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10. Atmungssystem

Kapitel-Editoren:  Alois David und Gregory R. Wagner


 

Inhaltsverzeichnis

Tabellen und Abbildungen

Struktur und Funktion
Morton Lippmann

Lungenfunktionsuntersuchung
Ulf Ulfvarson und Monica Dahlqvist

Krankheiten, die durch Reizstoffe der Atemwege und giftige Chemikalien verursacht werden
David LS Ryon und William N. Rom

Berufsbedingtes Asthma
George Friedman-Jimenez und Edward L. Petsonk

Krankheiten durch organische Stäube
Ragnar Rylander und Richard SF Schilling

Beryllium-Krankheit
Homayoun Kazemi

Pneumokoniose: Definition
Alois David

Internationale ILO-Klassifikation von Röntgenbildern von Pneumokoniosen
Michel Leage

Ätiopathogenese von Pneumokoniosen
Patrick Sébastien und Raymond Bégin

Silikose
John E. Parker und Gregory R. Wagner

Lungenerkrankungen der Kohlenarbeiter
Michael D. Attfield, Edward L. Petsonk und Gregory R. Wagner

Asbestbedingte Krankheiten
Margaret R. Becklake

Hartmetallkrankheit
Gerolamo Chiappino

Atmungssystem: Die Vielfalt der Pneumokoniosen
Steven R. Short und Edward L. Petsonk

Chronisch obstruktive Lungenerkrankung
Kazimierz Marek und Jan E. Zejda

Gesundheitliche Auswirkungen von Chemiefasern
James E. Lockey und Clara S. Ross

Atemwegskrebs
Paolo Boffetta und Elisabete Weiderpass

Berufsbedingt erworbene Lungeninfektionen
Anthony A. Marfin, Ann F. Hubbs, Karl J. Musgrave und John E. Parker

Tische

Klicken Sie unten auf einen Link, um die Tabelle im Artikelkontext anzuzeigen.

1. Atemwegsregionen und Partikelablagerungsmodelle
2. Kriterien für einatembaren, thorakalen und lungengängigen Staub
3. Zusammenfassung der Atemwegsreizstoffe
4. Mechanismen der Lungenschädigung durch eingeatmete Substanzen
5. Lungentoxische Verbindungen
6. Medizinische Falldefinition von Berufsasthma
7. Schritte zur Diagnostik von Asthma am Arbeitsplatz
8. Allergene, die Berufsasthma verursachen können
9. Beispiele für Gefahrenquellen bei der Exposition gegenüber organischem Staub
10 Wirkstoffe in organischen Stäuben mit potenzieller biologischer Aktivität
11 Durch organische Stäube verursachte Krankheiten und ihre ICD-Codes
12 Diagnostische Kriterien für Byssinose
13 Eigenschaften von Beryllium und seinen Verbindungen
14 Beschreibung von Standard-Röntgenbildern
15 ILO 1980-Klassifikation: Röntgenaufnahmen von Pneumokoniosen
16 Asbestbedingte Krankheiten und Zustände
17 Wichtigste kommerzielle Quellen, Produkte und Verwendungen von Asbest
18 Prävalenz von COPD
19 Risikofaktoren bei COPD
20 Verlust der Atemfunktion
21 Diagnostische Klassifikation, chronische Bronchitis & Emphysem
22 Lungenfunktionstest bei COPD
23 Synthetische Fasern
24 Etablierte humane respiratorische Karzinogene (IARC)
25 Wahrscheinliche Karzinogene der menschlichen Atemwege (IARC)
26 Beruflich erworbene respiratorische Infektionskrankheiten

Zahlen

Zeigen Sie auf eine Miniaturansicht, um die Bildunterschrift anzuzeigen, klicken Sie, um die Abbildung im Artikelkontext anzuzeigen.

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Montag, Februar 21 2011 20: 04

Struktur und Funktion

Das Atmungssystem erstreckt sich von der Atemzone direkt außerhalb von Nase und Mund durch die leitfähigen Luftwege in Kopf und Thorax bis zu den Alveolen, wo ein Atemgasaustausch zwischen den Alveolen und dem sie umgebenden Kapillarblut stattfindet. Seine Hauptfunktion ist die Abgabe von Sauerstoff (O2) in die Gasaustauschregion der Lunge, wo es zu und durch die Wände der Alveolen diffundieren kann, um das durch die Alveolarkapillaren strömende Blut je nach Bedarf über einen weiten Bereich von Arbeits- oder Aktivitätsniveaus mit Sauerstoff anzureichern. Zusätzlich muss das System auch: (1) ein gleiches Volumen an Kohlendioxid entfernen, das aus den Alveolarkapillaren in die Lungen eintritt; (2) Aufrechterhaltung der Körpertemperatur und Wasserdampfsättigung in den Atemwegen der Lunge (um die Lebensfähigkeit und die funktionellen Kapazitäten der Oberflächenflüssigkeiten und -zellen aufrechtzuerhalten); (3) Aufrechterhaltung der Sterilität (um Infektionen und ihren nachteiligen Folgen vorzubeugen); und (4) überschüssige Oberflächenflüssigkeiten und Trümmer, wie eingeatmete Partikel und seneszente Phagozyten- und Epithelzellen, zu eliminieren. All diese anspruchsvollen Aufgaben muss er ein Leben lang kontinuierlich erfüllen, und zwar mit hoher Effizienz in Bezug auf Leistung und Energieausnutzung. Das System kann durch schwere Belastungen wie hohe Konzentrationen von Zigarettenrauch und Industriestaub oder durch geringe Konzentrationen bestimmter Krankheitserreger, die seine Abwehrmechanismen angreifen, zerstören oder zu Fehlfunktionen führen, missbraucht und überwältigt werden. Seine Fähigkeit, solche Beleidigungen so kompetent zu überwinden oder zu kompensieren, wie es normalerweise der Fall ist, zeugt von seiner eleganten Kombination aus Struktur und Funktion.

Massentransfer

Der komplexe Aufbau und die zahlreichen Funktionen der menschlichen Atemwege wurden von einer Task Group der International Commission on Radiological Protection (ICRP 1994), wie in Abbildung 1 dargestellt, prägnant zusammengefasst etwa 0.2 Liter. Sie konditionieren die eingeatmete Luft und verteilen sie durch konvektiven (Massen-)Strom an die ungefähr 65,000 respiratorischen Azini, die von den terminalen Bronchiolen abgehen. Wenn die Atemzugvolumina zunehmen, dominiert der konvektive Fluss den Gasaustausch tiefer in die respiratorischen Bronchiolen. In jedem Fall ist innerhalb des Azinus der Atemwege der Abstand von der konvektiven Gezeitenfront zu den Alveolaroberflächen kurz genug, damit ein effizienter CO2-O2 Der Austausch erfolgt durch molekulare Diffusion. Im Gegensatz dazu neigen luftgetragene Partikel mit Diffusionskoeffizienten, die um Größenordnungen kleiner sind als die von Gasen, dazu, in der Gezeitenluft suspendiert zu bleiben und können ohne Ablagerung ausgeatmet werden.

Abbildung 1. Morphometrie, Zytologie, Histologie, Funktion und Struktur der Atemwege und Regionen, die im ICRP-Dosimetriemodell von 1994 verwendet wurden.

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Ein erheblicher Teil der eingeatmeten Partikel lagert sich in den Atemwegen ab. Die Mechanismen, die für die Partikelablagerung in den Atemwegen der Lunge während der Inspirationsphase eines Atemzugs verantwortlich sind, sind in Abbildung 2 zusammengefasst. Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von mehr als etwa 2 mm (Durchmesser einer Einheitsdichtekugel mit der gleichen Endabsetzgeschwindigkeit (Stokes)) können bei den relativ hohen Geschwindigkeiten, die in den größeren Atemwegen vorhanden sind, einen erheblichen Impuls haben und sich durch Aufprall ablagern. Partikel, die größer als etwa 1 mm sind, können sich durch Sedimentation in den kleineren leitfähigen Atemwegen ablagern, wo die Strömungsgeschwindigkeiten sehr niedrig sind. Schließlich können Partikel mit Durchmessern zwischen 0.1 und 1 mm, die sich während eines einzelnen Atemzugs mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit ablagern, in den etwa 15 % der eingeatmeten Atemluft zurückgehalten werden, die während jedes Atemzugszyklus mit restlicher Lungenluft ausgetauscht wird. Dieser volumetrische Austausch erfolgt aufgrund der variablen Zeitkonstanten für den Luftstrom in den verschiedenen Lungensegmenten. Aufgrund der viel längeren Verweilzeiten der Restluft in der Lunge reichen die geringen intrinsischen Partikelverschiebungen von 0.1 bis 1 mm Partikeln innerhalb solcher eingeschlossenen Volumina eingeatmeter Atemluft aus, um ihre Ablagerung durch Sedimentation und/oder Diffusion im Laufe von zu bewirken aufeinanderfolgende Atemzüge.

Abbildung 2. Mechanismen der Partikelablagerung in den Atemwegen der Lunge

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Die im Wesentlichen partikelfreie Lungenrestluft, die etwa 15 % des exspiratorischen Gezeitenstroms ausmacht, wirkt tendenziell wie eine Reinlufthülle um den axialen Kern der sich distal bewegenden Gezeitenluft, so dass sich die Partikelablagerung im respiratorischen Azinus auf das Innere konzentriert B. Atemwegsverzweigungen, während Atemwegswände zwischen Ästen wenig Ablagerungen aufweisen.

Die Anzahl der abgelagerten Partikel und ihre Verteilung entlang der Oberflächen der Atemwege sind neben den toxischen Eigenschaften des abgelagerten Materials die entscheidenden Determinanten des pathogenen Potentials. Die abgelagerten Partikel können die Epithelzellen und/oder die beweglichen Fresszellen an oder in der Nähe der Ablagerungsstelle schädigen oder die Sekretion von Flüssigkeiten und von Zellen stammenden Mediatoren stimulieren, die sekundäre Wirkungen auf das System haben. Lösliche Materialien, die als, auf oder in Partikeln abgelagert sind, können in und durch Oberflächenflüssigkeiten und Zellen diffundieren und durch den Blutstrom schnell durch den Körper transportiert werden.

Die Wasserlöslichkeit von Schüttgütern ist ein schlechter Hinweis auf die Partikellöslichkeit in den Atemwegen. Die Löslichkeit wird im Allgemeinen durch das sehr große Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis von Partikeln, die klein genug sind, um in die Lungen einzudringen, stark verbessert. Darüber hinaus sind die Ionen- und Lipidgehalte von Oberflächenflüssigkeiten in den Atemwegen komplex und sehr variabel und können entweder zu einer verbesserten Löslichkeit oder zu einer schnellen Ausfällung von wässrigen gelösten Stoffen führen. Darüber hinaus sind die Clearance-Wege und Verweilzeiten von Partikeln auf Atemwegsoberflächen in den verschiedenen funktionellen Teilen des Respirationstraktes sehr unterschiedlich.

Das überarbeitete Clearance-Modell der ICRP Task Group identifiziert die wichtigsten Clearance-Wege innerhalb der Atemwege, die für die Bestimmung der Retention verschiedener radioaktiver Materialien und damit der Strahlendosen, die Atemgewebe und andere Organe nach der Translokation erhalten, wichtig sind. Das ICRP-Ablagerungsmodell wird verwendet, um die Menge an eingeatmetem Material abzuschätzen, das in jeden Clearance-Weg eintritt. Diese diskreten Pfade werden durch das in Abbildung 3 dargestellte Kompartimentmodell dargestellt. Sie entsprechen den in Abbildung 1 dargestellten anatomischen Kompartimenten und sind in Tabelle 1 zusammengefasst, zusammen mit denen anderer Gruppen, die Hinweise zur Dosimetrie eingeatmeter Partikel geben.

Abbildung 3. Kompartimentmodell zur Darstellung des zeitabhängigen Partikeltransports aus jeder Region im ICRP-Modell von 1994

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Tabelle 1. Atemwegsregionen wie in Partikelablagerungsmodellen definiert

Anatomische Strukturen enthalten ACGIH-Region ISO- und CEN-Regionen 1966 ICRP Task Group Region 1994 ICRP Task Group Region
Nase, Nasopharynx
Mund, Oropharynx, Laryngopharynx
Kopfluftwege (HAR) Extrathorakal (E) Nasopharynx (NP) Vordere Nasengänge (ET1 )
Alle anderen extrathorakalen (ET2 )
Luftröhre, Bronchien Tracheobronchial (TBR) Tracheobronchial (B) Tracheobronchiale (TB) Luftröhre und große Bronchien (BB)
Bronchiolen (zu terminalen Bronchiolen)       Bronchiolen (bb)
Atembronchiolen, Alveolargänge,
Alveolarsäcke, Alveolen
Ladungswechsel (GER) Alveolar (A) Lungen (P) Alveolar-interstitielle (AI)

 

Extrathorakale Atemwege

Wie in Abbildung 1 gezeigt, wurden die extrathorakalen Atemwege von ICRP (1994) in zwei unterschiedliche Clearance- und dosimetrische Bereiche unterteilt: die vorderen Nasengänge (ET1) und alle anderen extrathorakalen Atemwege (ET2) – das heißt, die hinteren Nasengänge, der Naso- und Oropharynx und der Kehlkopf. Partikel, die sich auf der Hautoberfläche ablagern, die die vorderen Nasengänge auskleidet (ET1) wird davon ausgegangen, dass sie nur durch äußere Mittel (Schnäuzen, Wischen usw.) entfernt werden können. Der Großteil des im Naso-Oropharynx oder Larynx abgelagerten Materials (ET2) unterliegt einer schnellen Clearance in der Flüssigkeitsschicht, die diese Atemwege bedeckt. Das neue Modell erkennt an, dass die Diffusionsablagerung von ultrafeinen Partikeln in den extrathorakalen Atemwegen erheblich sein kann, während dies bei früheren Modellen nicht der Fall war.

Thorakale Atemwege

Im Thorax abgelagertes radioaktives Material wird im Allgemeinen zwischen der tracheobronchialen (TB)-Region, wo abgelagerte Partikel einer relativ schnellen mukoziliären Clearance unterliegen, und der alveolar-interstitiellen (AI)-Region, wo die Partikel-Clearance viel langsamer ist, unterteilt.

Für Dosimetriezwecke teilte die ICRP (1994) die Ablagerung eingeatmeten Materials in der TB-Region zwischen Luftröhre und Bronchien (BB) und den distaleren, kleinen Atemwegen, den Bronchiolen (bb), auf. Die anschließende Effizienz, mit der Zilien in beiden Arten von Atemwegen abgelagerte Partikel entfernen können, ist jedoch umstritten. Um sicherzustellen, dass die Dosen an Bronchial- und Bronchiolenepithelien nicht unterschätzt werden, ging die Task Group davon aus, dass etwa die Hälfte der in diesen Atemwegen abgelagerten Partikel einer relativ „langsamen“ mukoziliären Clearance unterliegen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Partikel relativ langsam durch das mukoziliäre System entfernt wird, scheint von seiner physikalischen Größe abzuhängen.

Das in der AI-Region deponierte Material ist in drei Kompartimente unterteilt (AI1AI2 und KI3), die jeweils langsamer beseitigt werden als die TB-Ablagerung, wobei die Unterregionen mit unterschiedlichen charakteristischen Raten beseitigt werden.

Abbildung 4. Anteilige Ablagerung in jeder Region des Atemtrakts für Referenzlichtarbeiter (normaler Nasenatmer) im ICRP-Modell von 1994.

RES010F4

Abbildung 4 zeigt die Vorhersagen des ICRP-Modells (1994) hinsichtlich der fraktionierten Deposition in jeder Region als Funktion der Größe der eingeatmeten Partikel. Es spiegelt die minimale Lungendeposition zwischen 0.1 und 1 mm wider, wobei die Deposition hauptsächlich durch den Austausch zwischen Atem- und Lungenrestluft in der tiefen Lunge bestimmt wird. Die Abscheidung nimmt unter 0.1 mm zu, da die Diffusion mit abnehmender Partikelgröße effizienter wird. Die Ablagerung nimmt mit zunehmender Partikelgröße über 1 mm zu, da Sedimentation und Impaktion zunehmend effektiver werden.

 

 

Weniger komplexe Modelle für die größenselektive Ablagerung wurden von Experten und Agenturen für Luftverschmutzung am Arbeitsplatz und in der Gemeinschaft übernommen und zur Entwicklung von Inhalationsexpositionsgrenzwerten innerhalb bestimmter Partikelgrößenbereiche verwendet. Es wird unterschieden zwischen:

  1. jene Partikel, die nicht in die Nase oder den Mund eingesaugt werden und daher keine Inhalationsgefahr darstellen
  2. das inhalierbare (auch bekannt als inspirierend) Partikelmasse (IPM) – diejenigen, die eingeatmet werden und gefährlich sind, wenn sie sich irgendwo in den Atemwegen ablagern
  3. die thorakale Partikelmasse (TPM) – diejenigen, die in den Kehlkopf eindringen und gefährlich sind, wenn sie sich irgendwo im Brustkorb ablagern und
  4. die lungengängige Partikelmasse (RPM) – jene Partikel, die durch die terminalen Bronchiolen dringen und gefährlich sind, wenn sie sich in der Gasaustauschregion der Lunge ablagern.

 

In den frühen 1990er Jahren gab es eine internationale Harmonisierung der quantitativen Definitionen von IPM, TPM und RPM. Die größenselektiven Einlassspezifikationen für Luftkeimsammler, die die Kriterien der American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH 1993), der International Organization for Standardization (ISO 1991) und des European Standardization Committee (CEN 1991) erfüllen, sind in Tabelle 2 aufgeführt unterscheiden sich von den Depositionsfraktionen von ICRP (1994), insbesondere für größere Partikel, da sie die konservative Position vertreten, dass Schutz für diejenigen bereitgestellt werden sollte, die an der oralen Inhalation beteiligt sind, und dadurch die effizientere Filtrationseffizienz der Nasenwege umgehen.

Tabelle 2. Einatembare, thorakale und einatembare Staubkriterien von ACGIH, ISO und CEN und PM10 Kriterien der US EPA

Inhalierbar Brust- Atmungsaktiv PM10
Partikel-
Dynamischer Durchmesser (mm)
Inhalierbar
Partikel
Masse
(IPM) (%)
Partikel-
Dynamischer Durchmesser (mm)
Brust-
Partikel
Masse (TPM) (%)
Partikel-
Dynamischer Durchmesser (mm)
Atmungsaktiv
Partikel
Masse (RPM) (%)
Partikel-
Dynamischer Durchmesser (mm)
Brust-
Partikel
Masse (TPM) (%)
0 100 0 100 0 100 0 100
1 97 2 94 1 97 2 94
2 94 4 89 2 91 4 89
5 87 6 80.5 3 74 6 81.2
10 77 8 67 4 50 8 69.7
20 65 10 50 5 30 10 55.1
30 58 12 35 6 17 12 37.1
40 54.5 14 23 7 9 14 15.9
50 52.5 16 15 8 5 16 0
100 50 18 9.5 10 1    
    20 6        
    25 2        

 

Der Standard der US-Umweltschutzbehörde (EPA 1987) für die Partikelkonzentration in der Umgebungsluft ist als PM bekannt10, das heißt Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 mm. Es hat ein Sampler-Einlasskriterium, das dem TPM ähnlich (funktional äquivalent) ist, aber, wie in Tabelle 2 gezeigt, etwas andere numerische Spezifikationen.

Luftverschmutzer

Schadstoffe können sich bei normalen Umgebungstemperaturen und -drücken in gasförmiger, flüssiger und fester Form in der Luft verteilen. Die beiden letzteren stellen Suspensionen von Partikeln in Luft dar und erhielten den Oberbegriff Aerosole von Gibbs (1924) aufgrund der Analogie zum Begriff Hydrolat, verwendet, um dispergierte Systeme in Wasser zu beschreiben. Gase und Dämpfe, die als diskrete Moleküle vorliegen, bilden in Luft echte Lösungen. Partikel, die aus Materialien mit mäßigem bis hohem Dampfdruck bestehen, neigen dazu, schnell zu verdampfen, da diejenigen, die klein genug sind, um länger als ein paar Minuten in der Luft suspendiert zu bleiben (dh solche, die kleiner als etwa 10 mm sind), große Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnisse haben. Einige Materialien mit relativ niedrigen Dampfdrücken können beträchtliche Anteile gleichzeitig sowohl in Dampf- als auch in Aerosolform aufweisen.

Gase und Dämpfe

Einmal in der Luft verteilt, bilden Schadstoffgase und -dämpfe im Allgemeinen so verdünnte Gemische, dass ihre physikalischen Eigenschaften (wie Dichte, Viskosität, Enthalpie usw.) nicht von denen sauberer Luft zu unterscheiden sind. Es kann davon ausgegangen werden, dass solche Mischungen idealen Gasgesetzbeziehungen folgen. Es gibt keinen praktischen Unterschied zwischen einem Gas und einem Dampf, außer dass letzterer im Allgemeinen als die gasförmige Phase einer Substanz angesehen wird, die bei Raumtemperatur als Feststoff oder Flüssigkeit vorliegen kann. Während sie in der Luft dispergiert sind, sind alle Moleküle einer gegebenen Verbindung in ihrer Größe und Wahrscheinlichkeit des Einfangens durch Umgebungsoberflächen, Atemwegsoberflächen und Kontaminantensammler oder -sammler im Wesentlichen äquivalent.

Aerosole

Aerosole, die Dispersionen von festen oder flüssigen Partikeln in Luft sind, haben die sehr signifikante zusätzliche Variable der Partikelgröße. Die Größe beeinflusst die Partikelbewegung und damit die Wahrscheinlichkeiten physikalischer Phänomene wie Koagulation, Dispersion, Sedimentation, Aufprall auf Oberflächen, Grenzflächenphänomene und Lichtstreuungseigenschaften. Es ist nicht möglich, ein bestimmtes Partikel durch einen einzigen Größenparameter zu charakterisieren. Beispielsweise hängen die aerodynamischen Eigenschaften eines Partikels von Dichte und Form sowie linearen Abmessungen ab, und die effektive Größe für die Lichtstreuung ist abhängig von Brechungsindex und Form.

In einigen Spezialfällen haben alle Partikel im Wesentlichen die gleiche Größe. Solche Aerosole gelten als monodispers. Beispiele sind natürliche Pollen und einige im Labor erzeugte Aerosole. Typischerweise bestehen Aerosole aus Partikeln vieler unterschiedlicher Größen und werden daher als heterodispers oder polydispers bezeichnet. Unterschiedliche Aerosole haben unterschiedliche Größenverteilungsgrade. Es ist daher notwendig, mindestens zwei Parameter zur Charakterisierung der Aerosolgröße anzugeben: ein Maß für die zentrale Tendenz, wie z. B. einen Mittelwert oder Median, und ein Maß für die Streuung, wie z. B. eine arithmetische oder geometrische Standardabweichung.

Partikel, die durch eine einzelne Quelle oder einen einzelnen Prozess erzeugt werden, haben im Allgemeinen Durchmesser, die einer logarithmischen Normalverteilung folgen; das heißt, die Logarithmen ihrer einzelnen Durchmesser haben eine Gaußsche Verteilung. In diesem Fall ist das Streuungsmaß die geometrische Standardabweichung, die das Verhältnis der 84.1-Perzentil-Größe zur 50-Perzentil-Größe darstellt. Wenn mehr als eine Partikelquelle von Bedeutung ist, folgt das resultierende gemischte Aerosol normalerweise keiner einzelnen logarithmischen Normalverteilung, und es kann erforderlich sein, es durch die Summe mehrerer Verteilungen zu beschreiben.

Partikeleigenschaften

Es gibt viele andere Eigenschaften von Partikeln als ihre lineare Größe, die ihr Verhalten in der Luft und ihre Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit stark beeinflussen können. Diese beinhalten:

Oberfläche. Bei kugelförmigen Partikeln variiert die Oberfläche mit dem Quadrat des Durchmessers. Für ein Aerosol gegebener Massenkonzentration nimmt jedoch die gesamte Aerosoloberfläche mit abnehmender Partikelgröße zu. Bei nicht kugelförmigen oder aggregierten Partikeln und bei Partikeln mit inneren Rissen oder Poren kann das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen viel größer sein als bei Kugeln.

Volumen. Das Partikelvolumen variiert mit der dritten Potenz des Durchmessers; Daher neigen die wenigen größten Partikel in einem Aerosol dazu, seine Volumen- (oder Massen-) Konzentration zu dominieren.

Gestalten. Die Form eines Partikels beeinflusst seinen Luftwiderstand sowie seine Oberfläche und damit seine Bewegungs- und Ablagerungswahrscheinlichkeiten.

Dichte. Die Geschwindigkeit eines Teilchens als Reaktion auf Gravitations- oder Trägheitskräfte nimmt mit der Quadratwurzel seiner Dichte zu.

Aerodynamischer Durchmesser. Der Durchmesser einer Einheitsdichtekugel mit der gleichen Endabsetzgeschwindigkeit wie das betrachtete Teilchen ist gleich seinem aerodynamischen Durchmesser. Endabsetzgeschwindigkeit ist die Gleichgewichtsgeschwindigkeit eines Teilchens, das unter dem Einfluss der Schwerkraft und des Flüssigkeitswiderstands fällt. Der aerodynamische Durchmesser wird durch die tatsächliche Partikelgröße, die Partikeldichte und einen aerodynamischen Formfaktor bestimmt.

Arten von Aerosolen

Aerosole werden allgemein nach ihren Entstehungsprozessen eingeteilt. Obwohl die folgende Klassifizierung weder präzise noch umfassend ist, wird sie in den Bereichen Industriehygiene und Luftverschmutzung allgemein verwendet und akzeptiert.

Staub. Ein Aerosol, das durch mechanische Zerlegung von Schüttgut in luftgetragene Feinstoffe gleicher chemischer Zusammensetzung entsteht. Staubpartikel sind im Allgemeinen fest und von unregelmäßiger Form und haben Durchmesser von mehr als 1 mm.

Rauch. Ein Aerosol aus festen Partikeln, das durch Kondensation von Dämpfen gebildet wird, die durch Verbrennung oder Sublimation bei erhöhten Temperaturen entstehen. Die Primärpartikel sind im Allgemeinen sehr klein (weniger als 0.1 mm) und haben sphärische oder charakteristische kristalline Formen. Sie können mit dem Ausgangsmaterial chemisch identisch sein oder aus einem Oxidationsprodukt wie Metalloxid bestehen. Da sie in hohen Konzentrationen gebildet werden können, koagulieren sie oft schnell und bilden Aggregatcluster mit geringer Gesamtdichte.

Rauch. Ein Aerosol, das durch Kondensation von Verbrennungsprodukten, im Allgemeinen aus organischen Materialien, gebildet wird. Die Partikel sind im Allgemeinen Flüssigkeitströpfchen mit Durchmessern von weniger als 0.5 mm.

Nebel. Ein Tröpfchenaerosol, das durch mechanisches Scheren einer flüssigen Masse gebildet wird, beispielsweise durch Zerstäuben, Zerstäuben, Sprudeln oder Sprühen. Die Tröpfchengröße kann einen sehr großen Bereich abdecken, üblicherweise von etwa 2 mm bis über 50 mm.

Nebel. Ein wässriges Aerosol, das durch Kondensation von Wasserdampf an atmosphärischen Kernen bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit entsteht. Die Tröpfchengrößen sind im Allgemeinen größer als 1 mm.

Smog Ein beliebter Begriff für ein Verschmutzungsaerosol, das aus einer Kombination von Rauch und Nebel stammt. Es wird heute allgemein für jede Mischung aus atmosphärischer Verschmutzung verwendet.

Dunst. Ein submikrometergroßes Aerosol aus hygroskopischen Partikeln, das bei relativ niedriger relativer Luftfeuchtigkeit Wasserdampf aufnimmt.

Aitken oder Kondensationskerne (CN). Sehr kleine atmosphärische Partikel (meist kleiner als 0.1 mm), die durch Verbrennungsprozesse und durch chemische Umwandlung aus gasförmigen Vorläufern entstehen.

Akkumulationsmodus. Ein Begriff für Partikel in der Umgebungsatmosphäre mit einem Durchmesser von 0.1 bis etwa 1.0 mm. Diese Partikel sind im Allgemeinen kugelförmig (mit flüssigen Oberflächen) und bilden sich durch Koagulation und Kondensation kleinerer Partikel, die aus gasförmigen Vorläufern stammen. Da sie zu groß für eine schnelle Koagulation und zu klein für eine effektive Sedimentation sind, neigen sie dazu, sich in der Umgebungsluft anzureichern.

Grober Partikelmodus. Umgebungsluftpartikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von mehr als etwa 2.5 mm, die im Allgemeinen durch mechanische Prozesse und Oberflächenstaub-Resuspension gebildet werden.

Biologische Reaktionen des Atmungssystems auf Luftschadstoffe

Die Reaktionen auf Luftschadstoffe reichen von Belästigung bis hin zu Gewebenekrose und Tod, von allgemeinen systemischen Wirkungen bis hin zu hochspezifischen Angriffen auf einzelne Gewebe. Wirts- und Umweltfaktoren dienen dazu, die Wirkungen eingeatmeter Chemikalien zu modifizieren, und die letztendliche Reaktion ist das Ergebnis ihrer Wechselwirkung. Die wichtigsten Host-Faktoren sind:

  1. Alter – zum Beispiel ältere Menschen, insbesondere solche mit chronisch eingeschränkter Herz-Kreislauf- und Atemfunktion, die möglicherweise nicht in der Lage sind, mit zusätzlichen Lungenbelastungen fertig zu werden
  2. Gesundheitszustand – zum Beispiel gleichzeitige Erkrankung oder Funktionsstörung
  3. Ernährungszustand
  4. Immunologischer Status
  5. Geschlecht und andere genetische Faktoren – zum Beispiel enzymbedingte Unterschiede in Biotransformationsmechanismen, wie z. B. mangelhafte Stoffwechselwege und die Unfähigkeit, bestimmte Entgiftungsenzyme zu synthetisieren
  6. psychischer Zustand – zum Beispiel Stress, Angst und
  7. kulturelle Faktoren – zum Beispiel Zigarettenrauchen, das die normalen Abwehrkräfte beeinträchtigen oder die Wirkung anderer Chemikalien verstärken kann.

 

Zu den Umweltfaktoren zählen Konzentration, Stabilität und physikalisch-chemische Eigenschaften des Wirkstoffs in der Expositionsumgebung sowie Dauer, Häufigkeit und Weg der Exposition. Akute und chronische Expositionen gegenüber einer Chemikalie können zu unterschiedlichen pathologischen Manifestationen führen.

Jedes Organ kann nur auf eine begrenzte Anzahl von Wegen reagieren, und es gibt zahlreiche diagnostische Bezeichnungen für die daraus resultierenden Krankheiten. In den folgenden Abschnitten werden die breiten Arten von Reaktionen des Atmungssystems erörtert, die nach der Exposition gegenüber Umweltschadstoffen auftreten können.

Reizende Reaktion

Reizstoffe erzeugen ein Muster allgemeiner, unspezifischer Gewebeentzündungen, und im Kontaktbereich mit Schadstoffen kann es zu Zerstörungen kommen. Einige Reizstoffe haben keine systemische Wirkung, da die Reizreaktion viel größer ist als jede systemische Wirkung, während einige nach der Absorption auch signifikante systemische Wirkungen haben – zum Beispiel Schwefelwasserstoff, der über die Lunge absorbiert wird.

Reizstoffe können in hohen Konzentrationen ein brennendes Gefühl in Nase und Rachen (und meist auch in den Augen), Schmerzen in der Brust und Husten mit Schleimhautentzündung (Tracheitis, Bronchitis) verursachen. Beispiele für Reizstoffe sind Gase wie Chlor, Fluor, Schwefeldioxid, Phosgen und Stickoxide; Nebel von Säuren oder Laugen; Dämpfe von Cadmium; Stäube von Zinkchlorid und Vanadiumpentoxid. Hohe Konzentrationen chemischer Reizstoffe können auch tief in die Lunge eindringen und ein Lungenödem (die Lungenbläschen sind mit Flüssigkeit gefüllt) oder eine Entzündung (chemische Pneumonitis) verursachen.

Stark erhöhte Konzentrationen von Stäuben, die keine chemisch reizenden Eigenschaften haben, können die Bronchien auch mechanisch reizen und nach Eintritt in den Magen-Darm-Trakt auch zu Magen- und Dickdarmkrebs beitragen.

Die Exposition gegenüber Reizstoffen kann zum Tod führen, wenn kritische Organe schwer geschädigt werden. Andererseits kann der Schaden reversibel sein oder zu einem dauerhaften Verlust eines gewissen Grades an Funktion führen, wie z. B. einer Beeinträchtigung der Gasaustauschkapazität.

Fibrotische Reaktion

Eine Reihe von Stäuben führt zur Entwicklung einer Gruppe von sogenannten chronischen Lungenerkrankungen Pneumokoniose. Dieser allgemeine Begriff umfasst viele fibrotische Zustände der Lunge, das heißt Erkrankungen, die durch Narbenbildung im interstitiellen Bindegewebe gekennzeichnet sind. Pneumokoniosen entstehen durch Einatmen und anschließendes selektives Zurückhalten bestimmter Stäube in den Alveolen, aus denen sie einer interstitiellen Sequestrierung unterliegen.

Pneumokoniosen sind durch spezifische fibrotische Läsionen gekennzeichnet, die sich je nach Staub in Art und Muster unterscheiden. Beispielsweise ist Silikose aufgrund der Ablagerung von kristallfreiem Siliziumdioxid durch eine noduläre Art von Fibrose gekennzeichnet, während bei Asbestose eine diffuse Fibrose aufgrund einer Exposition gegenüber Asbestfasern gefunden wird. Bestimmte Stäube, wie Eisenoxid, erzeugen nur eine veränderte Radiologie (Siderose) ohne funktionelle Beeinträchtigung, während die Auswirkungen anderer von einer minimalen Behinderung bis zum Tod reichen.

Allergische Reaktion

Allergische Reaktionen umfassen das Phänomen, das als Sensibilisierung bekannt ist. Die anfängliche Exposition gegenüber einem Allergen führt zur Induktion der Antikörperbildung; eine anschließende Exposition des nun „sensibilisierten“ Individuums führt zu einer Immunantwort, dh einer Antikörper-Antigen-Reaktion (das Antigen ist das Allergen in Kombination mit einem körpereigenen Protein). Diese Immunreaktion kann unmittelbar nach Kontakt mit dem Allergen auftreten oder es kann sich um eine verzögerte Reaktion handeln.

Die primären allergischen Reaktionen der Atemwege sind Asthma bronchiale, Reaktionen in den oberen Atemwegen, bei denen Histamin oder histaminähnliche Mediatoren nach Immunreaktionen in der Schleimhaut freigesetzt werden, und eine Form der Pneumonitis (Lungenentzündung), die als extrinsische allergische Alveolitis bekannt ist. Zusätzlich zu diesen lokalen Reaktionen kann eine systemische allergische Reaktion (anaphylaktischer Schock) nach dem Kontakt mit einigen chemischen Allergenen auftreten.

Ansteckende Reaktion

Infektionserreger können Tuberkulose, Anthrax, Ornithose, Brucellose, Histoplasmose, Legionärskrankheit und so weiter verursachen.

Krebserzeugende Reaktion

Krebs ist ein allgemeiner Begriff für eine Gruppe verwandter Krankheiten, die durch das unkontrollierte Wachstum von Gewebe gekennzeichnet sind. Seine Entwicklung ist auf einen komplexen Prozess zurückzuführen, bei dem mehrere Faktoren im Wirt und in der Umwelt zusammenwirken.

Eine der großen Schwierigkeiten beim Versuch, die Exposition gegenüber einem spezifischen Mittel mit der Krebsentwicklung beim Menschen in Beziehung zu setzen, ist die lange Latenzzeit, typischerweise von 15 bis 40 Jahren, zwischen dem Beginn der Exposition und der Manifestation der Krankheit.

Beispiele für Luftschadstoffe, die Lungenkrebs hervorrufen können, sind Arsen und seine Verbindungen, Chromate, Kieselsäure, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltende Partikel und bestimmte nickelhaltige Stäube. Asbestfasern können Bronchialkrebs und Mesotheliom des Rippenfells und Bauchfells verursachen. Abgelagerte radioaktive Partikel können Lungengewebe hohen lokalen Dosen ionisierender Strahlung aussetzen und Krebs verursachen.

Systemische Reaktion

Viele Umweltchemikalien erzeugen aufgrund ihrer Wirkungen auf eine Reihe von Zielstellen eine allgemeine systemische Erkrankung. Die Lunge ist nicht nur Angriffspunkt vieler Schadstoffe, sondern auch Eintrittsort toxischer Substanzen, die durch die Lunge in den Blutkreislauf gelangen, ohne dass die Lunge Schaden nimmt. Wenn sie jedoch über den Blutkreislauf an verschiedene Organe verteilt werden, können sie diese schädigen oder allgemeine Vergiftungen hervorrufen und systemische Wirkungen haben. Diese Rolle der Lunge in der Berufspathologie ist nicht Gegenstand dieses Artikels. Erwähnenswert ist jedoch die Wirkung von fein verteilten Partikeln (Rauchen) einiger Metalloxide, die häufig mit einem akuten systemischen Syndrom, dem sogenannten Metallrauchfieber, einhergehen.

 

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Dienstag, Februar 22 2011 17: 05

Lungenfunktionsuntersuchung

Die Lungenfunktion kann auf verschiedene Weise gemessen werden. Allerdings muss das Ziel der Messungen vor der Untersuchung klar sein, um die Ergebnisse richtig interpretieren zu können. In diesem Artikel gehen wir auf die Lungenfunktionsuntersuchung unter besonderer Berücksichtigung des Berufsfeldes ein. Es ist wichtig, sich an die Einschränkungen bei verschiedenen Lungenfunktionsmessungen zu erinnern. Akute vorübergehende Auswirkungen auf die Lungenfunktion sind bei Exposition gegenüber fibrogenem Staub wie Quarz und Asbest möglicherweise nicht erkennbar, chronische Auswirkungen auf die Lungenfunktion nach längerer (> 20 Jahre) Exposition können jedoch auftreten. Dies liegt daran, dass chronische Wirkungen Jahre nach dem Einatmen des Staubs und dessen Ablagerung in der Lunge auftreten. Gut geeignet sind dagegen akute temporäre Einwirkungen von organischem und anorganischem Staub sowie Schimmelpilzen, Schweißrauch und Motorabgasen. Dies liegt daran, dass die Reizwirkung dieser Stäube nach einigen Stunden Einwirkung eintritt. Akute oder chronische Auswirkungen auf die Lungenfunktion können auch bei Exposition gegenüber Konzentrationen reizender Gase (Stickstoffdioxid, Aldehyde, Säuren und Säurechloride) in der Nähe gut dokumentierter Expositionsgrenzwerte erkennbar sein, insbesondere wenn die Wirkung durch Partikelluftkontamination verstärkt wird .

Lungenfunktionsmessungen müssen für die Untersuchten und die Lungenfunktionsgeräte für den Untersucher sicher sein. Eine Zusammenfassung der spezifischen Anforderungen an verschiedene Arten von Lungenfunktionsgeräten ist verfügbar (z. B. Quanjer et al. 1993). Natürlich müssen die Geräte nach unabhängigen Standards kalibriert werden. Dies kann schwierig zu erreichen sein, insbesondere wenn computergestützte Geräte verwendet werden. Das Ergebnis des Lungenfunktionstests ist sowohl vom Probanden als auch vom Untersucher abhängig. Um bei der Untersuchung zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen, müssen die Techniker gut ausgebildet und in der Lage sein, die Testperson sorgfältig zu instruieren und die Testperson auch zu ermutigen, den Test ordnungsgemäß durchzuführen. Der Untersucher sollte auch Kenntnisse über Atemwege und Lunge haben, um die Ergebnisse aus den Aufnahmen richtig interpretieren zu können.

Es wird empfohlen, dass die verwendeten Methoden eine ziemlich hohe Reproduzierbarkeit sowohl zwischen als auch innerhalb der Probanden aufweisen. Die Reproduzierbarkeit kann als Variationskoeffizient gemessen werden, dh die Standardabweichung multipliziert mit 100 dividiert durch den Mittelwert. Werte unter 10 % bei wiederholten Messungen am selben Probanden gelten als akzeptabel.

Um festzustellen, ob die Messwerte pathologisch sind oder nicht, müssen sie mit Vorhersagegleichungen verglichen werden. Normalerweise basieren die Vorhersagegleichungen für spirometrische Variablen auf Alter und Größe, stratifiziert nach Geschlecht. Männer haben im Durchschnitt höhere Lungenfunktionswerte als Frauen gleichen Alters und gleicher Größe. Die Lungenfunktion nimmt mit dem Alter ab und nimmt mit der Körpergröße zu. Ein großer Proband hat daher ein höheres Lungenvolumen als ein kleiner Proband im gleichen Alter. Das Ergebnis von Vorhersagegleichungen kann sich zwischen verschiedenen Referenzpopulationen erheblich unterscheiden. Auch die Alters- und Größenunterschiede in der Referenzpopulation beeinflussen die vorhergesagten Werte. Das bedeutet zum Beispiel, dass eine Vorhersagegleichung nicht verwendet werden darf, wenn Alter und/oder Größe der untersuchten Person außerhalb der Bereiche für die Bevölkerung liegen, die der Vorhersagegleichung zugrunde liegen.

Rauchen verringert auch die Lungenfunktion, und die Wirkung kann bei Personen verstärkt werden, die beruflich Reizstoffen ausgesetzt sind. Früher galt die Lungenfunktion als nicht pathologisch, wenn die erhaltenen Werte innerhalb von 80 % des aus einer Vorhersagegleichung abgeleiteten Vorhersagewerts lagen.

Messungen

Lungenfunktionsmessungen werden durchgeführt, um den Zustand der Lunge zu beurteilen. Die Messungen können entweder einzelne oder mehrere gemessene Lungenvolumina oder die dynamischen Eigenschaften in den Atemwegen und Lungen betreffen. Letzteres wird in der Regel durch kraftabhängige Manöver ermittelt. Auch die Lungenverhältnisse können hinsichtlich ihrer physiologischen Funktion, dh Diffusionskapazität, Atemwegswiderstand und Compliance, untersucht werden (su).

Messungen bezüglich der Atemkapazität werden durch Spirometrie erhalten. Das Atemmanöver wird normalerweise als maximale Inspiration gefolgt von einer maximalen Exspiration durchgeführt, Vitalkapazität (VC, gemessen in Litern). Mindestens drei technisch zufriedenstellende Aufzeichnungen (dh volle Inspirations- und Exspirationsanstrengung und keine beobachteten Lecks) sollten durchgeführt und der höchste Wert angegeben werden. Das Volumen kann direkt durch eine wasserdichte oder niederohmige Glocke oder indirekt durch Pneumotachographie (dh Integration eines Flusssignals über die Zeit) gemessen werden. Hierbei ist es wichtig zu beachten, dass alle gemessenen Lungenvolumina in BTPS ausgedrückt werden sollten, d. h. Körpertemperatur und Umgebungsdruck, gesättigt mit Wasserdampf.

