CC BY
29
УДК 616.9:504.75
O.H. Яковенко, Н.И. Владимиров, В.Э. Сазонова
ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЙ ПРИ ВНУТРИБОЛЬНИЧНЫХ ИНФЕКЦИЯХ В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Иркутский государственный медицинский университет (Иркутск)
В статье представлены результаты ретроспективных и оперативных наблюдений эпидемического процесса внутрибольничных инфекций, в стационарах хирургического профиля, в различных по уровню техногенной нагрузки районах города Братска.
Ключевые слова: внутрибольничные инфекции, техногенное загрязнение
FORMING MICROBIOLOGICAL POPULATIONS IN NOSOCOMIAL INFECTIONS UNDER CONDITIONS OF TECHNOGENIC ENVIRONMENTAL POLLUTION
O.N. Yakovenko, N.I. Vladimirov, V.E. Sazonova
Irkutsk State Medical University, Irkutsk
The article presents the results of the epidemiological analysis of morbidity in purulent septic infection in a surgical hospital in the conditions of industrial pollution of environment.
Key words: nosocomial infectious, industrial pollution of environment
В настоящее время проводится ряд исследований в различных регионах Российской Федерации влияния техногенного загрязнения окружающей среды на уровень и структуру инфекционной заболеваемости совокупного населения изучаемых районов [1]. В Восточной Сибири на большом репрезентативном материале убедительно доказано, что в районах со значительным загрязнением окружающей среды, возрастает уровень заболеваемости детского и взрослого населения бактериальными дезинтериями, вирусными гепатитами, респираторными инфекциями дыхательных путей и другими инфекциями. При этом установлено влияние экологических факторов как на микроорганизм и его свойства паразитизма, так и на макроорганизм и его восприимчивость к инфекционным заболеваниям [5].
В связи с этим, целью нашего исследования явилось изучение влияния техногенного загрязне-
ния окружающей среды в городе Братске на заболеваемость внутрибольничными инфекциями (ВБИ) пациентов стационаров хирургического профиля с использованием эпидемиологических, гигиенических, микробиологических, иммунологических методов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Гигиенические исследования техногенного загрязнения окружающей среды проводили совместно с санитарно-гигиенической лабораторией ЦГСЭН г. Братска и использовали результаты наблюдений РоскомГидромет за период с 1986 по 2002 гг. Наблюдения проводили в двух районах города Братска: Центральный район — находится в 2 км зоне прямого действия основных предприятий-загрязнителей (БРАЗ, Лесопромышленный комплекс, ТЭЦ и др.), Падунский район — на расстоянии 20 — 25 км от тех же производств, при этом
между ними существуют естественные ландшафтные преграды (Братское водохранилище, лесной массив, сопки). В наблюдении были использованы общепринятые методики исследования атмосферного воздуха, воды питьевой и открытых водоемов, почвы.
Микробиологический мониторинг возбудителей ВБИ осуществлялся за тот же период, в двух стационарах хирургического профиля, располагающихся в указанных районах г. Братска совместно с бактериологическими лабораториями исследуемых больниц и ЦГСЭН. Идентификация возбудителей, выделенных из послеоперационных ран, с медицинского оборудования, воздуха и др. объектов окружающей среды, производилась классическими микробиологическими методами [7].
В работе использованы показатели иммунного статуса здорового населения г. Братска, установленные НИИ медицины труда и экологии человека ВСНЦ СО РАМН как региональные физиологические нормы для данной территории. Для определения иммунного статуса больных хирургического профиля использованы рутинные методы анализа крови и стандартные тесты, и методические рекомендации к ним, разработанные НИИ иммунологии и аллергологии [3].
Эпидемиологический анализ включил в себя ретроспективный анализ за 14 лет заболеваемости госпитальными инфекциями и проспективное наблюдение за пациентами находящимися на лечении в хирургических отделениях многопрофильных стационарах городских больниц № 1 (Центральный район) и № 2 (Падунский район).
Результаты всех проведенных исследований подвергались эпидемиологическому анализу, статистической обработке с использованием математического анализа [4] и адаптированной компьютерной программы Вш$1а1 3.03 (для 1ВМ Р8), 1998 г. и типовой статистической программы 81а1дгаГ [2].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Город Братск является крупным многофункциональным центром на севере Иркутской области. Индустрия представлена предприятиями цветной металлургии, теплоэнергетики, стройиндустрии, целлюлозно-бумажной, пищевой отраслей промышленности. Город не имеет четко выраженной промышленной зоны.
