第五章 消毒、灭菌与实验室生物安全
第一节 消毒与灭菌
病原生物的新陈代谢和生长繁殖需要适宜的条件,人为地改变病原生物所处环境的理化条件,当达到一定的强度后可导致其核酸、蛋白质等生物大分子发生变性和破坏,从而杀死病原生物,借此为感染性疾病的防控和科学研究等服务。
一、常用术语
消毒(disinfection):指杀灭传播媒介上的所有病原生物的方法。消毒后芽胞可能未被杀死。用以消毒的化学品称为消毒剂(disinfectant)。
灭菌(sterilization):指杀灭传播媒介上包括芽胞在内的所有病原生物的方法。灭菌比消毒要求高。灭菌的结果为无菌。
无菌(asepsis):指不含活的病原生物,多为灭菌的结果。防止病原生物进出操作领域的操作技术为无菌操作(aseptic manipulation)。如外科手术、静脉输液、微生物接种等。
防腐(antisepsis):抑制体外细菌和真菌生长繁殖的方法。防腐时,细菌和真菌可能仍存活,但不能繁殖。用以防腐的药品称为防腐剂(antiseptics)。某些消毒剂在高浓度时有消毒作用,低浓度时则是防腐剂。
抑菌(bacteriostasis):使用抑菌剂(bacteriostat)抑制体内外细菌和真菌生长繁殖的方法。常用的抑菌剂为一些抗菌药物。体外药物敏感试验可以检测抗菌药物对细菌和真菌的敏感性,用于指导临床治疗。
二、物理消毒灭菌法
物理消毒灭菌法在医疗实践中应用广泛,主要包括热力消毒灭菌法、辐射杀菌法、滤过除菌法和超声波杀菌法等。此外,干燥和低温可用于抑菌。
(一)热力消毒灭菌法
热力消毒灭菌法是可靠且普遍应用的消毒灭菌法。其原理是利用热能可导致蛋白质或核酸变性、破坏细胞膜而杀死病原生物。根据在加热过程中是否有水分子存在,可将其分为干热法(dry heat)和湿热法(moist heat)两类。
1. 干热法 是在没有水分子的参与下,通过加热,使病原生物脱水和大分子变性,进而杀灭病原生物。细菌繁殖体在80~100℃干热1h可被杀死,芽胞需160~170℃干热2h才被杀灭。干热法包括:
(1)干烤法:将待灭菌的物品放于干烤箱内,按照如下温度和时间参数进行设置:150℃/150min、160℃/120min、170℃/60min、180℃/30min,完成后可达到灭菌目的。适用于玻璃、金属等用品及耐高温且不耐湿物品、油类、粉剂等的灭菌。
(2)焚烧法:直接用火焰或焚烧炉焚烧,是最彻底的灭菌方法。仅适用于废弃物品或人和动物尸体等。
(3)烧灼法:用火焰烧灼灭菌。常用于实验室的金属器械(镊、剪、接种环)、玻璃试管口和培养瓶口等的灭菌。
(4)红外线加热法:利用红外线(infrared ray)产生的热效应杀菌,1~10μm波长范围的红外线热效应最强。如红外线灭菌器的膛内温度可达900℃,用于生物安全柜和流动生物安全车等的接种环或接种针灭菌。
2. 湿热法 在加热过程中,环境中有水分子参与。常用的湿热法包括:
(1)高压蒸气灭菌法(autoclaving):将待灭菌的物品放入密闭的高压灭菌器(autoclave)内,加热后高压锅内蒸气产生压力,最终形成高温、高压的水蒸气环境,作用一定时间后可达到对物品的灭菌效果。压力蒸气灭菌器分为下排气式和预排气式两大类。下排气式压力蒸气灭菌器的灭菌参数:102.9kPa,121℃,20min(器械灭菌)或30min(敷料灭菌)。预排气式压力蒸气灭菌器的灭菌参数:205.8kPa,132~134℃,4min。