Die forcierte exspiratorische Vitalkapazität (FVC, in Litern) ist definiert als eine VC-Messung, die mit einer maximal forcierten Ausatmungsanstrengung durchgeführt wird. Aufgrund der Einfachheit des Tests und der relativ kostengünstigen Ausrüstung hat sich das forcierte Expirogramm zu einem nützlichen Test in der Überwachung der Lungenfunktion entwickelt. Dies hat jedoch zu vielen schlechten Aufnahmen geführt, deren praktischer Wert umstritten ist. Um zufriedenstellende Aufzeichnungen durchzuführen, kann die aktualisierte Richtlinie für die Sammlung und Verwendung des forcierten Expirogramms, veröffentlicht von der American Thoracic Society im Jahr 1987, hilfreich sein.

Momentane Flüsse können auf Fluss-Volumen- oder Fluss-Zeit-Kurven gemessen werden, während zeitlich gemittelte Flüsse oder Zeiten aus dem Spirogramm abgeleitet werden. Assoziierte Variablen, die aus dem forcierten Expirogramm berechnet werden können, sind forciertes expiriertes Volumen in einer Sekunde (FEV1, in Liter pro Sekunde), in Prozent von FVC (FEV1%), Spitzenfluss (PEF, l/s), Maximalfluss bei 50 % und 75 % der forcierten Vitalkapazität (MEF50 und MEF25, beziehungsweise). Eine Illustration der Ableitung von FEV1 aus dem forcierten Expirogramm ist in Abbildung 1 dargestellt. Bei gesunden Probanden spiegeln die maximalen Flussraten bei großen Lungenvolumina (d. h. zu Beginn der Exspiration) hauptsächlich die Flusseigenschaften der großen Atemwege wider, während die bei kleinen Lungenvolumina (d. h. am Ende der Exspiration) werden normalerweise so gehalten, dass sie die Eigenschaften der kleinen Atemwege widerspiegeln, Abbildung 2. In letzteren ist die Strömung laminar, während sie in den großen Atemwegen turbulent sein kann.

Abbildung 1. Forciertes exspiratorisches Spirogramm, das die Ableitung von FEV zeigt1 und FVC nach dem Extrapolationsprinzip.

RES030F1

 

Abbildung 2. Fluss-Volumen-Kurve, die die Ableitung des exspiratorischen Spitzenflusses (PEF), des maximalen Flusses bei 50 % und 75 % der forcierten Vitalkapazität (und , beziehungsweise).

RES030F2

PEF kann auch mit einem kleinen tragbaren Gerät, wie dem von Wright 1959 entwickelten, gemessen werden. Ein Vorteil dieser Ausrüstung besteht darin, dass der Proband Reihenmessungen durchführen kann – beispielsweise am Arbeitsplatz. Um brauchbare Aufnahmen zu erhalten, ist es jedoch notwendig, die Probanden gut zu instruieren. Außerdem sollte man bedenken, dass PEF-Messungen mit beispielsweise einem Wright-Meter und solchen, die durch herkömmliche Spirometrie gemessen wurden, aufgrund der unterschiedlichen Blastechniken nicht verglichen werden sollten.

Die spirometrischen Größen VC, FVC und FEV1 zeigen eine angemessene Variation zwischen Personen, wobei Alter, Größe und Geschlecht normalerweise 60 bis 70 % der Variation erklären. Restriktive Lungenfunktionsstörungen führen zu niedrigeren Werten für VC, FVC und FEV1. Flowmessungen während der Exspiration weisen eine große individuelle Variation auf, da die gemessenen Flows sowohl aufwands- als auch zeitabhängig sind. Das bedeutet zum Beispiel, dass ein Proband bei vermindertem Lungenvolumen einen extrem hohen Flow haben wird. Andererseits kann der Flow bei sehr hohem Lungenvolumen extrem gering sein. Bei einer chronisch obstruktiven Erkrankung (z. B. Asthma, chronische Bronchitis) ist der Fluss jedoch meist vermindert.

Abbildung 3. Ein prinzipieller Überblick über die Ausrüstung zur Bestimmung der Gesamtlungenkapazität (TLC) nach der Heliumverdünnungstechnik.

RES030F3

Der Anteil des Residualvolumens (RV), also das Luftvolumen, das sich nach maximaler Exspiration noch in der Lunge befindet, kann durch Gasverdünnung oder durch Bodyplethysmographie bestimmt werden. Die Gasverdünnungstechnik erfordert eine weniger komplizierte Ausrüstung und ist daher bequemer in Studien anzuwenden, die am Arbeitsplatz durchgeführt werden. In Abbildung 3 ist das Prinzip der Gasverdünnungstechnik skizziert. Die Technik basiert auf der Verdünnung eines Indikatorgases in einem Rückatmungskreislauf. Das Indikatorgas muss in biologischen Geweben schwer löslich sein, damit es nicht von den Geweben und dem Blut in der Lunge aufgenommen wird. Zunächst wurde Wasserstoff verwendet, aber aufgrund seiner Fähigkeit, mit Luft explosive Gemische zu bilden, wurde er durch Helium ersetzt, das sich leicht mit Hilfe des Wärmeleitfähigkeitsprinzips nachweisen lässt.

Das Subjekt und die Vorrichtung bilden ein geschlossenes System, und die Anfangskonzentration des Gases wird somit reduziert, wenn es in das Gasvolumen in der Lunge verdünnt wird. Nach der Äquilibrierung ist die Konzentration des Indikatorgases in der Lunge dieselbe wie im Gerät, und die funktionelle Residualkapazität (FRC) kann mit einer einfachen Verdünnungsgleichung berechnet werden. Das Volumen des Spirometers (einschließlich der Zugabe des Gasgemisches in das Spirometer) wird mit bezeichnet VS, VL ist das Volumen der Lunge, Fi ist die anfängliche Gaskonzentration und Ff ist die Endkonzentration.

FRC = VL = [(VS · Fi) / Ff] - VS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Es werden zwei bis drei VC-Manöver durchgeführt, um eine zuverlässige Basis für die Berechnung von TLC (in Litern) bereitzustellen. Die Unterteilung der verschiedenen Lungenvolumina ist in Abbildung 4 skizziert.

 

Abbildung 4. Spirogramm, das beschriftet ist, um die Unterteilungen der Gesamtkapazität anzuzeigen.

RES030F4

Aufgrund der Veränderung der elastischen Eigenschaften der Atemwege nehmen RV und FRC mit dem Alter zu. Bei chronisch obstruktiven Erkrankungen werden in der Regel erhöhte Werte von RV und FRC beobachtet, während VC erniedrigt ist. Bei Patienten mit schlecht belüfteten Lungenbereichen – beispielsweise Patienten mit Emphysem – kann die Gasverdünnungstechnik jedoch RV, FRC und auch TLC unterschätzen. Dies liegt daran, dass das Indikatorgas nicht mit geschlossenen Atemwegen kommuniziert und daher die Abnahme der Indikatorgaskonzentration fälschlicherweise kleine Werte ergibt.

 

 

 

Abbildung 5. Ein prinzipieller Überblick über die Aufzeichnung des Verschlusses der Atemwege und der Neigung des Alveolarplateaus (%).

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Messungen des Verschlusses der Atemwege und der Gasverteilung in der Lunge können in ein und demselben Manöver durch die Single-Breath-Wash-Out-Technik erhalten werden, Abbildung 5. Die Ausrüstung besteht aus einem Spirometer, das mit einem Bag-in-Box-System verbunden ist, und einem Rekorder für kontinuierliche Messungen der Stickstoffkonzentration. Das Manöver wird durch maximales Einatmen von reinem Sauerstoff aus dem Beutel durchgeführt. Zu Beginn der Ausatmung steigt die Stickstoffkonzentration durch die Entleerung des Totraums des Probanden, der reinen Sauerstoff enthält. Die Ausatmung setzt sich mit der Luft aus den Atemwegen und Alveolen fort. Abschließend wird Luft aus den Alveolen ausgeatmet, die 20 bis 40 % Stickstoff enthält. Wenn die Exspiration aus den basalen Teilen der Lunge zunimmt, steigt die Stickstoffkonzentration im Falle eines Atemwegsverschlusses in abhängigen Lungenregionen abrupt an, Abbildung 5. Dieses Volumen über RV, bei dem sich die Atemwege während einer Exspiration schließen, wird normalerweise als Schließvolumen bezeichnet (CV) in Prozent von VC (CV%). Die Verteilung der eingeatmeten Luft in der Lunge wird als Neigung des Alveolarplateaus (%N2 oder Phase III, %N2/l). Sie wird ermittelt, indem man die Differenz der Stickstoffkonzentration zwischen dem Zeitpunkt, an dem 30 % der Luft ausgeatmet sind, und dem Zeitpunkt des Verschlusses der Atemwege durch das entsprechende Volumen dividiert.

Alterung sowie chronisch obstruktive Erkrankungen führen zu erhöhten Werten sowohl für CV% als auch für Phase III. Allerdings haben auch gesunde Probanden keine gleichmäßige Gasverteilung in der Lunge, was zu leicht erhöhten Werten für Phase III führt, nämlich 1 bis 2 % N2/l. Die Variablen CV% und Phase III sollen die Verhältnisse in den peripheren kleinen Atemwegen mit einem Innendurchmesser von etwa 2 mm widerspiegeln. Normalerweise tragen die peripheren Atemwege zu einem kleinen Teil (10 bis 20 %) zum gesamten Atemwegswiderstand bei. Recht weitreichende Veränderungen, die mit herkömmlichen Lungenfunktionstests wie der dynamischen Spirometrie nicht nachweisbar sind, können beispielsweise durch eine Belastung mit irritierenden Stoffen in der Luft in den peripheren Atemwegen auftreten. Dies deutet darauf hin, dass die Obstruktion der Atemwege in den kleinen Atemwegen beginnt. Ergebnisse von Studien haben auch Veränderungen in CV% und Phase III gezeigt, bevor irgendwelche Änderungen von der dynamischen und statischen Spirometrie aufgetreten sind. Diese frühen Veränderungen können zurückgehen, wenn die Exposition gegenüber gefährlichen Stoffen aufgehört hat.

Der Transferfaktor der Lunge (mmol/min; kPa) ist ein Ausdruck für die Diffusionskapazität des Sauerstofftransports in die Lungenkapillaren. Der Transferfaktor kann mit Einzel- oder Mehrfachatemtechniken bestimmt werden; Die Single-Atem-Technik gilt als am besten geeignet für Studien am Arbeitsplatz. Kohlenmonoxid (CO) wird verwendet, da der Gegendruck von CO im peripheren Blut im Gegensatz zu dem von Sauerstoff sehr gering ist. Es wird angenommen, dass die Aufnahme von CO einem exponentiellen Modell folgt, und diese Annahme kann verwendet werden, um den Übertragungsfaktor für die Lunge zu bestimmen.

Bestimmung von TLCO (Übertragungsfaktor gemessen mit CO) erfolgt durch ein Atemmanöver mit maximaler Exspiration, gefolgt von maximaler Inspiration eines Gasgemisches aus Kohlenmonoxid, Helium, Sauerstoff und Stickstoff. Nach einer Atemanhaltephase erfolgt eine maximale Ausatmung, die den Gehalt in der Alveolarluft widerspiegelt, Abbildung 10. Zur Bestimmung des Alveolarvolumens wird Helium verwendet (VA). Unter der Annahme, dass die Verdünnung von CO die gleiche ist wie bei Helium, kann die Anfangskonzentration von CO vor Beginn der Diffusion berechnet werden. TLCO wird gemäß der nachstehenden Gleichung berechnet, wobei k hängt von den Dimensionen der Komponententerme ab, t ist die effektive Zeit für das Anhalten des Atems und log ist der Logarithmus zur Basis 10. Das inspirierte Volumen ist angegeben Vi und die Brüche F von CO und Helium sind mit bezeichnet i und a für inspiriert bzw. alveolar.

TLCO = k Vi (Fa,Er/Fi,He) Protokoll (Fi,CO Fa,He/Fa, CO Fi,Er) (t)-1

 

Abbildung 6. Ein prinzipieller Überblick über die Aufzeichnung des Transferfaktors

RES030F6

Die Größe TLCO hängt von einer Vielzahl von Bedingungen ab, beispielsweise von der Menge des verfügbaren Hämoglobins, dem Volumen der belüfteten Alveolen und perfundierten Lungenkapillaren und deren Verhältnis zueinander. Werte für TLCO mit zunehmendem Alter abnehmen und mit körperlicher Aktivität und erhöhtem Lungenvolumen zunehmen. Verringert TLCO findet sich sowohl bei restriktiven als auch bei obstruktiven Lungenerkrankungen.

Die Compliance (l/kPa) ist unter anderem eine Funktion der elastischen Eigenschaft der Lunge. Die Lungen haben eine intrinsische Tendenz zur Zusammenarbeit – das heißt zum Kollaps. Die Kraft, die Lunge gestreckt zu halten, hängt vom elastischen Lungengewebe, der Oberflächenspannung in den Lungenbläschen und der Bronchialmuskulatur ab. Andererseits neigt die Brustwand dazu, sich bei Lungenvolumina von 1 bis 2 Litern über dem FRC-Niveau auszudehnen. Bei höheren Lungenvolumina muss Kraft aufgewendet werden, um die Brustwand weiter zu dehnen. Auf FRC-Ebene wird die entsprechende Tendenz in der Lunge durch die Tendenz zur Ausdehnung ausgeglichen. Der FRC-Level wird daher als Ruhelevel der Lunge bezeichnet.

Die Compliance der Lunge ist definiert als die Volumenänderung geteilt durch die Änderung des transpulmonalen Drucks, also der Differenz zwischen dem Druck im Mund (atmosphärisch) und in der Lunge, als Folge eines Atemmanövers. Messungen des Drucks in der Lunge sind nicht einfach durchzuführen und werden daher durch Messungen des Drucks in der Speiseröhre ersetzt. Der Druck in der Speiseröhre entspricht fast dem Druck in der Lunge und wird mit einem dünnen Polyethylenkatheter mit einem Ballon gemessen, der die distalen 10 cm bedeckt. Während der Inspirations- und Exspirationsmanöver werden die Volumen- und Druckänderungen mittels eines Spirometers bzw. eines Druckwandlers aufgezeichnet. Wenn die Messungen während der Atempause durchgeführt werden, kann die dynamische Nachgiebigkeit gemessen werden. Statische Nachgiebigkeit wird erreicht, wenn ein langsames VC-Manöver durchgeführt wird. Im letzteren Fall werden die Messungen in einem Bodyplethysmographen durchgeführt und die Exspiration intermittierend durch einen Shutter unterbrochen. Compliance-Messungen sind jedoch umständlich durchzuführen, wenn die Auswirkungen der Exposition auf die Lungenfunktion am Arbeitsplatz untersucht werden, und diese Technik wird im Labor als geeigneter angesehen.

Bei Fibrose wird eine verminderte Compliance (erhöhte Elastizität) beobachtet. Um eine Volumenänderung zu bewirken, sind große Druckänderungen erforderlich. Andererseits wird eine hohe Compliance beispielsweise beim Emphysem als Folge des Verlustes von elastischem Gewebe und damit auch Elastizität in der Lunge beobachtet.

Der Widerstand in den Atemwegen hängt im Wesentlichen vom Radius und der Länge der Atemwege, aber auch von der Luftviskosität ab. Der Atemwegswiderstand (RL in (kPa/l) /s), kann mit Hilfe eines Spirometers, eines Druckaufnehmers und eines Pneumotachographen (zur Messung des Durchflusses) bestimmt werden. Die Messungen können auch mit einem Body-Plethysmographen durchgeführt werden, um die Fluss- und Druckänderungen während Hechelmanövern aufzuzeichnen. Durch die Verabreichung eines Medikaments, das eine Bronchokonstriktion hervorrufen soll, können empfindliche Personen aufgrund ihrer hyperreaktiven Atemwege identifiziert werden. Patienten mit Asthma haben normalerweise erhöhte Werte für RL.

Akute und chronische Auswirkungen beruflicher Exposition auf die Lungenfunktion

Die Lungenfunktionsmessung kann verwendet werden, um eine berufliche Expositionswirkung auf die Lunge aufzudecken. Die berufsvorbereitende Lungenfunktionsuntersuchung sollte nicht zum Ausschluss von Arbeitssuchenden dienen. Denn die Lungenfunktion von Gesunden schwankt in weiten Grenzen und es ist schwierig, eine Grenze zu ziehen, unterhalb derer sicher gesagt werden kann, dass die Lunge pathologisch ist. Ein weiterer Grund ist, dass die Arbeitsumgebung so gut sein sollte, dass auch Probanden mit leichter Lungenfunktionsstörung sicher arbeiten können.

Chronische Wirkungen auf die Lunge bei beruflich exponierten Personen können auf verschiedene Weise nachgewiesen werden. Die Techniken dienen jedoch der Bestimmung historischer Effekte und sind weniger geeignet, als Richtlinie zur Vermeidung von Lungenfunktionsstörungen zu dienen. Ein gängiges Studiendesign besteht darin, die tatsächlichen Werte exponierter Personen mit den Lungenfunktionswerten einer Referenzpopulation ohne berufliche Exposition zu vergleichen. Die Referenzpersonen können von denselben (oder nahe gelegenen) Arbeitsplätzen oder aus derselben Stadt rekrutiert werden.

In einigen Studien wurde eine multivariate Analyse verwendet, um Unterschiede zwischen exponierten Probanden und übereinstimmenden nicht exponierten Referenzen zu bewerten. Lungenfunktionswerte bei exponierten Personen können auch mittels einer Referenzgleichung standardisiert werden, die auf Lungenfunktionswerten bei nicht exponierten Personen basiert.

Ein weiterer Ansatz besteht darin, die Differenz zwischen den Lungenfunktionswerten von exponierten und nicht exponierten Arbeitern nach Adjustierung für Alter und Körpergröße unter Verwendung externer Referenzwerte zu untersuchen, die mit Hilfe einer Vorhersagegleichung auf der Grundlage gesunder Probanden berechnet wurden. Die Referenzpopulation kann auch nach ethnischer Gruppe, Geschlecht, Alter, Größe und Rauchgewohnheiten den exponierten Personen zugeordnet werden, um diese Einflussfaktoren weiter zu kontrollieren.

Das Problem besteht jedoch darin zu entscheiden, ob eine Abnahme groß genug ist, um als pathologisch eingestuft zu werden, wenn externe Referenzwerte verwendet werden. Obwohl die Instrumente in den Studien tragbar und einfach sein müssen, muss sowohl auf die Sensitivität der gewählten Methode zum Nachweis kleiner Anomalien in Atemwegen und Lunge als auch auf die Möglichkeit der Kombination verschiedener Methoden geachtet werden. Es gibt Hinweise darauf, dass bei Personen mit respiratorischen Symptomen wie Belastungsdyspnoe ein höheres Risiko für einen beschleunigten Rückgang der Lungenfunktion besteht. Dies bedeutet, dass das Vorhandensein von respiratorischen Symptomen wichtig ist und daher nicht vernachlässigt werden sollte.

Das Subjekt kann auch durch Spirometrie nachuntersucht werden, zum Beispiel einmal im Jahr über mehrere Jahre, um vor der Entwicklung einer Krankheit zu warnen. Es gibt jedoch Einschränkungen, da dies sehr zeitaufwändig sein wird und sich die Lungenfunktion möglicherweise dauerhaft verschlechtert hat, wenn die Abnahme beobachtet werden kann. Dieser Ansatz darf daher keine Entschuldigung dafür sein, Maßnahmen zur Verringerung schädlicher Konzentrationen von Luftschadstoffen zu verzögern.

Schließlich können auch chronische Auswirkungen auf die Lungenfunktion untersucht werden, indem die individuellen Veränderungen der Lungenfunktion bei exponierten und nicht exponierten Personen über mehrere Jahre untersucht werden. Ein Vorteil des Längsschnittstudiendesigns besteht darin, dass die interindividuelle Variabilität eliminiert wird; Die Konstruktion gilt jedoch als zeitaufwändig und teuer.

Anfällige Personen können auch durch Vergleich ihrer Lungenfunktion mit und ohne Exposition während Arbeitsschichten identifiziert werden. Um mögliche Auswirkungen tageszeitlicher Schwankungen zu minimieren, wird die Lungenfunktion zur selben Tageszeit einmal unexponiert und einmal exponiert gemessen. Der unexponierte Zustand kann beispielsweise durch gelegentliches Verbringen des Arbeiters in einen nicht kontaminierten Bereich oder durch Verwendung eines geeigneten Atemschutzes während einer ganzen Schicht oder in einigen Fällen durch Lungenfunktionsmessungen am Nachmittag eines arbeitsfreien Tages erreicht werden.

Ein besonderes Anliegen ist, dass wiederholte, vorübergehende Wirkungen zu chronischen Wirkungen führen können. Eine akute vorübergehende Abnahme der Lungenfunktion kann nicht nur ein biologischer Expositionsindikator sein, sondern auch ein Prädiktor für eine chronische Abnahme der Lungenfunktion. Die Belastung mit Luftschadstoffen kann zu erkennbaren akuten Auswirkungen auf die Lungenfunktion führen, obwohl die Mittelwerte der gemessenen Luftschadstoffe unterhalb der hygienischen Grenzwerte liegen. Es stellt sich also die Frage, ob diese Wirkungen auf Dauer wirklich schädlich sind. Diese Frage lässt sich nur schwer direkt beantworten, zumal die Luftbelastung an Arbeitsplätzen oft komplex zusammengesetzt ist und die Exposition nicht durch mittlere Konzentrationen einzelner Verbindungen beschrieben werden kann. Die Wirkung einer beruflichen Exposition ist teilweise auch auf die Empfindlichkeit des Einzelnen zurückzuführen. Dies bedeutet, dass einige Probanden früher oder stärker reagieren als andere. Der zugrunde liegende pathophysiologische Grund für eine akute, vorübergehende Abnahme der Lungenfunktion ist nicht vollständig geklärt. Die unerwünschte Reaktion bei Exposition gegenüber einer irritierenden Luftverunreinigung ist jedoch ein objektives Maß, im Gegensatz zu subjektiven Erfahrungen wie Symptomen unterschiedlicher Genese.

Der Vorteil der Früherkennung von Atemwegs- und Lungenveränderungen durch gefährliche Luftschadstoffe liegt auf der Hand – die aktuelle Belastung kann reduziert werden, um schwereren Erkrankungen vorzubeugen. Ein wichtiges Ziel in diesem Zusammenhang ist es daher, die Messungen akuter temporärer Auswirkungen auf die Lungenfunktion als sensibles Frühwarnsystem zu nutzen, das bei der Untersuchung von Gruppen gesunder Berufstätiger eingesetzt werden kann.

Überwachung von Reizstoffen

Reizung ist eines der häufigsten Kriterien für die Festlegung von Expositionsgrenzwerten. Es ist jedoch nicht sicher, ob die Einhaltung eines Expositionsgrenzwerts, der auf Reizung basiert, vor Reizung schützt. Es sollte berücksichtigt werden, dass ein Expositionsgrenzwert für einen Luftschadstoff normalerweise mindestens zwei Teile enthält – einen zeitlich gewichteten Durchschnittsgrenzwert (TWAL) und einen kurzfristigen Expositionsgrenzwert (STEL) oder zumindest Regeln für die Überschreitung des zeitlich gewichteten Durchschnitts Grenze, „Ausflugsgrenzen“. Bei stark reizenden Stoffen wie Schwefeldioxid, Acrolein und Phosgen ist es wichtig, die Konzentration auch in sehr kurzen Zeiträumen zu begrenzen, und es ist daher gängige Praxis, Arbeitsplatzgrenzwerte in Form von Höchstwerten festzulegen. mit einer Probenahmeperiode, die so kurz gehalten wird, wie es die Messeinrichtungen zulassen.

Zeitlich gewichtete durchschnittliche Grenzwerte für einen Acht-Stunden-Tag, kombiniert mit Regeln für Überschreitungen dieser Werte, werden für die meisten Substanzen in der Schwellenwert-Liste (TLV) der American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) angegeben. Die TLV-Liste von 1993-94 enthält folgende Aussage zu Überschreitungsgrenzen für Grenzwertüberschreitungen:

„Für die überwiegende Mehrheit der Stoffe mit einem TLV-TWA sind nicht genügend toxikologische Daten verfügbar, um einen STEL = Kurzzeit-Expositionsgrenzwert zu rechtfertigen). Dennoch sollten Abweichungen über dem TLV-TWA kontrolliert werden, selbst wenn der achtstündige TWA innerhalb der empfohlenen Grenzen liegt.“

Expositionsmessungen bekannter Luftschadstoffe und Vergleiche mit gut dokumentierten Expositionsgrenzwerten sollten routinemäßig durchgeführt werden. Es gibt jedoch viele Situationen, in denen die Feststellung der Einhaltung von Expositionsgrenzwerten nicht ausreicht. Dies ist unter anderem in folgenden Fällen der Fall:

  1. wenn der Grenzwert zu hoch ist, um Reizungen vorzubeugen
  2. wenn der Reizstoff unbekannt ist
  3. wenn der Reizstoff ein komplexes Gemisch ist und kein geeigneter Indikator bekannt ist.

 

Wie oben befürwortet, kann die Messung akuter, vorübergehender Auswirkungen auf die Lungenfunktion in diesen Fällen als Warnung vor einer übermäßigen Exposition gegenüber Reizstoffen verwendet werden.

In den Fällen (2) und (3) können akute, vorübergehende Auswirkungen auf die Lungenfunktion auch bei der Prüfung der Wirksamkeit von Kontrollmaßnahmen zur Verringerung der Exposition gegenüber Luftkontamination oder bei wissenschaftlichen Untersuchungen, beispielsweise bei der Zuordnung biologischer Wirkungen zu Luftbestandteilen, anwendbar sein Schadstoffe. Es folgen eine Reihe von Beispielen, bei denen akute, vorübergehende Lungenfunktionsstörungen erfolgreich in arbeitsmedizinischen Untersuchungen eingesetzt wurden.

Studien zu akuten, vorübergehenden Auswirkungen auf die Lungenfunktion

Arbeitsbedingte, vorübergehende Abnahme der Lungenfunktion während einer Arbeitsschicht wurde Ende 1950 bei Baumwollarbeitern festgestellt. Später berichteten mehrere Autoren über arbeitsbedingte, akute, vorübergehende Veränderungen der Lungenfunktion bei Hanf- und Textilarbeitern, Bergleuten, Arbeitern Personen, die Toluoldiisocyanat ausgesetzt sind, Feuerwehrleute, Arbeiter in der Gummiverarbeitung, Former und Kernmacher, Schweißer, Skiwachser, Arbeiter, die organischen Stäuben und Reizstoffen in wasserbasierten Farben ausgesetzt sind.

Es gibt aber auch mehrere Beispiele, bei denen Messungen vor und nach der Exposition, meist während einer Schicht, trotz hoher Exposition keine akuten Wirkungen nachweisen konnten. Dies ist wahrscheinlich auf die Wirkung der normalen zirkadianen Schwankungen zurückzuführen, hauptsächlich bei Variablen der Lungenfunktion, die von der Größe des Atemwegskalibers abhängen. Daher muss die vorübergehende Abnahme dieser Variablen die normale zirkadiane Schwankung überschreiten, um erkannt zu werden. Das Problem kann jedoch umgangen werden, indem die Lungenfunktion bei jedem Studienanlass zur gleichen Tageszeit gemessen wird. Indem der exponierte Mitarbeiter als seine eigene Kontrolle verwendet wird, wird die interindividuelle Variation weiter verringert. Schweißer wurden auf diese Weise untersucht, und obwohl der mittlere Unterschied zwischen unbelasteten und exponierten FVC-Werten bei 3 untersuchten Schweißern weniger als 15 % betrug, war dieser Unterschied bei einem Konfidenzniveau von 95 % mit einer Aussagekraft von mehr als 99 % signifikant.

Die reversiblen vorübergehenden Wirkungen auf die Lunge können als Expositionsindikator für komplizierte Reizkomponenten verwendet werden. In der oben zitierten Studie waren Partikel in der Arbeitsumgebung ausschlaggebend für die Reizwirkung auf Atemwege und Lunge. Die Partikel wurden durch ein Atemschutzgerät entfernt, das aus einem Filter in Kombination mit einem Schweißhelm bestand. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Auswirkungen auf die Lunge durch die Partikel im Schweißrauch verursacht wurden und dass die Verwendung eines Partikel-Atemschutzgeräts diesen Effekt verhindern könnte.

Die Exposition gegenüber Dieselabgasen führt auch zu messbaren Reizwirkungen auf die Lunge, die sich in einer akuten, vorübergehenden Abnahme der Lungenfunktion zeigen. Mechanische Filter, die an den Auspuffrohren von Lastwagen angebracht waren, die von Stauern beim Beladen eingesetzt wurden, linderten subjektive Beschwerden und reduzierten die akute, vorübergehende Abnahme der Lungenfunktion, die beobachtet wurde, wenn keine Filtration durchgeführt wurde. Die Ergebnisse weisen somit darauf hin, dass das Vorhandensein von Partikeln in der Arbeitsumgebung eine Rolle bei der Reizwirkung auf Atemwege und Lunge spielt und dass die Wirkung durch Messungen akuter Veränderungen der Lungenfunktion beurteilt werden kann.

Eine Vielzahl von Expositionen und ein sich ständig änderndes Arbeitsumfeld können Schwierigkeiten bei der Erkennung des kausalen Zusammenhangs der verschiedenen in einem Arbeitsumfeld vorhandenen Agenten bereiten. Das Expositionsszenario in Sägewerken ist ein anschauliches Beispiel. Expositionsmessungen aller möglichen Agenzien (Terpene, Stäube, Schimmelpilze, Bakterien, Endotoxine, Mykotoxine etc.) sind in dieser Arbeitsumgebung (z. B. aus wirtschaftlichen Gründen) nicht möglich. Eine praktikable Methode kann sein, die Entwicklung der Lungenfunktion im Längsschnitt zu verfolgen. In einer Studie an Sägewerksarbeitern in der Holzzuschnittabteilung wurde die Lungenfunktion vor und nach einer Arbeitswoche untersucht, und es wurde keine statistisch signifikante Abnahme festgestellt. Eine einige Jahre später durchgeführte Folgestudie ergab jedoch, dass diejenigen Arbeiter, die während einer Arbeitswoche tatsächlich eine zahlenmäßige Abnahme der Lungenfunktion hatten, auch eine beschleunigte langfristige Abnahme der Lungenfunktion aufwiesen. Dies kann darauf hindeuten, dass gefährdete Personen durch die Messung von Veränderungen der Lungenfunktion während einer Arbeitswoche erkannt werden können.

 

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Das Vorhandensein von Atemwegsreizstoffen am Arbeitsplatz kann unangenehm und ablenkend sein und zu schlechter Moral und verminderter Produktivität führen. Bestimmte Expositionen sind gefährlich, sogar tödlich. In beiden Extremen ist das Problem von Reizstoffen der Atemwege und eingeatmeten toxischen Chemikalien weit verbreitet; Viele Arbeitnehmer sind täglich der Gefahr einer Exposition ausgesetzt. Diese Verbindungen verursachen Schäden durch eine Vielzahl unterschiedlicher Mechanismen, und das Ausmaß der Verletzung kann je nach Expositionsgrad und biochemischen Eigenschaften des Inhalationsmittels stark variieren. Sie alle haben jedoch die Eigenschaft der Unspezifität; Das heißt, ab einem bestimmten Expositionsniveau sind praktisch alle Personen einer Bedrohung ihrer Gesundheit ausgesetzt.

Es gibt andere eingeatmete Substanzen, die nur bei anfälligen Personen zu Atemproblemen führen; Solche Beschwerden werden am besten als Krankheiten allergischen und immunologischen Ursprungs angegangen. Bestimmte Verbindungen wie Isocyanate, Säureanhydride und Epoxidharze können in hohen Konzentrationen nicht nur als unspezifische Reizstoffe wirken, sondern bei bestimmten Personen auch zu einer allergischen Sensibilisierung führen. Diese Verbindungen rufen bei sensibilisierten Personen in sehr geringen Konzentrationen respiratorische Symptome hervor.

Atemwegsreizstoffe umfassen Substanzen, die nach dem Einatmen eine Entzündung der Atemwege verursachen. Schäden können in den oberen und unteren Atemwegen auftreten. Gefährlicher ist eine akute Entzündung des Lungenparenchyms, wie bei einer chemischen Pneumonitis oder einem nicht kardiogenen Lungenödem. Verbindungen, die Parenchymschäden verursachen können, gelten als giftige Chemikalien. Viele eingeatmete giftige Chemikalien wirken auch als Reizstoffe für die Atemwege und warnen uns mit ihrem schädlichen Geruch und den Symptomen von Reizungen der Nase und des Rachens und Husten vor ihrer Gefahr. Die meisten Atemwegsreizstoffe sind auch für das Lungenparenchym toxisch, wenn sie in ausreichender Menge eingeatmet werden.

Viele eingeatmete Substanzen wirken nach Aufnahme durch Inhalation systemisch toxisch. Entzündliche Wirkungen auf die Lunge können ausbleiben, wie im Fall von Blei, Kohlenmonoxid oder Blausäure. Eine minimale Lungenentzündung wird normalerweise in der gesehen Inhalationsfieber (z. B. Organic Dust Toxic Syndrome, Metalldampffieber und Polymerdampffieber). Schwere Lungen- und distale Organschäden treten bei erheblicher Exposition gegenüber Toxinen wie Cadmium und Quecksilber auf.

Die physikalischen Eigenschaften eingeatmeter Substanzen sagen den Ort der Ablagerung voraus; Reizstoffe werden an diesen Stellen Symptome hervorrufen. Große Partikel (10 bis 20 mm) lagern sich in der Nase und den oberen Atemwegen ab, kleinere Partikel (5 bis 10 mm) lagern sich in der Luftröhre und den Bronchien ab, und Partikel mit einer Größe von weniger als 5 mm können die Alveolen erreichen. Partikel kleiner als 0.5 mm sind so klein, dass sie sich wie Gase verhalten. Toxische Gase lagern sich entsprechend ihrer Löslichkeit ab. Ein wasserlösliches Gas wird von der feuchten Schleimhaut der oberen Atemwege adsorbiert; weniger lösliche Gase lagern sich zufälliger im gesamten Atemtrakt ab.

Reizstoffe der Atemwege

Atemwegsreizstoffe verursachen nach dem Einatmen unspezifische Lungenentzündungen. Diese Substanzen, ihre Expositionsquellen, physikalischen und anderen Eigenschaften und Auswirkungen auf das Opfer sind in Tabelle 1 aufgeführt. Reizgase sind in der Regel besser wasserlöslich als Gase, die für das Lungenparenchym toxischer sind. Giftige Dämpfe sind gefährlicher, wenn sie eine hohe Reizschwelle haben; das heißt, es gibt wenig Warnung, dass der Dampf eingeatmet wird, weil es wenig Reizung gibt.

Tabelle 1. Zusammenfassung der Atemwegsreizstoffe

Chemical

Expositionsquellen

Wichtige Eigenschaften

Verletzung produziert

Gefährlicher Expositionspegel unter 15 min (PPM)

Acetaldehyd

Kunststoffe, Synthesekautschukindustrie, Verbrennungsprodukte

Hoher Dampfdruck; hohe Wasserlöslichkeit

Verletzung der oberen Atemwege; verursacht selten ein verzögertes Lungenödem

 

Essigsäure, organische Säuren

Chemische Industrie, Elektronik, Verbrennungsprodukte

Wasserlöslich

Verletzung der Augen und der oberen Atemwege

 

Säureanhydride

Chemie-, Farben- und Kunststoffindustrie; Bestandteile von Epoxidharzen

Wasserlöslich, hochreaktiv, kann allergische Sensibilisierung verursachen

Augenverletzung, Verletzung der oberen Atemwege, Bronchospasmus; Lungenblutung nach massiver Exposition

 

Acrolein

Kunststoffe, Textilien, pharmazeutische Herstellung, Verbrennungsprodukte

Hoher Dampfdruck, mittlere Wasserlöslichkeit, stark reizend

Diffuse Atemwegs- und Parenchymverletzung

 

Ammoniak

Herstellung von Düngemitteln, Tierfutter, Chemikalien und Arzneimitteln

Alkalisches Gas, sehr hohe Wasserlöslichkeit

Hauptsächlich Augen- und obere Atemwegsverbrennung; massive Exposition kann Bronchiektasen verursachen

500

Antimontrichlorid, Antimonpentachlorid

Legierungen, organische Katalysatoren

Schwer löslich, Verletzung wahrscheinlich durch Halogenidionen

Pneumonitis, nicht kardiogenes Lungenödem

 

Beryllium

Legierungen (mit Kupfer), Keramik; Elektronik, Luft- und Raumfahrt und Kernreaktorausrüstung

Reizendes Metall, wirkt auch als Antigen, um eine langfristige granulomatöse Reaktion zu fördern

Akute Verletzung der oberen Atemwege, Tracheobronchitis, chemische Pneumonitis

25 μg/m3

Borane (Diboran)

Flugzeugtreibstoff, Fungizidherstellung

Wasserlösliches Gas

Verletzung der oberen Atemwege, Pneumonitis mit massiver Exposition

 

Wasserstoffbromid

Ölraffinerie

 

Verletzung der oberen Atemwege, Pneumonitis mit massiver Exposition

 

Methylbromid

Kühlung, Begasung produzieren

Mäßig lösliches Gas

Verletzung der oberen und unteren Atemwege, Pneumonitis, ZNS-Depression und Krampfanfälle

 

Cadmium

Legierungen mit Zn und Pb, Galvanik, Batterien, Insektizide

Akute und chronische Auswirkungen auf die Atemwege

Tracheobronchitis, Lungenödem (häufig verzögerter Beginn über 24–48 Stunden); chronische geringe Exposition führt zu entzündlichen Veränderungen und Emphysemen

100

Calciumoxid, Calciumhydroxid

Kalk, Fotografie, Gerben, Insektizide

Mäßig ätzend, sehr hohe Dosen für Toxizität erforderlich

Entzündung der oberen und unteren Atemwege, Pneumonitis

 

Chlor

Bleichen, Bildung von Chlorverbindungen, Haushaltsreiniger

Mittlere Wasserlöslichkeit

Entzündung der oberen und unteren Atemwege, Pneumonitis und nicht-kardiogenes Lungenödem

5-10

Chloracetophenon

Massenkontrollmittel „Tränengas“

Reizende Qualitäten werden verwendet, um außer Gefecht zu setzen; Alkylierungsmittel

Entzündungen der Augen und der oberen Atemwege, Verletzungen der unteren Atemwege und des Parenchyms mit massiver Exposition

1-10

o-Chlorbenzomalonitril

Massenkontrollmittel „Tränengas“

Reizende Qualitäten werden verwendet, um zu entmündigen

Entzündung der Augen und der oberen Atemwege, Verletzung der unteren Atemwege mit massiver Exposition

 

Chlormethylether

Lösungsmittel, die bei der Herstellung anderer organischer Verbindungen verwendet werden

 

Reizung der oberen und unteren Atemwege, ebenfalls ein Karzinogen der Atemwege

 

Chloropicrin

Chemische Herstellung, Begasungsmittelkomponente

Ehemaliges Gas aus dem Ersten Weltkrieg

Entzündung der oberen und unteren Atemwege

15

Chromsäure (Cr(IV))

Schweißen, Plattieren

Wasserlöslicher Reizstoff, allergischer Sensibilisator

Nasale Entzündung und Ulzeration, Rhinitis, Pneumonitis mit massiver Exposition

 

Cobalt

Hochtemperaturlegierungen, Permanentmagnete, Hartmetallwerkzeuge (mit Wolframcarbid)

Unspezifischer Reizstoff, auch allergischer Sensibilisator

Akuter Bronchospasmus und/oder Pneumonitis; chronische Exposition kann Lungenfibrose verursachen

 

Formaldehyd

Herstellung von Dämmschaum, Sperrholz, Textilien, Papier, Düngemitteln, Harzen; Einbalsamierungsmittel; Verbrennungsprodukte

Hochgradig wasserlöslich, schnell metabolisiert; wirkt hauptsächlich über sensorische Nervenstimulation; Sensibilisierung gemeldet

Reizung der Augen und der oberen Atemwege; Bronchospasmus bei schwerer Exposition; Kontaktdermatitis bei sensibilisierten Personen

3

Salzsäure

Metallveredelung, Gummiherstellung, Herstellung organischer Verbindungen, fotografische Materialien

Hoch wasserlöslich

Augen- und obere Atemwegsentzündung, untere Atemwegsentzündung nur bei massiver Exposition

100

Fluorwasserstoffsäure

Chemischer Katalysator, Pestizide, Bleichen, Schweißen, Ätzen

Hochgradig wasserlösliches, starkes und schnelles Oxidationsmittel, senkt das Serumkalzium bei massiver Exposition

Entzündungen der Augen und der oberen Atemwege, Tracheobronchitis und Pneumonitis bei massiver Exposition

20

Isocyanate

Polyurethan-Produktion; Farben; Herbizide und Insektizide; Laminieren, Möbel, Emaillieren, Harzarbeiten

Niedermolekulare organische Verbindungen, Reizstoffe, sensibilisierend bei empfindlichen Personen

Augen-, obere und untere Entzündung; Asthma, Überempfindlichkeitspneumonitis bei sensibilisierten Personen

0.1

Lithiumhydrid

Legierungen, Keramik, Elektronik, chemische Katalysatoren

Geringe Löslichkeit, hochreaktiv

Pneumonitis, nicht kardiogenes Lungenödem

 

Merkur

Elektrolyse, Erz- und Amalgamgewinnung, Elektronikfertigung

Keine Atemwegssymptome bei geringer, chronischer Exposition

Augen- und Atemwegsentzündung, Pneumonitis, ZNS-, Nieren- und systemische Wirkungen

1.1 mg/m3

Nickelcarbonyl

Nickelraffination, Galvanik, chemische Reagenzien

Starkes Toxin

Reizung der unteren Atemwege, Pneumonitis, verzögerte systemische toxische Wirkungen

8 μg/m3

Stickstoffdioxid

Silos nach der Lagerung von neuem Getreide, Düngemittelherstellung, Lichtbogenschweißen, Verbrennungsprodukte

Geringe Wasserlöslichkeit, braunes Gas bei hoher Konzentration

Entzündung der Augen und der oberen Atemwege, nicht kardiogenes Lungenödem, verzögert einsetzende Bronchiolitis

50

Stickstoffsenf; Schwefel Senf

Militärgase

Verursacht schwere Verletzungen, ätzende Eigenschaften

Entzündung der Augen, der oberen und unteren Atemwege, Pneumonitis

20 mg / m3 (N) 1 mg/m3 (S)

Osmiumtetroxid

Kupferraffination, Legierung mit Iridium, Katalysator für Steroidsynthese und Ammoniakbildung

Metallisches Osmium ist inert, beim Erhitzen an Luft bildet sich Tetraoxid

Schwere Augenreizung und Reizung der oberen Atemwege; vorübergehender Nierenschaden

1 mg/m3

Ozon

Lichtbogenschweißen, Kopiermaschinen, Papierbleiche

Süß riechendes Gas, mäßige Wasserlöslichkeit

Entzündung der oberen und unteren Atemwege; Asthmatiker anfälliger

1

Phosgen

Herstellung von Pestiziden und anderen Chemikalien, Lichtbogenschweißen, Entfernen von Farbe

Schwer wasserlöslich, reizt die Atemwege in niedrigen Dosen nicht

Entzündung der oberen Atemwege und Pneumonitis; verzögertes Lungenödem in niedrigen Dosen

2

Phosphorsulfide

Herstellung von Insektiziden, Zündmitteln, Streichhölzern

 

Entzündung der Augen und der oberen Atemwege

 

Phosphorchloride

Herstellung von chlorierten organischen Verbindungen, Farbstoffen, Benzinzusätzen

Bildung von Phosphorsäure und Salzsäure bei Kontakt mit Schleimhautoberflächen

Entzündung der Augen und der oberen Atemwege

10 mg/m3

Selendioxid

Kupfer- oder Nickelschmelzen, Erhitzen von Selenlegierungen

Stark reizend, bildet Selensäure (H2SeO3) auf Schleimhautoberflächen

Augen- und obere Atemwegsentzündung, Lungenödem bei massiver Exposition

 

Selenwasserstoff

Kupferraffination, Schwefelsäureproduktion

Wasserlösliches; Die Exposition gegenüber Selenverbindungen führt zu Knoblauchgeruch

Entzündung der Augen und der oberen Atemwege, verzögertes Lungenödem

 

Styrol

Herstellung von Polystyrol und Harzen, Polymeren

Sehr irritierend

Entzündungen der Augen, der oberen und unteren Atemwege, neurologische Beeinträchtigungen

600

Schwefeldioxid

Erdölraffination, Zellstofffabriken, Kühlanlagen, Herstellung von Natriumsulfit

Stark wasserlösliches Gas

Entzündung der oberen Atemwege, Bronchokonstriktion, Pneumonitis bei massiver Exposition

100

Titantetrachlorid

Farbstoffe, Pigmente, Himmelsschrift

Chloridionen bilden auf der Schleimhaut HCl

Verletzung der oberen Atemwege

 

Uranhexafluorid

Metallentferner, Bodenversiegelungen, Sprühfarben

Toxizität wahrscheinlich durch Chloridionen

Verletzung der oberen und unteren Atemwege, Bronchospasmus, Pneumonitis

 

Vanadiumpentoxid

Reinigung von Öltanks, Metallurgie

 

Augensymptome, obere und untere Atemwege

70

Zinkchlorid

Rauchgranaten, Artillerie

Schwerwiegender als Zinkoxid-Exposition

Reizung der oberen und unteren Atemwege, Fieber, verzögert einsetzende Pneumonitis

200

Zirkoniumtetrachlorid

Pigmente, Katalysatoren

Toxizität von Chloridionen

Reizung der oberen und unteren Atemwege, Pneumonitis

 

 

Es wird angenommen, dass dieser Zustand aus einer anhaltenden Entzündung mit einer Verringerung der Durchlässigkeit der Epithelzellschicht oder einer verringerten Leitfähigkeitsschwelle für subepitheliale Nervenenden resultiert. Adaptiert von Sheppard 1988; Graham 1994; Rom 1992; Blanc und Schwartz 1994; Nemery 1990; Skornik 1988.

