Присутствие раздражителей дыхательных путей на рабочем месте может быть неприятным и отвлекающим, что ведет к снижению морального духа и снижению производительности. Некоторые воздействия опасны, даже смертельны. В любой крайности проблема респираторных раздражителей и вдыхаемых токсичных химических веществ является общей; многие работники ежедневно сталкиваются с угрозой заражения. Эти соединения причиняют вред с помощью множества различных механизмов, и степень повреждения может широко варьироваться в зависимости от степени воздействия и биохимических свойств ингаляционного вещества. Однако всем им свойственна неспецифичность; то есть выше определенного уровня воздействия практически все люди испытывают угрозу своему здоровью.

Существуют и другие вдыхаемые вещества, вызывающие респираторные заболевания только у восприимчивых людей; к таким жалобам правильнее всего относиться как к заболеваниям аллергического и иммунологического происхождения. Некоторые соединения, такие как изоцианаты, ангидриды кислот и эпоксидные смолы, могут действовать не только как неспецифические раздражители в высоких концентрациях, но также могут предрасполагать некоторых субъектов к аллергической сенсибилизации. Эти соединения вызывают респираторные симптомы у сенсибилизированных людей в очень низких концентрациях.

Респираторные раздражители включают вещества, вызывающие воспаление дыхательных путей после их вдыхания. Повреждения могут возникать в верхних и нижних дыхательных путях. Более опасно острое воспаление легочной паренхимы, как при химическом пневмоните или некардиогенном отеке легких. Соединения, которые могут вызвать повреждение паренхимы, считаются токсичными химическими веществами. Многие вдыхаемые токсичные химические вещества также действуют как респираторные раздражители, предупреждая нас об их опасности своим ядовитым запахом и симптомами раздражения носа и горла и кашля. Большинство респираторных раздражителей также токсичны для паренхимы легких при вдыхании в достаточном количестве.

Многие вдыхаемые вещества оказывают системное токсическое действие после вдыхания. Воспалительное действие на легкие может отсутствовать, как в случае со свинцом, окисью углерода или цианистым водородом. Минимальное воспаление легких обычно наблюдается в ингаляционные лихорадки (например, токсический синдром органической пыли, лихорадка паров металлов и лихорадка полимеров). Тяжелое поражение легких и дистальных органов возникает при значительном воздействии токсинов, таких как кадмий и ртуть.

Физические свойства вдыхаемых веществ позволяют предсказать место осаждения; раздражители вызывают симптомы в этих местах. Крупные частицы (от 10 до 20 мм) откладываются в носу и верхних дыхательных путях, более мелкие частицы (от 5 до 10 мм) откладываются в трахее и бронхах, а частицы размером менее 5 мм могут достигать альвеол. Частицы размером менее 0.5 мм настолько малы, что ведут себя как газы. Токсичные газы откладываются в зависимости от их растворимости. Водорастворимый газ будет адсорбироваться влажной слизистой оболочкой верхних дыхательных путей; менее растворимые газы будут более беспорядочно осаждаться в дыхательных путях.

Респираторные раздражители

Респираторные раздражители вызывают неспецифическое воспаление легких после вдыхания. Эти вещества, источники их воздействия, физические и другие свойства, а также воздействие на пострадавшего приведены в таблице 1. Раздражающие газы, как правило, более растворимы в воде, чем газы, более токсичные для паренхимы легких. Токсичные пары более опасны, когда они имеют высокий раздражающий порог; то есть мало признаков того, что дым вдыхается, потому что раздражение мало.

Таблица 1. Резюме респираторных раздражителей

Считается, что это состояние возникает в результате стойкого воспаления со снижением проницаемости слоя эпителиальных клеток или сниженным порогом проводимости для субэпителиальных нервных окончаний. Адаптировано из Sheppard 1988; Грэм 1994; 1992 г.; Блан и Шварц, 1994 г.; Немери 1990; Скорник 1988г.

