三個感官系統被獨特地構造來監測與環境物質的接觸：嗅覺（氣味）、味覺（甜、咸、酸和苦的感覺）和常見的化學感覺（刺激或刺激性的檢測）。 因為它們需要化學物質的刺激，所以它們被稱為“化學感應”系統。 嗅覺障礙包括暫時性或永久性：完全或部分嗅覺喪失（嗅覺喪失或嗅覺減退）和嗅覺異常（變態氣味嗅覺障礙或幻覺氣味幻覺）（Mott 和 Leopold 1991；Mott、Grushka 和 Sessle 1993）。 接觸化學品後，一些人描述了對化學刺激（高滲症）的高度敏感。 風味是食品和飲料的氣味、味道和刺激性成分以及質地和溫度相互作用而產生的感官體驗。 因為大多數味道來自攝入物的氣味或香氣，所以氣味系統的損壞通常被報告為“味道”問題。

化學感覺投訴在職業環境中很常見，可能是由正常感覺系統感知環境化學物質引起的。 相反，它們也可能表明系統受損：與化學物質的必要接觸使這些感覺系統特別容易受到損害。 在職業環境中，這些系統也可能因頭部外傷和化學品以外的物質（例如輻射）而受損。 與污染物相關的環境氣味會加劇潛在的醫療狀況（例如，哮喘、鼻炎），加速氣味厭惡的發展，或導致與壓力相關的疾病。 惡臭已被證明會降低複雜任務的性能（Shusterman 1992）。

早期識別有嗅覺喪失的工人至關重要。 某些職業，如烹飪藝術、釀酒和香水行業，需要良好的嗅覺作為先決條件。 許多其他職業需要正常的嗅覺才能獲得良好的工作表現或自我保護。 例如，父母或日托工作者通常依靠氣味來確定孩子的衛生需求。 消防員需要檢測化學品和煙霧。 如果嗅覺能力差，任何持續接觸化學品的工人都會面臨更高的風險。

嗅覺為許多有害環境物質提供了早期預警系統。 一旦失去這種能力，在藥劑濃度高到足以刺激、損害呼吸組織或致命之前，工人可能不會意識到危險的暴露。 及時檢測可以通過治療炎症和減少後續暴露來防止進一步的嗅覺損傷。 最後，如果損失是永久性的和嚴重的，則可能被視為需要新工作培訓和/或補償的殘疾。

解剖生理學

嗅覺

主要的嗅覺受體位於鼻腔最上部的組織片中，稱為嗅覺神經上皮細胞 (Mott 和 Leopold 1991)。 與其他感覺系統不同，感受器是神經。 嗅覺受體細胞的一部分被送到鼻腔內壁的表面，另一端通過長軸突直接連接到大腦中兩個嗅球之一。 信息從這里傳播到大腦的許多其他區域。 氣味是揮發性化學物質，必須接觸嗅覺感受器才能產生嗅覺。 氣味分子被粘液捕獲，然後通過粘液擴散，附著在嗅覺受體細胞末端的纖毛上。 目前尚不清楚我們如何能夠檢測到一萬多種氣味，從多達 5,000 種中區分出來，並判斷不同的氣味強度。 最近，發現了一個多基因家族，它編碼初級嗅覺神經上的氣味受體（Ressler、Sullivan 和 Buck 1994）。 這使得可以調查氣味是如何被檢測到的以及氣味系統是如何組織的。 每個神經元可能對高濃度的各種氣味有廣泛的反應，但只會對一種或幾種低濃度的氣味有反應。 一旦受到刺激，表面受體蛋白就會激活細胞內過程，將感覺信息轉化為電信號（轉導）。 儘管持續接觸氣味，但尚不清楚是什麼終止了感覺信號。 已發現可溶性氣味結合蛋白，但它們的作用尚未確定。 可能涉及代謝氣味劑的蛋白質，或者載體蛋白可能將氣味劑從嗅覺纖毛轉運或轉運到嗅覺細胞內的催化位點。

