I minatori di carbone sono soggetti a una serie di malattie polmonari e disturbi derivanti dalla loro esposizione alla polvere di miniera di carbone. Questi includono pneumoconiosi, bronchite cronica e malattia polmonare ostruttiva. L'insorgenza e la gravità della malattia dipendono dall'intensità e dalla durata dell'esposizione alla polvere. Anche la composizione specifica della polvere della miniera di carbone influisce su alcuni effetti sulla salute.
Nei paesi sviluppati, dove in passato esistevano alte prevalenze di malattie polmonari, la riduzione dei livelli di polvere determinata dalla regolamentazione ha portato a sostanziali riduzioni della prevalenza della malattia dagli anni '1970. Inoltre, le importanti riduzioni della forza lavoro mineraria nella maggior parte di questi paesi negli ultimi decenni, in parte causate dai cambiamenti tecnologici e dai conseguenti miglioramenti della produttività, si tradurranno in ulteriori riduzioni dei livelli complessivi di malattia. I minatori di altri paesi, dove l'estrazione del carbone è un fenomeno più recente ei controlli delle polveri sono meno aggressivi, non sono stati così fortunati. Questo problema è esacerbato dall'alto costo della moderna tecnologia mineraria, che costringe all'impiego di un gran numero di lavoratori, molti dei quali sono ad alto rischio di sviluppare malattie.
Nel testo che segue, ogni malattia o disturbo è considerato a sua volta. Quelli specifici dell'estrazione del carbone, come la pneumoconiosi dei lavoratori del carbone, sono descritti in dettaglio; la descrizione di altri, come la malattia polmonare ostruttiva, è limitata a quegli aspetti che riguardano i minatori di carbone e l'esposizione alla polvere.
Pneumoconiosi dei lavoratori del carbone
La pneumoconiosi dei lavoratori del carbone (CWP) è la malattia più comunemente associata all'estrazione del carbone. Non è una malattia a rapido sviluppo, di solito ci vogliono almeno dieci anni per manifestarsi, e spesso molto di più quando le esposizioni sono basse. Nelle sue fasi iniziali è un indicatore di eccessiva ritenzione di polvere polmonare e può essere associato a pochi sintomi o segni di per sé. Tuttavia, man mano che avanza, espone il minatore a un rischio crescente di sviluppare la fibrosi massiva progressiva (PMF) molto più grave.
Patologia
La classica lesione della CWP è la macula di carbone, una raccolta di polvere e macrofagi carichi di polvere attorno alla periferia dei bronchioli respiratori. Le macule contengono collagene minimo e quindi di solito non sono palpabili. Hanno una dimensione da 1 a 5 mm circa e sono spesso accompagnati da un allargamento degli spazi aerei adiacenti, chiamato enfisema focale. Sebbene spesso molto numerosi, di solito non sono evidenti su una radiografia del torace.
Un'altra lesione associata alla CWP è il nodulo di carbone. Queste lesioni più grandi sono palpabili e contengono una miscela di macrofagi carichi di polvere, collagene e reticolina. La presenza di noduli di carbone, con o senza noduli silicotici (vedi sotto), indica fibrosi polmonare ed è in gran parte responsabile delle opacità osservate nelle radiografie del torace. I macronoduli (da 7 a 20 mm) di dimensioni possono fondersi per formare una fibrosi massiva progressiva (vedi sotto), oppure la PMF può svilupparsi da un singolo macronodulo.
Noduli silicotici (descritti sotto silicosi) sono stati trovati in una significativa minoranza di minatori di carbone sotterranei. Per la maggior parte, la causa può risiedere semplicemente nella silice presente nella polvere di carbone, sebbene l'esposizione alla silice pura in alcuni lavori sia certamente un fattore importante (ad esempio, tra perforatori di superficie, automobilisti sotterranei e chiodatori di tetti).
