Lunes, febrero 28 2011 23: 47

Sistema respiratorio: la variedad de neumoconiosis

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Este artículo está dedicado a una discusión de las neumoconiosis relacionadas con una variedad de sustancias no fibrosas específicas; las exposiciones a estos polvos no están cubiertas en ninguna otra parte de este volumen. Para cada material capaz de generar una neumoconiosis por exposición, una breve discusión de la mineralogía y la importancia comercial es seguida por información relacionada con la salud pulmonar de los trabajadores expuestos.

Aluminio

El aluminio es un metal ligero con muchos usos comerciales tanto en su estado metálico como combinado. (Abramson et al. 1989; Kilburn y Warshaw 1992; Kongerud et al. 1994.) Los minerales que contienen aluminio, principalmente bauxita y criolita, consisten en combinaciones del metal con oxígeno, flúor y hierro. La contaminación de sílice de los minerales es común. alúmina (Al2O3) se extrae de la bauxita y se puede procesar para su uso como abrasivo o como catalizador. El aluminio metálico se obtiene a partir de alúmina por reducción electrolítica en presencia de fluoruro. La electrólisis de la mezcla se lleva a cabo mediante el uso de electrodos de carbón a una temperatura de alrededor de 1,000°C en celdas conocidas como ollas. Luego, el aluminio metálico se extrae para su fundición. Las exposiciones a polvo, humo y gas en las salas de crisoles, incluidos el carbón, la alúmina, los fluoruros, el dióxido de azufre, el monóxido de carbono y los hidrocarburos aromáticos, se acentúan durante el descortezado y otras operaciones de mantenimiento. Numerosos productos se fabrican a partir de placas, escamas, gránulos y piezas fundidas de aluminio, lo que da como resultado un amplio potencial de exposición ocupacional. El aluminio metálico y sus aleaciones encuentran uso en las industrias aeronáutica, naval y automotriz, en la fabricación de contenedores y de dispositivos eléctricos y mecánicos, así como en una variedad de aplicaciones estructurales y de construcción. Las pequeñas partículas de aluminio se utilizan en pinturas, explosivos y dispositivos incendiarios. Para mantener la separación de partículas, se agregan aceites minerales o estearina; El aumento de la toxicidad pulmonar de las escamas de aluminio se ha asociado con el uso de aceite mineral.

salud pulmonar

La inhalación de polvos y humos que contienen aluminio puede ocurrir en trabajadores involucrados en la minería, extracción, procesamiento, fabricación y uso final de materiales que contienen aluminio. Se ha descrito fibrosis pulmonar, que produce síntomas y hallazgos radiográficos, en trabajadores con diversas exposiciones a sustancias que contienen aluminio. La enfermedad de Shaver es una neumoconiosis severa descrita entre los trabajadores involucrados en la fabricación de abrasivos de alúmina. Se han informado varias muertes por esta afección. Los lóbulos superiores del pulmón son los más afectados y la aparición de neumotórax es una complicación frecuente. Se han encontrado altos niveles de dióxido de silicio en el ambiente de la sala de ollas, así como en los pulmones de los trabajadores en la autopsia, lo que sugiere que la sílice puede contribuir al cuadro clínico de la enfermedad de Shaver. También se han observado altas concentraciones de partículas de óxido de aluminio. La patología pulmonar puede mostrar vesículas y ampollas, y ocasionalmente se observa engrosamiento pleural. La fibrosis es difusa, con áreas de inflamación en los pulmones y ganglios linfáticos asociados.

