グンナー・ノードバーグ

出現と用途

自然界では、ビスマス (Bi) は遊離金属としても、ビスムタイト (炭酸塩) やビスムチナイト (複ビスマスと硫化テルル) などの鉱石中にも存在し、主に鉛とアンチモンなどの他の元素を伴います。

ビスマスは、冶金で多数の合金、特に低融点合金の製造に使用されます。 これらの合金の一部は溶接に使用されます。 ビスマスはまた、火災検知および消火システムの安全装置、および可鍛鋳鉄の製造にも使用されています。 アクリル繊維を作る触媒として働きます。

テルル化ビスマス 半導体として使われています。 酸化ビスマス、水酸化物、オキシ塩化物、三塩化物 および 硝酸塩 化粧品業界で採用されています。 その他の塩（例、 コハク酸塩、オルトキシキノレエート、亜硝酸塩、炭酸塩、リン酸塩 など）が医療に使用されています。

危険

金属ビスマスの製造中、および医薬品、化粧品、工業用化学品の製造中の職業暴露の報告はありません。 ビスマスとその化合物は、仕事に関連する中毒の原因ではないようであるため、現在産業で使用されている重金属の中で最も毒性が低いと見なされています.

ビスマス化合物は、呼吸器および胃腸管から吸収されます。 ヒトおよび動物における主な全身作用は、腎臓および肝臓で発揮されます。 有機誘導体は、回旋状尿細管の変化を引き起こし、深刻な、時には致命的なネフローゼを引き起こす可能性があります.

ガムの変色は、ビスマス粉塵への曝露で報告されています。 不溶性ミネラル塩は、一般に 1 日 50 回を超える用量で長期間にわたって経口摂取すると、精神障害 (混​​乱状態)、筋肉障害 (ミオクロニア)、運動協調障害 (バランスの喪失、不安定)、および構音障害を特徴とする脳疾患を引き起こす可能性があります。 これらの障害は、神経中枢にビスマスが蓄積することに起因し、ビスマス血症が約 10 mg/l と推定される特定のレベルを超えると現れます。 ほとんどの場合、ビスマス関連脳症は、薬を使わなくても2日からXNUMXか月で徐々に消失し、その間にビスマスは尿中に排出されます。 しかし、脳症の致命的なケースが記録されています。

このような影響は、1973 年以来、フランスとオーストラリアで観察されています。それらは、腸粘膜を介したビスマスの吸収を促進し、ビスマス血症を数百 mg/ l. 職場での金属粉塵や酸化煙の吸入による脳症の危険性は非常に低いです。 血漿中のビスマスおよび酸化ビスマスの溶解度が低く、尿中へのかなり急速な排泄 (半減期は約 6 日) は、神経中枢が病理学的レベルに到達するのに十分に急性の含浸の可能性に反対する.

動物では、テルル化ビスマスなどの不溶性化合物を吸入すると、不活性粉塵の通常の肺反応が引き起こされます。 しかし、硫化セレンで「ドープ」されたテルル化ビスマスに長期間さらされると、さまざまな種で肺の軽度の可逆性肉芽腫反応が生じる可能性があります。

一部のビスマス化合物は分解して危険な化学物質になります。 五フッ化ビスマスは加熱すると分解し、非常に有毒なガスを発生します。

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循環赤血球

ヘムの変化によるヘモグロビン酸素送達の干渉

赤血球の主な機能は、組織に酸素を供給し、二酸化炭素を除去することです。 肺での酸素の結合と、必要に応じた組織レベルでの酸素の放出は、慎重にバランスのとれた一連の物理化学反応に依存しています。 その結果、複雑な解離曲線が得られ、健康な個体では、標準的な大気条件下で赤血球が酸素で最大限に飽和し、酸素レベル、pH、および代謝活動の他の指標に基づいてこの酸素が組織に放出されます。 酸素の送達は、酸素化赤血球の流量、粘度および血管の完全性の関数にも依存します。 正常なヘマトクリット (赤血球の体積) の範囲内では、血球数の減少が粘度の減少によって相殺されるようにバランスが取られ、流れが改善されます。 ヘマトクリットが 30% 以下に下がるまでは、症状が出るほどの酸素供給の減少は通常観察されません。 逆に、赤血球増加症で見られるように、正常範囲を超えるヘマトクリットの増加は、血流に対する粘度の増加の影響により、酸素供給を減少させる可能性があります。 例外は鉄欠乏症で、弱さと倦怠感の症状が現れます。これは主に関連する貧血ではなく、鉄分不足が原因です (Beutler、Larsh、および Gurney 1960)。

一酸化炭素はどこにでもある気体で、ヘモグロビンの酸素輸送能力に深刻な、場合によっては致命的な影響を与える可能性があります。 一酸化炭素については、本書の化学セクションで詳しく説明しています。 百科事典.

メトヘモグロビン産生化合物。 メトヘモグロビンは、組織に酸素を届けることができないヘモグロビンの別の形態です。 ヘモグロビンでは、分子のヘム部分の中心にある鉄原子は、酸素の輸送に関与するために、化学的に還元された鉄の状態でなければなりません。 ヘモグロビン中の一定量の鉄は、継続的に酸化されて鉄の状態になります。 したがって、血液中の総ヘモグロビンの約 0.5% はメトヘモグロビンであり、これは酸素を輸送できないヘモグロビンの化学酸化型です。 NADH依存酵素であるメトヘモグロビンレダクターゼは、鉄を還元して鉄ヘモグロビンに戻します。

アニリン染料を使用する産業などでは、職場の多くの化学物質が臨床的に重要なレベルのメトヘモグロビンを誘発する可能性があります。 職場でメトヘモグロビン血症を引き起こすことが頻繁に発見されている他の化学物質は、ニトロベンゼン、その他の有機および無機の硝酸塩と亜硝酸塩、ヒドラジン、およびさまざまなキノンです (Kiese 1974)。 これらの化学物質の一部を表 1 に示し、本書の化学物質セクションで詳しく説明します。 百科事典. チアノーゼ、錯乱、その他の低酸素症の徴候は、メトヘモグロビン血症の通常の症状です。 このような化学物質に慢性的にさらされている人は、メトヘモグロビン レベルが約 10% 以上になると唇が青くなることがあります。 それらは他の明らかな効果を持たないかもしれません。 血液は、メトヘモグロビン血症に特徴的なチョコレートブラウン色をしています。 治療は、さらなる暴露を避けることからなる。 通常、メトヘモグロビン値が 40% を超えると、重大な症状が現れることがあります。 メチレン ブルーまたはアスコルビン酸による治療は、メトヘモグロビン レベルの低下を加速することができます。 グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ欠乏症の人は、メチレンブルーで治療すると溶血が加速する可能性があります（グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ欠乏症の議論については以下を参照）.

異常なヘモグロビンのヘテロ接合性、または赤血球のNADH依存性メトヘモグロビンレダクターゼ欠損のホモ接合性により、持続性メトヘモグロビン血症を引き起こす遺伝性疾患があります。 この酵素欠乏症のヘテロ接合体である個人は、正常な酵素レベルを持つ個人のように、化学物質への暴露によって引き起こされる上昇したメトヘモグロビン レベルを迅速に低下させることができません。

ヘモグロビンの鉄成分を酸化することに加えて、メトヘモグロビン血症を引き起こす化学物質またはその代謝物の多くは、比較的非特異的な酸化剤でもあり、高レベルではハインツ体溶血性貧血を引き起こす可能性があります。 このプロセスは、ヘモグロビンの酸化変性を特徴とし、ハインツ小体として知られる点状の膜結合赤血球封入体の形成につながります。これは特別な染色で識別できます。 赤血球膜への酸化的損傷も発生します。 これは重大な溶血につながる可能性がありますが、表 1 に挙げた化合物は主に、通常は限定的なプロセスである溶血ではなく、生命を脅かす可能性があるメトヘモグロビンの形成を通じて悪影響を及ぼします。

本質的に、1 つの異なる赤血球防御経路が関与しています。 (2) ヘキソース一リン酸 (HMP) シャントを介した NADPH 依存プロセス。これにより、ハインツ小体溶血性貧血を引き起こす可能性のある酸化種から防御する手段として、還元型グルタチオンが維持されます (図 1)。 ハインツ小体溶血は、メトヘモグロビン減少効果のために NADPH を必要とするため、メトヘモグロビン血症患者をメチレン ブルーで治療すると悪化する可能性があります。 溶血はまた、(1)NADPH酸化防御経路の酵素の2つが欠損している、または(6)不安定なヘモグロビンが遺伝している個人の臨床像のより顕著な部分になります。 この章で後述するグルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ (GXNUMXPD) 欠損症を除いて、これらは比較的まれな疾患です。

図 1. オキシダント防御と関連反応の赤血球酵素

GSH + GSH + (O) ←-グルタチオンペルオキシダーゼ-→ GSSG + H₂O

GSSG + 2NADPH ←-グルタチオンペルオキシダーゼ-→ 2GSH + 2NADP

グルコース-6-リン酸 + NADP ←-G6PD-→ 6-ホスホグルコン酸 + NADPH

Fe+++・ヘモグロビン（メトヘモグロビン）+NADH ←-メトヘモグロビン還元酵素-→ Fe++・ヘモグロビン

酸化剤によって生成されるヘモグロビン変化の別の形態は、スルフェモグロビンとして知られる変性種です。 この不可逆的な生成物は、酸化剤によって生成された重大なメトヘモグロビン血症の個人の血液で検出できます。 スルフェモグロビンは、硫化水素中毒時に形成される特定の生成物に付けられた名前でもあり、より適切には.

溶血剤： 職場にはさまざまな溶血剤があります。 多くの人にとって懸念される毒性はメトヘモグロビン血症です。 他の溶血剤には、ナフタレンおよびその誘導体が含まれる。 さらに、銅などの特定の金属、およびトリブチルスズなどの有機金属は、少なくとも動物モデルでは、赤血球の生存を短縮します。 軽度の溶血は、外傷性の身体活動中にも発生する可能性があります (行進ヘモグロビン尿症)。 より現代的な観察では、長時間の運動による白血球数の増加 (ジョガー白血球増加症) があります。 赤血球の形成と労働者の生存に影響を与える金属の中で最も重要なものは鉛です。 百科事典。

アルシン: 正常な赤血球は、循環中に 120 日間生存します。 この生存期間の短縮は、骨髄による赤血球産生の増加によって補償されない場合、貧血につながる可能性があります。 溶血には本質的に 1 つのタイプがあります。 （2）脾臓または肝臓内で赤血球が破壊される血管外溶血。

最も強力な血管内溶血素の XNUMX つは、アルシン ガス (AsH₃）。 比較的少量のこの薬剤を吸入すると、循環内の赤血球が腫れ、最終的に破裂します。 職場でのアルシン曝露と急性溶血エピソードとの因果関係を検出するのは難しいかもしれない(Fowler and Wiessberg 1974)。 これは、暴露と症状の発症の間にしばしば遅延があるためでもありますが、主な理由は、暴露源が明らかでないことが多いためです. アルシンガスは商業的に製造および使用されており、現在では電子産業でよく使用されています。 しかし、急性溶血エピソードの公表された報告のほとんどは、例えば、ヒ素で汚染された金属で作られた容器に酸が加えられた場合など、産業プロセスの望ましくない副産物としてアルシンガスが予期せず放出されたことによるものです。 酸性化などの化学的にヒ素を減らすプロセスは、アルシンガスの放出につながる可能性があります. ヒ素は多くの金属や石炭などの有機物質の汚染物質になる可能性があるため、アルシンへの曝露は予期しないことがよくあります。 アンチモンの水素化物であるスチビンは、アルシンと同様の溶血効果を生み出すようです。

赤血球が完全に失われると、直接死に至る可能性があります。 （ゼロのヘマトクリットが報告されています。）しかし、完全な溶血を引き起こすレベルよりも低いアルシンレベルでの主要な懸念は、循環内のヘモグロビンの大量放出による急性腎不全です. はるかに高いレベルでは、アルシンは急性肺水腫を引き起こし、おそらく直接的な腎臓への影響を引き起こす可能性があります. 低血圧は、急性エピソードを伴うことがあります。 通常、アルシンを吸入してから症状が現れるまでには、少なくとも数時間の遅れがあります。 ヘモグロビン尿症による赤い尿に加えて、患者はしばしば腹痛や吐き気、多くの原因による急性血管内溶血に付随して起こる症状を訴えます (Neilsen 1969)。

