病原生物又称为生物性病原体,是一类危害人类健康的生物群体的总称,其种类繁多而又无处不在,在分类上包括细菌、真菌、病毒等病原微生物,也包括原虫、蠕虫等寄生虫。
病原生物的致病性主要包括以下几个特点:
(1)机体组织器官损伤;
(2)毒性作用:例如细菌、真菌、寄生虫等释放的内毒素、外毒素等;
(3)掠夺营养:常见于肠道寄生虫的大量滋生;
(4)免疫损伤:多见于病毒感染引起,例如HIV;
(5)侵袭力:是病原生物入侵机体的第一步,常依赖于病原生物特定的生物结构(如细菌的荚膜、菌毛等)或分子(如病毒的吸附蛋白等);
(6)诱发癌症:为大家熟知的有黄曲霉菌释放的黄曲霉素可致肝癌等;
(7)机会致病:这与人类机体的免疫水平以及病原体的数目密切相关。
从流行病学来看,病原生物往往还具有传播性的特点。传播性的三个重要环节:传染源、传播途径和易感人群。其中传播途径可分为垂直传播(又称母婴传播)和水平传播。按照传播媒介的不同,水平传播又可分为经空气、经水、经食物、经土壤、经媒介节肢动物、经人体接触传播等。
从广义上讲,我们所认为的病原生物都属于寄生生物,因此病原生物所具有的另一大特性便是寄生性。寄生生物通常具备的宿主选择性和组织器官的特异性,寄生于特定宿主和器官,为自己生长繁殖提供营养和场所,而一旦其突破宿主屏障,可导致人类的感染和异位寄生。
病原生物的抗原性是机体免疫系统抵抗病原生物感染的基础。
在机体和病原生物的长期对抗中,我们机体建立了一套抵抗病原生物免疫防御机制,而与之对应的是病原生物也形成了一些免疫逃避机制,而变异是其逃避机体免疫攻击的重要手段。
病原生物自身以及媒介生物和中间宿主的生长活动会受到温度、湿度、降雨等自然因素影响,而且人群的生产方式和生活习惯也会影响到病原生物的传播,这导致有些病原生物表现出季节性和地方性的特点。
病原生物种类繁多,按其生物学特征可分为5类(表1-7-1),其中非细胞型、原核细胞型以及真菌被统称为病原微生物,原虫以及后两类被称为寄生虫。
表1-7-1 常见病原生物分类
虽然病原生物种类繁多,但是根据既往报道,我国矿山行业常见的病原微生物所致损害多以病毒、细菌、真菌和寄生虫为主。且随着我国相关疾病预防法律法规和安全生产管理等制度的制定和落实,目前我国矿山行业很少发现特定病原生物感染引发的疾病暴发。但是矿山的工作生活中,人体暴露于病原生物是常见的现象,因此我们仍有必要了解其相关知识,做好防护。
我国矿产资源丰富,在地域分布上非常广泛,因此我国矿山行业的作业环境也相对多样。不同的作业环境中,工作人员所能接触到的病原生物的种类和数量也大不相同。例如露天作业环境中,地质野外作业的从业人员,经由蚊虫叮咬可导致感染致病性微生物(如患森林脑炎是由黄病毒属中蜱传脑炎病毒,也称森林脑炎病毒感染引起),也可由于接触牧区中的携带病原微生物的牲畜而感染一些人畜共患病(如炭疽是由炭疽杆菌引起)。而在井下工作环境中,从业人员长时间处于潮湿、燥热的工作环境中,极容易引起细菌和真菌的滋生进而引发体表皮肤黏膜感染。其中细菌感染常表现为角膜炎、毛囊炎、中耳炎、尿路感染、皮疹以及皮炎等一系列皮肤性疾病,而真菌感染临床表现则以头癣、体癣、股癣、足癣等为主(图1-7-1)。
图1-7-1 微生物感染中常见的足癣
此外,由于矿山行业从地质勘探、矿井开采、矿物运输等多个环节均存在意外伤害因素和安全隐患,因此从业人员机体在工作时或多或少因意外造成组织和脏器严重受损,这结合长期高强度劳动等将导致机体免疫失衡下降,进而导致病原菌累积单个或多个脏器的感染性疾病。其中以肺部感染为主,常见有肺结核、克雷伯杆菌肺炎等。
除了以上情况,矿山行业职工另一种常见的病原微生物损害是由于食物不洁或工人用餐、饮水等卫生意识较差,导致的肠道病原微生物感染,常见的有霍乱弧菌导致的霍乱、伤寒杆菌引起的伤寒以及痢疾杆菌引起的细菌性痢疾等食物性中毒。
