呼吸器系は、鼻と口のすぐ外側の呼吸ゾーンから、頭と胸部の導電性気道を通って肺胞まで伸びており、肺胞とその周りを流れる毛細血管との間で呼吸ガス交換が行われます。 その主な機能は、酸素を供給することです (O₂) 肺のガス交換領域に到達し、そこで肺胞壁に拡散し、肺胞毛細血管を通過する血液に酸素を供給することができます。 さらに、システムは次のことも行う必要があります。(1) 肺胞毛細血管から肺に入る同量の二酸化炭素を除去する。 （2）肺気道内の体温と水蒸気飽和を維持する（表面の液体と細胞の生存能力と機能能力を維持するため）。 (3) 無菌状態を維持する (感染症とその悪影響を防ぐため)。 （4）吸入された粒子や老化した食細胞や上皮細胞などの余分な表面液や破片を排除します。 これらの要求の厳しいすべてのタスクを生涯にわたって継続的に実行し、パフォーマンスとエネルギー利用の面で高い効率で実行する必要があります。 このシステムは、高濃度のたばこの煙や産業用粉塵などの深刻な障害、または防御機構を攻撃または破壊する低濃度の特定の病原体によって乱用され、圧倒される可能性があります。 そのような侮辱を克服または補償するその能力は、通常のように有能であり、構造と機能のエレガントな組み合わせの証です.

物質転送

図 1994 に示すように、人間の気道の複雑な構造と多数の機能は、国際放射線防護委員会のタスク グループ (ICRP 1) によって簡潔に要約されています。約0.2リットル。 それらは、吸入された空気を調整し、対流 (バルク) フローによって、終末細気管支につながる約 65,000 の呼吸腺房に分配します。 一回換気量が増加すると、対流が呼吸細気管支の奥深くまでガス交換を支配します。 いずれにせよ、呼吸腺房内では、対流潮汐前線から肺胞表面までの距離が十分に短いため、効率的な CO₂-O₂ 交換は分子拡散によって行われます。 対照的に、空気中の粒子は、気体の拡散係数よりも桁違いに小さい拡散係数を持ち、潮汐空気中に浮遊したままになる傾向があり、堆積することなく吐き出すことができます。

図 1. 1994 年の ICRP 線量測定モデルで使用された気道および領域の形態計測、細胞学、組織学、機能および構造。

吸入された粒子のかなりの部分が気道内に沈着します。 2 回呼吸の吸気相における肺気道への粒子沈着の原因となるメカニズムを図 2 にまとめます。空気力学的直径 (同じ終末沈降 (ストークス) 速度を持つ単位密度球の直径) が約 1 mm を超える粒子大きな気道に存在する比較的高い速度での衝突により、かなりの運動量と沈着が発生する可能性があります。 約 0.1 mm を超える粒子は、流速が非常に遅い小さな導電性気道で沈降によって沈着する可能性があります。 最後に、直径が 1 ～ 15 mm の粒子は、0.1 回の呼吸で沈着する可能性が非常に低く、各潮汐サイクル中に残りの肺の空気と交換される吸気潮汐空気の約 1% 内に保持できます。 この容積交換は、肺のさまざまな部分における気流の可変時定数のために発生します。 肺内の残留空気の滞留時間がはるかに長いため、吸入された潮汐空気のそのような閉じ込められた体積内の XNUMX ～ XNUMX mm 粒子の低い固有の粒子変位は、呼吸の過程で沈降および/または拡散によってそれらの堆積を引き起こすのに十分になります。連続する呼吸。

図 2. 肺気道における粒子沈着のメカニズム

呼気潮流の約 15% を占める本質的に粒子のない残留肺気は、呼吸腺房の粒子沈着が内部に集中するように、遠位に移動する潮流の軸芯の周りのクリーンエア シースのように作用する傾向があります。気道分岐部などの表面、枝間気道壁には堆積物がほとんどありません。

堆積した粒子の数と気道表面に沿ったそれらの分布は、堆積した物質の毒性とともに、病原性の可能性の重要な決定要因です。 沈着した粒子は、沈着部位またはその近くの上皮および/または移動性食細胞を損傷する可能性があり、システムに二次的な影響を与える体液および細胞由来のメディエーターの分泌を刺激する可能性があります。 粒子として、またはその上に、または粒子内に沈着した可溶性物質は、表面の液体および細胞内に拡散し、血流によって全身に急速に運ばれます。

バルク材料の水への溶解度は、気道での粒子溶解度のガイドとしては不十分です。 溶解性は、一般に、肺に入るのに十分小さい粒子の表面積対体積比が非常に大きいことによって大幅に強化されます。 さらに、気道内の表面液のイオンおよび脂質含有量は複雑で非常に変化しやすく、溶解度の向上または水溶性溶質の急速な沈殿のいずれかにつながる可能性があります。 さらに、気道表面上の粒子のクリアランス経路と滞留時間は、気道のさまざまな機能部分で大きく異なります。

改訂された ICRP タスク グループのクリアランス モデルは、さまざまな放射性物質の保持を決定する上で重要な気道内の主要なクリアランス経路を特定し、したがって、移行後に呼吸器組織や他の臓器が受ける放射線量を特定します。 ICRP沈着モデルは、各クリアランス経路に入る吸入物質の量を推定するために使用されます。 これらの個別の経路は、図 3 に示すコンパートメント モデルで表されます。それらは、図 1 に示す解剖学的コンパートメントに対応し、吸入粒子の線量測定に関するガイダンスを提供する他のグループの経路とともに、表 1 にまとめられています。

図 3. 1994 年の ICRP モデルにおける各地域からの時間依存の粒子輸送を表すコンパートメント モデル

表 1. 粒子沈着モデルで定義された気道領域

胸郭外気道

図 1 に示すように、胸郭外気道は ICRP (1994) によって XNUMX つの異なるクリアランス領域と線量測定領域に分割されました。₁) および他のすべての胸腔外気道 (ET₂)—つまり、後鼻道、鼻咽頭、中咽頭、および喉頭です。 前鼻腔の内側を覆う皮膚の表面に沈着した粒子 (ET₁) は、外部手段 (鼻をかむ、拭くなど) による除去のみを受けるものと想定されます。 鼻中咽頭または喉頭に堆積した物質の大部分（ET₂) は、これらの気道を覆う体液の層で急速に除去されます。 新しいモデルは、胸腔外気道における超微粒子の拡散沈着がかなりの量になる可能性があることを認識していますが、以前のモデルではそうではありませんでした。

胸部気道

胸部に沈着した放射性物質は、一般に、沈着した粒子が比較的速い粘膜繊毛クリアランスを受ける気管気管支 (TB) 領域と、粒子クリアランスがはるかに遅い肺胞 - 間質 (AI) 領域に分けられます。

線量測定の目的で、ICRP（1994）は、気管と気管支の間の結核領域（BB）と、より遠位の小さな気道である細気管支（bb）に吸入された物質の沈着を分割しました。 ただし、いずれかのタイプの気道の繊毛が堆積した粒子を除去できるその後の効率については、議論の余地があります。 気管支および細気管支上皮への線量が過小評価されないことを確認するために、タスクグループは、これらの気道に沈着した粒子数の半分が比較的「遅い」粘液線毛クリアランスを受けると仮定しました。 粒子が粘膜繊毛系によって比較的ゆっくりと除去される可能性は、その物理的なサイズに依存するようです。

AI 領域に堆積した物質は、XNUMX つのコンパートメント (AI₁、AI₂ とAI₃）それぞれが結核沈着よりもゆっくりとクリアされ、サブリージョンは異なる特性速度でクリアされます。

図 4. 1994 年の ICRP モデルにおける参照ライト ワーカー (通常の鼻呼吸) の気道の各領域における部分沈着。

図 4 は、吸入された粒子のサイズの関数として、各領域の沈着率に関する ICRP (1994) モデルの予測を示しています。 これは、0.1 ～ 1 mm の最小の肺沈着を反映しており、沈着は主に、肺深部での、潮と残留肺の空気との間の交換によって決定されます。 粒子サイズが小さくなるにつれて拡散がより効率的になるため、堆積は 0.1 mm 未満に増加します。 粒子サイズが 1 mm を超えると、沈降と衝突がますます効果的になるため、沈着が増加します。

労働衛生および地域の大気汚染の専門家や機関によって、サイズ選択的沈着のより単純なモデルが採用されており、これらは特定の粒子サイズ範囲内での吸入暴露限界を開発するために使用されています。 区別は次のとおりです。

1. 鼻や口に吸い込まれず、したがって吸入の危険がない粒子
2. 吸入可能（としても知られています 刺激的な) 粒子状物質 (IPM) - 吸入され、気道内のどこかに沈着すると危険な物質
3. 胸部微粒子塊 (TPM) - 喉頭を貫通し、胸部内のどこかに沈着すると危険な物質
4. 呼吸に適した微粒子量 (RPM) - 終末細気管支を貫通し、肺のガス交換領域内に沈着すると危険な粒子。

1990 年代初頭に、IPM、TPM、および RPM の定量的定義の国際的な調和が行われました。 米国政府産業衛生士会議 (ACGIH 1993)、国際標準化機構 (ISO 1991)、および欧州標準化委員会 (CEN 1991) の基準を満たすエアサンプラーのサイズ選択インレット仕様を表 2 に列挙します。 ICRP (1994) の沈着画分とは異なり、特に大きな粒子については、経口吸入に従事する人々に保護を提供する必要があるという保守的な立場を取っているため、鼻腔のより効率的なろ過効率を回避します。

表 2. ACGIH、ISO、CEN、および PM の吸入性、胸部および呼吸性粉塵の基準₁₀ 米国 EPA の基準

大気粒子濃度に関する米国環境保護庁 (EPA 1987) の基準は、PM として知られています。₁₀、つまり、空気力学的直径が 10 mm 未満の粒子状物質です。 これは、TPM と同様 (機能的に同等) のサンプラー入口基準を備えていますが、表 2 に示すように、数値仕様が多少異なります。

大気汚染物質

汚染物質は、通常の周囲温度と圧力で気体、液体、固体の形で空気中に分散する可能性があります。 後者の XNUMX つは空気中の粒子の懸濁液を表し、一般的な用語が与えられました。 エアロゾル Gibbs (1924) による用語への類推に基づく ハイドロゾル、 水中の分散系を表すために使用されます。 個別の分子として存在するガスと蒸気は、空気中で真の溶液を形成します。 蒸気圧が中程度から高い物質からなる粒子は、急速に蒸発する傾向があります。これは、空気中に数分以上浮遊したままでいるほど小さい粒子 (つまり、約 10 mm 未満の粒子) は、表面積と体積の比率が大きいためです。 蒸気圧が比較的低い一部の物質は、蒸気とエアロゾルの両方の形態でかなりの部分を同時に持つことができます。

ガスと蒸気

空気中に分散すると、汚染ガスと蒸気は一般に混合物を形成するため、その物理的特性 (密度、粘度、エンタルピーなど) はきれいな空気と区別できなくなります。 このような混合物は、理想気体の法則の関係に従うと見なすことができます。 気体と蒸気の間に実際的な違いはありませんが、後者は一般に、室温で固体または液体として存在できる物質の気相であると考えられています。 空気中に分散している間、特定の化合物のすべての分子は、そのサイズと、周囲表面、気道表面、および汚染物質収集装置またはサンプラーによる捕捉確率において本質的に同等です。

エアロゾル

空気中の固体または液体粒子の分散であるエアロゾルには、粒子サイズの非常に重要な追加変数があります。 サイズは粒子の動きに影響を与えるため、凝集、分散、沈降、表面への衝突、界面現象、光散乱特性などの物理現象の確率に影響を与えます。 特定の粒子を単一のサイズ パラメータで特徴付けることはできません。 たとえば、粒子の空気力学的特性は、密度と形状、および線形寸法に依存し、光散乱の有効サイズは屈折率と形状に依存します。

いくつかの特殊なケースでは、すべての粒子のサイズが本質的に同じです。 このようなエアロゾルは単分散であると考えられます。 例としては、天然の花粉や実験室で生成されたエアロゾルがあります。 より一般的には、エアロゾルはさまざまなサイズの粒子で構成されているため、ヘテロ分散または多分散と呼ばれます。 エアロゾルが異なれば、サイズの分散度も異なります。 したがって、エアロゾルのサイズを特徴付けるには、少なくとも XNUMX つのパラメーターを指定する必要があります。平均値や中央値などの中心傾向の尺度と、算術標準偏差や幾何標準偏差などの分散の尺度です。

単一のソースまたはプロセスによって生成された粒子は、通常、対数正規分布に従う直径を持ちます。 つまり、個々の直径の対数はガウス分布になります。 この場合、分散の尺度は幾何標準偏差であり、これは 84.1 パーセンタイル サイズと 50 パーセンタイル サイズの比率です。 複数の粒子源が重要な場合、結果として生じる混合エアロゾルは、通常、単一の対数正規分布に従わず、いくつかの分布の合計によってそれを記述する必要がある場合があります。

粒子特性

粒子には、空気中の挙動や環境や健康への影響に大きな影響を与える、線形サイズ以外の多くの特性があります。 これらには以下が含まれます：

表面。 球状粒子の場合、表面は直径の XNUMX 乗で変化します。 ただし、特定の質量濃度のエアロゾルの場合、エアロゾルの総表面積は、粒子サイズの減少とともに増加します。 非球形または凝集粒子の場合、および内部にクラックまたは細孔がある粒子の場合、表面と体積の比率は球の場合よりもはるかに大きくなる可能性があります。