高压蒸气灭菌法是热力灭菌中使用最普遍、效果最可靠的一种方法。其优点是穿透力强,灭菌效果可靠,能杀灭所有病原生物。凡是耐湿、耐高温和高压的器械、器具和物品,如手术器械、玻璃容器、注射器、敷料、普通培养基、生理盐水等均可选用此法灭菌。油类和粉剂灭菌不适宜选用此法。
(2)煮沸法:在100℃沸水中,5min能杀死一般细菌的繁殖体,但杀死芽胞需1~2h甚至更长时间。将待消毒物品完全浸没水中,在一个大气压下,加热至水沸腾后维持15min以上可达到消毒效果。水中加入2%碳酸氢钠,可提高其沸点达105℃,既可促进芽胞的杀灭,又能防止金属器皿生锈。高原地区气压低,可按照海拔每升高300m增加2min的标准来延长消毒时间。常用于饮水、餐具以及特殊条件下的金属、玻璃器械消毒。
(3)流动蒸气(free-flowing steam)消毒法:在一个大气压、水蒸气的温度为100℃的条件下消毒。将待消毒物品置于流动蒸气灭菌器中,加热15~30min,可杀死细菌繁殖体,不保证杀灭芽胞。该法消毒物品的包装不宜过大和过紧,以利于蒸气穿透。适用于耐湿而不耐高热物品的消毒及医疗器械和物品手工清洗后的初步消毒。
(4)间歇灭菌法(fractional sterilization):将需要灭菌物品或材料用流动蒸气灭菌器100℃加热15~30min杀死其中的繁殖体后,置于37℃孵箱过夜,以使芽胞发育成繁殖体,次日再蒸,如此连续三次,可达灭菌效果。适用于不耐高热的含糖或牛奶培养基的灭菌。
(5)巴氏消毒法(pasteurization):该法由法国科学家巴斯德(Louis Pasteur)创建,故名巴氏消毒法。利用较低温度杀死液体中的病原菌或一般杂菌,同时不致损害其中不耐热成分。消毒参数:61.1~62.8℃,30min或71.7℃,15~30s,现广泛采用后者。常用于牛奶和酒类等的消毒。
比较干热法和湿热法的效果,在同样温度和时间内,湿热法的杀菌效果比干热法好,其原因是:①湿热灭菌时,菌体蛋白质吸收水分后更易于凝固变性;②湿热灭菌过程中产生的蒸气有大量潜热存在,水由气态变为液态会放出热量;③湿热的穿透力比干热大,使物品深部也易于达到灭菌温度。
(二)辐射杀菌法
辐射杀菌法包括紫外线照射法和电离辐射法。
1. 紫外线照射法 波长200~300nm的紫外线(ultraviolet ray, UV)均可杀菌,但以265~266nm最强。病原体核酸中嘌呤碱和嘧啶碱的共轭双键具有很强吸收紫外线作用,吸收后可导致核酸链上相邻的嘧啶共价结合形成二聚体,阻碍核酸的正常复制和转录,导致细菌和病毒的变异或死亡。
紫外线的能量低,穿透力弱,可被普通玻璃、纸张阻挡,常用于手术室、病房、实验室的空气或物体表面的消毒。安装紫外线灯消毒时,安装数量平均为≥1.5W/m2,距离消毒物体1.8~2.2m,所选紫外线灯的辐射不低于70μW/cm2,照射时间大于30min。
紫外线可损伤人体暴露的皮肤和角膜,使用时应注意防护。
2. 电离辐射(ionizing radiation) 包括高速电子(质子、中子、α粒子)、X线和γ射线等,常用的γ射线辐射源为同位素钴60。电离辐射的杀菌机制复杂,包括可产生游离基而杀死所有微生物;破坏细菌的细胞膜;扰乱细菌的酶系统;干扰DNA的合成等。电离辐射具有较高的能量与穿透力,在足够剂量时,对各种病原生物均有致死作用,可在常温下对不耐热的物品(如各种一次性医用塑料制品等)进行灭菌,也可用于食品、药品等的消毒或灭菌。
电离辐射对人体有放射性损害,使用时必须做好防护。
(三)滤过除菌法
