Microbiologia do ar

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Microbiologia do ar
Vera Lúcia dos Santos
Composição da atmosfera
 79% de nitrogênio,
 21% de oxigênio,
 0,034% de dióxido de carbono e outros 
gases (neônio, argônio e hélio).
 partículas de pó e água (sob forma de
vapor líquido ou cristais de gelo)
Atmosfera é dividida em regiões definidas por 
temperatura Max e Min.
Condições físicas e químicas da 
troposfera
Temperatura diminui com 
o aumento da altura (-43 
a -83 ° C no topo). 
Pressão atmosférica 
diminui com o aumento 
da altura e, assim, [O2] 
pode ser baixa para a 
respiração aeróbia.
Recursos (concentrações 
de CO2, substratos 
orgânicos, nutrientes, 
água) são escassos para 
suportar o crescimento.
A radiação UV pode ser 
letal
As condições físico-químicas da atmosfera não favorecem 
crescimento de sobrevivência dos microrganismos
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 Nuvens suporta crescimento : concentração de água, luz e CO2, 
e nutrientes do núcleo de condensação
 Áreas industriais apresentam altas concentrações de compostos 
orgânicos: heterotróficos
 Movimento através do ar representa uma importante via para a 
dispersão de micro-organismos: microrganismos do solo e da 
água entram e ficam na atmosfera até encontrar outro 
ecossistema favorável
 Várias agentes de doenças virais, bacterianas e fúngicas estão 
espalhadas pela atmosfera; focos de doenças provenientes 
desses micro-organismos muitas vezes seguem ventos 
dominantes.
 Alguns micro-organismos têm evoluído adaptações que 
favorecem a sua sobrevivência e dispersão pela atmosfera. 
A atmosfera como habitat e meio para 
a dispersão de microrganismos
 Esporos ou estruturas de repouso podem entrar na 
atmosfera na forma seca ou em aerossóis e percorrer 
grandes distâncias. 
 1012 esporos/corpo de frutificação/ano: garantir dispersão 
e sobrevivência
 paredes espessas (dessecação), pigmentados (UV), 
tamanho pequeno, baixa densidade (suspensão por longo 
tempo), formas aerodinamicas
 O fato de que muitos micro-organismos
parecem ser ubíquos na natureza é 
em grande parte devido à eficácia do
transporte aéreo.
Adaptações para sobrevivência e 
dispersão pela atmosfera
Dispersão dos esporos
 Liberação passiva: esporos secos e micélios aéreos, liberados a 
partir dos corpos de frutificação por correntes de convecção, 
impacto de gotas d’água (chuva)
 Movimento maior = alta velocidade do vento e menor a umidade
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o Passiva - Basidiomicetos
o Via impacto (ninho de pássaro) 
o Ferrugens (passiva com o vento)
Dispersão dos esporos
Dispersão
 Ativos: Grupo de esporos de Pilobolus é ejetado quando 
um vacúolo na base do esporângio se torna túrgido 
(aumento da pressão osmótica)- jato de água – distância 
de 1 a 2m 
Dispersão
 Ativos: Sphaerobolus- basidiósporos são liberados 
quando uma camada interna túrgida de hifas vegetativas 
vira ao avesso, propelindo a massa de esporos esféricos 
a diversos metros de distância.
Microbiologia do ar
 flora microbiana do ar: transitória e variável;
 o número e o tipos de agentes contaminantes do
ar são determinados pelas várias fontes de 
contaminação existentes no ambiente;
 podem ser encontrados em suspensão, em material
particulado e gotas de água;
 transporte: através de ventos, massas de ar e
turbulências da atmosfera;
 Bioaerossóis
 superfície da Terra representa a principal
fonte dos micro-organismos.
Microorganismos do Ar Externo 
(Atmosfera)
 algas, protozoários, leveduras, bolores e bactérias;
 fungos predominantes: Cladosporium, Alternaria, 
Penicillium, Aspergillus, Pullularia e Agaricus; 
 Esporos de fungos filamentosos constituem a maior 
parte da microflora aérea;
 Bactérias: bacilos Gram-positivos esporulados 
(Bacillus) e não-esporulados (Kurthia), bacilos Gram 
negativos (Alcaligenes) e cocos Gram-positivos 
(Micrococus e Sarcina);
 Leveduras e actinomicetos têm sido detectados em 
alguns locais, mas em baixa porcentagem.