病原生物对于矿山行业从业人员的威胁,目前主要以病原微生物为主,我们将以感染途径较为常见的蜱传脑炎病毒、皮肤真菌感染、结核分枝杆菌和病害较为严重的炭疽等感染为例,简述病原微生物损害。
蜱传脑炎病毒是可导致我国法定职业性传染病——森林脑炎的病原体。其可寄生于野生啮齿动物和鸟类的血液中,通过吸血昆虫(蜱)叮咬传播给人。人感染后至发病常有10~15天的潜伏期,随着病程进展,开始表现为发热、头痛、恶心、呕吐等全身中毒症状,且伴有不同程度的意识障碍和精神损害,颈部、肩部和上肢肌肉瘫痪,以及颈项强直、脑膜刺激征等表现。如症状好转则体温在10~14天后降至正常,肢体瘫痪恢复,神志转清,症状消失。少数患者可留有瘫痪后遗症。
本病有严格的地区性和季节性,多见于森林地带,在我国流行于东北和西北原始森林的春、夏季节,患者常为森林作业人员。因此矿山处于疫区及其周边的从业人员,需要做好以下几点防护:
(1)积极预防接种森林脑炎疫苗;
(2)维护好工作环境的卫生,加强防鼠灭鼠、防蜱灭蜱的工作;
(3)进入林区工作时需穿着防护服、防虫罩及高筒靴,防止蜱虫叮咬;
(4)常备应急治疗药品。
皮肤癣菌是一组可引起皮肤感染的真菌。自然情况下,一些真菌可寄生在人体体表。当机体免疫水平下降,且矿井下作业工人的工作环境阴暗潮湿、防护用品使用情况较少、长期缺少阳光照射,导致井下作业的工人体表癣菌的大量滋生,侵入已死亡的皮肤组织或附属器(毛发、指甲等)引发皮肤癣菌病。
一般来说,癣菌是一种“机会主义”的病原体,当它们接触到一个有利的环境,就会在人体内生长进而感染皮肤的上层以及指甲或头发。常见的皮肤癣菌有三属(表1-7-2):
表1-7-2 常见的皮肤癣菌
上述三属的皮肤癣菌,感染人体后可引起皮损处的红斑、水疱、鳞屑和角化增厚,伴瘙痒、断发、脱发和甲板改变等。临床上按皮肤癣菌侵犯的部位分为头癣、体癣、股癣、手足癣、花斑癣和甲癣。在极少数情况下,真菌的过度生长,可能会导致严重感染,到达血液或内部器官。
皮肤癣菌是全世界广泛流行的浅部真菌病,在我国南方炎热潮湿地区发病率相对较高。此外,在潮湿阴暗环境作业的矿山行业工人的皮肤、指甲容易被感染。因为此病的发病率和复发率较高,因此疾病的预防有特别重要的意义。皮肤癣菌的预防要注意以下几个方面:
(1)鞋袜穿着要讲究,干燥透气常消毒;
(2)毛巾、鞋袜不共用,指(趾)甲要勤修剪;
(3)注意个人卫生,避免在容易接触到真菌的地方赤脚走路;
(4)人若感染了皮癣,要尽早治疗,坚持治疗,避免传染和扩散。
结核分枝杆菌可通过呼吸道、消化道或皮肤损伤侵入易感机体,引起多种组织器官的结核病,其中以肺结核最为常见。矿山行业职工的肺结核常属于继发性感染,多为原发潜伏病灶来源的细菌导致,少数是外来源性细菌感染。主要表现为低热、盗汗、咯血等症状。常呈慢性发病,少数急性发作。由于免疫以及治疗的差别导致出现多种不同类型的病灶。继发性结核病病灶排菌较多,因此对于疾病的传染控制意义重大。此外,部分患者结核分枝杆菌可进入血液循环引起肺内、外播散,如脑、肾结核,痰菌被咽入消化道也可引起肠结核、结核性腹膜炎等。
控制结核病主要方法有:发现和治疗痰菌阳性者在传染源上进行防控。我国早已开展预防结核的卡介苗接种。但是目前较普遍的看法是虽然接种后可以显著降低新生儿发病及严重性,然而尚不足以预防感染。
炭疽是牛、马、羊等动物传染病,因感染途径不同,临床上常将炭疽分为5型,详情见表1-7-3。针对炭疽预防的根本措施是对易感家畜定期注射炭疽芽孢疫苗。发生炭疽后应迅速查清疫情并报告疫情,划定疫区,实行综合防疫措施。
除以上提及的病原微生物外,分布于牧区的矿山,其相关作业人员若频繁接触病畜或误食感染布鲁氏杆菌的肉、奶制品,可因此感染布鲁氏菌病(简称“布病”)。布鲁氏菌病在我国,羊是其主要传染源,其次是牛和猪。皮毛、肉类加工、挤奶等可经皮肤黏膜受染,进食病畜肉、奶及奶制品可经消化道传染。本病临床表现具有很大的差异性,一般临床表现为局部的脓肿,严重者可表现出几个脏器和系统同时受累的临床症状。