滤过除菌法(filtration)是将液体或空气通过含有微细小孔(0.22~0.45μm)的滤器(filter),只允许其中小于孔径的成分通过,大于孔径的细菌和真菌在通过滤膜时经机械阻挡被除去。一般不能除去病毒、支原体和细菌L型。常用的滤菌器有薄膜滤菌器、陶瓷滤菌器、石棉滤菌器[赛氏(Seitz)滤菌器]等。主要用于一些不耐热的血清、毒素、抗生素、细胞培养液等的除菌,也可用于进出于手术室、生物安全柜和生物安全实验室、层流病房等空间空气的除菌。
(四)超声波杀菌法
超声波(ultrasonic wave)通过水时可产生空化(cavitation)作用,在液体中形成压力变化,应力薄弱区形成许多小空腔并逐渐扩大,最后造成细胞崩裂。G-菌对超声波最敏感。超声波裂菌后往往有残存活菌,因此,在消毒、灭菌方面应用少。主要用于分离和提取组分或制备抗原时裂解细胞或细菌。
(五)干燥和低温抑菌法
水是生命体生存必需的成分,各类病原生物的代谢是在液体环境中进行的。在干燥的环境中,可造成病原体脱水,代谢缓慢甚至停止,较长时间的干燥脱水可导致病原体死亡。不同病原体对干燥的抵抗力差别较大,繁殖体对干燥较为敏感,尤其是脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌、梅毒螺旋体等在干燥空气中很快死亡;溶血性链球菌在尘埃中可存活25天;结核分枝杆菌抗干燥力较强,在干痰中可存活数月。细菌的芽胞耐干燥,如炭疽芽胞杆菌的芽胞在干燥环境中可存活20余年。真菌的孢子对干燥的抵抗力也较强。工作和生活中有许多领域应用干燥法防腐,如保存食物、细菌干粉培养基、中草药等。浓盐或糖渍食品后,可使细菌生理性脱水,生命活动停止。
低温可抑制细菌的代谢。少数细菌(如脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌)对低温敏感,多数细菌耐低温,当温度回升到适宜范围后又能恢复生长繁殖。为避免解冻时对细菌的损伤,可在低温状态下真空抽取水分,冻干的细菌可以长期保存,此法称为冷冻真空干燥法(lyophilization)。低温是防腐的重要方法,可在低温条件下保存食品、培养基、可耐受低温的菌种等。
三、化学消毒灭菌法
化学消毒剂在医疗实践中广泛应用。消毒剂的种类很多,不同种类消毒剂的作用原理、杀菌效能以及应用领域存在差异。
(一)消毒剂的特性
1. 有效性 消毒剂必须能有效杀灭传播媒介中的病原体。不同类别的消毒剂杀灭病原生物的机制如下所述:①引起生物大分子如蛋白质等的变性或凝固,如酚类、醇类、重金属盐类(高浓度)、酸碱类、醛类等;②干扰和破坏微生物的酶系统,影响微生物的代谢。如某些氧化剂、重金属盐类(低浓度)等;③损伤细菌细胞膜或病毒包膜。
多数消毒剂的作用具有一定的广谱性,但是杀菌效能存在差异。通过测定消毒剂针对特定病原体的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)和最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration, MBC),判断其对相应病原体的有效性。
2. 安全性 消毒剂必须保证对被消毒物品及周围环境无毒或低毒、低破坏。应用于人体的消毒剂,必须通过严格的毒理试验,在保证安全的基础上方可使用。大多数消毒剂进入机体内会对人体产生一定损伤,通常只能外用。
消毒剂的有效性和安全性之间存在关联,浓度的增加可提高消毒效能,但同时会增加毒副作用。
