ANÁLISE MICROBIOLÓGICA DE UM SISTEMA DE RADIAÇÃO UV-C PARA DUTOS DE AR CONDICIONADO Ana Caroline de Souza 1, Gisele Ferreira Freymann 2, Aline H. Araujo Machado 3 1 UNIVAP / FEAU, Av.: Shishima Hifumi, n 2911, anacar oline.souza@gmail.com 2 Irmandade da Santa Casa de Misericórdia de São José dos Campos, R: Dolzani Ricardo, 610, gisele.freymann@gmail.com 3 UNIVAP / FEAU, Av.: Shishima Hifumi, n 2911, alineh @univap.br Resumo - As edificações construídas nas últimas décadas em todo o mundo fizeram uso sistemas de ar condicionado central para um maior conforto e produtividade, no entanto estes podem conter bactérias, vírus e fungos capazes de viver em ambientes secos por longos períodos. No caso específico de unidade de saúde, a qualidade do ar pode exercer uma influência direta e de grande significância na velocidade de recuperação dos pacientes e na freqüência de ocorrência de infecções hospitalares. Visando a necessidade e as exigências das normas vigentes de climatização, foi desenvolvido um sistema de radiação UV-C, que tem por objetivo auxiliar no controle germicida dos dutos de ar condicionado. O presente trabalho avaliou microbiologicamente um sistema de radiação UV-C instalado nos dutos de ar condicionado da unidade de Queimados de uma Instituição de Saúde de São José dos Campos. Após análise observou-se uma expressiva redução de colônias fúngicas após o sistema de radiação UV-C, demonstrando seu benefício como ferramenta complementar no controle de microorganismos no sistema de climatização utilizando ar condicionado. Palavras-chave: Ar Condicionado, Fungos, Sistema de Radiação UVC. Área do Conhecimento: Engenharia Biomédica Introdução A qualidade do ar em ambientes internos está relacionada aos componentes e as características do ar que podem afetar a saúde e o conforto dos ocupantes de uma edificação. Embora haja inúmeros contaminantes do ar, estes podem ser facilmente distinguíveis quanto a sua natureza, sendo classificados como químicos físicos ou biológicos ou, ainda, como sendo de origem biológica e não-biológica. Os bioaerossóis são a microbiota dispersa no ar (fungos, bactérias, vírus, entre outros). Quando presentes no ar interno, esses microorganismos podem causar irritações, alergias, doenças e outros efeitos tóxicos (LIMA DE PAULA, 2003). Fatores como a imunidade do individuo, a dimensão das partículas, a profundidade da penetração e a dosagem mínima do agente capaz de provocar a doença são fatores ligados a infectividade (ROSA; LISBOA, 2005). A síndrome do edifício doente (SED) é um termo que começou a ser usado na década de 70, com a introdução dos edifícios climatizados selados ao ar externo e com as primeiras reclamações dos seus usuários quanto à qualidade do ar interno. A síndrome de edifício inespecífico de sintomas cronologicamente relacionado à qualidade do ar em uma edificação não-industrial. Segundo Lima de Paula (2003), as causas da SED podem ser explicadas por um conjunto de fatores, dentre eles a insuficiência do ar exterior, má distribuição do ar, controle deficiente de temperatura, projeto inadequado, manutenção inadequada dos sistemas de climatização. Ar Condicionado é processo de tratamento do ar, destinado a manter os requerimentos de qualidade do ar interior do espaço condicionado. (ANVISA, 2003). Os tipos de condicionamentos de ar podem ser divididos em três grupos principais: produção de frio, produção de calor e condicionamento do ar. Sua classificação em termos técnicos pode ser dividida em dois tipos de sistemas: expansão direta e expansão indireta. A expansão direta é um sistema onde o gás refrigerante contido numa serpentina, ao se evaporar, resfria diretamente o ar em contato com ela. A expansão indireta é um sistema que utiliza um refrigerante primário para resfriar um refrigerante secundário (geralmente água) que, passando por uma serpentina, retira calor do ar doente é uma condição onde existe um conjunto 1
