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A epidemiologia dos "edifícios doentes"

Theodor D. Sterling*, Chris Collett**, Davi Rumel***

STELING, T.D. et al. A epidemiologia dos "edifícios doentes". Rev. Saúde públ., S. Paulo,25:56-63 , 1991. O meio ambiente interno dos edifícios modernos, especialmente aqueles designadospara uso comercial e administrativo, constitui nicho ecológico com seu próprio meio bioquímico,fauna e flora. Sofisticados métodos de construção e os novos materiais e equipamentosnecessários para manter o meio ambiente interno destas estruturas fechadas produzem grandenúmero de sub-produtos químicos e permitem o desenvolvimento de diversos microorganismos.Estes edifícios, por serem hermeticamente fechados, apresentam um dilema quanto a regulagemda umidade e temperatura do ar que circula pelos duetos, uma vez que diferentes espécies demicrooganismos se desenvolvem em diferentes combinações de umidade e temperatura. Se o meioambiente interno dos edifícios fechados não for mantido de forma adequada, pode se tornarnocivo para a saúde dos seus ocupantes. Nessas condições, edifícios fechados, são chamados de"Edifícios Doentes". Apresenta-se uma revisão da epidemiologia das doenças ocasionadas poresses edifícios fechados, etiologia das doenças dos ocupantes, origens das substâncias tóxicas emétodos possíveis para manter um ambiente interno seguro.

Descritores: Poluição do ar, efeitos adversos. Poluentes ocupacionais do ar, efeitos adversos.Doenças ocupacionais, epidemiologia.

* School of Computing Science. Faculty of AppliedSciences. Simon Eraser University. Burnaby, B.C. Cana-da V5A 1S6.

** Theodor D. Sterling and Associates Limited. Suite 20,1507 W 12th Av. Vancouver, B.C. Canada V6J 2E2.

*** Departamento de Epidemiologia da Faculdade de SaúdePública da Universidade de São Paulo - Av. Dr. Arnaldo,715 - 01255 - São Paulo, SP - Brasil.

Introdução

A doença tem sido freqüentemente associadacom o tipo e uso das estruturas que as pessoas ocu-pam e seus costumes. A comida, bebida, excreçõesdo organismo e outras substâncias orgânicas su-portam o desenvolvimento de microorganismos.Ao mesmo tempo que se descobriram os vetoresatravés dos quais microoganismos infecciosos in-vadem o homem, surgiram inovações na tecnolo-gia de construção de edifícios, de eletrodomésticos(para cozinhar, armazenar e preservar alimentos) ede eliminação de dejetos, que ajudam a conservaro meio ambiente interno de um edifício razoalvel-mente livre de agentes infecciosos nocivos. Nãoobstante, produtos químicos tóxicos ainda são en-contrados em ambientes fechados, mas raramentesão reconhecidos como fonte de doença. A relaçãoentre os sub-produtos da combustão de biomassaem ambientes internos (como madeira, carvão,querosene e gás natural) e subseqüentes doençascrônicas, não era reconhecida até pouco tempo

atrás. Apesar do tipo de estrutura da habitação edo local de trabalho poder ter profunda influênciana saúde das pessoas, antecedentes de doenças nãocostumam ser relacionados com a estrutura daconstrução.

No início do século XX tornou-se proeminentena América do Norte e Europa um novo tipo de es-trutura utilizada para edifícios públicos com finsadministrativos ou comerciais. A medida que es-ses edifícios cresciam em tamanho, criaram ummeio ambiente propício a problemas pelo grandevolume de ar contido. Os subprodutos dos equipa-mentos utilizados para fazer funcionar essesedifícios criaram problemas. A necessidade desucção de ar externo, aquecimento, resfriamento,distribuição e eliminação dos subprodutos prove-nientes da presença humana e dos equipamentoscriaram a necessidade de instalação de grandenúmero de duetos através de todas as estruturasdos edifícios. Esta demanda levou a projetos deedifícios suficientemente amplos para acomodaros equipamentos necessários e possibilitar o tra-balho das pessoas. No entanto, a idéia principaldas primeiras construções não era eliminar a po-luição interna, mas sim prevenir a infiltração dapoluição externa, como a fuligem proveniente dacombustão do carvão utilizado em indústrias e re-sidências. No início procurou-se controlar o climainterno pela manutenção de uma temperatura ade-quada, purificação do ar proveniente da sucção ex-terna e sua distribuição no edifício.