3. 稳定性 消毒剂有效成分的理化性质必须较稳定,在一定时间范围内不易变质,且容易储存和运送。
(二)消毒剂种类
1. 按照杀灭病原体的效能分类
(1)高效消毒剂(high-level disinfectants):杀菌效能强,可杀灭所有细菌繁殖体、病毒、真菌孢子等,对细菌芽胞也有一定杀灭作用。此类消毒剂作用后可达到灭菌效果,包括戊二醛、甲醛、过氧化氢、过氧乙酸、二氧化氯、环氧乙烷、漂白粉、臭氧等。
(2)中效消毒剂(intermediate-level disinfectants):杀菌效能较强,可杀灭除芽胞外的细菌繁殖体(包括分枝杆菌)、病毒、真菌孢子等,包括酒精、碘伏等。
(3)低效消毒剂(low-level disinfectants):杀菌效能较弱。仅能杀灭除结核分枝杆菌外的大多数细菌繁殖体和亲脂病毒,难以杀灭真菌和部分病毒,对细菌芽胞无效,包括季铵盐类、氯己定、高锰酸钾等。
2. 按照化学特性分类
包括醛类、卤素类、醇类、氧化剂类、烷化剂类、酚类、季铵盐类、重金属盐类、酸碱类和染料类等。
(三)常用消毒剂的应用范围
不同类别消毒剂的特性不同,应用领域也存在差异(表5-1-1)。
表5-1-1 常见消毒剂的类别、使用浓度和应用范围
(四)影响消毒剂作用的因素
消毒剂的作用受许多因素的影响,使用时应综合考虑。
1. 消毒剂的性质、浓度与作用时间 各种消毒剂的理化性质不同,对微生物的作用大小各异。高效消毒剂几乎对各类微生物包括芽胞有强的杀灭作用。表面活性剂仅对细菌繁殖体和某些病毒有效,而且对G+菌的杀灭效果较G-菌好,对真菌和芽胞无效。葡萄球菌对甲紫敏感。
消毒剂通常是浓度越高,作用时间越长,杀菌效果越好;相反,低浓度仅有抑菌作用。乙醇例外,70%~75%乙醇的消毒效果比无水乙醇好,因高浓度乙醇能迅速凝固菌体蛋白质,影响醇类继续向内部渗入,降低杀菌效果。在常用浓度下,大多数消毒剂只对细菌繁殖体有效,杀灭芽胞则需要提高消毒剂的浓度和延长作用时间。
2. 微生物的种类、生理状态和数量 不同种类的微生物对消毒剂敏感性差别很大,结核分枝杆菌、细菌芽胞、真菌孢子等对消毒剂的抵抗力强。有包膜病毒对脂溶性消毒剂敏感,淋病奈瑟菌对银盐敏感。因此,应该根据消毒对象选择消毒剂。
对数期的细菌代谢旺盛,对消毒剂敏感;进入稳定期后,代谢减缓,易形成持留菌(persister)而对消毒剂的耐受性增强。
微生物的数量越多,越不易被杀灭,需要的消毒时间越长。
3. 环境温度及酸碱度 消毒剂的杀菌过程实质上是化学反应,因此,温度升高,消毒剂的杀菌能力增强。如用2%戊二醛杀灭104/ml炭疽芽胞杆菌的芽胞,20℃时需15min,56℃仅需1min。
在不同的酸碱条件下,消毒剂的消毒能力不同,例如戊二醛在加入碳酸氢钠后才可发挥杀灭芽胞作用。苯扎溴铵的消毒作用随pH降低而减弱,pH3时杀菌所需的浓度为pH9时的10倍。
4. 有机物及其他物质 许多消毒剂可引起大分子有机物的凝固变性,阻碍消毒剂的渗入以及与病原生物的结合。因此,当环境中有大量有机物存在时,可影响消毒剂的杀菌作用。受有机物影响较大的消毒剂包括表面活性剂、乙醇、次氯酸盐、氯化汞(升汞)等。感染者体内的病原生物通常随粪便、痰、血液、脓汁等一起排出,其中的有机物可影响杀菌效果。在临床需灭菌的器械和物体上,病原体与有机物往往混杂在一起,因此,对于重复使用的诊疗器械和物品,需先清洁,再进行彻底消毒灭菌。另外,拮抗物质的存在对消毒剂有很大的影响。
思考题
常用的消毒、灭菌方法有哪些?各有何适用范围?