Одна из проблем города связана с климатическими особенностями, создающими неблагоприятные условия для рассеивания и самоочищения водного и воздушного бассейнов.
Водоснабжение города осуществляется 8 водопроводами из поверхностных и подземных источников. Качество питьевой воды отличается стабильностью. Удельный вес нестандартных проб составляет 1,5% — по микробиологическим и 1,0 % — по химическим показателям. В то же время, поверхностные водоемы вблизи города подвергаются влиянию сточных вод. Выше ПДК в водоемах выявляется содержание нефтепродуктов, смол и асфальтенов, фенолов, сероорганических
веществ, формальдегида, лигнина. Вода в водохранилище по интегральному показателю ИЗВ оценивается как умеренно загрязненная, а в реке Вихо-ревка — чрезвычайно высокая, что представляет серьезную экологическую проблему для региона.
В зоне влияния промышленных предприятий сформировалась техногенная геохимическая провинция. В почве выявляется высокое содержание фтористых соединений, свинца, алюминия, цинка и др.
В атмосферный воздух города поступают выбросы более 70 промышленных предприятий и автотранспорта. Основной вклад в выбросы стационарных источников вносят: алюминиевый завод —
35,6 %, две ТЭЦ — 47,2 %, лесопромышленный комплекс — 9,0 %. Приоритетными загрязнителями атмосферы города являются: метилмеркаптан, 3,4-бензапирен, сероуглерод, фтористый водород, твердые фториды. Степень загрязнения атмосферы по показателю «Р» оценивается как чрезвычайно высокая.
При сравнении уровней загрязнений различных факторов окружающей среды, для изучаемых районов, статистически значимые различия найдены только для суммарного загрязнения атмосферного воздуха (р < 0,05). Поэтому в дальнейшем эпидемиологическом анализе уровни загрязнения других факторов окружающей среды нами не учитывались.
Возникновение любой инфекционной патологии рассматривается с точки зрения взаимодействия макроорганизма с его формами и степенью врожденной и приобретенной резистентности и микроорганизма с его выраженностью свойств паразитизма. При формировании ВБИ влияющим, а иногда и определяющим фактором является своеобразная среда стационара. До последнего времени влияние на эпидемический процесс ВБИ техногенной нагрузки, которую влечет внешняя окружающая среда, не рассматривалось.
Нами были изучены исходы операций за 14 лет. Самыми распространенными агентами ВБИ в стационарах хирургического профиля г. Братска по-прежнему остаются стафилококки. Хотя, по литературным данным [7] в стране и данным эпидемиологического надзора в Иркутской области, преобладают Гр( —) возбудители БГКП и группы неферментирующих Гр( —) бактерий (НГОБ). Итак, стафилококки в ЛПУ г. Братска за последние 10 лет составляли от 54,93 % до 95,50 % в структуре микробиологического пейзажа. Более тщательное оперативное наблюдение за ВБИ и статистический анализ в течение последних 5 лет, позволяет утверждать, что в ГБ1 стафилококки продолжают оставаться ведущей группой возбудителей и составляют в структуре не менее 60 %. В другом стационаре — ГБ2 произошла смена определяющей группы возбудителей ВБИ за последние 5 лет, и хотя группа Гр( + ) микроорганизмов играет роль, но ведущими являются Гр( —) БГКП и группы НГОБ.
Структура стафилококков до 90-х годов была представлена на 98,5 % только St. aureus, в настоя-
щее время высеваются до 10 представителей рода стафилококков, но статистически значимые различия установлены для золотистого, эпидермального и гемолитического стафилококков. Гемолитический стафилококк составляет в структуре группы не более 2 %, в то время как удельный вес золотистого и эпидермального стафилококков претерпевает изменения. Среди этих возбудителей, заметным является рост выделенных культур при ГСИ эпидермального стафилококка, за 5 лет с 5 до 87,50 %. При этом возбудитель приобретает свойства госпитального штамма, что доказывается массивным ростом эпидермального стафилококка на объектах окружающей среды и в послеоперационной ране уже на 2 — 3 сутки после вмешательства; появлением антибиотикоустойчивых штаммов к часто использующимся в этих стационарах антибиотикам: пенициллину, ампициллину, стрептомицину, ристомицину. При микстинфек-циях послеоперационных ран представительство эпидермального стафилококка нблюдается в
98,6 % случаев. Такие процессы идентичны для обеих исследуемых больниц.