直接連接到大腦的嗅覺感受器部分是穿過一塊骨板的細神經絲。 這些細絲的位置和脆弱的結構使它們容易因頭部受到打擊而受到剪切損傷。 此外，由於嗅覺感受器是一種神經，會與氣味物質發生物理接觸，並直接與大腦相連，因此進入嗅覺細胞的物質可以沿著軸突進入大腦。 由於持續暴露於對嗅覺感受器細胞造成損害的物質，如果不是因為一個關鍵屬性，嗅覺能力可能會在生命早期喪失：嗅覺感受器神經能夠再生並且可以被替換，前提是組織尚未完全被毀。 但是，如果對系統的損害位於更集中的位置，則無法恢復神經。

化學常識

常見的化學感覺是通過刺激第五（三叉）腦神經的粘膜、多個、游離神經末梢而啟動的。 它感知吸入物質的刺激特性，並觸發旨在限制接觸危險物質的反射：打噴嚏、粘液分泌、呼吸頻率降低甚至屏氣。 強烈的警告提示迫使人們盡快擺脫刺激。 儘管物質的刺激性不同，但通常在刺激變得明顯之前就檢測到物質的氣味（Ruth 1986）。 然而，一旦檢測到刺激，濃度的小幅增加會比氣味識別更能增強刺激。 刺激性可能是通過與受體的物理或化學相互作用引起的（Cometto-Muñiz 和 Cain 1991）。 氣體或蒸汽的警告特性往往與其水溶性相關（Shusterman 1992）。 嗅覺缺失症似乎需要更高濃度的刺激性化學物質來檢測（Cometto-Muñiz 和 Cain 1994），但檢測閾值並沒有隨著年齡的增長而升高（Stevens 和 Cain 1986）。

寬容和適應

以前的接觸可能會改變對化學品的感知。 當暴露減少對後續暴露的反應時，就會產生耐受性。 當持續或快速重複的刺激引起減弱的反應時，就會發生適應。 例如，短期溶劑暴露會顯著但暫時地降低溶劑檢測能力（Gagnon、Mergler 和 Lapare 1994）。 當長時間暴露於低濃度或快速暴露於極高濃度的某些化學品時，也會發生適應。 後者可導致快速且可逆的嗅覺“麻痺”。 與嗅覺相比，鼻腔刺激性通常表現出較少的適應性和耐受性發展。 化學品的混合物也可以改變感知強度。 通常，當氣味劑混合時，感知到的氣味強度小於將兩種強度加在一起所預期的強度（低加性）。 然而，鼻腔刺激性通常顯示出暴露於多種化學物質的疊加性，以及隨著時間的推移刺激的總和（Cometto-Muñiz 和 Cain 1994）。 對於相同混合物中的氣味劑和刺激物，氣味總是感覺不那麼強烈。 由於耐受性、適應性和低加性，人們必須小心避免依賴這些感覺系統來測量環境中化學物質的濃度。

嗅覺障礙

一般概念

當氣味無法到達嗅覺受體或嗅覺組織受損時，嗅覺就會受到干擾。 鼻炎、鼻竇炎或息肉引起的鼻內腫脹會阻礙氣味的可及性。 損傷可能發生在： 鼻腔發炎； 各種藥物對嗅覺神經上皮細胞的破壞； 頭部外傷； 並通過嗅覺神經將藥劑傳輸到大腦，隨後對中樞神經系統的嗅覺部分造成傷害。 職業環境包含不同數量​​的潛在破壞性因素和條件（Amoore 1986；Cometto-Muñiz 和 Cain 1991；Shusterman 1992；Schiffman 和 Nagle 1992）。 最近公佈的來自 712,000 名國家地理氣味調查受訪者的數據表明，工廠工作會損害氣味； 男性和女性工廠工人報告嗅覺較差，並在測試中表現出嗅覺下降（Corwin、Loury 和 Gilbert 1995）。 具體而言，與其他職業環境中的工人相比，化學品接觸和頭部外傷的報告更為頻繁。

當懷疑有職業性嗅覺障礙時，可能很難識別緻病因素。 目前的知識主要來源於小編和病例報告。 重要的是很少有研究提到鼻子和鼻竇的檢查。 大多數依靠患者的病史來了解嗅覺狀態，而不是對嗅覺系統的測試。 另一個複雜因素是普通人群中非職業相關嗅覺障礙的高發率，主要是由於病毒感染、過敏、鼻息肉、鼻竇炎或頭部外傷。 然而，其中一些在工作環境中也更為常見，將在此處詳細討論。