治療は、腎灌流の維持と正常な血液の輸血を目的としています。 アルシンの影響を受けた循環赤血球はある程度血管内溶血に運命づけられているように見えるため、アルシンに曝露された赤血球が曝露されていない細胞に置き換わる交換輸血が最適な治療法であると思われる. 重度の生命を脅かす出血の場合と同様に、組織に酸素を送達できるように、置換赤血球が適切な 2,3-ジホスホグリセリン酸 (DPG) レベルを持っていることが重要です。

その他の血液疾患

白血球

循環する多形核白血球の産生または生存に比較的選択的に影響を与えることが知られている、プロピルチオ尿素 (PTU) などのさまざまな薬物があります。 対照的に、非特異的な骨髄毒素は、赤血球や血小板の前駆体にも影響を与えます。 そのような薬物の調製または投与に従事する労働者は危険にさらされていると見なされるべきです。 ジニトロフェノール中毒の労働者に完全な顆粒球減少症が報告されている. リンパ球の数と機能、特にサブタイプの分布の変化は、職場や一般環境でのさまざまな化学物質、特に塩素化炭化水素、ダイオキシン、および関連化合物による影響の可能性のある微妙なメカニズムとして、より注目されています。 そのような変化の健康への影響の検証が必要です。

凝固

白血球減少症と同様に、循環血小板の産生または生存を選択的に減少させる多くの薬物があり、そのような薬剤の調製または投与に関与する労働者にとって問題となる可能性があります。 そうでなければ、労働者の血小板減少症の報告は散在するだけです。 ある研究では、トルエンジイソシアネート (TDI) が血小板減少性紫斑病の原因であるとされています。 凝固に関与するさまざまな血液因子の異常は、通常、仕事の結果として認められることはありません。 血友病などの既存の凝固異常を持つ個人は、多くの場合、労働力に入るのが困難です。 ただし、慎重に検討していくつかの仕事を除外することは合理的ですが、そのような個人は通常、職場で正常に機能することができます。

職場での血液学的スクリーニングと監視

感受性のマーカー

サンプルの入手が容易であることもあり、ヒトの血液成分の遺伝的変異については、他の臓器の遺伝的変異よりも多くのことが知られています。 家族性貧血の認識によって引き起こされた広範な研究により、遺伝子変化の構造的および機能的意味に関する基本的な知識が得られました。 労働衛生に関連するのは、職場の危険に対する感受性の増加につながる可能性のある遺伝的変異です。 労働者のスクリーニングのために考慮された、または実際に使用された、そのようなテスト可能なバリエーションが多数あります。 人間の遺伝学に関する知識が急速に増加することで、人間の反応の遺伝的変化の基礎をよりよく理解できるようになり、実験室でのテストを通じて個人の感受性の程度をより予測できるようになる.

現在利用可能な感受性マーカーの潜在的な価値を議論する前に、労働者にそのような検査を使用する際の主要な倫理的考慮事項を強調する必要があります。 そのようなテストが、労働者の利益のために作業現場を改善することに焦点を当てるのではなく、現場から労働者を除外することを支持するかどうかは疑問視されてきました. 少なくとも、職場で感受性マーカーの使用に着手する前に、テストの目的と調査結果の結果をすべての関係者に明確にする必要があります。

スクリーニングが最も頻繁に行われている血液学的感受性の 6 つのマーカーは、鎌状赤血球症と G1985PD 欠損症です。 前者はまれな状況ではほとんど価値がなく、後者は提唱されてきたほとんどの状況ではまったく価値がありません (Goldstein、Amoruso、および Witz XNUMX)。

ヘモグロビン S (HbS) のホモ接合性がある鎌状赤血球症は、アフリカ系の人々の間でかなり一般的な疾患です。 これは比較的深刻な疾患であり、常にではありませんが、労働力への参入を妨げることがよくあります。 HbS 遺伝子は、HbC などの他の遺伝子とともに遺伝する可能性があり、その影響の重症度を軽減する可能性があります。 鎌状赤血球症患者の基本的な欠陥は、微小梗塞を引き起こす HbS の重合です。 微小梗塞は、鎌状赤血球症として知られるエピソードで発生する可能性があり、外的要因、特に低酸素症や、程度は低いものの脱水を引き起こす外的要因によって引き起こされる可能性があります。 鎌状赤血球症患者の臨床経過と健康状態にはかなり大きなばらつきがあるため、雇用評価では個々の病歴に焦点を当てる必要があります。 頻繁な空の旅を必要とする仕事や、重大な脱水症状の可能性がある仕事など、低酸素にさらされる可能性のある仕事は適切ではありません。

鎌状赤血球症よりもはるかに一般的なのは、HbS の 2,200 つの遺伝子と HbA の 7,200 つの遺伝子の継承があるヘテロ接合状態である鎌状赤血球形質です。 この遺伝的パターンを持つ個人は、極端な低酸素条件下で鎌状赤血球症の危機を経験することが報告されています。 低酸素症が一般的なリスクである職場から鎌状赤血球症の個人を除外することについて、いくつかの考慮が払われてきました. ただし、鎌状赤血球症の形質を持つ人は、他のほとんどすべての状況で非常にうまく機能することを強調する必要があります. たとえば、鎌状赤血球症の選手は、1968 年の夏季オリンピックでメキシコシティの標高 (XNUMX m、または XNUMX フィート) で競技しても悪影響はありませんでした。 したがって、上記のいくつかの例外を除いて、鎌状赤血球症の患者の除外または勤務スケジュールの変更を検討する理由はありません。

赤血球成分の別の一般的な遺伝的変異は、A^– G6PD欠損症の一種。 これは、性連鎖劣性遺伝子として X 染色体上に遺伝し、米国の黒人男性の約 50 人に 6 人、黒人女性の 6 人に XNUMX 人に存在します。 アフリカでは、この遺伝子はマラリアのリスクが高い地域で特に流行しています。 鎌状赤血球形質と同様に、GXNUMXPD欠乏症はマラリアに対する保護上の利点を提供します。 通常の状況では、この形態の GXNUMXPD 欠乏症の人は、正常範囲内の赤血球数と指標を持っています。 しかし、還元型グルタチオンを再生できないため、赤血球は、酸化剤の摂取後や特定の病状で溶血を受けやすくなります. 酸化剤に対するこの感受性は、一般的な A を持つ個人は、^– G6PD欠乏症のバリアントは、酸化ガスの吸入によるリスクがあります。 実際、G6PD欠損個体の赤血球が懸念されるほどの酸化ストレスを受ける前に、そのようなガスが致命的な肺水腫を引き起こすレベルよりも何倍も高いレベルにさらされる必要があります(Goldstein、Amoruso、およびWitz 1985)。 . G6PD欠乏症は、アニリン染料や他のメトヘモグロビン誘発剤にさらされた個人の明白なハインツ小体溶血の可能性を高めます（表1）が、これらの場合、主な臨床的問題は生命を脅かすメトヘモグロビン血症のままです. G6PD の状態に関する知識は、主に治療の指針となるような場合に役立つ可能性がありますが、この知識を使用して労働者を職場から排除するべきではありません。

家族性G6PD欠乏症には他にも多くの形態がありますが、すべてA型よりはるかに一般的ではありません。^– バリアント (Beutler 1990)。 これらのバリアントの特定のもの、特に地中海盆地と中央アジアの個人では、赤血球の G6PD 活性レベルがはるかに低くなっています。 その結果、影響を受けた個人は進行中の溶血性貧血によって深刻な状態に陥る可能性があります。 酸化剤に対する防御で活性な他の酵素の欠乏も、G6PD欠乏症と同じように、赤血球を酸化剤ストレスの影響を受けやすくする不安定なヘモグロビンを持っていると報告されています.

監視

サーベイランスは、病気の患者の評価と、おそらく健康な個人の定期的なスクリーニングの両方において、臨床検査とは大きく異なります。 適切に設計された監視プログラムの目的は、臨床検査を使用して微妙な初期の変化を検出することにより、明白な病気を防ぐことです. したがって、わずかに異常な所見があれば、医師による対応、または少なくとも徹底的な調査が自動的に開始されるはずです。

ベンゼンなどのヘマトキシンにさらされる可能性のある従業員の血液学的監視データの最初のレビューでは、偽陽性を区別するのに特に役立つ XNUMX つの主要なアプローチがあります。 XNUMXつ目はノーマルとの差の度合い。 カウントが通常の範囲からさらに外れると、それが単なる統計的異常を表している可能性が急速に低下します。 第二に、ベンゼンによってもたらされる幅広い影響を念頭に置いて、正常値を含むその個人のデータ全体を活用する必要があります。 たとえば、血小板数がわずかに低い場合に、白血球数が正常値よりも低く、赤血球数も正常値よりも低く、赤血球の平均赤血球容積が正常値よりも高い場合、ベンゼン効果の可能性がはるかに高くなります ( MCV）。 逆に、他の血球数が正常スペクトルの反対側にある場合、この同じ血小板数とベンゼンの血液毒性との関連性は無視できます。 これらの同じ XNUMX つの考慮事項は、さらなる検査を待っている間にその個人を労働力から除外すべきかどうか、および追加の検査を全血球計算 (CBC) の繰り返しだけで構成すべきかどうかを判断する際に使用できます。

低いカウントの原因について疑問がある場合は、CBC 全体を繰り返す必要があります。 血球数が少ないのは、実験室の変動性または個人の短期的な生物学的変動性によるものである場合、血球数が再び低くなる可能性は低くなります。 置換前または他の利用可能な血球数との比較は、分布の下端にある固有の傾向を持つ個人を区別するのに役立ちます。 血液学的毒素による影響を受けた個々の労働者の検出は、労働条件と同僚の注意深い調査を促し、センチネルの健康事象とみなされるべきである (Goldstein 1988)。

血球数の正常検査値の広い範囲は、血球数がまだ正常範囲内にある場合でも実質的な影響がある可能性があるため、さらに大きな課題を提示する可能性があります. たとえば、ベンゼンまたは電離放射線にさらされた労働者は、ヘマトクリットが 50% から 40% に減少し、白血球数が立方ミリメートルあたり 10,000 から 5,000 に減少し、血小板数が立方ミリメートルあたり 350,000 から 150,000 - つまり、血小板が 50% 以上減少します。 それでも、これらの値はすべて、血球数の「正常な」範囲内にあります。 したがって、「異常な」血球数のみを監視する監視プログラムは、重大な影響を見逃す可能性があります。 したがって、血球数が正常範囲内で時間の経過とともに減少する場合は、特に注意が必要です。

職場監視におけるもう 7,500 つの困難な問題は、暴露された集団全体の平均血球数のわずかな減少を検出することです。たとえば、ベンゼンまたはベンゼンへの広範な暴露により、平均白血球数が立方ミリメートルあたり 7,000 から XNUMX に減少した場合です。電離放射線。 そのような観察結果の検出と適切な評価には、実験室試験手順の標準化、適切な対照群の利用可能性、および注意深い統計分析に細心の注意を払う必要があります。

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白血病

白血病は、世界中のすべての癌の 3% を占めています (Linet 1985)。 それらは、血液前駆細胞の悪性腫瘍のグループであり、起源の細胞タイプ、細胞分化の程度、および臨床的および疫学的挙動に従って分類されます。 一般的な XNUMX つのタイプは、急性リンパ性白血病 (ALL)、慢性リンパ性白血病 (CLL)、急性骨髄性白血病 (AML)、および慢性骨髄性白血病 (CML) です。 ALLは急速に発症し、小児期の白血病の最も一般的な形態であり、リンパ節の白血球に由来します。 CLL は骨髄リンパ球で発生し、非常にゆっくりと進行し、高齢者に多く見られます。 AML は成人の急性白血病の一般的な形態です。 まれなタイプの急性白血病には、単球性、好塩基性、好酸球性、血漿、赤血球、および有毛細胞の白血病が含まれます。 これらのまれな形態の急性白血病は、見出しの下にひとまとめにされることがあります。 急性非リンパ性白血病 (ANLL)、一部にはそれらが共通の幹細胞から生じるという信念によるものです。 CML のほとんどの症例は、フィラデルフィア染色体という特定の染色体異常によって特徴付けられます。 CML の最終的な結果は、AML への白血病性転換であることがよくあります。 真性多血症および本態性血小板血症、赤血球または血小板レベルの上昇を伴う腫瘍性疾患、ならびに骨髄線維症および骨髄異形成においても、AMLへの転換が起こる可能性があります。 これは、これらの障害を関連する骨髄増殖性疾患として特徴付けることにつながりました。