Intensidade da contaminação microbiana é
influenciada por
 mecanismos de dispersão a partir 
da superfície da Terra,
 a hora do dia,
 a estação do ano,
 situações de ordem climática.
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Microorganismos do Ar Externo
(Atmosfera)
 instalações industriais, agrícolas e municipais que 
produzem aerossóis microbianos:
 Irrigação de lavouras com efluentes de esgoto, 
mediante o uso de burrifadores;
 Filtros gotejadores de estação de tratamento de 
esgotos;
 Matadouros e instalações de distribuição;
 Escavação de solos contaminados 
 Demolição de edifícios
 Incineradores mal operados e estações de 
tratamento de composto orgânico e lodo de esgoto.
Liberação instantânea e contínua
Dispersão de micro-organismos/ 
ambientes internos
 Qualquer dispositivo capaz de produzir gotículas e aerossóis: 
 Sistemas de ventilação mecânica 
 Nebulizadores e vaporizadores 
 Chuveiros, banheiras de hidromassagem
 Superfícies molhadas ou úmidas colonizadas
(paredes molhadas e outras estruturas em edifícios) 
 Aspiração ou andar em carpetes e tapetes 
 Os seres humanos e outros animais: tosse e espirros
Bioaerossóis
 Mistura de partículas sólidas ou líquidas no ar contendo 
partículas inteiras ou partes de materiais biológicos. 
 Materiais biológicos incluem patógenos humanos, 
subprodutos ou partes tóxicas ou alérgicas de micro-
organismos, parte de ácaros da poeira ou fezes, pêlos de 
animais, saliva seca e produtos de resíduos animais Faixa: 
0,02-100 m ( 2-10, faixa de tamanho de maior 
preocupação).
 Composição das partículas varia com a origem e as 
condições ambientais: 
-Partículas podem conter quantidades variadas de água, 
algumas são partículas coloidais do solo, vegetação, Vírus, 
bactérias e fungos (esporos e hifas) em aerossóis, devido 
ao tamanho pequeno.
Microorganismos do Ar Interno
 Micro-organismos: expelidos em gotículas do nariz e da 
boca durante o espirro, tosse, ou até mesmo pelo ato de 
falar.
 dimensões das gotículas:
 faixa micrométrica: podem permanecer em suspensão 
durante um tempo, Partículas com tamanho menor que 
1µm não sedimenta.
 faixa milimétrica: depositam rapidamente, como poeiras, 
em diversas superfícies
Etapas da transmissão
 emissão; transporte de aerossol; interação partícula-ar; 
e inalação e deposição de partículas no trato respiratório.
 Conhecimentos da fisiologia do sistema respiratório 
humano, da bioquímica do trato respiratório, da 
microbiologia, da dinâmica de aerossóis, do escoamento 
em ambientes condicionados, entre outros.
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Transporte de partículas do ar
 Transporte ou dispersão: energia cinética provida pelo movimento do ar é 
transferido para partículas, resultando em movimento de um ponto a outro.
 Micro-organismos: submicroescala e microescala
 Mesoescala e macroescala: viroses, esporos, endosporos
Ex:Coliformes em aerossóis: ETE cerca de 1,2 Km
Transporte de 
bioaerossóis
Tempo Distância
submicroescala < 10 min < 100m
Microescala 10-60 min 100m-1 Km
Mesoescala dias 1-100 Km
Macroescala dias > 100 Km
GRAVITACIONAL DIFUSÃO MOLECULAR
Etapas da transmissão
 Deposição Gravitacional: lei de Stokes: velocidade de uma partícula 
depende de seu tamanho, densidade, gravidade e da viscosidade do ar
Difusão molecular: as correntes de ar natural e turbilhões com
sentido descendente, devido à gravidade
Impactação: Perda de energia cinética devido ao impacto, resultando 
em movimento ou depósito
Microorganismos do Ar Interno
(ambiente fechado)
 fatores determinantesdo grau de 
contaminação do ar:
 taxas de ventilação,
 número de pessoas que ocupam o 
ambiente,
 natureza e grau de atividade 
exercida por esses indivíduos.
O risco de bactérias em banheiros
 Microorganismos fecais são ejetados 
dos sanitários e mictórios para a 
atmosfera durante a descarga, e 
depositados nas superfícies do 
banheiro 
• Uma ventilação inadequada aumenta 
o acúmulo de bactérias 
• Patógenos microbianos podem ser 
transmitidos através de banheiros 
compartilhados.