Radiografia
L'indicatore più utile di CWP nei minatori durante la vita si ottiene utilizzando la radiografia del torace di routine. I depositi di polvere e le reazioni del tessuto nodulare attenuano il raggio di raggi X e provocano opacità sulla pellicola. La profusione di queste opacità può essere valutata sistematicamente utilizzando un metodo standardizzato di descrizione radiografica come quello diffuso dall'ILO e descritto in questo capitolo. In questo metodo, i singoli film postero-anteriore vengono confrontati con radiografie standard che mostrano una crescente profusione di piccole opacità e il film viene classificato in una delle quattro categorie principali (0, 1, 2, 3) in base alla sua somiglianza con lo standard. Viene inoltre effettuata una classificazione secondaria, a seconda della valutazione del lettore sulla somiglianza del film con le categorie ILO adiacenti. Si notano anche altri aspetti delle opacità, come la dimensione, la forma e la regione di occorrenza nel polmone. Alcuni paesi, come la Cina e il Giappone, hanno sviluppato sistemi simili per la descrizione o l'interpretazione sistematica delle radiografie, particolarmente adatti alle proprie esigenze.
Tradizionalmente, piccolo arrotondato tipi di opacità sono stati associati all'estrazione del carbone. Tuttavia, dati più recenti lo indicano irregolare i tipi possono anche derivare dall'esposizione alla polvere di miniera di carbone. Le opacità di CWP e silicosi sono spesso indistinguibili sulla radiografia. Tuttavia, ci sono alcune prove che opacità di dimensioni maggiori (tipo r) indicano più spesso silicosi.
È importante notare che una quantità sostanziale di anomalie patologiche correlate alla pneumoconiosi può essere presente nel polmone prima che possa essere rilevata sulla radiografia del torace di routine. Ciò è particolarmente vero per la deposizione maculare, ma diventa progressivamente meno vero con una maggiore profusione e dimensione dei noduli. L'enfisema concomitante può anche ridurre la visibilità delle lesioni alla radiografia del torace. La tomografia computerizzata (TC), in particolare la tomografia computerizzata ad alta risoluzione (HRCT), può consentire la visualizzazione di anomalie non chiaramente evidenti nelle normali radiografie del torace, sebbene la TC non sia necessaria per la diagnosi clinica di routine delle malattie polmonari dei minatori e non sia indicata per esami medici. sorveglianza dei minatori.
Aspetti clinici
Lo sviluppo di CWP, sebbene sia un marker di eccessiva ritenzione di polvere polmonare, di per sé spesso non è accompagnato da alcun segno clinico evidente. Questo non dovrebbe, tuttavia, essere interpretato nel senso che l'inalazione di polvere di miniera di carbone è senza rischi, poiché è ormai ben noto che altre malattie polmonari possono derivare dall'esposizione alla polvere. L'ipertensione polmonare è più spesso osservata nei minatori che sviluppano ostruzione del flusso aereo in associazione con CWP. Inoltre, una volta che il CWP si è sviluppato, di solito progredisce a meno che l'esposizione alla polvere non cessi e può progredire successivamente. Inoltre espone il minatore a un rischio notevolmente aumentato di sviluppare la PMF clinicamente minacciosa, con la probabilità di successiva menomazione, disabilità e mortalità prematura.
Meccanismi di malattia
Lo sviluppo del primo cambiamento di CWP, la macula di polvere, rappresenta gli effetti della deposizione e dell'accumulo di polvere. Lo stadio successivo, cioè lo sviluppo dei noduli, deriva dalla reazione infiammatoria e fibrotica del polmone alla polvere. In questo, i ruoli della polvere di silice e non silice sono stati a lungo dibattuti. Da un lato, la polvere di silice è nota per essere notevolmente più tossica della polvere di carbone. Tuttavia, d'altra parte, gli studi epidemiologici non hanno mostrato prove evidenti che implichino l'esposizione alla silice nella prevalenza o incidenza di CWP. In effetti, sembra che esista quasi una relazione inversa, in quanto i livelli di malattia tendono ad essere elevati laddove i livelli di silice sono inferiori (ad esempio, nelle aree in cui si estrae l'antracite). Recentemente, una certa comprensione di questo paradosso è stata acquisita attraverso studi sulle caratteristiche delle particelle. Questi studi indicano che non solo la quantità di silice presente nella polvere (misurata convenzionalmente mediante spettrometria infrarossa o diffrazione di raggi X), ma anche la biodisponibilità della superficie delle particelle di silice può essere correlata alla tossicità. Ad esempio, il rivestimento di argilla (occlusione) può svolgere un importante ruolo di modifica. Un altro fattore importante attualmente oggetto di indagine riguarda la carica superficiale sotto forma di radicali liberi e gli effetti delle polveri contenenti silice "appena fratturate" rispetto a quelle "invecchiate".