Характер и степень реакции на раздражитель зависят от физических свойств газа или аэрозоля, концентрации и времени воздействия, а также от других переменных, таких как температура, влажность и наличие патогенов или других газов (Человек). и Халберт, 1988). Факторы хозяина, такие как возраст (Cabral-Anderson, Evans and Freeman, 1977; Evans, Cabral-Anderson and Freeman, 1977), предшествующее воздействие (Tyler, Tyler and Last, 1988), уровень антиоксидантов (McMillan and Boyd, 1982) и наличие инфекции, могут играют роль в определении наблюдаемых патологических изменений. Этот широкий спектр факторов затрудняет систематическое изучение патогенных эффектов респираторных раздражителей.

Наиболее понятными раздражителями являются те, которые вызывают окислительное повреждение. Большинство вдыхаемых раздражителей, включая основные загрязняющие вещества, действуют путем окисления или образуют соединения, которые действуют таким образом. Большинство металлических паров на самом деле представляют собой оксиды нагретого металла; эти оксиды вызывают окислительное повреждение. Оксиданты повреждают клетки в первую очередь за счет перекисного окисления липидов, но могут быть и другие механизмы. На клеточном уровне вначале наблюдается довольно специфическая потеря реснитчатых клеток эпителия дыхательных путей и клеток альвеолярного эпителия I типа с последующим нарушением плотного контакта между эпителиальными клетками (Man and Hulbert, 1988; Gordon, Salano and Kleinerman, 1986). ; Стивенс и др., 1974). Это приводит к субэпителиальному и подслизистому повреждению со стимуляцией окончаний гладкой мускулатуры и парасимпатических сенсорных афферентных нервов, вызывающих бронхоконстрикцию (Holgate, Beasley and Twentyman, 1987; Boucher, 1981). Далее следует воспалительная реакция (Hogg, 1981), и нейтрофилы и эозинофилы высвобождают медиаторы, вызывающие дальнейшее окислительное повреждение (Castleman et al., 1980). Пневмоциты типа II и кубовидные клетки действуют как репарационные стволовые клетки (Keenan, Combs and McDowell 1982; Keenan, Wilson and McDowell 1983).

Другие механизмы повреждения легких в конечном итоге включают окислительный путь клеточного повреждения, особенно после того, как произошло повреждение защитного слоя эпителиальных клеток и была вызвана воспалительная реакция. Наиболее часто описываемые механизмы приведены в таблице 2.

Таблица 2. Механизмы поражения легких ингаляционными веществами

У рабочих, подвергающихся воздействию низких уровней респираторных раздражителей, могут быть субклинические симптомы, связанные с раздражением слизистых оболочек, такие как слезотечение, боль в горле, насморк и кашель. При значительном воздействии добавленное чувство одышки часто требует медицинской помощи. Важно собрать хороший анамнез, чтобы определить вероятный состав воздействия, количество воздействия и период времени, в течение которого имело место воздействие. Следует искать признаки отека гортани, включая охриплость голоса и стридор, а легкие следует исследовать на наличие признаков поражения нижних дыхательных путей или паренхиматозного поражения. Оценка функции дыхательных путей и легких вместе с рентгенографией грудной клетки важны для краткосрочного лечения. Ларингоскопия может быть показана для оценки проходимости дыхательных путей.

Если дыхательные пути находятся под угрозой, пациент должен пройти интубацию и поддерживающую терапию. Пациентов с признаками отека гортани следует наблюдать не менее 12 часов, чтобы убедиться, что процесс купируется самостоятельно. Бронхоспазм следует лечить β-агонистами и, при рефрактерности, внутривенными кортикостероидами. Раздраженную слизистую оболочку рта и глаз следует тщательно промыть. Пациенты с хрипами при осмотре или отклонениями на рентгенограмме грудной клетки должны быть госпитализированы для наблюдения ввиду возможности развития пневмонита или отека легких. Такие пациенты подвержены риску бактериальной суперинфекции; тем не менее, не было продемонстрировано никакой пользы от профилактического использования антибиотиков.

Подавляющее большинство пациентов, переживших первичный инсульт, полностью выздоравливают от раздражающих воздействий. Шансы на долгосрочные последствия более вероятны при большей первоначальной травме. Срок Синдром реактивной дисфункции дыхательных путей (RADS) применяли к стойкости астматических симптомов после острого воздействия респираторных раздражителей (Brooks, Weiss and Bernstein 1985).