Die Art und das Ausmaß der Reaktion auf einen Reizstoff hängen von den physikalischen Eigenschaften des Gases oder Aerosols, der Konzentration und Einwirkzeit sowie von anderen Variablen wie Temperatur, Feuchtigkeit und dem Vorhandensein von Krankheitserregern oder anderen Gasen ab (Man und Hulbert 1988). Wirtsfaktoren wie Alter (Cabral-Anderson, Evans und Freeman 1977; Evans, Cabral-Anderson und Freeman 1977), vorherige Exposition (Tyler, Tyler und Last 1988), Gehalt an Antioxidantien (McMillan und Boyd 1982) und Vorhandensein einer Infektion können spielen eine Rolle bei der Bestimmung der beobachteten pathologischen Veränderungen. Dieses breite Spektrum an Faktoren hat es schwierig gemacht, die pathogenen Wirkungen von Reizstoffen der Atemwege systematisch zu untersuchen.

Die am besten verstandenen Reizstoffe sind diejenigen, die oxidative Schäden verursachen. Die meisten eingeatmeten Reizstoffe, einschließlich der Hauptschadstoffe, wirken durch Oxidation oder führen zu Verbindungen, die auf diese Weise wirken. Die meisten Metalldämpfe sind eigentlich Oxide des erhitzten Metalls; diese Oxide verursachen oxidative Schäden. Oxidantien schädigen Zellen hauptsächlich durch Lipidperoxidation, und es kann andere Mechanismen geben. Auf zellulärer Ebene kommt es zunächst zu einem ziemlich spezifischen Verlust von Flimmerzellen des Atemwegsepithels und von Typ-I-Alveolarepithelzellen mit anschließender Verletzung der Tight Junction-Schnittstelle zwischen Epithelzellen (Man und Hulbert 1988; Gordon, Salano und Kleinerman 1986 ; Stephens et al. 1974). Dies führt zu subepithelialen und submukösen Schäden, wobei die Stimulation der glatten Muskulatur und der parasympathischen sensorischen afferenten Nervenenden eine Bronchokonstriktion verursacht (Holgate, Beasley und Twentyman 1987; Boucher 1981). Es folgt eine Entzündungsreaktion (Hogg 1981) und die Neutrophilen und Eosinophilen setzen Mediatoren frei, die weitere oxidative Schäden verursachen (Castleman et al. 1980). Typ-II-Pneumozyten und Quaderzellen wirken als Stammzellen für die Reparatur (Keenan, Combs und McDowell 1982; Keenan, Wilson und McDowell 1983).

Andere Mechanismen der Lungenschädigung umfassen schließlich den oxidativen Weg der Zellschädigung, insbesondere nachdem eine Schädigung der schützenden Epithelzellschicht aufgetreten ist und eine Entzündungsreaktion ausgelöst wurde. Die am häufigsten beschriebenen Mechanismen sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2. Mechanismen der Lungenschädigung durch eingeatmete Substanzen

Verletzungsmechanismus

Beispielverbindungen

Eingetretener Schaden

Oxidation

Ozon, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid, Chlor, Oxide

Fleckige Epithelschädigung der Atemwege mit erhöhter Permeabilität und Freilegung von Nervenfaserenden; Verlust von Zilien aus Flimmerzellen; Nekrose von Typ-I-Pneumozyten; Bildung freier Radikale und anschließende Proteinbindung und Lipidperoxidation

Säurebildung

Schwefeldioxid, Chlor, Halogenide

Gas löst sich in Wasser auf und bildet Säure, die Epithelzellen durch Oxidation schädigt; Wirkung hauptsächlich auf die oberen Atemwege

Alkalibildung

Ammoniak, Calciumoxid, Hydroxide

Gas löst sich in Wasser auf und bildet eine alkalische Lösung, die Gewebeverflüssigung verursachen kann; vorherrschende Schädigung der oberen Atemwege, untere Atemwege bei starker Exposition

Proteinbindung

Formaldehyd

Reaktionen mit Aminosäuren führen zu toxischen Zwischenprodukten mit Schädigung der Epithelzellschicht

Afferente Nervenstimulation

Ammoniak, Formaldehyd

Direkte Stimulation der Nervenenden provoziert Symptome

Antigenität

Platin, Säureanhydride

Bei sensibilisierten Personen dienen niedermolekulare Moleküle als Haptene

Stimulierung der Entzündungsreaktion des Wirts

Kupfer- und Zinkoxide, Lipoproteine

Stimulation von Zytokinen und Entzündungsmediatoren ohne offensichtlichen direkten Zellschaden

Bildung freier Radikale

Paraquat

Förderung der Bildung oder Verzögerung der Clearance von Superoxidradikalen, was zu Lipidperoxidation und oxidativen Schäden führt

Verzögerte Partikelentfernung

Jede längere Inhalation von Mineralstaub

Überschwemmung von mukoziliären Rolltreppen und alveolären Makrophagensystemen mit Partikeln, was zu einer unspezifischen Entzündungsreaktion führt

 

Arbeiter, die geringen Konzentrationen von Atemwegsreizstoffen ausgesetzt sind, können subklinische Symptome haben, die auf Schleimhautreizungen zurückzuführen sind, wie tränende Augen, Halsschmerzen, laufende Nase und Husten. Bei erheblicher Exposition führt das zusätzliche Gefühl von Kurzatmigkeit oft zu ärztlicher Behandlung. Es ist wichtig, eine gute Anamnese zu erheben, um die wahrscheinliche Zusammensetzung der Exposition, die Expositionsmenge und den Zeitraum, in dem die Exposition stattfand, zu bestimmen. Es sollte nach Anzeichen eines Kehlkopfödems gesucht werden, einschließlich Heiserkeit und Stridor, und die Lunge sollte auf Anzeichen einer Beteiligung der unteren Atemwege oder des Parenchyms untersucht werden. Die Beurteilung der Atemwegs- und Lungenfunktion zusammen mit der Röntgenaufnahme des Brustkorbs sind wichtig für die kurzfristige Behandlung. Zur Beurteilung der Atemwege kann eine Laryngoskopie indiziert sein.

Wenn die Atemwege bedroht sind, sollte der Patient intubiert und unterstützend behandelt werden. Patienten mit Anzeichen eines Larynxödems sollten mindestens 12 Stunden lang beobachtet werden, um sicherzustellen, dass der Prozess selbstlimitierend ist. Bronchospasmus sollte mit Beta-Agonisten und, falls therapieresistent, mit intravenösen Kortikosteroiden behandelt werden. Gereizte Mund- und Augenschleimhaut sollte gründlich gespült werden. Patienten mit Knistern bei der Untersuchung oder Anomalien auf Röntgenaufnahmen des Brustkorbs sollten wegen der Möglichkeit einer Pneumonitis oder eines Lungenödems zur Beobachtung ins Krankenhaus eingeliefert werden. Bei solchen Patienten besteht das Risiko einer bakteriellen Superinfektion; Dennoch wurde kein Nutzen durch die Verwendung von prophylaktischen Antibiotika nachgewiesen.

Die überwältigende Mehrheit der Patienten, die die anfängliche Schädigung überleben, erholen sich vollständig von Reizexpositionen. Die Wahrscheinlichkeit für Langzeitfolgen ist bei größerer anfänglicher Verletzung wahrscheinlicher. Der Begriff reaktives Atemwegsdysfunktionssyndrom (RADS) wurde auf die Persistenz asthmaähnlicher Symptome nach akuter Exposition gegenüber Reizstoffen der Atemwege angewendet (Brooks, Weiss und Bernstein 1985).

Starke Expositionen gegenüber Alkalien und Säuren können Verbrennungen der oberen und unteren Atemwege verursachen, die zu chronischen Erkrankungen führen. Ammoniak ist dafür bekannt, Bronchiektasen zu verursachen (Kass et al. 1972); Chlorgas (das in der Schleimhaut zu HCl wird) soll obstruktive Lungenerkrankungen verursachen (Donelly und Fitzgerald 1990; Das und Blanc 1993). Chronische Reizstoffexposition in geringer Konzentration kann anhaltende Symptome der Augen und der oberen Atemwege verursachen (Korn, Dockery und Speizer 1987), aber eine Verschlechterung der Lungenfunktion wurde nicht schlüssig dokumentiert. Studien zu den Wirkungen chronischer Reizstoffe auf niedrigem Niveau auf die Atemwegsfunktion werden durch das Fehlen einer Langzeitnachsorge, die Verwirrung durch Zigarettenrauchen, den „Healthy-Worker-Effekt“ und die minimale tatsächliche klinische Wirkung, wenn überhaupt, behindert (Brooks und Kalica 1987).

Nachdem sich ein Patient von der anfänglichen Verletzung erholt hat, ist eine regelmäßige Nachsorge durch einen Arzt erforderlich. Natürlich sollten Anstrengungen unternommen werden, um den Arbeitsplatz zu untersuchen und Atemschutzmaßnahmen, Belüftung und Eindämmung der verantwortlichen Reizstoffe zu bewerten.

Giftige Chemikalien

Zu den für die Lunge giftigen Chemikalien gehören die meisten Atemwegsreizstoffe, wenn sie einer ausreichend hohen Exposition ausgesetzt sind, aber es gibt viele Chemikalien, die trotz geringer bis mäßiger reizender Eigenschaften eine erhebliche parenchymale Lungenschädigung verursachen. Diese Verbindungen entfalten ihre Wirkungen durch Mechanismen, die in Tabelle 3 aufgeführt und oben diskutiert sind. Lungentoxine neigen dazu, weniger wasserlöslich zu sein als Reizstoffe der oberen Atemwege. Beispiele für Lungentoxine und ihre Expositionsquellen sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Tabelle 3. Verbindungen, die nach geringer bis mäßiger Exposition zur Lungentoxizität befähigt sind

Compounds

Expositionsquellen

Toxizität

Acrolein

Kunststoffe, Textilien, pharmazeutische Herstellung, Verbrennungsprodukte

Diffuse Atemwegs- und Parenchymverletzung

Antimontrichlorid; Antimon
Pentachlorid

Legierungen, organische Katalysatoren

Pneumonitis, nicht kardiogenes Lungenödem

Cadmium

Legierungen mit Zink und Blei, Galvanik, Batterien, Insektizide

Tracheobronchitis, Lungenödem (häufig verzögerter Beginn über 24–48 Stunden), Nierenschädigung: Tubulusproteinurie

Chloropicrin

Chemische Herstellung, Begasungskomponenten

Entzündung der oberen und unteren Atemwege

Chlor

Bleichen, Bildung von Chlorverbindungen, Haushaltsreiniger

Entzündung der oberen und unteren Atemwege, Pneumonitis und nicht-kardiogenes Lungenödem

Schwefelwasserstoff

Erdgasquellen, Minen, Gülle

Reizung der Augen, der oberen und unteren Atemwege, verzögertes Lungenödem, Erstickung durch systemische Gewebehypoxie

Lithiumhydrid

Legierungen, Keramik, Elektronik, chemische Katalysatoren

Pneumonitis, nicht kardiogenes Lungenödem

Methylisocyanat

Synthese von Pestiziden

Reizung der oberen und unteren Atemwege, Lungenödem

Merkur

Elektrolyse, Erz- und Amalgamgewinnung, Elektronikfertigung

Augen- und Atemwegsentzündung, Pneumonitis, ZNS-, Nieren- und systemische Wirkungen

Nickelcarbonyl

Nickelraffination, Galvanik, chemische Reagenzien

Reizung der unteren Atemwege, Pneumonitis, verzögerte systemische toxische Wirkungen

Stickstoffdioxid

Silos nach neuer Getreidelagerung, Düngemittelherstellung, Lichtbogenschweißen; Verbrennungsprodukte

Entzündung der Augen und der oberen Atemwege, nicht kardiogenes Lungenödem, verzögert einsetzende Bronchiolitis

Stickstoffsenf, Schwefel
Senf

Militäragenten, Vesikanzen

Augen- und Atemwegsentzündung, Pneumonitis

Paraquat

Herbizide (eingenommen)

Selektive Schädigung von Typ-2-Pneumozyten, die zu RADS, Lungenfibrose, führt; Nierenversagen, GI-Reizung

Phosgen

Herstellung von Pestiziden und anderen Chemikalien, Lichtbogenschweißen, Entfernen von Farbe

Entzündung der oberen Atemwege und Pneumonitis; verzögertes Lungenödem in niedrigen Dosen

Zinkchlorid

Rauchgranaten, Artillerie

Reizung der oberen und unteren Atemwege, Fieber, verzögert einsetzende Pneumonitis

 

Eine Gruppe von inhalierbaren Toxinen wird genannt erstickende. Wenn sie in ausreichend hohen Konzentrationen vorhanden sind, verdrängen die Erstickungsmittel Kohlendioxid, Methan und Stickstoff den Sauerstoff und ersticken das Opfer tatsächlich. Cyanwasserstoff, Kohlenmonoxid und Schwefelwasserstoff wirken durch Hemmung der Zellatmung trotz ausreichender Sauerstoffversorgung der Lunge. Nicht erstickende eingeatmete Toxine schädigen die Zielorgane und verursachen eine Vielzahl von Gesundheitsproblemen und Todesfällen.

Die medizinische Behandlung von inhalierten Lungentoxinen ähnelt der Behandlung von Reizstoffen der Atemwege. Diese Toxine rufen oft mehrere Stunden nach der Exposition nicht ihre klinische Spitzenwirkung hervor; Bei Verbindungen, von denen bekannt ist, dass sie Lungenödeme mit verzögertem Beginn verursachen, kann eine Überwachung über Nacht indiziert sein. Da die Therapie systemischer Toxine den Rahmen dieses Kapitels sprengen würde, wird der Leser auf die Diskussionen der einzelnen Toxine an anderer Stelle in diesem Kapitel verwiesen Enzyklopädie und in weiteren Texten zum Thema (Goldfrank et al. 1990; Ellenhorn und Barceloux 1988).

Fieber beim Einatmen

Bestimmte inhalative Expositionen, die in einer Vielzahl unterschiedlicher beruflicher Situationen auftreten, können zu schwächenden grippeähnlichen Erkrankungen führen, die einige Stunden andauern. Diese werden zusammenfassend als Inhalationsfieber bezeichnet. Trotz der Schwere der Symptome scheint die Toxizität in den meisten Fällen selbstlimitierend zu sein, und es gibt nur wenige Daten, die auf Langzeitfolgen hindeuten. Eine massive Exposition gegenüber anregenden Verbindungen kann eine schwerere Reaktion mit Pneumonitis und Lungenödem verursachen; Diese seltenen Fälle gelten als komplizierter als einfaches Inhalationsfieber.

Den Inhalationsfiebern ist das Merkmal der Unspezifität gemeinsam: Das Syndrom kann bei adäquater Exposition gegenüber dem auslösenden Agens bei nahezu jedem auftreten. Eine Sensibilisierung ist nicht erforderlich, und es ist keine vorherige Exposition erforderlich. Einige der Syndrome weisen das Phänomen der Toleranz auf; das heißt, bei regelmäßig wiederholter Exposition treten die Symptome nicht auf. Es wird angenommen, dass dieser Effekt mit einer erhöhten Aktivität von Clearance-Mechanismen zusammenhängt, wurde jedoch nicht ausreichend untersucht.

Syndrom der Toxizität von organischem Staub

Organisches staubtoxisches Syndrom (ODTS) ist ein breiter Begriff, der die selbstlimitierenden grippeähnlichen Symptome bezeichnet, die nach starker Exposition gegenüber organischen Stäuben auftreten. Das Syndrom umfasst ein breites Spektrum akuter fieberhafter Erkrankungen, deren Namen von den spezifischen Aufgaben abgeleitet sind, die zu einer Staubexposition führen. Symptome treten nur nach einer massiven Exposition gegenüber organischem Staub auf, und die meisten Personen, die einer solchen Exposition ausgesetzt sind, entwickeln das Syndrom.

Organisches Staub-Toxizitätssyndrom wurde früher genannt Lungenmykotoxikose, aufgrund seiner mutmaßlichen Ätiologie in der Wirkung von Schimmelpilzsporen und Actinomyceten. Bei manchen Patienten kann man Arten kultivieren Aspergillus, Penicillium, und mesophil und thermophil Actinomyceten (Emmanuel, Marx und Ault 1975; Emmanuel, Marx und Ault 1989). In jüngerer Zeit wurde vorgeschlagen, dass bakterielle Endotoxine eine mindestens ebenso große Rolle spielen. Das Syndrom wurde experimentell durch Inhalation von Endotoxin hervorgerufen Enterobacter agglomerans, ein Hauptbestandteil von organischem Staub (Rylander, Bake und Fischer 1989). In der landwirtschaftlichen Umgebung wurden Endotoxinkonzentrationen gemessen, die zwischen 0.01 und 100 μg/m lagen3. Viele Proben hatten einen Gehalt von mehr als 0.2 μg/m3, das ist das Niveau, bei dem bekannt ist, dass klinische Wirkungen auftreten (May, Stallones und Darrow 1989). Angesichts dessen, was bereits über die Freisetzung von IL-1 aus Alveolarmakrophagen in Gegenwart von Endotoxin bekannt ist, gibt es Spekulationen, dass Zytokine, wie IL-1, die systemischen Wirkungen vermitteln könnten (Richerson 1990). Allergische Mechanismen sind unwahrscheinlich, da keine Sensibilisierung erforderlich ist und eine hohe Staubexposition erforderlich ist.

Klinisch zeigt der Patient in der Regel 2 bis 8 Stunden nach Kontakt mit (meist verschimmeltem) Getreide, Heu, Baumwolle, Flachs, Hanf oder Holzspänen oder bei der Manipulation von Schweinen Symptome (Do Pico 1992). Oft beginnen die Symptome mit Augen- und Schleimhautreizungen mit trockenem Husten, die sich zu Fieber und Unwohlsein, Engegefühl in der Brust, Myalgien und Kopfschmerzen entwickeln. Der Patient erscheint bei der körperlichen Untersuchung krank, aber ansonsten normal. Leukozytose tritt häufig auf, mit Werten von bis zu 25,000 weißen Blutkörperchen (WBC)/mm3. Das Thorax-Röntgenbild ist fast immer unauffällig. Die Spirometrie kann einen geringfügigen obstruktiven Defekt aufdecken. In Fällen, in denen eine Fiberoptik-Bronchoskopie durchgeführt und Bronchialspülungen durchgeführt wurden, wurde eine Erhöhung der Leukozyten in der Lavageflüssigkeit gefunden. Der Anteil an Neutrophilen war signifikant höher als normal (Emmanuel, Marx und Ault 1989; Lecours, Laviolette und Cormier 1986). Die Bronchoskopie 1 bis 4 Wochen nach dem Ereignis zeigt eine anhaltend hohe Zellularität, überwiegend Lymphozyten.

Abhängig von der Art der Exposition kann die Differentialdiagnose eine Exposition gegenüber toxischen Gasen (z. B. Stickstoffdioxid oder Ammoniak) umfassen, insbesondere wenn die Episode in einem Silo aufgetreten ist. Eine Überempfindlichkeitspneumonitis sollte in Betracht gezogen werden, insbesondere wenn signifikante Anomalien im Röntgenbild des Brustkorbs oder im Lungenfunktionstest vorliegen. Die Unterscheidung zwischen Hypersensitivitätspneumonitis (HP) und ODTS ist wichtig: HP erfordert eine strikte Expositionsvermeidung und hat eine schlechtere Prognose, während ODTS einen gutartigen und selbstlimitierenden Verlauf hat. ODTS unterscheidet sich von HP auch dadurch, dass es häufiger auftritt, eine höhere Staubexposition erfordert, keine Freisetzung von Serum-präzipitierenden Antikörpern induziert und (anfänglich) nicht zu der für HP charakteristischen lymphozytären Alveolitis führt.

Die Fälle werden mit Antipyretika behandelt. Eine Rolle für Steroide wurde angesichts der selbstlimitierenden Natur der Krankheit nicht befürwortet. Die Patienten sollten über die Vermeidung einer massiven Exposition aufgeklärt werden. Die Langzeitwirkung wiederholter Vorkommnisse wird als vernachlässigbar angesehen; Diese Frage wurde jedoch nicht ausreichend untersucht.

Metalldampffieber

Metallrauchfieber (MFF) ist eine weitere selbstlimitierende, grippeähnliche Erkrankung, die nach Inhalationsexposition, in diesem Fall gegenüber Metalldämpfen, auftritt. Das Syndrom entwickelt sich am häufigsten nach Inhalation von Zinkoxid, wie es in Messinggießereien und beim Schmelzen oder Schweißen von verzinktem Metall vorkommt. Kupfer- und Eisenoxide verursachen ebenfalls MFF, und Dämpfe von Aluminium, Arsen, Cadmium, Quecksilber, Kobalt, Chrom, Silber, Mangan, Selen und Zinn wurden gelegentlich involviert (Rose 1992). Arbeiter entwickeln Tachyphalaxie; Das heißt, Symptome treten nur auf, wenn die Exposition nach mehreren Tagen ohne Exposition auftritt, nicht bei regelmäßigen wiederholten Expositionen. Ein achtstündiger TLV von 5 mg/m3 für Zinkoxid wurde von der US-Arbeitsschutzbehörde (OSHA) festgelegt, aber bei dieser Konzentration wurden nach zweistündiger Exposition experimentell Symptome hervorgerufen (Gordon et al. 1992).

Die Pathogenese der MFF bleibt unklar. Gegen eine spezifische immunologische oder allergische Sensibilisierung spricht der reproduzierbare Beginn der Symptome unabhängig von der exponierten Person. Das Fehlen von Symptomen im Zusammenhang mit der Histaminfreisetzung (Flush, Juckreiz, Keuchen, Nesselsucht) spricht ebenfalls gegen die Wahrscheinlichkeit eines allergischen Mechanismus. Paul Blanc und Mitarbeiter haben ein Modell entwickelt, das die Freisetzung von Zytokinen impliziert (Blanc et al. 1991; Blanc et al. 1993). Sie maßen die Werte des Tumornekrosefaktors (TNF) und der Interleukine IL-1, IL-4, IL-6 und IL-8 in der Spülflüssigkeit aus den Lungen von 23 Freiwilligen, die experimentell Zinkoxiddämpfen ausgesetzt waren (Blanc et Al. 1993). Die Freiwilligen entwickelten 3 Stunden nach der Exposition erhöhte TNF-Spiegel in ihrer bronchoalveolären Lavage (BAL)-Flüssigkeit. Zwanzig Stunden später wurden hohe BAL-Flüssigkeitsspiegel von IL-8 (ein starker Neutrophilen-Lockstoff) und eine beeindruckende neutrophile Alveolitis beobachtet. Es wurde gezeigt, dass TNF, ein Zytokin, das Fieber verursachen und Immunzellen stimulieren kann, aus Monozyten in Kultur freigesetzt wird, die Zink ausgesetzt sind (Scuderi 1990). Dementsprechend ist das Vorhandensein von erhöhtem TNF in der Lunge für das Auftreten von Symptomen verantwortlich, die bei MFF beobachtet werden. Es ist bekannt, dass TNF die Freisetzung von sowohl IL-6 als auch IL-8 in einem Zeitraum stimuliert, der mit den Peaks der Zytokine in der BAL-Flüssigkeit dieser Freiwilligen korreliert. Die Rekrutierung dieser Zytokine kann für die nachfolgende neutrophile Alveolitis und grippeähnliche Symptome verantwortlich sein, die MFF charakterisieren. Warum die Alveolitis so schnell verschwindet, bleibt ein Rätsel.

Die Symptome beginnen 3 bis 10 Stunden nach der Exposition. Anfangs kann es zu einem süßen metallischen Geschmack im Mund kommen, begleitet von einem sich verschlechternden trockenen Husten und Kurzatmigkeit. Häufig entwickeln sich Fieber und Schüttelfrost, und der Arbeiter fühlt sich krank. Die körperliche Untersuchung ist ansonsten unauffällig. Die Laboruntersuchung zeigt eine Leukozytose und ein normales Röntgenbild des Brustkorbs. Lungenfunktionsstudien können eine leicht reduzierte FEF zeigen25-75 und DLCO-Spiegel (Nemery 1990; Rose 1992).

Bei guter Anamnese ist die Diagnose schnell gestellt und der Arbeiter kann symptomatisch mit Antipyretika behandelt werden. Symptome und klinische Anomalien klingen innerhalb von 24 bis 48 Stunden ab. Andernfalls müssen bakterielle und virale Ätiologien der Symptome berücksichtigt werden. Bei extremer Exposition oder Expositionen mit Kontamination durch Toxine wie Zinkchlorid, Cadmium oder Quecksilber kann MFF ein Vorbote einer klinisch-chemischen Pneumonitis sein, die sich in den nächsten 2 Tagen entwickeln wird (Blount 1990). Solche Fälle können auf einer Thorax-Röntgenaufnahme diffuse Infiltrate und Anzeichen von Lungenödem und Atemstillstand aufweisen. Während diese Möglichkeit bei der Erstbeurteilung eines exponierten Patienten berücksichtigt werden sollte, ist ein solch fulminanter Verlauf ungewöhnlich und nicht charakteristisch für eine unkomplizierte MFF.

MFF erfordert keine spezifische Sensibilität des Individuums für die Metalldämpfe; vielmehr weist es auf eine unzureichende Umweltkontrolle hin. Das Expositionsproblem sollte angegangen werden, um wiederkehrende Symptome zu vermeiden. Obwohl das Syndrom als gutartig angesehen wird, wurden die Langzeitwirkungen wiederholter MFF-Schübe nicht ausreichend untersucht.

Polymerdampffieber

Polymerdampffieber ist eine selbstbegrenzende fieberhafte Erkrankung ähnlich MFF, die jedoch durch inhalierte Pyrolyseprodukte von Fluorpolymeren, einschließlich Polytetrafluorethan (PTFE; Handelsnamen Teflon, Fluon, Halon), verursacht wird. PTFE wird wegen seines Schmiermittels, seiner thermischen Stabilität und seiner elektrisch isolierenden Eigenschaften weithin verwendet. Es ist harmlos, es sei denn, es wird über 30°C erhitzt, wenn es beginnt, Abbauprodukte freizusetzen (Shusterman 1993). Diese Situation tritt auf, wenn mit PTFE beschichtete Materialien geschweißt werden, PTFE mit einer Werkzeugschneide während der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung erhitzt wird, Spritzguss- oder Extrusionsmaschinen betrieben werden (Rose 1992) und selten während der endotrachealen Laserchirurgie (Rom 1992a).

Eine häufige Ursache des Polymerdampffiebers wurde nach einer Zeit klassischer Detektivarbeit im Bereich der öffentlichen Gesundheit in den frühen 1970er Jahren ermittelt (Wegman und Peters 1974; Kuntz und McCord 1974). Textilarbeiter entwickelten selbstbegrenzende fieberhafte Erkrankungen, wenn sie Formaldehyd, Ammoniak und Nylonfasern ausgesetzt waren; Sie waren keinen Fluorpolymerdämpfen ausgesetzt, handhabten jedoch zerkleinertes Polymer. Nachdem festgestellt wurde, dass die Expositionswerte der anderen möglichen Krankheitserreger innerhalb akzeptabler Grenzen lagen, wurde die Fluorpolymer-Arbeit genauer untersucht. Wie sich herausstellte, waren nur Zigarettenraucher, die mit dem Fluorpolymer arbeiteten, symptomatisch. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Zigaretten an den Händen des Arbeiters mit Fluorpolymer kontaminiert wurden, dann wurde das Produkt beim Rauchen auf der Zigarette verbrannt, wodurch der Arbeiter giftigen Dämpfen ausgesetzt wurde. Nach dem Rauchverbot am Arbeitsplatz und strengen Regeln zum Händewaschen wurden keine weiteren Erkrankungen gemeldet (Wegman und Peters 1974). Seitdem wird dieses Phänomen nach der Arbeit mit Imprägniermassen, Formtrennmitteln (Albrecht und Bryant 1987) und nach der Verwendung bestimmter Arten von Skiwachs (Strom und Alexandersen 1990) berichtet.

Die Pathogenese des Polymerdampffiebers ist nicht bekannt. Es wird angenommen, dass es den anderen Inhalationsfiebern ähnlich ist, da es ähnlich aussieht und anscheinend eine unspezifische Immunantwort hat. Es wurden keine experimentellen Studien am Menschen durchgeführt; jedoch entwickeln sowohl Ratten als auch Vögel schwere alveoläre Epithelschäden, wenn sie PTFE-Pyrolyseprodukten ausgesetzt werden (Wells, Slocombe und Trapp 1982; Blandford et al. 1975). Eine genaue Messung der Lungenfunktion oder der Veränderungen der BAL-Flüssigkeit wurde nicht durchgeführt.

Die Symptome treten mehrere Stunden nach der Exposition auf, und eine Toleranz- oder Tachyphalaxie-Wirkung ist nicht vorhanden, wie sie bei MFF beobachtet wird. Auf Schwäche und Myalgien folgen Fieber und Schüttelfrost. Oft gibt es Engegefühl in der Brust und Husten. Die körperliche Untersuchung ist in der Regel ansonsten normal. Leukozytose wird oft gesehen, und das Thorax-Röntgenbild ist normalerweise normal. Die Symptome klingen innerhalb von 12 bis 48 Stunden spontan ab. Es gab einige wenige Fälle, in denen Personen nach Exposition Lungenödeme entwickelten; Im Allgemeinen wird angenommen, dass PTFE-Dämpfe toxischer sind als Zink- oder Kupferdämpfe, da sie MFF verursachen (Shusterman 1993; Brubaker 1977). Chronische Funktionsstörungen der Atemwege wurden bei Personen berichtet, die mehrere Episoden von Polymerdampffieber hatten (Williams, Atkinson und Patchefsky 1974).

Die Diagnose von Polymerdampffieber erfordert eine sorgfältige Anamnese mit hohem klinischen Verdacht. Nach Ermittlung der Quelle der PTFE-Pyrolyseprodukte müssen Anstrengungen unternommen werden, um eine weitere Exposition zu verhindern. Obligatorische Regeln zum Händewaschen und die Abschaffung des Rauchens am Arbeitsplatz haben Fälle im Zusammenhang mit kontaminierten Zigaretten effektiv eliminiert. Arbeitnehmer, die mehrere Episoden von Polymerdampffieber oder damit verbundenem Lungenödem hatten, sollten langfristig medizinisch nachuntersucht werden.

 

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Montag, Februar 28 2011 21: 32

Berufsbedingtes Asthma

Asthma ist eine Atemwegserkrankung, die durch eine Obstruktion der Atemwege gekennzeichnet ist, die entweder spontan oder durch Behandlung teilweise oder vollständig reversibel ist; Atemwegsentzündung; und erhöhtes Ansprechvermögen der Atemwege auf eine Vielzahl von Stimuli (NAEP 1991). Berufsasthma (OA) ist Asthma, das durch Umweltbelastungen am Arbeitsplatz verursacht wird. Es wurde berichtet, dass mehrere hundert Mittel OA verursachen. Vorbestehendes Asthma oder Überempfindlichkeit der Atemwege mit Symptomen, die sich durch die Exposition gegenüber Reizstoffen oder physikalischen Reizen am Arbeitsplatz verschlimmern, wird normalerweise separat als arbeitsbedingt verschlimmertes Asthma (WAA) klassifiziert. Es besteht allgemein Einigkeit darüber, dass OA die am weitesten verbreitete berufsbedingte Lungenerkrankung in Industrieländern geworden ist, obwohl die Schätzungen der tatsächlichen Prävalenz und Inzidenz sehr unterschiedlich sind. Es ist jedoch klar, dass berufsbedingtes Asthma in vielen Ländern eine weitgehend unerkannte Krankheits- und Behinderungslast mit hohen wirtschaftlichen und nicht wirtschaftlichen Kosten verursacht. Ein Großteil dieser Belastung für die öffentliche Gesundheit und die Wirtschaft kann möglicherweise verhindert werden, indem die das Asthma verursachenden Expositionen am Arbeitsplatz identifiziert und kontrolliert oder beseitigt werden. Dieser Artikel fasst aktuelle Ansätze zur Erkennung, Behandlung und Prävention von OA zusammen. Mehrere neuere Veröffentlichungen diskutieren diese Fragen ausführlicher (Chan-Yeung 1995; Bernstein et al. 1993).

Ausmaß des Problems

Die Prävalenz von Asthma bei Erwachsenen liegt im Allgemeinen zwischen 3 und 5 %, je nach Definition von Asthma und geografischen Variationen, und kann in einigen städtischen Bevölkerungsgruppen mit niedrigem Einkommen erheblich höher sein. Der Anteil der Asthmafälle bei Erwachsenen in der Allgemeinbevölkerung, der auf das Arbeitsumfeld zurückzuführen ist, liegt Berichten zufolge zwischen 2 und 23 %, wobei neuere Schätzungen zum oberen Ende der Spanne tendieren. Die Prävalenzen von Asthma und OA wurden in kleinen Kohorten- und Querschnittsstudien von Hochrisiko-Berufsgruppen geschätzt. In einer Übersicht von 22 ausgewählten Studien zu Arbeitsplätzen mit Expositionen gegenüber bestimmten Stoffen lagen die Prävalenzen von Asthma oder OA, unterschiedlich definiert, zwischen 3 und 54 %, wobei 12 Studien Prävalenzen von über 15 % berichteten (Becklake, in Bernstein et al. 1993 ). Die breite Spanne spiegelt reale Schwankungen in der tatsächlichen Prävalenz wider (aufgrund unterschiedlicher Expositionsarten und -niveaus). Es spiegelt auch Unterschiede in den diagnostischen Kriterien und die Variation in der Stärke der Verzerrungen wider, wie z. B. „Überlebensverzerrung“, die sich aus dem Ausschluss von Arbeitnehmern ergeben kann, die an OA erkrankt sind und den Arbeitsplatz verlassen haben, bevor die Studie durchgeführt wurde. Bevölkerungsschätzungen der Inzidenz reichen von 14 pro Million erwerbstätiger Erwachsener pro Jahr in den Vereinigten Staaten bis zu 140 pro Million erwerbstätiger Erwachsener pro Jahr in Finnland (Meredith und Nordman 1996). In Finnland war die Feststellung der Fälle vollständiger und die Diagnosemethoden im Allgemeinen strenger. Die Beweise aus diesen unterschiedlichen Quellen weisen übereinstimmend darauf hin, dass OA häufig zu selten diagnostiziert und/oder zu wenig gemeldet wird und ein Problem der öffentlichen Gesundheit von größerem Ausmaß darstellt, als allgemein angenommen wird.

Ursachen von Berufsasthma

Basierend auf epidemiologischen und/oder klinischen Beweisen wurde berichtet, dass über 200 Agenten (bestimmte Substanzen, Berufe oder industrielle Prozesse) OA verursachen. Bei OA können Entzündungen der Atemwege und Bronchokonstriktion durch eine immunologische Reaktion auf sensibilisierende Mittel, durch direkte Reizwirkungen oder durch andere nicht-immunologische Mechanismen verursacht werden. Einige Wirkstoffe (z. B. Organophosphat-Insektizide) können auch durch direkte pharmakologische Wirkung eine Bronchokonstriktion verursachen. Von den meisten der gemeldeten Wirkstoffe wird angenommen, dass sie eine Sensibilisierungsreaktion hervorrufen. Atemwegsreizstoffe verschlimmern häufig die Symptome bei Arbeitern mit vorbestehendem Asthma (d. h. WAA) und können bei hohen Expositionswerten ein erneutes Auftreten von Asthma verursachen (als reaktives Atemwegsdysfunktionssyndrom (RADS) oder durch Reizstoffe induziertes Asthma bezeichnet) (Brooks, Weiss and Bernstein 1985; Alberts und Do Pico 1996).

OA kann mit oder ohne Latenzzeit auftreten. Die Latenzzeit bezieht sich auf die Zeit zwischen der ersten Exposition und der Entwicklung der Symptome und ist sehr variabel. Sie beträgt oft weniger als 2 Jahre, in etwa 20 % der Fälle jedoch 10 Jahre oder länger. OA mit Latenz wird im Allgemeinen durch Sensibilisierung gegenüber einem oder mehreren Wirkstoffen verursacht. RADS ist ein Beispiel für OA ohne Latenz.

Sensibilisierungsmittel mit hohem Molekulargewicht (5,000 Dalton (Da) oder mehr) wirken oft durch einen IgE-abhängigen Mechanismus. Sensibilisierungsmittel mit niedrigem Molekulargewicht (weniger als 5,000 Da), zu denen hochreaktive Chemikalien wie Isocyanate gehören, können durch IgE-unabhängige Mechanismen wirken oder als Haptene wirken und sich mit Körperproteinen verbinden. Sobald ein Arbeiter gegenüber einem Wirkstoff sensibilisiert ist, führt eine erneute Exposition (häufig bei Konzentrationen, die weit unter der Sensibilisierungskonzentration liegen) zu einer Entzündungsreaktion in den Atemwegen, oft begleitet von einer Zunahme der Einschränkung des Luftstroms und einer unspezifischen bronchialen Reaktionsfähigkeit (NBR).

In epidemiologischen Studien zu OA sind Expositionen am Arbeitsplatz durchweg die stärksten Determinanten der Asthmaprävalenz, und das Risiko, OA mit Latenz zu entwickeln, steigt tendenziell mit der geschätzten Intensität der Exposition. Atopie ist eine wichtige und Rauchen eine etwas weniger konsistente Determinante für das Auftreten von Asthma in Studien mit Mitteln, die über einen IgE-abhängigen Mechanismus wirken. Weder Atopie noch Rauchen scheinen eine wichtige Determinante von Asthma in Studien zu Mitteln zu sein, die über IgE-unabhängige Mechanismen wirken.

Klinische Präsentation

Das Symptomspektrum von OA ähnelt dem nicht-beruflichen Asthma: Keuchen, Husten, Engegefühl in der Brust und Kurzatmigkeit. Die Patienten zeigen manchmal Hustenvariante oder nächtliches Asthma. OA kann schwerwiegend und behindernd sein, und es wurden Todesfälle gemeldet. Der Beginn von OA tritt aufgrund eines bestimmten Arbeitsumfelds auf, daher ist die Identifizierung von Expositionen, die zum Zeitpunkt des Auftretens von asthmatischen Symptomen aufgetreten sind, der Schlüssel zu einer genauen Diagnose. Bei WAA verursachen Expositionen am Arbeitsplatz eine signifikante Zunahme der Häufigkeit und/oder Schwere der Symptome von vorbestehendem Asthma.

Mehrere Merkmale der klinischen Vorgeschichte können auf eine berufsbedingte Ätiologie hindeuten (Chan-Yeung 1995). Die Symptome verschlimmern sich häufig bei der Arbeit oder nachts nach der Arbeit, bessern sich an arbeitsfreien Tagen und treten bei der Rückkehr zur Arbeit wieder auf. Die Symptome können sich gegen Ende der Arbeitswoche zunehmend verschlechtern. Der Patient kann bestimmte Aktivitäten oder Arbeitsstoffe am Arbeitsplatz bemerken, die reproduzierbar Symptome auslösen. Arbeitsbedingte Augenreizungen oder Rhinitis können mit asthmatischen Symptomen einhergehen. Diese typischen Symptommuster können nur in den Anfangsstadien von OA vorhanden sein. Eine teilweise oder vollständige Rückbildung an Wochenenden oder in den Ferien ist im frühen Verlauf von OA üblich, aber bei wiederholter Exposition kann sich die für die Genesung erforderliche Zeit auf ein oder zwei Wochen verlängern oder die Genesung kann ausbleiben. Die Mehrheit der Patienten mit OA, deren Exposition beendet wird, leidet auch Jahre nach Beendigung der Exposition weiterhin an symptomatischem Asthma mit dauerhafter Beeinträchtigung und Behinderung. Eine fortgesetzte Exposition ist mit einer weiteren Verschlechterung des Asthmas verbunden. Die kurze Dauer und die leichte Schwere der Symptome zum Zeitpunkt der Beendigung der Exposition sind gute Prognosefaktoren und verringern die Wahrscheinlichkeit eines dauerhaften Asthmas.