ボリューム。 粒子の体積は直径の XNUMX 乗で変化します。 したがって、エアロゾル内のいくつかの最大粒子が、その体積 (または質量) 濃度を支配する傾向があります。

形状。 粒子の形状は、空気力学的抗力と表面積に影響を与えるため、粒子の運動と沈着の可能性に影響を与えます。

密度。 重力または慣性力に反応する粒子の速度は、その密度の平方根として増加します。

空力直径。 考慮中の粒子と同じ終末沈降速度を有する単位密度球の直径は、その空気力学的直径に等しい。 終末沈降速度は、重力と流体抵抗の影響下で落下する粒子の平衡速度です。 空気力学的直径は、実際の粒子サイズ、粒子密度、および空気力学的形状係数によって決まります。

エアロゾルの種類

エアロゾルは一般に、その形成過程によって分類されます。 次の分類は正確でも包括的でもありませんが、産業衛生および大気汚染の分野で一般的に使用され、受け入れられています。

ほこり。 バルク材料を同じ化学組成を持つ空気中の微粒子に機械的に再分割することによって形成されるエアロゾル。 粉塵粒子は一般に固体で不規則な形状をしており、直径は 1 mm を超えています。

ヒューム。 高温での燃焼または昇華によって形成された蒸気の凝縮によって形成された固体粒子のエアロゾル。 一次粒子は一般に非常に小さく (0.1 mm 未満)、球形または特徴的な結晶形をしています。 それらは母材と化学的に同一である場合もあれば、金属酸化物などの酸化生成物で構成されている場合もあります。 それらは高い数の濃度で形成される可能性があるため、しばしば急速に凝固し、全体的な密度の低い凝集クラスターを形成します。

煙。 一般に有機物質の燃焼生成物の凝縮によって形成されるエアロゾル。 粒子は一般に、直径が 0.5 mm 未満の液滴です。

ミスト。 例えば、霧化、噴霧化、バブリング、または噴霧によるバルク液体の機械的せん断によって形成される液滴エアロゾル。 液滴サイズは、通常約 2 mm から 50 mm 以上まで、非常に広い範囲をカバーできます。

霧。 高い相対湿度で大気核に水蒸気が凝縮することによって形成される水性エアロゾル。 液滴のサイズは一般に 1 mm を超えます。

スモッグ 煙と霧の組み合わせに由来する汚染エアロゾルの一般的な用語。 現在、大気汚染混合物に一般的に使用されています。

もや 比較的低い相対湿度で水蒸気を吸収する吸湿性粒子のサブマイクロメートル サイズのエアロゾル。

エイトケンまたは凝縮核 (CN)。 燃焼プロセスおよび気体前駆体からの化学変換によって形成される非常に小さな大気粒子 (ほとんどが 0.1 mm 未満)。

蓄積モード。 直径0.1mmから約1.0mmの範囲の周囲大気中の粒子に与えられる用語。 これらの粒子は一般に球形 (液面を有する) であり、気体前駆体に由来するより小さい粒子の凝固および凝縮によって形成されます。 急速な凝固には大きすぎ、効果的な沈降には小さすぎるため、周囲空気中に蓄積する傾向があります。

粗粒子モード。 空気力学的直径が約 2.5 mm を超える大気中の粒子で、一般に機械的プロセスと表面の粉塵の再懸濁によって形成されます。

大気汚染物質に対する呼吸器系の生物学的反応

大気汚染物質への反応は、不快なものから組織の壊死や死に至るまで、全身的な影響から単一の組織への非常に特異的な攻撃までさまざまです。 宿主および環境要因は、吸入された化学物質の影響を修正するのに役立ち、最終的な反応はそれらの相互作用の結果です。 主な宿主因子は次のとおりです。

1. 年齢—例えば、高齢者、特に心血管機能と呼吸機能が慢性的に低下している人は、追加の肺ストレスに対処できない可能性があります
2. 健康状態 — たとえば、併発疾患または機能障害
3. 栄養状態
4. 免疫学的状態
5. 性別およびその他の遺伝的要因 - たとえば、代謝経路の欠損や特定の解毒酵素を合成できないなど、生体内変化メカニズムにおける酵素関連の違い
6. 心理状態 - 例えば、ストレス、不安、
7. 文化的要因 - たとえば、喫煙は通常の防御に影響を与えたり、他の化学物質の影響を増強したりする可能性があります。

環境要因には、曝露環境における病原体の濃度、安定性、物理化学的特性、および曝露の期間、頻度、経路が含まれます。 化学物質への急性および慢性暴露は、異なる病理学的症状を引き起こす可能性があります。

どの臓器も限られた数の方法でしか応答できず、結果として生じる疾患には多数の診断ラベルがあります. 次のセクションでは、環境汚染物質にさらされた後に発生する可能性のある呼吸器系の広範なタイプの反応について説明します。

刺激反応

刺激物は、一般化された非特異的な組織炎症のパターンを引き起こし、汚染物質と接触した領域で破壊が生じる可能性があります。 一部の刺激物は、刺激反応が全身作用よりもはるかに大きいため、全身作用を生じませんが、吸収後に重大な全身作用を有するものもあります。たとえば、肺を介して吸収される硫化水素などです。

刺激物が高濃度になると、鼻やのど (通常は目も) に灼熱感、胸の痛み、咳を引き起こし、粘膜の炎症 (気管炎、気管支炎) を引き起こすことがあります。 刺激物の例としては、塩素、フッ素、二酸化硫黄、ホスゲン、窒素酸化物などのガスがあります。 酸またはアルカリのミスト; カドミウムの煙; 塩化亜鉛と五酸化バナジウムの粉塵。 高濃度の化学的刺激物は、肺の奥深くまで浸透し、肺水腫 (肺胞が液体で満たされる) または炎症 (化学性肺炎) を引き起こすこともあります。

化学的刺激性を持たない高濃度の粉塵も気管支を機械的に刺激し、胃腸管に入ると胃がんや結腸がんの原因となる可能性があります。

刺激物にさらされると、重要な器官がひどく損傷した場合、死に至る可能性があります。 一方、損傷は元に戻せる場合もあれば、ガス交換能力の障害など、ある程度の機能が永久に失われる場合もあります。

線維化反応

粉塵の数は、慢性肺疾患と呼ばれるグループの発症につながります。 じん肺。 この一般的な用語は、肺の多くの線維性状態、つまり、間質性結合組織の瘢痕形成を特徴とする疾患を含みます。 じん肺は、肺胞内の特定の粉塵の吸入とその後の選択的な保持によるものであり、そこから間質隔離の対象となります。

じん肺は、関連する粉塵に応じてタイプとパターンが異なる特定の線維性病変によって特徴付けられます。 例えば、結晶質を含まないシリカの沈着による珪肺は結節型の線維症を特徴とし、びまん性線維症は石綿繊維への暴露による石綿症に見られる。 酸化鉄などの特定の粉塵は、機能障害を伴わずに変化した放射線 (シデロシス) のみを生成しますが、他の粉塵の影響は、最小限の障害から死亡にまで及びます。

アレルギー反応

アレルギー反応には、感作として知られる現象が含まれます。 アレルゲンに最初にさらされると、抗体形成が誘導されます。 その後、「感作」された個人が暴露されると、免疫応答、つまり抗体-抗原反応が起こります (抗原は、内因性タンパク質と結合したアレルゲンです)。 この免疫反応は、アレルゲンにさらされた直後に起こる場合もあれば、遅延反応である場合もあります。

主な呼吸器アレルギー反応は、気管支喘息、粘膜での免疫反応に続くヒスタミンまたはヒスタミン様メディエーターの放出を伴う上気道での反応、および外因性アレルギー性肺胞炎として知られる一種の肺炎 (肺の炎症) です。 これらの局所反応に加えて、全身性アレルギー反応 (アナフィラキシー ショック) がいくつかの化学アレルゲンへの暴露に続くことがあります。

感染反応

感染性病原体は、結核、炭疽菌、鳥類症、ブルセラ症、ヒストプラスマ症、レジオネラ症などを引き起こす可能性があります。

発がん反応

がんは、制御されない組織の増殖を特徴とする関連疾患群の総称です。 その発生は、宿主と環境の複数の要因が相互作用する複雑なプロセスによるものです。

特定の病原体への暴露とヒトのがんの発生を関連付ける際の大きな困難の 15 つは、暴露の開始から疾患の発現までの長い潜伏期間 (通常は 40 年から XNUMX 年) です。

肺がんを引き起こす可能性のある大気汚染物質の例は、ヒ素とその化合物、クロム酸塩、シリカ、多環式芳香族炭化水素を含む粒子、特定のニッケル含有粉塵です。 アスベスト繊維は、気管支がんや胸膜や腹膜の中皮腫を引き起こす可能性があります。 沈着した放射性粒子は、肺組織を高い局所線量の電離放射線にさらし、がんの原因となる可能性があります。

全身反応

多くの環境化学物質は、多くの標的部位に影響を与えるため、全身性疾患を引き起こします。 肺は、多くの有害物質の標的であるだけでなく、肺に損傷を与えることなく肺を通過して血流に入る有毒物質の侵入部位でもあります. しかし、血液循環によってさまざまな臓器に分配されると、それらを損傷したり、一般的な中毒を引き起こしたり、全身に影響を与える可能性があります. 職業病理学における肺のこの役割は、この記事の主題ではありません。 ただし、金属フューム熱として知られる急性全身性症候群に関連することが多い、いくつかの金属酸化物の微細に分散した微粒子 (フューム) の影響について言及する必要があります。

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肺機能は、多くの方法で測定することができます。 ただし、結果を正しく解釈するためには、検査の前に測定の目的を明確にする必要があります。 この記事では、特に職業分野に関連して肺機能検査について説明します。 さまざまな肺機能測定の制限を覚えておくことが重要です。 石英やアスベストなどの繊維形成性粉塵に暴露した場合、急性の一時的な肺機能への影響は識別できない場合がありますが、長期 (>20 年) 暴露後の肺機能への慢性的な影響は識別できる場合があります。 これは、粉塵が吸入されて肺に堆積してから数年後に慢性的な影響が発生するという事実によるものです。 一方、有機および無機粉塵、カビ、溶接煙、モーター排気ガスの急性の一時的影響は、研究に適しています。 これは、これらの粉塵の刺激効果が数時間の暴露後に発生するという事実によるものです。 急性または慢性の肺機能への影響は、十分に文書化された暴露限界値付近の濃度の刺激性ガス (二酸化窒素、アルデヒド、酸、および酸塩化物) への暴露の場合、特に影響が粒子状の空気汚染によって増強される場合にも認識できる場合があります。 .

肺機能測定は検査対象者にとって安全でなければならず、肺機能装置は検査者にとって安全でなければなりません。 さまざまな種類の肺機能装置の特定要件の概要が利用可能です (例、Quanjer et al. 1993)。 もちろん、機器は独立した基準に従って校正する必要があります。 これは、特にコンピュータ化された機器が使用されている場合、達成するのが難しい場合があります。 肺機能検査の結果は、被験者と検査官の両方に依存します。 検査から満足のいく結果を得るために、技術者は十分に訓練され、被験者に注意深く指示し、被験者が適切にテストを実行するように励ますことができなければなりません. 検査官は、録音の結果を正しく解釈するために、気道と肺についての知識も持っている必要があります。

使用される方法は、被験者間および被験者内の両方でかなり高い再現性を持つことが推奨されます。 再現性は、変動係数、すなわち、標準偏差に 100 を掛けて平均値で割ったものとして測定することができます。 同じ被験者の繰り返し測定で 10% 未満の値は許容範囲と見なされます。

測定値が異常かどうかを判断するには、予測式と比較する必要があります。 通常、スパイロメトリック変数の予測方程式は、年齢と身長に基づいており、性別で層別化されています。 男性は、同じ年齢と身長の女性より平均して高い肺機能値を持っています。 肺機能は加齢とともに低下し、身長とともに上昇します。 したがって、背の高い被験者は、同じ年齢の背の低い被験者よりも肺容量が大きくなります。 予測方程式からの結果は、異なる参照母集団間でかなり異なる場合があります。 参照母集団の年齢と身長の変動も、予測値に影響します。 これは、例えば、被験者の年齢および/または身長が、予測式の基礎となる母集団の範囲外である場合、予測式を使用してはならないことを意味します。

喫煙も肺機能を低下させ、刺激性物質に職業的にさらされている被験者では影響が増強される可能性があります. 肺機能は、得られた値が予測式から導き出された予測値の 80% 以内であれば、病的ではないと見なされていました。

波形パラメータ計測

肺の状態を判断するために肺機能測定を行います。 測定は、単一または複数の測​​定された肺気量、または気道と肺の動的特性のいずれかに関係する場合があります。 後者は通常、努力に依存する操作によって決定されます。 肺の状態は、その生理学的機能、つまり拡散能力、気道抵抗、およびコンプライアンスに関しても調べることができます (以下を参照)。

呼吸能力に関する測定値はスパイロメトリーによって得られます。 呼吸操作は、通常、最大の吸気とそれに続く最大の呼気、肺活量 (VC、リットルで測定) として実行されます。 少なくとも XNUMX 回の技術的に満足のいく記録 (つまり、完全な吸気と呼気の努力、および漏れが観察されない) を行い、最高値を報告する必要があります。 体積は、水封または低抵抗のベルによって直接測定するか、ニューモタコグラフィー (すなわち、経時的な流量信号の積分) によって間接的に測定することができます。 ここで重要なのは、測定されたすべての肺気量が BTPS、つまり水蒸気で飽和した体温と周囲圧力で表されることに注意することです。