При эпидемиологическом анализе уровня кон-таминированности объектов окружающей среды стационаров стафилококками корреляционные зависимости выявились между системами «смывы с оборудования» и «кожа», «воздух» и «кожа», «воздух» и «рана», «смывы с оборудования» и «рана». Не трудно представить механизм передачи стафилококков с кожи и дыхательных путей через воздух и оборудование в рану. Указанные корреляции усиливаются параллельно с увеличением доли эпидермального стафилококка в структуре возбудителей ВБИ.
Кроме стафилококков, выделяется в структуре ВБ агентов группа Гр(-) микроорганизмов, представленная неферментирующими Гр(-) бактериями и бактериями группы кишечной палочки.
Встречаемость представителей НГОБ в изучаемых районах имеет достоверные различия для синегнойной палочки и других представителей псевдомонас, и для ацинетобактеров. Выделяются и другие представители НГОБ. Так в ГБ1 синегнойная палочка встречается с частотой 55,97 %, другие псевдомонас — 21,78 %, ацинетобактеры — 21,79 %, алкалигенс — 3,57 %, а также находки др. НГОБ — менее 1 %.
В отличие от этого в ГБ2 (на основе ретроспективного за 10 лет и оперативного анализа за 5 лет) произошло формирование агрессивных свойств у бактерий рода ацинетобактер с достоверным ростом числа находок до 1996 г. и стабилизацией этого уровня на 89,68 % в структуре НГОБ. При этом интересным является достоверное уменьшение числа находок синегнойной палочки с 83,56 до 3,57 %. Прочие НГОБ выделяются с постоянством 5 %. Настораживает формирование антибиотикоустойчивости синегнойной палочки и ацинетобактеров к постоянно используемым в этих стационарах карбенциллину, левомицетину, канамицину, гентамицину, цефало-тину, цефалексину, цефазолину, олеандомицину.
Наиболее высокая контаминированность НГОБ объектов окружающей среды в изучаемых стационарах наблюдается на дыхательной аппаратуре, наркозных масках, шлангах, увлажнителях кислорода.
Третьей по значению группой среди возбудителей ВБИ для хирургических стационаров г. Братска являются представители БГКП. Надо заметить, что эта группа является наиболее многообразной по видам возбудителей и наиболее стабильной по удельному весу в структуре возбудителей ВБИ. Высоко представительство кишечной палочки, энтеробактеров, цитробактеров (не менее 20 ± 5,56 % каждого в разных средах ЛПУ), учитывая, что по сути эти микроорганизмы рассматриваются как показатели фекального загрязнения. Выявленные значимые корреляционные зависимости между выделением БГКП в системах «кожа» и «смывы с оборудования», «кожа» и «раны», «смывы с оборудования» и «раны», позволяют проследить ведущие механизмы передачи этой группы возбудителей. Характерным для БГКП оказалась способность к формированию антибиоти-коустойчивости к 6 и более применяемых в этих стационарах препаратам и резистентности к общепринятым концентрациям ведущих дезинфектантов. То есть в целом в группе БКП, как агентов ВБИ, формируются свойства госпитализма. Так в 90-е гг. такими возбудителями были энтерококки. С 1995 по 1999 г. по ГБ2, наблюдается формирование таких свойств у представителей рода клебси-елл, когда достоверно увеличилось количество положительных бактериологических находок в окружающей среде реанимационного отделения, позднее хирургического (в смывах с медицинского и немедицинского оборудования), наблюдалось формирование носительства у персонала, и к 1997 г. (в этот год клебсиеллы в структуре возбудителей ВБИ этой больницы занимали 30 %) увеличились положительные бактериальные находки в биоптатах и послеоперационных ранах, при высокой антибиотикоустойчивости и резистентности к применяемым дезинфектантам.
Было установлено [3], что иммунологический статус практически здоровых жителей г. Братска отличается выраженным напряжением защитных иммунных механизмов и выражается уменьшением общего количества лимфоцитов перифиричес-кой крови со значительным снижением количества лимфоцитов с хелперным фенотипом, при некотором увеличении количества лимфоцитов с супрессорной активностью. Соотношение Тх к Тс = 1,55. Отмечено так же снижение уровня иммуноглобулинов А (1,62 ± 0,09 г/л), М (0,70 ± 0,06 г/л), G (8,82 ± 0,32 г/л). Такой иммунологический статус популяции говорит о риске формирования аллергических и инфекционных заболеваний.