proveniente dos ambientes, quando em contato com a mesma (ABNT, 2005). Segundo a Resolução de 09 de Janeiro de 2003 publicada pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), são estabelecidos critérios referenciais para qualidade do ar interior, como umidade relativa do ar, velocidade do ar, temperaturas de bulbo seco, contaminação microbiológica, dosagem de dióxido de carbono (CO 2 ) e aerodispersóides totais no ar, taxa de renovação de ar e utilização de filtros de ar. De acordo com a ANVISA, a taxa de renovação do ar adequada em ambientes climatizados deverá ser de no mínimo de 27 m 3 /hora.pessoa, exceto no caso especifico de ambientes com alta rotatividade de pessoas. Nestes casos a taxa de renovação do ar mínima será de 17m 3 /hora.pessoa (ANVISA, 2003). A portaria nº 3523, de 28 de agosto de 1998, do ministério da saúde, também estabelece o valor de 27m 3 /hora.pessoa para ambientes climatizados. Visando a necessidade e as exigências das normas vigentes de climatização, foi desenvolvido um sistema de radiação UV-C (Figura 1), que tem por objetivo auxiliar no controle germicida dos dutos de ar condicionado (FREYMANN et al., 2007). O presente trabalho avaliou este sistema que se encontra instalado nos dutos de ar condicionado da Unidade de Tratamento de Queimados de uma Instituição de Saúde, através de análise microbiológica, para demonstrar seu benefício como uma ferramenta complementar no controle de microorganismos no sistema de climatização utilizando ar condicionado. condições assépticas de fluxo laminar. Depois de preparadas, as placas foram seladas e estocadas a 4ºC até o momento da utilização. Coleta das amostras: As placas foram expostas em 4 pontos pré-determinados de um sistema de ar condicionado da Unidade de Queimados de uma Instituição de Saúde da cidade de São José dos Campos, sendo estes pontos, entrada do ar externo, após o filtro, exaustão e insuflamento. As coletas foram realizadas em duplicata, o tempo de exposição para cada placa foi de 15 minutos. As coletas foram realizadas em um intervalo de 7 dias, totalizando 4 semanas. Após cada coleta, as placas foram armazenadas a temperatura ambiente e incubadas por 7 dias, sendo observados diariamente o crescimento de colônias fúngicas. Análise através de Contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFC): Após o período de incubação, as placas contendo as amostras foram fotografadas utilizando-se uma máquina digital marca Samsung, modelo S860 e a contagem das Unidades Formadoras de Colônias foram realizadas utilizando-se o Programa Image Tool for Windows 3.0 (UTHSCSA). O gráfico contendo a média, o desvio padrão foi obtido através do programa Microcal Origin 6.0. Ánálise da relação entre ar do ambiente interno e ar do ambiente externo (): Após a obtenção das médias das Unidades Formadoras de Colônias, estas foram submetidas ao cálculo do valor de concentração de fungos permitido pela resolução RE nº 09 de 2003 da ANVISA, encontrado através da divisão dos valores obtidos no ambiente interno pelo ambiente externo. Resultados Figura 1 - Imagem ilustrativa do Sistema de Radiação UV-C. Metodologia Preparação das Placas de Cultura: Para o cultivo dos fungos foi utilizado o meio de cultura Àgar Potato Dextrose (BD DifcoTM), preparado a partir de pó desidratado, esterilizado em autoclave durante 20 minutos a 121ºC e 15psi, e vertido em placas de Petri descartáveis estéreis (Dispo; 90x15mm - Inlab) sob As figuras 2 e 3 representam as amostras do tempo inicial e do tempo final de coleta (0 e 21 dias após a primeira coleta), onde foi possível observar um crescimento heterogêneo de colônias fúngicas nos diferentes pontos de coleta (entrada, filtro, exaustão e insuflamento).