臨床像は、白血病の種類によって異なります。 ほとんどの患者は、疲労と倦怠感に苦しんでいます。 血液学的数の異常および異型細胞は白血病を示唆しており、骨髄検査を示しています。 貧血、血小板減少症、好中球減少症、白血球数の増加、および芽球数の増加は、急性白血病の典型的な徴候です。

入射： 白血病の年間全体的な年齢調整発生率は、男性で 2 あたり 12 ～ 100,000、女性で 1 あたり 11 ～ 100,000 の間で、集団によって異なります。 北米、西ヨーロッパ、イスラエルの人口では高い数値が見られ、アジアとアフリカの人口では低い数値が報告されています。 発生率は、年齢や白血病の種類によって異なります。 白血病の発生率は年齢とともに著しく増加し、XNUMX 歳から XNUMX 歳頃に発生する小児期のピークもあります。 白血病サブグループが異なれば、年齢パターンも異なります。 CLL は、女性の約 XNUMX 倍の頻度で男性に発生します。 成人白血病の発生率と死亡率は、過去数十年にわたって比較的安定している傾向があります。

危険因子: 白血病の発症には家族性要因が示唆されていますが、これに関する証拠は決定的ではありません。 一部は遺伝性である特定の免疫学的状態は、白血病の素因となるようです。 ダウン症候群は、急性白血病の予測因子です。 1993 つの発癌性レトロ ウイルス (ヒト T 細胞白血病ウイルス I、ヒト T リンパ球向性ウイルス II) は、白血病の発症に関連していることが確認されています。 これらのウイルスは初期段階の発がん物質であると考えられており、白血病の原因としては十分ではありません (Keating, Estey and Kantarjian XNUMX)。

電離放射線とベンゼンへの曝露は、白血病の確立された環境的および職業的原因です。 しかし、CLL の発生率は、放射線被曝と関連していません。 放射線およびベンゼン誘発性白血病は、多くの国で職業病として認識されています。

一貫性ははるかに低いですが、次のグループの労働者で白血病の過剰が報告されています。 電気技師; 電話回線担当者および電子技術者。 農民; 製粉業者; 庭師; 機械工、溶接工、金属工。 繊維労働者; 製紙工場の労働者; 石油産業および石油製品の流通の労働者。 職業環境におけるいくつかの特定の病原体は、白血病のリスク増加と一貫して関連しています。 これらの物質には、ブタジエン、電磁界、エンジン排気ガス、エチレンオキシド、殺虫剤と除草剤、機械加工液、有機溶剤、石油製品 (ガソリンを含む)、スチレン、未確認のウイルスが含まれます。 受胎前のこれらの物質への父方および母方の暴露は、子孫の白血病リスクを高めることが示唆されているが、現時点でそのような暴露が原因であると立証するには証拠が不十分である.

治療と予防： 男性の白血病症例の最大 75% が予防可能である可能性があります (International Agency for Research on Cancer 1990)。 放射線やベンゼンへの被ばくを避けることで白血病のリスクは減少しますが、世界全体での潜在的な減少は推定されていません。 白血病の治療には、化学療法（単剤または併用）、骨髄移植、およびインターフェロンが含まれます。 ALL と AML の両方における骨髄移植は、25 ～ 60% の無病生存率と関連しています。 寛解に至らない患者や再発した患者の予後は不良です。 再発した患者のうち、約 30% が 10 回目の寛解を達成します。 寛解を達成できない主な原因は、感染症と出血による死亡です。 未治療の急性白血病の生存率は、診断から 1 年以内に 6% です。 治療開始前の CLL 患者の生存期間の中央値は XNUMX 年です。 生存期間は、最初に診断が下されたときの病期によって異なります。

白血病は、ホジキン病、リンパ腫、骨髄腫、卵巣癌、乳癌などの別の悪性腫瘍の放射線および特定の化学療法剤による治療後に発生する可能性があります。 白血病のこれらの二次症例のほとんどは、前白血病状態である急性非リンパ球​​性白血病または骨髄異形成症候群です。 染色体異常は、治療に関連する白血病と、放射線およびベンゼン曝露に関連する白血病の両方で、より容易に観察されるようです。 これらの急性白血病は、治療に抵抗する傾向も共有しています。 ras 癌遺伝子の活性化は、leukaemogens への曝露のリスクが高いと見なされる専門職で働いていた AML 患者でより頻繁に起こることが報告されています (Taylor et al. 1992)。

悪性リンパ腫および多発性骨髄腫

悪性リンパ腫は、主にリンパ系組織および器官に影響を与える新生物の異種グループを構成します。 悪性リンパ腫は、ホジキン病 (HD) (国際疾病分類、ICD-9 201) と非ホジキンリンパ腫 (NHL) (ICD-9 200、202) の 9 つの主要な細胞型に分けられます。 多発性骨髄腫 (MM) (ICD-203 1) は、骨髄内の形質細胞の悪性腫瘍であり、通常、すべての悪性腫瘍の 1993% 未満を占めます (国際がん研究機関 1985)。 4.2 年、悪性リンパ腫と多発性骨髄腫は、世界中のすべてのがんの中で 316,000 位にランクされました。 それらは、推定されるすべての新しい癌症例の 1993% を表し、XNUMX の新しい症例に達しました (Parkin、Pisani、および Ferlay XNUMX)。

悪性リンパ腫の死亡率と発生率は、世界中の社会経済的カテゴリー全体で一貫したパターンを明らかにしていません。 子供のHDは発展途上国でより一般的である傾向がありますが、より発展した地域の国の若年成人では比較的高い率が観察されています. 一部の国では、より高い社会経済的グループの人々の間でNHLが過剰であるように思われますが、他の国ではそのような明確な勾配は観察されていません.

職業上の曝露は悪性リンパ腫のリスクを高める可能性がありますが、疫学的証拠はまだ決定的ではありません. アスベスト、ベンゼン、電離放射線、塩素化炭化水素溶剤、木粉、皮革やゴムタイヤの製造における化学物質は、詳細不明の悪性リンパ腫のリスクと関連している因子の例です。 NHL は農家の間でより一般的です。 HD、NHL、および MM のさらに疑わしい職業病原体を以下に示します。

ホジキン病

ホジキン病は、多核巨細胞 (Reed-Sternberg) 細胞の存在を特徴とする悪性リンパ腫です。 縦隔と頸部のリンパ節が約 90% の症例に関与していますが、他の部位にも発生する可能性があります。 HD の組織学的サブタイプは、臨床的および疫学的挙動が異なります。 ライ分類システムには、HD の XNUMX つのサブタイプが含まれています。 HD の診断は生検によって行われ、治療は放射線療法単独または化学療法との併用です。

HD 患者の予後は、診断時の病期によって異なります。 縦隔に大きな病変がない患者の約 85 ～ 100% は、治療開始から約 8 年間再発することなく生存します。 大量の縦隔病変がある場合、約 50% の症例で再発します。 放射線療法と化学療法には、前述の続発性急性骨髄性白血病など、さまざまな副作用が伴う場合があります。

HD の発生率は、時間の経過とともに大きな変化を遂げていませんが、率が低下した北欧諸国の人口など、いくつかの例外があります (国際がん研究機関 1993)。

入手可能なデータによると、1980 年代のコスタリカ、デンマーク、フィンランドの人口における HD の年間発生率の中央値は、男性で 2.5 人あたり 100,000、女性で 1.5 人あたり 100,000 でした (世界人口に標準化)。 これらの数値は、1.7 の性比をもたらしました。 イタリア、米国、スイス、アイルランドでは男性の割合が最も高く、米国とキューバでは女性の割合が最も高かった。 日本と中国では発生率が低いことが報告されています (国際がん研究機関 1992)。

ウイルス感染は、HD の病因に関与していると疑われています。 ヘルペス ウイルスであるエプスタイン-バーウイルスによって誘発される伝染性単核球症は、HD のリスク増加と関連していることが示されています。 ホジキン病も家族内でクラスター化する可能性があり、他の時空間群の症例が観察されていますが、そのようなクラスターの背後に共通の病因学的要因があるという証拠は弱いです.

職業的要因が HD のリスク増加につながる程度は確立されていません。 有機溶剤、フェノキシ除草剤、木材粉塵の XNUMX 種類が主な疑わしい病原体ですが、疫学的証拠は限られており、議論の余地があります。

非ホジキンリンパ腫

NHL の約 98% はリンパ球性リンパ腫です。 リンパ球性リンパ腫の少なくとも 1993 つの異なる分類が一般的に使用されています (Longo et al. XNUMX)。 さらに、流行性の悪性腫瘍であるバーキットリンパ腫は、熱帯アフリカとニューギニアの特定の地域で流行しています。

NHL の XNUMX ～ XNUMX% は、化学療法および/または放射線療法で治癒可能です。 骨髄移植が必要になる場合があります。

入射: NHL の高い年間発生率 (12 人あたり 100,000 人以上、世界標準人口に標準化) は、1980 年代に、米国、特にサンフランシスコとニューヨーク市、およびいくつかのスイスのカントンの白人人口で報告されています。カナダ、トリエステ（イタリア）、ポルトアレグレ（ブラジル、男性）。 NHL の発生率は通常、女性よりも男性の方が高く、男性の典型的な過剰率は女性よりも 50 ～ 100% 高い。 しかし、キューバとバミューダの白人集団では、発生率は女性の方がわずかに高い (国際がん研究機関 1992)。

NHL の発生率と死亡率は、世界中の多くの国で上昇しています (国際がん研究機関 1993)。 1988 年までに、米国の白人男性の年間平均発生率は 152% 増加しました。 増加の一部は、医師の診断方法の変化によるものであり、一部は、ヒト免疫不全ウイルス (HIV、エイズに関連する)、その他のウイルス、および免疫抑制化学療法によって引き起こされる免疫抑制状態の増加によるものです。 これらの要因はすべての増加を説明するものではなく、残りの増加のかなりの部分は、いくつかのまれな要因と同様に、食習慣、染毛剤などの環境曝露、おそらく家族の傾向によって説明される可能性があります (Hartge and Devesa 1992)。

職業的決定要因は、NHL の発症に関与していると疑われています。 米国では NHL の 10% が職業被ばくに関連していると現在推定されているが (Hartge and Devesa 1992)、この割合は時期や場所によって異なる。 職業上の原因は十分に確立されていません。 NHL の過剰なリスクは、発電所の仕事、農業、穀物処理、金属加工、石油精製、木工に関連しており、化学者の間で発見されています。 NHL リスクの増加に関連する職業暴露には、エチレンオキシド、クロロフェノール、肥料、除草剤、殺虫剤、染毛剤、有機溶剤、および電離放射線が含まれます。 フェノキシ酢酸除草剤への曝露に関する多くの肯定的な結果が報告されています (Morrison et al. 1992)。 関連する除草剤の一部は、2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-パラ-ダイオキシン (TCDD)。 ただし、NHL の職業病因に関する疫学的証拠はまだ限られています。

多発性骨髄腫

多発性骨髄腫 (MM) は、主に骨 (特に頭蓋骨)、骨髄、および腎臓に関与します。 これは、免疫グロブリンを合成および分泌する B リンパ球由来細胞の悪性増殖を表しています。 診断は、放射線検査、MM 特異的なベンス-ジョーンズ タンパク尿の検査、骨髄中の異常な形質細胞の測定、および免疫電気泳動を使用して行われます。 MM は、骨髄移植、放射線療法、従来の化学療法または多剤化学療法、および免疫療法で治療されます。 治療を受けた MM 患者は、平均で 28 ～ 43 か月生存します (Ludwig and Kuhrer 1994)。

MM の発生率は、加齢とともに急激に増加します。 年齢で標準化された高い年間発生率 (男性で 5 万人あたり 10 ～ 100,000 人、女性で 4 万人あたり 6 ～ 100,000 人) は、米国の黒人集団、マルティニーク島、およびニュージーランドのマオリ族で見られます。 多くの中国人、インド人、日本人、およびフィリピン人の集団では、発生率が低い (男性で 10 人年当たり 100,000 未満、女性で 0.3 人年当たり 100,000 未満) (International Agency for Research on Cancer 1992)。 多発性骨髄腫の発生率は、1960 年代以降、ヨーロッパ、アジア、オセアニア、および黒人と白人の両方の米国の人口で増加していますが、多くのヨーロッパの人口では増加が横ばい傾向にあります (国際研究機関がん 1993)。