鼻炎、鼻竇炎和息肉病

必須首先評估有嗅覺障礙的人是否患有鼻炎、鼻息肉和鼻竇炎。 例如，估計有 20% 的美國人口患有上呼吸道過敏症。 環境暴露可能無關，引起炎症或加劇潛在疾病。 鼻炎與職業環境中的嗅覺喪失有關（Welch、Birchall 和 Stafford 1995）。 一些化學品，例如異氰酸酯、酸酐、鉑鹽和活性染料（Coleman、Holliday 和 Dearman 1994）以及金屬（Nemery 1990）可能會引起過敏。 還有大量證據表明，化學品和顆粒會增加對非化學過敏原的敏感性（Rusznak、Devalia 和 Davies 1994）。 有毒物質會改變鼻粘膜的通透性，使過敏原更容易滲透並加重症狀，因此很難區分過敏引起的鼻炎和接觸有毒或顆粒物質引起的鼻炎。 如果證明鼻子或鼻竇有炎症和/或阻塞，則可以通過治療恢復正常的嗅覺功能。 選項包括局部皮質類固醇噴霧劑、全身性抗組胺藥和減充血劑、抗生素和息肉切除術/鼻竇手術。 如果不存在炎症或阻塞，或者治療不能確保嗅覺功能得到改善，則嗅覺組織可能會受到永久性損傷。 無論原因如何，都必須保護個人免於將來接觸有害物質，否則可能會對嗅覺系統造成進一步傷害。

頭部外傷

頭部外傷可通過以下方式改變嗅覺：(1) 鼻損傷伴有嗅神經上皮瘢痕形成，(2) 鼻損傷伴有氣味的機械阻塞，(3) 嗅絲的剪切，以及 (4) 鼻腔部分的瘀傷或破壞負責嗅覺的大腦（Mott 和 Leopold 1991）。 儘管創傷在許多職業環​​境中都是一種風險（Corwin、Loury 和 Gilbert 1995），但接觸某些化學品會增加這種風險。

5% 到 30% 的頭部外傷患者會出現嗅覺喪失，並且隨後可能沒有任何其他神經系統異常。 對有氣味物質造成的鼻腔阻塞可以通過手術矯正，除非已發生明顯的鼻內疤痕。 否則，雖然可以自發改善，但無法治療因頭部外傷引起的嗅覺障礙。 隨著受傷區域的腫脹消退，可能會出現快速的初始改善。 如果嗅覺細絲被剪斷，也可能會重新生長並逐漸改善氣味。 雖然這種情況在動物身上會在 60 天內發生，但據報導人類在受傷後長達 XNUMX 年內都有改善。 當患者從受傷中恢復時出現異味可能表明嗅覺組織的再生和一些正常嗅覺功能的恢復。 在受傷時或受傷後不久發生的異味更有可能是由於腦組織損傷所致。 大腦的損傷不會自我修復，嗅覺能力也不會得到改善。 額葉損傷是大腦中與情緒和思維不可或缺的部分，在有嗅覺喪失的頭部外傷患者中可能更常見。 社會化或思維模式的由此產生的變化可能是微妙的，但對家庭和職業有害。 因此，一些患者可能需要進行正式的神經精神病學檢查和治療。