Esta alteração inicial do estilo dos edifíciosteve o respaldo do desejo de eliminar os vão cen-trais de luz dos edifícios. Estes vãos ocupam umespaço que pode ser utilizado nos edifícios comer-ciais com um local adicional de trabalho.

Aprender a fornecer energia e a manter essesgrandes edifícios de escritórios ocupou a primeirametade do século XX. Ao fim da década de 60, osedifícios nas zonas comerciais das cidades moder-nas começaram a mudar. Novos prédios fechados ealtos foram construídos e dependiam de sistemasmecânicos para controlar seu ambiente interno. Osprédios com janelas que se podem abrir e o aqueci-mento do vapor de água foram substituídos por es-truturas com ductos de ar que eram resfriados ouaquecidos por um equipamento centralizado. Osavanços na química tornaram possível a utilizaçãode novos materiais para cobrir pisos e paredes e parafabricar móveis. Cabe ressaltar as resinas de for-maldeído, utilizadas em grande quantidade emmóveis de madeira aglomerada, divisórias e materi-al colante para fixar carpetes. Uma grande diversi-dade de equipamentos foi introduzida, entre osquais as fotocopiadoras e certos tipos de ar condi-cionado, que talvez estejam entre os mais impor-tantes sob o ponto de vista epidemiológico. Paralimpeza de grandes superfícies de carpetes utili-zam-se shampoos e outros produtos de limpeza deporte industrial, que podem deixar resíduos tóxicos.Filtros são usados para purificar o ar que circula noambiente interno e em conjunto com os sistemas deduetos converteram-se em criadouros de vários ti-pos de microorganismos (como também os car-petes). Em resumo, os edifícios modernos fechadosbrindaram-nos com as necessárias condições paracriar um nicho ecológico complexo que se tornouuma possível fonte de doenças para o homem. Nosanos recentes esses modernos edifícios fechadosforam e continuam sendo construídos no Brasil,principalmente nos grandes centros urbanos.

Causalidade das Doenças dos EdifíciosFechados

Desde o início da década de 70, os trabalhadoresde centenas de modernos edifícios fechados naAmérica do Norte e na Europa Ocidental têm relata-do um complexo de queixas relativas à saúde e con-forto (Berglund e col.3, 1984). Esses edifícios sãocomumente referidos como edifícios doentes e a epi-demia de queixas de seus ocupantes foi definida pelaOrganização Mundial da Saúde como "Síndrome doEdifício Doente" (WHO42,1983). Edifícos doentessão identificados por uma alta prevalência de sinto-mas em seus ocupantes, que incluem: dor de cabeça,problemas nos olhos (irritação, dor, secura, coceira

ou constante lacrimejamento), problemas nasais(constipação nasal, coriza ou irritação nasal), pro-blemas de garganta (secura, dor ou irritação), pro-blemas no tórax (sensação de opressão e dificuldaderespiratória), fadiga e letargia (sonolência e debili-dade), anormalidades na pele (secura, coceira ou ir-ritação), e problemas para manter a concentração notrabalho (Sterling e Sterling38, 1983; Hedge22,23,1984; Finnegan e col.13, 1984; Robertson e col.34,1985). Em quatro estudos a prevalência de queixasnos ocupantes dos edifícios fechados foi pelo menoso dobro que nos ocupantes dos edifícos ventiladosde forma natural. (Turiel e col.41,1983; Hedge22,23,1984; Finnegen e col13, 1984; Robertson e col.34,1985). Outros sintomas como: erupção, irritação esecura da pele, náusea, vertigem e problemas respir-atorios (chiado, falta de ar e sensação de opressãotêm sido sugeridos como mais prevalente nosedifícios fechados (WHO42, 1983; Stolwijk ePierce39,1984; Hawkins21,1985). Por último, em al-guns edifícios tem havido aumento de abortos es-pontâneos. Esses relatos não têm sido levados emconsideração devido à dificuldade de avaliação dosmesmos.