世界中で、ほぼ一貫して男性の MM 発生率が過剰になっています。 この超過分は通常、30 ～ 80% 程度です。

MM の家族性および他のケースのクラスター化が報告されていますが、そのようなクラスター化の原因に関する証拠は決定的ではありません。 白人集団とは対照的に、米国の黒人集団における過剰な発生率は、集団グループ間で異なる宿主感受性の可能性を示しており、これは遺伝的である可能性があります。 慢性免疫疾患は、MM のリスクと関連している場合があります。 MM の社会階級分布に関するデータは限られており、勾配に関する結論には信頼性がありません。

職業的要因: ガソリンにさらされた労働者と製油所労働者における MM のリスク上昇の疫学的証拠は、ベンゼンの病因を示唆している (Infante 1993)。 過剰な多発性骨髄腫が、農家や農場労働者に繰り返し観察されています。 農薬は、エージェントの疑わしいグループを表しています。 しかしながら、フェノキシ酢酸除草剤の発がん性の証拠は不十分である(Morrison et al. 1992)。 ダイオキシンは、一部のフェノキシ酢酸除草剤の不純物である場合があります。 2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-で汚染された地域に住んでいる女性では、MM の有意な過剰が報告されています。パラ- イタリア、セベソ近くのプラントでの事故後のダイオキシン (Bertazzi et al. 1993)。 Seveso の結果は、1974 年間の追跡調査中に発生した XNUMX つの症例に基づいており、関連性を確認するにはさらなる観察が必要です。 農家と農場労働者のリスク増加の別の考えられる説明は、いくつかのウイルスへの暴露です (Priester と Mason XNUMX)。

MM のリスク増加と関連付けられているその他の疑わしい職業および職業病原体には、画家、トラック運転手、アスベスト、エンジンの排気ガス、ヘアカラー製品、放射線、スチレン、塩化ビニル、および木粉が含まれます。 これらの職業とエージェントの証拠はまだ決定的ではありません。

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リンパ造血系は、血液、骨髄、脾臓、胸腺、リンパ管、リンパ節で構成されています。 血液と骨髄は合わせて造血系と呼ばれます。 骨髄は、血液の細胞要素 (赤血球、好中球、血小板) を継続的に置換する細胞産生の場所です。 生産は、一連の成長因子によって厳密に制御されています。 好中球と血小板は生理機能を果たすために使用され、赤血球は最終的に老化し、その有用性を失います。 正常に機能するには、血液の細胞要素が適切な数で循環し、構造的および生理学的な完全性を保持する必要があります。 赤血球にはヘモグロビンが含まれており、これにより組織への酸素の取り込みと送達が可能になり、細胞の代謝が維持されます。 赤血球は通常、この機能を維持しながら、循環内で 120 日間生存します。 好中球は、微生物や他の病原体に対する炎症反応に関与するために、組織に向かう途中の血液中に見られます。 循環血小板は、止血において重要な役割を果たします。

骨髄の生産要件は驚異的なものです。 毎日、骨髄は体重 3 キログラムあたり 6 億個の赤血球を交換します。 好中球の循環半減期はわずか 1.6 時間であり、毎日体重 9.9 キログラムあたり XNUMX 億個の好中球を生成する必要があります。 血小板集団全体を XNUMX 日ごとに交換する必要があります。 多数の機能細胞を生成する必要があるため、骨髄は、DNA 合成を損なうか、赤血球、白血球、または血小板。 さらに、血液細胞は骨髄の子孫であるため、末梢血は骨髄活動の高感度で正確な鏡として機能します。 血液は静脈穿刺による分析に容易に利用でき、血液の検査は環境に起因する病気の初期の手がかりを提供できます。

血液系は、身体に入る物質の導管として、また潜在的に有害な物質への職業的曝露によって悪影響を受ける可能性のある器官系としての両方の役割を果たすと見なすことができます。 血液サンプルは暴露の生物学的モニターとして機能し、職業暴露がリンパ造血系および他の身体器官に及ぼす影響を評価する方法を提供する可能性があります。

環境要因は、ヘモグロビン合成の阻害、細胞の産生または機能の阻害、白血病発生、赤血球破壊の増加など、いくつかの方法で造血系に干渉する可能性があります。

職業上の危険に直接起因する血球数または機能の異常は、ベンゼン誘発性再生不良性貧血などの血液学的問題が最も重要な健康影響である場合と、血液への影響が直接的であるが鉛誘発性貧血など、他の臓器系への影響ほど重要ではありません。 血液障害は、職場の危険の二次的影響である場合があります。 たとえば、二次性多血症は、職業性肺疾患の結果である可能性があります。 表 1 は、合理的に十分に受け入れられているハザードを示しています。 直接 血液系への影響。

表 1. 環境的および職業的に獲得されたメトヘモグロビン血症に関与する選択された病原体

• 硝酸塩で汚染された井戸水
• 亜硝酸ガス (溶接およびサイロ内)
• アニリン染料
• 硝酸塩または亜硝酸塩を多く含む食品
• モスボール（ナフタリン含有）
• 塩素酸カリウム
• ニトロベンゼン
• フェニレンジアミン
• トルエンジアミン

主に血液系に影響を与える職場の危険の例

ベンゼン

ベンゼンは、19 世紀後半に再生不良性貧血を引き起こす職場毒物として特定されました (Goldstein 1988)。 ベンゼンそのものではなく、ベンゼンの 1993 つまたは複数の代謝物が血液学的毒性の原因であるという十分な証拠がありますが、正確な代謝物とそれらの細胞内標的はまだ明確に特定されていません (Snyder、Witz、および Goldstein XNUMX)。

ベンゼンの代謝がその毒性に関与しているという認識、およびベンゼンなどの化合物の代謝に関与する代謝プロセスに関する最近の研究では、違いに基づいて、ベンゼンに対する人間の感受性に違いがある可能性が暗示されています。環境または遺伝的要因によって条件付けられた代謝率。 ベンゼン誘発性再生不良性貧血への家族的傾向のいくつかの証拠がありますが、これは明確に実証されていません. シトクロム P-450(2E1) は、ベンゼンの血液毒性代謝物の形成に重要な役割を果たしているようであり、中国での最近の研究から、このシトクロムの活性が高い労働者はより危険にさらされていることが示唆されています。 同様に、マイナーサラセミア、およびおそらく骨髄代謝回転が増加するその他の疾患は、ベンゼン誘発性再生不良性貧血の素因となる可能性があることが示唆されています (Yin et al. 1996)。 ベンゼンへの感受性にはいくつかの違いが示されていますが、文献からの全体的な印象は、クロラムフェニコールなどのさまざまな他の薬剤とは対照的に、感受性に広い範囲があり、再生不良性貧血を引き起こす特異体質の反応さえも含むということです。比較的些細なレベルの暴露では、ベンゼンへの暴露に対して事実上普遍的な反応があり、骨髄毒性を引き起こし、最終的には用量依存的に再生不良性貧血を引き起こします。

したがって、骨髄に対するベンゼンの効果は、ホジキン病やその他の癌の治療に使用される化学療法のアルキル化剤によって生じる効果と類似しています (Tucker et al. 1988)。 投与量の増加に伴い、 を 貧血、白血球減少症、または血小板減少症として最初に現れることがあります。 他の形成された血液要素の正常レベルの低下を少なくとも伴わない血小板減少症の人を観察することは、最も予想外であることに注意する必要があります. さらに、そのような孤立した血球減少症は重篤であるとは予想されない。 言い換えれば、正常範囲が 2,000 から 5,000 である 10,000 ml あたり 1988 の分離された白血球数は、白血球減少症の原因がベンゼン以外にあることを強く示唆します (Goldstein XNUMX)。

骨髄にはかなりの予備能力があります。 化学療法レジメンの一部としての骨髄のかなりの程度の低形成の後でも、血球数は通常、最終的には正常に戻ります。 しかし、そのような治療を受けた個人は、エンドトキシンなどの骨髄への攻撃にさらされたときに、以前にそのような化学療法剤で治療されたことがない個人と同じように高い白血球数を生成することによって反応することはできません. 骨髄前駆細胞を破壊し、実験室の範囲よりも低い血球数につながる十分な損傷を被ることなく骨髄の予備能力に影響を与えることができるベンゼンなどの薬剤の用量レベルがあると推測することは合理的です通常の。 定期的な医学的監視では、実際に曝露に苦しんでいる可能性のある労働者の異常が明らかにならない可能性があるため、労働者保護の焦点は予防であり、労働衛生の基本原則を採用する必要があります。 職場でのベンゼン曝露に関連する骨髄毒性の発現の程度は不明のままですが、ベンゼンへの単一の急性曝露が再生不良性貧血を引き起こす可能性は低いと思われます. この観察結果は、骨髄前駆細胞が細胞周期の特定の段階、おそらく分裂しているときにのみ危険にさらされるという事実を反映している可能性があり、すべての細胞が120回の急性曝露中にその段階にあるわけではありません. 血球減少症が発症する速度は、細胞型の循環寿命に部分的に依存します。 骨髄産生の完全な停止は、白血球、特に顆粒球の血球が循環中に XNUMX 日未満持続するため、最初に白血球減少症につながります。 次に血小板が減少し、その生存期間は約 XNUMX 日です。 最後に、合計 XNUMX 日間生き残る赤血球が減少します。

ベンゼンは、赤血球、血小板、顆粒球白血球の産生に関与する多能性幹細胞を破壊するだけでなく、実験動物とヒトの両方で循環リンパ球の急速な損失を引き起こすことがわかっています. これは、ベンゼンが暴露された労働者の免疫系に悪影響を与える可能性を示唆していますが、その影響はまだ明確に証明されていません (Rothman et al. 1996)。

ベンゼン暴露は再生不良性貧血と関連しており、これはしばしば致命的な障害です。 死は通常、白血球の減少、白血球減少によって体の防御システムが損なわれるための感染、または正常な凝固に必要な血小板の減少による出血によって引き起こされます。 重度の再生不良性貧血を発症する職場でベンゼンにさらされた個人は、同僚における同様の影響のセンチネルであると見なされなければなりません. センチネル個体の発見に基づく研究では、ベンゼンの血液毒性の明らかな証拠を示す労働者のグループがしばしば明らかになりました。 ほとんどの場合、再生不良性貧血に比較的早く屈服しない個人は、通常、ベンゼンへの暴露からの除去後に回復します. 以前にベンゼン誘発性の汎血球減少症 (すべての血球タイプの減少) を持っていた労働者グループの 1966 つの追跡調査では、1977 年後にわずかな血液学的異常が残っているだけでした (Hernberg et al. 1988)。 しかし、これらのグループの一部の労働者は、最初は比較的重度の汎血球減少症でしたが、最初に再生不良性貧血を発症し、次に骨髄異形成前白血病期を発症し、最終的に急性骨髄性白血病を発症することで病気が進行しました (Laskin and Goldstein XNUMX)。 何らかの原因による再生不良性貧血の個人は、急性骨髄性白血病を発症する可能性が予想よりも高いように見えるため、このような疾患の進行は予想外ではありません (De Planque et al. XNUMX)。

再生不良性貧血のその他の原因

職場の他の要因は再生不良性貧血に関連しており、最も顕著なのは放射線です。 骨髄幹細胞に対する放射線の影響は、白血病の治療に利用されてきました。 同様に、さまざまな化学療法用アルキル化剤は形成不全を引き起こし、これらの化合物の製造または投与を担当する作業員にリスクをもたらします。 放射線、ベンゼン、およびアルキル化剤はすべて、再生不良性貧血が発生しない閾値レベルを持っているようです.