環保劑

環境因素可以通過血流或吸入的空氣進入嗅覺系統，據報導會導致嗅覺喪失、嗅覺異常和嗅覺亢進。 負責任的因素包括金屬化合物、金屬粉塵、非金屬無機化合物、有機化合物、木屑和存在於各種職業環境中的物質，例如冶金和製造過程（Amoore 1986 年；Schiffman 和 Nagle 1992 年（表 1）。傷害可能發生在急性和慢性接觸，可以是可逆的或不可逆的，這取決於宿主敏感性和破壞劑之間的相互作用。重要的物質屬性包括生物活性、濃度、刺激能力、接觸時間、清除率和與其他化學品的潛在協同作用。宿主易感性因遺傳背景和年齡而異。在嗅覺、氣味代謝的激素調節和特定嗅覺缺失方面存在性別差異。煙草使用、過敏、哮喘、營養狀況、既往疾病（例如乾燥綜合徵）、體力消耗暴露時間、鼻腔氣流模式和可能的心理社會因素影響個體差異（Brooks 1994）。 外周組織對損傷的抵抗力和功能性嗅覺神經的存在可以改變易感性。 例如，急性、嚴重的暴露可能會破壞嗅覺神經上皮細胞，從而有效地防止毒素向中央擴散。 相反，長期、低水平的接觸可能會保護周圍組織的功能，並緩慢但穩定地將有害物質輸送到大腦中。 例如，鎘在人體中的半衰期為 15 至 30 年，其影響可能在接觸數年後才會顯現出來（Hastings 1990）。

表 1. 與嗅覺異常相關的藥劑/過程

H = 嗅覺減退； A = 嗅覺喪失； P = 嗅覺異常； ID =氣味識別能力

1 = 莫特和利奧波德 1991。 2 = Amoore 1986。3 = Schiffman 和 Nagle 1992。4 = Naus 1985。5 = Callendar 等。 1993.

具體的氣味干擾如所引用的文章中所述。

鼻腔每天有 10,000 到 20,000 升空氣流通，其中含有不同數量的潛在有害物質。 上呼吸道幾乎完全吸收或清除高度反應性或可溶性氣體，以及大於 2 毫米的顆粒（Evans 和 Hastings 1992）。 幸運的是，存在許多保護組織損傷的機制。 鼻組織富含血管、神經、具有能夠同步運動的纖毛的特化細胞和產生粘液的腺體。 防禦功能包括過濾和清除顆粒、擦洗水溶性氣體，以及通過嗅覺和粘膜檢測刺激物來及早識別有害物質，這些刺激物可以啟動警報並使個體遠離進一步暴露（Witek 1993）。 少量化學物質被粘液層吸收，被功能纖毛清除（粘液纖毛清除）並被吞嚥。 化學物質可以與蛋白質結合或迅速代謝成破壞性較小的產物。 許多代謝酶存在於鼻粘膜和嗅覺組織中（Bonnefoi、Monticello 和 Morgan 1991；Schiffman 和 Nagle 1992；Evans 等人 1995）。 例如，嗅覺神經上皮含有細胞色素 P-450 酶，這些酶在外來物質的解毒中起著重要作用（Gresham、Molgaard 和 Smith，1993 年）。 該系統可以保護初級嗅覺細胞，還可以解毒可能通過嗅覺神經進入中樞神經系統的物質。 還有一些證據表明，完整的嗅覺神經上皮可以防止某些生物體（例如，隱球菌；參見 Lima 和 Vital 1994）的入侵。 在嗅球層面，可能還存在防止有毒物質集中傳輸的保護機制。 例如，最近表明嗅球含有金屬硫蛋白，這是一種對毒素具有保護作用的蛋白質（Choudhuri 等人，1995 年）。

超出保護能力可能會導致傷害的惡化循環。 例如，嗅覺能力的喪失會停止對危險的早期警告並允許繼續接觸。 鼻腔血流量和血管通透性增加導致腫脹和氣味阻塞。 粘膜纖毛清除和正常氣味所必需的纖毛功能可能受損。 清除率的變化會增加有害物質與鼻粘膜之間的接觸時間。 鼻內粘液異常會改變氣味劑或刺激性分子的吸收。 抑制代謝毒素的能力會導致組織損傷、毒素吸收增加，並可能增強全身毒性。 受損的上皮組織更容易受到後續暴露的影響。 對嗅覺受體也有更直接的影響。 毒素可以改變嗅覺受體細胞的周轉率（通常為 30 至 60 天）、損傷受體細胞膜脂質或改變受體細胞的內部或外部環境。 雖然可以發生再生，但受損的嗅覺組織可能會出現永久性萎縮變化或嗅覺組織被非感覺組織替代。