強制呼気肺活量 (FVC、リットル) は、最大強制呼気努力で実行される VC 測定として定義されます。 テストの単純さと比較的安価な機器により、強制エクスピログラムは肺機能のモニタリングに役立つテストになりました。 しかし、これは多くの貧弱な録音をもたらし、その実用的な価値は議論の余地があります. 満足のいく記録を行うためには、1987 年に米国胸部学会によって発行された、強制経過記録の収集と使用に関する最新のガイドラインが役立つ場合があります。

瞬間的な流量は流量-体積曲線または流量-時間曲線で測定できますが、時間平均流量または時間はスパイログラムから導き出されます。 強制失効図から計算できる関連変数は、XNUMX 秒間の強制失効量 (FEV) です。₁、リットル/秒)、FVC のパーセンテージ (FEV₁%)、ピークフロー (PEF、l/s)、強制肺活量の 50% および 75% での最大フロー (MEF₅₀ とMEF₂₅、 それぞれ）。 FEVの導出の図解₁ 強制された呼気図からの概説を図 1 に示します。健康な被験者では、大きな肺気量 (すなわち、呼気の開始時) での最大流量は、主に大きな気道の流量特性を反映していますが、小さな肺気量 (すなわち、呼気の終わり) での流量特性は主に反映されます。図 2. 後者では流れは層流ですが、太い気道では乱流になる可能性があります。

図 1. FEV の導出を示す強制呼気スパイログラム₁ 外挿原理によるFVC。

図 2. 最大呼気流量 (PEF) の導出を示す流量 - 容量曲線、強制肺活量の 50% および 75% での最大流量 (& 、 それぞれ）。

PEF は、1959 年に Wright によって開発されたような小型のポータブル デバイスによって測定することもできます。この装置の利点は、対象者が職場などで連続測定を実行できることです。 ただし、有用な記録を得るには、対象者に適切に指導する必要があります。 さらに、例えばライトメーターによる PEF の測定値と従来の肺活量測定法による測定値は、打撃技術が異なるため比較すべきではないことに留意する必要があります。

スパイロメトリック変数 VC、FVC、および FEV₁ 年齢、身長、性別が通常、変動の 60 ～ 70% を説明する、個人間の妥当な変動を示します。 拘束性肺機能障害は、VC、FVC、およびFEVの値が低くなります₁. 測定されたフローは努力と時間の両方に依存するため、呼気中のフローの測定値は大きな個人差を示します。 これは、例えば、肺容量が減少した場合に被験者の流量が非常に高くなることを意味します。 一方、肺容量が非常に大きい場合は、流量が極端に少なくなることがあります。 しかし、慢性閉塞性疾患（喘息、慢性気管支炎など）の場合は、通常、血流が減少します。

図 3。ヘリウム希釈法による総肺気量 (TLC) の決定のための装置の主な概要。

残気量 (RV) の割合、つまり、最大呼気後にまだ肺に残っている空気の量は、ガス希釈またはボディ プレチスモグラフィーによって決定できます。 ガス希釈技術は、複雑な機器を必要としないため、職場で実施される研究で使用するのに便利です。 図 3 では、ガス希釈技術の原理が概説されています。 この技術は、再呼吸回路での指示ガスの希釈に基づいています。 指示ガスは、肺の組織や血液に取り込まれないように、生体組織に溶けにくいものでなければなりません。 最初は水素が使用されましたが、空気と爆発性の混合物を形成する能力があるため、熱伝導率の原理によって簡単に検出できるヘリウムに置き換えられました。

被験者と装置は閉鎖系を形成し、ガスの初期濃度は、肺内のガス容積に希釈されると減少します。 平衡化後、指標ガスの濃度は装置内と肺内で同じになり、機能的残気量 (FRC) は単純な希釈方程式によって計算できます。 肺活量計の体積 (肺活量計へのガス混合物の追加を含む) は、 V_S, V_L は肺の容積であり、 F_i は初期ガス濃度、 F_f 最終濃度です。

FRC = V_L = [（V_S · F_i）/ F_f] - V_S

4 ～ XNUMX 回の VC 操作を実行して、TLC (リットル) を計算するための信頼できるベースを提供します。 異なる肺容量の下位区分は、図 XNUMX に概説されています。

図 4. 総容量の細分化を示すためにラベル付けされたスピログラム。

気道の弾性特性の変化により、RV と FRC は年齢とともに増加します。 慢性閉塞性疾患では、RV と FRC の値の増加が通常観察されますが、VC は減少します。 ただし、肺気腫の患者など、換気が不十分な肺領域を持つ被験者では、ガス希釈法は RV、FRC、および TLC を過小評価する可能性があります。 これは、指示ガスが閉鎖された気道と通じないため、指示ガス濃度の低下によって誤った小さな値が生じるためです。

図 5.気道閉鎖と肺胞高原の勾配の記録の主な概要 (%).

肺の気道閉鎖とガス分布の測定値は、図 5 のシングルブレス ウォッシュ アウト法により、まったく同じ操作で取得できます。この装置は、バッグインボックス システムに接続された肺活量計と、窒素濃度の連続測定。 この操作は、バッグから純粋な酸素を最大限に吸い込むことによって実行されます。 呼気の開始時に、純粋な酸素を含む被験者の死腔を空にする結果、窒素濃度が上昇します。 呼気は、気道と肺胞からの空気で続きます。 最後に、20 ～ 40% の窒素を含む肺胞からの空気が吐き出されます。 肺の基底部からの呼気が増加すると、肺の依存領域で気道が閉鎖された場合、窒素濃度が急激に上昇します。 (CV) を VC (CV%) のパーセンテージで表したもの。 肺内の吸気の分布は、肺胞プラトーの勾配として表されます (%N₂ またはフェーズ III、%N₂/l)。 これは、空気の 30% が吐き出された時点と気道が閉鎖された時点との間の窒素濃度の差を取り、これを対応する体積で割ることによって得られます。

老化や慢性閉塞性疾患により、CV% とフェーズ III の両方の値が増加します。 ただし、健康な被験者でさえ、肺内のガス分布が均一ではないため、フェーズ III の値がわずかに高くなり、1 ～ 2% N になります。₂/l。 変数 CV% とフェーズ III は、内径約 2 mm の末梢の小さな気道の状態を反映していると考えられます。 通常、末梢気道は、全気道抵抗のわずかな部分 (10 ～ 20%) に寄与します。 動的スパイロメトリーなどの従来の肺機能検査では検出できない非常に広範な変化が、例えば、末梢気道の空気中の刺激物質への曝露の結果として発生する可能性があります。 これは、気道閉塞が細い気道で始まることを示唆しています。 研究の結果は、動的および静的肺活量測定からの変化が発生する前に、CV% およびフェーズ III の変化も示しています。 これらの初期の変化は、有害物質への曝露が止まると寛解することがあります。

肺の伝達係数 (mmol/分; kPa) は、肺毛細血管への酸素輸送の拡散能力の表現です。 伝達係数は、XNUMX 回または複数回の呼吸法を使用して決定できます。 単一呼吸法は、職場での研究に最も適していると考えられています。 一酸化炭素 (CO) が使用されるのは、CO の背圧が酸素の背圧とは対照的に末梢血で非常に低いためです。 CO の取り込みは指数モデルに従うと仮定され、この仮定を使用して肺の伝達係数を決定できます。

の決意 TL_CO (CO で測定される伝達係数) は、一酸化炭素、ヘリウム、酸素、窒素を含む混合ガスの最大吸気に続く、最大呼気を含む呼吸操作によって実行されます。 息を止めた後、肺胞の空気の内容を反映して最大の呼気が行われます (図 10)。ヘリウムは、肺胞の容積の決定に使用されます (V_A）。 CO の希釈がヘリウムと同じであると仮定すると、拡散が始まる前の CO の初期濃度を計算できます。 TL_CO は、以下に概説する式に従って計算されます。ここで、 k コンポーネント項の次元に依存し、 t は息止めの有効時間、log は 10 を底とする対数です。 インスパイアされたボリュームが表示されます V_i そして分数 F CO とヘリウムの i & a それぞれ、インスピレーションと肺胞の場合。

TL_CO = k V_i (F_a、彼/F_i,He) ログ (F_i,CO F_a,He/F_a、CO F_i、彼）（t)^-1

図 6. 伝達係数の記録の主な概要

サイズ TL_CO たとえば、利用可能なヘモグロビンの量、換気された肺胞と灌流された肺毛細血管の量、およびそれらの相互関係など、さまざまな条件に依存します。 の値 TL_CO 年齢とともに減少し、身体活動と肺容量の増加とともに増加します。 減少した TL_CO 拘束性および閉塞性肺疾患の両方に見られます。

コンプライアンス (l/kPa) は、とりわけ、肺の弾性特性の関数です。 肺には、協働する、つまりつぶれるという固有の傾向があります。 肺を伸ばしたままにする力は、弾性のある肺組織、肺胞の表面張力、および気管支の筋肉に依存します。 一方、胸壁は FRC レベルより 1 ～ 2 リットル高い肺容量で拡張する傾向があります。 より高い肺気量では、胸壁をさらに拡張するために力を加える必要があります。 FRC レベルでは、肺の対応する傾向は、拡張する傾向によってバランスが取れています。 したがって、FRC レベルは、肺の静止レベルによって示されます。

肺のコンプライアンスは、容積の変化を経肺圧の変化で割った値、つまり、呼吸操作の結果としての口内 (大気圧) と肺内の圧力の差として定義されます。 肺の圧力の測定は容易に実行されないため、食道の圧力の測定に置き換えられます。 食道内の圧力は肺内の圧力とほぼ同じで、遠位 10 cm をバルーンで覆った細いポリエチレン カテーテルで測定します。 吸気と呼気の操作中、体積と圧力の変化は、それぞれスパイロメーターと圧力変換器によって記録されます。 呼吸中に測定を行うと、動的コンプライアンスを測定できます。 ゆっくりとした VC 操作を実行すると、静的なコンプライアンスが得られます。 後者の場合、測定は体内プレチスモグラフで実行され、呼気はシャッターによって断続的に中断されます。 しかし、コンプライアンスの測定は、作業現場での肺機能への曝露の影響を調べるときに実行するのが面倒であり、この手法は実験室でより適切であると考えられています.

線維症では、コンプライアンスの低下（弾性の増加）が観察されます。 体積を変化させるには、大きな圧力変化が必要です。 他方で、弾性組織の損失、したがって肺の弾性の損失の結果として、例えば肺気腫において高いコンプライアンスが観察される。

気道の抵抗は、基本的に気道の半径と長さだけでなく、空気の粘度にも依存します。 気道抵抗 (R_L (kPa/l) /s) は、肺活量計、圧力変換器、および気流計 (流量を測定するため) を使用して決定できます。 測定は、体のプレチスモグラフを使用して実行し、あえぎ操作中の流れと圧力の変化を記録することもできます。 気管支収縮を引き起こすことを意図した薬物の投与により、過敏な気道の結果として敏感な被験者が特定される可能性があります。 喘息患者は通常、 R_L.

肺機能に対する職業暴露の急性および慢性影響

肺機能の測定は、肺に対する職業暴露の影響を明らかにするために使用される場合があります。 肺機能の雇用前検査は、求職者を除外するために使用されるべきではありません。 これは、健康な被験者の肺機能が広い範囲内で変化し、それ以下では肺が病的であると安全に述べることができる境界線を引くのが難しいためです. また、軽度の肺機能障害のある方でも安心して働ける環境が整っていることも理由の一つです。

職業的に暴露された被験者の肺への慢性的な影響は、多くの方法で検出される可能性があります。 ただし、これらの手法は過去の影響を判断するように設計されており、肺機能障害を防ぐためのガイドラインとしてはあまり適していません。 一般的な研究デザインは、曝露された被験者の実際の値を、職業曝露のない参照集団で得られた肺機能値と比較することです。 参照対象は、同じ (または近くの) 職場または同じ都市から募集される場合があります。

多変量解析は、いくつかの研究で使用され、露出した被験者と一致した非露出の参照対象との違いを評価しています。 曝露された被験者の肺機能値は、曝露されていない被験者の肺機能値に基づく参照方程式によって標準化される場合もあります。

別のアプローチは、健康な被験者に基づく予測式によって計算された外部参照値を使用して、年齢と身長を調整した後、暴露された労働者と暴露されていない労働者の肺機能値の違いを調べることです。 これらの影響要因をさらに制御するために、民族グループ、性別、年齢、身長、および喫煙習慣に従って、参照集団を被ばく対象者と照合することもできます。

ただし、問題は、外部参照値が使用されている場合に、病理学的に分類されるのに十分なほど減少が大きいかどうかを判断することです。 研究の機器は持ち運び可能でシンプルでなければなりませんが、気道と肺の小さな異常を検出するために選択した方法の感度と、異なる方法を組み合わせる可能性の両方に注意を払う必要があります。 労作性呼吸困難などの呼吸器症状のある被験者は、肺機能の低下が加速するリスクが高いという兆候があります。 これは、呼吸器症状の存在が重要であり、無視してはならないことを意味します。

被験体はまた、病気の発症に対する警告を与えるために、スパイロメトリーによって、例えば、年に一度、何年にもわたって追跡調査されてもよい。 ただし、これには非常に時間がかかり、減少が観察されると肺機能が永久に悪化している可能性があるため、制限があります。 したがって、このアプローチは、有害な大気汚染物質の濃度を下げるための措置の実施を遅らせる言い訳にはなりません。

最後に、肺機能への慢性的な影響も、暴露された被験者と暴露されていない被験者の肺機能の個々の変化を何年にもわたって調べることで調べることができます。 縦断研究デザインの利点の XNUMX つは、被験者間変動が排除されることです。 ただし、設計には時間がかかり、費用がかかると考えられています。