クロラムフェニコールのように、微量でも形成不全を引き起こす可能性のある特異な作用様式を薬剤が有する場合、生産労働者の保護はより問題となる。 皮膚から容易に吸収されるトリニトロトルエンは、軍需工場の再生不良性貧血と関連しています。 他にもさまざまな化学物質が再生不良性貧血に関連していることが報告されていますが、因果関係を特定することはしばしば困難です。 例としては、殺虫剤のリンダン (ガンマベンゼン六塩化物) があります。 リンデンが形成不全に関連する比較的高レベルの暴露に続いて、一般に症例報告が現れました。 この所見はヒトに普遍的なものではなく、リンデンを多量に投与した実験動物でリンデンが誘発する骨髄毒性の報告はありません。 骨髄形成不全は、エチレングリコール エーテル、さまざまな殺虫剤、およびヒ素への暴露にも関連しています (Flemming and Timmeny 1993)。

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グンナー・ノードバーグ

出現と用途

バリウム (Ba) は自然界に豊富に存在し、地球の地殻の約 0.04% を占めています。 主な供給源は鉱物バライト (硫酸バリウム、BaSO₄）およびウィザライト（炭酸バリウム、BaCO₃）。 金属バリウムは、酸化バリウムをレトルトでアルミニウム還元することにより、限られた量しか生産されません。

バリウム 自動車の点火装置に使用されるニッケルバリウム部品の合金の製造や、ガラス、セラミックス、テレビの受像管の製造に広く使用されています。 バライト (BaSO₄）、または 硫酸バリウム、主にリトポンの製造に使用されます。これは、20% の硫酸バリウム、30% の硫化亜鉛、および 8% 未満の酸化亜鉛を含む白色の粉末です。 リトポンは白色塗料の顔料として広く使用されています。 化学沈殿硫酸バリウム—ブランフィクス—高品質の塗料、X 線診断作業、ガラスおよび製紙産業で使用されています。 また、印画紙、人造象牙、セロファンの製造にも使用されます。 粗重晶石は、油井掘削でチキソトロピック泥として使用されます。

水酸化バリウム (Ba(OH)₂) は、潤滑剤、殺虫剤、砂糖産業、腐食防止剤、掘削液、軟水剤に含まれています。 また、ガラス製造、合成ゴムの加硫、動植物油の精製、フレスコ画にも使用されます。 炭酸バリウム (バコ₃）は重晶石の沈殿物として得られ、レンガ、セラミック、塗料、ゴム、油井掘削、製紙産業で使用されます。 また、エナメル、大理石の代用品、光学ガラス、電極にも使用されます。

酸化バリウム (BaO) は、ガスや溶剤の乾燥に使用される白色のアルカリ性粉末です。 450°Cで酸素と結合して生成します 過酸化バリウム (バオ₂）、有機合成における酸化剤、および動物性物質と植物繊維の漂白剤。 過酸化バリウム 染色および印刷用の繊維産業、溶接用の粉末アルミニウム、および火工品で使用されます。

塩化バリウム （BaCl₂）は重晶石を石炭と塩化カルシウムで焙焼したもので、顔料、カラーレーキ、ガラスの製造、酸性染料の媒染剤として使用されます。 また、織物の重み付けや染色、およびアルミニウムの精錬にも役立ちます。 塩化バリウムは殺虫剤であり、水を軟化するためにボイラーに添加される化合物であり、革のなめしおよび仕上げ剤です。 硝酸バリウム (バ(いいえ₃)₂) は、火工品や電子産業で使用されています。

危険

バリウム金属の用途は限られており、爆発の危険があります。 バリウムの可溶性化合物 (塩化物、硝酸塩、水酸化物) は非常に有毒です。 不溶性化合物（硫酸塩）を吸入すると、じん肺を引き起こす可能性があります。 硫化物、酸化物、炭酸塩などの化合物の多くは、目、鼻、のど、皮膚に局所的な刺激を引き起こす可能性があります。 特定の化合物、特に過酸化物、硝酸塩、および塩素酸塩は、使用および保管中に火災の危険があります。

毒性

可溶性化合物が経口経路で入ると、毒性が高く、塩化物の致死量は 0.8 ～ 0.9 g と考えられています。 ただし、これらの化合物の摂取による中毒は時折発生しますが、産業中毒の事例はほとんど報告されていません。 粉砕中に発生する可能性があるような可溶性化合物の粉塵の大気濃度に労働者がさらされると、中毒が発生する可能性があります。 これらの化合物は、あらゆる形態の筋肉に対して強力かつ持続的な刺激作用を発揮し、収縮性を著しく高めます。 心臓では、不規則な収縮に続いて細動が生じることがあり、冠動脈収縮作用の証拠があります。 その他の効果には、腸の蠕動運動、血管収縮、膀胱収縮、随意筋緊張の増加などがあります。 バリウム化合物は、粘膜や目にも刺激作用があります。

不溶性化合物である炭酸バリウムは、吸入による病理学的影響はないようです。 しかし、経口摂取すると重度の中毒を引き起こす可能性があり、ラットではオスとメスの生殖腺の機能が損なわれます。 胎児は妊娠の前半に炭酸バリウムに敏感です。

じん肺

硫酸バリウムは、その極度の不溶性、つまり人間に対して無毒であるという特徴があります。 この理由とその高い放射線不透過性のために、硫酸バリウムは胃腸、呼吸器、泌尿器系の X 線検査で不透明媒体として使用されます。 また、気管支造影の造影剤として意図的に気管支に導入された後、および高濃度の微細粉塵への工業的暴露によって、悪影響がないことによって実証されているように、ヒトの肺でも不活性です。

しかし、吸入すると、バリトーシス（主にバライトの採掘、粉砕、袋詰めで発生するが、リトポンの製造で報告されている良性塵肺症）を引き起こすのに十分な量の肺への沈着につながる可能性があります。 最初に報告されたバリトーシスの症例は症状と障害を伴っていましたが、これらは後に他の肺疾患と関連していました. その後の研究では、臨床像の印象に残らない性質と、症状と異常な身体的徴候の完全な欠如が、両方の肺全体に播種性結節性混濁を示す明確な X 線変化と対照的でした。 不透明度は離散的ですが、重なり合って合流しているように見えるほど多数になる場合があります。 大規模な影は報告されていません。 レントゲン写真の際立った特徴は、結節の顕著な放射線不透過性であり、これは物質が放射線不透過性媒体として使用されていることを考えると理解できます。 個々の要素のサイズは、直径 1 ～ 5 mm の間で変化する可能性がありますが、平均は約 3 mm 以下であり、その形状は「丸みを帯びた」および「樹枝状」とさまざまに説明されています。 場合によっては、多数の非常に密集したポイントが低密度のマトリックスにあることがわかっています。

一連のケースでは、最大 11,000 粒子/cm の粉塵濃度³ 作業場で測定された化学分析では、総シリカ含有量が 0.07 ～ 1.96% であることが示されました。石英は X 線回折では検出できませんでした。 最長 20 年間暴露され、X 線の変化を示した男性は無症状で、優れた肺機能を持ち、激しい仕事を遂行することができました。 被ばくが止まってから数年後、追跡検査により、X線異常の顕著な消失が見られます。

純粋なバリトーシスの死後発見の報告は事実上存在しません。 しかし、バリトーシスは、珪質石による重晶石鉱石の汚染による採鉱や、珪質石臼が使用される場合の粉砕での珪肺症に関連している可能性があります。

安全衛生対策

有毒な可溶性バリウム化合物にさらされる労働者には、適切な洗浄およびその他の衛生施設を提供する必要があり、厳格な個人衛生対策を奨励する必要があります。 ワークショップでの喫煙および飲食は禁止されるべきである。 作業場の床は不浸透性の素材で作られ、頻繁に洗い流されるべきです。 硫酸による重晶石浸出などのプロセスに従事する従業員には、耐酸性の衣類と適切な手と顔の保護具を提供する必要があります。 バリトーシスは良性ですが、バライト粉塵の大気中濃度を最小限に抑える努力が必要です。 さらに、空中浮遊粉塵中の遊離シリカの存在に特に注意を払う必要があります。

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グンナー・ノードバーグ

ヒ素 (As) 化合物には XNUMX つの主要なグループがあります。

1. 無機ヒ素化合物
2. 有機ヒ素化合物
3. アルシンガスと置換アルシン。

出現と用途

ヒ素は自然界に広く存在し、硫化鉱に最も豊富に含まれています。 アルセノパイライト (FeAsS) が最も豊富です。

ヒ素元素

ヒ素元素は、合金の硬度と耐熱性を高めるために使用されます (例: ショット製造およびバッテリー グリッドにおける鉛を含む合金)。 また、特定の種類のガラスの製造、電気デバイスの構成要素、ゲルマニウムおよびシリコン固体製品のドーピング剤としても使用されます。

三価無機化合物

三塩化ヒ素 (AsCl₃）は、陶磁器産業や塩素含有ヒ素の製造に使用されています。 三酸化ヒ素 （なので₂O₃）、または 白いヒ素、合成ガスの精製に有用であり、すべてのヒ素化合物の主要な材料として有用です。 また、皮革や木材の防腐剤、織物の媒染剤、鉱物浮遊選鉱の試薬、ガラス製造の脱色剤および精製剤でもあります。 ヒ化カルシウム (Ca(As₂H₂O₄））および アセト亜ヒ酸第二銅 (通常、Cu(COOCH₃)₂ 3Cu(AsO₂)₂）殺虫剤です。 アセト亜ヒ酸第二銅は、船や潜水艦の塗装にも使用されます。 亜ヒ酸ナトリウム （NaAsO₂）は、除草剤、腐食防止剤、および繊維産業の乾燥剤として使用されています。 三硫化砒素 は、赤外線透過ガラスの成分であり、なめし業界の脱毛剤です。 また、火工品や半導体の製造にも使用されます。

五価無機化合物

ヒ素酸 (H₃そう₄・½H₂O) は、砒酸塩の製造、ガラス製造、木材処理プロセスで検出されます。 五酸化ヒ素 （なので₂O₅)、除草剤および木材防腐剤は、色ガラスの製造にも使用されます。

ヒ酸カルシウム （Ca₃（そう₄)₂）は殺虫剤として使用されます。

有機ヒ素化合物

カコジル酸 （（CH₃)₂AsOOH) は、除草剤や枯葉剤として使用されます。 アルサニル酸 （NH₂C₆H₄AsO(OH)₂) は、バッタの餌として、また動物飼料の添加物として使用されます。 海洋生物中の有機ヒ素化合物は、エビや魚などの海洋生物中の 1 ～ 100 mg/kg の範囲のヒ素濃度に相当する濃度で発生します。 そのようなヒ素は主に アルセノベタイン および アルセノコリン、低毒性の有機ヒ素化合物。

アルシンガスと置換アルシン. アルシンガスは、有機合成や固体電子部品の処理に使用されます。 アルシンガスは、発生期の水素が形成され、ヒ素が存在する工業プロセスで不注意に生成されることもあります。

置換アルシンは三価の有機ヒ素化合物であり、ヒ素核に結合しているアルキル基またはフェニル基の数に応じて、一置換、二置換、または三置換アルシンとして知られています。 ジクロロエチルアルシン (C₂H₅Ascl₂）、または エチルジクロロアルシン、 刺激臭のある無色の液体です。 この化合物は、次の化合物と同様に、潜在的な化学兵器として開発されました。

ジクロロ(2-クロロビニル)アルシン (ClCH:CHAsCl₂）、または クロロビニルジクロロアルシン (ルイサイト) は、ゲルマニウムのようなにおいのあるオリーブグリーンの液体です。 それは潜在的な戦争エージェントとして開発されましたが、使用されることはありませんでした. エージェントのジメルカプロールまたはブリティッシュ アンチルイサイト (BAL) は、解毒剤として開発されました。

ジメチルアルシン （CH₃)₂アッシュ、または 水素化カコジル および トリメチルアルシン （CH₃)₃として)、または トリメチルヒ素、 どちらも無色の液体です。 これらの XNUMX つの化合物は、細菌や菌類によるヒ素化合物の代謝変換後に生成されます。

危険

無機ヒ素化合物

毒性の一般的側面. いくつかの動物実験で示されているように、非常に少量の特定のヒ素化合物が有益な効果をもたらす可能性がありますが、ヒ素化合物、特に無機化合物は非常に強力な毒物と見なされています. 急性毒性は、原子価の状態と生物学的媒体への溶解度に応じて、化合物によって大きく異なります。 可溶性の三価化合物は最も毒性が強いです。 胃腸管からの無機ヒ素化合物の取り込みはほぼ完了していますが、粒子状の三酸化ヒ素などの溶解度の低い形態では、取り込みが遅れる場合があります。 吸入後の取り込みもほぼ完了します。これは、呼吸器粘膜に沈着した溶解性の低い物質であっても胃腸管に移動し、その後取り込まれるためです。

無機ヒ素化合物への吸入、摂取、またはその後の吸収による皮膚接触による職業暴露は、産業で発生する可能性があります。 暴露が過剰な場合、侵入点で急性影響が発生する可能性があります。 皮膚炎は急性症状として発生することもありますが、長期暴露による毒性の結果であることが多く、感作に続くこともあります (「長期暴露 (慢性中毒)」のセクションを参照)。