Sorveglianza ed epidemiologia
La prevalenza di CWP tra i minatori sotterranei varia a seconda del tipo di lavoro, del mandato e dell'età. Un recente studio sui minatori di carbone statunitensi ha rivelato che dal 1970 al 1972 circa il 25-40% dei minatori di carbone che lavoravano aveva opacità arrotondate di categoria 1 o superiore dopo 30 o più anni di attività mineraria. Questa prevalenza riflette l'esposizione a livelli di 6 mg/mXNUMX3 o più di polvere respirabile tra i lavoratori del carbone prima di quel momento. L'introduzione di un limite di polvere di 3 mg/m3 nel 1969, con una riduzione a 2 mg/m3 nel 1972 ha portato a un calo della prevalenza della malattia a circa la metà dei livelli precedenti. Diminuzioni relative al controllo delle polveri sono state notate altrove, ad esempio nel Regno Unito e in Australia. Sfortunatamente, questi guadagni sono stati controbilanciati da aumenti temporali della prevalenza altrove.
Una serie di studi ha dimostrato una relazione esposizione-risposta per la prevalenza o l'incidenza di CWP e l'esposizione alla polvere. Questi hanno dimostrato che la principale variabile significativa di esposizione alla polvere è l'esposizione alla polvere di miniera mista. Studi intensivi condotti da ricercatori britannici non sono riusciti a rivelare alcuna influenza importante dell'esposizione alla silice, purché la percentuale di silice fosse inferiore a circa il 5%. Il rango del carbone (percentuale di carbonio) è un altro importante fattore predittivo dello sviluppo del CWP. Studi negli Stati Uniti, nel Regno Unito, in Germania e altrove hanno fornito chiare indicazioni che la prevalenza e l'incidenza del CWP aumenta notevolmente con il rango del carbone, essendo sostanzialmente maggiore dove viene estratto il carbone antracite (alto rango). Non è stato riscontrato che altre variabili ambientali esercitino effetti importanti sullo sviluppo del CWP. L'età dei minatori sembra avere una certa influenza sullo sviluppo della malattia, poiché i minatori più anziani sembrano essere maggiormente a rischio. Tuttavia, non è del tutto chiaro se ciò implichi che i minatori più anziani siano più suscettibili, se si tratti di un effetto del tempo di residenza o semplicemente di un artefatto (l'effetto dell'età potrebbe riflettere una sottostima delle stime di esposizione per i minatori più anziani, ad esempio). Il fumo di sigaretta non sembra aumentare il rischio di sviluppo di CWP.
La ricerca in cui i minatori sono stati seguiti con radiografie del torace ogni cinque anni mostra che il rischio di sviluppare PMF nel corso dei cinque anni è chiaramente correlato alla categoria di CWP come rivelato sulla radiografia del torace iniziale. Poiché il rischio alla categoria 2 è molto maggiore di quello alla categoria 1, la saggezza convenzionale una volta era che ai minatori dovrebbe essere impedito di raggiungere la categoria 2, se possibile. Tuttavia, nella maggior parte delle miniere di solito ci sono molti più minatori con CWP di categoria 1 rispetto alla categoria 2. Pertanto, il minor rischio per la categoria 1 rispetto alla categoria 2 è in qualche modo compensato dal maggior numero di minatori con categoria 1. è diventato chiaro che tutte le pneumoconiosi dovrebbero essere prevenute.