Für OA wurden mehrere charakteristische zeitliche Muster von Symptomen berichtet. Frühe asthmatische Reaktionen treten typischerweise kurz (weniger als eine Stunde) nach Beginn der Arbeit oder der spezifischen Arbeitsbelastung auf, die das Asthma verursacht. Späte asthmatische Reaktionen beginnen 4 bis 6 Stunden nach Beginn der Exposition und können 24 bis 48 Stunden andauern. Kombinationen dieser Muster treten als duale asthmatische Reaktionen mit spontanem Abklingen der Symptome auf, die eine frühe und späte Reaktion trennen, oder als kontinuierliche asthmatische Reaktionen ohne Abklingen der Symptome zwischen den Phasen. Mit Ausnahmen sind Frühreaktionen eher IgE-vermittelt und Spätreaktionen eher IgE-unabhängig.

Erhöhte NBR, die im Allgemeinen durch Methacholin- oder Histamin-Provokation gemessen wird, wird als ein Kardinalmerkmal von Berufsasthma angesehen. Der Zeitverlauf und das Ausmaß der NBR können bei der Diagnose und Überwachung hilfreich sein. Die NBR kann innerhalb von mehreren Wochen nach Beendigung der Exposition abnehmen, obwohl eine abnormale NBR üblicherweise Monate oder Jahre nach Beendigung der Exposition bestehen bleibt. Bei Personen mit durch Reizstoffe induziertem Berufsasthma ist nicht zu erwarten, dass NBR mit der Exposition und/oder den Symptomen variiert.

Erkennung und Diagnose

Angesichts der erheblichen negativen Folgen einer Unter- oder Überdiagnose ist eine genaue Diagnose von OA wichtig. Bei Arbeitnehmern mit OA oder einem Risiko für die Entwicklung von OA verbessern die rechtzeitige Erkennung, Identifizierung und Kontrolle der beruflichen Expositionen, die das Asthma verursachen, die Chancen auf Prävention oder vollständige Genesung. Diese Primärprävention kann die hohen finanziellen und personellen Kosten für chronisches, behinderndes Asthma erheblich reduzieren. Da umgekehrt eine OA-Diagnose einen vollständigen Berufswechsel oder kostspielige Eingriffe am Arbeitsplatz erforderlich machen kann, kann die genaue Unterscheidung von OA und nicht berufsbedingtem Asthma unnötige soziale und finanzielle Kosten für Arbeitgeber und Arbeitnehmer verhindern.

Es wurden mehrere Falldefinitionen von OA vorgeschlagen, die unter verschiedenen Umständen angemessen sind. Definitionen, die sich für das Screening oder die Überwachung von Arbeitnehmern als wertvoll erwiesen haben (Hoffman et al. 1990), sind möglicherweise nicht vollständig auf klinische Zwecke oder Entschädigungen anwendbar. Ein Konsens der Forscher hat OA definiert als „eine Krankheit, die durch eine variable Einschränkung des Luftstroms und/oder eine Hyperreaktivität der Atemwege aufgrund von Ursachen und Bedingungen gekennzeichnet ist, die auf ein bestimmtes berufliches Umfeld zurückzuführen sind und nicht auf Reize, die außerhalb des Arbeitsplatzes auftreten“ (Bernstein et al. 1993). . Diese Definition wurde als medizinische Falldefinition operationalisiert, zusammengefasst in Tabelle 1 (Chan-Yeung 1995).


Tabelle 1. Medizinische Falldefinition des ACCP für Berufsasthma

 

Kriterien für die Diagnose von Berufsasthma1 (benötigt alle 4, AD):

(A) Ärztliche Diagnose von Asthma und/oder physiologischer Nachweis einer Hyperreaktivität der Atemwege

(B) Berufliche Exposition ging dem Auftreten von asthmatischen Symptomen voraus1

(C) Assoziation zwischen Asthmasymptomen und Arbeit

(D) Exposition und/oder physiologischer Nachweis des Zusammenhangs von Asthma mit der Arbeitsplatzumgebung (Die Diagnose von OA erfordert einen oder mehrere von D2-D5, wahrscheinlich erfordert OA nur D1)

(1) Exposition am Arbeitsplatz gegenüber Wirkstoffen, die Berichten zufolge zu OA führt

(2) Arbeitsbedingte Änderungen des FEV1 und/oder PEF

(3) Arbeitsbedingte Veränderungen bei Reihentests auf unspezifische bronchiale Ansprechbarkeit (z. B. Methacholin-Challenge-Test)

(4) Positiver spezifischer Bronchialprovokationstest

(5) Ausbruch von Asthma mit eindeutigem Zusammenhang mit einer symptomatischen Exposition gegenüber einem inhalierten Reizstoff am Arbeitsplatz (im Allgemeinen RADS)

 

Kriterien für die Diagnose von RADS (sollten alle 7 erfüllen):

(1) Dokumentiertes Fehlen vorbestehender asthmaähnlicher Beschwerden

(2) Auftreten von Symptomen nach einem einmaligen Expositionsvorfall oder Unfall

(3) Exposition gegenüber einem Gas, Rauch, Rauch, Dampf oder Staub mit reizenden Eigenschaften, die in hoher Konzentration vorhanden sind

(4) Beginn der Symptome innerhalb von 24 Stunden nach der Exposition mit Persistenz der Symptome für mindestens 3 Monate

(5) Asthmaähnliche Symptome: Husten, Keuchen, Dyspnoe

(6) Vorhandensein einer Atemwegsobstruktion bei Lungenfunktionstests und/oder Vorhandensein einer unspezifischen bronchialen Hyperreaktivität (der Test sollte kurz nach der Exposition durchgeführt werden)

(7) Andere Lungenerkrankungen ausgeschlossen

 

Kriterien für die Diagnose von arbeitsbedingtem Asthma (WAA):

(1) Erfüllt die Kriterien A und C der ACCP Medical Case Definition of OA

(2) Vorbestehendes Asthma oder Asthmasymptome in der Vorgeschichte (mit aktiven Symptomen im Jahr vor Beginn der Beschäftigung oder Interessenexposition)

(3) Deutliche Zunahme der Symptome oder des Medikamentenbedarfs oder Dokumentation arbeitsbedingter Veränderungen des PEFR oder FEV1 nach Beginn der Beschäftigung oder Interessensbekundung

1 Eine Falldefinition, die A, C und einen von D1 bis D5 erfordert, kann bei der Überwachung für OA, WAA und RADS nützlich sein.
Quelle: Chan-Yeung 1995.


 

Eine gründliche klinische Bewertung von OA kann zeitaufwändig, kostspielig und schwierig sein. Es kann diagnostische Versuche zur Entfernung von der Arbeit und zur Rückkehr zur Arbeit erfordern und erfordert häufig, dass der Patient zuverlässig serielle Peak-Expiratory-Flow (PEF)-Messungen aufzeichnet. Einige Komponenten der klinischen Bewertung (z. B. spezifische bronchiale Provokation oder serielle quantitative Tests auf NBR) stehen vielen Ärzten möglicherweise nicht ohne Weiteres zur Verfügung. Andere Komponenten sind möglicherweise einfach nicht erreichbar (z. B. Patient arbeitet nicht mehr, diagnostische Ressourcen sind nicht verfügbar, unzureichende serielle PEF-Messungen). Die diagnostische Genauigkeit wird wahrscheinlich mit der Gründlichkeit der klinischen Bewertung zunehmen. Bei jedem einzelnen Patienten müssen Entscheidungen über den Umfang der medizinischen Untersuchung die Kosten der Untersuchung mit den klinischen, sozialen, finanziellen und gesundheitlichen Folgen einer falschen Diagnose oder eines Ausschlusses von OA abwägen.

In Anbetracht dieser Schwierigkeiten wird in Tabelle 2 ein abgestufter Ansatz zur Diagnose von OA skizziert. Dies ist als allgemeiner Leitfaden gedacht, um eine genaue, praktische und effiziente diagnostische Bewertung zu erleichtern, wobei berücksichtigt wird, dass einige der vorgeschlagenen Verfahren in einigen Situationen möglicherweise nicht verfügbar sind . Die Diagnose von OA umfasst die Feststellung sowohl der Diagnose von Asthma als auch der Beziehung zwischen Asthma und Expositionen am Arbeitsplatz. Nach jedem Schritt muss der Arzt für jeden Patienten entscheiden, ob das erreichte Maß an diagnostischer Sicherheit ausreicht, um die notwendigen Entscheidungen zu unterstützen, oder ob die Bewertung mit dem nächsten Schritt fortgesetzt werden sollte. Wenn Einrichtungen und Ressourcen verfügbar sind, sind der Zeit- und Kostenaufwand für die Fortsetzung der klinischen Bewertung in der Regel durch die Bedeutung einer genauen Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Asthma und Berufstätigkeit gerechtfertigt. Höhepunkte diagnostischer Verfahren für OA werden zusammengefasst; Details können in mehreren der Referenzen gefunden werden (Chan-Yeung 1995; Bernstein et al. 1993). Die Konsultation eines in OA erfahrenen Arztes kann erwogen werden, da der Diagnoseprozess schwierig sein kann.

 


Tabelle 2. Schritte zur Diagnostik von Asthma am Arbeitsplatz

 

Schritt 1 Gründliche medizinische und berufliche Anamnese und gezielte körperliche Untersuchung.

Schritt 2 Physiologische Untersuchung auf reversible Obstruktion der Atemwege und/oder unspezifische bronchiale Hyperreaktivität.

Schritt 3 Gegebenenfalls immunologische Beurteilung.

Arbeitsstatus beurteilen:

Derzeit in Betrieb: Fahren Sie zuerst mit Schritt 4 fort.
Derzeit nicht arbeitsfähig, diagnostischer Versuch zur Rückkehr in den Beruf möglich: Erst Schritt 5, dann Schritt 4.
Derzeit nicht arbeitsfähig, diagnostischer Versuch zur Rückkehr an den Arbeitsplatz nicht durchführbar: Schritt 6.

Schritt 4 Klinische Bewertung von Asthma am Arbeitsplatz oder diagnostische Studie zur Rückkehr an den Arbeitsplatz.

Schritt 5 Klinische Bewertung von Asthma außerhalb der Arbeit oder diagnostische Studie zur Entfernung von der Arbeit.

Schritt 6 Belastungstests am Arbeitsplatz oder spezifische bronchiale Belastungstests. Falls für vermutete kausale Expositionen verfügbar, kann dieser Schritt bei jedem Patienten vor Schritt 4 durchgeführt werden.

Dies ist als allgemeiner Leitfaden gedacht, um eine praktische und effiziente diagnostische Bewertung zu erleichtern. Ärzten, die Arthrose diagnostizieren und behandeln, wird empfohlen, sich auch auf die aktuelle klinische Literatur zu beziehen.


 

 

RADS wird, wenn es durch eine berufliche Exposition verursacht wird, normalerweise als Unterklasse von OA angesehen. Die Diagnose wird klinisch anhand der Kriterien in Tabelle 6 gestellt. Patienten, die aufgrund von Inhalationen hochgradiger Reizstoffe eine erhebliche Atemwegsschädigung erlitten haben, sollten kurz nach dem Ereignis auf anhaltende Symptome und das Vorhandensein einer Atemwegsobstruktion untersucht werden. Wenn die klinische Vorgeschichte mit RADS vereinbar ist, sollte die weitere Bewertung quantitative Tests auf NBR umfassen, sofern keine Kontraindikation vorliegt.

WAA kann häufig vorkommen und eine erhebliche vermeidbare Belastung durch Behinderung verursachen, aber es wurde nur wenig über Diagnose, Management oder Prognose veröffentlicht. Wie in Tabelle 6 zusammengefasst, wird WAA erkannt, wenn asthmatische Symptome der vermuteten kausalen Exposition vorausgingen, aber durch das Arbeitsumfeld eindeutig verschlimmert werden. Eine Verschlechterung am Arbeitsplatz kann entweder durch physiologische Befunde oder durch die Auswertung von Krankenakten und Medikamenteneinnahme dokumentiert werden. Es ist eine klinische Beurteilung, ob bei Patienten mit Asthma in Remission in der Anamnese, bei denen asthmatische Symptome wiederkehren, die ansonsten die Kriterien für OA erfüllen, OA oder WAA diagnostiziert wird. Ein Jahr wurde als ausreichend langer asymptomatischer Zeitraum vorgeschlagen, so dass das Auftreten von Symptomen wahrscheinlich einen neuen Prozess darstellt, der durch die Exposition am Arbeitsplatz verursacht wird, obwohl noch kein Konsens besteht.

Schritt 1: Gründliche medizinische und berufliche Anamnese und gezielte körperliche Untersuchung

Der anfängliche Verdacht auf eine mögliche Arthrose in angemessenen klinischen Situationen und Situationen am Arbeitsplatz ist entscheidend, da eine frühzeitige Diagnose und Intervention zur Verbesserung der Prognose wichtig sind. Die Diagnose OA oder WAA sollte bei allen asthmatischen Patienten in Betracht gezogen werden, bei denen sich die Symptome als berufstätiger Erwachsener entwickelt haben (insbesondere kürzlich aufgetreten) oder bei denen der Schweregrad des Asthmas erheblich zugenommen hat. OA sollte auch bei allen anderen Personen in Betracht gezogen werden, die asthmaähnliche Symptome haben und in Berufen arbeiten, in denen sie Asthma verursachenden Stoffen ausgesetzt sind, oder die befürchten, dass ihre Symptome arbeitsbedingt sind.

Patienten mit möglicher Arthrose sollten gebeten werden, eine gründliche Anamnese sowie eine gründliche Anamnese und eine sorgfältige Dokumentation der Art und des Datums des Auftretens der Symptome und der Diagnose von Asthma sowie aller potenziell kausalen Expositionen zu diesem Zeitpunkt vorzulegen. Die Vereinbarkeit der Krankengeschichte mit dem oben beschriebenen klinischen Erscheinungsbild von OA sollte bewertet werden, insbesondere das zeitliche Muster der Symptome in Bezug auf den Arbeitsplan und Änderungen der Arbeitsbelastung. Muster und Veränderungen in den Mustern der Anwendung von Asthmamedikamenten und die für eine Besserung der Symptome erforderliche Mindestdauer der Abwesenheit von der Arbeit sollten notiert werden. Frühere Atemwegserkrankungen, Allergien/Atopie, Rauchen und andere toxische Belastungen sowie eine Familienanamnese mit Allergien sind relevant.

Berufliche und andere umweltbedingte Expositionen gegenüber potenziell asthmaverursachenden Stoffen oder Prozessen sollten gründlich untersucht werden, mit möglichst objektiver Dokumentation der Expositionen. Vermutete Expositionen sollten mit einer umfassenden Liste von Erregern verglichen werden, von denen berichtet wird, dass sie OA verursachen (Harber, Schenker und Balmes 1996; Chan-Yeung und Malo 1994; Bernstein et al. 1993; Rom 1992b), obwohl die Unfähigkeit, spezifische Erreger zu identifizieren, nicht ungewöhnlich ist und Die Induktion von Asthma durch bisher nicht beschriebene Mittel ist ebenfalls möglich. Einige veranschaulichende Beispiele sind in Tabelle 3 aufgeführt. Der berufliche Werdegang sollte Angaben zu aktuellen und relevanten früheren Beschäftigungen mit Daten, Berufsbezeichnungen, Aufgaben und Expositionen enthalten, insbesondere zur aktuellen und zum Zeitpunkt des Auftretens der Symptome ausgeübten Tätigkeit. Die sonstige Umweltanamnese sollte eine Überprüfung der Expositionen zu Hause oder in der Gemeinde umfassen, die Asthma verursachen könnten. Es ist hilfreich, die Expositionsgeschichte offen zu beginnen und nach breiten Kategorien von luftgetragenen Stoffen zu fragen: Stäube (insbesondere organische Stäube tierischen, pflanzlichen oder mikrobiellen Ursprungs), Chemikalien, Arzneimittel und reizende oder sichtbare Gase oder Dämpfe. Der Patient kann bestimmte Agenten, Arbeitsprozesse oder generische Kategorien von Agenten identifizieren, die Symptome ausgelöst haben. Die Aufforderung an den Patienten, Schritt für Schritt die Aktivitäten und Expositionen des letzten symptomatischen Arbeitstages zu beschreiben, kann nützliche Hinweise liefern. Materialien, die von Mitarbeitern verwendet werden, oder Materialien, die in hoher Konzentration aus einer Verschüttung oder einer anderen Quelle freigesetzt werden, können relevant sein. Weitere Informationen können häufig zu Produktnamen, Inhaltsstoffen und Herstellernamen, Adresse und Telefonnummer eingeholt werden. Spezifische Wirkstoffe können durch Anruf beim Hersteller oder über eine Vielzahl anderer Quellen, einschließlich Lehrbücher, CD-ROM-Datenbanken oder Giftnotrufzentralen, identifiziert werden. Da OA häufig durch geringe Konzentrationen von Allergenen in der Luft verursacht wird, sind arbeitshygienische Inspektionen am Arbeitsplatz, die die Expositionen und Kontrollmaßnahmen qualitativ bewerten, oft hilfreicher als die quantitative Messung von Luftschadstoffen.

Tabelle 3. Sensibilisierende Stoffe, die Berufsasthma verursachen können

Klassifikation

Untergruppen

Beispiele für Stoffe

Beispiele für Berufe und Branchen

Proteinantigene mit hohem Molekulargewicht

Von Tieren stammende Substanzen

Aus Pflanzen gewonnene Substanzen

Versuchstiere, Krabben/Meeresfrüchte, Milben, Insekten

Mehl- und Getreidestäube, Handschuhe aus Naturkautschuklatex, bakterielle Enzyme, Rizinusstaub, pflanzliche Gummis

Tierpfleger, Landwirtschaft und Lebensmittelverarbeitung

Bäckereien, medizinisches Personal, Waschmittelherstellung, Lebensmittelverarbeitung

Niedermolekular/chemisch
Sensibilisatoren

Weichmacher, 2K-Lacke, Klebstoffe, Schäume

Metallindustrie

Holzstaub

Pharmazeutika, Drogen

Isocyanate, Säureanhydride, Amine

Platinsalze, Kobalt

Zeder (Plikatsäure), Eiche

Flohsamen, Antibiotika

Autolackierung, Lackierung, Holzbearbeitung

Platinraffinerien, Metallschleifen

Sägewerksarbeiten, Zimmerei

Pharmazeutische Herstellung und Verpackung

Andere Chemikalien

 

Chloramin T, Polyvinylchloriddämpfe, Organophosphat-Insektizide

Hausmeisterarbeiten, Fleischverpackung

 

Die Anamnese scheint eher zum Ausschluss als zur Bestätigung der OA-Diagnose geeignet zu sein, und eine offene Anamnese durch einen Arzt ist besser als ein geschlossener Fragebogen. Eine Studie verglich die Ergebnisse einer offenen Anamnese, die von ausgebildeten OA-Spezialisten aufgenommen wurde, mit einem „Goldstandard“ spezifischer bronchialer Provokationstests bei 162 Patienten, die zur Bewertung einer möglichen OA überwiesen wurden. Die Prüfärzte berichteten, dass die Sensitivität einer auf OA hindeutenden klinischen Vorgeschichte 87 %, die Spezifität 55 %, der Vorhersagewert positiv 63 % und der Vorhersagewert negativ 83 % betrug. In dieser Gruppe überwiesener Patienten lag die Prävalenz von Asthma und OA bei 80 % bzw. 46 % (Malo et al. 1991). Bei anderen Gruppen überwiesener Patienten lagen die positiven Vorhersagewerte eines geschlossenen Fragebogens zwischen 8 und 52 % für eine Vielzahl von Arbeitsplatzexpositionen (Bernstein et al. 1993). Die Anwendbarkeit dieser Ergebnisse auf andere Einstellungen muss vom Arzt beurteilt werden.

Eine körperliche Untersuchung ist manchmal hilfreich, und Befunde, die für Asthma (z. B. Keuchen, Nasenpolypen, ekzematöse Dermatitis), Atemwegsreizungen oder Allergien (z. B. Rhinitis, Konjunktivitis) oder andere mögliche Ursachen von Symptomen relevant sind, sollten notiert werden.

Schritt 2: Physiologische Untersuchung auf reversible Atemwegsobstruktion und/oder unspezifische bronchiale Hyperreagibilität

Wenn bereits ausreichende physiologische Beweise für die Diagnose Asthma (NAEP 1991) in der Krankenakte vorhanden sind, kann Schritt 2 übersprungen werden. Ist dies nicht der Fall, sollte eine vom Techniker betreute Spirometrie durchgeführt werden, vorzugsweise nach der Arbeitsschicht an einem Tag, an dem der Patient asthmatische Symptome hat. Wenn die Spirometrie eine Obstruktion der Atemwege zeigt, die sich mit einem Bronchodilatator umkehrt, bestätigt dies die Diagnose Asthma. Bei Patienten ohne klare Hinweise auf eine Einschränkung des Luftstroms bei der Spirometrie sollte ein quantitativer Test auf NBR mit Methacholin oder Histamin möglichst am selben Tag durchgeführt werden. Quantitatives Testen auf NBR ist in dieser Situation aus zwei Gründen ein Schlüsselverfahren. Erstens kann es oft Patienten mit leichter oder früher Arthrose identifizieren, die das größte Heilungspotenzial haben, aber übersehen würden, wenn die Tests mit normaler Spirometrie beendet würden. Zweitens, wenn NBR bei einem Arbeiter normal ist, der eine andauernde Exposition am Arbeitsplatz im Zusammenhang mit den Symptomen hat, kann OA im Allgemeinen ohne weitere Tests ausgeschlossen werden. Wenn anormal, kann die Bewertung mit Schritt 3 oder 4 fortfahren, und der Grad der NBR kann bei der Überwachung des Patienten auf Besserung nach einem diagnostischen Versuch zur Entfernung von der vermuteten kausalen Exposition (Schritt 5) nützlich sein. Wenn die Spirometrie eine signifikante Einschränkung des Luftstroms zeigt, die sich nach inhalativem Bronchodilatator nicht bessert, sollte eine Neubewertung nach einem längeren Therapieversuch, einschließlich Kortikosteroiden, in Betracht gezogen werden (ATS 1995; NAEP 1991).

Schritt 3: Gegebenenfalls immunologische Beurteilung

Haut- oder serologische Tests (z. B. RAST) können eine immunologische Sensibilisierung gegenüber einem bestimmten Arbeitsstoff nachweisen. Diese immunologischen Tests wurden verwendet, um den arbeitsbedingten Zusammenhang von Asthma zu bestätigen und in einigen Fällen die Notwendigkeit spezifischer Inhalationsprovokationstests zu beseitigen. Beispielsweise wurde bei etwa 80 % der Psyllium-exponierten Patienten mit einer mit OA kompatiblen klinischen Vorgeschichte, dokumentiertem Asthma oder Hyperreaktivität der Atemwege und Anzeichen einer immunologischen Sensibilisierung gegenüber Psyllium OA bei anschließenden spezifischen bronchialen Provokationstests bestätigt (Malo et al. 1990 ). In den meisten Fällen ist die diagnostische Aussagekraft negativer immunologischer Tests weniger eindeutig. Die diagnostische Sensitivität der immunologischen Tests hängt entscheidend davon ab, ob alle wahrscheinlich ursächlichen Antigene am Arbeitsplatz oder Hapten-Protein-Komplexe in die Testung einbezogen wurden. Obwohl die Auswirkungen einer Sensibilisierung für einen asymptomatischen Arbeitnehmer nicht genau definiert sind, kann die Analyse gruppierter Ergebnisse bei der Bewertung von Umweltkontrollen nützlich sein. Der Nutzen der immunologischen Bewertung ist am größten für Mittel, für die es Standardisierungen gibt in vitro Tests oder Haut-Prick-Reagenzien, wie Platinsalze und Waschmittelenzyme. Leider sind die meisten interessierenden beruflichen Allergene derzeit nicht im Handel erhältlich. Die Verwendung von nicht im Handel erhältlichen Lösungen in Haut-Prick-Tests wurde gelegentlich mit schweren Reaktionen, einschließlich Anaphylaxie, in Verbindung gebracht, und daher ist Vorsicht geboten.

Wenn die Ergebnisse der Schritte 1 und 2 mit OA kompatibel sind, sollte nach Möglichkeit eine weitere Evaluation durchgeführt werden. Die Reihenfolge und der Umfang der weiteren Evaluation hängen von der Verfügbarkeit diagnostischer Ressourcen, dem Arbeitsstatus des Patienten und der Durchführbarkeit von diagnostischen Versuchen zur Entfernung von und Wiederaufnahme der Arbeit ab, wie in Tabelle 7 angegeben. Wenn eine weitere Evaluation nicht möglich ist, muss eine Diagnose zugrunde gelegt werden die an dieser Stelle verfügbaren Informationen.

Schritt 4: Klinische Bewertung von Asthma am Arbeitsplatz oder diagnostischer Versuch zur Rückkehr an den Arbeitsplatz

Häufig ist die Spirometrie der am leichtesten verfügbare physiologische Test der Atemwegsobstruktion. Um die Reproduzierbarkeit zu verbessern, sollte die Spirometrie von einem geschulten Techniker gecoacht werden. Leider ist die vor und nach der Arbeitsschicht durchgeführte Ein-Tages-Schicht-übergreifende Spirometrie weder empfindlich noch spezifisch für die Bestimmung arbeitsbedingter Atemwegsobstruktionen. Es ist wahrscheinlich, dass die Durchführung mehrerer Spirometrien während und nach mehreren Arbeitstagen die diagnostische Genauigkeit verbessern kann, dies wurde jedoch noch nicht ausreichend evaluiert.

Aufgrund von Schwierigkeiten bei der Cross-Shift-Spirometrie ist die serielle PEF-Messung zu einer wichtigen diagnostischen Technik für OA geworden. Unter Verwendung eines kostengünstigen tragbaren Messgeräts werden PEF-Messungen alle zwei Stunden während der Wachstunden aufgezeichnet. Um die Sensitivität zu verbessern, müssen die Messungen während eines Zeitraums durchgeführt werden, in dem der Arbeitnehmer den vermuteten Erregern bei der Arbeit ausgesetzt ist und ein arbeitsbedingtes Symptommuster erfährt. Es werden jeweils drei Wiederholungen durchgeführt, und die Messungen werden täglich bei der Arbeit und außerhalb der Arbeit durchgeführt. Die Messungen sollten an mindestens 16 aufeinanderfolgenden Tagen (z. B. zwei 3-Tage-Arbeitswochen und 1 freie Wochenenden) fortgesetzt werden, wenn der Patient die Fortsetzung der Arbeit sicher tolerieren kann. PEF-Messungen werden in einem Tagebuch zusammen mit Angaben zu Arbeitsstunden, Symptomen, Verwendung von Bronchodilatator-Medikamenten und signifikanten Expositionen aufgezeichnet. Um die Interpretation zu erleichtern, sollten die Tagebuchergebnisse dann grafisch dargestellt werden. Bestimmte Muster deuten auf OA hin, aber keines ist pathognomonisch, und die Interpretation durch einen erfahrenen Leser ist oft hilfreich. Vorteile des seriellen PEF-Tests sind niedrige Kosten und eine vernünftige Korrelation mit den Ergebnissen des bronchialen Provokationstests. Zu den Nachteilen gehören das erhebliche Maß an erforderlicher Mitarbeit des Patienten, die Unfähigkeit, definitiv zu bestätigen, dass die Daten korrekt sind, das Fehlen einer standardisierten Interpretationsmethode und die Notwendigkeit, dass einige Patienten 2 oder XNUMX aufeinanderfolgende Wochen arbeitsfrei nehmen müssen, um eine signifikante Verbesserung zu zeigen. Tragbare Spirometer mit elektronischer Aufzeichnung, die für die Patientenselbstüberwachung entwickelt wurden, können, sofern verfügbar, einige der Nachteile der seriellen PEF beheben.

Asthmamedikamente verringern tendenziell die Wirkung von Arbeitsbelastungen auf Messungen des Luftstroms. Es ist jedoch nicht ratsam, Medikamente während der Atemflussüberwachung am Arbeitsplatz abzusetzen. Vielmehr sollte der Patient während des gesamten diagnostischen Prozesses auf einer konstanten minimalen sicheren Dosis entzündungshemmender Medikamente gehalten werden, wobei die Symptome und der Luftstrom engmaschig überwacht werden sollten, und die Verwendung von kurzwirksamen Bronchodilatatoren zur Kontrolle der Symptome sollte im Tagebuch vermerkt werden.

Das Versäumnis, arbeitsbedingte Veränderungen des PEF zu beobachten, während ein Patient routinemäßig arbeitet, schließt die Diagnose von OA nicht aus, da viele Patienten mehr als ein zweitägiges Wochenende benötigen, um eine signifikante Verbesserung des PEF zu zeigen. In diesem Fall sollte ein diagnostischer Versuch einer längeren Arbeitsunterbrechung (Schritt 5) erwogen werden. Wenn der Patient noch keinen quantitativen Test auf NBR hatte und keine medizinische Kontraindikation vorliegt, sollte dies zu diesem Zeitpunkt, unmittelbar nach mindestens zweiwöchiger Exposition am Arbeitsplatz, erfolgen.

Schritt 5: Klinische Bewertung von Asthma außerhalb der Arbeit oder diagnostische Studie zur längeren Abwesenheit von der Arbeit

Dieser Schritt besteht aus dem Ausfüllen des seriellen 2-stündigen PEF-Tagestagebuchs für mindestens 9 aufeinanderfolgende arbeitsfreie Tage (z. B. 5 arbeitsfreie Tage plus Wochenenden davor und danach). Wenn diese Aufzeichnung im Vergleich zum seriellen PEF-Tagebuch am Arbeitsplatz für die Diagnose von OA nicht ausreicht, sollte sie für eine zweite aufeinanderfolgende Woche außerhalb der Arbeit fortgesetzt werden. Nach 2 oder mehr Wochen Abwesenheit von der Arbeit können quantitative Tests auf NBR durchgeführt und während der Arbeit mit NBR verglichen werden. Wurde noch keine serielle PEF während mindestens zwei Wochen am Arbeitsplatz durchgeführt, kann nach ausführlicher Beratung und in engem Kontakt mit dem behandelnden Arzt ein diagnostischer Wiedereinstiegsversuch (siehe Schritt 4) durchgeführt werden. Schritt 5 ist oft von entscheidender Bedeutung, um die Diagnose von OA zu bestätigen oder auszuschließen, obwohl es auch der schwierigste und teuerste Schritt sein kann. Wenn eine längere Abwesenheit von der Arbeit versucht wird, ist es am besten, die diagnostische Ausbeute und Effizienz durch die Einbeziehung von PEF, FEV zu maximieren1und NBR-Tests in einer umfassenden Auswertung. Wöchentliche Arztbesuche zur Beratung und Überprüfung des PEF-Diagramms können dazu beitragen, vollständige und genaue Ergebnisse zu gewährleisten. Wenn nach mindestens zweiwöchiger Überwachung des Patienten am Arbeitsplatz und zwei Wochen außerhalb des Arbeitsplatzes die diagnostische Aussagekraft noch nicht ausreicht, sollte, sofern vorhanden und machbar, als nächstes Schritt 6 erwogen werden.

Schritt 6: Spezifischer bronchialer Provokationstest oder Provokationstest am Arbeitsplatz

Spezifische bronchiale Provokationstests mit einer Expositionskammer und standardisierten Expositionsniveaus wurden als „Goldstandard“ für die Diagnose von OA bezeichnet. Zu den Vorteilen gehört die endgültige Bestätigung von OA mit der Fähigkeit, eine asthmatische Reaktion auf subirritative Konzentrationen spezifischer Sensibilisierungsmittel zu identifizieren, die dann gewissenhaft vermieden werden können. Sie ist von allen diagnostischen Verfahren die einzige, die zuverlässig zwischen Sensibilisator-induziertem Asthma und Provokation durch Reizstoffe unterscheiden kann. Mehrere Probleme bei diesem Ansatz waren die inhärenten Kosten des Verfahrens, die allgemeine Notwendigkeit einer genauen Beobachtung oder eines mehrtägigen Krankenhausaufenthalts und die Verfügbarkeit in nur sehr wenigen spezialisierten Zentren. Falsch negative Ergebnisse können auftreten, wenn eine standardisierte Methodik nicht für alle verdächtigen Erreger verfügbar ist, wenn die falschen Erreger vermutet werden oder wenn zwischen der letzten Exposition und dem Test eine zu lange Zeit vergangen ist. Falsch positive Ergebnisse können auftreten, wenn versehentlich reizende Expositionsniveaus erreicht werden. Aus diesen Gründen bleibt ein spezifischer bronchialer Provokationstest für OA an den meisten Orten ein Forschungsverfahren.

Belastungstests am Arbeitsplatz umfassen eine von Technikern gecoachte Spirometrie am Arbeitsplatz, die in häufigen (z. B. stündlichen) Intervallen vor und im Laufe eines Arbeitstages durchgeführt wird, wenn man den vermuteten Erregern oder Prozessen ausgesetzt ist. Er kann empfindlicher sein als ein spezifischer bronchialer Provokationstest, da es sich um „reale“ Expositionen handelt, aber da eine Obstruktion der Atemwege sowohl durch Reizstoffe als auch durch sensibilisierende Stoffe ausgelöst werden kann, weisen positive Tests nicht unbedingt auf eine Sensibilisierung hin. Es erfordert auch die Zusammenarbeit des Arbeitgebers und viel Technikerzeit mit einem mobilen Spirometer. Beide Verfahren bergen ein gewisses Risiko, einen schweren Asthmaanfall auszulösen, und sollten daher unter strenger Aufsicht von Spezialisten durchgeführt werden, die mit diesen Verfahren erfahren sind.

Behandlung und Prävention

Das Management von OA umfasst medizinische und präventive Interventionen für einzelne Patienten sowie öffentliche Gesundheitsmaßnahmen an Arbeitsplätzen, die als hohes Risiko für OA identifiziert wurden. Das medizinische Management ähnelt dem für nicht berufsbedingtes Asthma und wird an anderer Stelle gut überprüft (NAEP 1991). Die medizinische Behandlung allein reicht selten aus, um die Symptome optimal zu kontrollieren, und vorbeugende Intervention durch Kontrolle oder Beendigung der Exposition ist ein wesentlicher Bestandteil der Behandlung. Dieser Prozess beginnt mit einer genauen Diagnose und Identifizierung der ursächlichen Expositionen und Zustände. Bei Sensibilisator-induzierter OA führt die Verringerung der Exposition gegenüber dem Sensibilisator normalerweise nicht zu einem vollständigen Verschwinden der Symptome. Schwere asthmatische Episoden oder fortschreitende Verschlechterung der Erkrankung können durch Exposition gegenüber sehr niedrigen Konzentrationen des Wirkstoffs verursacht werden, und es wird empfohlen, die Exposition vollständig und dauerhaft einzustellen. Eine rechtzeitige Überweisung zur beruflichen Rehabilitation und beruflichen Umschulung kann für einige Patienten ein notwendiger Bestandteil der Behandlung sein. Wenn eine vollständige Beendigung der Exposition nicht möglich ist, kann eine erhebliche Reduzierung der Exposition in Verbindung mit einer engmaschigen medizinischen Überwachung und Behandlung eine Option sein, obwohl eine solche Reduzierung der Exposition nicht immer möglich ist und die langfristige Sicherheit dieses Ansatzes nicht getestet wurde. Beispielsweise wäre es schwierig, die Toxizität einer Langzeitbehandlung mit systemischen Kortikosteroiden zu rechtfertigen, um dem Patienten zu ermöglichen, dieselbe Beschäftigung fortzusetzen. Bei durch Reizstoffe induziertem und/oder ausgelöstem Asthma kann die Dosisreaktion besser vorhersagbar sein, und eine Verringerung der Exposition gegenüber Reizstoffen, begleitet von einer engmaschigen medizinischen Überwachung, kann weniger riskant und mit größerer Wahrscheinlichkeit wirksam sein als bei durch Sensibilisatoren induzierter OA. Wenn der Patient unter veränderten Bedingungen weiterarbeitet, sollte die medizinische Nachsorge häufige Arztbesuche mit Durchsicht des PEF-Tagebuchs, einen gut geplanten Zugang zu Notdiensten und gegebenenfalls serielle Spirometrie und/oder Methacholin-Provokationstests umfassen.

Sobald der Verdacht besteht, dass ein bestimmter Arbeitsplatz ein hohes Risiko darstellt, entweder aufgrund des Auftretens eines Sentinel-Falls von OA oder der Verwendung bekannter Asthma-Erreger, können Methoden der öffentlichen Gesundheit sehr nützlich sein. Die frühzeitige Erkennung und wirksame Behandlung und Prävention der Behinderung von Arbeitnehmern mit bestehender OA sowie die Prävention neuer Fälle sind klare Prioritäten. Die Identifizierung spezifischer Verursacher und Arbeitsprozesse ist wichtig. Ein praktischer erster Ansatz ist eine Fragebogenerhebung am Arbeitsplatz, bei der die Kriterien A, B, C und D1 oder D5 in der Falldefinition von OA bewertet werden. Dieser Ansatz kann Personen identifizieren, für die eine weitere klinische Bewertung indiziert sein könnte, und dabei helfen, mögliche Ursachen oder Umstände zu identifizieren. Die Auswertung der Gruppenergebnisse kann bei der Entscheidung helfen, ob eine weitere Untersuchung oder Intervention am Arbeitsplatz angezeigt ist, und gegebenenfalls wertvolle Hinweise für die Ausrichtung zukünftiger Präventionsbemühungen auf die effektivste und effizienteste Weise geben. Eine Fragebogenerhebung ist jedoch nicht ausreichend, um individuelle medizinische Diagnosen zu stellen, da die prädiktiven positiven Werte von Fragebögen für OA nicht hoch genug sind. Wenn ein höheres Maß an diagnostischer Sicherheit erforderlich ist, kann auch ein medizinisches Screening mit diagnostischen Verfahren wie Spirometrie, quantitativen Tests auf NBR, serieller PEF-Aufzeichnung und immunologischen Tests in Betracht gezogen werden. An bekannten Problemarbeitsplätzen können laufende Überwachungs- und Screening-Programme hilfreich sein. Der unterschiedliche Ausschluss von asymptomatischen Arbeitnehmern mit Atopie in der Vorgeschichte oder anderen potenziellen Anfälligkeitsfaktoren von Arbeitsplätzen, von denen angenommen wird, dass sie ein hohes Risiko darstellen, würde jedoch zur Entfernung einer großen Anzahl von Arbeitnehmern führen, um relativ wenige Fälle von Arthrose zu verhindern, und wird durch die aktuelle Literatur nicht unterstützt.

Die Kontrolle oder Eliminierung kausaler Expositionen und die Vermeidung und ordnungsgemäße Behandlung von Verschüttungen oder Episoden hochgradiger Expositionen kann zu einer wirksamen primären Prävention von Sensibilisierung und OA bei Mitarbeitern des Sentinel-Falls führen. Die übliche Expositionskontrollhierarchie von Substitution, technischen und administrativen Kontrollen und persönlicher Schutzausrüstung sowie Schulung von Arbeitern und Managern sollte gegebenenfalls umgesetzt werden. Proaktive Arbeitgeber werden einige oder alle dieser Ansätze initiieren oder sich daran beteiligen, aber für den Fall, dass unzureichende Präventivmaßnahmen ergriffen werden und Arbeitnehmer weiterhin einem hohen Risiko ausgesetzt sind, können staatliche Durchsetzungsbehörden hilfreich sein.

Beeinträchtigung und Behinderung

Medizinische Beeinträchtigung ist eine funktionelle Anomalie, die auf einen medizinischen Zustand zurückzuführen ist. Behinderung bezieht sich auf die Gesamtwirkung der medizinischen Beeinträchtigung auf das Leben des Patienten und wird von vielen nichtmedizinischen Faktoren wie Alter und sozioökonomischem Status beeinflusst (ATS 1995).

Die Beurteilung der medizinischen Beeinträchtigung erfolgt durch den Arzt und kann einen berechneten Beeinträchtigungsindex sowie andere klinische Erwägungen umfassen. Der Beeinträchtigungsindex basiert auf (1) dem Grad der Luftstrombegrenzung nach Bronchodilatator, (2) entweder dem Grad der Reversibilität der Luftstrombegrenzung mit Bronchodilatator oder dem Grad der Hyperreaktivität der Atemwege bei quantitativen Tests auf NBR und (3) der zur Kontrolle erforderlichen Mindestmedikation Asthma. Die andere wichtige Komponente der Beurteilung der medizinischen Beeinträchtigung ist die ärztliche Beurteilung der Fähigkeit des Patienten, in der Arbeitsumgebung zu arbeiten, die das Asthma verursacht. Beispielsweise kann ein Patient mit Sensibilisator-induzierter OA eine medizinische Beeinträchtigung haben, die hochgradig spezifisch für das Mittel ist, für das er oder sie sensibilisiert wurde. Der Arbeitnehmer, der nur dann Symptome entwickelt, wenn er diesem Mittel ausgesetzt ist, kann möglicherweise in anderen Berufen arbeiten, aber dauerhaft nicht in der Lage sein, in dem spezifischen Beruf zu arbeiten, für den er oder sie am besten ausgebildet und erfahren ist.

Die Beurteilung der Behinderung aufgrund von Asthma (einschließlich OA) erfordert die Berücksichtigung der medizinischen Beeinträchtigung sowie anderer nicht medizinischer Faktoren, die die Arbeitsfähigkeit und Funktionsfähigkeit im Alltag beeinträchtigen. Die Beurteilung der Behinderung wird zunächst vom Arzt vorgenommen, der alle Faktoren identifizieren sollte, die die Auswirkung der Beeinträchtigung auf das Leben des Patienten beeinflussen. Viele Faktoren wie Beruf, Bildungsniveau, Besitz anderer marktfähiger Fähigkeiten, wirtschaftliche Bedingungen und andere soziale Faktoren können bei Personen mit demselben Grad an medizinischer Beeinträchtigung zu unterschiedlichen Graden der Behinderung führen. Diese Informationen können dann von Administratoren verwendet werden, um eine Behinderung für Entschädigungszwecke festzustellen.

Beeinträchtigung und Behinderung können als vorübergehend oder dauerhaft eingestuft werden, abhängig von der Wahrscheinlichkeit einer signifikanten Verbesserung und davon, ob wirksame Expositionskontrollen am Arbeitsplatz erfolgreich umgesetzt werden. Zum Beispiel wird eine Person mit Sensibilisator-induzierter OA im Allgemeinen als dauerhaft und vollständig beeinträchtigt für jede Arbeit angesehen, die eine Exposition gegenüber dem verursachenden Agens beinhaltet. Wenn die Symptome nach Beendigung der Exposition teilweise oder vollständig verschwinden, können diese Personen als mit geringerer oder keiner Beeinträchtigung für andere Jobs eingestuft werden. Oft wird dies als dauerhafte teilweise Beeinträchtigung/Behinderung angesehen, die Terminologie kann jedoch variieren. Eine Person mit Asthma, das dosisabhängig durch Reizstoffe am Arbeitsplatz ausgelöst wird, würde als vorübergehende Beeinträchtigung angesehen werden, während sie symptomatisch ist, und als geringer oder ohne Beeinträchtigung, wenn angemessene Expositionskontrollen installiert sind und die Symptome wirksam reduzieren oder beseitigen. Wenn keine wirksamen Expositionskontrollen implementiert werden, muss dieselbe Person möglicherweise als dauerhaft beeinträchtigt angesehen werden, um in diesem Job zu arbeiten, mit der Empfehlung zur medizinischen Entfernung. Falls erforderlich, kann zwei Jahre nach Reduzierung oder Beendigung der Exposition eine wiederholte Beurteilung auf langfristige Beeinträchtigung/Behinderung durchgeführt werden, wenn die Verbesserung der OA erwartungsgemäß ein Plateau erreicht hat. Wenn der Patient weiterhin arbeitet, sollte die medizinische Überwachung fortgeführt und die Neubewertung der Beeinträchtigung/Behinderung bei Bedarf wiederholt werden.