急性中毒

多量のヒ素（三酸化ヒ素など）を扱う産業では、事故の結果として、吸入と経口摂取の組み合わせによる高用量の無機ヒ素化合物への暴露が発生する可能性があります。 投与量によっては様々な症状が発現することがあり、投与量が過剰になると死に至る場合があります。 結膜炎、気管支炎および呼吸困難の症状に続いて、嘔吐を伴う胃腸の不快感、およびその後の不可逆的なショックを伴う心臓の関与が、数時間にわたって発生する可能性があります。 血中のヒ素は、致死的な結果をもたらした症例で 3 mg/l を超えると報告されました。

空気中の亜致死量の刺激性ヒ素化合物 (例えば、三酸化ヒ素) に暴露すると、呼吸器系の粘膜への急性損傷に関連する症状や、露出した皮膚からの急性症状が現れることがあります。 そのような場合、鼻粘膜、喉頭および気管支の重度の刺激、ならびに結膜炎および皮膚炎が発生します。 鼻中隔の穿孔は、暴露後数週間後にのみ観察される個体もいます。 急性中毒に対する一定の耐性は、反復曝露によって生じると考えられています。 ただし、この現象は科学文献では十分に文書化されていません。

無機ヒ素、主に三酸化ヒ素の偶発的な摂取による影響が文献に記載されています。 ただし、このようなインシデントは、今日の業界ではまれです。 中毒のケースは深刻な胃腸の損傷を特徴とし、重度の嘔吐と下痢を引き起こし、ショックとその後の乏尿とアルブミン尿を引き起こす可能性があります。 その他の急性症状は、顔面浮腫、筋肉のけいれん、心臓の異常です。 症状は、溶液中の毒物にさらされた後数分以内に発生することがありますが、ヒ素化合物が固体の場合や食事と一緒に摂取した場合は、数時間遅れることがあります. 微粒子として摂取した場合、毒性は摂取した化合物の溶解度と粒子サイズにも依存します。 摂取された三酸化ヒ素の致死量は、70 ～ 180 mg の範囲であると報告されています。 24 時間以内に死亡することもありますが、通常の経過は 3 日から 7 日です。 ヒ素化合物による急性中毒は、通常、貧血と白血球減少症、特に顆粒球減少症を伴います。 生存者では、これらの影響は通常 2 ～ 3 週間以内に元に戻ります。 肝臓の可逆的肥大は急性中毒でも見られますが、肝機能検査と肝酵素は通常正常です。

急性中毒を生き延びた個人では、摂取後数週間で末梢神経障害が頻繁に発生します。

長期暴露（慢性中毒）

一般的な側面。 慢性ヒ素中毒は、空気中の過剰な濃度のヒ素化合物に長時間さらされた労働者に発生する可能性があります。 気道の粘膜および皮膚における局所効果は顕著な特徴である。 神経系や循環器系、肝臓への関与や、気道のがんも発生する可能性があります。

食品、飲料水、または医薬品の摂取によるヒ素への長期暴露では、症状は吸入暴露後のものとは部分的に異なります. 下痢や便秘、皮膚の紅潮、色素沈着、過角化症などの漠然とした腹部症状が臨床像を支配しています。 さらに、末梢壊疽を引き起こしたある領域で報告された血管の関与があるかもしれません。

貧血および白血球減少症は、慢性ヒ素中毒でしばしば発生します。 肝臓への関与は、主に汚染されたワインを飲むことによって暴露されたと考えられるブドウ園の労働者において、吸入によって暴露された人よりも、経口摂取によって長期間暴露された人に多く見られます。 このタイプの中毒では、皮膚がんが過剰な頻度で発生します。

血管障害。 飲料水を介した無機ヒ素への長期の経口暴露は、レイノー現象を伴う末梢血管障害を引き起こす可能性があります。 中国の台湾のある地域で、末梢性壊疽（いわゆる黒足病）が発生しました。 末梢血管障害のこのような重篤な徴候は、職業的に暴露された人では観察されていませんが、レイノー現象のわずかな変化と冷却時の低末梢血圧の有病率の増加が、空気中の無機ヒ素に長時間暴露された労働者で発見されています (用量吸収されたヒ素を以下に示します。

皮膚疾患。 ヒ素による皮膚病変は、暴露の種類によって多少異なります。 さまざまな程度の重症度の湿疹症状が発生します。 主に空気中のヒ素への職業暴露では、局所刺激により皮膚病変が生じることがあります。 XNUMX 種類の皮膚疾患が発生する可能性があります。

1. 紅斑（発赤）、腫れ、丘疹または水疱を伴う湿疹タイプ
2. 紅斑および濾胞の腫れまたは濾胞の膿疱を伴う濾胞型。

皮膚炎は主に、顔、首の後ろ、前腕、手首、手など、露出度の高い部分に限局しています。 ただし、陰嚢、太ももの内面、胸の上部と背中、脚の下部、足首の周りにも発生する可能性があります. 色素沈着過剰および角化症は、このタイプのヒ素病変の顕著な特徴ではありません。 パッチテストは、皮膚炎がヒ素によるものであり、粗製の三酸化ヒ素に存在する不純物によるものではないことを示しています. 暴露の濃度と期間によっては、この種の初期反応に続いて慢性皮膚病変が生じることがあります。 これらの慢性病変は、何年にもわたる職業的または環境的曝露の後に発生する可能性があります。 皮膚の過角化症、いぼ、メラノーシスが顕著な徴候です。

メラノーシスは、上まぶたと下まぶた、こめかみの周り、首、乳首の乳輪、腋窩のひだに最もよく見られます。 重症例では、アルセノメラノーシスが腹部、胸部、背中、陰嚢に観察され、過角化症や疣贅も見られます。 慢性砒素中毒では、一般に「雨滴」色素沈着と呼ばれる、特に色素沈着領域での脱色素沈着（すなわち、白皮症）も発生します。 これらの慢性皮膚病変、特に過角化症は、前癌病変および癌病変に発展する可能性があります。 慢性ヒ素中毒では、爪の横縞（いわゆるミース線）も発生します。 皮膚中のヒ素濃度が正常に戻ったとき、曝露の停止後も長期間にわたって慢性皮膚病変が発生する可能性があることに注意する必要があります。

ヒ素の慢性暴露による粘膜病変は、吸入暴露後の鼻中隔の穿孔として最も古典的に報告されています。 この病変は、鼻の粘膜の刺激の結果です。 このような刺激は、喉頭、気管、気管支にも及びます。 吸入暴露と反復摂取による中毒の両方で、顔やまぶたの皮膚炎が角結膜炎に発展することがあります。

末梢神経障害。 末梢神経障害は、急性中毒の生存者に頻繁に見られます。 通常、急性中毒後数週間以内に発症し、回復は遅い. ニューロパシーは、運動機能障害と知覚異常の両方を特徴としますが、重症度の低いケースでは、感覚性片側性ニューロパシーのみが発生する場合があります。 多くの場合、下肢は上肢よりも影響を受けます。 ヒ素中毒から回復した対象では、指の爪にミース線が発生することがあります。 組織学的検査では、特に長い軸索でウォーラー変性が明らかになりました。 末梢神経障害は、産業用ヒ素暴露でも発生する可能性があり、ほとんどの場合、神経生理学的方法によってのみ検出できる無症状の形態で発生します。 平均累積総吸収量約 5 g (最大吸収量 20 g) に相当する長期暴露を受けた製錬所作業員のグループでは、ヒ素の累積吸収量と神経伝達速度の間に負の相関関係がありました。 これらの労働者には、末梢血管の関与の軽い臨床症状もいくつかありました（上記を参照）。 ヒ素にさらされた子供では、難聴が報告されています。

発がん作用. 無機ヒ素化合物は、国際がん研究機関 (IARC) によって肺および皮膚発がん物質として分類されています。 無機ヒ素化合物にさらされた人は、肝臓の血管肉腫やおそらく胃がんの発生率が高いことを示唆する証拠もいくつかあります. 気道がんは、ヒ酸鉛とヒ酸カルシウムを含む殺虫剤の製造に従事する労働者、無機の銅とヒ素化合物を含む殺虫剤を散布するぶどう栽培者、およびヒ素とヒ素の無機化合物にさらされる製錬所の労働者の間で過剰な頻度で報告されています。その他の金属の数々。 曝露の開始からがんの出現までの潜伏期間は長く、通常は 15 ～ 30 年です。 肺がんに対する喫煙の相乗作用が実証されています。

飲料水を介した無機ヒ素への長期暴露は、台湾とチリでの皮膚がんの発生率の増加と関連しています。 この増加は、飲料水中の濃度に関連していることが示されています。

催奇形作用. 高用量の三価無機ヒ素化合物は、ハムスターに静脈内注射すると奇形を引き起こす可能性があります。 人間に関しては、ヒ素化合物が産業条件下で奇形を引き起こすという確固たる証拠はありません。 しかし、いくつかの証拠は、他の多くの金属や他の化合物にも同時にさらされた製錬環境の労働者にそのような影響があることを示唆しています.

有機ヒ素化合物

殺虫剤または薬物として使用される有機ヒ素も毒性を引き起こす可能性がありますが、そのような悪影響はヒトで完全には記録されていません.

家禽や豚の飼料添加物として一般的に使用されている高用量のアルサニル酸を与えた実験動物で、神経系への毒性効果が報告されています。

エビ、カニ、魚などの海産物に含まれる有機ヒ素化合物は、アルシノコリンとアルシノベタインで構成されています。 魚介類に含まれる有機砒素は、摂取しても害がないことはよく知られています。 これらの化合物は、主に尿を介して急速に排泄されます。

アルシンガスと置換アルシン。 急性アルシン中毒の多くの症例が記録されており、致死率が高い。 アルシンは、業界で最も強力な溶血剤の XNUMX つです。 その溶血活性は、赤血球還元型グルタチオン含有量の低下を引き起こす能力によるものです。

アルシン中毒の徴候と症状には溶血が含まれ、これは暴露の強度に依存する潜伏期間の後に発症します。 250 ppm のアルシンガスを吸入すると、即死します。 25 ～ 50 ppm に 30 分間暴露すると致死的になり、さらに長時間暴露すると 10 ppm で致死になる可能性があります。 中毒の兆候と症状は、急性で大量の溶血に特徴的なものです。 最初は無痛のヘモグロビン尿症、吐き気や嘔吐などの胃腸障害があります。 腹部のけいれんや圧痛がある場合もあります。 その後、無尿、乏尿を伴う黄疸が出現する。 骨髄抑制の証拠が存在する可能性があります。 急性および重度の曝露の後、末梢神経障害が発症する可能性があり、中毒後数か月後にまだ存在する可能性があります. アルシンへの反復または慢性暴露についてはほとんど知られていませんが、アルシンガスは体内で無機ヒ素に代謝されるため、無機ヒ素化合物への長期暴露と同様の症状のリスクがあると推測できます。

鑑別診断では、スチビンや薬物などの他の化学物質によって引き起こされる可能性のある急性溶血性貧血、および二次免疫溶血性貧血を考慮に入れる必要があります。

置換されたアルシンは、主な効果として溶血を引き起こしませんが、強力な局所および肺刺激物および全身毒物として作用します. ジクロロ（2-クロロビニル-）アルシン（ルイサイト）の場合、皮膚への局所的な影響により、境界がはっきりしている水ぶくれが生じます。 蒸気は、しわがれた、または血の混じった痰を伴う顕著なけいれん性の咳を誘発し、急性肺水腫に進行します。 ジメルカプロール (BAL) は、中毒の初期段階で投与すると効果的な解毒剤です。

安全衛生対策

最も一般的なタイプの職業性ヒ素暴露は無機ヒ素化合物に対するものであり、これらの安全衛生対策は主にそのような暴露に関連しています。 アルシンガスへの暴露のリスクがある場合、短い間隔でのピーク暴露が特に懸念される可能性があるため、偶発的な漏れに特に注意を払う必要があります。

予防の最善の方法は、暴露を許容限界以下に抑えることです。 したがって、ヒ素の空気中濃度の測定プログラムは重要です。 吸入ばく露に加えて、汚染された衣服、手、タバコなどによる経口ばく露に注意する必要があり、尿中の無機ヒ素の生物学的モニタリングは、吸収線量の評価に役立つ場合があります。 作業者には、適切な保護服、保護ブーツ、および空気中のヒ素の暴露限度を超えるリスクがある場合は、呼吸用保護具を支給する必要があります。 ロッカーには、仕事用と私用の衣服用に別々のコンパートメントを用意し、隣接する高水準の衛生施設を利用できるようにする必要があります。 職場での喫煙、飲食は禁止されています。 雇用前の健康診断を実施する必要があります。 既存の糖尿病、心血管疾患、貧血、アレルギーまたはその他の皮膚疾患、神経、肝臓または腎臓の病変のある人をヒ素作業に雇用することは推奨されません。 ヒ素にさらされたすべての従業員の定期的な健康診断は、ヒ素に関連する可能性のある症状に特に注意して実施する必要があります。

尿中の無機ヒ素とその代謝物のレベルを測定することで、さまざまな曝露経路によって取り込まれた無機ヒ素の総量を推定できます。 無機ヒ素とその代謝物を特異的に測定できる場合にのみ、この方法が有用です。 尿中の総ヒ素は、多くの場合、産業暴露に関する誤った情報を提供する可能性があります。これは、魚やその他の海洋生物 (かなりの量の非毒性有機ヒ素化合物を含む) を XNUMX 食食べただけでも、尿中ヒ素濃度が数日間大幅に上昇する可能性があるためです。

治療

アルシンガス中毒。 アルシンガスへのかなりの曝露があったと信じるに足る理由がある場合、または最初の症状 (血色素尿症や腹痛など) が観察された場合は、汚染された環境から直ちに個人を取り除き、迅速な医師の診察が必要です。 腎機能障害の証拠がある場合に推奨される治療法は、長期の人工透析を伴う全置換輸血です。 強制利尿はいくつかのケースで有用であることが証明されていますが、ほとんどの著者の意見では、BAL または他のキレート剤による治療は限られた効果しかないようです.