Воздействие щелочей и кислот в высоких концентрациях может вызвать ожоги верхних и нижних дыхательных путей, которые приводят к хроническим заболеваниям. Известно, что аммиак вызывает бронхоэктазы (Kass et al., 1972); Сообщается, что газообразный хлор (который превращается в HCl в слизистой оболочке) вызывает обструктивное заболевание легких (Donelly and Fitzgerald 1990; Das and Blanc 1993). Хроническое низкоуровневое воздействие раздражителей может вызывать продолжительные симптомы со стороны глаз и верхних дыхательных путей (Korn, Dockery and Speizer, 1987), но убедительных документальных подтверждений ухудшения функции легких нет. Исследования влияния хронических раздражителей низкого уровня на функцию дыхательных путей затруднены из-за отсутствия долгосрочного наблюдения, курения сигарет, «эффекта здорового рабочего» и минимального, если таковое вообще имеется, фактического клинического эффекта (Brooks и Калица, 1987).

После того, как пациент оправился от первоначальной травмы, необходимо регулярное наблюдение врача. Очевидно, что необходимо приложить усилия для исследования рабочего места и оценки респираторных мер предосторожности, вентиляции и сдерживания вызывающих раздражение раздражителей.

Токсичные химикаты

Химические вещества, токсичные для легких, включают большинство раздражителей дыхательных путей при достаточно высоком воздействии, но есть много химических веществ, которые вызывают значительное повреждение паренхимы легких, несмотря на то, что обладают раздражающими свойствами от низких до умеренных. Эти соединения действуют по механизмам, рассмотренным в таблице 3 и обсужденным выше. Легочные токсины менее растворимы в воде, чем раздражители верхних дыхательных путей. Примеры легочных токсинов и источников их воздействия приведены в таблице 3.

Таблица 3. Соединения, способные оказывать токсическое воздействие на легкие при воздействии от низкого до умеренного

Одна группа вдыхаемых токсинов называется удушающие. При наличии в достаточно высоких концентрациях удушающие вещества, углекислый газ, метан и азот, вытесняют кислород и фактически удушают жертву. Цианистый водород, окись углерода и сероводород действуют путем ингибирования клеточного дыхания, несмотря на достаточную доставку кислорода в легкие. Вдыхаемые токсины, не вызывающие удушья, повреждают органы-мишени, вызывая широкий спектр проблем со здоровьем и смертность.

Медикаментозное лечение вдыхаемых токсинов в легкие аналогично лечению респираторных раздражителей. Эти токсины часто не проявляют своего пикового клинического эффекта в течение нескольких часов после воздействия; ночное наблюдение может быть показано для соединений, которые, как известно, вызывают отсроченный отек легких. Поскольку терапия системных токсинов выходит за рамки этой главы, читатель отсылается к обсуждению индивидуальных токсинов в других местах этой главы. Энциклопедия и в других текстах на эту тему (Goldfrank et al., 1990; Ellenhorn and Barceloux, 1988).

Ингаляционные лихорадки

Определенные ингаляционные воздействия, происходящие в различных профессиональных условиях, могут привести к изнурительным гриппоподобным заболеваниям, длящимся несколько часов. Все вместе они называются ингаляционными лихорадками. Несмотря на тяжесть симптомов, токсичность, по-видимому, в большинстве случаев проходит сама по себе, и мало данных, позволяющих предположить долгосрочные последствия. Массовое воздействие провоцирующих соединений может вызвать более серьезную реакцию, включающую пневмонит и отек легких; эти необычные случаи считаются более сложными, чем простая ингаляционная лихорадка.

Ингаляционные лихорадки имеют общую черту неспецифичности: синдром может возникнуть почти у любого человека при адекватном воздействии провоцирующего агента. Сенсибилизация не требуется, и предварительное воздействие не требуется. Некоторые из синдромов проявляют явление толерантности; то есть при регулярном повторном воздействии симптомы не проявляются. Считается, что этот эффект связан с повышенной активностью механизмов клиренса, но он недостаточно изучен.