Arbeitnehmer, die durch OA oder WAA arbeitsunfähig werden, haben möglicherweise Anspruch auf eine finanzielle Entschädigung für Krankheitskosten und/oder entgangenen Lohn. Zusätzlich zur direkten Verringerung der finanziellen Auswirkungen der Behinderung auf einzelne Arbeitnehmer und ihre Familien kann eine Entschädigung erforderlich sein, um eine angemessene medizinische Behandlung zu gewährleisten, vorbeugende Maßnahmen einzuleiten und eine berufliche Rehabilitation zu erreichen. Das Verständnis des Arbeitnehmers und des Arztes für bestimmte medizinrechtliche Fragen kann wichtig sein, um sicherzustellen, dass die diagnostische Bewertung den örtlichen Anforderungen entspricht und nicht zu einer Beeinträchtigung der Rechte des betroffenen Arbeitnehmers führt.

Obwohl sich Diskussionen über Kosteneinsparungen häufig auf die Unzulänglichkeit von Vergütungssystemen konzentrieren, hängt eine wirkliche Verringerung der finanziellen und gesundheitlichen Belastung der Gesellschaft durch OA und WAA nicht nur von Verbesserungen der Vergütungssysteme ab, sondern, was noch wichtiger ist, von der Wirksamkeit der eingesetzten Systeme Expositionen am Arbeitsplatz, die das Auftreten neuer Asthmafälle verursachen, zu identifizieren und zu beheben oder vollständig zu verhindern.

Schlussfolgerungen

OA ist in vielen Ländern zur am weitesten verbreiteten berufsbedingten Atemwegserkrankung geworden. Sie ist häufiger als allgemein angenommen, kann schwerwiegend und behindernd sein und ist im Allgemeinen vermeidbar. Früherkennung und wirksame präventive Interventionen können das Risiko einer dauerhaften Behinderung und die hohen menschlichen und finanziellen Kosten, die mit chronischem Asthma verbunden sind, erheblich reduzieren. Aus vielen Gründen verdient OA eine breitere Aufmerksamkeit unter Klinikern, Gesundheits- und Sicherheitsspezialisten, Forschern, Gesundheitspolitikern, Industriehygienikern und anderen, die an der Prävention arbeitsbedingter Krankheiten interessiert sind.

 

 

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Montag, Februar 28 2011 21: 34

Krankheiten durch organische Stäube

Organischer Staub und Krankheiten

Stäube pflanzlichen, tierischen und mikrobiellen Ursprungs sind seit jeher Bestandteil der menschlichen Umwelt. Als die ersten Wasserorganismen vor etwa 450 Millionen Jahren an Land kamen, entwickelten sie bald Abwehrsysteme gegen die vielen schädlichen Substanzen, die in der terrestrischen Umwelt vorhanden sind, die meisten davon pflanzlichen Ursprungs. Die Exposition gegenüber dieser Umgebung verursacht normalerweise keine besonderen Probleme, obwohl Pflanzen eine Reihe extrem giftiger Substanzen enthalten, insbesondere solche, die in Schimmelpilzen vorhanden sind oder von Schimmelpilzen produziert werden.

Während der Entwicklung der Zivilisation erforderten die klimatischen Bedingungen in einigen Teilen der Welt, dass bestimmte Aktivitäten in Innenräumen durchgeführt werden mussten. Das Dreschen in den skandinavischen Ländern wurde im Winter in Innenräumen durchgeführt, eine Praxis, die von Chronisten in der Antike erwähnt wurde. Das Einschließen staubiger Prozesse führte zu Krankheiten bei den exponierten Personen, und einer der ersten veröffentlichten Berichte darüber stammt vom dänischen Bischof Olaus Magnus (1555, zitiert nach Rask-Andersen 1988). Er beschrieb eine Krankheit unter Dreschern in Skandinavien wie folgt:

„Beim Trennen der Körner vom Getreide muss darauf geachtet werden, eine Zeit zu wählen, in der ein geeigneter Wind weht, der den Getreidestaub wegfegt, so dass er die lebenswichtigen Organe der Dreschmaschinen nicht schädigt. Dieser Staub ist so fein, dass er fast unbemerkt in den Mund eindringt und sich im Rachen ansammelt. Wenn dies nicht schnell durch frisches Bier behoben wird, darf der Drescher das Gedroschen nie wieder oder nur für kurze Zeit fressen.“

Mit der Einführung der maschinellen Verarbeitung organischer Materialien führte die Behandlung großer Materialmengen in Innenräumen mit schlechter Belüftung zu hohen Staubbelastungen in der Luft. Den Beschreibungen von Bischof Olaus Magnus und später von Ramazzini (1713) folgten mehrere Berichte über Krankheiten und organische Stäube im 1863. Jahrhundert, insbesondere unter Baumwollspinnereiarbeitern (Leach 1936; Prausnitz 1932). Später wurde auch die spezifische Lungenkrankheit beschrieben, die bei Landwirten üblich ist, die mit verschimmelten Materialien umgehen (Campbell XNUMX).

In den letzten Jahrzehnten ist eine Vielzahl von Krankheitsberichten bei Personen, die gegenüber organischen Stäuben exponiert sind, erschienen. Anfangs basierten die meisten davon auf Personen, die medizinische Hilfe suchten. Die Namen der Krankheiten, wenn sie veröffentlicht wurden, bezogen sich oft auf die besondere Umgebung, in der die Krankheit zuerst erkannt wurde, und es ergab sich eine verwirrende Reihe von Namen, wie z.

Mit dem Aufkommen der modernen Epidemiologie wurden zuverlässigere Zahlen für das Auftreten von berufsbedingten Atemwegserkrankungen im Zusammenhang mit organischem Staub erhalten (Rylander, Donham und Peterson 1986; Rylander und Peterson 1990). Es gab auch Fortschritte im Verständnis der pathologischen Mechanismen, die diesen Erkrankungen zugrunde liegen, insbesondere der Entzündungsreaktion (Henson und Murphy 1989). Dies ebnete den Weg für ein kohärenteres Bild von Krankheiten, die durch organische Stäube verursacht werden (Rylander und Jacobs 1997).

Im Folgenden werden die verschiedenen organischen Staubumgebungen, in denen die Krankheit gemeldet wurde, die Krankheitsentitäten selbst, die klassische Byssinose-Krankheit und spezifische Präventivmaßnahmen beschrieben.

Environments

Organische Stäube sind luftgetragene Partikel pflanzlichen, tierischen oder mikrobiellen Ursprungs. Tabelle 1 listet Beispiele für Umgebungen, Arbeitsprozesse und Arbeitsstoffe auf, bei denen das Risiko einer Exposition gegenüber organischen Stäuben besteht.


Tabelle 1. Beispiele für Gefahrenquellen bei der Exposition gegenüber organischem Staub

Landwirtschaft

Umgang mit Getreide, Heu oder anderen Feldfrüchten

Verarbeitung von Zuckerrohr

Gewächshäuser

Silos

Tiere

Schweine-/Molkereigebäude

Geflügelställe und Verarbeitungsbetriebe

Versuchs-, Nutz- und Haustiere

Abfallverarbeitung

Abwasser und Schlick

Haushaltsmüll

Kompostierung

Branche

Pflanzenfaserverarbeitung (Baumwolle, Flachs, Hanf, Jute, Sisal)

Fermentation

Holz und Holzverarbeitung

Bäckereien

Biotechnologische Verarbeitung

Gebäude

Kontaminiertes Wasser in Luftbefeuchtern

Mikrobenwachstum auf Bauwerken oder in Lüftungskanälen


Mitarbeiter

Heute versteht man, dass die spezifischen Wirkstoffe in den Stäuben der Hauptgrund für die Entstehung von Krankheiten sind. Organische Stäube enthalten eine Vielzahl von Wirkstoffen mit potenziellen biologischen Wirkungen. Einige der wichtigsten Agenten sind in Tabelle 2 aufgeführt.


Tabelle 2. Hauptstoffe in organischen Stäuben mit potenzieller biologischer Aktivität

Pflanzliche Wirkstoffe

Tannine

Histamin

Plicatsäure

Alkaloide (z. B. Nikotin)

Cytochalasine

Tierische Agenten

Proteine

Enzyme

Mikrobielle Wirkstoffe

Endotoxine

(1→3)–β–D-Glucane

Proteasen

Mykotoxine


 

Die relative Rolle jedes dieser Mittel, allein oder in Kombination mit anderen, für die Entwicklung von Krankheiten ist größtenteils unbekannt. Die meisten verfügbaren Informationen beziehen sich auf bakterielle Endotoxine, die in allen organischen Stäuben vorhanden sind.

Endotoxine sind Lipopolysaccharid-Verbindungen, die an der äußeren Zelloberfläche von Gram-negativen Bakterien befestigt sind. Endotoxin hat eine Vielzahl biologischer Eigenschaften. Nach Inhalation verursacht es eine akute Entzündung (Snella und Rylander 1982; Brigham und Meyrick 1986). Kennzeichen dieser Reaktion ist ein Einstrom von Neutrophilen (Leukozyten) in die Lunge und die Atemwege. Es wird von der Aktivierung anderer Zellen und der Sekretion von Entzündungsmediatoren begleitet. Nach wiederholter Exposition nimmt die Entzündung ab (Anpassung). Die Reaktion ist auf die Atemwegsschleimhaut beschränkt, eine ausgedehnte Beteiligung des Lungenparenchyms ist nicht vorhanden.

Ein weiterer spezifischer Wirkstoff in organischem Staub ist (1→3)-β-D-Glucan. Dies ist eine Polyglucoseverbindung, die in der Zellwandstruktur von Schimmelpilzen und einigen Bakterien vorhanden ist. Es verstärkt die durch Endotoxin verursachte Entzündungsreaktion und verändert die Funktion von Entzündungszellen, insbesondere von Makrophagen und T-Zellen (Di Luzio 1985; Fogelmark et al. 1992).

Weitere spezifische Wirkstoffe in organischen Stäuben sind Proteine, Gerbstoffe, Proteasen und andere Enzyme sowie Schimmelpilzgifte. Über die Konzentrationen dieser Stoffe in organischen Stäuben liegen nur sehr wenige Daten vor. Einige der spezifischen Wirkstoffe in organischen Stäuben, wie Proteine ​​und Enzyme, sind Allergene.

Krankheiten

Die durch organische Stäube verursachten Krankheiten sind in Tabelle 3 mit den entsprechenden Nummern der Internationalen Klassifikation der Krankheiten (ICD) aufgeführt (Rylander und Jacobs 1994).

 


Tabelle 3. Durch organische Stäube induzierte Krankheiten und ihre ICD-Codes

 

Bronchitis und Pneumonitis (ICD J40)

Toxische Pneumonitis (Inhalationsfieber, Organic Dust Toxic Syndrome)

Entzündung der Atemwege (Schleimhautentzündung)

Chronische Bronchitis (ICD J42)

Überempfindlichkeitspneumonitis (allergische Alveolitis) (ICD J67)

Asthma (ICD J45)

Rhinitis, Konjunktivitis

 


 

Der primäre Expositionsweg für organische Stäube ist die Inhalation, und folglich haben die Auswirkungen auf die Lunge sowohl in der Forschung als auch in der klinischen Arbeit den größten Teil der Aufmerksamkeit erhalten. Es gibt jedoch eine wachsende Zahl von Hinweisen aus veröffentlichten epidemiologischen Studien und Fallberichten sowie anekdotischen Berichten, dass auch systemische Wirkungen auftreten. Der beteiligte Mechanismus scheint eine lokale Entzündung am Zielort, der Lunge, und eine anschließende Freisetzung von Zytokinen entweder mit systemischer Wirkung (Dunn 1992; Michel et al. 1991) oder einer Wirkung auf das Epithel im Darm (Axmacher et al . 1991). Klinische Wirkungen außerhalb der Atemwege sind Fieber, Gelenkschmerzen, neurosensorische Wirkungen, Hautprobleme, Darmerkrankungen, Müdigkeit und Kopfschmerzen.

Die verschiedenen Krankheitsentitäten, wie in Tabelle 3 beschrieben, sind in typischen Fällen leicht zu diagnostizieren, und die zugrunde liegende Pathologie ist deutlich unterschiedlich. Im wirklichen Leben weist ein Arbeitnehmer, der aufgrund einer Exposition gegenüber organischem Staub eine Krankheit hat, jedoch häufig eine Mischung aus den verschiedenen Krankheitsentitäten auf. Eine Person kann mehrere Jahre lang an Atemwegsentzündungen leiden, plötzlich Asthma entwickeln und während einer besonders starken Exposition zusätzlich Symptome einer toxischen Pneumonitis haben. Eine andere Person kann eine subklinische Überempfindlichkeitspneumonitis mit Lymphozytose in den Atemwegen haben und während einer besonders starken Exposition eine toxische Pneumonitis entwickeln.

Ein gutes Beispiel für die Mischung von Krankheitsentitäten, die auftreten können, ist Byssinose. Diese Krankheit wurde zuerst in Baumwollspinnereien beschrieben, aber die einzelnen Krankheitsentitäten werden auch in anderen Umgebungen mit organischem Staub gefunden. Es folgt ein Überblick über die Krankheit.

Byssinose

Die Krankheit

Die Byssinose wurde erstmals im 1800. Jahrhundert beschrieben, und ein klassischer Bericht, der sowohl klinische als auch experimentelle Arbeiten umfasste, wurde von Prausnitz (1936) vorgelegt. Er beschrieb die Symptome bei Arbeitern in Baumwollfabriken wie folgt:

„Nach jahrelanger Arbeit ohne nennenswerte Beschwerden außer einem leichten Husten bemerken Arbeiter in Baumwollspinnereien entweder eine plötzliche Verschlimmerung ihres Hustens, der trocken und äußerst irritierend wird der Woche; Mit der Zeit verschwindet der Unterschied und sie leiden ständig.“

Die ersten epidemiologischen Untersuchungen wurden in den 1950er Jahren in England durchgeführt (Schilling et al. 1955; Schilling 1956). Die Erstdiagnose basierte auf dem Auftreten einer typischen Montagmorgen-Brustenge, die anhand eines Fragebogens diagnostiziert wurde (Roach und Schilling 1960). Ein Schema zur Einstufung des Schweregrades der Byssinose nach Art und Periodizität der Symptome wurde entwickelt (Mekky, Roach und Schilling 1967; Schilling et al. 1955). Die Dauer der Exposition wurde als Maß für die Dosis verwendet und diese wurde mit der Schwere der Reaktion in Beziehung gesetzt. Basierend auf klinischen Interviews mit einer großen Anzahl von Arbeitern wurde dieses Einstufungsschema später modifiziert, um die Zeitintervalle für die Abnahme des FEV genauer widerzuspiegeln1 (Beere et al. 1973).

In einer Studie wurde ein Unterschied in der Prävalenz der Byssinose in Fabriken gefunden, die verschiedene Baumwollarten verarbeiten (Jones et al. 1979). Spinnereien, die hochwertige Baumwolle zur Herstellung feinerer Garne verwendeten, hatten eine geringere Byssinose-Prävalenz als Mühlen, die grobe Garne produzierten und eine geringere Baumwollqualität verwendeten. Damit wurde neben der Expositionsintensität und -dauer, beides dosisabhängige Größen, die Staubart zu einer wichtigen Größe zur Beurteilung der Exposition. Später wurde gezeigt, dass die Unterschiede in der Reaktion von Arbeitern, die grober und mittlerer Baumwolle ausgesetzt waren, nicht nur von der Art der Baumwolle, sondern auch von anderen Variablen abhängt, die die Exposition beeinflussen, einschließlich: Verarbeitungsvariablen wie Kardiergeschwindigkeit, Umgebungsvariablen wie Befeuchtung und Belüftung und Herstellungsvariablen wie unterschiedliche Garnbehandlungen (Berry et al. 1973).

Die nächste Verfeinerung der Beziehung zwischen der Exposition gegenüber Baumwollstaub und einer Reaktion (entweder Symptome oder objektive Messwerte der Lungenfunktion) waren die Studien aus den Vereinigten Staaten, in denen diejenigen verglichen wurden, die mit 100 % Baumwolle arbeiteten, mit Arbeitern, die dieselbe Baumwolle verwendeten, aber in a 50:50 Mischung mit Synthetik und Arbeitern ohne Baumwollbelastung (Merchant et al. 1973). Arbeiter, die 100 % Baumwolle ausgesetzt waren, hatten die höchste Prävalenz von Byssinose, unabhängig vom Zigarettenrauchen, einer der Störfaktoren der Exposition gegenüber Baumwollstaub. Diese halbquantitative Beziehung zwischen Dosis und Reaktion auf Baumwollstaub wurde in einer Gruppe von Textilarbeitern weiter verfeinert, die nach Geschlecht, Rauchen, Arbeitsbereich und Fabriktyp stratifiziert waren. In jeder dieser Kategorien wurde ein Zusammenhang zwischen der Staubkonzentration in den unteren Staubbereichen und der Byssinose-Prävalenz und/oder der Änderung des forcierten Exspirationsvolumens in einer Sekunde (FEV1).

In späteren Untersuchungen hat die FEV1 Die Abnahme über die Arbeitsschicht wurde verwendet, um die Auswirkungen der Exposition zu bewerten, und sie ist auch Teil des US Cotton Dust Standard.

Die Byssinose galt lange als eine eigentümliche Krankheit mit einer Mischung verschiedener Symptome und ohne Kenntnis der spezifischen Pathologie. Einige Autoren schlugen vor, dass es sich um Berufsasthma handelte (Bouhuys 1976). Eine Arbeitsgruppensitzung im Jahr 1987 analysierte die Symptomatologie und Pathologie der Krankheit (Rylander et al. 1987). Es wurde vereinbart, dass die Krankheit mehrere klinische Entitäten umfasst, die im Allgemeinen mit der Exposition gegenüber organischem Staub zusammenhängen.

Toxische Pneumonitis kann erscheinen, wenn ein Mitarbeiter zum ersten Mal in der Mühle arbeitet, insbesondere wenn er in der Öffnungs-, Blas- und Kardierabteilung arbeitet (Trice 1940). Obwohl sich eine Gewöhnung entwickelt, können die Symptome nach einer ungewöhnlich starken Exposition später wieder auftreten.

Entzündung der Atemwege ist die am weitesten verbreitete Krankheit und tritt in unterschiedlichen Schweregraden auf, von leichten Reizungen in Nase und Atemwegen bis hin zu starkem Reizhusten und Atembeschwerden. Die Entzündung verursacht eine Verengung der Atemwege und ein reduziertes FEV1. Die Reaktionsfähigkeit der Atemwege ist erhöht, gemessen mit einem Methacholin- oder Histamin-Provokationstest. Es wird diskutiert, ob Atemwegsentzündungen als eigenständige Krankheitsentität akzeptiert werden sollten oder ob sie lediglich ein Symptom darstellen. Da die klinischen Befunde in Form von schwerem Husten mit Atemwegsverengung zu einer Minderung der Arbeitsfähigkeit führen können, ist es berechtigt, ihn als Berufskrankheit anzusehen.

Eine anhaltende Atemwegsentzündung über mehrere Jahre kann sich entwickeln chronische Bronchitis, insbesondere bei stark exponierten Arbeitern im Blas- und Kardierbereich. Das klinische Bild wäre das einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD).

Berufsasthma entwickelt sich bei einem kleinen Prozentsatz der Erwerbstätigen, wird jedoch in Querschnittsstudien normalerweise nicht diagnostiziert, da die Arbeitnehmer aufgrund der Krankheit gezwungen sind, ihre Arbeit aufzugeben. Überempfindlichkeitspneumonitis wurde in keiner der durchgeführten epidemiologischen Studien festgestellt, noch gab es Fallberichte in Bezug auf die Exposition gegenüber Baumwollstaub. Das Fehlen einer Überempfindlichkeitspneumonitis kann auf die relativ geringe Menge an Schimmelpilzen in Baumwolle zurückzuführen sein, da verschimmelte Baumwolle für die Verarbeitung nicht akzeptabel ist.

Ein subjektives Empfinden Engegefühl in der Brust, am häufigsten montags, ist das klassische Symptom der Baumwollstaubexposition (Schilling et al. 1955). Dies ist jedoch kein Merkmal, das nur bei Baumwollstaubexposition auftritt, da es auch bei Personen auftritt, die mit anderen Arten von organischen Stäuben arbeiten (Donham et al. 1989). Engegefühl in der Brust entwickelt sich langsam über mehrere Jahre, kann aber auch bei zuvor nicht exponierten Personen induziert werden, sofern die Dosis hoch ist (Haglind und Rylander 1984). Das Vorhandensein von Engegefühl in der Brust steht nicht in direktem Zusammenhang mit einer Abnahme des FEV1.

Die Pathologie hinter der Brustenge wurde nicht erklärt. Es wurde vermutet, dass die Symptome auf eine erhöhte Adhäsion von Blutplättchen zurückzuführen sind, die sich in den Lungenkapillaren ansammeln und den Lungenarteriendruck erhöhen. Es ist wahrscheinlich, dass Engegefühl in der Brust eine Art Zellsensibilisierung beinhaltet, da es wiederholter Exposition bedarf, damit sich das Symptom entwickelt. Diese Hypothese wird durch Ergebnisse aus Untersuchungen an Blutmonozyten von Baumwollarbeitern gestützt (Beijer et al. 1990). Bei Baumwollarbeitern wurde im Vergleich zu Kontrollen eine höhere Fähigkeit zur Produktion von Prokoagulationsfaktor festgestellt, was auf eine Zellsensibilisierung hinweist.

Die Umwelt

Die Krankheit wurde ursprünglich bei Arbeitern in Baumwoll-, Flachs- und Weichhanffabriken beschrieben. In der ersten Phase der Baumwollbehandlung in den Fabriken – Ballen öffnen, Blasen und Kardieren – können mehr als die Hälfte der Arbeiter Symptome von Engegefühl in der Brust und Entzündungen der Atemwege haben. Die Inzidenz nimmt ab, wenn die Baumwolle verarbeitet wird, was die sukzessive Reinigung des Erregers von der Faser widerspiegelt. Byssinose wurde in allen Ländern beschrieben, in denen Untersuchungen in Baumwollspinnereien durchgeführt wurden. Einige Länder wie Australien haben jedoch ungewöhnlich niedrige Inzidenzzahlen (Gun et al. 1983).

Inzwischen gibt es einheitliche Hinweise darauf, dass bakterielle Endotoxine die Erreger toxischer Pneumonitis und Atemwegsentzündungen sind (Castellan et al. 1987; Pernis et al. 1961; Rylander, Haglind und Lundholm 1985; Rylander und Haglind 1986; Herbert et al. 1992; Sigsgaard et al. 1992). Dosis-Wirkungs-Beziehungen wurden beschrieben und die typischen Symptome wurden durch Inhalation von gereinigtem Endotoxin induziert (Rylander et al. 1989; Michel et al. 1995). Obwohl dies die Möglichkeit nicht ausschließt, dass andere Erreger zur Pathogenese beitragen könnten, können Endotoxine als Marker für Krankheitsrisiken dienen. Es ist unwahrscheinlich, dass Endotoxine mit der Entwicklung von Berufsasthma in Zusammenhang stehen, aber sie könnten als Adjuvans für potenzielle Allergene in Baumwollstaub wirken.

Der Fall

Die Diagnose einer Byssinose erfolgt klassischerweise anhand von Fragebögen mit der konkreten Frage „Fühlt sich Ihre Brust eng an und wenn ja, an welchem ​​Wochentag?“. Personen mit Brustenge am Montagmorgen werden nach einem von Schilling (1956) vorgeschlagenen Schema als Byssinotiker klassifiziert. Spirometrie kann durchgeführt werden, und zwar je nach den verschiedenen Kombinationen von Engegefühl in der Brust und Abnahme des FEV1hat sich das in Tabelle 4 dargestellte Diagnoseschema entwickelt.

 


Tabelle 4. Diagnostische Kriterien für Byssinose

 

Klasse ½. Engegefühl in der Brust am ersten Tag einiger Arbeitswochen

Grad 1. Engegefühl in der Brust am ersten Tag jeder Arbeitswoche

Grad 2. Engegefühl in der Brust am ersten und an den anderen Tagen der Arbeitswoche

Grad 3. Symptome Grad 2, begleitet von Anzeichen einer dauerhaften Arbeitsunfähigkeit in Form von verminderter Anstrengungsintoleranz und/oder reduzierter Atmungskapazität

 


 

Behandlung

Die Behandlung in den leichten Stadien der Byssinose ist symptomatisch, und die meisten Arbeiter lernen, mit dem leichten Engegefühl in der Brust und der Bronchokonstriktion zu leben, die sie montags oder beim Reinigen von Maschinen oder ähnlichen Aufgaben mit einer höheren als der normalen Exposition erfahren. Weiter fortgeschrittene Stadien der Entzündung der Atemwege oder regelmäßiges Engegefühl in der Brust an mehreren Tagen der Woche erfordern eine Verlegung in weniger staubige Operationen. Das Vorliegen von Berufsasthma erfordert meist eine Arbeitsplatzveränderung.

abwehr

Auf Prävention im Allgemeinen wird an anderer Stelle ausführlich eingegangen Enzyklopädie. Die Grundprinzipien der Prävention in Bezug auf Produktersatz, Expositionsbegrenzung, Arbeitsschutz und Krankheitsscreening gelten auch für die Exposition gegenüber Baumwollstaub.

In Bezug auf Produktersatzstoffe wurde vorgeschlagen, Baumwolle mit einem geringen Grad an bakterieller Kontamination zu verwenden. Ein umgekehrter Beweis für dieses Konzept findet sich in Berichten aus dem Jahr 1863, wo der Wechsel zu schmutziger Baumwolle eine Zunahme der Prävalenz von Symptomen bei den exponierten Arbeitern hervorrief (Leach 1863). Es besteht auch die Möglichkeit, auf andere Fasern, insbesondere Kunstfasern, auszuweichen, was jedoch produktseitig nicht immer machbar ist. Derzeit gibt es keine produktionstechnisch angewandte Technik, um den Endotoxingehalt von Baumwollfasern zu verringern.

Bezüglich der Staubreduzierung wurden in den Vereinigten Staaten und anderswo erfolgreiche Programme durchgeführt (Jacobs 1987). Solche Programme sind teuer, und die Kosten für eine hocheffiziente Staubentfernung können für Entwicklungsländer unerschwinglich sein (Corn 1987).

Hinsichtlich der Expositionskontrolle ist die Staubkonzentration kein hinreichend genaues Maß für das Expositionsrisiko. Abhängig vom Grad der Kontamination mit gramnegativen Bakterien und damit Endotoxin kann eine bestimmte Staubkonzentration mit einem Risiko verbunden sein oder nicht. Für Endotoxine gibt es keine offiziellen Richtlinien. Es wurde vorgeschlagen, dass ein Niveau von 200 ng/m3 ist die Schwelle für toxische Pneumonitis, 100 bis 200 ng/m3 bei akuter Atemwegsverengung über die Arbeitsschicht und 10 ng/m3 bei Atemwegsentzündungen (Rylander und Jacobs 1997).

Kenntnisse über die Risikofaktoren und die Folgen einer Exposition sind wichtig für die Prävention. Die Informationsbasis hat sich in den letzten Jahren schnell erweitert, aber vieles davon ist noch nicht in Lehrbüchern oder anderen leicht zugänglichen Quellen vorhanden. Ein weiteres Problem besteht darin, dass Symptome und Befunde bei durch organischen Staub induzierten Atemwegserkrankungen unspezifisch sind und in der Bevölkerung normal vorkommen. Sie können daher in den frühen Stadien nicht richtig diagnostiziert werden.

Eine angemessene Verbreitung des Wissens über die Auswirkungen von Baumwolle und anderen organischen Stäuben erfordert die Einrichtung geeigneter Schulungsprogramme. Diese sollten sich nicht nur an potenziell exponierte Arbeitnehmer richten, sondern auch an Arbeitgeber und Gesundheitspersonal, insbesondere Arbeitsschutzinspektoren und Ingenieure. Die Informationen müssen die Identifizierung der Quelle, Symptome und Krankheitsbeschreibung sowie Schutzmethoden umfassen. Ein informierter Arbeitnehmer kann arbeitsbezogene Symptome leichter erkennen und effektiver mit einem Gesundheitsdienstleister kommunizieren. In Bezug auf die Gesundheitsüberwachung und das Screening sind Fragebögen ein wichtiges Instrument, das verwendet werden sollte. In der Literatur wurde über mehrere Versionen von Fragebögen berichtet, die speziell für die Diagnose von Krankheiten entwickelt wurden, die durch organischen Staub verursacht wurden (Rylander, Peterson und Donham 1990; Schwartz et al. 1995). Lungenfunktionstests sind auch ein nützliches Instrument zur Überwachung und Diagnose. Messungen der Ansprechbarkeit der Atemwege haben sich als nützlich erwiesen (Rylander und Bergström 1993; Carvalheiro et al. 1995). Andere diagnostische Hilfsmittel wie Messungen von Entzündungsmediatoren oder Zellaktivität befinden sich noch in der Forschungsphase.

 

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Montag, Februar 28 2011 21: 36

Beryllium-Krankheit

Die Beryllium-Krankheit ist eine systemische Erkrankung, an der mehrere Organe beteiligt sind, wobei pulmonale Manifestationen am auffälligsten und häufigsten sind. Es tritt auf, wenn es Beryllium in seiner Legierungsform oder in einer seiner verschiedenen chemischen Verbindungen ausgesetzt wird. Der Expositionsweg ist die Inhalation, und die Krankheit kann entweder akut oder chronisch sein. Akute Erkrankungen sind derzeit äußerst selten, und seit der ersten weit verbreiteten industriellen Verwendung von Beryllium in den 1940er Jahren, nachdem industrielle Hygienemaßnahmen zur Begrenzung der Exposition gegenüber hohen Dosen eingeführt wurden, wurde keine mehr gemeldet. Chronische Beryllium-Erkrankungen werden weiterhin gemeldet.

Beryllium, Legierungen und Verbindungen

Beryllium, ein Industriestoff mit Verdacht auf krebserzeugendes Potenzial, zeichnet sich durch geringes Gewicht, hohe Zugfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus. Tabelle 1 gibt einen Überblick über die Eigenschaften von Beryllium und seinen Verbindungen.

Table 1. Eigenschaften von Beryllium und seinen Verbindungen

 

Formel
Gewicht

spezifische
Schwerkraft

Schmelz-/Siedepunkt (ºC)

Löslichkeit

Beschreibung

Beryllium (Be)

9.01 (aw)

1.85

1,298 ± 5/2,970

-

Graues bis silbernes Metall

Berylliumoxid (BeO)

25

3.02

2,530±30/—

Löslich in Säuren und Laugen; Unlöslich in Wasser

Weißes amorphes Pulver

Berylliumfluorid1 (BeF2 )

47.02

1.99

Sublimiert 800 °C

Leicht löslich in Wasser; schwer löslich in Ethylalkohol

Hygroskopischer Feststoff

Berylliumchlorid2 (BeCl2 )

79.9

1.90

405/520

Sehr gut wasserlöslich; löslich in Ethylalkohol, Benzol, Ethylether und Schwefelkohlenstoff

Weiße oder leicht gelbe zerfließende Kristalle

Berylliumnitrat3 (Sei(NR3 )2 · 3H2 O)

187.08

1.56

60/142

Löslich in Wasser und Ethylalkohol

Weiße bis schwach gelbe zerfließende Kristalle

Berylliumnitrid4 (Sei3 N2 )

55.06

-

2,200±100/—

-

Harte, feuerfeste weiße Kristalle

Berylliumsulfat
Hydrat5 (BeSo4· 4H2 O)

177.2

1.71

100 / -

In Wasser löslich; unlöslich in Ethylalkohol

Farblose Kristalle

1 Berylliumfluorid wird durch Dekompensation von Ammoniumberylliumfluorid bei 900–950 °C hergestellt. Seine Hauptanwendung liegt in der Herstellung von Berylliummetall durch Reduktion mit Magnesium.
2 Berylliumchlorid wird hergestellt, indem Chlor über eine Mischung aus Berylliumoxid und Kohlenstoff geleitet wird.
3 Berylliumnitrat entsteht durch Einwirkung von Salpetersäure auf Berylliumoxid. Es wird als chemisches Reagenz und als Gasmantelhärter verwendet.
4 Berylliumnitrid wird durch Erhitzen von Berylliummetallpulver in einer sauerstofffreien Stickstoffatmosphäre bei 700–1,400 ºC hergestellt. Es wird in Atomenergiereaktionen verwendet, einschließlich der Produktion des radioaktiven Kohlenstoffisotops Kohlenstoff-14.
5 Berylliumsulfathydrat wird durch Behandlung des frittierten Erzes mit konzentrierter Schwefelsäure hergestellt. Es wird bei der Herstellung von metallischem Beryllium nach dem Sulfatverfahren verwendet.

Quellen

Beryll (3BeO·Al2O36SiO2) ist die wichtigste kommerzielle Quelle für Beryllium, das am häufigsten vorkommende der Mineralien mit hohen Konzentrationen an Berylliumoxid (10 bis 13 %). Hauptquellen für Beryll sind in Argentinien, Brasilien, Indien, Simbabwe und der Republik Südafrika zu finden. In den Vereinigten Staaten kommt Beryll in Colorado, South Dakota, New Mexico und Utah vor. Bertrandit, ein minderwertiges Erz (0.1 bis 3 %) mit einem Gehalt an säurelöslichem Beryllium, wird jetzt in Utah abgebaut und verarbeitet.

Produktion

Die beiden wichtigsten Verfahren zur Gewinnung von Beryllium aus dem Erz sind das Sulfat- und das Fluoridverfahren.

Beim Sulfatverfahren wird zerkleinerter Beryll in einem Lichtbogenofen bei 1,65°C geschmolzen und durch einen Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahl zu einer Fritte gegossen. Nach der Wärmebehandlung wird die Fritte in einer Kugelmühle gemahlen und mit konzentrierter Schwefelsäure zu einer Aufschlämmung vermischt, die in Form eines Strahls in eine direkt beheizte, rotierende Sulfatiermühle gesprüht wird. Das Beryllium, nun in wasserlöslicher Form, wird aus dem Schlamm ausgelaugt, und Ammoniumhydroxid wird der Auslaugflüssigkeit zugesetzt, die dann einem Kristallisator zugeführt wird, wo Ammoniumalaun auskristallisiert wird. Der Lauge werden Chelatbildner zugesetzt, um Eisen und Nickel in Lösung zu halten, dann wird Natriumhydroxid zugesetzt, und das so gebildete Natriumberylat wird hydrolysiert, um Berylliumhydroxid auszufällen. Das letztere Produkt kann zur Reduktion durch Magnesium zu metallischem Beryllium in Berylliumfluorid oder zur elektrolytischen Reduktion in Berylliumchlorid umgewandelt werden.

Beim Fluoridverfahren (Bild 1) wird ein brikettiertes Gemisch aus gemahlenem Erz, Natriumsilicofluorid und Sodaasche in einem Drehherdofen gesintert. Das Sintermaterial wird zerkleinert, gemahlen und ausgelaugt. Die so erhaltene Lösung von Berylliumfluorid wird mit Natriumhydroxid versetzt und der Niederschlag von Berylliumhydroxid in einem Rotationsfilter filtriert. Metallisches Beryllium wird wie im vorigen Verfahren durch die Magnesiumreduktion von Berylliumfluorid oder durch Elektrolyse von Berylliumchlorid gewonnen.

Abbildung 1. Herstellung von Berylliumoxid nach dem Fluoridverfahren

RES070F1

Verwendung

Beryllium wird in Legierungen mit einer Reihe von Metallen verwendet, darunter Stahl, Nickel, Magnesium, Zink und Aluminium, wobei die am weitesten verbreitete Legierung Beryllium-Kupfer – richtigerweise „Bronze“ genannt – ist, das eine hohe Zugfestigkeit und Härtbarkeit aufweist durch Wärmebehandlung. Berylliumbronzen werden in funkenfreien Werkzeugen, elektrischen Schalterteilen, Uhrfedern, Membranen, Ausgleichsscheiben, Nocken und Buchsen verwendet.

Eine der größten Anwendungen des Metalls ist als Moderator thermischer Neutronen in Kernreaktoren und als Reflektor, um das Austreten von Neutronen aus dem Reaktorkern zu verringern. Als Neutronenquelle wird häufig eine Uran-Beryllium-Mischquelle verwendet. Als Folie wird Beryllium als Fenstermaterial in Röntgenröhren verwendet. Seine Leichtigkeit, sein hoher Elastizitätsmodul und seine Hitzestabilität machen es zu einem attraktiven Material für die Luft- und Raumfahrtindustrie.

Berylliumoxid wird durch Erhitzen von Berylliumnitrat oder -hydroxid hergestellt.

Es wird bei der Herstellung von Keramik, feuerfesten Materialien und anderen Berylliumverbindungen verwendet. Es wurde zur Herstellung von Leuchtstoffen für Leuchtstofflampen verwendet, bis das Auftreten der Berylliumkrankheit in der Industrie dazu führte, dass seine Verwendung für diesen Zweck aufgegeben wurde (1949 in den Vereinigten Staaten).

Gefahren

Prozesse mit Beryllium sind mit Brand- und Gesundheitsgefahren verbunden. Fein verteiltes Berylliumpulver brennt, wobei der Brennbarkeitsgrad eine Funktion der Partikelgröße ist. Brände sind in Staubfiltereinheiten und beim Schweißen von Lüftungskanälen aufgetreten, in denen fein verteiltes Beryllium vorhanden war.

Beryllium und seine Verbindungen sind hochgiftige Substanzen. Beryllium kann alle Organsysteme beeinflussen, obwohl das primär betroffene Organ die Lunge ist. Beryllium verursacht bei Inhalation systemische Erkrankungen und kann sich nach Aufnahme aus der Lunge weit im Körper verteilen. Aus dem Magen-Darm-Trakt wird wenig Beryllium resorbiert. Beryllium kann Hautreizungen hervorrufen, und sein traumatisches Einbringen in subkutanes Gewebe kann lokale Reizungen und Granulombildung verursachen.

Pathogenese

Beryllium in all seinen Formen, mit Ausnahme von Berylliumerz, wurde mit Krankheiten in Verbindung gebracht. Der Eintrittsweg ist die Inhalation und bei der akuten Erkrankung kommt es zu einer direkten toxischen Wirkung sowohl auf die Nasen-Rachen-Schleimhaut als auch auf die des gesamten Tracheobronchialbaums, was zu Ödemen und Entzündungen führt. In der Lunge verursacht es eine akute chemische Pneumonitis. Die Hauptform der Beryllium-Toxizität zu diesem Zeitpunkt ist die chronische Beryllium-Krankheit. Eine Beryllium-spezifische verzögerte Art der Überempfindlichkeit ist der Hauptweg chronischer Erkrankungen. Der Eintritt von Beryllium in das System durch die Lunge führt zur Proliferation von spezifischem CD+ Lymphozyten, wobei Beryllium entweder allein oder als Hapten über einen Interleukin-2 (IL2)-Rezeptorweg als spezifisches Antigen wirkt. Die individuelle Anfälligkeit gegenüber Beryllium kann somit anhand der individuellen CD erklärt werden+ Antwort. Die Freisetzung von Lymphokinen aus den aktivierten Lymphozyten kann dann zur Bildung von Granulomen und zur Rekrutierung von Makrophagen führen. Beryllium kann zu Stellen außerhalb der Lunge transportiert werden, wo es die Bildung von Granulomen verursachen kann. Beryllium wird langsam an verschiedenen Stellen freigesetzt und über die Nieren ausgeschieden. Diese langsame Freisetzung kann über einen Zeitraum von 20 bis 30 Jahren erfolgen. Die Chronizität und Latenz der Krankheit kann wahrscheinlich auf der Grundlage des langsamen Metabolisierungs- und Freisetzungsphänomens erklärt werden. Die an der Pathogenese der Berylliumkrankheit beteiligten Immunmechanismen ermöglichen auch spezifische diagnostische Ansätze, auf die weiter unten eingegangen wird.

Histopathologie

Der primäre pathologische Befund bei der Berylliumkrankheit ist die Bildung von Granulomen ohne Verkäsung in der Lunge, den Lymphknoten und an anderen Stellen. Histopathologische Untersuchungen der Lunge bei Patienten mit akuter Berylliumkrankheit haben ein unspezifisches Muster einer akuten und subakuten Bronchitis und Pneumonitis gezeigt. Bei der chronischen Beryllium-Erkrankung kommt es in unterschiedlichem Ausmaß zu lymphozytärer Infiltration des Lungeninterstitiums und zur Bildung von nicht-verkäsenden Granulomen (Abbildung 2).

Abbildung 2. Lungengewebe eines Patienten mit chronischer Berylliumerkrankung

RES070F2

Sowohl Granulome als auch Rundzellinfiltration sind sichtbar

 

 

 

 

 

 

Viele der Granulome befinden sich in den peribronchiolären Bereichen. Daneben können Histiozyten, Plasmazellen und Riesenzellen mit kalkhaltigen Einschlusskörperchen vorhanden sein. Handelt es sich ausschließlich um eine Granulombildung, ist die Langzeitprognose besser. Die Histologie der Lunge bei chronischer Berylliumkrankheit ist nicht von der der Sarkoidose zu unterscheiden. Nicht-verkäsende Granulome finden sich auch in Lymphknoten, Leber, Milz, Muskel und Haut.

Klinische Manifestationen

Hautverletzungen

Saure Berylliumsalze verursachen allergische Kontaktdermatitis. Solche Läsionen können erythematös, papulös oder papulovesikulär sein, sind häufig juckend und werden an exponierten Körperteilen gefunden. In der Regel dauert es von der ersten Exposition bis zum Auftreten der Dermatitis 2 Wochen, außer bei starker Exposition, bei der eine unmittelbare Reizreaktion auftreten kann. Diese Verzögerung wird als die Zeit angesehen, die erforderlich ist, um den überempfindlichen Zustand zu entwickeln.

Die versehentliche Implantation von Berylliummetall oder Kristallen einer löslichen Berylliumverbindung in eine Schürfwunde, einen Riss in der Haut oder unter den Nagel kann zu einer indurierten Stelle mit zentraler Eiterung führen. An solchen Stellen können sich auch Granulome bilden.

Konjunktivitis und Dermatitis können einzeln oder zusammen auftreten. Bei Konjunktivitis kann das periorbitale Ödem schwerwiegend sein.