嗅覺神經提供與中樞神經系統的直接聯繫，並可作為各種外源性物質（包括病毒、溶劑和一些金屬）的進入途徑（Evans 和 Hastings 1992）。 這種機制可能會導致某些與嗅覺相關的癡呆症（Monteagudo、Cassidy 和 Folb，1989 年；Bonnefoi、Monticello 和 Morgan，1991 年），例如，通過中央傳輸鋁。 在同側嗅球中可以檢測到鼻內而非腹膜內或管內應用的鎘（Evans 和 Hastings 1992）。 有進一步的證據表明，物質可能優先被嗅覺組織吸收，而不管最初接觸的部位如何（例如，全身與吸入）。 例如，已經發現汞合金在使用牙科汞合金的受試者的嗅覺大腦區域中濃度很高（Siblerud 1990）。 在腦電圖上，嗅球對許多大氣污染物表現出敏感性，例如丙酮、苯、氨、甲醛和臭氧（Bokina 等人，1976 年）。 由於某些碳氫化合物溶劑對中樞神經系統的影響，接觸過的人可能不容易識別並遠離危險，從而延長接觸時間。 最近，Callender 及其同事 (1993) 獲得了 94% 的異常 SPECT 掃描頻率，該掃描評估了神經毒素暴露和高頻率嗅覺識別障礙的受試者的局部腦血流。 SPECT 掃描異常的位置與毒素通過嗅覺通路的分佈一致。

嗅覺系統內的損傷部位因各種藥劑而異（Cometto-Muñiz 和 Cain 1991）。 例如，丙烯酸乙酯和硝基乙烷選擇性地破壞嗅覺組織，同時保留鼻子內的呼吸組織（Miller 等人，1985 年）。 甲醛會改變鼻粘液的稠度，而硫酸會改變鼻粘液的 pH 值。 許多氣體、鎘鹽、二甲胺和香煙煙霧會改變纖毛功能。 乙醚導致一些分子從細胞間的連接處洩漏（Schiffman 和 Nagle 1992）。 甲苯、苯乙烯和二甲苯等溶劑會改變嗅覺纖毛； 它們似乎也通過嗅覺受體傳送到大腦中（Hotz 等人，1992 年）。 硫化氫不僅刺激粘膜，而且具有高度神經毒性，有效剝奪細胞的氧氣，並引起快速的嗅覺神經麻痺 (Guidotti 1994)。 鎳會直接破壞細胞膜，還會干擾保護酶（Evans 等人，1995 年）。 溶解的銅被認為會直接干擾嗅覺受體水平的不同轉導階段（Winberg 等人，1992 年）。 氯化汞選擇性地分佈到嗅覺組織，並可能通過改變神經遞質水平來干擾神經元功能（Lakshmana、Desiraju 和 Raju 1993）。 注入血液後，農藥被鼻粘膜吸收（Brittebo、Hogman 和 Brandt，1987 年），並可能導致鼻塞。 然而，有機磷殺蟲劑的大蒜氣味不是由於組織受損，而是由於檢測到丁硫醇。

雖然吸煙會使鼻腔發炎並降低嗅覺能力，但它也可以保護鼻子免受其他有害物質的侵害。 煙霧中的化學物質可能會誘導微粒體細胞色素 P450 酶系統（Gresham、Molgaard 和 Smith，1993 年），這會在有毒化學物質傷害嗅覺神經上皮細胞之前加速其代謝。 相反，一些藥物，例如三環類抗抑鬱藥和抗瘧藥，可以抑制細胞色素 P450。

暴露於木材和纖維板灰塵後的嗅覺喪失（Innocenti 等人，1985 年；Holmström、Rosén 和 Wilhelmsson，1991 年；Mott 和 Leopold，1991 年）可能是由多種機制引起的。 過敏性和非過敏性鼻炎可導致氣味物質阻塞或炎症。 粘膜變化可能很嚴重，發育異常已被記錄（Boysen 和 Solberg 1982），並且可能導致腺癌，特別是在靠近嗅神經上皮的篩竇區域。 與硬木相關的癌症可能與高單寧含量有關（Innocenti 等人，1985 年）。 無法有效清除鼻粘液已有報導，這可能與感冒頻率增加有關（Andersen、Andersen 和 Solgaard 1977）； 由此產生的病毒感染可能會進一步損害嗅覺系統。 嗅覺喪失也可能是由於與木工相關的化學物質引起的，包括清漆和污漬。 中密度纖維板含有甲醛，這是一種已知的呼吸道組織刺激物，會損害粘膜纖毛清除，導致嗅覺喪失，並與口腔癌、鼻癌和咽癌的高發病率有關（科學事務委員會 1989 年），所有這些都可能導致了解甲醛引起的嗅覺喪失。