Токсический синдром органической пыли

Синдром отравления органической пылью (ODTS) — это широкий термин, обозначающий самокупирующиеся гриппоподобные симптомы, возникающие после интенсивного воздействия органической пыли. Синдром охватывает широкий спектр острых лихорадочных заболеваний, названия которых происходят от конкретных задач, связанных с воздействием пыли. Симптомы возникают только после массового воздействия органической пыли, и у большинства людей, подвергшихся такому воздействию, развивается синдром.

Синдром отравления органической пылью ранее назывался легочный микотоксикоз, в связи с его предполагаемой этиологией в действии спор плесени и актиномицеты. У некоторых пациентов можно культивировать виды Aspergillus, пеницилл, мезофильные и термофильные актиномицеты (Эммануэль, Маркс и Олт, 1975; Эммануэль, Маркс и Олт, 1989). Совсем недавно было предложено, чтобы бактериальные эндотоксины играли не менее важную роль. Синдром был спровоцирован экспериментально путем вдыхания эндотоксина, полученного из Энтеробактер агломеранс, основной компонент органической пыли (Rylander, Bake and Fischer 1989). Уровни эндотоксина были измерены в условиях фермы и варьировались от 0.01 до 100 мкг/м.³. Во многих образцах уровень превышал 0.2 мкг/м.³, то есть уровень, при котором, как известно, возникают клинические эффекты (May, Stallones and Darrow 1989). Есть предположение, что цитокины, такие как ИЛ-1, могут опосредовать системные эффекты, учитывая то, что уже известно о высвобождении ИЛ-1 из альвеолярных макрофагов в присутствии эндотоксина (Richerson, 1990). Аллергические механизмы маловероятны, учитывая отсутствие необходимости в сенсибилизации и необходимость сильного воздействия пыли.

Клинически у пациента обычно проявляются симптомы через 2–8 часов после контакта с (обычно заплесневелым) зерном, сеном, хлопком, льном, коноплей или древесной стружкой или после манипуляций со свиньями (Do Pico 1992). Часто симптомы начинаются с раздражения глаз и слизистых оболочек с сухим кашлем, прогрессирующим до лихорадки и недомогания, стеснения в груди, миалгии и головной боли. Пациент кажется больным, но в остальном нормальным при физикальном обследовании. Часто возникает лейкоцитоз с уровнем до 25,000 XNUMX лейкоцитов (лейкоцитов)/ммXNUMX.³. Рентгенограмма грудной клетки почти всегда в норме. Спирометрия может выявить умеренный обструктивный дефект. В случаях, когда проводилась фиброоптическая бронхоскопия и получали бронхиальные смывы, в лаважной жидкости обнаруживали повышение лейкоцитов. Процент нейтрофилов был значительно выше нормы (Emmanuel, Marx and Ault, 1989; Lecours, Laviolette and Cormier, 1986). Бронхоскопия через 1-4 недели после события показывает постоянно высокую клеточность, преимущественно лимфоцитов.

В зависимости от характера воздействия дифференциальный диагноз может включать воздействие токсичных газов (таких как диоксид азота или аммиак), особенно если эпизод произошел в бункере. Следует заподозрить гиперчувствительный пневмонит, особенно при наличии значительных отклонений от нормы на рентгенограмме грудной клетки или при исследовании функции легких. Различие между пневмонитом гиперчувствительности (HP) и ODTS важно: HP требует строгого предотвращения воздействия и имеет худший прогноз, тогда как ODTS имеет доброкачественное и самокупирующееся течение. ODTS также отличается от HP тем, что он возникает чаще, требует более высоких уровней воздействия пыли, не вызывает высвобождения сывороточных преципитирующих антител и (первоначально) не вызывает лимфоцитарного альвеолита, характерного для HP.

Случаи лечат жаропонижающими средствами. Роль стероидов не пропагандировалась, учитывая самокупирующийся характер болезни. Пациенты должны быть проинформированы о том, как избегать массового облучения. Считается, что долгосрочный эффект повторяющихся событий незначителен; однако этот вопрос недостаточно изучен.