Akute Krankheit

Die Beryllium-Nasopharyngitis ist gekennzeichnet durch geschwollene und hyperämische Schleimhäute, Blutungsstellen, Fissuren und Ulzerationen. Eine Perforation der Nasenscheidewand wurde beschrieben. Die Entfernung von der Exposition führt zu einer Umkehrung dieses Entzündungsprozesses innerhalb von 3 bis 6 Wochen.

Die Beteiligung der Luftröhre und des Bronchialbaums nach Exposition gegenüber höheren Berylliumkonzentrationen verursacht unproduktiven Husten, substernale Schmerzen und mäßige Kurzatmigkeit. Rhonchi und/oder Rasseln können hörbar sein, und das Röntgenbild des Brustkorbs kann erhöhte bronchovaskuläre Markierungen zeigen. Die Art und Geschwindigkeit des Auftretens sowie die Schwere dieser Anzeichen und Symptome hängen von der Qualität und Quantität der Exposition ab. Eine Erholung ist innerhalb von 1 bis 4 Wochen zu erwarten, wenn der Arbeitnehmer von einer weiteren Exposition entfernt wird.

Die Verwendung von Steroiden ist sehr nützlich, um der akuten Krankheit entgegenzuwirken. Seit über 30 Jahren wurden dem US-amerikanischen Beryllium-Fallregister keine neuen Fälle einer akuten Erkrankung gemeldet. Das Register, das 1952 von Harriet Hardy ins Leben gerufen wurde, enthält fast 1,000 Fallaufzeichnungen, darunter 212 akute Fälle. Fast alle davon traten in der Leuchtstofflampenindustrie auf. Vierundvierzig Probanden mit der akuten Erkrankung entwickelten anschließend eine chronische Erkrankung.

Chronische Berylliumkrankheit

Die chronische Berylliumkrankheit ist eine pulmonale und systemische granulomatöse Erkrankung, die durch Inhalation von Beryllium verursacht wird. Die Latenz der Krankheit kann 1 bis 30 Jahre betragen, am häufigsten tritt sie 10 bis 15 Jahre nach der ersten Exposition auf. Die chronische Berylliumkrankheit hat einen variablen Verlauf mit Exazerbationen und Remissionen in ihren klinischen Manifestationen. Die Krankheit ist jedoch in der Regel fortschreitend. Es gab einige Fälle mit Anomalien im Röntgenbild des Brustkorbs mit stabilem klinischen Verlauf und ohne signifikante Symptome.

Belastungsdyspnoe ist das häufigste Symptom der chronischen Berylliumkrankheit. Weitere Symptome sind Husten, Müdigkeit, Gewichtsverlust, Brustschmerzen und Arthralgien. Körperliche Befunde können völlig normal sein oder bibasiläre Knistern, Lymphadenopathie, Hautläsionen, Hepatosplenomegalie und Keulenbildung umfassen. Anzeichen einer pulmonalen Hypertonie können bei einer schweren, lang andauernden Erkrankung vorhanden sein.

Nierensteine ​​und Hyperurikämie können bei einigen Patienten auftreten, und es gab seltene Berichte über eine Vergrößerung der Ohrspeicheldrüse und eine Beteiligung des Zentralnervensystems. Die klinischen Manifestationen der chronischen Berylliumkrankheit sind denen der Sarkoidose sehr ähnlich.

Röntgenologische Merkmale

Das Röntgenmuster bei chronischer Berylliumkrankheit ist unspezifisch und ähnelt dem, das bei Sarkoidose, idiopathischer Lungenfibrose, Tuberkulose, Mykosen und Staubkrankheit beobachtet werden kann (Abbildung 3). Früh im Krankheitsverlauf können die Filme körnige, knötchenförmige oder linienförmige Verdichtungen aufweisen. Diese Anomalien können mit oder ohne Fibrose zunehmen, abnehmen oder unverändert bleiben. Eine Beteiligung des Oberlappens ist häufig. Hilare Adenopathie, die bei etwa einem Drittel der Patienten beobachtet wird, ist normalerweise bilateral und wird von einer Fleckenbildung der Lungenfelder begleitet. Das Fehlen von Lungenveränderungen bei Vorliegen einer Adenopathie ist ein relativer, aber kein absoluter Differenzierungsgrund zugunsten der Sarkoidose gegenüber der chronischen Berylliumerkrankung. Einseitige Hilusadenopathie wurde berichtet, ist aber ziemlich selten.

Abbildung 3. Röntgenaufnahme des Brustkorbs eines Patienten mit chronischer Berylliumkrankheit, die diffuse fibronoduläre Infiltrate und prominente Hila zeigt

RES070F3

Das Röntgenbild korreliert nicht gut mit dem klinischen Zustand und spiegelt keine besonderen qualitativen oder quantitativen Aspekte der kausalen Exposition wider.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lungenfunktionstests

Daten aus dem Beryllium Case Registry zeigen, dass bei der chronischen Beryllium-Erkrankung 3 Beeinträchtigungsmuster zu finden sind. Von 41 Patienten, die über einen Zeitraum von durchschnittlich 23 Jahren nach der ersten Beryllium-Exposition untersucht wurden, hatten 20 % einen restriktiven Defekt, 36 % einen interstitiellen Defekt (normale Lungenvolumina und Luftströmungsraten, aber reduzierte Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid), 39 % hatte einen obstruktiven Defekt und 5 % waren normal. Das obstruktive Muster, das sowohl bei Rauchern als auch bei Nichtrauchern auftrat, war mit Granulomen in der peribronchialen Region assoziiert. Diese Studie zeigte, dass das Muster der Beeinträchtigung die Prognose beeinflusst. Patienten mit interstitiellen Defekten schnitten am besten ab, mit der geringsten Verschlechterung über einen Zeitraum von fünf Jahren. Patienten mit obstruktiven und restriktiven Defekten erlebten trotz Kortikosteroidtherapie eine Verschlechterung ihrer Beeinträchtigung.

Studien zur Lungenfunktion bei asymptomatischen Beryllium-Extraktionsarbeitern zeigten das Vorliegen einer leichten arteriellen Hypoxämie. Dies trat normalerweise innerhalb der ersten 10 Jahre der Exposition auf. Bei Arbeitern, die 20 Jahre oder länger Beryllium ausgesetzt waren, kam es zu einer Verringerung der forcierten Vitalkapazität (FVC) und des forcierten Exspirationsvolumens in einer Sekunde (FEV1). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die anfängliche leichte Hypoxämie auf die frühe Alveolitis zurückzuführen sein könnte und dass bei weiterer Exposition und im Zeitverlauf die Verringerung des FEV1 und FVC könnte Fibrose und Granulombildung darstellen.

Andere Labortests

Unspezifische anormale Labortests wurden bei chronischer Berylliumkrankheit berichtet und umfassen erhöhte Blutsenkungsgeschwindigkeit, Erythrozytose, erhöhte Gammaglobulinspiegel, Hyperurikämie und Hyperkalzämie.

Der Kveim-Hauttest ist bei der Berylliumkrankheit negativ, während er bei Sarkoidose positiv sein kann. Der Spiegel des Angiotensin-Converting-Enzyms (ACE) ist bei Beryllium-Krankheit normalerweise normal, kann aber bei 60 % oder mehr der Patienten mit aktiver Sarkoidose erhöht sein.

Diagnose

Die Diagnose einer chronischen Beryllium-Krankheit basierte viele Jahre lang auf den Kriterien, die durch das Beryllium Case Registry entwickelt wurden, darunter:

  1. eine Vorgeschichte mit signifikanter Berylliumexposition
  2. Anzeichen einer Erkrankung der unteren Atemwege
  3. abnorme Röntgenaufnahme des Brustkorbs mit interstitieller fibronodulärer Erkrankung
  4. abnormale Lungenfunktionstests mit verringerter Kohlenmonoxid-Diffusionskapazität (DLCO)
  5. pathologische Veränderungen im Zusammenhang mit einer Berylliumexposition in Lungen- oder Brustlymphknoten
  6. das Vorhandensein von Beryllium im Gewebe.

 

Vier der sechs Kriterien mussten erfüllt werden und hätten entweder (1) oder (6) enthalten sollen. Seit den 1980er Jahren haben Fortschritte in der Immunologie die Diagnose der Berylliumkrankheit ermöglicht, ohne dass Gewebeproben für die histologische Untersuchung oder Berylliumanalyse benötigt werden. Die Transformation von Lymphozyten im Blut als Reaktion auf eine Berylliumexposition (wie beim Lymphozytentransformationstest, LTT) oder von Lymphozyten aus bronchoalveolärer Lavage (BAL) wurde von Newman et al. (1989) als nützliche diagnostische Hilfsmittel bei der Diagnose einer Berylliumkrankheit bei exponierten Personen. Ihre Daten legen nahe, dass ein positiver Blut-LTT auf eine Sensibilisierung hinweist. Jüngste Daten zeigen jedoch, dass der Blut-LTT nicht gut mit einer Lungenerkrankung korreliert. Die BAL-Lymphozytentransformation korreliert viel besser mit anomaler Lungenfunktion und korreliert nicht gut mit gleichzeitigen Anomalien im Blut-LTT. Um also eine Berylliumkrankheit diagnostizieren zu können, benötigt man eine Kombination aus klinischen, radiologischen und Lungenfunktionsstörungen und einen positiven LTT im BAL. Ein positiver Blut-LTT allein ist nicht diagnostisch. Die Mikrosondenanalyse von kleinen Gewebeproben auf Beryllium ist eine weitere neuere Innovation, die bei der Diagnose von Krankheiten in kleinen Lungengewebeproben helfen könnte, die durch transbronchiale Lungenbiopsie gewonnen wurden.

Sarkoidose ist die Erkrankung, die der chronischen Berylliumkrankheit am ähnlichsten ist, und die Unterscheidung kann schwierig sein. Bisher ist bei der chronischen Berylliumerkrankung keine zystische Knochenerkrankung oder Beteiligung des Auges oder der Mandeln aufgetreten. Ebenso ist der Kveim-Test bei der Beryllium-Krankheit negativ. Hauttests zum Nachweis einer Berylliumsensibilisierung werden nicht empfohlen, da der Test selbst sensibilisierend ist, möglicherweise systemische Reaktionen bei sensibilisierten Personen auslösen kann und nicht an sich feststellt, dass die vorliegende Krankheit notwendigerweise mit Beryllium in Zusammenhang steht.

Ausgefeiltere immunologische Ansätze in der Differentialdiagnostik sollen in Zukunft eine bessere Abgrenzung zur Sarkoidose ermöglichen.

Prognose

Die Prognose der chronischen Berylliumkrankheit hat sich im Laufe der Jahre günstig verändert; Es wurde vermutet, dass die bei Beryllium-Arbeitern beobachteten längeren Verzögerungen des Beginns eine geringere Exposition oder eine geringere Beryllium-Körperbelastung widerspiegeln, was zu einem milderen klinischen Verlauf führt. Klinische Beweise sind, dass die Steroidtherapie, wenn sie angewendet wird, wenn eine messbare Behinderung zum ersten Mal auftritt, in angemessenen Dosen über einen ausreichend langen Zeitraum den klinischen Zustand vieler Patienten verbessert hat und es einigen von ihnen ermöglicht hat, wieder zu einer nützlichen Arbeit zurückzukehren. Es gibt keinen eindeutigen Beweis dafür, dass Steroide eine chronische Berylliumvergiftung geheilt haben.

Beryllium und Krebs

Bei Tieren ist experimentell verabreichtes Beryllium ein Karzinogen, das nach intravenöser Injektion bei Kaninchen osteogenetische Sarkome und nach Inhalation bei Ratten und Affen Lungenkrebs verursacht. Ob Beryllium ein menschliches Karzinogen sein könnte, ist umstritten. Einige epidemiologische Studien haben einen Zusammenhang nahegelegt, insbesondere nach einer akuten Berylliumerkrankung. Diese Feststellung wurde von anderen bestritten. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass Beryllium bei Tieren krebserregend ist und beim Menschen möglicherweise ein Zusammenhang zwischen Lungenkrebs und Beryllium besteht, insbesondere bei Patienten mit akuter Erkrankung.

Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen

Sicherheits- und Gesundheitsvorkehrungen müssen sowohl die Brandgefahr als auch die viel ernstere Toxizitätsgefahr abdecken.

Brandschutz

Es müssen Vorkehrungen getroffen werden, um mögliche Zündquellen wie Funken- oder Lichtbogenbildung elektrischer Geräte, Reibung usw. in der Nähe von fein verteiltem Berylliumpulver zu verhindern. Geräte, in denen dieses Pulver vorhanden war, sollten entleert und gereinigt werden, bevor Acetylen oder elektrische Schweißgeräte daran verwendet werden. Oxidfreies, ultrafeines Berylliumpulver, das unter Inertgas hergestellt wurde, kann sich an der Luft selbst entzünden.

Zum Löschen eines Berylliumbrandes sollte ein geeignetes Trockenpulver – kein Wasser – verwendet werden. Vollständige persönliche Schutzausrüstung, einschließlich Atemschutzausrüstung, sollte getragen werden, und Feuerwehrleute sollten danach baden und dafür sorgen, dass ihre Kleidung separat gewaschen wird.

Gesundheitsschutz

Berylliumprozesse müssen sorgfältig kontrolliert durchgeführt werden, um sowohl die Arbeiter als auch die allgemeine Bevölkerung zu schützen. Das Hauptrisiko besteht in Form von luftgetragener Kontamination, und der Prozess und die Anlage sollten so ausgelegt sein, dass so wenig Staub oder Rauch wie möglich entstehen. Nassverfahren sollten anstelle von Trockenverfahren verwendet werden, und die Inhaltsstoffe berylliumhaltiger Zubereitungen sollten als wässrige Suspensionen statt als Trockenpulver vereinheitlicht werden; Wenn möglich, sollte die Anlage als Gruppe separater geschlossener Einheiten konzipiert werden. Die zulässige Konzentration von Beryllium in der Atmosphäre ist so gering, dass auch bei Nassprozessen eine Einhausung angebracht werden muss, da sonst austretende Spritzer und Verschüttungen eintrocknen und der Staub in die Atmosphäre gelangen kann.

Arbeiten, bei denen Staub freigesetzt werden kann, sollten in Bereichen mit maximaler Einhausung durchgeführt werden, die den Erfordernissen der Manipulation entspricht. Einige Arbeiten werden in Gloveboxen durchgeführt, aber viele weitere werden in Gehäusen durchgeführt, die mit einer Absaugung ausgestattet sind, die derjenigen ähnelt, die in Chemikalienabzügen installiert ist. Bearbeitungsvorgänge können durch lokale Hochgeschwindigkeits-Abluftsysteme mit geringem Volumen oder durch Haubengehäuse mit Abluft belüftet werden.

Um die Wirksamkeit dieser Vorsichtsmaßnahmen zu überprüfen, sollte die Atmosphäre so überwacht werden, dass die tägliche durchschnittliche Exposition der Arbeitnehmer gegenüber einatembarem Beryllium berechnet werden kann. Der Arbeitsbereich sollte regelmäßig mit einem geeigneten Staubsauger oder einem feuchten Wischmopp gereinigt werden. Berylliumprozesse sollten von den anderen Vorgängen in der Fabrik getrennt werden.

Persönliche Schutzausrüstung sollte für Arbeiter bereitgestellt werden, die mit Berylliumprozessen beschäftigt sind. Wenn sie vollständig in Prozessen beschäftigt sind, die die Handhabung von Berylliumverbindungen beinhalten, oder in Prozessen, die mit der Gewinnung des Metalls aus dem Erz verbunden sind, sollte für einen vollständigen Wechsel der Kleidung gesorgt werden, damit die Arbeiter nicht in ihrer Kleidung nach Hause gehen war arbeiten. Es sollten Vorkehrungen für das sichere Waschen solcher Arbeitskleidung getroffen werden, und selbst Wäschereiarbeitern sollten Schutzanzüge zur Verfügung gestellt werden, um sicherzustellen, dass auch sie keiner Gefahr ausgesetzt sind. Diese Vorkehrungen sollten nicht den normalen Haushaltswäscheverfahren überlassen werden. Fälle von Berylliumvergiftung in den Familien von Arbeitern wurden Arbeitern zugeschrieben, die kontaminierte Kleidung mit nach Hause nahmen oder sie zu Hause trugen.

Ein arbeitsmedizinischer Standard von 2μg/m3, das 1949 von einem Komitee vorgeschlagen wurde, das unter der Schirmherrschaft der US-Atomenergiekommission tätig war, wird weiterhin weitgehend befolgt. Bestehende Interpretationen lassen in der Regel Schwankungen bis zu einer „Obergrenze“ von 5μg/m zu3 solange der zeitlich gewichtete Durchschnitt nicht überschritten wird. Zusätzlich eine „akzeptable maximale Spitzenkonzentration über der Höchstkonzentration für eine Acht-Stunden-Schicht“ von 25 μg/m3 bis 30 min ist ebenfalls zulässig. Diese Betriebswerte sind in der gegenwärtigen industriellen Praxis erreichbar, und es gibt keine Hinweise auf gesundheitsschädliche Erfahrungen bei Personen, die in einer so kontrollierten Umgebung arbeiten. Wegen einer möglichen Verbindung zwischen Beryllium und Lungenkrebs wurde vorgeschlagen, den zulässigen Grenzwert auf 1 μg/mXNUMX zu reduzieren3, aber in den Vereinigten Staaten wurden auf diesen Vorschlag keine offiziellen Maßnahmen ergriffen.

Die Bevölkerung, bei der das Risiko besteht, dass sich eine Berylliumkrankheit entwickelt, ist diejenige, die in irgendeiner Weise mit Beryllium bei seiner Gewinnung oder späteren Verwendung zu tun hat. Es wurden jedoch einige Fälle aus der „Nachbarschaft“ aus einer Entfernung von 1 bis 2 km von Beryllium-Gewinnungsanlagen gemeldet.

In einer Reihe von Ländern sind vor der Einstellung und regelmäßige ärztliche Untersuchungen von Arbeitnehmern, die Beryllium und seinen Verbindungen ausgesetzt sind, obligatorisch. Die empfohlene Bewertung umfasst einen jährlichen Atemfragebogen, eine Röntgenaufnahme des Brustkorbs und Lungenfunktionstests. Mit Fortschritten in der Immunologie könnte der LTT auch zu einer routinemäßigen Bewertung werden, obwohl derzeit nicht genügend Daten verfügbar sind, um seine routinemäßige Verwendung zu empfehlen. Bei Anzeichen einer Berylliumkrankheit ist es unklug, zuzulassen, dass ein Arbeiter Beryllium weiter ausgesetzt wird, selbst wenn der Arbeitsplatz die Grenzwertkriterien für die Berylliumkonzentration in der Luft erfüllt.

Behandlung

Der wichtigste Schritt in der Therapie ist die Vermeidung einer weiteren Exposition gegenüber Beryllium. Kortikosteroide sind die primäre Therapieform bei der chronischen Beryllium-Erkrankung. Kortikosteroide scheinen den Krankheitsverlauf günstig zu verändern, „heilen“ ihn aber nicht.

Kortikosteroide sollten täglich mit einer relativ hohen Dosis von Prednison von 0.5 bis 1 mg pro kg oder mehr begonnen und fortgesetzt werden, bis eine Besserung eintritt oder keine weitere Verschlechterung der klinischen oder Lungenfunktionstests auftritt. In der Regel dauert dies 4 bis 6 Wochen. Eine langsame Reduzierung der Steroide wird empfohlen, und eventuell ist eine Therapie an jedem zweiten Tag möglich. Die Steroidtherapie wird normalerweise zu einer lebenslangen Notwendigkeit.

Andere unterstützende Maßnahmen wie zusätzlicher Sauerstoff, Diuretika, Digitalis und Antibiotika (bei bestehender Infektion) sind je nach klinischem Zustand des Patienten indiziert. Wie bei jedem Patienten mit chronischer Atemwegserkrankung sollte auch eine Immunisierung gegen Influenza und Pneumokokken in Betracht gezogen werden.

 

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Montag, Februar 28 2011 21: 44

Pneumokoniose: Definition

Der Ausdruck Pneumokoniose, aus dem Griechischen pneuma (Luft, Wind) und Konis (Staub) wurde 1867 in Deutschland von Zenker geprägt, um Veränderungen in der Lunge zu bezeichnen, die durch das Zurückhalten von eingeatmetem Staub verursacht werden. Allmählich wurde die Notwendigkeit deutlich, zwischen den Auswirkungen verschiedener Staubarten zu unterscheiden. Es musste zwischen mineralischen oder pflanzlichen Stäuben und deren mikrobiologischer Komponente unterschieden werden. Folglich verabschiedete die 1950 von der ILO in Sydney organisierte Dritte Internationale Expertenkonferenz für Pneumokoniose die folgende Definition: „Pneumokoniose ist eine diagnostizierbare Erkrankung der Lunge, die durch das Einatmen von Staub verursacht wird, wobei der Begriff „Staub“ so zu verstehen ist zu Partikeln in der festen Phase, aber ausgenommen lebende Organismen.“

Das Wort jedoch Gedächtnisverlust und Demenz (z.B. Alzheimer) erhöhen scheint ein gewisses Maß an gesundheitlicher Beeinträchtigung zu implizieren, was bei Pneumokoniosen, die nicht mit der Entwicklung von Lungenfibrose/-vernarbung zusammenhängen, möglicherweise nicht der Fall ist. Im Allgemeinen ist die Reaktion des Lungengewebes auf das Vorhandensein von Staub bei verschiedenen Stäuben unterschiedlich. Nicht-fibrogene Stäube rufen eine Gewebereaktion in der Lunge hervor, die durch eine minimale fibrotische Reaktion und das Fehlen einer Beeinträchtigung der Lungenfunktion gekennzeichnet ist. Solche Stäube, beispielsweise feinteilige Stäube aus Kaolinit, Titandioxid, Zinnoxid, Bariumsulfat und Eisenoxid, werden häufig als biologisch inert bezeichnet.

Fibrogener Staub wie Silica oder Asbest verursacht eine ausgeprägtere fibrogene Reaktion, die zu Narben im Lungengewebe und offensichtlichen Erkrankungen führt. Die Unterteilung von Stäuben in fibrogene und nicht-fibrogene Sorten ist keineswegs scharf, da es viele Mineralien gibt, insbesondere Silikate, die in ihrer Fähigkeit, fibrotische Läsionen in der Lunge zu erzeugen, mittelmäßig sind. Dennoch hat es sich für klinische Zwecke als nützlich erwiesen und spiegelt sich in der Klassifikation von Pneumokoniosen wider.

Auf der Vierten Internationalen Konferenz über Pneumokoniose, Bukarest, 1971, wurde eine neue Definition von Pneumokoniose angenommen: „Pneumokoniose ist die Ansammlung von Staub in der Lunge und die Gewebereaktionen auf ihr Vorhandensein. Im Sinne dieser Definition ist „Staub“ ein Aerosol, das aus festen unbelebten Partikeln besteht.“

Um Missverständnisse zu vermeiden, wird der Ausdruck nicht neoplastisch wird manchmal den Worten „Gewebereaktion“ hinzugefügt.

Die Arbeitsgruppe auf der Konferenz gab die folgende umfassende Erklärung ab:

Die Definition von Pneumokoniose

Bereits 1950 wurde auf der 3. Internationalen Pneumokoniose-Expertenkonferenz eine Definition der Pneumokoniose aufgestellt, die bis heute verwendet wird. In der Zwischenzeit hat die Entwicklung neuer Technologien zu mehr Berufsrisiken geführt, insbesondere im Zusammenhang mit dem Einatmen von Schadstoffen in der Luft. Zunehmende Kenntnisse auf dem Gebiet der Arbeitsmedizin haben die Erkennung neuer berufsbedingter Lungenkrankheiten ermöglicht, aber auch die Notwendigkeit aufgezeigt, die 1950 festgelegte Definition der Pneumokoniose zu überprüfen. Die IAO veranlasste daher die Einberufung einer Arbeitsgruppe im Rahmen der IV. Internationalen Pneumokoniose-Konferenz, um die Frage nach der Definition der Pneumokoniose zu untersuchen. Die Arbeitsgruppe führte eine allgemeine Diskussion zu diesem Thema und prüfte eine Reihe von Vorschlägen, die von ihren Mitgliedern eingereicht wurden. Schließlich verabschiedete er eine neue Definition der Pneumokoniose, die zusammen mit einem Kommentar erstellt wurde. Dieser Text ist unten wiedergegeben.

In den letzten Jahren hat eine Reihe von Ländern aus sozioökonomischen Gründen Erkrankungen, die offensichtlich keine Pneumokoniose, aber dennoch berufsbedingte Lungenerkrankungen sind, unter Pneumokoniose zusammengefasst. Unter dem Begriff „Krankheit“ sind aus präventiven Gründen die frühesten Manifestationen zu verstehen, die nicht notwendigerweise eine Behinderung oder eine Lebensverkürzung bedeuten. Daher hat sich die Arbeitsgruppe vorgenommen, Pneumokoniose als Ansammlung von Staub in der Lunge und die Gewebereaktionen darauf neu zu definieren. Im Sinne dieser Definition soll „Staub“ ein Aerosol sein, das aus festen unbelebten Partikeln besteht. Aus pathologischer Sicht kann die Pneumokoniose der Einfachheit halber in kollagene und nicht kollagene Formen unterteilt werden. Eine nicht kollagene Pneumokoniose wird durch einen nicht fibrogenen Staub verursacht und hat folgende Merkmale:

  1. die Alveolararchitektur bleibt intakt
  2. die stromale Reaktion ist minimal und besteht hauptsächlich aus Retikulinfasern
  3. die Staubreaktion ist potenziell reversibel.

 

Beispiele für nicht-kollagene Pneumokoniose sind solche, die durch reine Stäube von Zinnoxid (Stannose) und Bariumsulfat (Barytose) verursacht werden.

Die kollagene Pneumokoniose ist gekennzeichnet durch:

  1. dauerhafte Veränderung oder Zerstörung der Alveolararchitektur
  2. kollagene stromale Reaktion von mittlerem bis maximalem Ausmaß und
  3. dauerhafte Vernarbung der Lunge.

 

Eine solche kollagene Pneumokoniose kann durch fibrogene Stäube oder durch eine veränderte Gewebereaktion auf einen nicht fibrogenen Staub verursacht werden.

Beispiele für durch fibrogene Stäube verursachte kollagene Pneumokoniose sind Silikose und Asbestose, wohingegen die komplizierte Pneumokoniose der Kohlenarbeiter oder progressive massive Fibrose (PMF) eine veränderte Gewebereaktion auf einen relativ nicht fibrogenen Staub ist. In der Praxis ist die Unterscheidung zwischen kollagener und nicht kollagener Pneumokoniose schwierig. Fortgesetzter Kontakt mit demselben Staub, wie z. B. Kohlenstaub, kann zu einem Übergang von einer nicht-kollagenen in eine kollagene Form führen. Darüber hinaus wird die Exposition gegenüber einem einzelnen Staub jetzt immer seltener, und die Exposition gegenüber gemischten Stäuben mit unterschiedlichem fibrogenem Potenzial kann zu einer Pneumokoniose führen, die von nicht-kollagenen bis zu kollagenen Formen reichen kann. Daneben gibt es berufsbedingte chronische Lungenerkrankungen, die zwar durch das Einatmen von Staub entstehen, aber von der Pneumokoniose ausgeschlossen sind, da eine Anreicherung der Partikel in der Lunge nicht bekannt ist. Die folgenden sind Beispiele für potenziell behindernde chronische Lungenerkrankungen am Arbeitsplatz: Byssinose, Berylliose, Bauernlunge und verwandte Krankheiten. Sie haben einen gemeinsamen Nenner, nämlich, dass die ätiologische Komponente von Staub das Lungen- oder Bronchialgewebe sensibilisiert hat, so dass, wenn das Lungengewebe reagiert, die Entzündung dazu neigt, granulomatös zu sein, und wenn das Bronchialgewebe reagiert, es wahrscheinlich zu einer Bronchialkonstriktion kommt. Expositionen gegenüber gesundheitsschädlichen eingeatmeten Stoffen in bestimmten Branchen sind mit einem erhöhten Sterblichkeitsrisiko durch Atemwegskarzinome verbunden. Beispiele für solche Materialien sind radioaktive Erze, Asbest und Chromate.

Angenommen auf der IV. Internationalen Konferenz der IAO über Pneumokoniose. Bukarest, 1971.

 

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Trotz aller nationalen und internationalen Anstrengungen zu ihrer Prävention sind Pneumokoniosen sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern immer noch stark verbreitet und für die Behinderung und Beeinträchtigung vieler Arbeitnehmer verantwortlich. Aus diesem Grund setzen das Internationale Arbeitsamt (ILO), die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und viele nationale Arbeitsschutzinstitute ihren Kampf gegen diese Krankheiten fort und schlagen nachhaltige Präventionsprogramme vor. So haben die ILO, die WHO und das US-amerikanische National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) in ihren Programmen vorgeschlagen, gemeinsam an einem weltweiten Kampf gegen die Silikose zu arbeiten. Ein Teil dieses Programms basiert auf medizinischer Überwachung, die das Lesen von Thorax-Röntgenaufnahmen zur Unterstützung der Diagnose dieser Pneumokoniose umfasst. Dies ist ein Beispiel, das erklärt, warum die IAO in Zusammenarbeit mit vielen Experten eine Klassifikation von Pneumokoniosen-Röntgenbildern entwickelt und laufend aktualisiert hat, die ein Mittel zur systematischen Erfassung der durch das Einatmen von Staub hervorgerufenen radiologischen Anomalien im Brustkorb bietet. Das Schema dient der Klassifizierung des Erscheinungsbildes von posterio-anterioren Thorax-Röntgenaufnahmen.

Ziel der Klassifikation ist es, die röntgenologischen Auffälligkeiten von Pneumokoniosen auf einfache, reproduzierbare Weise zu kodifizieren. Die Klassifikation definiert weder pathologische Entitäten noch berücksichtigt sie die Arbeitsfähigkeit. Die Einstufung impliziert weder gesetzliche Definitionen von Pneumokoniose für Entschädigungszwecke noch eine Höhe, ab der eine Entschädigung zu zahlen ist. Dennoch hat sich herausgestellt, dass die Klassifizierung breitere Anwendungsmöglichkeiten hat als erwartet. Es wird heute international umfassend für die epidemiologische Forschung, für die Überwachung dieser Industrieberufe und für klinische Zwecke eingesetzt. Die Verwendung des Schemas kann zu einer besseren internationalen Vergleichbarkeit der Pneumokoniose-Statistiken führen. Es wird auch verwendet, um einen Teil der Informationen, die für die Beurteilung der Entschädigung benötigt werden, systematisch zu beschreiben und aufzuzeichnen.

Die wichtigste Voraussetzung für die Anwendung dieses Klassifikationssystems mit vollem Wert aus wissenschaftlicher und ethischer Sicht ist es, die zu klassifizierenden Filme jederzeit unter systematischer Bezugnahme auf die 22 Standardfilme zu lesen, die in der Internationalen Klassifikationsnorm der ILO enthalten sind Filme. Wenn der Leser versucht, einen Film zu klassifizieren, ohne sich auf einen der Standardfilme zu beziehen, sollte das Lesen gemäß der Internationalen Klassifikation von Röntgenbildern der ILO nicht erwähnt werden. Die Möglichkeit, durch Über- oder Unterablesung von der Klassifikation abzuweichen, ist so riskant, dass seine oder ihre Lesung zumindest nicht für die epidemiologische Forschung oder die internationale Vergleichbarkeit von Pneumokoniose-Statistiken verwendet werden sollte.

Die erste Klassifikation wurde für Silikose auf der ersten internationalen Expertenkonferenz für Pneumokoniose vorgeschlagen, die 1930 in Johannesburg stattfand. Sie kombinierte sowohl röntgenologische Erscheinungen als auch Beeinträchtigung der Lungenfunktion. 1958 wurde eine neue, rein auf röntgenologischen Veränderungen basierende Klassifikation eingeführt (Genfer Klassifikation 1958). Seitdem wurde es mehrmals überarbeitet, zuletzt 1980, immer mit dem Ziel, verbesserte Versionen bereitzustellen, die umfassend für klinische und epidemiologische Zwecke verwendet werden können. Jede neue Version der von der ILO geförderten Klassifikation hat Modifikationen und Änderungen mit sich gebracht, die auf internationalen Erfahrungen basieren, die bei der Verwendung früherer Klassifikationen gewonnen wurden.

Um klare Anweisungen für die Verwendung der Klassifikation zu geben, veröffentlichte die ILO 1970 eine Veröffentlichung mit dem Titel Internationale Klassifikation von Röntgenbildern von Pneumokoniosen/1968 in der Reihe Arbeitsschutz und Gesundheitsschutz (Nr. 22). Diese Veröffentlichung wurde 1972 überarbeitet als ILO U/C Internationale Klassifikation der Röntgenbilder von Pneumokoniosen/1971 und wieder 1980 als Richtlinien für die Verwendung der Internationalen ILO-Klassifikation von Pneumokoniosen-Röntgenaufnahmen, überarbeitete Ausgabe 1980. Die Beschreibung der Standard-Röntgenbilder ist in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1. Beschreibung von Standardröntgenbildern

1980 Standard-Röntgenbilder zeigen Kleine Trübungen   Pleuraverdickung  
      Brustwand      
  Technische Qualität Fülle Formgröße Umfang Große Trübungen Umschrieben (Plaketten) Diffus Membran Obliteration des kostophrenischen Winkels Pleuraverkalkung Symbole Ihre Nachricht
0/0 (Beispiel 1) 1 0/0 - - Nein Nein Nein Nein Nein Nein Andere Das Gefäßmuster ist gut dargestellt
0/0 (Beispiel 2) 1 0/0 - - Nein Nein Nein Nein Nein Nein Andere Zeigt auch Gefäßmuster, aber nicht so deutlich wie Beispiel 1
1/1; p/p 1 1/1 p/p R L x x x x x x A Nein Nein Nein Nein Nein Rp. Rheumatoide Pneumokoniose in der linken unteren Zone. Kleine Trübungen sind in allen Zonen vorhanden, aber die Fülle in der rechten oberen Zone ist typisch (manche würden sagen, etwas stärker als) als Kategorie 1/1 klassifizierbar
2/2; p/p 2 2/2 p/p R L x x x x x x Nein Nein Nein Nein Nein Nein Pi; tb. Qualitätsmangel: Röntgenbild ist zu hell
3/3; p/p 1 3/3 p/p R L x x x x x x Nein Nein Nein Nein Ja R L x – Nein Axt. Andere
1/1; q/q 1 1/1 q / q R L x x x x – – Nein Nein Nein Nein Nein Nein Andere Illustriert Fülle 1/1 besser als Form oder Größe
2/2; q/q 1 2/2 q / q R L x x x x x x Nein Nein Ja R L x x Breite: a a Umfang: 1 1 Nein Ja R L x x Nein Andere Andere
3/3; q/q 2 3/3 q / q R L x x x x x x Nein Nein Nein Nein Nein Nein Pi. Qualitätsmängel: schlechte Definition von Pleura und geschnittenen Basalwinkeln
1/1; r/r 2 1/1 j / j R L x x x x – – Nein Nein Nein Nein Ja R L – x Nein Andere Qualitätsmängel: Objektbewegung. Die Fülle kleiner Trübungen ist in der rechten Lunge ausgeprägter
2/2; r/r 2 2/2 j / j R L x x x x x x Nein Nein Nein Nein Nein Nein Andere Qualitätsmängel: Röntgenaufnahme zu hell und Kontrast zu hoch. Der Herzschatten ist leicht nach links verschoben
3/3; r/r 1 3/3 j / j R L x x x x x x Nein Nein Nein Nein Nein Nein Axt; ich h. Andere
1/1; s/t 2 1/1 s / t R L x – x x x x Nein Nein Nein Nein Nein Nein beim Qualitätsmangel: geschnittene Böden. Kerley-Linien in der unteren rechten Zone
2/2; s/s 2 2/2 s / s R L – – x x x x Nein Nein Nein Nein Nein Nein in. Qualitätsmangel: Verziehen der Böden durch Schrumpfen. Emphysem in den oberen Zonen
3/3; s/s 2 3/3 s / s R L x x x x x x Nein Nein Ja R L x x Breite: a a Ausdehnung: 3 3 Nein Nein Nein ho; ich h; Pi. Qualitätsmangel: Röntgenbild ist zu hell. Das Aussehen der Wabenlunge ist nicht ausgeprägt
1/1; t/t Auslöschung des kostophrenischen Winkels 1 1/1 t / t R L – – x x x x Nein Nein Ja R L x x Breite: a a Ausdehnung: 2 2 Nein Ja R L x – Ja R L – x Umfang: 2 Andere Dieses Röntgenbild definiert die untere Grenze für die Obliteration des costophrenischen Winkels. Beachten Sie die Schrumpfung in den unteren Lungenfeldern
2/2; t/t 1 2/2 t / t R L x x x x x x Nein Nein Ja R L x x Breite: a a Umfang: 1 1 Nein Nein Nein ich h. An den Spitzen der Lunge ist eine Pleuraverdickung vorhanden
3/3; t/t 1 3/3 t / t R L x x x x x x Nein Nein Nein Nein Nein Nein hallo; ho; Ich würde; ich h; tb. Andere
1/1; u/u 2/2; u/u 3/3; u/u - - - - - - - - - - - Dieses Komposit-Röntgenbild veranschaulicht die mittleren Kategorien der Fülle kleiner Trübungen, die nach Form und Größe als u/u klassifiziert werden können.
A 2 2/2 p/q R L x x x x x x A Nein Nein Nein Nein Nein Nein Qualitätsmängel: Das Röntgenbild ist zu hell und die Pleuradefinition ist schlecht
B 1 1/2 p/q R L x x x x x x B Nein Nein Nein Nein Nein Axt; co. Die Definition von Pleura ist etwas unvollkommen
C 1 2/1 q/t R L x x x x x x C Nein Nein Nein Nein Nein bu; di; em; es; hallo; ich h. Die kleinen Trübungen sind aufgrund des Vorhandenseins der großen Trübungen schwierig zu klassifizieren. Beachten Sie die Auslöschung des linken costophrenischen Winkels. Dies ist nicht klassifizierbar, da es nicht die untere Grenze erreicht, die durch das Standard-Röntgenbild 1/1 definiert ist; t/t
Pleuraverdickung (umschrieben) - - - - - ja Nein Nein Nein Nein   Die sichtbare Pleuraverdickung ist von unbestimmter Breite und Ausdehnung 2
Pleuraverdickung (diffus) - - - - - Nein ja Nein Nein ja   Die im Profil vorhandene Pleuraverdickung hat die Breite a und die Ausdehnung 2. Nicht assoziierte kleine Verkalkungen
Pleuraverdickung (Verkalkung) des Zwerchfells - - - - - Nein Nein ja Nein ja   Umschriebene, verkalkte Pleuraverdickung der Ausdehnung 2
Pleuraverdickung (Verkalkung) der Brustwand - - - - - ja Nein Nein Nein ja   Verkalkte und nicht verkalkte Pleuraverdickung auf der Vorderseite vorhanden, von unbestimmter Breite und Ausdehnung 2

 

IAO-Klassifizierung 1980

Die Überarbeitung von 1980 wurde von der ILO in Zusammenarbeit mit der Kommission der Europäischen Gemeinschaften, NIOSH und dem American College of Radiology durchgeführt. Die Zusammenfassung der Klassifikation ist in Tabelle 2 angegeben. Sie behielt das Prinzip früherer Klassifikationen (1968 und 1971) bei.