Mortalità
È stato osservato che i minatori come gruppo hanno un aumentato rischio di morte per malattie respiratorie non maligne e ci sono prove che la mortalità tra i minatori con CWP è in qualche modo aumentata rispetto a quelli di età simile senza la malattia. Tuttavia, l'effetto è inferiore all'eccesso osservato per i minatori con PMF (vedi sotto).
Frodi
L'unica protezione contro il CWP è la riduzione al minimo dell'esposizione alla polvere. Se possibile, ciò dovrebbe essere ottenuto mediante metodi di abbattimento delle polveri, come ventilazione e spruzzi d'acqua, piuttosto che mediante l'uso di respiratori o controlli amministrativi, ad esempio la rotazione dei lavoratori. A questo proposito, ora ci sono buone prove che le azioni normative in alcuni paesi per ridurre il livello di polvere, intraprese intorno agli anni '1970, hanno portato a livelli di malattia notevolmente ridotti. Il trasferimento di lavoratori con segni precoci di CWP a lavori meno polverosi è un'azione prudente, sebbene ci siano poche prove pratiche che tali programmi siano riusciti a prevenire la progressione della malattia. Per questo motivo, l'abbattimento delle polveri deve rimanere il metodo principale di prevenzione delle malattie.
Il monitoraggio continuo e aggressivo dell'esposizione alla polvere e l'esercizio consapevole degli sforzi di controllo possono essere integrati dalla sorveglianza sanitaria dei minatori. Se si scopre che i minatori sviluppano malattie legate alla polvere, gli sforzi per il controllo dell'esposizione dovrebbero essere intensificati in tutto il posto di lavoro e ai minatori con effetti di polvere dovrebbe essere offerto lavoro in aree a bassa polvere dell'ambiente minerario.
Trattamento
Sebbene siano state provate diverse forme di trattamento, tra cui l'inalazione di polvere di alluminio e la somministrazione di tetrandine, non è noto alcun trattamento che inverta o rallenti efficacemente il processo fibrotico nel polmone. Attualmente, principalmente in Cina, ma anche altrove, si sta sperimentando il lavaggio dell'intero polmone con l'intento di ridurre il carico totale di polvere polmonare. Sebbene la procedura possa comportare la rimozione di una notevole quantità di polvere, i suoi rischi, benefici e ruolo nella gestione della salute dei minatori non sono chiari.
Per altri aspetti, il trattamento dovrebbe essere diretto alla prevenzione delle complicanze, massimizzando lo stato funzionale dei minatori e alleviando i loro sintomi, siano essi dovuti a CWP o ad altre malattie respiratorie concomitanti. In generale, i minatori che sviluppano malattie polmonari indotte dalla polvere dovrebbero valutare le loro attuali esposizioni alla polvere e utilizzare le risorse del governo e delle organizzazioni sindacali per trovare le strade disponibili per ridurre tutte le esposizioni respiratorie avverse. Per i minatori che fumano, smettere di fumare è un primo passo nella gestione dell'esposizione personale. Si suggerisce di prevenire le complicanze infettive delle malattie polmonari croniche con i vaccini pneumococcici e antinfluenzali annuali disponibili. Si raccomanda inoltre un'indagine precoce dei sintomi di infezione polmonare, con particolare attenzione alla malattia micobatterica. I trattamenti per la bronchite acuta, il broncospasmo e l'insufficienza cardiaca congestizia tra i minatori sono simili a quelli per i pazienti senza malattie legate alla polvere.