Металлическая лихорадка дыма

Лихорадка металлических дымов (MFF) — еще одно самокупирующееся гриппоподобное заболевание, которое развивается после вдыхания паров металлов. Синдром чаще всего развивается после вдыхания оксида цинка, как это происходит в литейных цехах латуни, а также при плавке или сварке оцинкованного металла. Оксиды меди и железа также являются причиной MFF, а пары алюминия, мышьяка, кадмия, ртути, кобальта, хрома, серебра, марганца, селена и олова иногда вызывают его (Rose 1992). У рабочих развивается тахифалаксия; то есть симптомы появляются только тогда, когда воздействие происходит после нескольких дней без воздействия, а не при регулярных повторных воздействиях. Восьмичасовая ПДК 5 мг/м³ для оксида цинка было установлено Управлением по безопасности и гигиене труда США (OSHA), но симптомы были выявлены экспериментально после двухчасового воздействия этой концентрации (Gordon et al. 1992).

Патогенез MFF остается неясным. Воспроизводимое появление симптомов независимо от человека, подвергшегося воздействию, свидетельствует против специфической иммунной или аллергической сенсибилизации. Отсутствие симптомов, связанных с высвобождением гистамина (приливы, зуд, свистящее дыхание, крапивница), также снижает вероятность аллергического механизма. Пол Блан и его коллеги разработали модель высвобождения цитокинов (Blanc et al., 1991; Blanc et al., 1993). Они измерили уровни фактора некроза опухоли (ФНО) и интерлейкинов ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-6 и ИЛ-8 в лаважной жидкости из легких 23 добровольцев, подвергшихся экспериментальному воздействию паров оксида цинка (Blanc et al. др. 1993). У добровольцев развился повышенный уровень ФНО в жидкости бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) через 3 часа после воздействия. Двадцать часов спустя наблюдались высокие уровни БАЛ IL-8 (мощный аттрактант нейтрофилов) и выраженный нейтрофильный альвеолит. Было показано, что TNF, цитокин, способный вызывать лихорадку и стимулировать иммунные клетки, высвобождается из моноцитов в культуре, подвергшихся воздействию цинка (Scuderi 1990). Соответственно, наличие повышенного уровня TNF в легких объясняет появление симптомов, наблюдаемых при MFF. Известно, что TNF стимулирует высвобождение как IL-6, так и IL-8 в период времени, который коррелирует с пиками цитокинов в БАЛ этих добровольцев. Рекрутирование этих цитокинов может объяснить последующий нейтрофильный альвеолит и гриппоподобные симптомы, которые характеризуют MFF. Почему альвеолит проходит так быстро, остается загадкой.

Симптомы появляются через 3-10 часов после заражения. Вначале может ощущаться сладкий металлический привкус во рту, сопровождающийся усиливающимся сухим кашлем и одышкой. Часто развиваются лихорадка и озноб, рабочий чувствует себя плохо. Физикальное обследование в остальном ничем не примечательно. Лабораторная оценка показывает лейкоцитоз и нормальную рентгенограмму грудной клетки. Исследования функции легких могут показать незначительное снижение FEF._25-75 и уровни DLCO (Nemery 1990; Rose 1992).

При хорошем анамнезе диагноз легко устанавливается, и рабочего можно лечить симптоматически жаропонижающими средствами. Симптомы и клинические отклонения исчезают в течение 24–48 часов. В противном случае необходимо учитывать бактериальную и вирусную этиологию симптомов. В случаях экстремального воздействия или воздействия, связанного с загрязнением токсинами, такими как хлорид цинка, кадмий или ртуть, MFF может быть предвестником клинического химического пневмонита, который будет развиваться в течение следующих 2 дней (Blount 1990). В таких случаях могут обнаруживаться диффузные инфильтраты на рентгенограмме грудной клетки и признаки отека легких и дыхательной недостаточности. Хотя эту возможность следует учитывать при первоначальном обследовании пациента, подвергшегося воздействию, такое молниеносное течение является необычным и не характерным для неосложненного MFF.