Tabelle 2. ILO 1980 Internationale Klassifikation von Röntgenbildern von Pneumokoniose: Zusammenfassung der Einzelheiten der Klassifikation

Eigenschaften Codes Definitionen
Technische Qualität
  1 Gut.
  2 Akzeptabel, ohne technischen Defekt, der die Klassifizierung des Pneumokoniose-Röntgenbildes beeinträchtigen könnte.
  3 Schlecht, mit einigen technischen Defekten, aber für Klassifizierungszwecke noch akzeptabel.
  4 Inakzeptabel.
Parenchymanomalien
Kleine Trübungen Fülle   Die Kategorie der Streuung basiert auf der Beurteilung der Konzentration von Trübungen im Vergleich zu Standard-Röntgenbildern.
    0/- 0/0 0/1 1/0 1/1 1/2 2/1 2/2 2/3 3/2 3/3 3/+ Kategorie O – kleine Trübungen fehlen oder sind weniger ausgeprägt als die untere Grenze von Kategorie 1. Kategorien 1, 2 und 3 – zunehmende Fülle kleiner Trübungen, wie durch die entsprechenden Standard-Röntgenbilder definiert.
  Umfang RU RM RL LU LM LL Die Zonen, in denen die Opazitäten zu sehen sind, werden aufgezeichnet. Der rechte (R) und der linke (L) Brustkorb sind beide in drei Zonen unterteilt – obere (U), mittlere (M) und untere (L). Die Kategorie der Streuung wird bestimmt, indem die Streuung als Ganzes über die betroffenen Bereiche der Lunge betrachtet und mit den Standard-Röntgenaufnahmen verglichen wird.
  Form und Größe    
  rund p/p q/q r/r Die Buchstaben p, q und r bezeichnen das Vorhandensein kleiner, abgerundeter Trübungen. Drei Größen werden durch das Aussehen auf Standard-Röntgenbildern definiert: p = Durchmesser bis zu etwa 1.5 mm q = Durchmesser über etwa 1.5 mm und bis zu etwa 3 mm r = Durchmesser über etwa 3 mm und bis zu etwa 10 mm
  Unregelmäßig s/s t/t u/u Die Buchstaben s, t und u bezeichnen das Vorhandensein kleiner, unregelmäßiger Trübungen. Drei Größen werden durch das Aussehen auf Standardröntgenbildern definiert: s = Breite bis zu etwa 1.5 mm t = Breite über etwa 1.5 mm und bis zu etwa 3 mm u = Breite über 3 mm und bis zu etwa 10 mm
  Kastenwagen/Passagier p/s p/t p/up p/q p/r q/s q/t q/u q/p q/r r/s r/t r/u r/p r/q s/p s/q s/r s/t s/u t/p t/q t/r t/s t/ u u/p u/q u/r u/s u/t Bei gemischten Formen (oder Größen) kleiner Opazitäten wird zuerst die vorherrschende Form und Größe aufgezeichnet. Das Vorhandensein einer erheblichen Anzahl einer anderen Form und Größe wird nach dem schrägen Strich aufgezeichnet.
Große Trübungen   A B C Die Kategorien werden in Bezug auf die Dimensionen der Trübungen definiert. Kategorie A – eine Trübung mit einem größten Durchmesser von mehr als etwa 10 mm bis einschließlich 50 mm oder mehrere Trübungen, die jeweils größer als etwa 10 mm sind und deren größter Durchmesser zusammen etwa 50 mm nicht überschreitet. Kategorie B – eine oder mehrere Opazitäten, die größer oder zahlreicher sind als die in Kategorie A, deren Gesamtfläche das Äquivalent der rechten oberen Zone nicht überschreitet. Kategorie C – eine oder mehrere Trübungen, deren Gesamtfläche das Äquivalent der rechten oberen Zone übersteigt.
Pleuraanomalien
Pleuraverdickung
Brustwand Typ   Es werden zwei Arten von Pleuraverdickungen der Brustwand unterschieden: umschrieben (Plaques) und diffus. Beide Typen können zusammen auftreten
  Site RL Die pleurale Verdickung der Brustwand wird getrennt für den rechten (R) und linken (L) Thorax aufgezeichnet.
  Breite a b c Bei Pleuraverdickung entlang der lateralen Brustwand wird die Messung der maximalen Breite von der inneren Linie der Brustwand bis zum inneren Rand des Schattens durchgeführt, der am schärfsten an der Parenchym-Pleura-Grenze zu sehen ist. Die maximale Breite tritt normalerweise am inneren Rand des Rippenschattens an seinem äußersten Punkt auf. a = maximale Breite bis etwa 5 mm b = maximale Breite über etwa 5 mm und bis etwa 10 mm c = maximale Breite über etwa 10 mm
  Im Angesicht J N Das Vorhandensein einer Pleuraverdickung von vorne gesehen wird aufgezeichnet, auch wenn sie auch im Profil zu sehen ist. Wenn die Pleuraverdickung nur frontal zu sehen ist, kann die Breite normalerweise nicht gemessen werden.
  Umfang 1 2 3 Das Ausmaß der Pleuraverdickung wird in Bezug auf die maximale Länge der Pleurabeteiligung oder als Summe der maximalen Längen definiert, unabhängig davon, ob sie im Profil oder von vorne gesehen werden. 1 = Gesamtlänge entspricht einem Viertel der Projektion der seitlichen Brustwand 2 = Gesamtlänge übersteigt ein Viertel, aber nicht die Hälfte der Projektion der seitlichen Brustwand 3 = Gesamtlänge übersteigt die Hälfte der Projektion der seitlichen Brustwand Wand
Membran Präsenz J N Eine Plaque, die das Zwerchfellfell betrifft, wird als vorhanden (Y) oder nicht vorhanden (N) aufgezeichnet, getrennt für den rechten (R) und linken (L) Thorax.
  Site RL  
Obliteration des kostrophrenischen Winkels Präsenz J N Das Vorhandensein (Y) oder Fehlen (N) einer Obliteration des costophrenischen Winkels wird getrennt von der Verdickung über anderen Bereichen für den rechten (R) und linken (L) Thorax aufgezeichnet. Die untere Grenze für diese Obliteration wird durch ein Standard-Röntgenbild definiert
  Site RL Wenn die Verdickung die Brustwand hinaufreicht, sollten sowohl die Obliteration des costophrenischen Winkels als auch die Pleuraverdickung aufgezeichnet werden.
Pleuraverkalkung Site   Ort und Ausmaß der Pleuraverkalkung werden für beide Lungen getrennt erfasst und das Ausmaß dimensionell definiert.
  Brustwand RL  
  Membran RL  
  Andere RL „Andere“ umfasst Verkalkungen der mediastinalen und perikardialen Pleura.
  Umfang 1 2 3 1 = ein Bereich verkalkter Pleura mit einem größten Durchmesser bis zu etwa 20 mm oder eine Anzahl solcher Bereiche, deren Summe der größten Durchmesser etwa 20 mm nicht überschreitet. 2 = ein Bereich verkalkter Pleura mit einem größten Durchmesser von mehr als etwa 20 mm und bis zu etwa 100 mm oder eine Anzahl solcher Bereiche, deren Summe der größten Durchmesser etwa 20 mm übersteigt, aber etwa 100 mm nicht überschreitet. 3 = ein Bereich verkalkter Pleura mit einem größten Durchmesser von mehr als etwa 100 mm oder eine Anzahl solcher Bereiche, deren Summe der größten Durchmesser etwa 100 mm übersteigt.
Symbole
    Es ist davon auszugehen, dass der Definition jedes der Symbole ein entsprechendes Wort oder ein entsprechender Satz vorangestellt ist, wie z.
  ax Koaleszenz kleiner pneumokoniotischer Trübungen
  bu Bulla(e)
  ca Krebs der Lunge oder Pleura
  cn Verkalkung in kleinen pneumokoniotischen Trübungen
  co Anomalie der Herzgröße oder -form
  cp Cor pulmonale
  cv Hohlraum
  di Deutliche Verzerrung der intrathorakalen Organe
  ef Erguss
  em Eindeutiges Emphysem
  es Eierschalenverkalkung von hilaren oder mediastinalen Lymphknoten
  fr Gebrochene Rippe(n)
  hi Vergrößerung von hilaren oder mediastinalen Lymphknoten
  ho Wabenlunge
  id Schlecht definiertes Diaphragma
  ih Schlecht definierter Herzumriss
  kl Septale (Kerley) Linien
  od Andere signifikante Anomalie
  pi Pleuraverdickung in der interlobären Fissur des Mediastinums
  px Pneumothorax
  rp Rheumatoide Pneumokoniose
  tb Tuberkulose
Ihre Nachricht
  Präsenz J N Kommentare zur Klassifizierung des Röntgenbildes sollten notiert werden, insbesondere wenn angenommen wird, dass eine andere Ursache für einen Schatten verantwortlich ist, der von anderen als Folge einer Pneumokoniose angesehen werden könnte; auch um Röntgenaufnahmen zu identifizieren, bei denen die technische Qualität das Lesematerial beeinträchtigt haben könnte.

 

Die Klassifizierung basiert auf einer Reihe von Standard-Röntgenbildern, einem schriftlichen Text und einer Reihe von Notizen (OHS Nr. 22). Im Thorax-Röntgenbild sind keine pathognomonischen Merkmale einer Staubexposition zu erkennen. Das wesentliche Prinzip ist, dass alle Erscheinungen, die mit denen übereinstimmen, die in den Standard-Röntgenbildern und der Richtlinie für die Verwendung der Internationalen Klassifikation der ILO definiert und dargestellt sind, zu klassifizieren sind. Wenn der Leser der Meinung ist, dass irgendein Erscheinungsbild wahrscheinlich oder definitiv nicht mit Staub zusammenhängt, sollte das Röntgenbild nicht klassifiziert werden, aber es muss ein entsprechender Kommentar hinzugefügt werden. Die 22 Standard-Röntgenaufnahmen wurden nach internationalen Tests ausgewählt, um die Standards der mittleren Kategorien für die Fülle kleiner Trübungen zu veranschaulichen und Beispiele für die Standards der Kategorien A, B und C für große Trübungen zu geben. Pleuraanomalien (diffuse Pleuraverdickung, Plaques und Obliteration des costophrenischen Winkels) werden auch auf verschiedenen Röntgenbildern dargestellt.

Insbesondere die Diskussionen auf der Siebten Internationalen Pneumokonioses-Konferenz, die 1988 in Pittsburgh stattfand, zeigten, dass einige Teile der Klassifikation verbessert werden müssen, insbesondere diejenigen, die Pleuraveränderungen betreffen. Im November 1989 wurde von der ILO in Genf eine Diskussionsgruppensitzung zur Überarbeitung der Internationalen ILO-Klassifikation von Röntgenbildern von Pneumokoniosen einberufen. Die Experten machten den Vorschlag, dass die Kurzklassifikation keinen Vorteil bringt und gestrichen werden kann. In Bezug auf pleurale Anomalien stimmte die Gruppe darin überein, dass diese Klassifikation nun in drei Teile unterteilt wird: „Diffuse pleurale Verdickung“; „Pleuralplaques“; und „Obliteration des kostophrenischen Winkels“. Eine diffuse Pleuraverdickung kann in Brustwand und Zwerchfell unterteilt werden. Sie wurden anhand der sechs Zonen – obere, mittlere und untere, der rechten und linken Lunge – identifiziert. Wenn eine Pleuraverdickung umschrieben ist, könnte sie als Plaque identifiziert werden. Alle Plaques sollten in Zentimetern gemessen werden. Die Auslöschung des costophrenischen Winkels sollte systematisch notiert werden (ob vorhanden oder nicht). Es ist wichtig zu erkennen, ob der costophrenische Winkel sichtbar ist oder nicht. Dies liegt an seiner besonderen Bedeutung in Bezug auf die diffuse Verdickung der Pleura. Ob Plaketten klassifiziert sind oder nicht, sollte lediglich durch ein Symbol angezeigt werden. Die Abflachung des Zwerchfells sollte durch ein zusätzliches Symbol festgehalten werden, da es sich um ein sehr wichtiges Merkmal bei Asbestexposition handelt. Das Vorhandensein von Plaques sollte in diesen Feldern mit dem entsprechenden Symbol „c“ (verkalkt) oder „h“ (hyalin) eingetragen werden.

Eine vollständige Beschreibung der Klassifikation, einschließlich ihrer Anwendungen und Einschränkungen, findet sich in der Veröffentlichung (ILO 1980). Die Überarbeitung der Klassifizierung von Röntgenbildern ist ein kontinuierlicher Prozess der ILO, und eine überarbeitete Richtlinie sollte in naher Zukunft (1997-98) unter Berücksichtigung der Empfehlungen dieser Experten veröffentlicht werden.

 

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Montag, Februar 28 2011 22: 28

Ätiopathogenese von Pneumokoniosen

Pneumokoniose ist seit langem als Berufskrankheit anerkannt. Erhebliche Anstrengungen wurden auf Forschung, Primärprävention und medizinisches Management gerichtet. Ärzte und Hygieniker berichten jedoch, dass das Problem sowohl in Industrie- als auch in Schwellenländern immer noch besteht (Valiante, Richards und Kinsley 1992; Markowitz 1992). Da es starke Beweise dafür gibt, dass die drei wichtigsten Industriemineralien, die für die Pneumokoniosen verantwortlich sind (Asbest, Kohle und Kieselerde), weiterhin eine gewisse wirtschaftliche Bedeutung haben werden, was zu einer weiteren möglichen Exposition führen wird, wird erwartet, dass das Problem weiterhin von gewissem Ausmaß sein wird der Welt, insbesondere unter unterversorgten Bevölkerungsgruppen in kleinen Industrien und kleinen Bergbaubetrieben. Praktische Schwierigkeiten bei der Primärprävention oder ein unzureichendes Verständnis der Mechanismen, die für die Induktion und das Fortschreiten der Krankheit verantwortlich sind, sind alles Faktoren, die möglicherweise das anhaltende Vorhandensein des Problems erklären könnten.

Die Ätiopathogenese von Pneumokoniosen kann definiert werden als die Einschätzung und das Verständnis aller Phänomene, die nach der Inhalation von fibrogenen Staubpartikeln in der Lunge auftreten. Der Ausdruck Kaskade von Ereignissen findet sich häufig in der Literatur zu diesem Thema. Die Kaskade ist eine Reihe von Ereignissen, die bei der ersten Exposition und in ihrem weitesten Ausmaß zu der Krankheit in ihren schwereren Formen fortschreiten. Abgesehen von den seltenen Formen der akzelerierten Silikose, die sich bereits nach wenigen Monaten Exposition entwickeln können, entwickeln sich die meisten Pneumokoniosen eher nach Jahrzehnten als nach Jahren. Dies trifft heutzutage besonders auf Arbeitsplätze zu, die moderne Präventionsstandards anwenden. Ätiopathogenesephänomene sollten daher hinsichtlich ihrer Langzeitdynamik analysiert werden.

In den letzten 20 Jahren ist eine große Menge an Informationen über die zahlreichen und komplexen pulmonalen Reaktionen verfügbar geworden, die bei interstitieller Lungenfibrose auftreten, die durch verschiedene Wirkstoffe, einschließlich Mineralstäube, induziert werden. Diese Reaktionen wurden auf biochemischer und zellulärer Ebene beschrieben (Richards, Masek und Brown 1991). Beiträge wurden nicht nur von Physikern und experimentellen Pathologen geleistet, sondern auch von Klinikern, die die bronchoalveoläre Lavage ausgiebig als neue pulmonale Untersuchungstechnik einsetzten. Diese Studien stellten die Ätiopathogenese als ein sehr komplexes Gebilde dar, das dennoch in mehrere Facetten zerlegt werden kann: (1) die Inhalation von Staubpartikeln selbst und die daraus resultierende Konstitution und Bedeutung der Lungenbelastung (Expositions-Dosis-Wirkungs-Beziehungen), ( 2) die physikalisch-chemischen Eigenschaften der fibrogenen Partikel, (3) biochemische und zelluläre Reaktionen, die die grundlegenden Läsionen der Pneumokoniosen induzieren, und (4) die Determinanten des Fortschreitens und der Komplikation. Der letztere Aspekt darf nicht außer Acht gelassen werden, da die schwereren Formen der Pneumokoniose diejenigen sind, die mit einer Beeinträchtigung und Behinderung einhergehen.

Eine detaillierte Analyse der Ätiopathogenese der Pneumokoniose würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Man müsste die verschiedenen Staubarten unterscheiden und auf zahlreiche Spezialgebiete eingehen, von denen einige noch Gegenstand aktiver Forschung sind. Aber aus dem derzeit verfügbaren Wissensstand zum Thema ergeben sich interessante allgemeine Erkenntnisse. Sie werden hier anhand der vier zuvor erwähnten „Facetten“ präsentiert und die Bibliographie wird den interessierten Leser auf spezialisiertere Texte verweisen. Im Wesentlichen werden Beispiele für die drei wichtigsten und am häufigsten dokumentierten Pneumokoniosen gegeben: Asbestose, Kohlenarbeiter-Pneumokoniosen (CWP) und Silikose. Mögliche Auswirkungen auf die Prävention werden diskutiert.

Expositions-Dosis-Wirkungs-Beziehungen

Pneumokoniosen entstehen durch das Einatmen bestimmter fibrogener Staubpartikel. In der Physik der Aerosole ist der Begriff Staub hat eine sehr genaue Bedeutung (Hinds 1982). Es bezieht sich auf luftgetragene Partikel, die durch mechanische Zerkleinerung eines Ausgangsmaterials in einem festen Zustand erhalten werden. Partikel, die durch andere Prozesse erzeugt werden, sollten nicht als Staub bezeichnet werden. Staubwolken in verschiedenen industriellen Umgebungen (z. B. Bergbau, Tunnelbau, Sandstrahlen und Fertigung) enthalten im Allgemeinen eine Mischung aus mehreren Staubarten. Die in der Luft schwebenden Staubpartikel haben keine einheitliche Größe. Sie weisen eine Größenverteilung auf. Größe und andere physikalische Parameter (Dichte, Form und Oberflächenladung) bestimmen das aerodynamische Verhalten der Partikel und die Wahrscheinlichkeit ihres Eindringens und ihrer Ablagerung in den verschiedenen Kompartimenten des Atmungssystems.

Auf dem Gebiet der Pneumokoniose ist das interessierende Lokalisationskompartiment das Alveolarkompartiment. Luftgetragene Partikel, die klein genug sind, um diese Kompartimente zu erreichen, werden als bezeichnet lungengängige Partikel. Alle Partikel, die die Alveolarkompartimente erreichen, werden nicht systematisch abgelagert, einige sind noch in der ausgeatmeten Luft vorhanden. Die für die Ablagerung verantwortlichen physikalischen Mechanismen sind heute sowohl für isometrische Partikel (Raabe 1984) als auch für faserige Partikel (Sébastien 1991) gut verstanden. Die Funktionen, die die Ablagerungswahrscheinlichkeit mit den physikalischen Parametern in Beziehung setzen, wurden festgelegt. Einatembare Partikel und im Alveolarraum abgelagerte Partikel haben leicht unterschiedliche Größeneigenschaften. Für nicht faserige Partikel werden größenselektive Luftprobenahmegeräte und direkt ablesbare Instrumente verwendet, um die Massenkonzentrationen lungengängiger Partikel zu messen. Bei faserigen Partikeln ist der Ansatz anders. Die Messtechnik basiert auf der Filtersammlung des „Gesamtstaubs“ und der Zählung der Fasern unter dem Lichtmikroskop. In diesem Fall erfolgt die Größenauswahl durch Ausschluss der "nicht lungengängigen" Fasern mit Abmessungen, die vorgegebene Kriterien überschreiten.

Nach der Ablagerung von Partikeln auf den Alveolaroberflächen beginnt der sogenannte Alveolar-Clearance-Prozess. Chemotaktische Rekrutierung von Makrophagen und Phagozytose bilden die ersten Phasen. Mehrere Clearance-Wege wurden beschrieben: Entfernung von staubbeladenen Makrophagen zu den bewimperten Atemwegen, Interaktion mit den Epithelzellen und Übertragung freier Partikel durch die Alveolarmembran, Phagozytose durch interstitielle Makrophagen, Sequestrierung in den interstitiellen Bereich und Transport zu den Lymphknoten ( Lauweryns und Baert 1977). Clearance-Wege haben eine spezifische Kinetik. Nicht nur das Expositionsschema, sondern auch die physikalisch-chemischen Eigenschaften der abgelagerten Partikel lösen die Aktivierung der verschiedenen Wege aus, die für die Retention solcher Schadstoffe in der Lunge verantwortlich sind.

Die Vorstellung eines für jede Staubart spezifischen Retentionsmusters ist ziemlich neu, aber inzwischen ausreichend etabliert, um in Schemata der Ätiopathogenese integriert zu werden. Dieser Autor hat zum Beispiel herausgefunden, dass sich nach längerer Asbestexposition Fasern in der Lunge ansammeln, wenn sie vom Amphibol-Typ sind, aber nicht, wenn sie vom Chrysotil-Typ sind (Sébastien 1991). Es hat sich gezeigt, dass kurze Fasern schneller abgebaut werden als längere. Es ist bekannt, dass Quarz einen gewissen Lymphtropismus aufweist und leicht in das lymphatische System eindringt. Es hat sich gezeigt, dass die Veränderung der Oberflächenchemie von Quarzpartikeln die alveoläre Clearance beeinflusst (Hemenway et al. 1994; Dubois et al. 1988). Auch die gleichzeitige Exposition gegenüber mehreren Staubarten kann die alveoläre Clearance beeinflussen (Davis, Jones und Miller 1991).

Während der alveolären Clearance können Staubpartikel einigen chemischen und physikalischen Veränderungen unterliegen. Beispiele für diese Veränderungen umfassen das Beschichten mit eisenhaltigem Material, das Auslaugen einiger elementarer Bestandteile und die Adsorption einiger biologischer Moleküle.

Ein weiterer neuerdings aus Tierversuchen abgeleiteter Begriff ist der der „Lungenüberlastung“ (Mermelstein et al. 1994). Ratten, die einer Vielzahl von unlöslichen Stäuben durch Inhalation stark ausgesetzt waren, entwickelten ähnliche Reaktionen: chronische Entzündung, erhöhte Anzahl von partikelbeladenen Makrophagen, erhöhte Anzahl von Partikeln im Interstitium, Septumverdickung, Lipoproteinose und Fibrose. Diese Befunde wurden nicht auf die Reaktivität der getesteten Stäube (Titandioxid, Vulkanasche, Flugasche, Petrolkoks, Polyvinylchlorid, Toner, Ruß und Dieselabgaspartikel) zurückgeführt, sondern auf eine übermäßige Belastung der Lunge. Es ist nicht bekannt, ob bei Exposition des Menschen gegenüber fibrogenen Stäuben eine Lungenüberlastung in Betracht gezogen werden muss.

Unter den Clearance-Wegen wäre für Pneumokoniosen der Transfer ins Interstitium von besonderer Bedeutung. Die Beseitigung von Partikeln, die im Interstitium sequestriert wurden, ist viel weniger effektiv als die Beseitigung von Partikeln, die von Makrophagen im Alveolarraum eingeschlossen und durch bewimperte Atemwege entfernt werden (Vincent und Donaldson 1990). Beim Menschen wurde festgestellt, dass nach längerer Exposition gegenüber einer Vielzahl von anorganischen Luftschadstoffen die Speicherung in interstitiellen Makrophagen viel größer war als in alveolären Makrophagen (Sébastien et al. 1994). Es wurde auch die Ansicht geäußert, dass Silica-induzierte Lungenfibrose eher die Reaktion von Partikeln mit interstitiellen als mit alveolären Makrophagen umfasst (Bowden, Hedgecock und Adamson 1989). Die Retention ist verantwortlich für die „Dosis“, ein Maß für den Kontakt zwischen den Staubpartikeln und ihrer biologischen Umgebung. Eine genaue Beschreibung der Dosis würde erfordern, dass man zu jedem Zeitpunkt die in den verschiedenen Lungenstrukturen und -zellen gespeicherte Staubmenge, die physikalisch-chemischen Zustände der Partikel (einschließlich der Oberflächenzustände) und die Wechselwirkungen zwischen den Partikeln und den Partikeln kennt Lungenzellen und -flüssigkeiten. Eine direkte Bestimmung der Dosis beim Menschen ist offensichtlich eine unmögliche Aufgabe, selbst wenn Methoden zur Messung von Staubpartikeln in mehreren biologischen Proben pulmonalen Ursprungs wie Sputum, bronchoalveoläre Lavageflüssigkeit oder bei Biopsie oder Autopsie entnommenem Gewebe verfügbar wären (Bignon, Sébastien und Bientz 1979). . Diese Methoden wurden für eine Vielzahl von Zwecken verwendet: um Informationen über Rückhaltemechanismen bereitzustellen, um bestimmte Expositionsinformationen zu validieren, um die Rolle verschiedener Staubarten bei pathogenen Entwicklungen zu untersuchen (z. B. Amphibol- versus Chrysotil-Exposition bei Asbestose oder Quarz versus Kohle bei CWP). und um bei der Diagnose zu helfen.

Diese direkten Messungen liefern jedoch nur eine Momentaufnahme der Retention zum Zeitpunkt der Probenahme und erlauben dem Prüfarzt nicht, Dosisdaten zu rekonstruieren. Neue dosimetrische Modelle bieten diesbezüglich interessante Perspektiven (Katsnelson et al. 1994; Smith 1991; Vincent und Donaldson 1990). Diese Modelle zielen darauf ab, die Dosis aus Expositionsinformationen abzuschätzen, indem die Wahrscheinlichkeit der Ablagerung und die Kinetik der verschiedenen Clearance-Wege berücksichtigt werden. Kürzlich wurde in diese Modelle der interessante Begriff der „Schädlichkeitsabgabe“ eingeführt (Vincent und Donaldson 1990). Dieser Begriff berücksichtigt die spezifische Reaktivität der gespeicherten Partikel, wobei jedes Partikel als eine Quelle angesehen wird, die einige toxische Einheiten in das Lungenmilieu freisetzt. Im Fall von Quarzpartikeln könnte beispielsweise die Hypothese aufgestellt werden, dass einige Oberflächenstellen die Quelle aktiver Sauerstoffspezies sein könnten. Modelle, die entlang solcher Linien entwickelt wurden, könnten auch verfeinert werden, um die große interindividuelle Variation zu berücksichtigen, die im Allgemeinen bei der alveolären Clearance beobachtet wird. Experimentell wurde dies bei Asbest dokumentiert, da „High Retainer Animals“ ein höheres Risiko haben, Asbestose zu entwickeln (Bégin und Sébastien 1989).

Bisher wurden diese Modelle ausschließlich von experimentellen Pathologen verwendet. Aber sie könnten auch für Epidemiologen nützlich sein (Smith 1991). Die meisten epidemiologischen Studien, die sich mit Expositions-Reaktions-Beziehungen befassten, stützten sich auf die „kumulative Exposition“, einen Expositionsindex, der durch Integration der geschätzten Staubkonzentrationen in der Luft, denen Arbeitnehmer ausgesetzt waren, über die Zeit erhalten wird (Produkt aus Intensität und Dauer). Die Verwendung der kumulativen Exposition unterliegt einigen Einschränkungen. Analysen, die auf diesem Index basieren, gehen implizit davon aus, dass Dauer und Intensität gleichwertige Auswirkungen auf das Risiko haben (Vacek und McDonald 1991).

Vielleicht könnte die Verwendung dieser ausgeklügelten dosimetrischen Modelle eine Erklärung für eine gemeinsame Beobachtung in der Epidemiologie von Pneumokoniosen liefern: „die beträchtlichen Unterschiede zwischen den Arbeitskräften“, und dieses Phänomen wurde eindeutig für Asbestose (Becklake 1991) und für CWP (Attfield und Morring 1992). Bezieht man die Prävalenz der Krankheit auf die kumulative Exposition, so wurden zwischen einigen Berufsgruppen große Unterschiede – bis zum 50-fachen – des Risikos beobachtet. Der geologische Ursprung der Kohle (Coal Rank) lieferte eine teilweise Erklärung für CWP, wobei der Abbau von Lagerstätten von High-Rank-Kohle (Kohle mit hohem Kohlenstoffgehalt wie Anthrazit) ein größeres Risiko mit sich brachte. Im Falle der Asbestose bleibt das Phänomen noch zu erklären. Unsicherheiten in Bezug auf die richtige Expositions-Reaktionskurve wirken sich – zumindest theoretisch – auf das Ergebnis aus, selbst bei aktuellen Expositionsstandards.

Ganz allgemein sind Expositionsmetriken für den Prozess der Risikobewertung und die Festlegung von Kontrollgrenzen unerlässlich. Die Verwendung der neuen dosimetrischen Modelle kann den Prozess der Risikobewertung für Pneumokoniosen mit dem Endziel verbessern, den Schutzgrad zu erhöhen, der durch Kontrollgrenzen geboten wird (Kriebel 1994).

Physikalisch-chemische Eigenschaften von fibrogenen Staubpartikeln

Eine Toxizität, die für jede Art von Staub spezifisch ist und sich auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Partikel bezieht (einschließlich der subtileren wie der Oberflächeneigenschaften), stellt wahrscheinlich die wichtigste Vorstellung dar, die sich in den letzten 20 Jahren nach und nach herausgebildet hat. In den allerersten Forschungsstadien wurde nicht zwischen „Mineralischen Stäuben“ unterschieden. Dann wurden generische Kategorien eingeführt: Asbest, Kohle, künstliche anorganische Fasern, Schichtsilikate und Kieselerde. Diese Klassifizierung erwies sich jedoch als nicht präzise genug, um die Vielfalt der beobachteten biologischen Wirkungen zu berücksichtigen. Heutzutage wird eine mineralogische Einteilung verwendet. Beispielsweise werden die verschiedenen mineralogischen Arten von Asbest unterschieden: Serpentin-Chrysotil, Amphibol-Amosit, Amphibol-Krokydolith und Amphibol-Tremolit. Bei Kieselsäure wird im Allgemeinen zwischen Quarz (bei weitem am weitesten verbreitet), anderen kristallinen Polymorphen und amorphen Sorten unterschieden. Auf dem Gebiet der Kohle sollten hoch- und niedrigwertige Kohlen getrennt behandelt werden, da es starke Hinweise darauf gibt, dass das Risiko von CWP und insbesondere das Risiko einer fortschreitenden massiven Fibrose nach Exposition gegenüber Staub, der in hochrangigen Kohlebergwerken produziert wird, viel größer ist.

Aber auch die mineralogische Einteilung hat einige Grenzen. Es gibt sowohl experimentelle als auch epidemiologische Hinweise (unter Berücksichtigung der „Unterschiede zwischen den Arbeitskräften“), dass die intrinsische Toxizität einer einzelnen mineralogischen Staubart durch Einwirkung auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Partikel moduliert werden kann. Damit stellte sich die schwierige Frage nach der toxikologischen Bedeutung jedes einzelnen der zahlreichen Parameter, mit denen sich ein Staubpartikel und eine Staubwolke beschreiben lassen. Auf Einzelpartikelebene können mehrere Parameter berücksichtigt werden: Massenchemie, Kristallstruktur, Form, Dichte, Größe, Oberfläche, Oberflächenchemie und Oberflächenladung. Der Umgang mit Staubwolken fügt aufgrund der Verteilung dieser Parameter (z. B. Größenverteilung und Zusammensetzung des gemischten Staubs) eine weitere Ebene der Komplexität hinzu.

Die Größe der Partikel und ihre Oberflächenchemie waren die zwei Parameter, die am meisten untersucht wurden, um den Modulationseffekt zu erklären. Wie zuvor gesehen, sind Retentionsmechanismen größenabhängig. Aber auch die Größe kann die Toxizität modulieren in situ, wie zahlreiche Tier- und gezeigt in vitro Studien.

Auf dem Gebiet der Mineralfasern wurde der Größe eine so große Bedeutung beigemessen, dass sie die Grundlage einer Pathogenesetheorie bildete. Diese Theorie führte die Toxizität von faserigen Partikeln (natürlich und künstlich) auf die Form und Größe der Partikel zurück und ließ der chemischen Zusammensetzung keine Rolle. Beim Umgang mit Fasern muss die Größe in Länge und Durchmesser unterteilt werden. Zur Darstellung der Größenverteilung sollte eine zweidimensionale Matrix verwendet werden, wobei die nützlichen Bereiche 0.03 bis 3.0 mm für den Durchmesser und 0.3 bis 300 mm für die Länge betragen (Sébastien 1991). Lippman (1988) ordnete unter Berücksichtigung der Ergebnisse der zahlreichen Studien mehreren Zellen der Matrix einen Toxizitätsindex zu. Es besteht die allgemeine Tendenz zu glauben, dass lange und dünne Fasern die gefährlichsten sind. Da die derzeit verwendeten Standards in der Arbeitshygiene auf der Verwendung des optischen Mikroskops basieren, ignorieren sie die dünnsten Fasern. Wenn die Bewertung der spezifischen Toxizität jeder Zelle innerhalb der Matrix von gewissem akademischen Interesse ist, wird ihr praktisches Interesse durch die Tatsache begrenzt, dass jeder Fasertyp mit einer spezifischen Größenverteilung verbunden ist, die relativ gleichförmig ist. Bei kompakten Partikeln wie Kohle und Kieselsäure gibt es unklare Hinweise auf eine mögliche spezifische Rolle der unterschiedlich großen Unterfraktionen der Partikel, die sich im Alveolarbereich der Lunge ablagern.

Neuere Pathogenesetheorien auf dem Gebiet von Mineralstaub implizieren aktive chemische Stellen (oder Funktionalitäten), die an der Oberfläche der Partikel vorhanden sind. Wenn das Partikel durch Trennung von seinem Ausgangsmaterial „geboren“ wird, werden einige chemische Bindungen entweder auf heterolytische oder homolytische Weise aufgebrochen. Was während des Brechens und anschließender Rekombinationen oder Reaktionen mit Umgebungsluftmolekülen oder biologischen Molekülen auftritt, macht die Oberflächenchemie der Partikel aus. In Bezug auf Quarzpartikel wurden beispielsweise mehrere chemische Funktionalitäten von besonderem Interesse beschrieben: Siloxanbrücken, Silanolgruppen, teilweise ionisierte Gruppen und Radikale auf Siliziumbasis.

Diese Funktionalitäten können sowohl Säure-Base- als auch Redoxreaktionen initiieren. Auf Letzteres wurde erst kürzlich aufmerksam gemacht (Dalal, Shi und Vallyathan 1990; Fubini et al. 1990; Pézerat et al. 1989; Kamp et al. 1992; Kennedy et al. 1989; Bronwyn, Razzaboni und Bolsaitis 1990). Es gibt jetzt gute Beweise dafür, dass Partikel mit oberflächenbasierten Radikalen selbst in einem zellulären Milieu reaktive Sauerstoffspezies produzieren können. Es ist nicht sicher, ob die gesamte Produktion von Sauerstoffspezies den oberflächenbasierten Radikalen zugeschrieben werden sollte. Es wird spekuliert, dass diese Stellen die Aktivierung von Lungenzellen auslösen könnten (Hemenway et al. 1994). Andere Stellen können an der membranolytischen Aktivität der zytotoxischen Partikel mit Reaktionen wie ionischer Anziehung, Wasserstoffbindung und hydrophober Bindung beteiligt sein (Nolan et al. 1981; Heppleston 1991).

Nach der Anerkennung der Oberflächenchemie als wichtige Determinante der Staubtoxizität wurden mehrere Versuche unternommen, die natürlichen Oberflächen von Mineralstaubpartikeln zu modifizieren, um ihre Toxizität zu verringern, wie in experimentellen Modellen bewertet.

Es wurde festgestellt, dass die Adsorption von Aluminium auf Quarzpartikeln deren Fibrogenität verringert und die alveoläre Clearance begünstigt (Dubois et al. 1988). Die Behandlung mit Polyvinylpyridin-N-oxid (PVPNO) hatte auch eine gewisse prophylaktische Wirkung (Goldstein und Rendall 1987; Heppleston 1991). Mehrere andere Modifizierungsverfahren wurden verwendet: Mahlen, thermische Behandlung, Säureätzen und Adsorption organischer Moleküle (Wiessner et al. 1990). Frisch gebrochene Quarzpartikel zeigten die höchste Oberflächenaktivität (Kuhn und Demers 1992; Vallyathan et al. 1988). Interessanterweise führte jede Abweichung von dieser „fundamentalen Oberfläche“ zu einer Abnahme der Quarztoxizität (Sébastien 1990). Die Oberflächenreinheit mehrerer natürlich vorkommender Quarzarten könnte für einige beobachtete Unterschiede in der Toxizität verantwortlich sein (Wallace et al. 1994). Einige Daten stützen die Vorstellung, dass die Menge an unkontaminierter Quarzoberfläche ein wichtiger Parameter ist (Kriegseis, Scharman und Serafin 1987).

Aus der Vielzahl der Parameter und ihrer Verteilung in der Staubwolke ergibt sich eine Vielzahl von Möglichkeiten, Luftkonzentrationen anzugeben: Massenkonzentration, Anzahlkonzentration, Flächenkonzentration und Konzentration in verschiedenen Größenklassen. Somit können zahlreiche Expositionsindizes erstellt werden und die toxikologische Bedeutung jedes einzelnen muss bewertet werden. Die aktuellen Standards in der Arbeitshygiene spiegeln diese Vielfalt wider. Bei Asbest basieren die Normen auf der numerischen Konzentration von Faserpartikeln in einer bestimmten geometrischen Größenklasse. Für Kieselsäure und Kohle basieren die Standards auf der Massenkonzentration lungengängiger Partikel. Einige Standards wurden auch für die Exposition gegenüber Gemischen von quarzhaltigen Partikeln entwickelt. Keine Norm basiert auf Oberflächeneigenschaften.

Biologische Mechanismen, die die grundlegenden Läsionen hervorrufen

Pneumokoniosen sind interstitielle fibröse Lungenerkrankungen, wobei die Fibrose diffus oder knotig ist. Die fibrotische Reaktion beinhaltet die Aktivierung des Lungenfibroblasten (Goldstein und Fine 1986) und die Produktion und den Metabolismus der Bindegewebskomponenten (Kollagen, Elastin und Glykosaminoglykane). Sie wird als spätes Heilungsstadium nach Lungenschädigung angesehen (Niewoehner und Hoidal 1982). Auch wenn mehrere Faktoren, die im Wesentlichen mit den Expositionseigenschaften zusammenhängen, die pathologische Reaktion modulieren können, ist es interessant festzustellen, dass jede Art von Pneumokoniose durch eine sogenannte grundlegende Läsion gekennzeichnet ist. Die fibrosierende Alveolitis um die peripheren Atemwege stellt die grundlegende Läsion der Asbestexposition dar (Bégin et al. 1992). Der silikotische Knoten ist die grundlegende Läsion der Silikose (Ziskind, Jones und Weil 1976). Einfaches CWP besteht aus Staubflecken und Knötchen (Seaton 1983).

Die Pathogenese der Pneumokoniose wird allgemein als eine Kaskade von Ereignissen dargestellt, deren Abfolge wie folgt abläuft: Alveoläre Makrophagen-Alveolitis, Signalgebung durch Zytokine der Entzündungszelle, oxidative Schädigung, Proliferation und Aktivierung von Fibroblasten und der Metabolismus von Kollagen und Elastin. Alveolar-Makrophagen-Alveolitis ist eine charakteristische Reaktion auf die Retention von fibrosierendem Mineralstaub (Rom 1991). Die Alveolitis ist durch eine erhöhte Anzahl von aktivierten Alveolarmakrophagen definiert, die übermäßige Mengen an Mediatoren freisetzen, einschließlich Oxidantien, Chemotaxine, Fibroblasten-Wachstumsfaktoren und Protease. Chemotaxine ziehen Neutrophile an und können zusammen mit Makrophagen Oxidantien freisetzen, die Alveolarepithelzellen schädigen können. Fibroblasten-Wachstumsfaktoren erhalten Zugang zum Interstitium, wo sie den Fibroblasten signalisieren, sich zu replizieren und die Produktion von Kollagen zu erhöhen.

Die Kaskade beginnt beim ersten Auftreffen von in den Alveolen abgelagerten Partikeln. Bei Asbest beispielsweise tritt die anfängliche Lungenschädigung fast unmittelbar nach der Exposition an den Bifurkationen der Alveolargänge auf. Bereits nach 1 Stunde Exposition kommt es im Tierexperiment zu einer aktiven Faseraufnahme durch Typ-I-Epithelzellen (Brody et al. 1981). Innerhalb von 48 Stunden sammeln sich vermehrt Alveolarmakrophagen an den Ablagerungsstellen an. Bei chronischer Exposition kann dieser Prozess zu einer peribronchiolären fibrosierenden Alveolitis führen.

Der genaue Mechanismus, durch den abgelagerte Partikel eine primäre biochemische Verletzung der Alveolarschleimhaut, einer bestimmten Zelle oder einer ihrer Organellen hervorrufen, ist unbekannt. Es kann sein, dass extrem schnelle und komplexe biochemische Reaktionen zur Bildung freier Radikale, Lipidperoxidation oder einer Erschöpfung einiger Arten lebenswichtiger Zellschutzmoleküle führen. Es wurde gezeigt, dass Mineralpartikel als katalytische Substrate für die Erzeugung von Hydroxyl- und Superoxidradikalen wirken können (Guilianelli et al. 1993).

Auf zellulärer Ebene gibt es etwas mehr Informationen. Nach Ablagerung auf alveolärer Ebene wird die sehr dünne epitheliale Typ-I-Zelle leicht geschädigt (Adamson, Young und Bowden 1988). Makrophagen und andere Entzündungszellen werden von der Schadensstelle angezogen und die Entzündungsreaktion wird durch die Freisetzung von Arachidonsäure-Metaboliten wie Prostaglandinen und Leukotrienen zusammen mit der Exposition der Basalmembran verstärkt (Holtzman 1991; Kuhn et al. 1990; Engelen et al. 1989). In diesem Stadium der Primärschädigung wird die Lungenarchitektur desorganisiert und zeigt ein interstitielles Ödem.

Während des chronischen Entzündungsprozesses setzen sowohl die Oberfläche der Staubpartikel als auch die aktivierten Entzündungszellen vermehrt reaktive Sauerstoffspezies in den unteren Atemwegen frei. Der oxidative Stress in der Lunge hat einige nachweisbare Auswirkungen auf das antioxidative Abwehrsystem (Heffner und Repine 1989), mit der Expression von antioxidativen Enzymen wie Superoxiddismutase, Glutathionperoxidasen und Katalase (Engelen et al. 1990). Diese Faktoren befinden sich im Lungengewebe, der interstitiellen Flüssigkeit und den zirkulierenden Erythrozyten. Die Profile antioxidativer Enzyme können von der Art des fibrogenen Staubs abhängen (Janssen et al. 1992). Freie Radikale sind bekannte Vermittler von Gewebeverletzungen und Erkrankungen (Kehrer 1993).

Interstitielle Fibrose resultiert aus einem Reparaturprozess. Es gibt zahlreiche Theorien, die erklären, wie der Reparaturprozess abläuft. Die Makrophagen/Fibroblasten-Wechselwirkung hat die größte Aufmerksamkeit erhalten. Aktivierte Makrophagen sezernieren ein Netzwerk proinflammatorischer fibrogener Zytokine: TNF, IL-1, transformierender Wachstumsfaktor und Thrombozyten-Wachstumsfaktor. Sie produzieren auch Fibronectin, ein Glykoprotein der Zelloberfläche, das als chemischer Lockstoff und unter bestimmten Bedingungen als Wachstumsstimulans für mesenchymale Zellen wirkt. Einige Autoren sind der Ansicht, dass einige Faktoren wichtiger sind als andere. Beispielsweise wurde TNF eine besondere Bedeutung in der Pathogenese der Silikose zugeschrieben. An Versuchstieren wurde gezeigt, dass die Kollagenablagerung nach Silica-Instillation bei Mäusen durch Anti-TNF-Antikörper fast vollständig verhindert wurde (Piguet et al. 1990). Es wurde dargestellt, dass die Freisetzung von aus Blutplättchen stammendem Wachstumsfaktor und transformierendem Wachstumsfaktor eine wichtige Rolle bei der Pathogenese von Asbestose spielt (Brody 1993).

Leider neigen viele Makrophagen/Fibroblasten-Theorien dazu, das potenzielle Gleichgewicht zwischen den fibrogenen Zytokinen und ihren Inhibitoren zu ignorieren (Kelley 1990). Tatsächlich würde das resultierende Ungleichgewicht zwischen oxidierenden und antioxidativen Mitteln, Proteasen und Antiproteasen, den Arachidonsäure-Metaboliten, Elastasen und Collagenasen sowie die Ungleichgewichte zwischen den verschiedenen Zytokinen und Wachstumsfaktoren die abnormale Umgestaltung der Interstitium-Komponente zu den mehreren bestimmen Formen der Pneumokoniose (Porcher et al. 1993). Bei Pneumokoniosen richtet sich die Bilanz eindeutig auf eine überwältigende Wirkung der schädigenden Zytokinaktivitäten.

Da Typ-I-Zellen nicht teilungsfähig sind, wird nach dem primären Insult die Epithelbarriere durch Typ-II-Zellen ersetzt (Lesur et al. 1992). Es gibt Hinweise darauf, dass, wenn dieser epitheliale Reparaturprozess erfolgreich ist und die regenerierenden Typ-II-Zellen nicht weiter geschädigt werden, die Fibrogenese wahrscheinlich nicht fortschreiten wird. Unter manchen Bedingungen wird die Reparatur durch die Typ-II-Zelle übertrieben, was zu einer alveolären Proteinose führt. Dieser Prozess wurde nach Silica-Exposition eindeutig nachgewiesen (Heppleston 1991). Inwieweit die Veränderungen in Epithelzellen die Fibroblasten beeinflussen, ist ungewiss. Somit scheint es, dass die Fibrogenese in Bereichen mit ausgedehntem Epithelschaden initiiert wird, wenn sich Fibroblasten replizieren, dann differenzieren und mehr Kollagen, Fibronectin und andere Komponenten der extrazellulären Matrix produzieren.