0, 7, 14 e 21 dias, onde pôde-se observar que ocorreu uma expressiva redução no crescimento de colônias fúngicas após a exaustão e o insuflamento (ambos localizados após o sistema de radiação UV-C) quando comparado com a entrada de ar e o filtro (localizados antes do sistema). Figura 2 - Placas contendo as amostras da Primeira coleta (Tempo inicial) realizada nos diferentes pontos. A) Entrada; B) Filtro; C) Exaustão; D) Insuflamento. Figura 4 - Contagem de unidades formadoras de colônias nos diferentes pontos de coleta. Após a obtenção dos dados referentes à média das Unidades Formadoras de Colônias dos diferentes pontos de coleta (conforme dados plotados na figura 4), foi possível realizar uma análise da relação entre o ar ambiente interno e o ar do ambiente externo (). Na tabela 1 podemos observar a razão encontrada pela divisão. Representando o ar ambiente interno temos as médias de CFU do filtro, da exaustão e do insuflamento, representando o ar ambiente externo temos as médias da entrada de ar. Estes valores foram calculados para todos os tempos (tempo inicial, após 7 dias, após 14 dias e após 21dias). Figura 3 - Placas contendo as amostras da Quarta coleta (após 21 dias) realizada nos diferentes pontos. A) Entrada; B) Filtro; C) Exaustão; D) Insuflamento. O gráfico a seguir (figura 4) representa a média e o desvio padrão das Contagens de Unidades Formadoras de Colônias Fúngicas dos diferentes pontos de coleta (entrada, filtro, exaustão e insuflamento) nos períodos Tabela 1 Relação do Ar Interno e Ar Externo. Pontos (T0) (T7) (T14) (T21) Filt/Ent 0,806 0,537 0,447 0,421 Exaus/Ent 0,065 0,030 0,032 0,013 Insulf/Ent 0,022 0,015 0,011 0,000
Tendo como base as razões obtidas pela relação do ar ambiente interno pelo ar do ambiente externo foi possível observar que todos os valores obtidos encontram-se na faixa de 0 e 0,8. Cabendo ressaltar a significativa redução desta razão dos pontos de coletas localizados após o sistema de radiação UV-C em relação aos pontos localizados antes do sistema. Discussão Nas unidades de saúde, a qualidade do ar pode exercer uma influência direta e de grande significância na velocidade de recuperação dos pacientes e na freqüência de ocorrência de infecções hospitalares. Nunes (2005) avaliou a qualidade microbiológica do ar em ambientes internos climatizados, onde o ambiente hospitalar foi escolhido para a pesquisa qualitativa de microrganismos com o objetivo de isolar espécies do gênero Aspergillus, bem como Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e enterobactérias. Os fungos são os indicadores biológicos da qualidade do ar, escolhidos pela resolução RE nº 09 da Agencia Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 2003). Esta norma especifica o valor máximo recomendado em 750 ufc/m 3 (unidades formadoras de colônia por metro cúbico de ar) de fungos, para amostragem ativa. Além disso, a mesma resolução também define uma relação < 1,5, onde I é a quantidade de fungos no ambiente interior e E é a quantidade de fungos no ambiente exterior. Esta resolução não especifica, entretanto, se deve ser feita a contagem de todos os fungos ou somente dos fungos filamentosos. Burge (2004) afirma que os fungos estão entre os poluentes do ar interno mais importantes e menos compreendidos, sendo praticamente onipresentes nos ambientes urbanos. Falvey e Streifel (2007) monitoraram os fungos do gênero Aspergillus em um hospital universitário durante 10 anos, e afirmaram ser impossível, sem a aplicação de medidas pouco práticas, manter um ambiente interno completamente desprovido de Aspergillus spp. A resolução RE nº 09 estabelece que os fungos sejam incubados por um período mínimo de 7 dias, permitindo total crescimento dos fungos (ANVISA, 2003). Porém é necessário que se faça um acompanhamento diário, pois as amostras podem ficar cobertas de colônias fungicas em um tempo menor, o que dificulta a contagem das mesmas. A relação entre a concentração de fungos observada nos ambientes internos e no ambiente externo () da Unidade de Tratamento de Queimados encontra-se abaixo do valor máximo citado na resolução RE nº 9 da Agencia Nacional de vigilância Sanitária, que é de 1,5 (ANVISA, 2003). Nota-se que os valores variam entre 0 e 0,8 demonstrando desta forma claramente a redução do número de unidades formadoras de colônias de fungos dos pontos de coleta localizados após o sistema UV-C em relação aos pontos localizados antes