MFF не требует от человека особой чувствительности к парам металлов; скорее, это указывает на неадекватный контроль окружающей среды. Необходимо решить проблему воздействия, чтобы предотвратить повторение симптомов. Хотя синдром считается доброкачественным, долгосрочные последствия повторных приступов MFF не были должным образом исследованы.

Полимерная дымовая лихорадка

Полимерная лихорадка — это лихорадочное заболевание с самокупирующимся течением, сходное с MFF, но вызываемое вдыханием продуктов пиролиза фторполимеров, в том числе политетрафторэтана (ПТФЭ; торговые названия Teflon, Fluon, Halon). ПТФЭ широко используется благодаря своей смазке, термической стабильности и электроизоляционным свойствам. Он безвреден, если его не нагреть выше 30°C, когда он начинает выделять продукты разложения (Шустерман, 1993). Такая ситуация возникает при сварке материалов, покрытых ПТФЭ, при нагреве ПТФЭ кромкой инструмента во время высокоскоростной обработки, при работе на формовочных или экструдерных машинах (Роуз, 1992) и редко во время эндотрахеальной лазерной хирургии (Ром, 1992а).

Обычная причина лихорадки полимерного дыма была выявлена ​​после периода классической детективной работы в области общественного здравоохранения в начале 1970-х годов (Wegman and Peters 1974; Kuntz and McCord 1974). У текстильщиков развились самокупирующиеся лихорадочные заболевания из-за воздействия формальдегида, аммиака и нейлонового волокна; они не подвергались воздействию паров фторполимера, но имели дело с измельченным полимером. После того, как было обнаружено, что уровни воздействия других возможных этиологических агентов находятся в допустимых пределах, работа с фторполимерами была изучена более тщательно. Как оказалось, симптомы были только у курильщиков сигарет, работающих с фторполимером. Было высказано предположение, что сигареты загрязнялись фторполимером на руках рабочего, затем продукт воспламенялся на сигарете во время курения, подвергая рабочего воздействию токсичных паров. После запрета курения сигарет на рабочем месте и установления строгих правил мытья рук новых заболеваний не поступало (Wegman and Peters, 1974). С тех пор об этом явлении сообщалось после работы с гидроизоляционными составами, антиадгезионными составами (Альбрехт и Брайант, 1987) и после использования некоторых видов лыжной смазки (Стром и Александерсен, 1990).

Патогенез полимерной лихорадки неизвестен. Считается, что она похожа на другие ингаляционные лихорадки из-за сходных проявлений и явно неспецифического иммунного ответа. Экспериментальных исследований на людях не проводилось; однако и у крыс, и у птиц развивается серьезное повреждение альвеолярного эпителия при воздействии продуктов пиролиза ПТФЭ (Wells, Slocombe and Trapp, 1982; Blandford et al., 1975). Точное измерение легочной функции или изменений БАЛ не проводилось.

Симптомы появляются через несколько часов после воздействия, а толерантность или тахифалактический эффект отсутствуют, как при MFF. Слабость и миалгии сменяются лихорадкой и ознобом. Часто возникает стеснение в груди и кашель. Физикальное обследование обычно нормальное. Часто наблюдается лейкоцитоз, рентгенограмма грудной клетки обычно в норме. Симптомы исчезают спонтанно в течение 12–48 часов. Было несколько случаев, когда у людей развился отек легких после воздействия; в целом считается, что пары ПТФЭ более токсичны, чем пары цинка или меди, вызывая MFF (Shusterman 1993; Brubaker 1977). Сообщалось о хронической дисфункции дыхательных путей у лиц, перенесших несколько эпизодов лихорадки полимерного дыма (Williams, Atkinson and Patchefsky, 1974).

Диагноз полимерной лихорадки требует тщательного сбора анамнеза и высокой клинической подозрительности. После установления источника продуктов пиролиза ПТФЭ необходимо предпринять усилия для предотвращения дальнейшего воздействия. Обязательные правила мытья рук и отказ от курения на рабочем месте эффективно устранили случаи, связанные с зараженными сигаретами. Рабочие, перенесшие несколько эпизодов лихорадки полимерного дыма или связанного с ней отека легких, должны находиться под длительным медицинским наблюдением.

Назад