O risco de bactérias 
em banheiros
Micro-organismos por metro cúbico:
 arrumação de camas num hospital 100.000
 atividade matutina normal 60.000
 cantina militar lotada 12.500
 refeitório de 74 m2 3.000
 escritório 3.000
 loja 500
 ar fresco ao redor de cidade 300
Doenças humanas veiculadas 
pelo ar
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Concentração de micro-organismos no 
ar em ETE
tanque de aeração
bactéria (ufc/ml)
coliformes totais 450.000
estreptococos fecais 4.500
micobacteria 59.000
Pseudomonas 1.500
vírus (ufp/ml)
colifagos 690
enterovírus 0,5
Fatores que contribuem para a taxa de 
inativação do micro-organismo no ar
 Umidade relativa
 Temperatura
 Radiação (associação com 
partículas, pigmentação, reparo de 
DNA)
Técnicas de análise microbiológica 
do ar
 O método de sedimentação é a coleta 
passiva de contaminação viável no ar 
por deposição em uma placa.
 Os métodos de impactação e filtragem -
técnicas de amostragem ativa e exigem 
a coleta de um volume de ar conhecido.
 Equipamentos de impacto líquido
 Equipamentos de impacto sólidos
Técnica da sedimentação em 
placa
 técnica muito utilizada, porém não se pode avaliar o volume 
de ar que foi efetivamente analisado;
 somente os micro-organismos presentes no ar que possuem 
certas dimensões poderão ser retidos com o uso de várias 
placas;
 obtém-se uma estimativa aproximada da contaminação 
aérea e dos tipos de micro-organismos presentes numa 
determinada área.
Aparelhos de impacto sólido –
Coletores do tipo crivo
 essa técnica permite medir o volume de ar amostrado 
e não é indicada para amostras de ar muito 
contaminadas.
 os microrganismos são colhidos diretamente na 
superfície sólida de um meio a base de agar ou de 
membranas filtrantes;
 inclusão da amostra
 desenvolvimento de colônias de micro-organismos.
 
AR 
 
MEIO DE CULTURA 
 
PLACA DE PETRI 
No do Estágio 
Tamanho do poro (m) 
Velocidade: (m/sec) 
Estágio 1 
>11 
1,079 
Estágio 2 
7,0 – 11,0 
1,795 
Estágio 3 
4,7 – 7,0 
2,969 
Estágio 4 
3,3 – 4,7 
5,276 
Estágio 5 
2,1 – 1,1 
18,873 
Estágio 6 
0,65 – 1,1 
23,287 
 
AMOSTRADOR DE ANDERSEN
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Faringe 
3 o Estágio - 
Partículas de 3,3 a 4,7 µm 
Traquéia 
1 o Estágio - Partículas > 7µm 
2 o Estágio - 
Partículas de 4,7 a 7 µm 
4 o Estágio - 
Partículas de 2,1 a 3,3 µm 
5 o Estágio - 
Partículas de 1,1 a 2,1 µm 
6 o Estágio - 
Partículas de 0,65 a 1,1 µm 
Brônquios 
Bronquíolos 
terminais 
Alvéolos 
Sistema 
respiratório
AMOSTRADOR DE ANDERSEN
Aparelhos de impacto sólido –
Amostrador automático de ar (SAS)
 sistema portátil
 ar é aspirado num amostrador, a uma velocidade e tempo pré-
fixados, através de um sistema móvel, que contém em seu 
interior uma placa de Petri (com meio de cultura especifico);
 a placa é retirada do aparelho, incubada-contagem.
Spore Traps (armadilha de 
esporos)
 Amostra de 10-20 
litros / minuto 
Partículas 
depositadas sobre a 
lâmina de vidro 
revestida ou fita 
adesiva 
Vantagens: não-
seletiva, análise direta 
após a coleta 
 Desvantagens: não 
avalia a viabilidade
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Técnica da membrana filtrante
Coletor de impacto líquido (frasco Impinger 
ao frasco borbulhador)
- Aparelhos de impacto liquido:
Partículas contaminadas são coletada em 
meio liquido, onde os micro-organismos 
são retidos;
- alíquotas do líquidos são cultivadas, a 
fim de se determinar o conteúdo 
microbiano.
- tipo de coletor é o frasco Impinger 
(semelhante à técnica de membranas 
filtrantes).
Impingers Controle de microorganismos 
do ar
 Medidas de controle de micro-organismos no 
ar dependem muito da finalidade a que se 
destinam;
 ambientes fechados: simples circulação do ar
 microbiologia industrial, processos aeróbicos: 
mecanismos de esterilização ou de 
desinfecção e filtração do ar/reatores.