Cabe ressaltar a investigação realizada porHedge e col.24 (1986). A Tabela 1 compara os sin-tomas referidos por 796 ocupantes de três edifíciosfechados e 214 ocupantes de dois edifícios comventilação natural. Os dados foram coletados usan-do um questionário padronizado que perguntava oquão freqüentemente os ocupantes tinham experi-

mentado determinados sintomas durante o traba-lho. As respostas foram registradas em quatro ca-tegorias: nunca, raramente, algumas vezes e sem-pre. A Tabela apresenta a percentagem dosocupantes que registraram sintomas nas catego-rias: algumas vezes e sempre.

Foi encontrada prevalência maior de sintomasentre os ocupantes de edifícios fechados, com sig-nificativas diferenças em 15 dos 22 sintomas. Ossignificantemente maiores podem ser agrupadosem gerais (dor de cabeça, fadiga, sonolência, fra-queza, tontura e enjôo) e sintomas relacionados airritação da membrana mucosa (irritação ocular,nasal e de garganta, resfriado, dificuldade parafocalizar e dificuldade respiratória). A prevalênciade sintomas relacionados a fatores ergonômicoscomo dor nas costas, dor no pescoço e dor muscu-lar foram similares em ambos os tipos de edifícios,sugerindo a validade das diferenças encontradaspara os outros sintomas.

O efeito de um edifício fechado na taxa deabsenteísmo de seus ocupantes foi demonstradoem um estudo realizado por Sterling e Sterling38

(1983), com um grupo de trabalhadores de es-critório em Vancouver, Canadá, por ocasião da

mudança do local de trabalho de um edifíco antigocom ventilação e iluminação natural para umedifício moderno-fechado. Neste estudo foram co-letados dados por um período de um ano antes esete meses depois da mudança de local de traba-lho. A percentagem de dias de absenteísmo foi cal-culada para todos os membros. O grupo de estudoserviu como seu próprio controle, possibilitando acomparação das taxas de absenteísmo antes e de-pois da mudança para o edifício fechado. A Figura1 apresenta a percentagem de dias de absenteísmodo grupo de estudo entre o começo de agosto de1978 e o fim de fevereiro de 1980. A linha sólidavertical divide o gráfico em duas partes, antes edepois da mudança. Não há uma tendência na taxade absenteísmo antes da mudança. Na maioria dassemanas o absenteísmo era abaixo de 3% e nãohouve nenhuma ausência em 40% das semanas. Alinha pontilhada é o melhor ajuste resultante domodelamento da equação linear dos dados doperíodo de tempo prévio à mudança. A inclinaçãodesta linha não varia significativamente emrelação a zero. O coeficiente de determinação (r2)entre a taxa de absenteísmo e o tempo é de 0,03 eo coeficiente de correlação (r) é -0,17 indicando

que não há uma tendência crescente (ou significa-tivamente decrescente). A linha sólida é o melhorajuste dos dados para o período depois da mu-dança. O r2 neste caso é 0,53 e o r é 0,73 (p<0,01). Esta tendência significativa demonstraclaramente que o absenteísmo aumentou logo apósa mudança para o edifício novo.

Causas Específicas dos Edifícios Doentes

Numerosos estudos de edifícios doentes identi-ficaram causas específicas das queixas de saúde quepermitem eliminá-las através de medidas apropria-das. Estes estudos oferecem importantes infor-mações de como prevenir epidemias em edifíciosfechados. Em 1982, registros de estudos de edifícosdoentes deram origem a um banco de dados organi-zado por um grupo de pesquisa do Canadá (Collett ecol.7, 1987). Este arquivo contém dados de quase500 edifícios estudados na América do Norte e Eu-ropa Ocidental (a maioria localizada nos EUA).Esses estudos foram realizados por higienistas in-dustriais e investigadores do "National Institute onOcupational Safety and Health" (NIOSH), Centerfor Disease Control (CDC), ambos dos EUA, alémde várias entidades municipais, estaduais, universi-dades e outros centros de pesquisa.