第二节 病原微生物实验室生物安全
生物安全(biosafety)是防范、处理危险生物因子对人体及自然环境危害的综合性措施。主要包括实验室生物安全、医学实践中的生物安全及生物恐怖防范。病原微生物实验室生物安全主要防范在病原微生物实验中的样本采集和运送、分离培养、鉴定或储存等环节,可能发生污染或泄漏而造成人员感染,进而造成环境的危害。医学实践中的生物安全包括防范在诊疗过程中因为和患者及其排泄物、患者使用的物品等的接触而造成医护人员感染。生物恐怖主要是指通过人为播散强致病性的微生物毒株或其代谢产物,对社会公众及自然环境造成严重危害。本章主要介绍病原微生物实验室生物安全。
一、病原微生物实验室生物安全相关术语
1. 生物因子(biological agents) 是指一切微生物和生物活性物质。
2. 气溶胶(aerosols) 是指悬浮于气体介质中的粒径一般为0.001~100μm的固态或液态微小粒子形成的相对稳定的分散体系。病原微生物实验室中,许多操作都可以产生带有微生物的气溶胶,主要包括飞沫核气溶胶和粉尘气溶胶,并随空气扩散而污染实验室空气,当工作人员吸入后可引起实验室相关感染。
实验室中可产生严重气溶胶的操作主要有:离心时离心管破裂;打开或打碎干燥菌种安瓿瓶;搅拌后立即打开搅拌器盖;小白鼠鼻内接种;注射器针尖脱落喷出毒液;刷衣服、拍打衣服等。另外,打碎带有培养物的平皿、接种环接种平皿、火焰上灼热接种环等也可产生气溶胶。
3. 高效空气过滤器(high efficiency particulate air filter, HEPA) 通常是指以滤除大于等于0.3μm微粒为目的,滤除效率符合相关要求的过滤器,用于生物安全柜、层流病房、生物安全实验室等空气的除菌。
4. 生物安全柜(biological safety cabinet, BSC) 为负压过滤排风柜。可防止操作者和环境暴露于实验过程中产生的生物气溶胶。其防护原理如下所述:送入安全柜工作区的空气经过HEPA过滤,在安全柜内形成百级洁净度的环境,从而保护了操作对象;从安全柜排出的空气经过HEPA过滤释放,以保护环境;安全柜内形成的副压和气幕可以防止气溶胶外泄,从而保护了操作者。根据正面气流速度与送风、排风方式,将生物安全柜分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级三种类型。
5. 缓冲间(buffer room) 设置在清洁区、半污染区和污染区相邻区之间的缓冲密闭室,具有通风系统,其两个门具有互锁功能,且不能同时处于开启状态。
二、病原微生物危害程度分类及病原微生物实验室生物安全防护分级
针对病原微生物实验室生物安全,我国制定了一系列的政策法规和规范,主要包括《病原微生物实验室生物安全管理条例》《实验室生物安全通用要求》《人间传染的病原微生物名录》《动物病原微生物分类名录》《生物安全实验室建筑技术规范》等。世界卫生组织(World Health Organization, WHO)制定了《实验室生物安全手册》。本部分内容主要依据上述政策、法规进行编写。
(一)病原微生物生物安全危害程度分类
根据病原微生物的传染性、感染后对个体或者群体的危害程度,我国将病原微生物分为四类(表5-2-1)。其中分类类别越高,危害程度越小。第一类和第二类病原微生物致病性强,称为高致病性病原微生物(highly pathogenic microorganism)。WHO根据感染性微生物的相对危害程度,制订了危险度等级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级)划分标准,分级越高,危害程度越大。*参照《病原微生物实验室生物安全管理条例》和《人间传染的病原微生物名录》。