Los polvos de aluminio se utilizan en la fabricación de explosivos y ha habido varios informes de fibrosis grave y progresiva en los trabajadores que participan en este proceso. La afectación pulmonar también se ha descrito ocasionalmente en trabajadores empleados en la soldadura o el pulido de aluminio y en el embolsado de arena para gatos que contiene silicato de aluminio (alunita). Sin embargo, ha habido una variación considerable en la notificación de enfermedades pulmonares en relación con las exposiciones al aluminio. Los estudios epidemiológicos de trabajadores expuestos a la reducción de aluminio generalmente han mostrado una baja prevalencia de cambios neumoconióticos y ligeras reducciones medias en la función pulmonar ventilatoria. En varios ambientes de trabajo, los compuestos de alúmina pueden presentarse en varias formas, y en estudios con animales estas formas parecen tener diferentes toxicidades pulmonares. La sílice y otros polvos mixtos también pueden contribuir a esta toxicidad variable, al igual que los materiales utilizados para recubrir las partículas de aluminio. Un trabajador, que desarrolló una enfermedad pulmonar granulomatosa después de la exposición a óxidos y aluminio metálico, mostró una transformación de los linfocitos de su sangre al exponerse a las sales de aluminio, lo que sugiere que los factores inmunológicos podrían desempeñar un papel.

Con frecuencia se ha observado un síndrome asmático entre los trabajadores expuestos a los humos en las salas de crisoles de reducción de aluminio. Se han implicado los fluoruros que se encuentran en el ambiente de la sala de marihuana, aunque no se ha determinado el agente o agentes específicos asociados con el síndrome asmático. Al igual que con otros asmas ocupacionales, los síntomas a menudo se retrasan de 4 a 12 horas después de la exposición e incluyen tos, disnea, opresión en el pecho y sibilancias. También se puede notar una reacción inmediata. La atopia y los antecedentes familiares de asma no parecen ser factores de riesgo para el desarrollo del asma del cuarto de marihuana. Después del cese de la exposición, se puede esperar que los síntomas desaparezcan en la mayoría de los casos, aunque dos tercios de los trabajadores afectados muestran respuesta bronquial inespecífica persistente y, en algunos trabajadores, los síntomas y la hiperreactividad de las vías respiratorias continúan durante años incluso después de que finaliza la exposición. El pronóstico para el asma del cuarto de marihuana parece ser mejor en aquellos que se retiran inmediatamente de la exposición cuando los síntomas asmáticos se manifiestan. La obstrucción fija del flujo de aire también se ha asociado con el trabajo en el cuarto de ollas.

Los electrodos de carbono se utilizan en el proceso de reducción de aluminio y se han identificado carcinógenos humanos conocidos en el entorno de la sala de crisoles. Varios estudios de mortalidad han revelado excesos de cáncer de pulmón entre los trabajadores expuestos en esta industria.

Tierra de diatomeas

Los depósitos de tierra de diatomeas resultan de la acumulación de esqueletos de organismos microscópicos. (Cooper y Jacobson 1977; Checkoway et al. 1993.) La tierra de diatomeas se puede utilizar en fundiciones y en el mantenimiento de filtros, abrasivos, lubricantes y explosivos. Ciertos depósitos comprenden hasta un 90% de sílice libre. Los trabajadores expuestos pueden desarrollar cambios pulmonares que involucran neumoconiosis simple o complicada. El riesgo de muerte por enfermedades respiratorias no malignas y cáncer de pulmón se ha relacionado con la permanencia de los trabajadores en trabajos polvorientos, así como con la exposición acumulativa a la sílice cristalina durante la extracción y el procesamiento de la tierra de diatomeas.

Carbono elemental

Aparte del carbón, las dos formas comunes de carbono elemental son el grafito (carbón cristalino) y el negro de humo. (Hanoa 1983; Petsonk et al. 1988.) El grafito se utiliza en la fabricación de lápices de plomo, revestimientos de fundición, pinturas, electrodos, baterías secas y crisoles para fines metalúrgicos. El grafito finamente molido tiene propiedades lubricantes. El negro de humo es una forma parcialmente descompuesta que se utiliza en neumáticos, pigmentos, plásticos, tintas y otros productos para automóviles. El negro de carbón se fabrica a partir de combustibles fósiles a través de una variedad de procesos que involucran combustión parcial y descomposición térmica.