Es gibt reichlich Literatur über die Biochemie der verschiedenen Arten von Kollagen, die in Pneumokoniosen gebildet werden (Richards, Masek und Brown 1991). Der Metabolismus eines solchen Kollagens und seine Stabilität in der Lunge sind wichtige Elemente des Fibrogeneseprozesses. Dasselbe gilt wahrscheinlich für die anderen Bestandteile des geschädigten Bindegewebes. Der Stoffwechsel von Kollagen und Elastin ist in der Heilungsphase von besonderem Interesse, da diese Proteine ​​für die Lungenstruktur und -funktion so wichtig sind. Es wurde sehr schön gezeigt, dass Veränderungen in der Synthese dieser Proteine ​​bestimmen können, ob sich nach einer Lungenverletzung ein Emphysem oder eine Fibrose entwickelt (Niewoehner und Hoidal 1982). Im Krankheitszustand könnten Mechanismen wie eine Erhöhung der Transglutaminase-Aktivität die Bildung stabiler Proteinmassen begünstigen. Bei einigen fibrotischen CWP-Läsionen machen die Proteinkomponenten ein Drittel der Läsion aus, der Rest sind Staub und Calciumphosphat.

Betrachtet man nur den Kollagenstoffwechsel, sind mehrere Stadien der Fibrose möglich, von denen einige potenziell reversibel sind, während andere fortschreitend sind. Es gibt experimentelle Beweise dafür, dass sich die frühen Läsionen zurückbilden können, wenn eine kritische Exposition nicht überschritten wird, und eine irreversible Fibrose ein unwahrscheinliches Ergebnis ist. Bei Asbestose wurden beispielsweise mehrere Arten von Lungenreaktionen beschrieben (Bégin, Cantin und Massé 1989): eine vorübergehende Entzündungsreaktion ohne Läsion, eine geringe Retentionsreaktion mit fibrotischer Narbe, die auf die distalen Atemwege begrenzt ist, eine starke Entzündungsreaktion, die durch die kontinuierliche Exposition aufrechterhalten wird und die schwache Clearance der längsten Fasern.

Aus diesen Studien kann geschlossen werden, dass die Exposition gegenüber fibrotischen Staubpartikeln in der Lage ist, mehrere komplexe biochemische und zelluläre Wege auszulösen, die an Lungenverletzungen und -reparaturen beteiligt sind. Expositionsregime, physikalisch-chemische Eigenschaften der Staubpartikel und möglicherweise individuelle Empfindlichkeitsfaktoren scheinen die Determinanten für das feine Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Pfaden zu sein. Physikalisch-chemische Eigenschaften bestimmen den Typ der letzten fundamentalen Läsion. Das Expositionsregime scheint den zeitlichen Verlauf der Ereignisse zu bestimmen. Es gibt einige Hinweise darauf, dass ausreichend niedrige Expositionsschemata in den meisten Fällen die Lungenreaktion auf nicht fortschreitende Läsionen ohne Behinderung oder Beeinträchtigung begrenzen können.

Medizinische Überwachung und Screening gehören seit jeher zu den Strategien zur Prävention von Pneumokoniose. Vorteilhaft ist dabei die Möglichkeit, einige frühe Läsionen zu erkennen. Verbesserte Kenntnisse der Pathogenese ebneten den Weg zur Entwicklung mehrerer Biomarker (Borm 1994) und zur Verfeinerung und Anwendung „nicht-klassischer“ pulmonaler Untersuchungstechniken wie der Messung der Clearance-Rate von abgelagertem 99 Technetium Diethylentriamin-Penta-Acetat ( 99 Tc-DTPA) zur Beurteilung der pulmonalen Epithelintegrität (O'Brodovich und Coates 1987) und ein quantitativer Gallium-67-Lungenscan zur Beurteilung der entzündlichen Aktivität (Bisson, Lamoureux und Bégin 1987).

Auf dem Gebiet der Pneumokoniose wurden mehrere Biomarker berücksichtigt: Sputum-Makrophagen, Serum-Wachstumsfaktoren, Serum-Typ-III-Prokollagenpeptid, Erythrozyten-Antioxidantien, Fibronektin, Leukozyten-Elastase, neutrale Metalloendopeptidase und Elastin-Peptide im Plasma, flüchtige Kohlenwasserstoffe in der Ausatemluft und TNF-Freisetzung durch Monozyten des peripheren Blutes. Biomarker sind konzeptionell sehr interessant, aber es sind noch viele weitere Studien notwendig, um ihre Bedeutung genau einzuschätzen. Diese Validierungsbemühungen werden ziemlich anspruchsvoll sein, da die Forscher prospektive epidemiologische Studien durchführen müssen. Eine solche Anstrengung wurde kürzlich für die TNF-Freisetzung durch periphere Blutmonozyten bei CWP durchgeführt. TNF erwies sich als interessanter Marker der CWP-Progression (Borm 1994). Neben den wissenschaftlichen Aspekten der Bedeutung von Biomarkern in der Pathogenese von Pneumokoniosen sind weitere Fragen im Zusammenhang mit dem Einsatz von Biomarkern sorgfältig zu prüfen (Schulte 1993), nämlich Präventionsmöglichkeiten, arbeitsmedizinische Auswirkungen sowie ethische und rechtliche Probleme.

Progression und Komplikation von Pneumokoniosen

In den frühen Jahrzehnten dieses Jahrhunderts galt Pneumokoniose als eine Krankheit, die die Jugend behindert und vorzeitig tötet. In den Industrieländern wird sie heute im Allgemeinen nur als eine radiologische Anomalie ohne Beeinträchtigung oder Behinderung angesehen (Sadoul 1983). Dieser optimistischen Aussage sind jedoch zwei Beobachtungen entgegenzusetzen. Erstens, selbst wenn die Pneumokoniose bei begrenzter Exposition eine relativ stille und asymptomatische Krankheit bleibt, sollte man wissen, dass die Krankheit zu schwereren und behindernden Formen fortschreiten kann. Faktoren, die dieses Fortschreiten beeinflussen, sind definitiv wichtig, um sie als Teil der Ätiopathogenese der Erkrankung zu berücksichtigen. Zweitens gibt es jetzt Hinweise darauf, dass einige Pneumokoniosen den allgemeinen Gesundheitszustand beeinflussen und ein Faktor für Lungenkrebs sein können.

Die chronische und fortschreitende Natur der Asbestose wurde von der anfänglichen subklinischen Läsion bis zur klinischen Asbestose dokumentiert (Bégin, Cantin und Massé 1989). Moderne Lungenuntersuchungstechniken (BAL, CT-Scan, Gallium-67-Lungenaufnahme) zeigten, dass Entzündungen und Verletzungen vom Zeitpunkt der Exposition über die latente oder subklinische Phase bis zur Entwicklung der klinischen Erkrankung kontinuierlich waren. Es wurde berichtet (Bégin et al. 1985), dass 75 % der Probanden, die anfänglich einen positiven Gallium-67-Scan hatten, aber zu diesem Zeitpunkt keine klinische Asbestose hatten, über einen Zeitraum von vier Jahren zu einer „ausgewachsenen“ klinischen Asbestose übergingen Zeitraum. Sowohl bei Menschen als auch bei Versuchstieren kann die Asbestose fortschreiten, nachdem die Krankheit erkannt und die Exposition beendet wurde. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Expositionsgeschichte vor der Erkennung eine wichtige Determinante des Fortschreitens ist. Einige experimentelle Daten stützen die Vorstellung einer nicht fortschreitenden Asbestose im Zusammenhang mit Lichtinduktionsexposition und Expositionsende bei Erkennung (Sébastien, Dufresne und Bégin 1994). Unter der Annahme, dass derselbe Begriff auf den Menschen zutrifft, wäre es von größter Bedeutung, die Metriken der „Lichtinduktionsexposition“ genau festzulegen. Trotz aller Bemühungen um ein Screening der asbestexponierten Erwerbsbevölkerung fehlen diese Informationen nach wie vor.

Es ist allgemein bekannt, dass eine Asbestexposition zu einem übermäßigen Lungenkrebsrisiko führen kann. Auch wenn zugegeben wird, dass Asbest krebserregend ist an sichwurde lange diskutiert, ob das Lungenkrebsrisiko bei Asbestarbeitern mit der Asbestexposition oder mit der Lungenfibrose zusammenhängt (Hughes und Weil 1991). Dieses Problem ist noch nicht behoben.

Aufgrund der kontinuierlichen Verbesserung der Arbeitsbedingungen in modernen Bergbauanlagen ist CWP heutzutage eine Krankheit, die hauptsächlich Bergleute im Ruhestand betrifft. Wenn die einfache CWP ein Zustand ohne Symptome und ohne nachweisbare Auswirkungen auf die Lungenfunktion ist, ist die progressive massive Fibrose (PMF) ein viel schwererer Zustand mit großen strukturellen Veränderungen der Lunge, Defiziten der Lungenfunktion und reduzierter Lebenserwartung. Viele Studien zielten darauf ab, die Determinanten des Fortschreitens zu PMF zu identifizieren (starke Staubretention in der Lunge, Kohlensäure, mykobakterielle Infektion oder immunologische Stimulation). Es wurde eine vereinheitlichende Theorie vorgeschlagen (Vanhee et al. 1994), die auf einer kontinuierlichen und schweren alveolären Entzündung mit Aktivierung der alveolären Makrophagen und einer beträchtlichen Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies, chemotaktischen Faktoren und Fibronektin basiert. Andere Komplikationen von CWP umfassen mykobakterielle Infektionen, Caplan-Syndrom und Sklerodermie. Es gibt keine Hinweise auf ein erhöhtes Lungenkrebsrisiko bei Bergleuten.

Die chronische Form der Silikose folgt einer jahrzehnte- und nicht jahrelangen Exposition gegenüber lungengängigem Staub, der im Allgemeinen weniger als 30 % Quarz enthält. Aber bei unkontrollierter Exposition gegenüber quarzreichem Staub (z. B. historische Expositionen mit Sandstrahlen) können akute und beschleunigte Formen bereits nach einigen Monaten gefunden werden. Fälle von akuter und beschleunigter Erkrankung sind besonders anfällig für Komplikationen durch Tuberkulose (Ziskind, Jones und Weil 1976). Es kann auch zu einer Progression kommen, mit der Entwicklung großer Läsionen, die die Lungenstruktur auslöschen, die beide genannt werden komplizierte Silikose or PMF.

Einige wenige Studien untersuchten den Verlauf der Silikose in Abhängigkeit von der Exposition und kamen zu unterschiedlichen Ergebnissen über die Zusammenhänge zwischen Verlauf und Exposition vor und nach Beginn (Hessel et al. 1988). Kürzlich haben Infante-Rivard et al. (1991) untersuchten die prognostischen Faktoren, die das Überleben kompensierter silikotischer Patienten beeinflussen. Patienten mit nur kleinen Trübungen auf ihrem Röntgenbild des Brustkorbs und ohne Dyspnoe, Auswurf oder abnorme Atemgeräusche hatten ein ähnliches Überleben wie die Referenzen. Andere Patienten hatten ein schlechteres Überleben. Schließlich sollte man die neuerliche Besorgnis über Silica, Silikose und Lungenkrebs erwähnen. Es gibt einige Beweise für und gegen die Behauptung, dass Kieselsäure an sich ist krebserregend (Agius 1992). Silica kann potente umweltbedingte Karzinogene, wie jene im Tabakrauch, durch eine relativ schwache fördernde Wirkung auf die Karzinogenese oder durch Beeinträchtigung ihrer Clearance synergisieren. Darüber hinaus könnte der mit Silikose verbundene oder zu Silikose führende Krankheitsprozess ein erhöhtes Lungenkrebsrisiko mit sich bringen.

Heutzutage könnten das Fortschreiten und die Komplikation von Pneumokoniosen als Schlüsselthema für das medizinische Management angesehen werden. Der Einsatz klassischer pulmonaler Untersuchungstechniken wurde für die Früherkennung der Krankheit (Bégin et al. 1992) in einem Stadium verfeinert, in dem die Pneumokoniose auf ihre radiologische Manifestation ohne Beeinträchtigung oder Behinderung beschränkt ist. In naher Zukunft wird wahrscheinlich eine Batterie von Biomarkern zur Verfügung stehen, um noch frühere Krankheitsstadien zu dokumentieren. Die Frage, ob ein Arbeitnehmer, bei dem eine Pneumokoniose diagnostiziert wurde – oder der sich nachweislich in einem früheren Stadium befindet – seine Arbeit fortsetzen darf, hat die Entscheidungsträger im Bereich der Arbeitsmedizin seit einiger Zeit verwirrt. Es ist eine ziemlich schwierige Frage, die ethische, soziale und wissenschaftliche Erwägungen mit sich bringt. Obwohl eine überwältigende wissenschaftliche Literatur zur Induktion von Pneumokoniose verfügbar ist, sind die für Entscheidungsträger verwendbaren Informationen zum Verlauf eher spärlich und etwas verwirrend. Es wurden einige Versuche unternommen, die Rolle von Variablen wie Expositionshistorie, Staubretention und Gesundheitszustand zu Beginn zu untersuchen. Die Beziehungen zwischen all diesen Variablen verkomplizieren das Problem. Es werden Empfehlungen zur Gesundheitsvorsorge und Überwachung von Arbeitern ausgesprochen, die gegenüber Mineralstaub exponiert sind (Wagner 1996). Entsprechende Programme sind bereits aufgelegt oder werden in Vorbereitung sein. Solche Programme würden definitiv von besseren wissenschaftlichen Erkenntnissen über die Progression und insbesondere über die Beziehung zwischen Expositions- und Retentionsmerkmalen profitieren.

Diskussion

Die Informationen, die von vielen wissenschaftlichen Disziplinen zur Ätiopathogenese der Pneumokoniose geliefert werden, sind überwältigend. Die größte Schwierigkeit besteht nun darin, die verstreuten Elemente des Puzzles wieder zu vereinheitlichenden mechanistischen Pfaden zusammenzusetzen, die zu den grundlegenden Läsionen der Pneumokoniose führen. Ohne diese notwendige Integration bliebe uns der Kontrast zwischen einigen wenigen grundlegenden Läsionen und sehr zahlreichen biochemischen und zellulären Reaktionen.

Unser Wissen über die Ätiopathogenese hat die Praktiken der Arbeitshygiene bisher nur begrenzt beeinflusst, trotz der starken Absicht der Hygieniker, nach Standards zu arbeiten, die eine gewisse biologische Bedeutung haben. Zwei Hauptkonzepte wurden in ihre Praktiken aufgenommen: die Größenauswahl lungengängiger Staubpartikel und die Staubtypabhängigkeit der Toxizität. Letztere ergaben einige Grenzwerte, die für jede Art von Staub spezifisch sind. Die quantitative Risikobewertung, ein notwendiger Schritt bei der Festlegung von Expositionsgrenzwerten, stellt aus mehreren Gründen ein kompliziertes Unterfangen dar, wie z und die Schwierigkeit, die Dosis anhand von Expositionsinformationen abzuschätzen. Die derzeitigen Expositionsgrenzwerte, die manchmal erhebliche Unsicherheiten beinhalten, sind wahrscheinlich niedrig genug, um einen guten Schutz zu bieten. Die bei den Expositions-Wirkungs-Beziehungen beobachteten Unterschiede zwischen den Arbeitskräften spiegeln jedoch unsere unvollständige Kontrolle über das Phänomen wider.

Die Auswirkungen des neueren Verständnisses der Kaskade von Ereignissen in der Pathogenese der Pneumokoniose haben den traditionellen Ansatz zur Überwachung der Arbeitnehmer nicht verändert, aber den Ärzten erheblich dabei geholfen, die Krankheit (Pneumokoniose) frühzeitig zu erkennen, wenn die Krankheit auftritt hatte nur einen begrenzten Einfluss auf die Lungenfunktion. Es sind in der Tat Personen im frühen Krankheitsstadium, die erkannt und von einer weiteren signifikanten Exposition abgehalten werden sollten, wenn durch medizinische Überwachung eine Verhinderung von Behinderungen erreicht werden soll.

 

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Montag, Februar 28 2011 22: 30

Silikose

Silikose ist eine fibrotische Erkrankung der Lunge, die durch Inhalation, Retention und Lungenreaktion auf kristalline Kieselsäure verursacht wird. Trotz des Wissens um die Ursache dieser Erkrankung – Exposition der Atemwege gegenüber kieselsäurehaltigen Stäuben – ist diese schwere und potenziell tödliche berufsbedingte Lungenkrankheit nach wie vor weltweit verbreitet. Kieselsäure oder Siliziumdioxid ist der vorherrschende Bestandteil der Erdkruste. Die berufsbedingte Exposition gegenüber Kieselsäurepartikeln lungengängiger Größe (aerodynamischer Durchmesser von 0.5 bis 5 μm) ist mit Bergbau, Steinbruch, Bohren, Tunnelbau und Strahlen mit quarzhaltigen Materialien (Sandstrahlen) verbunden. Die Exposition gegenüber Kieselsäure stellt auch eine Gefahr für Steinmetze, Töpfer, Gießer, gemahlene Kieselsäure und feuerfeste Arbeiter dar. Da die Exposition gegenüber kristallinem Siliziumdioxid so weit verbreitet ist und Quarzsand ein kostengünstiger und vielseitiger Bestandteil vieler Herstellungsprozesse ist, sind Millionen von Arbeitnehmern auf der ganzen Welt von der Krankheit bedroht. Die wahre Prävalenz der Krankheit ist unbekannt.

Definition

Silikose ist eine berufsbedingte Lungenerkrankung, die auf das Einatmen von Siliziumdioxid, allgemein bekannt als Siliziumdioxid, in kristalliner Form, üblicherweise als Quarz, aber auch in anderen wichtigen kristallinen Formen von Siliziumdioxid, beispielsweise Cristobalit und Tridymit, zurückzuführen ist. Diese Formen werden zur Unterscheidung von den Silikaten auch als „freie Kieselsäure“ bezeichnet. Der Kieselsäuregehalt in verschiedenen Gesteinsformationen wie Sandstein, Granit und Schiefer variiert von 20 bis fast 100 %.

Arbeitnehmer in Berufen und Branchen mit hohem Risiko

Obwohl Silikose eine alte Krankheit ist, werden immer noch neue Fälle sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern gemeldet. Zu Beginn dieses Jahrhunderts war Silikose eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität. Heutige Arbeiter sind immer noch in einer Vielzahl von Berufen Quarzstaub ausgesetzt – und wenn neue Technologien keine angemessene Staubkontrolle haben, können sie gefährlicheren Staubkonzentrationen und Partikeln ausgesetzt sein als in nicht-mechanisierten Arbeitsumgebungen. Wann immer die Erdkruste gestört wird und kieselsäurehaltiges Gestein oder Sand verwendet oder verarbeitet wird, bestehen potenzielle Atemwegsrisiken für Arbeiter. Es gibt weiterhin Berichte über Silikose aus Industrien und Arbeitsumgebungen, die zuvor nicht als gefährdet eingestuft wurden, was das nahezu allgegenwärtige Vorhandensein von Kieselsäure widerspiegelt. Aufgrund der Latenz und Chronizität dieser Störung, einschließlich der Entwicklung und des Fortschreitens der Silikose nach Beendigung der Exposition, können einige Arbeitnehmer mit aktuellen Expositionen die Krankheit möglicherweise erst im nächsten Jahrhundert zeigen. In vielen Ländern auf der ganzen Welt stellen Bergbau, Steinbrüche, Tunnelbau, Strahlarbeiten und Gießereiarbeiten weiterhin große Risiken für die Exposition gegenüber Kieselsäure dar, und Silikose-Epidemien treten weiterhin auf, sogar in Industrienationen.

Formen der Silikose – Expositionsgeschichte und klinisch-pathologische Beschreibungen

Chronische, akzelerierte und akute Formen der Silikose werden häufig beschrieben. Diese klinischen und pathologischen Erscheinungsformen der Krankheit spiegeln unterschiedliche Expositionsintensitäten, Latenzzeiten und natürliche Verläufe wider. Die chronische oder klassische Form folgt in der Regel auf eine oder mehrere Jahrzehnte Exposition gegenüber lungengängigem quarzhaltigem Staub, die sich zu einer fortschreitenden massiven Fibrose (PMF) entwickeln kann. Die beschleunigte Form folgt kürzeren und schwereren Expositionen und schreitet schneller voran. Die akute Form kann nach kurzfristiger, intensiver Exposition gegenüber hohen Konzentrationen lungengängigen Staubs mit hohem Kieselsäuregehalt über Zeiträume auftreten, die eher in Monaten als in Jahren gemessen werden können.

Chronische (oder klassische) Silikose kann asymptomatisch sein oder zu schleichend fortschreitender Belastungsdyspnoe oder Husten führen (oft fälschlicherweise dem Alterungsprozess zugeschrieben). Es zeigt sich als röntgenologische Anomalie mit kleinen (< 10 mm), abgerundeten Trübungen vorwiegend in den Oberlappen. Eine Vorgeschichte von 15 Jahren oder mehr seit Beginn der Exposition ist üblich. Das pathologische Kennzeichen der chronischen Form ist der silikotische Knoten. Charakteristisch für die Läsion ist ein zellfreier Zentralbereich aus konzentrisch angeordneten, quirligen, hyalinisierten Kollagenfasern, umgeben von zellulärem Bindegewebe mit Retikulinfasern. Chronische Silikose kann zu PMF (manchmal als komplizierte Silikose bezeichnet) fortschreiten, selbst nachdem die Exposition gegenüber kieselsäurehaltigem Staub aufgehört hat.

Progressive massive Fibrose eher mit Belastungsdyspnoe einhergeht. Diese Form der Erkrankung ist durch noduläre Trübungen von mehr als 1 cm auf dem Röntgenbild des Brustkorbs gekennzeichnet und geht häufig mit einer verringerten Kohlenmonoxid-Diffusionskapazität, einer verringerten arteriellen Sauerstoffspannung in Ruhe oder bei Belastung und einer deutlichen Einschränkung der Spirometrie oder Lungenvolumenmessung einher. Eine Verzerrung des Bronchialbaums kann auch zu einer Obstruktion der Atemwege und produktivem Husten führen. Es kann zu wiederkehrenden bakteriellen Infektionen kommen, die denen bei Bronchiektasen nicht unähnlich sind. Gewichtsverlust und Kavitation der großen Trübungen sollten zu Bedenken hinsichtlich einer Tuberkulose oder einer anderen mykobakteriellen Infektion führen. Pneumothorax kann eine lebensbedrohliche Komplikation sein, da es schwierig sein kann, die fibrotische Lunge wieder auszudehnen. Hypoxämisches Atemversagen mit Cor pulmonale ist ein häufiges Endereignis.

Beschleunigte Silikose kann nach intensiveren Expositionen von kürzerer Dauer (5 bis 10 Jahre) auftreten. Symptome, röntgenologische Befunde und physiologische Messungen ähneln denen der chronischen Form. Die Verschlechterung der Lungenfunktion erfolgt schneller, und viele Arbeiter mit beschleunigter Erkrankung können eine mykobakterielle Infektion entwickeln. Autoimmunerkrankungen, einschließlich Sklerodermie oder systemische Sklerose, treten bei Silikose auf, oft vom beschleunigten Typ. Das Fortschreiten röntgenologischer Anomalien und funktioneller Beeinträchtigungen kann sehr schnell erfolgen, wenn eine Autoimmunerkrankung mit Silikose einhergeht.

Akute Silikose kann sich innerhalb weniger Monate bis 2 Jahre nach massiver Kieselsäurebelastung entwickeln. Dramatische Dyspnoe, Schwäche und Gewichtsverlust sind oft Symptome. Die Röntgenbefunde der diffusen Alveolarfüllung unterscheiden sich von denen der chronischeren Formen der Silikose. Es wurden histologische Befunde ähnlich einer pulmonalen alveolären Proteinose beschrieben, und gelegentlich wird über extrapulmonale (renale und hepatische) Anomalien berichtet. Der übliche Verlauf ist eine rasche Progression zu einer schweren hypoxämischen Ateminsuffizienz.

Tuberkulose kann alle Formen von Silikose komplizieren, aber Menschen mit akuter und beschleunigter Erkrankung können am stärksten gefährdet sein. Eine alleinige Kieselsäureexposition, auch ohne Silikose, kann ebenfalls für diese Infektion prädisponieren. M. tuberculosis ist der übliche Organismus, aber auch atypische Mykobakterien werden gesehen.

Selbst wenn keine röntgenologische Silikose vorliegt, können siliziumexponierte Arbeiter auch an anderen Krankheiten leiden, die mit der beruflichen Staubexposition einhergehen, wie z. B. chronische Bronchitis und das damit verbundene Emphysem. Diese Anomalien sind mit vielen berufsbedingten Expositionen gegenüber Mineralstaub verbunden, einschließlich kieselsäurehaltiger Stäube.

Pathogenese und die Assoziation mit Tuberkulose

Die genaue Pathogenese der Silikose ist ungewiss, aber eine Fülle von Beweisen impliziert die Wechselwirkung zwischen den pulmonalen Alveolarmakrophagen und in der Lunge abgelagerten Silikapartikeln. Die Oberflächeneigenschaften des Silicapartikels scheinen die Makrophagenaktivierung zu fördern. Diese Zellen setzen dann chemotaktische Faktoren und Entzündungsmediatoren frei, die zu einer weiteren zellulären Antwort durch polymorphkernige Leukozyten, Lymphozyten und zusätzliche Makrophagen führen. Es werden Fibroblasten-stimulierende Faktoren freigesetzt, die die Hyalinisierung und Kollagenablagerung fördern. Die resultierende pathologische silikotische Läsion ist der hyaline Knoten, der eine zentrale azelluläre Zone mit freier Kieselsäure, umgeben von Kollagen- und Fibroblastenwirbeln, und eine aktive periphere Zone enthält, die aus Makrophagen, Fibroblasten, Plasmazellen und zusätzlicher freier Kieselsäure besteht, wie in Abbildung 1 gezeigt.

Abbildung 1. Typischer silikotischer Knoten, mikroskopischer Schnitt. Mit freundlicher Genehmigung von Dr. V. Vallyathan.

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Die genauen Eigenschaften von Silikapartikeln, die die oben beschriebene Lungenreaktion hervorrufen, sind nicht bekannt, aber Oberflächeneigenschaften können wichtig sein. Die Art und das Ausmaß der biologischen Reaktion hängen im Allgemeinen von der Intensität der Exposition ab; Es gibt jedoch zunehmend Hinweise darauf, dass frisch gebrochenes Silica toxischer sein kann als gealterter Staub, der Silica enthält, ein Effekt, der möglicherweise mit reaktiven Radikalgruppen auf den Spaltungsebenen von frisch gebrochenem Silica zusammenhängt. Dies könnte eine pathogene Erklärung für die Beobachtung von fortgeschrittenen Krankheitsfällen sowohl bei Sandstrahlern als auch bei Gesteinsbohrern bieten, bei denen die Exposition gegenüber kürzlich gebrochenem Silica besonders intensiv ist.

Der auslösende toxische Angriff kann mit einer minimalen immunologischen Reaktion auftreten; jedoch kann eine anhaltende immunologische Reaktion auf die Schädigung bei einigen der chronischen Manifestationen der Silikose wichtig sein. Beispielsweise können antinukleäre Antikörper bei beschleunigter Silikose und Sklerodermie sowie anderen Kollagenerkrankungen bei Arbeitern auftreten, die Kieselsäure ausgesetzt waren. Die Anfälligkeit silikotischer Arbeiter für Infektionen, wie Tuberkulose u Nocardia Asteroiden, hängt wahrscheinlich mit der toxischen Wirkung von Kieselsäure auf Lungenmakrophagen zusammen.

Der Zusammenhang zwischen Silikose und Tuberkulose ist seit fast einem Jahrhundert bekannt. Aktive Tuberkulose kann bei silikotischen Arbeitern 20 % übersteigen, wenn die Tuberkuloseprävalenz in der Gemeinde hoch ist. Auch hier scheinen Menschen mit akuter Silikose ein deutlich höheres Risiko zu haben.

Klinisches Bild der Silikose

Das primäre Symptom ist normalerweise Dyspnoe, die zuerst bei Aktivität oder körperlicher Betätigung und später in Ruhe festgestellt wird, da die pulmonale Reserve der Lunge verloren geht. Wenn jedoch keine andere Atemwegserkrankung vorliegt, kann die Kurzatmigkeit fehlen und die Präsentation kann ein asymptomatischer Arbeiter mit einer abnormalen Röntgenaufnahme des Brustkorbs sein. Das Röntgenbild kann manchmal eine weit fortgeschrittene Erkrankung mit nur minimalen Symptomen zeigen. Das Auftreten oder Fortschreiten von Dyspnoe kann die Entwicklung von Komplikationen einschließlich Tuberkulose, Obstruktion der Atemwege oder PMF ankündigen. Husten tritt häufig als Folge einer chronischen Bronchitis auf, die durch berufliche Staubexposition, Tabakkonsum oder beides verursacht wird. Husten kann manchmal auch dem Druck großer Massen silikotischer Lymphknoten auf die Luftröhre oder die Hauptbronchien zugeschrieben werden.

Andere Brustsymptome sind seltener als Dyspnoe und Husten. Hämoptyse ist selten und sollte Anlass zur Sorge wegen komplizierender Erkrankungen geben. Keuchen und Engegefühl in der Brust können normalerweise als Teil einer assoziierten obstruktiven Atemwegserkrankung oder Bronchitis auftreten. Brustschmerzen und Fingerschlägereien sind keine Merkmale von Silikose. Systemische Symptome wie Fieber und Gewichtsverlust deuten auf eine komplizierte Infektion oder neoplastische Erkrankung hin. Fortgeschrittene Formen der Silikose sind mit fortschreitender respiratorischer Insuffizienz mit oder ohne Cor pulmonale assoziiert. Es können nur wenige körperliche Anzeichen festgestellt werden, es sei denn, es liegen Komplikationen vor.

Röntgenmuster und funktionelle Lungenanomalien

Die frühesten röntgenologischen Anzeichen einer unkomplizierten Silikose sind im Allgemeinen kleine abgerundete Trübungen. Diese können durch die Internationale Klassifikation der Röntgenbilder von Pneumokoniosen der ILO nach Größe, Form und Profusionskategorie beschrieben werden. Bei der Silikose dominieren Trübungen vom Typ „q“ und „r“. Andere Muster einschließlich linearer oder unregelmäßiger Schatten wurden ebenfalls beschrieben. Die auf dem Röntgenbild sichtbaren Trübungen stellen die Summe pathologischer silikotischer Knötchen dar. Sie werden normalerweise überwiegend in den oberen Zonen gefunden und können später fortschreiten, um andere Zonen einzubeziehen. Hiläre Lymphadenopathie wird manchmal auch vor nodulären Parenchymschatten festgestellt. Die Verkalkung der Eierschale weist stark auf eine Silikose hin, obwohl dieses Merkmal selten zu sehen ist. PMF ist durch die Bildung großer Trübungen gekennzeichnet. Diese großen Läsionen können nach Größe unter Verwendung der ILO-Klassifikation als Kategorien A, B oder C beschrieben werden. Große Trübungen oder PMF-Läsionen neigen dazu, sich zusammenzuziehen, normalerweise in den oberen Lappen, und hinterlassen Bereiche mit kompensatorischem Emphysem an ihren Rändern und oft in den Lungenbasen. Infolgedessen können zuvor offensichtliche kleine abgerundete Opazitäten zeitweise verschwinden oder weniger ausgeprägt sein. Pleuraanomalien können auftreten, sind aber kein häufiges röntgenologisches Merkmal bei Silikose. Große Trübungen können auch Anlass zur Sorge hinsichtlich Neoplasmen geben, und die röntgenologische Unterscheidung in Abwesenheit alter Filme kann schwierig sein. Alle Läsionen, die kavitieren oder sich schnell verändern, sollten auf aktive Tuberkulose untersucht werden. Akute Silikose kann sich mit einem radiologischen Alveolarfüllungsmuster mit rascher Entwicklung von PMF oder komplizierten Massenläsionen zeigen. Siehe Abbildungen 2 und 3.

Abbildung 2. Röntgenaufnahme des Brustkorbs, akute Silikoproteinose bei einem Tagebau-Bohrer in einer Kohlenmine. Mit freundlicher Genehmigung von Dr. NL Lapp und Dr. DE Banks.

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Abbildung 3. Röntgenaufnahme des Brustkorbs, komplizierte Silikose, die eine fortschreitende massive Fibrose zeigt.

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Lungenfunktionstests wie Spirometrie und Diffusionskapazität sind hilfreich für die klinische Beurteilung von Personen mit Verdacht auf Silikose. Die Spirometrie kann auch bei der Früherkennung der gesundheitlichen Auswirkungen einer Staubexposition am Arbeitsplatz von Nutzen sein, da sie physiologische Anomalien erkennen kann, die radiologischen Veränderungen vorausgehen können. Bei der Silikose liegt kein allein charakteristisches Muster der Atemstörung vor. Die Spirometrie kann normal sein, oder wenn sie abnormal ist, können die Kurven Obstruktion, Restriktion oder ein gemischtes Muster zeigen. Obstruktion kann in der Tat der häufigere Befund sein. Diese Veränderungen sind bei fortgeschrittenen radiologischen Kategorien tendenziell ausgeprägter. Es besteht jedoch eine schlechte Korrelation zwischen radiologischen Anomalien und Beeinträchtigung der Atmung. Bei der akuten und akzelerierten Silikose sind die funktionellen Veränderungen ausgeprägter und das Fortschreiten schneller. Bei der akuten Silikose wird die radiologische Progression von einer zunehmenden Beeinträchtigung der Atmung und Störungen des Gasaustauschs begleitet, was zu Atemversagen und schließlich zum Tod durch hartnäckige Hypoxämie führt.

Komplikationen und spezielle diagnostische Probleme

Bei anamnestischer Exposition und einem charakteristischen Röntgenbild ist die Silikose-Diagnose im Allgemeinen nicht schwer zu stellen. Herausforderungen ergeben sich nur, wenn die radiologischen Merkmale ungewöhnlich sind oder die Expositionsgeschichte nicht erkannt wird. Eine Lungenbiopsie ist selten erforderlich, um die Diagnose zu stellen. Gewebeproben sind jedoch in einigen klinischen Umgebungen hilfreich, wenn Komplikationen vorliegen oder die Differentialdiagnose Tuberkulose, Neoplasma oder PMF umfasst. Biopsiematerial sollte zur Kultur geschickt werden, und in Forschungsumgebungen kann eine Staubanalyse eine nützliche zusätzliche Maßnahme sein. Wenn Gewebe benötigt wird, ist im Allgemeinen eine offene Lungenbiopsie für ausreichendes Untersuchungsmaterial erforderlich.

Die Wachsamkeit für infektiöse Komplikationen, insbesondere Tuberkulose, kann nicht genug betont werden, und Symptome einer Veränderung des Hustens oder der Hämoptyse sowie Fieber oder Gewichtsverlust sollten eine Aufarbeitung auslösen, um dieses behandelbare Problem auszuschließen.

Erhebliche Besorgnis und Interesse an der Beziehung zwischen Silikatbelastung, Silikose und Lungenkrebs regen weiterhin Debatten und weitere Forschungen an. Im Oktober 1996 stufte ein Komitee der International Agency for Research on Cancer (IARC) kristallines Siliziumdioxid als Karzinogen der Gruppe I ein und gelangte zu dieser Schlussfolgerung auf der Grundlage „ausreichender Beweise für Karzinogenität beim Menschen“. Es besteht Unsicherheit über die pathogenen Mechanismen für die Entwicklung von Lungenkrebs in silikaexponierten Populationen, und die mögliche Beziehung zwischen Silikose (oder Lungenfibrose) und Krebs bei exponierten Arbeitern wird weiter untersucht. Ungeachtet des Mechanismus, der für neoplastische Ereignisse verantwortlich sein kann, diktiert der bekannte Zusammenhang zwischen Kieselerde-Exposition und Silikose die Kontrolle und Reduzierung der Exposition von Arbeitnehmern mit einem Risiko für diese Krankheit.

Vorbeugung von Silikose

Die Prävention bleibt der Eckpfeiler zur Beseitigung dieser berufsbedingten Lungenkrankheit. Die Verwendung verbesserter Belüftung und lokaler Absaugung, Prozessgehäuse, Nasstechniken, persönlicher Schutz, einschließlich der richtigen Auswahl von Atemschutzgeräten, und wo möglich, industrieller Ersatz durch weniger gefährliche Mittel als Kieselsäure reduzieren die Exposition. Die Aufklärung von Arbeitnehmern und Arbeitgebern über die Gefahren der Exposition gegenüber Quarzstaub und Maßnahmen zur Kontrolle der Exposition ist ebenfalls wichtig.

Wenn bei einem Arbeitnehmer eine Silikose festgestellt wird, ist es ratsam, von der fortgesetzten Exposition Abstand zu nehmen. Leider kann die Krankheit auch ohne weitere Exposition gegenüber Kieselsäure fortschreiten. Darüber hinaus sollte die Feststellung eines Falles von Silikose, insbesondere der akuten oder beschleunigten Form, eine Arbeitsplatzbewertung veranlassen, um andere ebenfalls gefährdete Arbeitnehmer zu schützen.

Screening und Überwachung

Arbeiter, die Kieselsäure und anderen mineralischen Stäuben ausgesetzt sind, sollten regelmäßig auf gesundheitsschädliche Auswirkungen untersucht werden, als Ergänzung, aber nicht als Ersatz für die Kontrolle der Staubexposition. Ein solches Screening umfasst üblicherweise Bewertungen auf Atemwegssymptome, Lungenfunktionsanomalien und neoplastische Erkrankungen. Untersuchungen auf Tuberkulose-Infektion sollten ebenfalls durchgeführt werden. Zusätzlich zum Screening einzelner Arbeitnehmer sollten Daten von Gruppen von Arbeitnehmern für Überwachungs- und Präventionsmaßnahmen erhoben werden. Anleitungen für diese Art von Studien sind in der Liste der empfohlenen Literatur enthalten.

Therapie, Komplikationsmanagement und Kontrolle der Silikose

Wenn die Prävention erfolglos war und sich eine Silikose entwickelt hat, richtet sich die Therapie weitgehend auf Komplikationen der Krankheit. Die therapeutischen Maßnahmen ähneln denen, die üblicherweise bei der Behandlung von Atemwegsobstruktion, Infektion, Pneumothorax, Hypoxämie und respiratorischer Insuffizienz als Komplikation anderer Lungenerkrankungen eingesetzt werden. In der Vergangenheit war die Inhalation von aerosolisiertem Aluminium als spezifische Therapie für Silikose erfolglos. Polyvinylpyridin-N-oxid, ein Polymer, das Versuchstiere geschützt hat, ist nicht für die Anwendung beim Menschen verfügbar. Jüngste Laborarbeiten mit Tetrandrin haben gezeigt in vivo Verringerung der Fibrose und der Kollagensynthese bei Silica-exponierten Tieren, die mit diesem Medikament behandelt wurden. Derzeit fehlen jedoch starke Beweise für die Wirksamkeit beim Menschen, und es bestehen Bedenken hinsichtlich der potenziellen Toxizität, einschließlich der Mutagenität, dieses Arzneimittels. Aufgrund der hohen Krankheitsprävalenz in einigen Ländern werden weiterhin Kombinationen von Arzneimitteln und anderen Interventionen untersucht. Derzeit gibt es keinen erfolgreichen Ansatz, und die Suche nach einer spezifischen Therapie für Silikose war bisher nicht lohnend.

Eine weitere Exposition ist unerwünscht, und Ratschläge zum Verlassen oder Wechseln des aktuellen Arbeitsplatzes sollten zusammen mit Informationen über vergangene und gegenwärtige Expositionsbedingungen gegeben werden.

Bei der medizinischen Behandlung von Silikose ist die Wachsamkeit hinsichtlich komplizierter Infektionen, insbesondere Tuberkulose, von entscheidender Bedeutung. Die Anwendung von BCG bei Tuberkulin-negativen Patienten mit Silikotikum wird nicht empfohlen, aber die Anwendung einer präventiven Isoniazid (INH)-Therapie bei Patienten mit Tuberkulin-positiven Silikotikern wird in Ländern empfohlen, in denen die Prävalenz von Tuberkulose gering ist. Die Diagnose einer aktiven Tuberkulose-Infektion bei Patienten mit Silikose kann schwierig sein. Klinische Symptome wie Gewichtsverlust, Fieber, Schweißausbrüche und Unwohlsein sollten eine radiologische Untersuchung und säurefeste Bazillenstämme und -kulturen im Sputum veranlassen. Besonders besorgniserregend sind röntgenologische Veränderungen, einschließlich Vergrößerung oder Kavitation in Konglomeratläsionen oder knotigen Trübungen. Bakteriologische Studien zu expektoriertem Sputum sind bei Silikotuberkulose möglicherweise nicht immer zuverlässig. Eine faseroptische Bronchoskopie für zusätzliche Proben für Kultur und Untersuchung kann oft hilfreich sein, um eine Diagnose einer aktiven Erkrankung zu stellen. Der Einsatz einer Multidrug-Therapie bei Verdacht auf eine aktive Erkrankung bei Silikotikern ist auf einer geringeren Verdachtsebene gerechtfertigt als bei nicht silikotischen Patienten, da es schwierig ist, eindeutige Beweise für eine aktive Infektion zu erbringen. Die Rifampin-Therapie scheint die Erfolgsrate der Behandlung von durch Tuberkulose komplizierter Silikose erhöht zu haben, und in einigen neueren Studien war das Ansprechen auf eine Kurzzeittherapie in Fällen von Silikotuberkulose vergleichbar mit dem in übereinstimmenden Fällen von primärer Tuberkulose.

Beatmungsunterstützung bei respiratorischer Insuffizienz ist indiziert, wenn sie durch eine behandelbare Komplikation ausgelöst wird. Pneumothorax, spontan und beatmungsbedingt, wird in der Regel durch Thoraxdrainage behandelt. Es kann sich eine bronchopleurale Fistel entwickeln, und eine chirurgische Beratung und Behandlung sollte in Betracht gezogen werden.

Akute Silikose kann schnell zu respiratorischer Insuffizienz fortschreiten. Wenn diese Krankheit einer pulmonalen alveolären Proteinose ähnelt und eine schwere Hypoxämie vorliegt, umfasste eine aggressive Therapie eine massive Ganzlungenspülung mit dem Patienten unter Vollnarkose, um den Gasaustausch zu verbessern und alveoläre Trümmer zu entfernen. Obwohl das Konzept ansprechend ist, wurde die Wirksamkeit der Ganzlungenspülung nicht nachgewiesen. Eine Glukokortikoidtherapie wurde auch bei akuter Silikose eingesetzt; es ist jedoch immer noch von unbewiesenem Nutzen.

Einige junge Patienten mit Silikose im Endstadium können von Zentren, die mit diesem teuren und risikoreichen Verfahren erfahren sind, als Kandidaten für eine Lungen- oder Herz-Lungen-Transplantation angesehen werden. Ausgewählten Patienten kann eine frühzeitige Überweisung und Bewertung für diese Intervention angeboten werden.

Die Diskussion eines aggressiven und hochtechnologischen therapeutischen Eingriffs wie der Transplantation trägt dramatisch dazu bei, die ernste und potenziell tödliche Natur der Silikose zu unterstreichen und die entscheidende Rolle der Primärprävention zu betonen. Die Kontrolle der Silikose hängt letztendlich von der Reduzierung und Kontrolle der Staubexposition am Arbeitsplatz ab. Dies wird durch die strenge und gewissenhafte Anwendung grundlegender arbeitshygienischer und technischer Prinzipien erreicht, mit einer Verpflichtung zur Erhaltung der Gesundheit der Arbeitnehmer.

 

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