Fibrosi massiva progressiva
La PMF, a volte indicata come pneumoconiosi complicata, viene diagnosticata quando una o più grandi lesioni fibrotiche (la cui definizione dipende dalla modalità di rilevazione) sono presenti in uno o entrambi i polmoni. Come suggerisce il nome, il PMF diventa spesso più grave nel tempo, anche in assenza di ulteriore esposizione alla polvere. Può anche svilupparsi dopo che l'esposizione alla polvere è cessata e spesso può causare disabilità e mortalità prematura.
Patologia
Le lesioni da PMF possono essere unilaterali o bilaterali e si trovano più spesso nei lobi superiori o medi del polmone. Le lesioni sono formate da collagene, reticolina, polvere di miniera di carbone e macrofagi carichi di polvere, mentre il centro può contenere un liquido nero che occasionalmente cavita. Gli standard patologici statunitensi richiedono che le lesioni abbiano una dimensione di 2 cm o superiore per essere identificate come entità PMF nei campioni chirurgici o autoptici.
Radiologia
Grandi opacità >>1 cm) sulla radiografia, insieme a una storia di estesa esposizione alla polvere di miniera di carbone, sono considerate implicare la presenza di PMF. Tuttavia, è importante considerare altre malattie come il cancro ai polmoni, la tubercolosi e i granulomi. Di solito si osservano grandi opacità su uno sfondo di piccole opacità, ma lo sviluppo di PMF da una profusione di categoria 0 è stato notato in un periodo di cinque anni.
Aspetti clinici
Le possibilità diagnostiche per ogni singolo minatore con grandi opacità toraciche devono essere opportunamente valutate. I minatori clinicamente stabili con lesioni bilaterali nella tipica distribuzione del polmone superiore e con CWP semplice preesistente possono presentare una piccola sfida diagnostica. Tuttavia, i minatori con sintomi progressivi, fattori di rischio per altri disturbi (p. es., tubercolosi) o caratteristiche cliniche atipiche dovrebbero essere sottoposti a un esame approfondito e appropriato prima che il diagnostico attribuisca le lesioni alla PMF.
La dispnea e altri sintomi respiratori spesso accompagnano la PMF, ma potrebbero non essere necessariamente dovuti alla malattia stessa. L'insufficienza cardiaca congestizia (dovuta a ipertensione polmonare e cuore polmonare) è una complicanza non infrequente.
Meccanismi di malattia
Nonostante le ricerche approfondite, la vera causa dello sviluppo della PMF rimane poco chiara. Nel corso degli anni sono state proposte varie ipotesi, ma nessuna è pienamente soddisfacente. Una teoria importante era che la tubercolosi avesse un ruolo. Infatti, la tubercolosi è spesso presente nei minatori con PMF, in particolare nei paesi in via di sviluppo. Tuttavia, è stato riscontrato che la PMF si sviluppa nei minatori in cui non vi era alcun segno di tubercolosi e la reattività alla tubercolina non è risultata elevata nei minatori con pneumoconiosi. Nonostante le indagini, mancano prove coerenti del ruolo del sistema immunitario nello sviluppo della PMF.
Sorveglianza ed epidemiologia
Come per il CWP, i livelli di PMF sono in calo nei paesi che hanno rigide normative e programmi di controllo delle polveri. Un recente studio sui minatori statunitensi ha rivelato che circa il 2% dei minatori di carbone che lavorano sottoterra aveva PMF dopo 30 o più anni di attività mineraria (sebbene questa cifra possa essere stata distorta dai minatori colpiti che hanno lasciato la forza lavoro).
Le indagini sull'esposizione-risposta del PMF hanno dimostrato che l'esposizione alla polvere di miniera di carbone, la categoria di CWP, il rango del carbone e l'età sono i principali determinanti dello sviluppo della malattia. Come con CWP, gli studi epidemiologici non hanno rilevato effetti importanti della polvere di silice. Anche se un tempo si pensava che la PMF si sviluppasse solo sullo sfondo delle piccole opacità della CWP, recentemente si è scoperto che non era così. È stato dimostrato che i minatori con una radiografia del torace iniziale che mostra CWP di categoria 0 sviluppano PMF nell'arco di cinque anni, con un rischio che aumenta con la loro esposizione cumulativa alla polvere. Inoltre, i minatori possono sviluppare PMF dopo la cessazione dell'esposizione alla polvere.