表1-7-3 综合防疫措施
除了上述病原微生物引发矿山行业从业人员的生物危害,另一大类较为常见的病原生物——寄生虫侵害的报道,多见于20世纪,且以蛔虫、钩虫等肠道寄生虫、疟原虫和棘球幼虫为主。虽然随着预防措施的开展和矿区作业环境、生活环境的卫生水平提高,近年来未见矿区大规模的寄生虫感染,但我们仍不可掉以轻心。因此我们需要对以上寄生虫有个简单的认识。
(1)蛔虫:
蛔虫全称似蚓蛔线虫,“虫”如其名,是一种身形类似蚯蚓一样的寄生虫。其分布呈世界性,主要温带、热带、经济不发达、温暖潮湿和卫生条件差的国家或地区流行更为广泛。蛔虫感染多由于食用不洁净的水或食物,导致虫卵进入人体,在人体内发育为成虫。蛔虫感染在幼虫期可出现发热、咳嗽、哮喘、血痰等。而在成虫期患者常有食欲缺乏、恶心、呕吐,以及间歇性脐周疼痛等表现。
为预防蛔虫感染,要养成良好的卫生习惯,饭前便后洗手,生吃瓜果要洗烫,常剪指甲,不喝生水,不随地大小便,同时加强粪便管理。
(2)钩虫:
钩虫是钩口科线虫的统称,属于肠道寄生虫。虫体前端较细,顶端有发达的“牙齿”,称为口囊,由坚韧的角质构成,寄生于人的十二指肠及小肠里。由于钩虫的虫卵孵出需要在温度25~30℃、湿度30%~50%、氧气充足、不受阳光直射的环境中,因此气温高、湿度大,阳光不能摄入的矿井,有利于钩虫病繁殖且传播。当虫卵在外界环境中孵出并发育为具有感染性的丝状蚴后,其可通过毛囊或破损处皮肤钻入人体,并在人体内移行,最后到达小肠发育为成虫。钩虫病的症状主要由幼虫及成虫所致,但成虫所致的症状较为长久和严重。幼虫可引发患者手指间、足趾间、足背等处的多发性皮炎,且患者伴有咳嗽、喉痒、声哑等;重者呈剧烈干咳和哮喘发作,痰内可出现血丝。成虫引起的症状,以上腹部不适和疼痛为主,伴有食欲减退、腹泻、乏力、消瘦等。病程较长者表现为进行性贫血。
在钩虫病预防方面,首先要积极治疗患者,以减少传染源;其次搞好粪便管理,修建无害化厕所或粪坑密封加盖,杀灭虫卵,防止污染;最后注意局部皮肤防护,如穿鞋、戴手套,或在手足裸露处涂抹25%的明矾水等。
(3)疟原虫:
疟原虫种类繁多,寄生于人体的疟原虫有4种,即恶性疟原虫、间日疟原虫、三日疟原虫和卵形疟原虫,分别引起恶性疟、间日疟、三日疟和卵形疟。我国主要感染为恶性和间日疟疾。疟原虫感染发作,称之为疟疾,临床上表现为周期性寒热发作、头痛、出汗、肝脾肿大等。常因携带疟原虫的蚊虫通过叮咬人而引起疾病传播,因此预防疟原虫感染的预防办法就是蚊媒防制和预防服药。
(4)包虫:
对于紧邻牧区的矿山行业的从业人员来说,另一常见的职业性传染病——包虫病,也需要警惕。包虫病是棘球绦虫的蚴虫(棘球蚴、包虫)寄生于人体组织所致的人兽共患慢性寄生虫病。包虫病是由棘球属虫种的幼虫所致的疾病,虫种有细粒棘球绦虫、多房棘球绦虫、伏氏棘球绦虫和少节棘球绦虫。其形态、宿主和分布地区略有不同,以细粒棘球绦虫最为常见。犬是主要传染源。因此人与犬密切接触、其皮毛上虫卵污染手指后经口可导致直接感染。虫卵污染蔬菜或水源,也可造成间接感染。在干燥多风地区虫卵随风飘扬,也有经呼吸道感染的可能。目前对于在疫区工作的矿山行业的从业者来说,免疫预防是防止包虫病流行比较理想的途径。
冠状病毒是一个大型病毒家族,已知可引起感冒及中东呼吸综合征(Middle East respi-ratory syndrome,MERS)和严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)等较严重疾病。
目前我国的疫情已得到有效控制,但是在国际大流行的背景下,病毒新型变异株不断出现,疫情防控不可掉以轻心。因此我们在积极接种新冠疫苗的同时仍需佩戴口罩、多洗手、勤消毒、室内多通风等防护措施。总之,面对自然界中无处不在的病原生物,矿山行业的从业者应当时刻保持警惕。
(周强 姚三巧)