置換アルシンへの暴露は、無機ヒ素中毒と同じように扱われるべきです (以下を参照)。

無機ヒ素による中毒。 急性中毒を引き起こすと推定できる量に暴露した場合、または長期暴露の過程で呼吸器系、皮膚または胃腸管に重度の症状が発生した場合、労働者は直ちに作業から離れなければなりません。露出し、錯化剤で処理します。

このような状況で最も広く使用されている古典的な薬剤は、2,3-ジメルカプト-1-プロパノールまたはブリティッシュ アンチルイサイト (BAL、ジメルカプロール) です。 このような場合は迅速な投与が不可欠です。最大の効果を得るには、中毒から 4 時間以内にこのような治療を行う必要があります。 使用できる他の医薬品は、2,3-ジメルカプトプロパンスルホン酸ナトリウム(DMPSまたはユニチオール)またはメソ-2,3-ジメルカプトコハク酸(DMSA)である。 これらの薬は副作用が起こりにくく、BAL よりも効果的であると考えられています。 N-アセチルシステインの静脈内投与は、XNUMX つのケースで価値があると報告されています。 さらに、曝露からの除去によるさらなる吸収の防止、胃洗浄による胃腸管からの吸収の最小化、およびキレート剤または木炭の胃管による投与などの一般的な治療が必須です。 可能であれば、呼吸と循環の維持、水分と電解質のバランスの維持、神経系への影響の制御、および血液透析と交換輸血による吸収毒の除去などの一般的な支持療法を使用することができます。

接触性皮膚炎などの急性皮膚病変や、レイノー症候群などの末梢血管障害の軽度の症状は、通常、暴露からの除去以外の治療を必要としません。

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グンナー・ノードバーグ

アンチモンは室温では安定ですが、加熱すると見事に燃焼し、酸化アンチモン (Sb₂O₃) にんにくのようなにおいがします。 ヒ素と化学的に密接に関連しています。 ヒ素、鉛、スズ、亜鉛、鉄、ビスマスと容易に合金を形成します。

出現と用途

自然界では、アンチモンは多数の元素と組み合わせて発見され、最も一般的な鉱石は輝安鉱 (SbS₃)、バレンチナイト (Sb₂O₃）、ケルミサイト（Sb₂S₂O) とセナルモンタイト (Sb₂O₃).

高純度のアンチモンは、半導体の製造に使用されます。 通常の純度のアンチモンは、合金の製造に広く使用されており、硬度、機械的強度、耐食性、および低摩擦係数が向上しています。 スズ、鉛、アンチモンを組み合わせた合金は、電気産業で使用されています。 より重要なアンチモン合金には、バビット、ピューター、ホワイト メタル、ブリタニア メタル、ベアリング メタルがあります。 これらは、ベアリング シェル、蓄電池プレート、ケーブル シース、はんだ、装飾用鋳物、および弾薬に使用されます。 酸および塩基に対する金属アンチモンの耐性は、化学プラントの製造で発揮されます。

危険

アンチモンの主な危険性は、摂取、吸入、または皮膚からの吸収による中毒です。 アンチモンは微細な空中浮遊粉塵として頻繁に遭遇するため、気道は最も重要な侵入経路です。 粉塵を飲み込んだり、飲料、食品、タバコの汚染によって摂取することがあります。 皮膚吸収はあまり一般的ではありませんが、アンチモンが長時間皮膚に接触すると発生する可能性があります.

アンチモンの採掘で遭遇する粉塵には、遊離シリカが含まれている可能性があり、塵肺症（いわゆる シリコアンチモン症) アンチモン鉱山労働者の間で報告されています。 処理中、非常に脆いアンチモン鉱石は、付随する岩石よりも急速に微細粉塵に変換され、還元や選別などの操作中に大気中の微細粉塵濃度が高くなります。 粉砕中に発生する粉塵は比較的粗く、残りの操作 (分級、浮遊選鉱、ろ過など) は湿式プロセスであるため、粉塵が発生しません。 金属アンチモンを精製してアンチモン合金を製造する炉の労働者、および印刷業界で活字を設定する労働者はすべて、アンチモン金属の粉塵および煙にさらされており、肺にびまん性の粟粒混濁を示す可能性がありますが、臨床的または機能的な障害の兆候はありません。シリカダストの不在。

アンチモンのエアロゾルを吸入すると、粘膜、気道、肺に局所的な反応を引き起こす可能性があります。 アンチモンの粉塵や煙にさらされた鉱山労働者、濃縮装置、製錬所の労働者を検査したところ、皮膚炎、鼻炎、肺臓炎や胃炎を含む上気道と下気道の炎症、結膜炎、鼻中隔の穿孔が明らかになりました。

塵肺症は、ときに閉塞性肺の変化と組み合わされて、ヒトの長期暴露後に報告されています。 アンチモンじん肺は良性と見なされていますが、大量のアンチモンへの曝露に伴う慢性的な呼吸器への影響は無害とは見なされていません。 さらに、三酸化アンチモンへの職業上の長期暴露は、心臓への影響、さらには致命的な影響を及ぼします。

膿疱性皮膚感染症は、アンチモンおよびアンチモン塩を扱う人に見られることがあります. これらの発疹は一過性であり、主に熱暴露または発汗が発生した皮膚領域に影響を与えます.

毒物学

化学的性質と代謝作用において、アンチモンは砒素に非常に似ており、10 つの元素が関連して発見されることがあるため、アンチモンの作用は、特に鋳造作業員において、砒素のせいである可能性があります。 ただし、高純度の金属アンチモンを使用した実験では、この金属には完全に独立した毒性があることが示されています。 別の著者は、平均致死量が 11.2 ～ 100 mg/XNUMX g であることを発見しました。

アンチモンは皮膚から体内に入る可能性がありますが、主な経路は肺です。 肺から、アンチモン、特に遊離アンチモンが吸収され、血液や組織に取り込まれます。 労働者に関する研究と放射性アンチモンを用いた実験では、吸収された線量の大部分が 48 時間以内に代謝に入り、糞便に排出され、少量ではあるが尿に排出されることが示されています。 残りはかなりの時間血液中に留まり、赤血球には血清の数倍のアンチモンが含まれています。 8 価のアンチモンに暴露された労働者では、アンチモンの尿中排泄は暴露の強度に関連しています。 500 µg Sb/m に XNUMX 時間暴露した後、³、シフトの終わりに尿中に排泄されたアンチモンの濃度の増加は、平均で 35 µg/g クレアチニンに達します。

アンチモンは、特定の酵素の活性を阻害し、血清中のスルフヒドリル基に結合し、肝臓によるタンパク質と炭水化物の代謝とグリコーゲンの生成を妨げます。 アンチモンエアロゾルを用いた長期にわたる動物実験により、特徴的な内因性リポイド肺炎が発生しました。 アンチモンに暴露された労働者では、心臓障害や突然死の事例も報告されています。 動物実験では、肺の限局性線維症および心臓血管への影響も観察されています。

アンチモン薬の治療的使用により、特にアンチモンの三価誘導体（五価誘導体よりもゆっくりと排泄される）の累積的な心筋毒性を検出することが可能になった。 心電図では、T波の振幅の減少、QT間隔の増加、不整脈が観察されています。

症状

急性中毒の症状には、口、鼻、胃、腸の激しい刺激が含まれます。 嘔吐と血便; ゆっくりとした浅い呼吸; 昏睡に続いて、極度の疲労や肝臓および腎臓の合併症により死亡することもあります。 慢性中毒の症状としては、のどの渇き、吐き気、頭痛、不眠、食欲不振、めまいなどがあります。 アンチモンの影響における性差は何人かの著者によって指摘されているが、その差は十分に確立されていない.

化合物

かき混ぜる (SbH₃）、または 水素化アンチモン（アンチモン化水素）、希塩酸に亜鉛-アンチモンまたはマグネシウム-アンチモン合金を溶解することによって生成されます。 しかし、アンチモンを含む金属を還元酸で処理したり、蓄電池を過充電したりする際に、副生成物として頻繁に発生します。 スチビンは燻蒸剤として使用されてきました。 高純度スチビンは、半導体中のシリコンの n 型気相ドーパントとして使用されます。 スチビンは非常に危険なガスです。 アルシンと同様に、血液細胞を破壊し、ヘモグロビン尿症、黄疸、無尿症を引き起こし、死に至らしめる可能性があります。 症状には、暴露後の頭痛、吐き気、みぞおちの痛み、暗赤色の尿の通過などがあります。

三酸化アンチモン (Sb₂O₃）は、アンチモン酸化物の中で最も重要です。 空中にいるときは、非常に長い間宙に浮いたままになる傾向があります。 これは、アンチモン鉱石から焙焼プロセスまたは金属アンチモンの酸化とその後の昇華によって得られ、塗料顔料として、エナメルや釉薬、防炎化合物として酒石催吐剤の製造に使用されます。

三酸化アンチモンは全身毒であり、皮膚病の危険性もありますが、その毒性は金属の 4 分の 8 です。 長期の動物実験では、吸入によって三酸化アンチモンにさらされたラットは、高頻度の肺腫瘍を示しました。 空気中の平均濃度が XNUMX mg/mXNUMX のアンチモン製錬に XNUMX 年以上従事している労働者の肺がんによる過剰死亡³、ニューカッスルから報告されています。 アンチモンの粉塵と煙に加えて、労働者はジルコン工場の排水と苛性ソーダにさらされました。 三酸化アンチモンの発がん性に関して、他の経験は有益ではありませんでした。 これは、米国政府産業衛生士会議 (ACGIH) によって、がんを誘発する疑いのある産業プロセスに関連する化学物質として分類されています。

五酸化アンチモン (Sb₂O₅）は、熱下で硝酸中で三酸化物または純粋な金属を酸化することによって生成されます。 塗料やラッカー、ガラス、陶器、医薬品の製造に使用されます。 五酸化アンチモンは、毒性の危険性が低いことで知られています。

三硫化アンチモン (Sb₂S₃) は、天然の鉱物であるアンチモナイトとして発見されていますが、合成することもできます。 火工品、マッチ、爆発物産業、ルビーガラスの製造、ゴム産業での顔料および可塑剤として使用されます。 三硫化物にさらされた人では、心臓の異常の明らかな増加が見られました。 五硫化アンチモン (Sb₂S₅）三硫化物とほとんど同じ用途があり、毒性は低い.

