淋巴造血系統由血液、骨髓、脾臟、胸腺、淋巴管和淋巴結組成。 血液和骨髓一起被稱為造血系統。 骨髓是細胞產生的場所，不斷更換血液中的細胞成分（紅細胞、中性粒細胞和血小板）。 生產受到一組生長因子的嚴格控制。 嗜中性粒細胞和血小板在發揮其生理功能時會被利用，而紅細胞最終會衰老並失去其效用。 為了成功發揮功能，血液中的細胞成分必須以適當的數量循環並保持其結構和生理完整性。 紅細胞含有血紅蛋白，它可以吸收氧氣並將其輸送到組織以維持細胞新陳代謝。 紅細胞通常在循環中存活 120 天，同時維持此功能。 嗜中性粒細胞存在於血液中，它們在前往組織的途中參與對微生物或其他物質的炎症反應。 循環血小板在止血中起著關鍵作用。
骨髓的生產需求是驚人的。 每天，骨髓每公斤體重更換 3 億個紅細胞。 中性粒細胞的循環半衰期只有6小時，每天每公斤體重必須產生1.6億個中性粒細胞。 整個血小板群必須每 9.9 天更換一次。 由於需要產生大量功能性細胞，骨髓對任何損害 DNA 合成或破壞紅細胞、白細胞或血小板。 此外，由於血細胞是骨髓後代，外周血可作為骨髓活動的敏感而準確的反映。 血液很容易通過靜脈穿刺進行化驗，血液檢查可以提供環境誘發疾病的早期線索。
血液系統可以被視為既充當物質進入身體的管道，又充當可能因職業暴露於潛在有害物質而受到不利影響的器官系統。 血樣可以作為暴露的生物監測器，並提供一種評估職業暴露對淋巴造血系統和其他身體器官影響的方法。
環境因素可以通過多種方式乾擾造血系統，包括抑制血紅蛋白合成、抑制細胞生成或功能、白血病生成和增加紅細胞破壞。
由職業危害直接引起的血細胞數量或功能異常可分為血液學問題是最重要的健康影響，例如苯引起的再生障礙性貧血，以及對血液的直接影響但不如對其他器官系統的影響重要，例如鉛引起的貧血。 有時血液病是工作場所危害的繼發性影響。 例如，繼發性紅細胞增多症可能是職業性肺病的結果。 表 1 列出了那些被合理接受為具有 直接 對血液系統的影響。
表 1. 與環境和職業獲得性高鐵血紅蛋白血症有關的選定因素
- 硝酸鹽污染的井水
- 亞硝氣（在焊接和筒倉中）
- 苯胺染料
- 硝酸鹽或亞硝酸鹽含量高的食物
- 樟腦丸（含萘）
- 氯酸鉀
- 硝基苯類
- 苯二胺
- 甲苯二胺
主要影響血液系統的工作場所危害示例
苯
苯在 19 世紀後期被確定為會導致再生障礙性貧血的工作場所毒物 (Goldstein 1988)。 有充分的證據表明，導致血液毒性的不是苯本身，而是苯的一種或多種代謝物，儘管確切的代謝物及其亞細胞靶標尚未明確確定（Snyder、Witz 和 Goldstein，1993 年）。
暗示苯代謝在其毒性中起作用的認識，以及最近對苯等化合物代謝所涉及的代謝過程的研究，可能是人類對苯的敏感性存在差異，基於差異受環境或遺傳因素影響的代謝率。 有一些證據表明苯誘發再生障礙性貧血具有家族傾向，但這尚未得到明確證實。 細胞色素 P-450(2E1) 似乎在苯的血液毒性代謝物的形成中起重要作用，中國最近的研究表明，這種細胞色素活性較高的工人面臨的風險更大。 同樣，有人提出，輕型地中海貧血和其他可能會增加骨髓更新的疾病可能會使人易患苯誘發的再生障礙性貧血（Yin 等人，1996 年）。 儘管有跡象表明對苯的敏感性存在一些差異，但文獻的總體印像是，與氯黴素等各種其他藥物相比，後者的敏感性範圍很廣，甚至包括產生再生障礙性貧血的異質反應在相對微不足道的接觸水平下，實際上對苯接觸產生普遍反應，導致骨髓毒性並最終以劑量依賴的方式導致再生障礙性貧血。
因此，苯對骨髓的作用類似於用於治療霍奇金氏病和其他癌症的化學治療性烷化劑產生的作用（Tucker 等人，1988 年）。 隨著劑量的增加逐漸下降 全部 血液的有形成分，有時最初表現為貧血、白細胞減少或血小板減少。 應該注意的是，如果觀察到患有血小板減少症的人至少不伴有其他有形血液成分的正常低水平，那將是最出乎意料的。 此外，這種孤立的血細胞減少預計不會很嚴重。 換句話說，如果正常範圍是 2,000 到 5,000，分離出的白細胞計數為每毫升 10,000，則強烈表明白細胞減少症的原因不是苯（Goldstein 1988）。