表5-2-1 我国病原微生物危害程度分类*
* 参照《病原微生物实验室生物安全管理条例》和《人间传染的病原微生物名录》。
(二)病原微生物实验室生物安全防护分级
病原微生物实验室的生物安全防护水平(biosafety level, BSL)分为一级、二级、三级和四级四个级别,其中一级防护水平最低,四级防护水平最高。以BSL-1、BSL-2、BSL-3和BSL-4分别表示从事体外操作生物因子的实验室相应生物安全防护水平;以ABSL-1、ABSL-2、ABSL-3和ABSL-4分别表示从事动物在体操作的实验室相应的动物生物安全防护水平(animal biosafety level, ABSL)。
病原微生物实验室生物安全防护级别应该与其拟从事的研究对象及研究活动相适应:一级实验室适用于操作病原微生物危害程度分类第四类微生物;二级实验室适用于操作第三类病原微生物;三级实验室适用于操作第二类病原微生物;四级实验室适用于操作第一类病原微生物。高致病性病原微生物的操作必须在BSL-3/ABSL-3或BSL-4/ABSL-4级别实验室中进行。
三、建立实验室安全管理体系
病原微生物实验室必须建立完善的实验室生物安全管理体系。
(1)成立生物安全委员会;明确实验室生物安全负责人及责任制;强化实验室日常管理,如人员培训考核;领取登记;灭菌登记制度;研究人员的免疫;消毒隔离制度;实验室准入制度;事件、伤害、事故和职业性疾病的报告制度;危险标识制度;意外事故的紧急处理及撤离制度;各类垃圾的处理制度等。
(2)制定、完善和执行标准操作规程。
(3)定期组织专业人员进行病原微生物实验室安全风险评估。
四、安全工作行为
(一)应用个人防护装备
所有进入病原微生物实验室的人员,应根据研究对象选择合适的个人防护装备,熟练掌握各类个人防护装备的使用及实验结束后的处理方法。
1. 实验室防护服 实验室应确保具备足够的有适当防护水平的清洁防护服。每隔适当的时间应更换防护服以确保清洁。当防护服被危险材料污染时应立即更换。离开实验室区域之前应脱去防护服。
2. 面部及身体保护 处理样本时,应在生物安全柜中进行可产生含生物因子气溶胶的操作。在处理危险材料时,应有许可使用的安全眼镜、面部防护罩或其他眼部面部保护装置。
3. 手套 实验室工作时应该有符合要求的手套。应对实验室工作人员进行使用前的佩戴及使用后的摘除等培训。保证所戴手套无漏损。戴好手套后可完全遮住手及腕部。在撕破、损坏或怀疑内部受污染时更换手套。在工作完成或中止后应消毒,摘掉并安全处置手套。
4. 鞋 使用皮制或合成材料制成的不渗液体的防滑鞋类。在从事可能出现渗漏的工作时可穿一次性防水鞋套。
5. 呼吸防护 进行容易产生高危害气溶胶的操作时,需使用适当的个人防护装备(包括N95口罩、N98口罩、个体独立呼吸器、正压防护服等)、生物安全柜和其他物理防护设备。
(二)安全工作行为
安全工作行为是病原微生物实验室生物安全的重要保证。进入病原微生物实验室的各类工作人员,必须熟悉和执行各项管理制度。养成良好的洗手习惯,在限制使用洗手池的地点,用乙醇做手部清洁产品;接触生物源性材料时做好防护工作,使用合适、合格的器械和材料。应培训实验室工作人员安全操作尖利器具及装置,禁止用手对任何利器进行剪、弯、折断操作,禁止用手重新戴套或从注射器上移去针头。实验室内尽可能减少使用刀、剪等利器,尽量采用替代品;正确使用生物安全柜,防范气溶胶产生、扩散及吸入;妥善处理感染性、损伤性及化学性废弃物。
思考题
病原微生物按照危害程度如何分类?每一类病原微生物对实验室生物防护有何要求?