三塩化アンチモン (SbCl₃）、または 塩化アンチモン（アンチモンのバター）、塩素とアンチモンの相互作用によって、または三硫化アンチモンを塩酸に溶解することによって生成されます。 五塩化アンチモン (SbCl₅) は、溶融した三塩化アンチモンに塩素が作用することによって生成されます。 塩化アンチモンは、スチールのブルーイング、アルミニウム、ピューター、亜鉛の着色、特にゴムや製薬産業における有機合成の触媒として使用されます。 さらに、三塩化アンチモンは、マッチおよび石油産業で使用されます。 それらは非常に有毒な物質であり、刺激物として作用し、皮膚に対して腐食性があります. 三塩化物にはLDがあります₅₀ 2.5 mg/100 g の。

三フッ化アンチモン (SbF₃）は、三酸化アンチモンをフッ化水素酸に溶解したもので、有機合成に使用されます。 また、染色や陶器の製造にも使用されます。 三フッ化アンチモンは毒性が高く、皮膚に刺激を与えます。 LDが付いています₅₀ 2.3 mg/100 g の。

安全衛生対策

アンチモン中毒を防止するための安全プログラムの本質は、処理のすべての段階で粉塵と煙の発生を制御することです。

鉱業における防塵対策は、一般的な金属鉱業と同様です。 破砕中は、鉱石を噴霧するか、プロセスを完全に密閉し、適切な全体換気と組み合わせた局所排気換気装置を取り付ける必要があります。 アンチモン製錬では、チャージの準備、炉の操作、フェトリング、および電解セルの操作の危険性を、可能な場合は隔離とプロセスの自動化によって排除する必要があります。 炉の労働者には、散水と効果的な換気を提供する必要があります。

ばく露を完全になくすことができない場合は、作業員の手、腕、顔を手袋、防塵服、ゴーグルで保護し、大気中のばく露が高い場合は呼吸用保護具を用意する必要があります。 特に可溶性アンチモン化合物を取り扱う場合は、バリアクリームも塗布する必要があります。この場合、防水服とゴム手袋を併用する必要があります。 個人の衛生対策を厳守する必要があります。 ワークショップでは飲食物を消費してはならず、適切な衛生設備を提供して、労働者が食事の前や仕事を離れる前に体を洗うことができるようにする必要があります。

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ガンナー ノードバーグ

出現と用途

アルミニウムは地球の地殻で最も豊富な金属であり、酸素、フッ素、シリカなどと組み合わせて発見されますが、金属状態になることはありません. ボーキサイトはアルミニウムの主な供給源です。 それは、アルミニウムを含む岩石の風化によって形成された鉱物の混合物で構成されています。 ボーキサイトはこれらの風化鉱石の中で最も豊富な形態で、最大 55% のアルミナを含んでいます。 一部のラテライト鉱石 (鉄の割合が高い) には、最大 35% の Al が含まれています。₂O₃· ボーキサイトの商業鉱床は主にギブサイト (Al₂O₃・3H₂O) とベーマイト (Al₂O₃・H₂O) オーストラリア、ガイアナ、フランス、ブラジル、ガーナ、ギニア、ハンガリー、ジャマイカ、スリナムで発見されています。 1995 年の世界のボーキサイト生産量は 111,064 百万トンでした。 ギブサイトはベーマイトよりも水酸化ナトリウム溶液に溶けやすいため、酸化アルミニウムの製造に適しています。

アルミニウムは業界全体で広く使用されており、他のどの非鉄金属よりも大量に使用されています。 1995 年の世界の一次金属生産量は、20,402 億 XNUMX 万トンと推定されました。 銅、亜鉛、シリコン、マグネシウム、マンガン、ニッケルを含むさまざまな他の材料と合金化されており、特殊な目的のために少量のクロム、鉛、ビスマス、チタン、ジルコニウム、バナジウムが含まれている場合があります。 アルミニウムおよびアルミニウム合金のインゴットは、圧延機、ワイヤーワーク、鍛造または鋳造で押し出しまたは加工できます。 完成品は、造船の内部付属品や上部構造に使用されます。 ワイヤーとケーブルの電気産業。 家屋や窓枠、屋根、外装材の建築業界。 機体、航空機の外皮、その他の部品の航空機産業。 自動車産業の車体、エンジン ブロック、ピストン。 家庭用電化製品やオフィス機器、ジュエリー業界の光工学。 シートの主な用途は飲料や食品の容器で、アルミ箔は包装に使用されます。 アルミニウムの微粒子は、塗料や火工品の顔料として使用されています。 アルミニウムから製造された物品は、陽極酸化によって保護および装飾的な表面仕上げが施されることがよくあります。

塩化アルミニウムは、石油分解やゴム産業で使用されています。 空気中で発煙して塩酸を生成し、水と爆発的に結合します。 したがって、容器は密閉して湿気から保護する必要があります。

アルキルアルミニウム化合物. これらは、低圧ポリエチレン製造用の触媒として重要性を増しています。 有毒、火傷、火災の危険があります。 それらは、空気、湿気、および活性水素を含む化合物と非常に反応しやすいため、不活性ガスのブランケットの下に保管する必要があります。

危険

アルミニウム合金の製造では、精錬されたアルミニウムが石油またはガス燃焼炉で溶解されます。 アルミニウムブロックにマンガン、ケイ素、亜鉛、マグネシウムなどを一定割合で配合した硬化剤を規定量配合。 次に、溶融物を混合し、アルゴン-塩素または窒素-塩素のいずれかを金属に通すことによって脱気するために、保持炉に通します。 結果として生じるガス放出 (塩酸、水素、および塩素) は職業上の病気に関連しており、適切な工学的制御が放出を捕捉し、損傷を引き起こす可能性がある外部環境に到達するのを防ぐために細心の注意を払う必要があります。 ドロスは溶融物の表面からすくい取り、容器に入れ、冷却中の空気への露出を最小限に抑えます。 ドロスからの純粋なアルミニウムの分離を助けるために、フッ化物および/または塩化物塩を含むフラックスが炉に追加されます。 酸化アルミニウムとフッ化物の煙が発生する可能性があるため、製造のこの側面も注意深く制御する必要があります。 個人用保護具 (PPE) が必要な場合があります。 アルミニウム製錬プロセスは、章で説明されています 金属加工・金属加工業. 鋳造工場では、二酸化硫黄への曝露も発生する可能性があります。

酸化アルミニウムのさまざまな結晶形が、製錬所の原料、研磨剤、耐火物、触媒として使用されています。 1947 年から 1949 年に発行された一連の報告では、酸化アルミニウムとシリコンが加工されたアルミニウム研磨材産業における進行性の非結節性間質性線維症が報告されています。 シェーバー病として知られるこの状態は急速に進行し、しばしば死に至ります。 犠牲者 (アランダムを生産する労働者) は、酸化アルミニウム、結晶性遊離シリカ、および鉄を含む濃密な煙にさらされました。 微粒子は、非常に呼吸しやすいサイズ範囲でした。 病気の正確な病因は理解されていませんが、病気の優勢は、吸入された酸化アルミニウムではなく、細かく分割された結晶性フリーシリカの非常に有害な肺への影響に起因する可能性があります. シェーバー病は、20 世紀後半に報告がなされていないため、現在主に歴史的な関心事となっています。

高レベル暴露 (100 mg/mXNUMX) の健康影響に関する最近の研究³）バイエルプロセスに従事する労働者の間でアルミニウムの酸化物に（章で説明） 金属加工・金属加工業) は、XNUMX 年以上暴露した労働者が肺の変化を発症する可能性があることを実証しました。 これらの変化は、軽微で主に無症候性の程度の制限的な肺機能の変化によって臨床的に特徴付けられます。 胸部 X 線検査では、特に肺底部に小さな、わずかな、不規則な陰影が見られました。 これらの臨床反応は、非常に高い職業曝露の結果である肺実質への粉塵の沈着に起因するとされています。 これらの徴候や症状は、シェーバー病の極端な反応と比較することはできません. 陶器産業における広範なアルミナ曝露に関する英国の他の疫学研究では、アルミナ粉塵の吸入が肺疾患または機能不全の化学的または放射線学的徴候を生み出すという証拠は得られていないことに注意すべきである.

酸化アルミニウムの毒性学的影響は、商業的に重要であるため、依然として関心が持たれています。 動物実験の結果は物議を醸しています。 特に微細な (0.02 μm ～ 0.04 μm) 触媒活性酸化アルミニウムは、商業的にはあまり使用されていませんが、肺の気道に直接注射すると、動物に肺の変化を引き起こす可能性があります。 低用量効果は観察されていません。

また、アルミニウム加工作業の労働者の間で頻繁に観察される、いわゆる「ポットルーム喘息」は、おそらくアルミニウムの粉塵自体ではなく、フッ化物フラックスへの暴露に起因することに注意する必要があります.

アルミニウムの生産は、国際がん研究機関 (IARC) によって、グループ 1、既知のヒト発がん性曝露状況に分類されています。 上記の他の疾患と同様に、発がん性は存在する他の物質 (多環芳香族炭化水素 (PAH) やシリカ粉塵など) に起因する可能性が最も高いですが、アルミナ粉塵の正確な役割はまったくわかっていません。

高レベルのアルミニウムの吸収と神経組織の損傷に関するいくつかのデータは、腎臓透析を必要とする個人に見られます. これらの高レベルのアルミニウムは、深刻な、さらには致命的な脳損傷をもたらしました. ただし、この反応は、透析を受けているが脳のアルミニウムレベルが同様に上昇していない他の患者でも観察されています. 動物実験は、文献でも仮定されているこの脳反応、またはアルツハイマー病を再現することに成功していません. これらの問題に関する疫学的および臨床的フォローアップ研究は決定的なものではなく、アルミニウム労働者のいくつかの大規模な疫学的研究では、そのような影響の証拠は観察されていません.

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ここに提示されている資料は、第 3 版の金属に関するデータの徹底的なレビュー、改訂、および拡張に基づいています。 労働安全衛生百科事典. 国際労働衛生委員会の金属毒性科学委員会のメンバーが、レビューの多くを実施しました。 それらは、他のレビュアーおよび著者とともに以下にリストされています。

審査員は次のとおりです。

L.アレッシオ

アンテロ・アイティオ

P. アスポストリ

M. ベルリン

トム・W・クラークソン

CG。 エリンダ

ラース・フリベリ

イ・ビョングク

N.カール・モテット

DJネイガー

野川公儀

トア・ノーセス

CN・オン

ケンサボルフ・ツチバ

ニース・ツクアブ。

第 4 版の寄稿者は次のとおりです。

グンナー・ノードバーグ

スヴェール・ランゴード。

F・ウィリアム・サンダーマン・ジュニア

ジャンヌ・メイガー・ステルマン

デブラ・オシンスキー

ピア・マルカネン

バートラム・D・ディンマン

有害物質疾病登録局 (ATSDR)。

改訂は、次の第 3 版の著者の貢献に基づいています。
A. ベルリン、M. ベルリン、PL Bidstrup、HL Boiteau、AG Cumpston、BD Dinman、AT Doig、
JLエゴロフ、CG。 Elinder、HB Elkins、ID Gadaskina、J. Glrmme、JR Glover、
GA Gudzovskij、S. Horiguchi、D. Hunter、Lars Järup、T. Karimuddin、R. Kehoe、RK Kye、
Robert R. Lauwerys、S. Lee、C. Marti-Feced、Ernest Mastromatteo、O. Ja Mogilevskaja、
L. パルメジャーニ、N. ペラレス イ エレーロ、L. ピラト、TA ロシーナ、M. サリック、ハーバート E. ストーキンガー、
HI Scheinberg、P. Schuler、HJ Symanski、RG Thomas、DC Trainor、Floyd A. van Atta、
R. Wagg、Mitchell R. Zavon、RL Zielhuis。

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この章では、多くの金属に関する一連の短い議論を紹介します。 これには、これらの金属とその化合物の多くに関連する主な健康への影響、物理的特性、物理的および化学的危険性の表が含まれています (表 1 および表 2 を参照)。 この章ですべての金属がカバーされているわけではありません。 たとえば、コバルトとベリリウムは、 呼吸器系. 他の金属については、それらが優勢な業界に関する情報を提示する記事でより詳細に説明されています。 放射性元素については、次の章で説明します。 放射線、電離.

表 1. 物理的および化学的危険性

表 2. 健康被害

読者は、 化学物質ガイド これのVolume IVで 百科事典 関連する化学物質および化合物の毒性に関する追加情報については、 特に、カルシウム化合物とホウ素化合物がそこに見出されます。 生物学的モニタリングに関する具体的な情報は、次の章に記載されています。 生物学的モニタリング.

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