La inhalación de carbono, así como de polvos asociados, puede ocurrir durante la extracción y molienda de grafito natural y durante la fabricación de grafito artificial. El grafito artificial se produce calentando carbón o coque de petróleo y, por lo general, no contiene sílice libre.

salud pulmonar

La neumoconiosis resulta de la exposición del trabajador al grafito tanto natural como artificial. Clínicamente, los trabajadores con neumoconiosis por carbón o grafito muestran hallazgos radiográficos similares a los de los trabajadores del carbón. En el pasado se informaron casos sintomáticos severos con fibrosis pulmonar masiva, particularmente relacionados con la fabricación de electrodos de carbón para metalurgia, aunque informes recientes enfatizan que los materiales implicados en las exposiciones que conducen a este tipo de condición probablemente sean polvos mixtos.

Gilsonita

La gilsonita, también conocida como uintaita, es un hidrocarburo solidificado. (Keimid et al. 1987.) Ocurre en venas en el oeste de los Estados Unidos. Los usos actuales incluyen la fabricación de selladores de costuras para carrocerías de automóviles, tintas, pinturas y esmaltes. Es un ingrediente de los fluidos y cementos de perforación de pozos de petróleo; es un aditivo en moldes de arena en la industria de fundición; se encuentra como componente del asfalto, tableros de construcción y explosivos; y se emplea en la producción de grafito de grado nuclear. Los trabajadores expuestos al polvo de gilsonita han informado síntomas de tos y producción de flema. Cinco de los noventa y nueve trabajadores encuestados mostraron evidencia radiográfica de neumoconiosis. No se han definido anomalías en la función pulmonar en relación con la exposición al polvo de gilsonita.

Yeso

El yeso es sulfato de calcio hidratado (CaSO4· 2H2O) (Oakes et al. 1982). Se utiliza como componente de placas de yeso, yeso de París y cemento Portland. Los depósitos se encuentran en varias formas y, a menudo, se asocian con otros minerales como el cuarzo. Se ha observado neumoconiosis en mineros de yeso y se ha atribuido a la contaminación por sílice. Las anomalías ventilatorias no se han asociado con la exposición al polvo de yeso.

Aceites y Lubricantes

Los líquidos que contienen aceites de hidrocarburo se utilizan como refrigerantes, aceites de corte y lubricantes (Cullen et al. 1981). Los aceites vegetales se encuentran en algunos productos comerciales y en una variedad de alimentos. Estos aceites se pueden aerosolizar e inhalar cuando los metales que están recubiertos con aceites se muelen o maquinan, o si se usan aerosoles que contienen aceite con fines de limpieza o lubricación. Las mediciones ambientales en talleres mecánicos y molinos han documentado niveles de aceite en el aire de hasta 9 mg/m3. Un informe implicó la exposición al aceite en el aire por la quema de grasas animales y vegetales en un edificio cerrado.

salud pulmonar

Se ha informado ocasionalmente que los trabajadores expuestos a estos aerosoles desarrollan evidencia de una neumonía lipoidea, similar a la observada en pacientes que han aspirado gotas nasales de aceite mineral u otros materiales aceitosos. La afección se asocia con síntomas de tos y disnea, crepitantes pulmonares inspiratorios y alteraciones de la función pulmonar, generalmente de gravedad leve. Se han informado algunos casos con cambios radiográficos más extensos y deficiencias pulmonares graves. La exposición a aceites minerales también se ha asociado en varios estudios con un mayor riesgo de cánceres de las vías respiratorias.

Cemento Portland

El cemento Portland está hecho de silicatos de calcio hidratados, óxido de aluminio, óxido de magnesio, óxido de hierro, sulfato de calcio, arcilla, esquisto y arena (Abrons et al. 1988; Yan et al. 1993). La mezcla se tritura y se calcina a altas temperaturas con la adición de yeso. El cemento encuentra numerosos usos en la construcción de carreteras y edificios.

salud pulmonar

La silicosis parece ser el mayor riesgo en los trabajadores del cemento, seguido de una neumoconiosis por polvo mixto. (En el pasado, se añadía asbesto al cemento para mejorar sus características). Se han observado hallazgos radiográficos de tórax anormales, incluidas pequeñas opacidades redondeadas e irregulares y cambios pleurales. Se ha informado ocasionalmente que los trabajadores han desarrollado proteinosis alveolar pulmonar después de la inhalación de polvo de cemento. Se han observado cambios obstructivos del flujo de aire en algunas, pero no en todas, encuestas de trabajadores del cemento.