В свою очередь операционные и другие медицинские манипуляции в хирургической клинике (применение наркоза и местных видов обезболивания, развитие нейрогормонального операционного стресса, травматизация тканей и др.) формируют у пациента иммуносупрессивное состояние,
при этом его степень и длительность резко возрастает у больных с исходно сниженной иммунологической резистентностью.
Таким образом, нами было отмечено, что проявления инфекционного и эпидемиологического процессов ВБИ зависят от места расположения ЛПУ. Уровень техногенного загрязнения атмосферного воздуха и интенсивность эпидемического процесса ВБИ, а также тяжесть клинического течения имеют выраженную корреляционную зависимость. Микробиологический пейзаж в ЛПУ, расположенных в экологически более неблагоприятном районе, характеризуется меньшим видовым разнообразием. Микробиологический компонент паразитарной системы в контрольном районе характеризуется высоким полиморфизмом, что позволяет возбудителям легко приспосабливаться к изменениям окружающей среды. При этом в обоих районах, выделенные штаммы имеют выраженные свойства госпитализма: высокий уровень полирезистентности к антибиотикам, устойчивости к применяемым дезинфектантам и наличие факторов патогенности.
В популяции людей, постоянно проживающих в условиях техногенного воздействия, формируется своеобразный иммунологический статус, который может обуславливать в хирургической клинике предрасположенность к инфекционным состояниям, утяжелять течение послеоперационного периода и способствовать формированию госпитальных штаммов возбудителей на основе условно-патогенной микробиологической флоры.
ВЫВОДЫ
1. Выявлены микробиологические особенности возбудителей, способных вызывать госпитальные инфекции в различных районах г. Братск.
2. В зоне техногенного загрязнения возбудители ВБИ хотя и представлены скудным набором видов микроорганизмов, зато у них стойко сохраняются свойства госпитальных штаммов.
3. В более чистой зоне агентами ВБИ являются микроорганизмы разнообразных родов и видов, с частотой 3 — 5 лет приобретающие свойства госпитальных штаммов.
4. Из факторов загрязнения окружающей среды на качественные характеристики микробных
популяций, циркулирующих в ЛПУ г. Братск, оказывает влияние суммарное загрязнение атмосферного воздуха (р < 0,05).
5. Иммунологический статус популяции в г. Братск является предопределяющим для заражения инфекционными заболеваниями, что особенно ярко проявляется в хирургической клинике при воздействии на иммунную систему дополнительных супрессирующих факторов.
6. Для лечения и профилактики ВБИ, на территориях с выраженной техногенной нагрузкой необходимо разработать меры, регулирующие иммунный статус пациентов с учетом дополнительного воздействия факторов риска, возникающих при оказании хирургической помощи.
ЛИТЕРАТУРА
1. Большаков А.М. Оценка и управление рисками влияния окружающей среды на здоровье населения / А.М. Большаков, В.Н. Крутько, Е.В. Пу-цилло. — М.: Эдиториал УРСС, 1999. — 256 с.
2. Гланц С. Медико-биологическая статистика: Пер. с англ. / С. Гланц. — М.: Практика, 1998.
- 458 с.
3. Показатели иммунного статуса здорового населения промышленных городов Иркутской области: Методическая разработка. - Ангарск, 1996. - 12 с.
4. Применение статистических методов в эпидемиологическом анализе / Е.Д. Савилов, Л.М. Мамонтова, В.А. Астафьев, Л.В. Иванова. — Новосибирск: Наука, Сиб. изд. фирма РАН, 1993.
— 136 с.
5. Савилов Е.Д. Инфекция и техногенное загрязнение: подходы к управлению эпидемическим процессом / Е.Д. Савилов, С.И. Колесников, Г.Н. Красовский. — Новосибирск: Наука, Сиб. изд. фирма РАН, 1996. — 192 с.
6. Семина Н.А. Новое в профилактике госпитальных инфекций / Н.А. Семина. — Информ. бюл. — М., 1999. — №2. — С. 2 — 6.
7. Щербо А.П. О разработке унифицированной системы экспресс слежения и прогнозирования санэпидобстановки в стационарах / А.П. Щербо, О.В. Мироненко, И.И. Гойко // Матер. Всероссийской научно-практической конференции. — СПб., 1996. — С. 91—92.