Controle de microorganismos 
do ar
Ambiente hospitalar: desinfecção e 
limpeza
 prevenir a dispersão
 Controle da circulação do ar/ventilação e 
filtração
 inativação por agentes físicos: calor, 
irradiação
 inativação por agentes químicos 
(vaporização/nebulização: acido 
hipocloroso, óxido de etileno)
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Filtração
 camada porosa, que permitem a 
filtração de grandes quantidades de 
ar;
 sistema de fluxo laminar 
 eficaz na remoção de partículas tão 
pequenas como 0,3 μm
 Fibrosos - material cujas fibras são 
orientadas aleatoriamente, criando 
poro: 
Fibra de vidro 
 Membrana- Ésteres de celulose, 
PVC, PTFE, nylon, gelatina 
 Discos ou membranas- furos ou 
poros 
Prata, óxido de alumínio, 
policarbonato (mais usados para 
coleta do ar)
Legislação
 Portaria No 3.523, de 28 /08/1998
Ministério da Saúde
Aprovar Regulamento Técnico contendo medidas
básicas referentes aos procedimentos de verificação
visual do estado de limpeza, remoção de sujidade
por métodos físicos e manutenção do estado de
integridade e eficiência de todos os componentes
dos sistemas de climatização, para garantir a
Qualidade do Ar de Interiores e prevenção de riscos
a saúde dos ocupantes de ambientes climatizados.
Legislação
 Portaria No 3.523, de 28 /08/1998
Ministério da Saúde
Determinar que serão objeto de Regulamento
Técnico a ser elaborado por este Ministério, medidas
específicas referentes a padrões de qualidade de ar
em ambientes climatizados, no que diz respeito a
definição de parâmetros físicos de composição
química do ar de interiores, a identificação dos
poluentes de natureza física, química e biológica,
suas tolerâncias e métodos de controle, bem como
pré-requisitos de projetos de instalação e de
execução de sistemas de climatização.
Orientação técnica sobre padrões referenciais de qualidade do ar 
interior em ambientes climatizados artificialmente de uso público e 
coletivo - RESOLUÇÃO -RE NO 9, DE 16 DE JANEIRO DE 2003 -
ANVISA
Padrões Referenciais
1. O valor máximo recomendável - VMR, para
contaminação microbiológica deve ser 750 ufc/m3 de
fungos, para a relação I/E: 1,5, onde I é a quantidade de
fungos no ambiente interior e E é a quantidade de fungos
no ambiente exterior.
1.1. Quando VMR for ultrapassado ou a relação I/E for >1,5,
é necessário fazer um diagnóstico de fontes para uma
intervençaõ corretiva.
1.2. É inaceitável a presença de fungos patogênicos e
toxigênicos
Sistemas de ar condicionado em 
relação ao tipo de tratamento do ar
 Ar condicionado comum, sem filtros de alta eficiência ou 
controle de trocas de ar;
 Sistema central com plenum (do inglês conventional 
plenum mixing), com filtros HEPA10, 16 a 20 trocas de 
ar/hora, com pressão positiva de entrada de ar, 
regulagem detemperatura e umidade. contagem de 
bactérias geralmente se encontra entre 50 e 150 UFC/m3, 
podendo ser maior dependendo do número de pessoas e a 
atividade realizada no ambiente .
 Ar ultra limpo ou fluxo laminar, que re-circula volumes 
excessivos de ar estéril através de filtros HEPA, 
promovendo 400 a 500 trocas de ar/hora. Contagem de 
bactérias geralmente menor do que 10 UFC/m3
Consulta Pública 109 de 11 dedezembro de 
2003 – ambientes de saúde
 Classifica os ambientes hospitalares em 4 níveis de risco e os padrões de referência
para contaminação micorbiológica.
 \
 nível 0 corresponde à “área onde o risco não excede aquele encontrado emambientes
de uso público e coletivo”. 
 Uma UTN, a área coletiva de uma UTI e salas de cirurgia se enquadrariam no nível 2. 
 de internação de imunodeprimidos e salas de cirurgia especializada (ortopedia, 
neurologia, cardiologia, transplante) se enquadrariam no nível 3. 
 Nenhum ambiente é aceita a presença de microorganismos potencialmente 
agressores com transmissão comprovada por via ambiental, exceto por locais onde 
estãoisolados pacientes que sofrem infecção por estes organismos