第三节 灾后病原生物感染的防控
威胁人类健康的灾害包括自然灾害和人为灾害。自然灾害是指因自然界发生异常变化(如地震、海啸、洪灾、泥石流、风灾等)而导致人员伤亡、财产损失和资源破坏等的一系列事件。人为灾害是指因人为因素或社会因素(如交通事故、火灾、矿难、踩踏事件、危险化学品事故、战争、恐怖袭击、核与辐射事故等)而导致的人类和环境灾害。灾害发生后,易造成感染性疾病和其他突发公共卫生事件的发生、传播和流行。本节主要介绍自然灾害发生后病原体感染的防控。
一、灾后感染性疾病易流行的原因
1. 灾害可造成人群的直接损伤以及免疫功能障碍
灾害可造成人体组织器官的直接损害,增加被感染的机会;同时,面对灾害对生命的威胁及各种应急状况的出现,如失去亲人和财产的痛苦、等待救援的焦虑、长时间的寒冷、拥挤、缺乏睡眠等,可造成机体出现应激偏差,影响神经-内分泌调节,造成免疫功能障碍。饮食短缺可造成营养不良,加重心理焦虑,影响免疫功能。
2. 灾害造成生活条件和环境的改变
(1)饮食安全问题:灾害可造成饮水系统损坏,人们被迫饮用未彻底处理的地表水;也可造成食物短缺且储存食品的条件恶劣,易造成食物霉变和腐败;饮食加工设施的破坏,有可能迫使灾民饮用生水和进食生冷食物,容易引发食物中毒和肠道传染病(感染性腹泻、痢疾、甲型肝炎、伤寒、霍乱等)的暴发流行。
(2)生存环境恶化:灾害后人群可能会被集中安置在一定的避难场所,较长时间在简易帐篷中居住甚至露宿,可导致经密切接触传播传染病(如肝炎、结膜炎等)的流行,也增加呼吸道感染性疾病的传染和暴发的风险。洪水发生时可造成血吸虫病、钩端螺旋体病等的流行。垃圾和人畜粪便处理不当可造成蚊、蝇等的滋生,蚊、蝇是疾病流行的重要传播媒介。
(3)破坏医疗卫生设施:灾害可造成医疗设施破坏,局部可发生缺医少药现象,疫苗难以按期注射等,加之患者数目显著增多,防疫任务艰巨。
(4)造成人口迁移:灾害可造成人口迁移,导致灾区和迁移地之间人群流行性传染病的相互扩散。人口流动影响计划免疫的执行,也可能造成传染病流行。
3. 灾害造成病原体动物宿主及传播媒介的分布变化
(1)影响人畜共患病动物宿主的分布:灾害可造成许多带病原体的野生动物和家畜死亡,尸体污染环境,体内的病原体可直接污染水源,腐败的尸体造成蝇类滋生,它们可机械性传播病原体。也可造成动物宿主生存环境变化,增加了与人群接触机会,同时其排泄物可以污染水源;灾后可造成鼠类大量繁殖,传播疾病。
(2)节肢动物媒介滋生:灾害可为蚊、白蛉、蝇、人虱等节肢动物的生长提供条件。防蚊设施落后有利于蚊、蛉吸血和增殖。在野外露宿容易遭到恙螨和革螨侵袭。人群密集和卫生设施落后可造成人虱等的滋生和蔓延,甚至有可能造成流行性斑疹伤寒流行;吸血节肢动物可造成人体直接损伤,袭扰人群休息,传播虫媒病,可造成疟疾、黑热病、丝虫病、流行性乙型脑炎、鼠疫、登革热、森林脑炎、流行性斑疹伤寒、恙虫病和流行性出血热等的流行。苍蝇的滋生加剧消化道传染病流行。
二、灾后主要流行的病原生物
灾害发生后可流行的病原体很多,主要包括以下病原体:
1. 创伤感染病原体:金黄色葡萄球菌、破伤风梭菌、产气荚膜梭菌、铜绿假单胞菌等。
2. 消化道感染病原体:甲型肝炎病毒、戊型肝炎病毒、柯萨奇病毒、新型肠道病毒70、71型、轮状病毒、杯状病毒、致腹泻大肠埃希菌、志贺菌、沙门菌、霍乱弧菌、副溶血性弧菌、溶组织内阿米巴、引起食物霉变的真菌等。