Metales de tierras raras

Los metales de tierras raras o "lantánidos" tienen números atómicos entre 57 y 71. El lantano (número atómico 57), el cerio (58) y el neodimio (60) son los más comunes del grupo. Los otros elementos de este grupo incluyen praseodimio (59), prometio (61), samario (62), europio (63), gadolinio (64), terbio (65), disprosio (66), holmio (67), erbio (68 ), tulio (69), iterbio (70) y lutecio (71). (Hussain, Dick y Kaplan 1980; Sabbioni, Pietra y Gaglione 1982; Vocaturo, Colombo y Zanoni 1983; Sulotto, Romano y Berra 1986; Waring y Watling 1990; Deng et al. 1991.) Los elementos de tierras raras se encuentran naturalmente en la monacita arena, de la que se extraen. Se utilizan en una variedad de aleaciones de metales, como abrasivos para pulir espejos y lentes, para cerámica de alta temperatura, en fuegos artificiales y en pedernales para encendedores de cigarrillos. En la industria electrónica se utilizan en electrosoldadura y se encuentran en diversos componentes electrónicos, incluidos fósforos de televisión, pantallas radiográficas, láseres, dispositivos de microondas, aisladores, condensadores y semiconductores.

Las lámparas de arco de carbono se utilizan ampliamente en las industrias de la impresión, el fotograbado y la litografía y se utilizaban para la iluminación con reflectores, focos y proyección de películas antes de la adopción a gran escala de las lámparas de argón y xenón. Los óxidos de metales de tierras raras se incorporaron al núcleo central de las varillas de arco de carbono, donde estabilizan la corriente de arco. Los humos que emiten las lámparas son una mezcla de material gaseoso y particulado compuesto por aproximadamente un 65 % de óxidos de tierras raras, un 10 % de fluoruros y carbono sin quemar e impurezas.

salud pulmonar

La neumoconiosis en trabajadores expuestos a tierras raras se ha manifestado principalmente como infiltrados radiográficos torácicos nodulares bilaterales. La patología pulmonar en casos de neumoconiosis de tierras raras se ha descrito como una fibrosis intersticial acompañada de una acumulación de partículas de polvo granular finas o cambios granulomatosos.

Se han descrito alteraciones variables de la función pulmonar, desde restrictivas hasta mixtas restrictivas-obstructivas. Sin embargo, el espectro de la enfermedad pulmonar relacionada con la inhalación de elementos de tierras raras aún debe definirse, y los datos sobre el patrón y la progresión de la enfermedad y los cambios histológicos están disponibles principalmente solo a partir de algunos informes de casos.

Un informe de caso de cáncer de pulmón ha sugerido un potencial neoplásico de los isótopos de tierras raras, posiblemente relacionado con la radiación ionizante de los radioisótopos de tierras raras naturales.

Compuestos sedimentarios

Los depósitos de rocas sedimentarias se forman a través de los procesos de meteorización física y química, erosión, transporte, deposición y diagénesis. Estos pueden clasificarse en dos grandes clases: clásticos, que incluyen desechos de erosión depositados mecánicamente, y precipitados químicos, que incluyen carbonatos, caparazones de esqueletos orgánicos y depósitos salinos. Los carbonatos, sulfatos y haluros sedimentarios proporcionan minerales relativamente puros que han cristalizado a partir de soluciones concentradas. Debido a la alta solubilidad de muchos de los compuestos sedimentarios, se eliminan rápidamente de los pulmones y generalmente se asocian con poca patología pulmonar. Por el contrario, los trabajadores expuestos a ciertos compuestos sedimentarios, principalmente clásticos, han mostrado cambios neumoconióticos.