Mortalità
La PMF porta a mortalità prematura, la prognosi peggiora con l'aumentare dello stadio della malattia. Uno studio recente ha mostrato che i minatori con PMF di categoria C avevano solo un quarto del tasso di sopravvivenza in 22 anni rispetto ai minatori senza pneumoconiosi. Questo effetto si è manifestato su tutti i gruppi di età.
Frodi
Evitare l'esposizione alla polvere è l'unico modo per prevenire il PMF. Poiché il rischio del suo sviluppo aumenta notevolmente con l'aumentare della categoria di CWP semplice, una strategia per la prevenzione secondaria della PMF è che i minatori si sottopongano periodicamente a radiografie del torace e interrompano o riducano la loro esposizione se viene rilevata CWP semplice. Anche se questo approccio sembra valido ed è stato adottato in alcune giurisdizioni, la sua efficacia non è stata valutata sistematicamente.
Trattamento
Non esiste un trattamento noto per la PMF. L'assistenza medica dovrebbe essere organizzata per migliorare la condizione e le malattie polmonari associate, proteggendo al tempo stesso dalle complicanze infettive. Sebbene il mantenimento della stabilità funzionale possa essere più difficile nei pazienti con PMF, per altri aspetti la gestione è simile alla CWP semplice.
Malattia polmonare ostruttiva
Ora ci sono prove coerenti e convincenti di una relazione tra la perdita della funzione polmonare e l'esposizione alla polvere. Vari studi in diversi paesi hanno esaminato l'influenza dell'esposizione alla polvere sui valori assoluti e sui cambiamenti temporali nelle misurazioni della funzione ventilatoria, come il volume espiratorio forzato in un secondo (FEV1), capacità vitale forzata (FVC) e portate. Tutti hanno trovato prove che l'esposizione alla polvere porta a una riduzione della funzione polmonare, ei risultati sono stati sorprendentemente simili per diverse recenti indagini britanniche e statunitensi. Questi indicano che nel corso di un anno, l'esposizione alla polvere sul fronte del carbone provoca, in media, una riduzione della funzionalità polmonare equivalente al fumo di mezzo pacchetto di sigarette al giorno. Gli studi dimostrano anche che gli effetti variano e un dato minatore può sviluppare effetti uguali o peggiori di quelli attesi dal fumo di sigaretta, in particolare se l'individuo ha subito esposizioni alla polvere più elevate.
Gli effetti dell'esposizione alla polvere sono stati riscontrati sia in coloro che non hanno mai fumato sia nei fumatori attuali. Inoltre, non ci sono prove che il fumo aggravi l'effetto dell'esposizione alla polvere. Piuttosto, gli studi hanno generalmente mostrato un effetto leggermente inferiore nei fumatori attuali, un risultato che potrebbe essere dovuto alla selezione di lavoratori sani. È importante notare che la relazione tra l'esposizione alla polvere e il declino della ventilazione sembra esistere indipendentemente dalla pneumoconiosi. Cioè, non è un requisito che la pneumoconiosi sia presente perché ci sia una ridotta funzionalità polmonare. Al contrario, sembra piuttosto che la polvere inalata possa agire lungo più percorsi, portando a pneumoconiosi in alcuni minatori, a ostruzione in altri ea molteplici esiti in altri ancora. A differenza dei minatori con CWP da solo, i minatori con sintomi respiratori hanno una funzione polmonare significativamente inferiore, dopo la standardizzazione per età, fumo, esposizione alla polvere e altri fattori.
Il recente lavoro sui cambiamenti della funzione ventilatoria ha comportato l'esplorazione dei cambiamenti longitudinali. I risultati indicano che potrebbe esserci una tendenza non lineare di declino nel tempo nei nuovi minatori, un alto tasso di perdita iniziale seguito da un calo più moderato con esposizione continua. Inoltre, ci sono prove che i minatori che reagiscono alla polvere possono scegliere, se possibile, di allontanarsi dalle esposizioni più pesanti.