do sistema em análise. Um resultado superior a 1,0 para esta relação permitiria assumir que há acúmulo de contaminantes biológicos no ambiente interno. Observou-se através da relação que o ambiente analisado obedeceu à norma vigente, a concentração de fungos foi inferior à concentração do ambiente externo. De acordo com Hess-Kosa (2002), os principais problemas relacionados à má qualidade do ar interno são as ventilações inadequadas (maior parte dos casos), seguidas de contaminantes do ar externo, contaminantes do ar interno (gerados internamente) e, em menor escala, materiais de construção e micro-organismos. O sistema de Radiação UVC desenvolvido no ano de 2006, tem características de agente desinfectante, utilizando-se de lâmpadas UV-C (100 a 280nm) essa faixa de radiação é portadora de elevadas energias, característica que a torna extremamente nociva aos seres vivos (STEINER, 1995; STREILEIN et al, 1994). A fração mais energética do espectro UV corresponde à faixa de 200-290nm, é comumente usada como agente bactericida em tratamentos de água e ar permitindo uma taxa de desinfecção eficiente pelo emprego de lâmpadas germicidas (254nm). Deve-se salientar que a temperatura que variou 20ºC+/- 5, e a presença de pacientes no quarto, não influenciaram na concentração de fungos presentes no ambiente interno, demonstrando que o sistema de radiação UVC foi eficaz independente dos fatores adversos. Os dados obtidos nesta análise demonstraram que o sistema de radiação UVC pode contribuir para o controle de microorganismos em ambientes hospitalares, sendo esta vantagem observada pelos resultados obtidos neste trabalho. Tais valores apresentam-se abaixo do limite permitido pela norma vigente, sendo assim o
trabalho demonstra que a utilização deste sistema pode contribuir na diminuição de infecções e também no controle de microorganismos presentes em sistemas de ar condicionados. Conclusão Conclui-se que o Sistema de radiação UV- C propiciou uma expressiva redução no número de colônias fúngicas na Unidade de Tratamento de Queimados de uma Instituição de Saúde, e que os valores de concentração fúngicas encontrados no ambiente interno, foram inferiores ao ambiente externo, o que torna o ambiente mais seguro, quando se trata de infecções relacionadas a ambientes climatizados. Agradecimentos: à Dra.Gilka B.L. Nery, Profa. Sonia Khouri, ao aluno Ricardo Belo pela colaboração no desenvolvimento do trabalho. Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR 7256. Tratamento de ar em estabelecimento assistenciais de saúde Requisitos para projeto e execução das instalações. ABNT: Rio de Janeiro, 2005. LIMA DE PAULA, J. F. Aeromicrobiota do ambiente cirúrgico: princípios e peculiaridades da climatização artificial. 2003. 116 f. Dissertação (Mestrado em Enfermagem Fundamental) Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2003. NUNES, Z.G. Estudo da qualidade microbiológica do ar em ambientes climatizados. Tese (Doutorado em Vigilância Sanitária) - Programa de Pósgraduação em Vigilância Sanitária /Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde Fundação Oswaldo Cruz Rio de Janeiro, 2005. Resolução RE 09 de Janeiro de 2003 - Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) Disponível em: http://www.anvisa.gov.br/ legis/resol/2003/0903 re.htm. ROSA, E.; LISBOA, H.M.M. Dispersão de aerossóis no sistema de tratamento de esgotos por lodo ativado na ETE Florianópolis - SC. Revista de Estudos Ambientais, Blumenau, v. 7, n. 1, p. 26-38, jan./jul. 2005. STEINER, D. Envelhecimento cutâneo. Cosmet. Toiletries, (ed. Port.), v.4, p.29-32, 1995. STREILEIN, J. W.; TAYLOR, J. R.; VINCEK, V.; KURIMOTO, I.; SHIMIZU, T.; TIÉ, C.; COULOMB, C.; Immunol. Today, v.15, p.174, 1994 BURGE, HARRIET A. CHAPTER 45: The fungi. In: Spengler, J>D Samet, J.M. MC Carthy, J.F. Indoor Air Quality Handbook. New York: MC Graw Hill, 2004. FALVEY, D.G. STREINFEL A.J. Ten-Year Air Sample Analysis of Aspergillus prevalence in a University Hospital. Journal of Hospital Infection, n.67, v.1. Amsterdam: Elsevier, 2007. FREYMANN, G.F. FREYMANN, J.C., ANDRADE, A.S, CROSARIOL, S.K. Desenvolvimento de um sistema de radiação UV-C para o controle microbiológico de dutos de ar condicionado. Trabalho de Conclusão de Curso Curso de Engenharia Biomédica, Universidade do Vale do Paraíba, 2007. HESS-KOSA, KATHLEEN. Indoor Quality: Sampling Methodologies, Boca Raton: CRC Lewis Publishers, 320.p, 2002.