Algumas das causas específicas relacionadascom os edifícios doentes encontrados no citadobanco de dados incluem:Formaldeído: Proveniente de isolantes térmicos(Gunter e Thorburn20, 1981; Fannick12, 1981) edesprendimento de gás de materiais que contêmresinas de formaldeído (Chrostek5,6, 1981;Konopinski27,1980; Coye e Belanger9,1982).Produtos de limpeza: Proveniente dos resíduos deshampoos de limpeza de carpete (Kreiss e col.29,1981; Robinson e col.35,1980).Solventes: Preveniente de tinta fresca em áreasmal ventiladas (Thobum40, 1981) e máquinas im-pressoras (Gunter18,1981).Percloroetileno: Proveniente da lavagem a seco: ovapor foi encontrado em outras salas do mesmoprédio (Thoburn40,1981).Fibra de vidro: Disseminado através do sistema deventilação (Kreiss28,1981).Ozônio: (Shoemaker37,1977; Gunter19,1981).Escapamento de automóveis: Infiltração atravésdo sistema de ventilação (Nudelman32,1979).Fotocopiadoras: gases provenientes de aquecimen-to de óleo e uso de álcool metílico (Pryor eReno33, 1981; Apol1, 1981; Fannick11, 1980;Chrostek5,6,1981).

As causas da síndrome do edifício doente nãosão identificadas com freqüência . Entretanto, ossintomas costumam ser resolvidos aumentando o

suprimento de ar fresco (Salisbury36, 1981; Mac-Manus30,1985; Chio e Piacitelli4,1985). Um resu-mo sobre o que é conhecido das causas específicasda síndrome do edifício doente foi fornecido pelaNIOSH, em 1984. Os resultados de 203 investi-gações levadas a cabo por esse instituto, até o fimde 1983, foram revistos e tabulados pelo HealthHazards Evaluation Branch desse mesmo Instituto(Melius e col.31,1984). Destes 203 estudos, 17,7%dos sintomas foram atribuídos à contaminação doar pelo meio interno (p. ex., substâncias de produ-tos de limpeza ou fotocopiadoras), 10,3% à conta-minação do ar pelo meio externo (p. ex., locali-zação errônea dos funis de entrada de arpermitiram a aspiração de fumaça de gasolina degaragens ou estacionamentos de ônibus), 3,4% àcontaminação por materiais de construção (p. ex.,gás de formaldeído proveniente de divisórias emóveis de aglomerados, colas e resinas de car-pete), 40,3% à ventilação inadequada*, 3% àpneumonite hipersensitiva (freqüentemente causa-da pelo desenvolvimento de microorganismos emumidificadores), 2% à fumaça de cigarro, 4,4% àumidade e 1,0% ao barulho e iluminação. Os 10%dos estudos restantes não identificaram uma causaespecífica para os sintomas.

Uma revisão realizada pelo Health and WelfareCanada, de 94 edifícios, chegou a resultados seme-lhantes (Kirkbride26, 1985). Nessa citada revisão,68% dos sintomas foram atribuídos à ventilaçãoinadequada (p. ex., pouca circulação do ar, inade-quado suprimento de ar fresco e precário controleda umidade e temperatura), 10% à contaminaçãoexterna (p. ex., gás de escapamento de motores deveículos), 5% à contaminação do ambiente interno(p. ex., fotocopiadoras e fumaça de cigarro), 2% aosmateriais de construção (p. ex., formaldeído, colas eadesivos a base de substâncias orgânicas), e 15 % decausas desconhecidas. Devido à preocupação es-pecífica com fumaça de cigarro, todos os estudos daNIOSH e HWC deram especial atenção à fumaça decigarro como a possível,causa da síndrome dosedifícios doentes. É interessante notar que a fumaçade cigarro foi considerada como a causa principaldas queixas somente em 2% a 5% dos edifícios estu-dados.