3. 呼吸道感染病原体:流感病毒、麻疹病毒、风疹病毒、脑膜炎奈瑟菌、流感嗜血杆菌等。
4. 虫媒传播病原体:流行性乙型脑炎病毒、登革病毒、鼠疫耶尔森菌、普氏立克次氏体、疟原虫、杜氏利什曼原虫、丝虫等。
5. 接触感染病原体:汉坦病毒、沙眼衣原体、钩端螺旋体、日本血吸虫等。
三、灾后病原生物流行的防控
灾害后病原生物感染的控制是灾后救援和重建的重要组成部分。
1. 灾难发生前
灾难往往突然发生,因此需要在日常做好防控灾难后感染的准备工作。包括制订防控紧急预案;储备必要的药品、消毒剂、器材和车辆等;对相关人员做好灾难医学的培训和演练。
2. 灾难冲击期
(1)积极搜寻和紧急处理伤者:积极搜寻和挽救受伤人员的生命是灾难发生初期最关键的救援内容。加强对伤口的保护,减少污染;做好止血工作和骨折的固定,防止再损伤并减轻伤者痛苦;有条件时开展伤口清创处理和破伤风抗毒素的紧急注射,必要时预防性使用抗生素。
(2)紧急处理饮用水:可采用煮沸法或投放消毒剂进行饮水消毒结合紧急运送和提供洁净的饮水解决紧急状态下灾区的人群饮水问题。
(3)环境消毒:对灾民安置点周围及存在人和动物粪便的厕所等地,喷洒含有效氯的消毒剂进行消毒。同时,成立遗体处理机构,妥善存放遇难者遗体,待日后经过身份鉴定、辨认后移交其亲人妥善按规定处理。动物尸体需要焚烧或深埋。
3. 灾难后期
(1)尽快恢复和重建医疗卫生体系:迅速恢复和重建由重大灾害破坏的公共卫生监测系统。对主要的传染病、传染病密切相关的动物(如啮齿类、媒介生物)密度、动物源性疾病进行监测、预防和预警,及时发现和处理传染源并进行隔离治疗,是确保“大灾后无大疫”的重要保障。确保灾后初级保健工作,对6个月到5岁儿童进行麻疹免疫接种,必要时接种破伤风类毒素、甲型肝炎疫苗等。积极恢复和重建当地已经被破坏的医疗设施,迅速开展医疗救治和初级保健服务。及时处理伤口并预防破伤风;有效诊治急性腹泻、急性呼吸道疾病等传染病。
(2)饮食安全保障:恢复安全的饮水供应体系,密切监测水源水质。及时投放安全食品,确保受灾民众安全足够的食物和营养供应;为儿童、老人以及糖尿病患者专门准备特殊食物。
(3)改善人群生活环境:设法提供足够的帐篷等临时性住所,要注意通风。利用蚊帐、植物熏杀或化学驱蚊剂等办法,保护人群免受或少受吸血昆虫的叮咬,预防虫媒传染病的发生。及时清除居民生活区垃圾,定期喷洒杀虫剂以降低蚊、蝇、白蛉等密度。提供尽可能充足的移动消毒厕所或公共消毒厕所;妥善处理感染者的排泄物,防止污染环境而造成感染扩散。
(4)加强流动人口管理:对离开灾区的人口进行检诊,及时发现和治疗患者,防治疾病传播和流行。
(5)重视动物传染源:消灭灾区的啮齿类动物;检查灾区的家畜,及时发现动物源性病原体,积极处理已成为传染源的动物。
4. 灾后重建期
(1)继续监测常见和重点传染病,包括血吸虫病、钩端螺旋体病、流行性乙型脑炎、麻疹、流行性出血热、疟疾、登革热等,防止其暴发流行。
(2)做好返乡人员体检和补充免疫工作。灾后重建期,流出灾区的人群陆续返乡,做好返乡人员的体检工作,防止带回异地感染病原体和虫媒;对返乡人员尤其是婴儿和儿童,做好追加免疫工作。
(3)监测环境变化及环境变化对病原体及宿主、传播媒介的影响。同时应注意喷洒大量消毒剂和杀虫剂对环境造成的影响。
思考题
为什么灾后感染性疾病易流行?常见的病原体有哪些?如何做好灾后病原生物流行的防控?
(韩 俭)