影響を受けやすい対象者は、勤務シフト中の曝露がある場合とない場合の肺機能を比較することによって特定することもできます。 日内変動の影響の可能性を最小限に抑えるために、肺機能は XNUMX 日の同じ時間帯に非暴露時と暴露時で測定されます。 非暴露状態は、例えば、時折労働者を汚染されていない場所に移動させるか、シフト全体で適切な呼吸器を使用することによって、または場合によっては労働者の休日の午後に肺機能測定を行うことによって得ることができます。

特別な懸念の XNUMX つは、繰り返される一時的な影響が慢性的な影響をもたらす可能性があることです。 急性の一時的な肺機能の低下は、生物学的曝露の指標であるだけでなく、慢性的な肺機能の低下の予測因子でもある可能性があります。 測定された大気汚染物質の平均値は衛生限界値を下回っていますが、大気汚染物質への暴露は、肺機能に認識可能な急性影響をもたらす可能性があります。 したがって、これらの影響が実際に長期的に有害であるかどうかという疑問が生じます。 この質問に直接答えることは困難です。特に、作業場の大気汚染は複雑な組成を持っていることが多く、暴露は単一化合物の平均濃度で表すことができないためです。 職業被ばくの影響は、部分的には個人の感受性によるものでもあります。 これは、一部の被験者が他の被験者よりも早く、または大きく反応することを意味します。 肺機能の急性で一時的な低下の根底にある病態生理学的根拠は完全には理解されていません。 ただし、刺激性の空気汚染物質にさらされたときの有害反応は客観的な測定値であり、さまざまな原因による症状などの主観的な経験とは対照的です。

有害な大気汚染物質によって引き起こされる気道と肺の変化を早期に検出することの利点は明らかです。 したがって、この点での重要な目的は、健康な労働者のグループを研究するときに使用できる高感度の早期警告システムとして、肺機能に対する急性の一時的影響の測定を使用することです。

刺激物のモニタリング

刺激は、暴露限界値を設定するための最も頻繁な基準の XNUMX つです。 しかし、刺激に基づく暴露限度の順守が刺激から保護されるかどうかは定かではありません。 大気汚染物質の暴露限界には、通常、時間加重平均限界 (TWAL) と短期暴露限界 (STEL) の少なくとも XNUMX つの部分、または少なくとも時間加重平均を超えるための規則が含まれていることを考慮する必要があります。制限、「エクスカーション制限」。 二酸化硫黄、アクロレイン、ホスゲンなどの刺激性の高い物質の場合、非常に短い期間でも濃度を制限することが重要であるため、上限値という形で職業暴露限界値を設定するのが一般的です。測定施設が許す限りサンプリング期間を短くする。

米国政府産業衛生士会議 (ACGIH) の限界限界値 (TLV) リストにあるほとんどの物質について、1993 日 94 時間の時間加重平均限界値と、これらの値を超えるエクスカーションの規則が組み合わされています。 XNUMX-XNUMX 年の TLV リストには、限界値を超えるエクスカーション限界に関する次の記述が含まれています。

「TLV-TWA を持つ大多数の物質について、STEL = 短期暴露限度を保証するのに十分な毒性学的データがありません。」 それにもかかわらず、XNUMX 時間の TWA が推奨制限内であっても、TLV-TWA を超えるエクスカーションは制御する必要があります。」

既知の大気汚染物質の曝露測定と十分に文書化された曝露限界値との比較は、定期的に実施する必要があります。 しかし、ばく露限界値への適合性を判断するだけでは不十分な場合が多くあります。 これは、次のような場合に当てはまります (とりわけ)。

1. 限界値が刺激を防ぐには高すぎる場合
2. 刺激物が不明な場合
3. 刺激物が複雑な混合物であり、適切な指標が知られていない場合。

上記のように、肺機能に対する急性の一時的な影響の測定は、これらの場合、刺激物への過度の暴露に対する警告として使用できます。

(2)および(3)の場合、肺機能への急性の一時的影響は、空気汚染への曝露を減らすための管理手段の有効性をテストする際、または科学的調査、例えば、生物学的影響を空気の成分に帰する際にも適用できる可能性があります。汚染物質。 急性の一時的な肺機能への影響が職業上の健康調査にうまく採用された多くの例が続きます。

急性の一時的な肺機能への影響に関する研究

1950 年末に、綿花労働者の作業シフトにわたる作業関連の肺機能の一時的な低下が記録されました。トルエンジイソシアナート、消防士、ゴム加工作業員、成形業者および中子製造業者、溶接工、スキーワックス業者、有機粉塵および水性塗料中の刺激物にさらされる作業員。

しかし、被ばくの前後、通常はシフト中の測定では、高い被ばくにもかかわらず、急性影響を示すことができなかった例もいくつかあります。 これはおそらく、通常の概日変動の影響によるものであり、主に気道口径のサイズに応じた肺機能の変数です。 したがって、これらの変数の一時的な減少が認識されるには、通常の概日変動を超えている必要があります。 ただし、この問題は、研究のたびに同じ時間帯に肺機能を測定することで回避できる可能性があります。 暴露された従業員を自分のコントロールとして使用することにより、個人差はさらに減少します。 溶接工はこの方法で調査され、非暴露と暴露の FVC 値の平均差は 3 人の検査された溶接工で 15% 未満でしたが、この差は 95% の信頼水準で有意であり、検出力は 99% を超えていました。

肺への可逆的な一時的影響は、複雑な刺激性成分の曝露指標として使用できます。 上記の研究では、作業環境中の粒子は、気道と肺への刺激効果にとって重要でした. 粒子は、フィルターと溶接ヘルメットを組み合わせたレスピレーターによって除去されました。 その結果、肺への影響は溶接ガス中の粒子が原因であり、微粒子レスピレーターの使用がこの影響を防ぐ可能性があることが示されました。

ディーゼル排気への暴露はまた、急性の一時的な肺機能の低下として示される、測定可能な肺への刺激効果をもたらします。 荷役作業員が荷役作業に使用するトラックの排気管に取り付けられた機械式フィルターは、主観的な障害を軽減し、フィルターを使用しない場合に見られる急性の一時的な肺機能の低下を軽減しました。 したがって、結果は、作業環境における粒子の存在が、気道と肺への刺激効果において役割を果たしており、肺機能の急激な変化の測定によって効果を評価することが可能であることを示しています。

暴露の多様性と絶え間なく変化する作業環境は、作業環境に存在するさまざまな病原体の因果関係を識別するのに困難をもたらす可能性があります。 製材所でのばく露シナリオは、わかりやすい例です。 この作業環境では、可能性のあるすべての病原体 (テルペン、粉塵、カビ、バクテリア、エンドトキシン、マイコトキシンなど) の暴露測定を実行することは (経済的な理由などで) 不可能です。 実行可能な方法は、肺機能の発達を縦断的に追跡することです。 木材トリミング部門の製材所労働者の研究では、肺機能を XNUMX 週間の作業前後に調べたところ、統計的に有意な低下は見られませんでした。 しかし、数年後に実施された追跡調査では、実際に XNUMX 週​​間の勤務中に肺機能が数値的に低下した労働者は、肺機能の長期的な低下が加速していることが明らかになりました。 これは、XNUMX週間の勤務中に肺機能の変化を測定することにより、脆弱な被験者を検出できることを示している可能性があります。

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職場に呼吸器刺激物が存在すると、不快で気が散り、士気の低下と生産性の低下につながります。 特定の曝露は危険であり、致命的ですらあります。 どちらの極端な場合でも、呼吸器への刺激物と吸入された有毒化学物質の問題は一般的です。 多くの労働者は、曝露の脅威に日々直面しています。 これらの化合物は、さまざまなメカニズムによって害を引き起こし、損傷の程度は、暴露の程度や吸入剤の生化学的特性によって大きく異なります。 ただし、それらはすべて非特異性の特徴を持っています。 つまり、一定レベル以上の暴露では、事実上すべての人が健康への脅威を経験します。

影響を受けやすい個人だけが呼吸器系の問題を発症する原因となる他の吸入物質があります。 そのような病訴は、アレルギーおよび免疫学的起源の疾患として最も適切にアプローチされます。 イソシアネート、酸無水物、エポキシ樹脂などの特定の化合物は、高濃度で非特異的な刺激物として作用するだけでなく、特定の被験者をアレルギー感作の素因にすることもあります。 これらの化合物は、非常に低濃度で感作された個人に呼吸器症状を引き起こします。

呼吸器刺激物には、吸入後に気道の炎症を引き起こす物質が含まれます。 上気道および下気道に損傷が生じる可能性があります。 より危険なのは、化学性肺炎や非心原性肺水腫などの肺実質の急性炎症です。 実質損傷を引き起こす可能性のある化合物は、有毒化学物質と見なされます。 吸入された多くの有毒化学物質は、呼吸器への刺激物としても作用し、有害な臭いや、鼻や喉の炎症や咳の症状により危険性を警告しています。 ほとんどの呼吸器刺激物は、十分な量を吸入すると、肺実質に対しても毒性があります。

多くの吸入物質は、吸入によって吸収された後、全身毒性効果をもたらします。 鉛、一酸化炭素、またはシアン化水素の場合のように、肺への炎症作用は存在しない場合があります。 最小限の肺の炎症は、通常、 吸入熱 （例：有機粉じん中毒症候群、金属煙熱、ポリマー煙熱）。 カドミウムや水銀などの毒素にさらされると、肺や遠位臓器に深刻な損傷が生じます。

吸入された物質の物理的特性は、沈着部位を予測します。 刺激物はこれらの部位で症状を引き起こします。 大きな粒子 (10 ～ 20mm) は鼻や上気道に沈着し、小さな粒子 (5 ～ 10mm) は気管や気管支に沈着し、サイズが 5mm 未満の粒子は肺胞に到達することがあります。 0.5mm 未満の粒子は非常に小さいため、気体のように振る舞います。 有毒ガスは、溶解度に応じて堆積します。 水溶性ガスは、上気道の湿った粘膜に吸着されます。 溶解度の低いガスは、気道全体にランダムに堆積します。

呼吸器刺激物

呼吸器刺激物は、吸入後に肺の非特異的炎症を引き起こします。 これらの物質、それらの暴露源、物理的およびその他の特性、および被害者への影響を表 1 に示します。刺激性ガスは、肺実質に対してより毒性の高いガスよりも水溶性が高い傾向があります。 有毒ガスは、刺激閾値が高いほど危険です。 つまり、刺激がほとんどないため、煙が吸入されているという警告はほとんどありません。

表 1. 呼吸器への刺激物のまとめ

この状態は、上皮細胞層の透過性の低下または上皮下神経終末のコンダクタンス閾値の低下を伴う持続性炎症の結果であると考えられています。 グラハム 1988; ロム 1994; ブランとシュワルツ 1992; ネメリー 1994; スコーニク 1990.

刺激物に対する反応の性質と程度は、ガスまたはエアロゾルの物理的特性、暴露の濃度と時間、および温度、湿度、病原体または他のガスの存在などの他の変数にも依存します (Manおよび Hulbert 1988)。 年齢 (Cabral-Anderson, Evans and Freeman 1977; Evans, Cabral-Anderson and Freeman 1977)、以前の曝露 (Tyler, Tyler and Last 1988)、抗酸化物質のレベル (McMillan and Boyd 1982)、感染の有無などの宿主因子見られる病理学的変化を決定する役割を果たします。 この幅広い要因により、呼吸器刺激物の病原性影響を系統的に研究することが困難になっています。

最もよく理解されている刺激物は、酸化的損傷を与えるものです。 主要な汚染物質を含む吸入刺激物の大部分は、酸化によって作用するか、このように作用する化合物を生成します。 ほとんどの金属フュームは、実際には加熱された金属の酸化物です。 これらの酸化物は酸化損傷を引き起こします。 酸化剤は、主に脂質過酸化によって細胞に損傷を与えますが、他のメカニズムが存在する可能性があります。 細胞レベルでは、最初に気道上皮の繊毛細胞と I 型肺胞上皮細胞のかなり特異的な損失があり、続いて上皮細胞間の密着結合界面が侵害されます (Man and Hulbert 1988; Gordon, Salano and Kleinerman 1986) ; Stephens et al. 1974)。 これは、平滑筋および副交感神経感覚求心性神経終末の刺激を伴い、上皮下および粘膜下損傷を引き起こし、気管支収縮を引き起こします (Holgate、Beasley、および Twentyman 1987; Boucher 1981)。 炎症反応が続き (Hogg 1981)、好中球と好酸球がメディエーターを放出し、それがさらなる酸化損傷を引き起こします (Castleman et al. 1980)。 タイプ II 肺細胞および立方体細胞は、修復のための幹細胞として機能します (Keenan、Combs および McDowell 1982; Keenan、Wilson および McDowell 1983)。

肺損傷の他のメカニズムは、特に保護上皮細胞層への損傷が発生し、炎症反応が誘発された後、最終的に細胞損傷の酸化経路を伴います。 最も一般的に説明されているメカニズムを表 2 に示します。

表 2 物質の吸入による肺損傷の機序

低レベルの呼吸器刺激物にさらされた労働者は、涙目、喉の痛み、鼻水、咳などの粘膜刺激に起因する無症状の症状を呈する可能性があります。 露出が多いと、息切れ感が増し、医師の診察を受けることがよくあります。 暴露の可能性のある組成、暴露の量、および暴露が行われた期間を決定するために、良好な病歴を確保することが重要です。 嗄声や喘鳴などの喉頭浮腫の徴候を探し、下気道または実質の関与の徴候がないか肺を検査する必要があります。 気道と肺機能の評価は、胸部 X 線撮影とともに、短期的な管理において重要です。 気道を評価するために喉頭鏡検査が適応となる場合があります。