Bronchite cronica
I sintomi respiratori, come la tosse cronica e la produzione di catarro, sono una conseguenza frequente del lavoro nell'estrazione del carbone, la maggior parte degli studi mostra una prevalenza eccessiva rispetto ai gruppi di controllo non esposti. Inoltre, è stato dimostrato che la prevalenza e l'incidenza dei sintomi respiratori aumentano con l'esposizione cumulativa alla polvere, tenendo conto dell'età e del fumo. La presenza di sintomi sembra essere associata a una riduzione della funzionalità polmonare oltre a quella dovuta all'esposizione alla polvere e ad altre cause presunte. Ciò suggerisce che l'esposizione alla polvere può essere determinante nell'iniziare determinati processi patologici che poi progrediscono indipendentemente da un'ulteriore esposizione. È stata dimostrata patologicamente una relazione tra le dimensioni delle ghiandole bronchiali e l'esposizione alla polvere ed è stato riscontrato che la mortalità per bronchite ed enfisema aumenta con l'aumentare dell'esposizione cumulativa alla polvere.
Enfisema
Studi patologici hanno ripetutamente riscontrato un eccesso di enfisema nei minatori di carbone rispetto ai gruppi di controllo. Inoltre, il grado di enfisema è risultato essere correlato sia alla quantità di polvere nei polmoni che a valutazioni patologiche di pneumoconiosi. Inoltre, è importante riconoscere che esistono prove che la presenza di enfisema è correlata all'esposizione alla polvere e alla percentuale del FEVXNUMX previsto1. Quindi, questi risultati sono coerenti con l'idea che l'esposizione alla polvere può portare alla disabilità causando enfisema.
La forma di enfisema più chiaramente associata all'estrazione del carbone è l'enfisema focale. Consiste in zone di spazi aerei allargati, di dimensioni da 1 a 2 mm, adiacenti a macule di polvere che circondano i bronchioli respiratori. Il pensiero corrente è che l'enfisema sia formato dalla distruzione dei tessuti, piuttosto che dalla distensione o dilatazione. A parte l'enfisema focale, ci sono prove che l'enfisema centriacinare ha un'origine occupazionale, e che l'enfisema totale (cioè l'estensione di tutti i tipi) è correlato con la permanenza nell'attività mineraria, in coloro che non hanno mai fumato così come nei fumatori. Non ci sono prove che il fumo potenzi la relazione esposizione alla polvere/enfisema. Tuttavia, vi sono indicazioni di una relazione inversa tra il contenuto di silice nei polmoni e la presenza di enfisema.
La questione dell'enfisema è stata a lungo controversa, con alcuni che affermano che il bias di selezione e il fumo rendono difficile l'interpretazione degli studi patologici. Inoltre, alcuni ritengono che l'enfisema focale abbia solo effetti banali sulla funzione polmonare. Tuttavia, gli studi patologici intrapresi dagli anni '1980 hanno risposto alle critiche precedenti e indicano che l'effetto dell'esposizione alla polvere potrebbe essere più significativo per la salute dei minatori di quanto si pensasse in precedenza. Questo punto di vista è supportato da recenti scoperte secondo cui la mortalità per bronchite ed enfisema è correlata all'esposizione cumulativa alla polvere.