據報導，放射治療會導致嗅覺異常（Mott 和 Leopold，1991 年），但關於職業暴露的信息很少。 預計快速再生的組織（例如嗅覺感受器細胞）很脆弱。 在太空飛行中暴露於輻射的小鼠表現出嗅覺組織異常，而鼻腔的其餘部分保持正常（Schiffman 和 Nagle 1992）。

接觸化學品後，一些人描述了對氣味劑的高度敏感。 “多種化學物質敏感性”或“環境疾病”是用於描述以對多種環境化學物質“超敏反應”為代表的疾病的標籤，通常濃度較低（Cullen 1987 年；Miller 1992 年；Bell 1994 年）。 然而，到目前為止，尚未證明氣味劑的閾值較低。

嗅覺問題的非職業原因

衰老和吸煙會降低嗅覺能力。 上呼吸道病毒損傷、特發性（“未知”）、頭部外傷以及鼻子和鼻竇疾病似乎是美國嗅覺問題的四大主要原因（Mott 和 Leopold 1991），必須被視為任何可能暴露於環境的個體的鑑別診斷。 先天性無法檢測某些物質很常見。 例如，40% 到 50% 的人無法檢測到汗液中發現的一種類固醇雄酮。

化學感應測試

心理物理學是對施加的感官刺激的反應的測量。 經常使用“閾值”測試，即確定可以可靠感知的最低濃度的測試。 可以獲得單獨的閾值以檢測氣味劑和識別氣味劑。 超閾值測試評估系統在高於閾值的水平上運行的能力，並提供有用的信息。 辨別任務，告訴物質之間的差異，可以引起感官能力的細微變化。 識別任務可能會產生與同一個人的閾值任務不同的結果。 例如，患有中樞神經系統損傷的人可能能夠檢測到通常閾值水平的氣味，但可能無法識別常見的氣味。

總結

鼻腔每天要通風10,000至20,000升空氣，可能不同程度地被可能有害的物質污染。 嗅覺系統特別容易受到損害，因為必須直接接觸揮發性化學物質才能感知氣味。 嗅覺喪失、耐受性和適應性會阻止識別危險化學品的接近度，並可能導致局部損傷或全身中毒。 嗅覺障礙的早期識別可以促進保護策略，確保適當的治療並防止進一步的損害。 職業性嗅覺障礙可表現為暫時性或永久性嗅覺喪失或嗅覺減退，以及嗅覺扭曲。 在職業環境中需要考慮的可識別原因包括鼻炎、鼻竇炎、頭部外傷、輻射暴露和金屬化合物、金屬粉塵、非金屬無機化合物、有機化合物、木粉以及冶金和製造過程中存在的物質造成的組織損傷。 物質對嗅覺系統的干擾部位不同。 捕獲、去除和解毒外來鼻腔物質的強大機制有助於保護嗅覺功能，並防止有害物質從嗅覺系統擴散到大腦中。 超出保護能力可能會加速傷害的惡化循環，最終導致更嚴重的損傷和損傷部位的擴大，並將暫時的可逆影響轉化為永久性損傷。

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皮膚敏感性共享所有基本感官的主要元素。 外部世界的特性，如顏色、聲音或振動，被稱為感覺受體的特殊神經細胞末梢接收，將外部數據轉化為神經衝動。 然後這些信號被傳送到中樞神經系統，在那裡它們成為解釋我們周圍世界的基礎。