気道が脅かされている場合、患者は挿管と支持療法を受ける必要があります。 喉頭浮腫の徴候がある患者は、少なくとも 12 時間観察して、プロセスが自然に制限されることを確認する必要があります。 気管支痙攣はβ作動薬で治療し、難治性であれば静脈内コルチコステロイドで治療する必要があります。 炎症を起こした口腔および眼粘膜は、十分に洗浄する必要があります。 検査でパチパチ音をたてたり、胸部 X 線写真に異常がある患者は、肺炎や肺水腫の可能性があるため、経過観察のために入院する必要があります。 このような患者は、細菌の重複感染のリスクがあります。 それにもかかわらず、予防的抗生物質の使用による利益は実証されていません。

最初の攻撃を生き延びた圧倒的多数の患者は、刺激物への暴露から完全に回復します。 初期の損傷が大きいほど、長期的な後遺症の可能性が高くなります。 用語 反応性気道障害症候群 (RADS) は、呼吸器刺激物への急性曝露後の喘息様症状の持続に適用されています (Brooks, Weiss and Bernstein 1985)。

アルカリや酸に高レベルでさらされると、慢性疾患につながる上気道や下気道の火傷を引き起こす可能性があります。 アンモニアは気管支拡張症を引き起こすことが知られています (Kass et al. 1972)。 塩素ガス (粘膜で HCl になる) は閉塞性肺疾患を引き起こすと報告されている (Donelly と Fitzgerald 1990; Das と Blanc 1993)。 刺激物への慢性的な低レベルの暴露は、継続的な眼および上気道の症状を引き起こす可能性があります (Korn、Dockery、および Speizer 1987) が、肺機能の悪化は決定的に文書化されていません。 慢性的な低レベルの刺激物が気道機能に及ぼす影響に関する研究は、長期的な追跡調査の欠如、喫煙による交絡、「健康な労働者の影響」、および実際の臨床効果があったとしても最小限であることによって妨げられています (Brooksおよびカリカ 1987)。

患者が最初の怪我から回復した後、医師による定期的なフォローアップが必要です。 明らかに、職場を調査し、呼吸予防策、換気、および原因となる刺激物の封じ込めを評価する努力が必要です。

有毒化学物質

肺に有毒な化学物質には、十分に高い曝露が与えられた呼吸器刺激物質のほとんどが含まれますが、低刺激性から中程度の刺激性を持っているにもかかわらず、重大な肺実質損傷を引き起こす化学物質が多数あります。 これらの化合物は、表 3 で検討し、上で説明したメカニズムによって効果を発揮します。 肺毒素は、上気道刺激物よりも水溶性が低い傾向があります。 肺毒素とその暴露源の例を表 3 に示します。

表 3. 軽度から中程度の曝露で肺毒性を示す化合物

吸入可能な毒素の XNUMX つのグループは、 窒息者. 十分に高い濃度で存在すると、窒息剤である二酸化炭素、メタン、窒素が酸素を置換し、被害者を事実上窒息させます。 シアン化水素、一酸化炭素、および硫化水素は、肺への酸素の十分な送達にもかかわらず、細胞呼吸を阻害することによって作用します。 非窒息性吸入毒素は標的臓器に損傷を与え、さまざまな健康問題や死亡を引き起こします。

吸入された肺毒素の医学的管理は、呼吸器刺激物の管理に似ています。 これらの毒素は、多くの場合、暴露後数時間は臨床効果がピークに達しません。 遅発性肺水腫を引き起こすことが知られている化合物については、夜間のモニタリングが必要になる場合があります。 全身毒素の治療はこの章の範囲を超えているため、読者はこの章の他の場所で個々の毒素の議論を参照してください。 百科事典 および主題に関するさらなるテキスト (Goldfrank et al. 1990; Ellenhorn and Barceloux 1988)。

吸入熱

さまざまな職業環境で発生する特定の吸入暴露は、数時間持続する衰弱性のインフルエンザ様疾患を引き起こす可能性があります。 これらをまとめて吸入熱と呼びます。 症状の重症度にもかかわらず、ほとんどの場合、毒性は自己限定的であるように思われ、長期的な後遺症を示唆するデータはほとんどありません. 刺激性化合物への大量暴露は、肺炎や肺水腫を含むより深刻な反応を引き起こす可能性があります。 これらのまれなケースは、単純な吸入熱よりも複雑であると考えられています.

吸入熱は、非特異性という共通の特徴を持っています。この症候群は、誘発剤に十分にさらされていれば、ほぼすべての人に発生する可能性があります。 感作は必要なく、事前の暴露も必要ありません。 いくつかの症候群は寛容の現象を示します。 つまり、定期的な反復暴露では症状は発生しません。 この効果は、クリアランス メカニズムの活動の増加に関連していると考えられていますが、十分に研究されていません。

有機粉塵中毒症候群

有機粉じん中毒症候群 (ODTS) は、有機粉塵に大量にさらされた後に発生する自己限定的なインフルエンザ様症状を表す広義の用語です。 この症候群には、粉塵曝露につながる特定の作業に由来する名前を持つ、広範囲の急性熱性疾患が含まれます。 症状は、有機粉塵に大量にさらされた後にのみ発生し、そのようにさらされたほとんどの人が症候群を発症します.

有機粉塵中毒症候群は、以前は呼ばれていました 肺マイコトキシン症、カビ胞子の作用におけるその推定病因と 放線菌. 一部の患者では、次の種を培養できます。 アスペルギルス属, ペニシリウム、および中温性および好熱性 放線菌 (エマニュエル、マルクス、オールト 1975 年; エマニュエル、マルクス、オールト 1989 年)。 最近では、細菌のエンドトキシンが少なくとも同じくらい大きな役割を果たすことが提案されています。 この症候群は、以下に由来するエンドトキシンの吸入によって実験的に誘発されています。 エンテロバクター・アグロメランス、有機粉塵の主成分 (Rylander、Bake、および Fischer 1989)。 エンドトキシンレベルは農場環境で測定されており、レベルは0.01から100μg/ m の範囲です³. 多くのサンプルで 0.2μg/m を超えるレベルがありました³、これは臨床効果が発生することが知られているレベルです (May、Stallones、および Darrow 1989)。 エンドトキシンの存在下での肺胞マクロファージからの IL-1 の放出についてすでに知られていることから、IL-1 などのサイトカインが全身作用を媒介している可能性があるという推測があります (Richerson 1990)。 感作の必要性がなく、高い粉塵暴露が必要であることを考えると、アレルギーの機序はありそうにありません。

臨床的には、患者は通常、穀物、干し草、綿、亜麻、麻、木材チップにさらされた後 (通常はカビの生えた) 2 時間から 8 時間後、または豚を操作した後に症状を示します (Do Pico 1992)。 多くの場合、症状は乾いた咳を伴う目や粘膜の炎症から始まり、発熱、倦怠感、胸の圧迫感、筋肉痛、頭痛に進行します。 患者は病気に見えますが、身体検査では正常です。 白血球増加が頻繁に発生し、レベルは 25,000 白血球 (WBC)/mm にもなります³. 胸部レントゲン写真はほぼ常に正常です。 スパイロメトリーにより、軽度の閉塞性欠陥が明らかになる場合があります。 光ファイバー気管支鏡検査が行われ、気管支洗浄液が得られた場合、洗浄液中に白血球の上昇が見られました。 好中球のパーセンテージは正常よりも有意に高かった (Emmanuel, Marx and Ault 1989; Lecours, Laviolette and Cormier 1986)。 イベントの 1 ～ 4 週間後の気管支鏡検査では、持続的に高い細胞性、主にリンパ球が示されます。

暴露の性質に応じて、鑑別診断には有毒ガス (二酸化窒素やアンモニアなど) への暴露が含まれる場合があり、特にエピソードがサイロで発生した場合はそうです。 過敏性肺炎を考慮する必要があります。特に、胸部 X 線写真または肺機能検査に重大な異常がある場合は注意が必要です。 過敏性肺炎 (HP) と ODTS の区別は重要です。HP は厳密な曝露回避が必要であり、予後が悪いのに対し、ODTS は良性で自己限定的な経過をたどります。 ODTS は、より頻繁に発生し、より高いレベルの粉塵への暴露を必要とし、血清沈殿抗体の放出を誘発せず、(最初は) HP に特徴的なリンパ球性肺胞炎を引き起こさないため、HP とは区別されます。

ケースは解熱剤で管理されます。 ステロイドの役割は、病気の自己限定的な性質を考えると提唱されていません. 大量被ばくの回避について、患者を教育する必要があります。 繰り返し発生する長期的な影響は無視できると考えられています。 ただし、この問題は十分に研究されていません。

金属ヒューム熱

金属フューム熱 (MFF) は、この例では金属フュームへの吸入暴露後に発症する、別の自然治癒するインフルエンザ様の病気です。 この症候群は、真鍮の鋳物工場や亜鉛メッキ金属の製錬または溶接で発生するように、酸化亜鉛の吸入後に最も一般的に発症します. 銅と鉄の酸化物も MFF を引き起こし、アルミニウム、ヒ素、カドミウム、水銀、コバルト、クロム、銀、マンガン、セレン、およびスズの蒸気が関係している場合がある (Rose 1992)。 労働者は頻脈を発症します。 つまり、定期的に繰り返し暴露した場合ではなく、数日間暴露しなかった後に暴露が発生した場合にのみ症状が現れます。 5 mg/m の XNUMX 時間 TLV³ 酸化亜鉛については、米国労働安全衛生局 (OSHA) によって確立されていますが、この濃度で 1992 時間暴露した後に実験的に症状が誘発されています (Gordon et al. XNUMX)。

MFF の病因は不明のままです。 暴露された個人に関係なく、再現可能な症状の発症は、特定の免疫またはアレルギー感作に反するものです. ヒスタミンの放出に関連する症状 (顔面紅潮、かゆみ、喘鳴、蕁麻疹) がないことも、アレルギー メカニズムの可能性を抑えます。 Paul Blanc と共同研究者は、サイトカインの放出を示唆するモデルを開発しました (Blanc et al. 1991; Blanc et al. 1993)。 彼らは、酸化亜鉛煙に実験的に暴露された 1 人のボランティアの肺から洗浄された液体中の腫瘍壊死因子 (TNF) とインターロイキン IL-4、IL-6、IL-8、および IL-23 のレベルを測定した (Blanc et al.ら 1993)。 ボランティアは、曝露から 3 時間後に気管支肺胞洗浄液 (BAL) 中の TNF レベルが上昇しました。 8 時間後、IL-1990 (強力な好中球誘引物質) の高い BAL 液レベルと印象的な好中球性肺胞炎が観察されました。 発熱を引き起こし、免疫細胞を刺激することができるサイトカインである TNF は、亜鉛にさらされた培養中の単球から放出されることが示されています (Scuderi 6)。 したがって、肺における増加したＴＮＦの存在は、ＭＦＦで観察される症状の発症を説明する。 TNF は、ボランティアの BAL 液中のサイトカインのピークと相関する期間に、IL-8 と IL-XNUMX の両方の放出を刺激することが知られています。 これらのサイトカインの動員は、その後の好中球肺胞炎および MFF を特徴付けるインフルエンザ様症状の原因となる可能性があります。 なぜ肺胞炎がこれほど早く治るのかは謎のままです。

症状は、暴露後 3 ～ 10 時間で始まります。 最初は口の中に甘い金属の味がすることがあり、乾いたせきや息切れが悪化します。 発熱と震える悪寒がしばしば発生し、労働者は気分が悪くなります。 それ以外の場合、身体検査は目立たない。 検査室での評価では、白血球増多と正常な胸部 X 線写真が示されます。 肺機能検査では、FEF がわずかに低下している可能性があります_25-75 および DLCO レベル (Nemery 1990; Rose 1992)。

良好な病歴があれば、診断は容易に確立され、労働者は対症的に解熱剤で治療することができます。 症状および臨床的異常は、24 ～ 48 時間以内に解消します。 それ以外の場合は、症状の細菌およびウイルスの病因を考慮する必要があります。 極度の暴露、または塩化亜鉛、カドミウム、水銀などの毒素による汚染を伴う暴露の場合、MFF は、次の 2 日間で進行する臨床的化学性肺炎の前兆である可能性があります (Blount 1990)。 このような症例では、胸部 X 線写真にびまん性浸潤が見られ、肺水腫や呼吸不全の徴候が見られることがあります。 この可能性は被ばくした患者の初期評価で考慮されるべきですが、そのような劇症経過は異常であり、合併症のない MFF の特徴ではありません。

MFF は、金属煙に対する個人の特定の感度を必要としません。 むしろ、環境管理が不十分であることを示しています。 症状の再発を防ぐために、曝露の問題に対処する必要があります。 この症候群は良性と考えられていますが、MFF の反復発作の長期的な影響は十分に調査されていません。

ポリマーヒュームフィーバー

ポリマー ヒューム フィーバーは、MFF に似た自然治癒する熱性疾患ですが、ポリテトラフルオロエタン (PTFE; 商品名テフロン、フルオン、ハロン) を含むフルオロポリマーの熱分解生成物の吸入によって引き起こされます。 PTFE は、潤滑剤、熱安定性、および電気絶縁特性のために広く使用されています。 分解生成物を放出し始める 30°C 以上に加熱しない限り、無害です (Shusterman 1993)。 この状況は、PTFE でコーティングされた材料の溶接、高速機械加工中のツール エッジによる PTFE の加熱、成形機または押出機の操作 (Rose 1992)、まれに気管内レーザー手術中に発生します (Rom 1992a)。