Silicosi
La silicosi, sebbene associata maggiormente a industrie diverse dall'estrazione del carbone, può verificarsi nei minatori di carbone. Nelle miniere sotterranee, si trova più frequentemente nei lavoratori in determinati lavori in cui si verifica tipicamente l'esposizione alla silice pura. Tali lavoratori includono i bullonatori del tetto, che perforano la roccia del soffitto, che spesso può essere arenaria o altra roccia con un alto contenuto di silice; i motormen, conducenti di trasporti ferroviari che sono esposti alla polvere generata dalla sabbia depositata sui binari per dare trazione; e perforatori di roccia, che sono coinvolti nello sviluppo della miniera. È stato dimostrato che i perforatori di roccia nelle miniere di carbone di superficie sono particolarmente a rischio negli Stati Uniti, con alcuni che sviluppano silicosi acuta dopo solo pochi anni di esposizione. Sulla base di prove patologiche, come indicato di seguito, un certo grado di silicosi può affliggere molti più minatori di carbone rispetto a quelli che svolgono i lavori sopra indicati.
I noduli silicotici nei minatori di carbone sono di natura simile a quelli osservati altrove e consistono in uno schema a spirale di collagene e reticolina. Un ampio studio autoptico ha rivelato che circa il 13% dei minatori di carbone aveva noduli silicotici nei polmoni. Sebbene un lavoro, (quello del macchinista) fosse notevole per avere una prevalenza molto più alta di noduli silicotici (25%), c'era poca variazione nella prevalenza tra i minatori in altri lavori, suggerendo che la silice nella polvere mista della miniera fosse responsabile.
La silicosi non può essere differenziata in modo affidabile dalla pneumoconiosi dei lavoratori del carbone su una radiografia. Tuttavia, ci sono alcune prove che il tipo più grande di piccole opacità (tipo r) sia indicativo di silicosi.
Pneumoconiosi reumatoide
Pneumoconiosi reumatoide, una variante del quale è chiamata La sindrome di Caplan, è il termine usato per una condizione che colpisce i lavoratori esposti alla polvere che sviluppano molteplici ombre radiografiche di grandi dimensioni. Dal punto di vista patologico, queste lesioni assomigliano a noduli reumatoidi piuttosto che a lesioni da PMF e spesso insorgono in un breve intervallo di tempo. Generalmente si riscontrano artrite attiva o la presenza di fattore reumatoide circolante, ma occasionalmente sono assenti.
Lung Cancer
Tra le esposizioni professionali subite dai minatori di carbone vi è una serie di sostanze potenzialmente cancerogene. Alcuni di questi sono silice e benzo(a)pireni. Tuttavia, non vi è alcuna chiara evidenza di un eccesso di decessi per cancro ai polmoni nei minatori di carbone. Una spiegazione ovvia di ciò è che ai minatori di carbone è vietato fumare sotto terra a causa del pericolo di incendi ed esplosioni. Tuttavia, il fatto che non sia stata rilevata alcuna relazione esposizione-risposta tra il cancro ai polmoni e l'esposizione alla polvere suggerisce che la polvere di miniera di carbone non è una delle principali cause di cancro ai polmoni nel settore.
Limiti normativi sull'esposizione alla polvere
L'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) ha raccomandato un "limite di esposizione provvisorio basato sulla salute" per la polvere di miniera di carbone respirabile (con meno del 6% di quarzo respirabile) compreso tra 0.5 e 4 mg/m3. L'OMS suggerisce un rischio di 2 su 1,000 di PMF nel corso della vita lavorativa come criterio e raccomanda che i fattori ambientali basati sulle miniere, tra cui il grado di carbone, la percentuale di quarzo e la dimensione delle particelle, dovrebbero essere presi in considerazione quando si fissano i limiti.
Attualmente, tra i maggiori paesi produttori di carbone, i limiti si basano sulla regolamentazione della sola polvere di carbone (ad esempio, 3.8 mg/m3 nel Regno Unito, 5 mg/m3 in Australia e Canada) o sulla regolamentazione di una miscela di carbone e silice come negli Stati Uniti (2 mg/m3 quando la percentuale di quarzo è pari o inferiore a 5, o (10 mg/m3)/per cento SiO2), o in Germania (4 mg/m3 quando la percentuale di quarzo è pari o inferiore a 5, o 0.15 mg/m3 altrimenti), o sulla regolazione del quarzo puro (es. Polonia, con 0.05 mg/m3 limite).