермента значително меньше концентрации субстрата

Для различных ферментов К различно.

2. Скорость ферментативной реакции зависит от концентрации субстрата и описывается основным уравнением Михаэлиса – Ментен

V=V max [S]/K m +[S]

где V – скорость реакции

V max – максимальная скорость реакции

К m – константа Михаэлиса: физический смысл которой состоит в том, что она соответствует концентрации субстрата, при которой V=½V max .

Графически зависимость выглядит так:

n- порядок реакции

Особенности ферментативного катализа

1. Обратимость – способны ускорять реакции синтеза и расщепления.

2. Специфичность - каждый фермент действует только на свой конкретный субстрат и даже на конкретную связь в нем. Например: амилазы действуют на крахмал. Причем α-амилаза действует на эндо- 1,4-гликозидную связь, а β-амилаза – на экзо- α-1,4- гликозидную связь. Эстеразы действуют на жиры. Протеиназы – на белки и т. д.

3. Лабильность (чувствительность) – активность ферментов или скорость ферментной реакции зависит от условий, в которых она протекает. Основные факторы – рН и температура. Кривая зависимости имеет колоколообразный вид.

4. Ферменты имеют высокую активность, где активность - количество молей субстрата, которые превращаются в продукты реакции одним молем фермента за одну минуту. Есть вещества - активаторы, повышающие активность действия ферментов, и есть вещества – ингибиторы, снижающие активность ферментов.

Классификация ферментов

Строится с учетом природы катализируемой реакции.

Различают 6 классов:

1. Окислительно-восстановительные – ферменты (оксидоредуктазы) – это дегидрогеназы, электроназы, каталазы.

2. Трансферазы – катализируют перенос радикалов частей молекул от одних соединений к другим (фосфоферазы катализируют перенос остатков фосфорной кислоты).

3. Гидролазы – катализируют реакции гидролиза – расщепление субстратов в присутствии воды.

4. Лиазы – катализируют реакции отщепления от субстрата определенных групп с образованием двойных связей.

5. Изомеразы (изомеризуют молекулы) – гексоизомераза катализирует превращение глюкозо-6-фосфата в фруктозо-6-фосфат.

6. Лигазы (синтетазы) катализируют синтез органических соединений, связанный с расщеплением пирофосфатной связи в АТФ

По расположению клетки, по месту действия все ферменты делятся на экзоферменты и эндоферменты. Экзоферменты связаны с внеклеточным питанием. Эндоферменты действуют внутри клетки.

Катаболические реакции, общие для дыхания и брожения.

И брожение, и дыхание на первом этапе имеют общую анаэробную стадию: глюкоза превращается в пировиноградную кислоту. У разных микроорганизмов используются различные пути этого превращения:

1. Эмбдена – Мейергофа – Парнаса (ЭМП, или фруктозодифосфатный путь, или гликолиз).

2. Энтнера – Дудорова (КДФГ – 2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконатный путь).

3. Пентозофосфатный путь (ПФ).