Substâncias Químicas nos EdifíciosModernos

Uma grande variedade de substâncias químicasvêm sendo identificadas na atmosfera dos edifíciosmodernos de escritórios. Algumas delas são co-

* "Alta proporção de ar reciclado ou fluxo inadequado"

nhecidas como associadas a diversas doenças. Umresumo dessas substâncias foi compilado pela"United States Environmental Protection Agency"(EPA) e publicada pela "Environmental ProtectionAgency Indoor Air Quality Implementation Plan"(EPA)10 (1987).

O relatório da EPA listou 73 poluentes do meiointerno ainda que não necessariamente presentesnos edifícios em níveis de concentração tóxica.Destas 73 substâncias, 38 provêm de materiais deconstrução e equipamentos, 26 da evaporação deágua potável, 17 da contaminação do ar externo,12 da fumaça de cigarro e 9 da fumaça de veículosestacionados em garagens.

A lista da EPA demonstra que há múltiplasfontes de contaminação química, muitas tóxicas.Devido a esta multi-exposição o melhor métodopara lidar com essas substâncias é identificá-las,evitá-las ou diluí-las adicionando uma adequadaquantidade de ar fresco.

Ecologia do Meio Ambiente Interno

Uma regra geral da ecologia é que todo lugarque seja capaz de desenvolver vida será ocupadopor uma forma de vida. Isto é verdade tambémpara o ambiente interno. Existem inúmerassubstâncias necessárias para a vida nos edifíciosfechados, especificamente nos duetos de sistemas

de ventilação e em todos os lugares onde podehaver umidade. Bactérias, vírus, fungos e mi-croácaros penetram nos edifícios junto com o arfresco na roupa, cabelo e pele de seus ocupantes.Alguns destes microoganismos podem causar da-nosas reações fisiológicas nos seres humanos.

Talvez, o melhor exemplo conhecido da viru-lência dos micróbios que podem se desenvolverem ambientes fechados é a "doença dos le-gionários" ou legionelose. Esta enfermidade sur-giu após um surto epidêmico de pneumonia numgrupo de legionários que estavam participandonuma convenção da Legião Americana, num hotelde Filadélfia, em 1976. É uma reação à invasão dabactéria Legionella pneumophillia. Esta bactériarequer a presença de certas algas para se desenvol-ver, usualmente encontradas nas torres de resfria-mento de sistemas de ventilação centralizado(Fraser e col.15 1977). A "febre de Pontiac", cujonome provém de um edifício localizado na cidadede Pontiac, Michigan, USA, é uma síndrome quefoi identificada como causada por uma cepa de Le-gionella pneumophillia (Kaufmann e col.25,1981).Casos dessas doenças são diagnosticados ocasio-nalmente, com freqüência relacionados com aprecária manutenção das torres de resfriamento(Friedman e col.16,1987; Garbe17,1985; Conwill ecol.8, 1982; Kaufmann e col.25, 1981; Fisher-Hoche col.14,1981)

A "doença dos legionários" é somente a ponta

de um iceberg. Existem inúmeros locais e con-dições ambientais num edifício onde microorga-nismos infecciosos podem se desenvolver. A Figu-ra 2 descreve a relação entre umidade edesenvolvimento de vários tipos de bactérias,vírus, fungos, microácaros, infecções respiratórias,reações atópicas e ainda interações químicas e pro-dução de ozônio (Arundel e col.2,1986). Esta figu-ra mostra que o crescimento de microorganismos éminimizado quando a taxa de umidade nosedifícios é mantida entre 40% e 60%. Devido àtaxa de umidade em muitas regiões no Brasil, pro-blemas associados com o excesso de umidade nomeio interno devem ser de particular interesse.