ポリマー フューム フィーバーの一般的な原因は、1970 年代初期の古典的な公衆衛生調査の期間の後に引き出されました (Wegman と Peters 1974; Kuntz と McCord 1974)。 繊維産業の労働者は、ホルムアルデヒド、アンモニア、ナイロン繊維への曝露により自然治癒する熱性疾患を発症していました。 彼らはフルオロポリマーの煙にさらされることはありませんでしたが、粉砕されたポリマーを扱っていました。 他の可能性のある病因物質の曝露レベルが許容範囲内であることがわかった後、フルオロポリマーの研究はより綿密に調査されました。 結局のところ、フルオロポリマーを使用している喫煙者だけが症状を示しました. たばこは労働者の手のフルオロポリマーで汚染されており、喫煙時に製品がたばこの上で燃焼し、労働者が有毒ガスにさらされたという仮説が立てられました。 職場での喫煙を禁止し、厳格な手洗い規則を設定した後、それ以上の病気は報告されませんでした (Wegman and Peters 1974)。 それ以来、この現象は、防水コンパウンド、離型コンパウンドを使用した後 (Albrecht and Bryant 1987)、および特定の種類のスキー ワックスを使用した後 (Strom and Alexandersen 1990) に報告されています。

ポリマー ヒューム フィーバーの病因はわかっていません。 症状が似ていて、明らかに非特異的な免疫反応であることから、他の吸入熱と似ていると考えられています。 人間を対象とした実験研究はありません。 しかし、ラットとトリは両方とも、PTFE 熱分解生成物にさらされると重度の肺胞上皮損傷を発症します (Wells, Slocombe and Trapp 1982; Blandford et al. 1975)。 肺機能または BAL 液の変化の正確な測定は行われていません。

症状は曝露後数時間で現れ、MFF に見られるような耐性やタキファラクシー効果はありません。 衰弱と筋肉痛に続いて、発熱と悪寒が起こります。 多くの場合、胸の圧迫感と咳があります。 身体診察は通常、それ以外は正常です。 白血球増加がしばしば見られ、胸部 X 線写真は通常正常です。 症状は 12 ～ 48 時間で自然に治まります。 曝露後に肺水腫を発症した人が数人います。 一般に、PTFE フュームは、MFF を引き起こす点で、亜鉛または銅フュームよりも有毒であると考えられています (Shusterman 1993; Brubaker 1977)。 慢性的な気道機能不全は、ポリマー煙熱のエピソードを複数回経験した人で報告されています (Williams、Atkinson、および Patchefsky 1974)。

ポリマー フューム フィーバーの診断には、高度な臨床的疑いを伴う慎重な病歴が必要です。 PTFE 熱分解生成物の発生源を突き止めた後、それ以上の暴露を防ぐ努力をしなければなりません。 強制的な手洗い規則と職場での喫煙の排除により、汚染されたタバコに関連する事例が効果的に排除されました. ポリマー煙熱または関連する肺水腫のエピソードを複数回経験した労働者は、長期の医学的フォローアップを受ける必要があります。

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喘息は気道閉塞を特徴とする呼吸器疾患で、自然にまたは治療により部分的または完全に可逆的です。 気道の炎症; さまざまな刺激に対する気道の反応性が向上しました (NAEP 1991)。 職業性喘息 (OA) は、職場での環境暴露によって引き起こされる喘息です。 数百のエージェントが OA を引き起こすと報告されています。 既存の喘息または気道過敏症は、刺激物または物理的刺激への作業曝露によって症状が悪化し、通常、作業悪化喘息 (WAA) として個別に分類されます。 実際の有病率と発生率の推定値はかなり変動するものの、OA が先進国で最も一般的な職業性肺疾患になっているという一般的な合意があります。 しかし、多くの国で、職業病因の喘息が、高い経済的および非経済的コストを伴う、ほとんど認識されていない疾患および障害の負担を引き起こしていることは明らかです。 この公衆衛生上および経済上の負担の多くは、喘息の原因となる職場での暴露を特定し、管理または排除することによって、潜在的に予防可能です。 この記事では、OA の認識、管理、および予防に対する現在のアプローチを要約します。 最近のいくつかの出版物では、これらの問題をより詳細に論じています (Chan-Yeung 1995; Bernstein et al. 1993)。

問題の大きさ

成人の喘息の有病率は、喘息の定義および地理的変動に応じて、一般に 3 ～ 5% の範囲であり、一部の低所得都市人口ではかなり高い可能性があります。 職場環境に関連する一般人口の成人喘息症例の割合は、2 ～ 23% の範囲であると報告されており、最近の推定では範囲の上限に向かう傾向があります。 喘息および OA の有病率は、リスクの高い職業グループの小規模コホートおよび横断研究で推定されています。 特定の物質にさらされる職場に関する 22 の選択された研究のレビューでは、さまざまな方法で定義された喘息または OA の有病率は 3 から 54% の範囲であり、12 の研究は 15% を超える有病率を報告している (Becklake, in Bernstein et al. 1993 ）。 広い範囲は、実際の有病率の実際の変動を反映しています (曝露の種類とレベルが異なるため)。 また、診断基準の違いや、研究が実施される前に OA を発症して職場を離れた労働者を除外することから生じる可能性のある「生存者バイアス」などのバイアスの強さの変動も反映しています。 発生率の人口推定値は、米国の年間就業成人 14 万人あたり 140 人からフィンランドの年間就業成人 1996 万人あたり XNUMX 人までの範囲です (Meredith and Nordman XNUMX)。 フィンランドでは、症例の確認はより完全であり、診断方法は一般的により厳格でした。 これらのさまざまな情報源からの証拠は、OA がしばしば過小診断および/または過小報告され、一般に認識されているよりも重大な公衆衛生問題であるという意味で一貫しています。

職業性喘息の原因

疫学的および/または臨床的証拠に基づいて、200 を超える病原体 (特定の物質、職業、または産業プロセス) が OA を引き起こすことが報告されています。 OA では、気道の炎症と気管支収縮は、感作物質に対する免疫反応、直接的な刺激作用、または他の非免疫メカニズムによって引き起こされる可能性があります。 一部の薬剤（有機リン系殺虫剤など）は、直接的な薬理学的作用によって気管支収縮を引き起こす場合もあります。 報告されている薬剤のほとんどは、感作反応を誘発すると考えられています。 呼吸器刺激物は、既存の喘息 (すなわち、WAA) を持つ労働者の症状を悪化させることが多く、暴露レベルが高いと、喘息 (反応性気道機能不全症候群 (RADS) または刺激物誘発性喘息と呼ばれる) の新たな発症を引き起こす可能性があります (Brooks、Weiss およびBernstein 1985; Alberts and Do Pico 1996)。

OA は、潜伏期間の有無にかかわらず発生する可能性があります。 潜伏期間とは、最初の曝露から症状の発現までの時間を指し、非常にばらつきがあります。 2年未満の場合が多いですが、約20%のケースで10年以上です。 遅延を伴う OA は、一般に、XNUMX つまたは複数のエージェントに対する感作によって引き起こされます。 RADS はレイテンシーのない OA の例です。

高分子量の増感剤 (5,000 ダルトン (Da) 以上) は、多くの場合、IgE 依存性メカニズムによって作用します。 イソシアネートのような反応性の高い化学物質を含む低分子量の増感剤 (5,000 Da 未満) は、IgE に依存しないメカニズムによって作用するか、体タンパク質と結合してハプテンとして作用する可能性があります。 労働者が病原体に感作されると、再暴露 (多くの場合、感作を引き起こしたレベルよりもはるかに低いレベル) により、気道の炎症反応が起こり、多くの場合、気流制限と非特異的気管支反応 (NBR) の増加が伴います。

OA の疫学研究では、職場での暴露が一貫して喘息有病率の最も強力な決定要因であり、潜伏期に OA を発症するリスクは推定される暴露強度に応じて増加する傾向があります。 アトピーは重要であり、IgE 依存性メカニズムを介して作用する薬剤の研究において、喘息発生のやや一貫性のない決定要因となっています。 アトピーも喫煙も、IgE に依存しないメカニズムを介して作用する薬剤の研究において、喘息の重要な決定要因ではないようです。

臨床所見

OA の症状スペクトルは、喘鳴、咳、胸の圧迫感、息切れなど、非職業性喘息に似ています。 患者は咳喘息または夜間喘息を呈することがあります。 OAは重度で障害を引き起こす可能性があり、死亡例が報告されています. OA の発症は特定の作業環境が原因で発生するため、喘息症状の発症時に発生した曝露を特定することが正確な診断の鍵となります。 WAA では、職場での暴露により、既存の喘息の症状の頻度および/または重症度が大幅に増加します。

病歴のいくつかの特徴は、職業病因を示唆している可能性があります (Chan-Yeung 1995)。 仕事中や仕事帰りの夜間に症状が悪化することが多く、休日には改善し、仕事に戻ると再発します。 症状は、週の終わりに向かって徐々に悪化することがあります。 患者は、再現可能に症状を引き起こす職場での特定の活動またはエージェントに気付く場合があります。 仕事に関連した眼の刺激または鼻炎は、喘息の症状に関連している可能性があります。 これらの典型的な症状パターンは、OA の初期段階にのみ存在する可能性があります。 週末や休暇中の部分的または完全な解決は、OA の初期段階ではよくあることですが、曝露が繰り返されると、回復に必要な時間が XNUMX ～ XNUMX 週間に増加するか、回復が停止する可能性があります。 曝露を中止した OA 患者の大多数は、曝露中止後も数年経過しても症候性喘息を患い続けており、恒久的な機能障害と身体障害を伴う。 継続的な曝露は、喘息のさらなる悪化と関連しています。 暴露停止時の症状の持続期間が短く軽度であることは、良好な予後因子であり、永続的な喘息の可能性を低下させます。

OA については、いくつかの特徴的な症状の時間的パターンが報告されています。 初期の喘息反応は通常、仕事を始めた後、または喘息の原因となる特定の作業曝露の直後 (4 時間以内) に発生します。 遅発性喘息反応は、曝露開始から 6 ～ 24 時間後に始まり、48 ～ XNUMX 時間続くことがあります。 これらのパターンの組み合わせは、初期反応と後期反応を分離する症状の自然消散を伴う二重の喘息反応として、または相間で症状が消散しない持続的な喘息反応として発生します。 例外はありますが、初期反応は IgE を介したものである傾向があり、後期反応は IgE 非依存性である傾向があります。

一般にメタコリンまたはヒスタミン攻撃によって測定される NBR の増加は、職業性喘息の主要な特徴と考えられています。 NBR の時間経過と程度は、診断とモニタリングに役立つ場合があります。 NBR は暴露停止後数週間以内に減少する可能性がありますが、異常な NBR は一般に暴露停止後数か月または数年持続します。 刺激性職業性喘息患者の場合、NBR は曝露や症状によって変化しないと予想されます。

認識と診断

過小診断または過剰診断の実質的な負の結果を考えると、OA の正確な診断は重要です。 OAまたはOAを発症するリスクのある労働者では、喘息の原因となる職業曝露をタイムリーに認識、特定、および制御することで、予防または完全な回復の可能性が向上します。 この一次予防により、慢性の喘息による経済的および人的コストを大幅に削減できます。 逆に、OA の診断は職業の完全な変更、または職場での費用のかかる介入を余儀なくされる可能性があるため、OA を職業以外の喘息と正確に区別することで、雇用主と労働者の両方に不必要な社会的および経済的コストを防ぐことができます。

OA のいくつかのケース定義が提案されており、さまざまな状況に適しています。 労働者のスクリーニングやサーベイランスに有用であることが判明した定義 (Hoffman et al. 1990) は、臨床目的や補償に完全に適用できるとは限りません。 研究者のコンセンサスは、OA を「特定の職業環境に起因し、職場の外で遭遇した刺激に起因するものではなく、原因と状態による可変的な気流制限および/または気道過敏性を特徴とする疾患」と定義しています (Bernstein et al. 1993)。 . この定義は、表 1 (Chan-Yeung 1995) に要約されている医療ケースの定義として運用されています。

表 1. 職業性喘息の ACCP 症例定義

職業性喘息の診断基準¹ (すべての 4、AD が必要):

(A) 喘息の医師による診断および/または気道過敏性の生理学的証拠

(B) 喘息症状の発症に先立つ職業暴露¹

(C) 喘息の症状と仕事との関連

(D) 喘息と職場環境との関係の曝露および/または生理学的証拠 (OA の診断には D2 から D5 の 1 つ以上が必要であり、OA には DXNUMX のみが必要である可能性が高い)

(1) OA を引き起こすと報告されている病原体への職場暴露

(2)FEVの業務上の変化¹ および/またはPEF

(3) 非特異的気管支反応性に関する一連の検査における作業関連の変更 (例: メタコリン チャレンジ テスト)

(4) 特異的気管支負荷試験陽性

(5) 職場で吸入された刺激物（一般的にRADS）への症候性暴露との明確な関連を伴う喘息の発症

RADSの診断基準（7つすべてを満たす必要があります）：

(1) 既存の喘息様の愁訴がないことが文書化されている

(2) 単発の被ばく事件・事故による発症

(3) 高濃度の刺激性のガス、煙、煙、蒸気、粉塵への暴露

(4) 暴露後24時間以内に発症し、症状が3ヶ月以上持続する患者

(5)喘息に似た症状：咳、喘鳴、呼吸困難

(6) 肺機能検査における気流閉塞の存在および/または非特異的な気管支過敏性の存在 (検査は曝露後すぐに行う必要があります)

(7) 除外された他の肺疾患

作業性喘息（WAA）の診断基準：

(1) ACCP Medical Case Definition of OA の基準 A および C を満たす

(2) 喘息の既往症または喘息症状の既往歴がある（雇用開始前の XNUMX 年間に活動性の症状があった、または興味を持ったことがある）

(3) 症状または投薬の必要性の明らかな増加、または PEF の仕事関連の変化の文書化^R またはFEV¹ 就職後または興味を持った後

¹ A、C、および D1 ～ D5 のいずれかを必要とする症例定義は、OA、WAA、および RADS の監視に役立つ場合があります。
出典: Chan-Yeung 1995.