Fosfatos

Mineral de fosfato, Ca5(F,Cl)(PO)4)3, se utiliza en la producción de fertilizantes, suplementos dietéticos, pasta de dientes, conservantes, detergentes, pesticidas, venenos para roedores y municiones (Dutton et al. 1993). La extracción y el procesamiento del mineral pueden resultar en una variedad de exposiciones irritantes. Las encuestas de trabajadores en la minería y extracción de fosfato han documentado un aumento de los síntomas de tos y producción de flemas, así como evidencia radiográfica de neumoconiosis, pero poca evidencia de función pulmonar anormal.

Esquisto

El esquisto es una mezcla de materia orgánica compuesta principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, azufre y nitrógeno (Rom, Lee y Craft 1981; Seaton et al. 1981). El componente mineral (kerógeno) se encuentra en la roca sedimentaria llamada marga, que es de un color marrón grisáceo y una consistencia estratificada. El esquisto bituminoso se ha utilizado como fuente de energía desde la década de 1850 en Escocia. Existen depósitos importantes en los Estados Unidos, Escocia y Estonia. El polvo en la atmósfera de las minas subterráneas de esquisto bituminoso tiene una dispersión relativamente fina, con hasta un 80% de las partículas de polvo de menos de 2 mm de tamaño.

salud pulmonar

La neumoconiosis relacionada con la deposición de polvo de esquisto en el pulmón se denomina eshalosis. El polvo crea una reacción granulomatosa y fibrótica en los pulmones. Esta neumoconiosis es clínicamente similar a la neumoconiosis y la silicosis de los trabajadores del carbón, y puede progresar a una fibrosis masiva incluso después de que el trabajador haya dejado la industria.

Los cambios patológicos identificados en los pulmones con shalosis se caracterizan por deformación vascular y bronquial, con engrosamiento irregular de los tabiques interalveolares e interlobulillares. Además de la fibrosis intersticial, las muestras de pulmón con neumoconiosis de esquisto han mostrado sombras hiliares agrandadas, relacionadas con el transporte de polvo de esquisto y el posterior desarrollo de cambios escleróticos bien definidos en los ganglios linfáticos hiliares.

Se ha encontrado que los trabajadores de esquisto tienen una prevalencia de bronquitis crónica dos veces y media mayor que la de los controles de la misma edad. El efecto de la exposición al polvo de esquisto sobre la función pulmonar no se ha estudiado sistemáticamente.

Pizarra

La pizarra es una roca metamórfica, formada por varios minerales, arcillas y materia carbonosa (McDermott et al. 1978). Los principales constituyentes de la pizarra incluyen moscovita, clorita, calcita y cuarzo, junto con grafito, magnetita y rutilo. Estos han sufrido metamorfosis para formar una roca cristalina densa que posee fuerza pero se rompe fácilmente, características que explican su importancia económica. La pizarra se utiliza en techos, piedra de dimensión, baldosas para pisos, enlosados, formas estructurales como paneles y marcos de ventanas, pizarras, lápices, mesas de billar y mesas de laboratorio. La pizarra triturada se usa en la construcción de carreteras, superficies de canchas de tenis y gránulos livianos para techos.

salud pulmonar

Se ha encontrado neumoconiosis en un tercio de los trabajadores estudiados en la industria de la pizarra en el norte de Gales y en el 54% de los fabricantes de lápices de pizarra en la India. Se han identificado varios cambios radiográficos pulmonares en pizarreros. Debido al alto contenido de cuarzo de algunas pizarras y los estratos rocosos adyacentes, la neumoconiosis de los trabajadores de la pizarra puede tener características de silicosis. La prevalencia de síntomas respiratorios en pizarreros es alta, y la proporción de trabajadores con síntomas aumenta con la categoría de neumoconiosis, independientemente del estado de fumador. Valores disminuidos de volumen espiratorio forzado en un segundo (FEV1) y la capacidad vital forzada (FVC) se asocian con una categoría creciente de neumoconiosis.