Conclusão

Edifícios fechados criam um ambiente internoainda pouco estudado e que pode ser hostil a seusocupantes. Não há uma solução única e simplespara este problema devido a multicausalidade doseventos que levam a reações fisiológicas nos ocu-pantes de edifícios fechados. Uma adequada venti-lação e suprimento de ar fresco elimina ou minimi-za muitas das irritações em olhos, nariz, garganta epele causadas por substâncias químicas presentesno ar provenientes do meio interno. Porém, umaadequada ventilação atinge níveis de pureza do ardependente da qualidade do ar externo.

A tecnologia moderna pode melhorar e manter apureza do ar interno em relação ao ar externo. Porexemplo, sistemas de filtro adequados podem re-mover a maioria da poeira proveniente do ar exter-no, e sistemas de ar condicionado e controle de tem-peratura podem ser ajustados a específicascondições climáticas. Porém, essas tecnologias de-vem ser aplicadas com um claro entendimento dospossíveis efeitos negativos de seu uso na saúde hu-mana. Apesar dos filtros removerem poeiras inde-sejáveis e partículas respiráveis do ambiente exter-no, esses filtros também são um meio decrescimento de uma variedade de bactérias e outrosagentes infecciosos. Entretanto, filtros podem sertrocados regularmente como parte das despesas demanutenção de um edifício. Semelhantemente, aer-osóis provenientes de torre de resfriamento podemnão alcançar os funís de entrada de ar puro com umaadequada instalação. Os funis de entrada tambémdevem ser localizados longe do nível das ruas, degaragens de automóveis e do de saída do ar interno.

A epidemiologia dos edifícios doentes requerum enfoque multidisciplinar envolvendo engenhei-ros, arquitetos e epidemiologistas. Por exemplo,estudo sobre taxas de absenteísmo identificou arelação entre queixas de irritação da membranamucosa com a formação de um "smog" interno

(Sterling e Sterling38, 1983). Uma grande quanti-dade de ar ventilado passava através de fontes deiluminação ultravioleta. Esta emitida pelo sol so-bre a poluição atmosférica é uma das causas do"smog" em cidades como São Paulo, por exemplo.De forma similar, emissões de ultravioleta a partirde lâmpadas fluorescentes podem causar a for-mação de um "smog" interno. O citado estudo de-monstrou que o sistema de ventilação não deve seracoplado ao sitema de iluminação e que lâmpadasfluorescentes devem ser evitadas.

Apesar do conhecimento sobre doenças causa-das por edifícios fechados provir de estudos reali-zados na América do Norte e Europa, muitos dosmesmos problemas devem existir no Brasil. Umnúmero crescente de edifícios fechados vêm sendoconstruídos nas áreas comerciais de várias cidadesbrasileiras. Porém, raras são as pesquisas sobreedifícios doentes em climas tropicais. Este deveser um importante campo de pesquisa para aquelespreocupados com a saúde ocupacional de nossofuturo.

STERLING, T.D. et al. [The epidemiology of "sickbuildings"]. Rev. Saúde públ, S. Paulo, 25: 56-63, 1991.The indoor environment of modern buildings, especiallythose designed for commercial and administrativepurposes, constitutes a unique ecological niche with itsown biochemical environment, fauna and flora.Sophisticated construction methods and the newmaterials and machinery required to maintain the indoorenvironment of these enclosed structures produce alarge number of chemical by-products and permit thegrowth of many different microorganisms. Becausemodern office buildings are sealed, the regulation ofhumidification and temperature of ducted air presents adilemma, since difference species of microorganismsflourish at different combinations of humidity andtemperature. If the indoor environment of modern officebuildings is not properly maintened, the environmentmay become harmful to its occupants' health. Suchbuildings are classified as "Sick Buildings". A review ofthe epidemiology of building illness is presented. Theetiology of occupant illnesses, sources of toxicsubstances, and possible methods of maintaining a safeindoor environment are described.

Keywords: Air pollution, adverse effects. Air pollutants,occupational, adverse effects. Occupational diseases,epidemiology.

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Recebido para publicação em 12/06/1990.Aprovado para publicação em 08/11/1990.