OA の徹底的な臨床評価は、時間と費用がかかり、困難な場合があります。 仕事からの退去と職場復帰の診断試験が必要になる場合があり、多くの場合、患者は一連の最大呼気流量 (PEF) 測定値を確実にグラフ化する必要があります。 臨床評価のいくつかの構成要素（例えば、特定の気管支チャレンジまたは NBR の一連の定量的検査）は、多くの医師にとって容易に利用できない場合があります。 他の構成要素は単純に達成できない場合があります (例えば、患者がもはや機能していない、診断リソースが利用できない、不適切な連続 PEF 測定)。 診断の精度は、臨床評価の徹底とともに向上する可能性があります。 個々の患者ごとに、医学的評価の範囲に関する決定は、評価のコストと、誤った診断または OA の除外による臨床的、社会的、財政的および公衆衛生上の結果とのバランスを取る必要があります。

これらの困難を考慮して、OA の診断への段階的なアプローチを表 2 に概説します。これは、推奨される手順の一部が状況によっては利用できない可能性があることを認識して、正確で実用的かつ効率的な診断評価を促進するための一般的なガイドとして意図されています。 . OA の診断には、喘息の診断と、喘息と職場での暴露との関係の両方を確立することが含まれます。 各ステップの後、各患者について、医師は、達成された診断の確実性のレベルが必要な決定をサポートするのに十分であるかどうか、または評価を次のステップに続行する必要があるかどうかを判断する必要があります。 施設とリソースが利用可能である場合、臨床評価を継続するための時間と費用は通常、喘息と仕事の関係を正確に判断することの重要性によって正当化されます。 OA の診断手順のハイライトが要約されます。 詳細はいくつかの参考文献に記載されています (Chan-Yeung 1995; Bernstein et al. 1993)。 診断プロセスが困難な場合があるため、OA に精通した医師への相談を考慮してもよい。

表 2. 職場における喘息の診断評価の手順

ステップ 1 徹底的な病歴と職歴、および指示された身体検査。

ステップ 2 可逆性気道閉塞および/または非特異的気管支過敏性に対する生理学的評価。

ステップ 3 必要に応じて、免疫学的評価。

作業ステータスの評価:

現在動作中: まずステップ 4 に進みます。
現在は機能していませんが、職場復帰の診断試験が実行可能です: 最初にステップ 5、次にステップ 4。
現在働いていない、職場復帰の診断試験は実行不可能: ステップ 6.

ステップ 4 職場での喘息の臨床評価または職場復帰の診断試験。

ステップ 5 仕事から離れた喘息の臨床評価または仕事からの解放の診断試験。

ステップ 6 職場でのチャレンジまたは特定の気管支チャレンジ テスト。 原因となる曝露が疑われる場合、このステップはステップ 4 の前にどの患者に対しても実行できます。

これは、実用的かつ効率的な診断評価を容易にするための一般的なガイドとして意図されています。 OA を診断および管理する医師は、最新の臨床文献も参照することをお勧めします。

RADS は、職業被ばくによって引き起こされる場合、通常 OA のサブクラスと見なされます。 それは、表 6 の基準を使用して臨床的に診断されます。高レベルの刺激物の吸入による重大な呼吸器損傷を経験した患者は、イベントの直後に持続的な症状と気流閉塞の存在について評価する必要があります。 病歴が RADS と一致する場合、禁忌でなければ、さらなる評価に NBR の定量的検査を含める必要があります。

WAAは一般的であり、予防可能な障害のかなりの負担を引き起こす可能性がありますが、診断、管理、または予後についてはほとんど発表されていません. 表 6 に要約されているように、WAA は、喘息症状が疑われる原因曝露に先行する場合に認識されますが、作業環境によって明らかに悪化します。 職場での悪化は、生理学的証拠によって、または医療記録と薬物使用の評価によって記録できます。 寛解期の喘息の既往歴があり、それ以外の場合は OA の基準を満たす喘息症状が再発した患者が、OA と診断されるか、WAA と診断されるかは、臨床的な判断です。 XNUMX 年間は、症状の発症が職場での曝露によって引き起こされる新しいプロセスを表している可能性が高い、十分に長い無症候期間として提案されていますが、まだコンセンサスはありません。

ステップ 1: 徹底的な病歴および職歴と指示された身体診察

予後を改善するための早期診断と介入の重要性を考えると、適切な臨床および職場の状況で OA の可能性を最初に疑うことが重要です。 OA または WAA の診断は、社会人として発症した (特に最近発症した) 喘息患者、または喘息の重症度が大幅に増加したすべての喘息患者で考慮する必要があります。 OA は、喘息様の症状があり、喘息の原因物質にさらされる職業に就いている人、または症状が仕事に関連していることを懸念している他の人にも考慮する必要があります。

OAの可能性がある患者は、完全な病歴および職業/環境歴を提供するように求められ、症状の性質と発症日、喘息の診断、およびその時点での潜在的な原因となる曝露についての注意深い文書が必要です. 病歴と上記の OA の臨床症状との適合性、特に勤務スケジュールと労働曝露の変化に関連する症状の時間的パターンを評価する必要があります。 喘息薬の使用パターンとパターンの変化、および症状の改善に必要な最小限の休業期間に注意する必要があります。 以前の呼吸器疾患、アレルギー/アトピー、喫煙およびその他の毒性暴露、およびアレルギーの家族歴が関連しています.

潜在的な喘息の原因物質またはプロセスへの職業上およびその他の環境暴露を徹底的に調査し、可能であれば暴露の客観的な文書化を行う必要があります。 曝露の疑いは、OA を引き起こすと報告されている因子の包括的なリストと比較する必要があります (Harber、Schenker および Balmes 1996; Chan-Yeung および Malo 1994; Bernstein et al. 1993; Rom 1992b)。以前に記載されていない薬剤による喘息の誘発も可能です。 いくつかの実例を表3に示します。職歴には、現在および関連する過去の雇用の詳細を、日付、役職、仕事、および暴露、特に現在の仕事と症状の発症時に従事していた仕事の詳細を含める必要があります。 その他の環境履歴には、喘息を引き起こす可能性のある家庭または地域社会での暴露のレビューを含める必要があります。 粉塵（特に動物、植物、または微生物由来の有機粉塵）、化学物質、医薬品、刺激性または目に見えるガスまたは煙など、幅広いカテゴリーの空気中の病原体について尋ねて、曝露履歴を自由な方法で始めることが役立ちます。 患者は、症状を引き起こした特定のエージェント、作業プロセス、またはエージェントの一般的なカテゴリを特定する場合があります。 患者に、最近の症状のある勤務日に関連する活動と暴露を段階的に説明するように依頼すると、有用な手がかりが得られます。 同僚が使用した物質、または流出やその他の発生源から高濃度で放出された物質が関連している可能性があります。 商品名、成分、メーカー名、住所、電話番号などの詳しい情報が得られることが多いです。 特定の病原体は、製造元に電話するか、教科書、CD ROM データベース、毒物管理センターなどのさまざまな情報源から特定できます。 OA は低レベルの空中浮遊アレルゲンによって引き起こされることが多いため、大気汚染物質の定量的測定よりも、ばく露を定性的に評価して対策を講じる職場の産業衛生検査の方が役立つことがよくあります。

表 3. 職業性喘息を引き起こす感作物質

病歴は、OA の診断を確認するよりも除外するのに適しているようであり、医師によるオープンエンドの病歴は、閉じた質問票よりも優れています。 ある研究では、訓練を受けた OA の専門家によって行われた自由回答形式の病歴の結果を、OA の可能性を評価するために紹介された 162 人の患者における特定の気管支チャレンジ テストの「ゴールド スタンダード」と比較しました。 研究者らは、OA を示唆する病歴の感度は 87%、特異度は 55%、予測値陽性は 63%、予測値陰性は 83% であると報告した。 紹介された患者のこのグループでは、喘息と OA の有病率はそれぞれ 80% と 46% でした (Malo et al. 1991)。 紹介された患者の他のグループでは、さまざまな職場での曝露について、クローズド アンケートの陽性予測値は 8 ～ 52% の範囲でした (Bernstein et al. 1993)。 これらの結果を他の設定に適用できるかどうかは、医師が評価する必要があります。

身体診察が役立つ場合もあり、喘息（例、喘鳴、鼻茸、湿疹性皮膚炎）、呼吸器刺激またはアレルギー（例、鼻炎、結膜炎）、またはその他の潜在的な症状の原因に関連する所見に注意する必要があります。

ステップ 2: 可逆性気道閉塞および/または非特異的気管支過敏性に対する生理学的評価

喘息の診断を裏付ける十分な生理学的証拠 (NAEP 1991) がすでに医療記録にある場合は、ステップ 2 をスキップできます。 そうでない場合は、技術者が指導するスパイロメトリーを実施する必要があります。できれば、患者が喘息症状を経験している日の勤務シフト後に実施する必要があります。 スパイロメトリーで気道の閉塞が明らかになった場合、気管支拡張薬で改善され、喘息の診断が確定します。 スパイロメトリーで気流制限の明確な証拠がない患者では、メタコリンまたはヒスタミンを使用した NBR の定量的検査を、可能であれば同じ日に行う必要があります。 この状況での NBR の定量的テストは、3 つの理由から重要な手順です。 第一に、治癒の可能性が最も高い軽度または初期の OA 患者を特定できることが多いが、通常のスパイロメトリーで検査を中止した場合に見逃してしまう患者を特定できる。 第二に、症状に関連して職場環境で継続的に暴露している労働者の NBR が正常である場合、一般に OA はさらに検査することなく除外できます。 異常な場合、評価はステップ 4 または 5 に進むことができ、NBR の程度は、疑わしい原因暴露からの除去の診断試験の後、患者の改善を監視するのに役立つ場合があります (ステップ 1995)。 気管支拡張剤を吸入しても改善しない重大な気流制限がスパイロメトリーで明らかになった場合は、コルチコステロイドを含む治療をさらに長期間試行した後に再評価を検討する必要があります (ATS 1991; NAEP XNUMX)。

ステップ 3: 必要に応じて免疫学的評価

皮膚または血清学的（RAST など）検査は、特定の職場病原体に対する免疫学的感作を示すことができます。 これらの免疫学的検査は、喘息の仕事との関連性を確認するために使用されており、場合によっては、特定の吸入負荷試験の必要性を排除しています。 例えば、オオバコにさらされ、OA と一致する病歴があり、喘息または気道過敏症が記録されており、オオバコに対する免疫学的感作の証拠がある患者の中で、約 80% は、その後の特定の気管支負荷試験で OA が確認されました (Malo et al. 1990 ）。 ほとんどの場合、陰性の免疫学的検査の診断的意義はあまり明確ではありません。 免疫学的検査の診断感度は、職場で原因と思われるすべての抗原またはハプテン-タンパク質複合体が検査に含まれているかどうかに大きく依存します。 無症候性労働者に対する感作の意味は十分に定義されていませんが、グループ化された結果の分析は、環境管理の評価に役立ちます。 免疫学的評価の有用性は、標準化された薬剤に対して最大です。 ビトロ テストまたは白金塩や洗剤酵素などの皮膚刺し試薬。 残念ながら、関心のあるほとんどの職業性アレルゲンは、現在市販されていません. 市販されていない溶液を皮膚プリック テストに使用すると、アナフィラキシーなどの重篤な反応を引き起こす場合があり、注意が必要です。

ステップ 1 と 2 の結果が OA と互換性がある場合、可能であればさらに評価を行う必要があります。 さらなる評価の順序と範囲は、表 7 に示されているように、診断リソースの利用可能性、患者の勤務状況、および職場からの退去と職場復帰の診断試験の実現可能性によって異なります。さらなる評価が不可能な場合、診断は以下に基づく必要があります。この時点で入手可能な情報。

ステップ 4: 職場での喘息の臨床評価、または職場復帰の診断試験

多くの場合、気道閉塞の最も容易に利用できる生理学的検査はスパイロメトリーです。 再現性を向上させるために、訓練を受けた技術者がスパイロメトリーを指導する必要があります。 残念ながら、勤務シフトの前後に実施される XNUMX 日のクロスシフト スパイロメトリーは、業務に関連した気道閉塞を決定する上で感度も特異性もありません。 数日間の勤務中および勤務後に毎日複数回の肺活量測定を行うと、診断の精度が向上する可能性がありますが、これはまだ十分に評価されていません。