Los pulmones de los mineros expuestos al polvo de pizarra revelan áreas localizadas de fibrosis perivascular y peribronquial, que se extienden a la formación de máculas y extensa fibrosis intersticial. Las lesiones típicas son máculas fibróticas de configuración variable íntimamente asociadas con pequeños vasos sanguíneos pulmonares.

Talco

El talco está compuesto de silicatos de magnesio y se encuentra en una variedad de formas. (Vallyathan y Craighead 1981; Wegman et al. 1982; Stille y Tabershaw 1982; Wergeland, Andersen y Baerheim 1990; Gibbs, Pooley y Griffith 1992).

Los depósitos de talco están frecuentemente contaminados con otros minerales, incluyendo tremolita y cuarzo tanto fibrosos como no fibrosos. Los efectos sobre la salud pulmonar de los trabajadores expuestos al talco pueden estar relacionados tanto con el talco como con los otros minerales asociados.

La producción de talco ocurre principalmente en Australia, Austria, China, Francia y los Estados Unidos. El talco se utiliza como componente en cientos de productos y se utiliza en la fabricación de pinturas, productos farmacéuticos, cosméticos, cerámica, neumáticos para automóviles y papel.

salud pulmonar

En las radiografías de tórax de los trabajadores del talco se observan opacidades pulmonares parenquimatosas redondeadas e irregulares difusas y anomalías pleurales en asociación con la exposición al talco. Dependiendo de las exposiciones específicas experimentadas, las sombras radiográficas pueden atribuirse al talco mismo oa los contaminantes en el talco. La exposición al talco se ha asociado con síntomas de tos, disnea y producción de flemas, y con evidencia de obstrucción del flujo de aire en estudios de función pulmonar. La patología pulmonar ha revelado diversas formas de fibrosis pulmonar: se han descrito cambios granulomatosos y cuerpos ferruginosos, y macrófagos cargados de polvo acumulados alrededor de los bronquiolos respiratorios entremezclados con haces de colágeno. El examen mineralógico del tejido pulmonar de los trabajadores del talco también es variable y puede mostrar sílice, mica o silicatos mixtos.

Dado que los depósitos de talco pueden estar asociados con el asbesto y otras fibras, no sorprende que se haya informado un mayor riesgo de carcinoma broncogénico en mineros y molineros de talco. Investigaciones recientes de trabajadores expuestos a talco sin fibras de asbesto asociadas revelaron tendencias de mayor mortalidad por enfermedades respiratorias no malignas (silicosis, silicotuberculosis, enfisema y neumonía), pero no se encontró que el riesgo de cáncer broncogénico fuera elevado.

Laca para el cabello

La exposición a lacas para el cabello se produce en el entorno doméstico, así como en los establecimientos comerciales de peluquería (Rom 1992b). Las mediciones ambientales en los salones de belleza han indicado el potencial de exposición a aerosoles respirables. Varios informes de casos han implicado la exposición a laca para el cabello en la aparición de una neumonitis, tesaurosis, en personas muy expuestas. Los síntomas clínicos en los casos fueron generalmente leves y se resolvieron con la terminación de la exposición. La histología generalmente mostró un proceso granulomatoso en el pulmón y ganglios linfáticos hiliares agrandados, con engrosamiento de las paredes alveolares y numerosos macrófagos granulares en los espacios aéreos. Las macromoléculas en lacas para el cabello, incluidas las gomas lacas y la polivinilpirrolidona, se han sugerido como agentes potenciales. A diferencia de los informes de casos clínicos, el aumento de las sombras radiográficas del parénquima pulmonar observado en estudios radiológicos de peluqueros comerciales no se ha relacionado de manera concluyente con la exposición a laca para el cabello. Aunque los resultados de estos estudios no permiten sacar conclusiones definitivas, la enfermedad pulmonar clínicamente importante por exposiciones típicas a laca para el cabello parece ser un evento inusual.

 

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Referencias del sistema respiratorio

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