骨髓具有豐富的儲備能力。 作為化療方案的一部分，即使骨髓發生顯著程度的發育不全，血細胞計數通常最終會恢復正常。 然而，接受過此類治療的個體在暴露於骨髓挑戰（例如內毒素）時不能通過產生與以前從未接受過此類化學治療劑治療的個體一樣高的白細胞計數來做出反應。 可以合理地推斷，苯等試劑的劑量水平可以破壞骨髓前體細胞，從而影響骨髓的儲備能力，而不會造成足夠的損害導致血細胞計數低於實驗室範圍正常的。 由於常規醫療監測可能不會發現可能確實遭受過暴露的工人的異常情況，因此對工人保護的關注必須是預防性的，並採用職業衛生的基本原則。 雖然與工作場所苯暴露相關的骨髓毒性發展程度仍不清楚，但單次急性苯暴露似乎不會導致再生障礙性貧血。 這一觀察結果可能反映了這樣一個事實，即骨髓前體細胞僅在其細胞週期的某些階段處於危險之中，也許是在它們分裂時，並且在一次急性暴露期間並非所有細胞都處於該階段。 血細胞減少發生的速度部分取決於細胞類型的循環壽命。 骨髓生產的完全停止首先會導致白細胞減少，因為白細胞，尤其是粒細胞，在循環中持續不到一天。 接下來是血小板減少，其存活時間約為十天。 最後，紅細胞會減少，紅細胞總共可以存活 120 天。
苯不僅會破壞負責產生紅細胞、血小板和粒細胞白細胞的多能幹細胞，而且還會導致實驗室動物和人類的循環淋巴細胞快速流失。 這表明苯可能會對接觸苯的工人的免疫系統產生不利影響，這種影響尚未得到明確證明（Rothman 等人，1996 年）。
苯暴露與再生障礙性貧血有關，再生障礙性貧血通常是一種致命疾病。 死亡通常是由感染引起的，因為白細胞減少、白細胞減少症會損害身體的防禦系統，或者是由於正常凝血所必需的血小板減少引起的出血。 在工作場所接觸苯並患上嚴重再生障礙性貧血的個人必須被視為同事中出現類似影響的哨兵。 基於哨兵個體發現的研究通常會發現表現出苯血液毒性明顯證據的工人群體。 在大多數情況下，那些不會相對較快地死於再生障礙性貧血的個體通常會在脫離苯暴露後恢復。 在對一組工人進行的一項後續研究中，這些工人以前患有明顯的苯引起的全血細胞減少症（所有血細胞類型均減少），十年後只有輕微的殘留血液學異常（Hernberg 等人，1966 年）。 然而，這些群體中的一些工人，最初患有相對嚴重的全血細胞減少症，首先發展為再生障礙性貧血，然後是骨髓增生異常前白血病階段，最後發展為急性髓性白血病（Laskin 和 Goldstein 1977）。 這種疾病的進展並不意外，因為患有任何原因的再生障礙性貧血的個體似乎具有高於預期的發展為急性骨髓性白血病的可能性（De Planque 等人 1988）。
再生障礙性貧血的其他原因
工作場所的其他因素與再生障礙性貧血有關，最顯著的是輻射。 輻射對骨髓幹細胞的作用已被用於治療白血病。 類似地，多種化學治療性烷化劑會導致發育不全，並對負責生產或施用這些化合物的工人構成風險。 輻射、苯和烷化劑似乎都具有一個閾值水平，低於該閾值水平將不會發生再生障礙性貧血。
當藥物具有特殊的作用方式時，生產工人的保護就變得更加成問題，其中微量可能會導致發育不全，例如氯黴素。 三硝基甲苯很容易通過皮膚吸收，與軍火廠的再生障礙性貧血有關。 據報導，多種其他化學物質與再生障礙性貧血有關，但通常難以確定因果關係。 一個例子是殺蟲劑林丹（γ-六氯化苯）。 案例報告已經出現，通常是在相對較高的接觸水平之後，其中林丹與發育不全有關。 這一發現遠未在人類中普遍存在，並且沒有關於林丹在接受大劑量這種藥物治療的實驗動物中引起骨髓毒性的報導。 骨髓發育不全也與暴露於乙二醇醚、各種殺蟲劑和砷有關（Flemming 和 Timmeny 1993）。