クロス シフト スパイロメトリーの難しさのため、シリアル PEF 測定は OA の重要な診断手法になっています。 安価なポータブル メーターを使用して、PEF 測定値を 16 時間ごとに、起きている時間に記録します。 感度を向上させるには、作業員が原因と疑われる病原体に職場でさらされ、作業に関連した症状のパターンを経験している期間中に測定を行う必要があります。 毎回 3 回の繰り返しが実行され、測定は職場と仕事以外で毎日行われます。 患者が仕事の継続に安全に耐えることができる場合、測定は少なくとも連続 1 日間 (たとえば、週 2 日勤務が XNUMX 回、週末が XNUMX 回) 継続する必要があります。 PEF 測定値は、勤務時間、症状、気管支拡張薬の使用、重大な曝露などとともに日記に記録されます。 解釈を容易にするために、日誌の結果をグラフにプロットする必要があります。 特定のパターンは OA を示唆していますが、いずれも特徴的なものではなく、経験豊富な読者による解釈が役立つことがよくあります。 シリアル PEF テストの利点は、低コストであることと、気管支チャレンジ テストの結果との妥当な相関関係にあります。 不利な点としては、かなりの程度の患者の協力が必要である、データが正確であることを明確に確認できない、標準化された解釈方法がない、大幅な改善を示すために XNUMX 週​​間または XNUMX 週間連続して仕事を休まなければならない患者がいる、などがあります。 患者の自己モニタリング用に設計されたポータブル電子記録スパイロメーターが利用可能であれば、シリアル PEF のいくつかの欠点に対処できます。

喘息治療薬は、気流測定値に対する作業曝露の影響を軽減する傾向があります。 ただし、職場での気流モニタリング中に投薬を中止することはお勧めできません。 むしろ、患者は、症状と気流を綿密に監視しながら、診断プロセス全体を通じて一定の最小限の安全な抗炎症薬の投与量を維持する必要があり、症状を制御するための短時間作用型気管支拡張薬の使用を日記に記録する必要があります。

多くの患者はPEFの有意な改善を示すために5日以上の週末を必要とするため、患者が通常の時間に働いている間にPEFの仕事関連の変化を観察できないことは、OAの診断を除外するものではありません. この場合、職場からの長期の退去 (ステップ XNUMX) の診断試験を検討する必要があります。 患者がまだ NBR の定量検査を受けておらず、医学的禁忌がない場合は、職場で少なくとも XNUMX 週間暴露した直後に、この時点で検査を行う必要があります。

ステップ 5: 仕事から離れた喘息の臨床評価、または長期にわたる仕事からの解放の診断試験

このステップでは、少なくとも 2 日間連続して仕事を休んでいる (例: 9 日間仕事を休み、その前後の週末) 5 時間ごとの連続した PEF 日誌を完成させる必要があります。 職場での連続 PEF 日記と比較して、この記録が OA の診断に十分でない場合、仕事を離れて 2 週間連続して記録を続ける必要があります。 仕事から 4 週間以上離れた後、NBR の定量的テストを実行し、仕事中の NBR と比較することができます。 職場で少なくとも 5 週間連続 PEF がまだ実施されていない場合は、詳細なカウンセリングの後、担当医と密接に連絡を取りながら、職場復帰の診断試験 (ステップ XNUMX を参照) を実施することができます。 ステップXNUMXは、OAの診断を確認または除外する上で非常に重要ですが、最も困難で費用のかかるステップでもあります. 仕事から長時間離れようとする場合は、PEF、FEV を含めて、診断の歩留まりと効率を最大化するのが最善です。₁、および NBR テストを 6 つの包括的な評価で実行できます。 カウンセリングのための毎週の医師の訪問と PEF チャートの確認は、完全で正確な結果を保証するのに役立ちます。 職場で少なくとも XNUMX 週間、職場から離れて XNUMX 週間患者を監視した後、診断の証拠がまだ十分でない場合は、利用可能で実行可能であれば、次にステップ XNUMX を検討する必要があります。

ステップ 6: 特定の気管支負荷試験または職場負荷試験

露出チャンバーと標準化された露出レベルを使用した特定の気管支チャレンジ テストは、OA 診断の「ゴールド スタンダード」と呼ばれています。 利点には、特定の感作性物質の刺激以下のレベルに対する喘息反応を特定する能力を備えた OA の決定的な確認が含まれ、これは慎重に回避することができます。 すべての診断方法の中で、感作物質誘発喘息と刺激物による誘発を確実に区別できる唯一の方法です。 このアプローチのいくつかの問題には、手順の固有のコスト、数日間の綿密な観察または入院の一般的な要件、および非常に少数の専門センターしか利用できないことが含まれます。 標準化された方法論がすべての疑わしい病原体に対して利用可能ではない場合、間違った病原体が疑われる場合、または最後の暴露とテストの間の経過時間が長すぎる場合、偽陰性が発生する可能性があります。 刺激レベルの曝露が不注意で得られた場合、偽陽性が生じる可能性があります。 これらの理由から、OA の特定の気管支チャレンジ テストは、ほとんどの地域で研究手順のままです。

職場でのチャレンジテストには、職場で技術者が指導する一連の肺活量測定が含まれ、疑わしい原因物質またはプロセスへの就業日の暴露前および暴露中に頻繁に (たとえば、XNUMX 時間ごとに) 実行されます。 「実際の」暴露を伴うため、特定の気管支チャレンジテストよりも感度が高い可能性がありますが、気道閉塞は刺激物や感作物質によって引き起こされる可能性があるため、陽性のテストは必ずしも感作を示すとは限りません. また、雇用主の協力と、モバイル スパイロメーターを使用する多くの技術者の時間が必要です。 これらの手順はどちらも、重度の喘息発作を引き起こすリスクがあるため、手順に精通した専門家の綿密な監督下で行う必要があります。

治療と予防

OA の管理には、個々の患者に対する医学的および予防的介入、ならびに OA のリスクが高いと特定された職場での公衆衛生対策が含まれます。 医学的管理は、非職業性喘息の場合と同様であり、他の場所で十分に検討されています (NAEP 1991)。 医学的管理だけでは、症状を最適にコントロールすることはめったになく、コントロールによる予防的介入または暴露の停止は、治療の不可欠な部分です。 このプロセスは、原因となる曝露と状態の正確な診断と特定から始まります。 感作物質誘発性 OA では、通常、感作物質への曝露を減らしても、症状が完全に解消されるわけではありません。 重度の喘息エピソードまたは病気の進行性の悪化は、非常に低濃度の薬剤への曝露によって引き起こされる可能性があり、完全かつ永久的な曝露の中止が推奨されます. 職業リハビリテーションと職業再訓練のためのタイムリーな紹介は、一部の患者にとって治療の必要な要素である可能性があります。 曝露の完全な停止が不可能な場合は、綿密な医学的モニタリングと管理を伴う曝露の大幅な削減がオプションになる可能性がありますが、そのような曝露の削減は常に実行可能ではなく、このアプローチの長期的な安全性はテストされていません. 例として、患者が同じ仕事を続けられるようにするために、全身性コルチコステロイドによる長期治療の毒性を正当化することは困難です。 刺激物によって誘発および/または誘発された喘息の場合、用量反応はより予測可能であり、綿密な医学的モニタリングを伴う刺激物曝露レベルの低下は、感作物質誘発OAよりもリスクが低く、効果的である可能性が高い. 患者が変更された条件下で働き続ける場合、医学的フォローアップには、PEF ダイアリーのレビューを伴う頻繁な医師の訪問、緊急サービスへの十分に計画されたアクセス、および必要に応じて連続スパイロメトリーおよび/またはメタコリンチャレンジテストが含まれる必要があります。

OA のセンチネル症例の発生または既知の喘息の原因物質の使用により、特定の職場が高リスクであると疑われると、公衆衛生の方法が非常に役立ちます。 既存のOAを持つ労働者の障害の早期認識と効果的な治療と予防、および新しい症例の予防は、明確な優先事項です。 特定の原因物質と作業プロセスの特定が重要です。 実用的な初期アプローチの 1 つは、OA の症例定義における基準 A、B、C、および D5 または DXNUMX を評価する職場アンケート調査です。 このアプローチは、さらなる臨床評価が必要な個人を特定し、考えられる原因物質または状況を特定するのに役立ちます。 グループの結果の評価は、さらなる職場調査または介入が必要かどうかを決定するのに役立ち、必要な場合は、最も効果的かつ効率的な方法で将来の予防努力を目標とするための貴重なガイダンスを提供します. しかし、アンケート調査は、OA に関するアンケートの正の予測値が十分に高くないため、個々の医学的診断を確立するには適切ではありません。 より高いレベルの診断の確実性が必要な場合は、スパイロメトリー、NBR の定量的検査、連続 PEF 記録、免疫学的検査などの診断手順を利用した医療スクリーニングも検討できます。 問題のある既知の職場では、継続的な監視およびスクリーニングプログラムが役立つ場合があります。 しかし、高リスクと考えられる職場から、アトピーの病歴またはその他の潜在的な感受性要因を持つ無症候性の労働者を差別的に排除することは、比較的少数の OA の症例を防ぐために多数の労働者を排除することになり、現在の文献では支持されていません。

原因となる曝露の制御または排除、流出または高レベル曝露のエピソードの回避および適切な管理は、センチネルケースの同僚における感作および OA の効果的な一次予防につながる可能性があります。 代替、技術的および管理的管理、個人用保護具の通常の暴露管理階層、および作業者と管理者の教育を適切に実施する必要があります。 積極的な雇用主は、これらのアプローチの一部またはすべてを開始または参加しますが、不十分な予防措置が取られ、労働者が高いリスクにさらされている場合は、政府の執行機関が役立つ場合があります。

障害と障害

医療障害 病状に起因する機能異常です。 身体障害 患者の生命に対する医学的障害の全体的な影響を指し、年齢や社会経済的地位などの多くの非医学的要因の影響を受けます (ATS 1995)。

医学的障害の評価は医師によって行われ、計算された障害指数やその他の臨床的考慮事項が含まれる場合があります。 障害指数は、(1) 気管支拡張薬投与後の気流制限の程度、(2) 気管支拡張薬による気流制限の可逆性の程度、または NBR の定量的試験での気道過敏性の程度、および (3) コントロールに必要な最小限の投薬に基づいています。喘息。 医学的障害の評価のもう XNUMX つの主要な要素は、喘息の原因となっている職場環境で働く患者の能力に関する医師の医学的判断です。 例えば、感作物質誘発性 OA の患者は、感作された物質に非常に特異的な医学的障害を持っている可能性があります。 この病原体にさらされたときにのみ症状を経験する労働者は、他の仕事で働くことができるかもしれませんが、彼女または彼が最も多くの訓練と経験を持っている特定の仕事で永久に働くことができません.

喘息 (OA を含む) による障害の評価には、日常生活で働く能力や機能に影響を与える他の非医学的要因と同様に、医学的障害を考慮する必要があります。 障害の評価は、最初に医師によって行われます。医師は、障害が患者の生活に与える影響に影響を与えるすべての要因を特定する必要があります。 職業、教育レベル、他の市場性のあるスキルの所有、経済状況、およびその他の社会的要因などの多くの要因により、同じレベルの医学的障害を持つ個人のさまざまなレベルの障害が生じる可能性があります。 管理者はこの情報を使用して、補償目的で障害を判断できます。

機能障害と身体障害は、大幅な改善の可能性と、効果的な暴露管理が職場でうまく実施されているかどうかに応じて、一時的または永続的に分類される場合があります。 例えば、増感剤誘発性の OA を持つ個人は、一般に、原因物質への暴露を伴う仕事に対して永久的で完全に障害があると見なされます。 曝露の停止後に症状が部分的または完全に解消した場合、これらの個人は、他の仕事に対する障害がほとんどまたはまったくないものとして分類される可能性があります。 多くの場合、これは恒久的な部分障害/障害と見なされますが、用語は異なる場合があります。 職場での刺激物によって用量依存的に引き起こされる喘息患者は、症状がある間は一時的な機能障害があると見なされますが、適切な暴露制御が導入され、症状の軽減または除去に効果的である場合、機能障害はほとんどまたはまったくないと見なされます。 効果的な暴露管理が実施されていない場合、同じ個人がその仕事で働くには恒久的な障害があると見なされ、医学的除去が推奨される可能性があります. 必要に応じて、曝露が減少または中止されてから XNUMX 年後に、OA の改善が頭打ちになると予想される場合に、長期的な障害/障害の評価を繰り返し行うことができます。 患者が仕事を続けている場合は、医療モニタリングを継続し、必要に応じて障害/障害の再評価を繰り返す必要があります。

OA または WAA によって身体障害者になった労働者は、医療費および/または逸失賃金に対する金銭的補償を受ける資格がある場合があります。 個々の労働者とその家族に対する障害の経済的影響を直接軽減することに加えて、適切な医療を提供し、予防的介入を開始し、職業リハビリテーションを受けるために、補償が必要になる場合があります。 診断評価が現地の要件を満たし、影響を受ける労働者の権利を侵害しないようにするためには、労働者と医師が特定の医療法的問題を理解することが重要になる場合があります。

コスト削減の議論はしばしば補償システムの不十分さに焦点を当てていますが、OA と WAA によって社会に課せられた財政的および公衆衛生上の負担を真に軽減することは、補償システムの改善だけでなく、より重要なことに、システムの有効性に依存します。喘息の新しい症例の発症を引き起こしている職場での暴露を特定して是正するか、完全に防止します。

結論

OA は、多くの国で最も一般的な職業性呼吸器疾患になっています。 それは一般に認識されているよりも一般的であり、重度で障害を引き起こす可能性があり、一般的に予防可能です. 早期発見と効果的な予防介入により、永久的な障害のリスクと、慢性喘息に関連する高い人的および経済的コストを大幅に削減できます。 多くの理由から、OA は、臨床医、健康と安全の専門家、研究者、健康政策立案者、産業衛生士、および職業関連疾患の予防に関心のある他の人々の間で、より広く注目されるに値します。

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