認識到這些過程的三個要點是很有用的。 首先，能量和能量水平的變化只能由能夠檢測所討論的特定能量類型的感覺器官感知。 （這就是為什麼微波、X 射線和紫外線都是危險的；我們沒有能力檢測它們，因此即使在致命的水平上它們也不會被感知。）其次，我們的感知必然是現實的不完美影子，因為我們的中心神經系統僅限於根據其感覺受體傳遞的信號重建不完整的圖像。 第三，我們的感覺系統為我們提供了比靜態條件更準確的關於環境變化的信息。 例如，我們配備了對閃爍的燈光敏感的感覺感受器，或者對微風引起的微小溫度波動敏感； 我們沒有足夠的能力接收有關穩定溫度或皮膚上恆定壓力的信息。

傳統上，皮膚感覺分為兩類：皮膚和深層。 雖然深層敏感性依賴於位於肌肉、肌腱、關節和骨膜（骨骼周圍的膜）中的受體，但我們在此關注的皮膚敏感性處理皮膚受體接收的信息：具體來說，各種類別的位於真皮和表皮交界處或附近的皮膚感受器。

將皮膚感受器連接到中樞神經系統的所有感覺神經都具有大致相同的結構。 細胞的大體存在於一組其他神經細胞體中，稱為神經節，位於脊髓附近，並通過細胞幹的一個狹窄分支連接到脊髓，稱為軸突。 大多數起源於脊髓的神經細胞或神經元將軸突發送到骨骼、肌肉、關節，或者在皮膚敏感的情況下發送到皮膚。 就像絕緣電線一樣，每個軸突沿其路線和末端都覆蓋著稱為雪旺氏細胞的細胞保護層。 這些雪旺細胞產生一種稱為髓磷脂的物質，它像鞘一樣包裹著軸突。 沿途的間隔是髓鞘中的微小斷裂，稱為郎飛結。 最後，在軸突的末端發現了專門接收和重新傳輸有關外部環境的信息的組件：感覺受體 (Mountcastle 1974)。

不同類別的皮膚感受器，就像所有的感覺感受器一樣，以兩種方式定義：通過它們的解剖結構，以及它們沿著神經纖維發送的電信號的類型。 結構獨特的受體通常以其發現者的名字命名。 皮膚中發現的感覺受體種類相對較少，可分為三大類：機械感受器、熱感受器和傷害感受器。

所有這些受體只有在首先用一種電化學神經語言對特定刺激進行編碼後，才能傳達有關特定刺激的信息。 這些神經代碼使用不同頻率和模式的神經衝動，科學家們才剛剛開始破譯這些神經衝動。 事實上，神經生理學研究的一個重要分支完全致力於研究感覺受體以及它們將環境中的能量狀態轉化為神經代碼的方式。 一旦生成代碼，它們就會沿著傳入纖維集中傳送，傳入纖維是通過將信號傳送到中樞神經系統來為受體服務的神經細胞。

受體產生的信息可以根據對連續的、不變的刺激的反應進行細分：緩慢適應的受體在恆定刺激的持續時間內向中樞神經系統發送電化學脈衝，而快速適應的受體逐漸減少它們的放電穩定刺激的存在，直到它們達到低基線水平或完全停止，然後停止通知中樞神經系統有關刺激的持續存在。

因此，疼痛、溫暖、寒冷、壓力和振動等截然不同的感覺是由不同類別的感覺受體及其相關神經纖維的活動產生的。 例如，術語“顫動”和“振動”用於區分由兩類不同類型的振動敏感受體編碼的兩種略有不同的振動感覺 (Mountcastle et al. 1967)。 被稱為刺痛、灼痛和酸痛的三種重要的痛覺類別都與一類不同的傷害性傳入纖維有關。 然而，這並不是說特定的感覺必然只涉及一類感受器。 不止一種受體類別可能對給定的感覺有貢獻，事實上，感覺可能會因不同受體類別的相對貢獻而有所不同 (Sinclair 1981)。

上述總結基於皮膚感覺功能的特異性假說，該假說首先由一位名叫 Von Frey 的德國醫生於 1906 年提出。儘管在過去的一個世紀中至少提出了兩個同等或可能更受歡迎的其他理論，但 Von Frey 的假說已經現在得到了事實證據的有力支持。

對持續的皮膚壓力有反應的受體

在手部，相對較大的有髓纖維（直徑 5 至 15 毫米）從稱為乳頭下神經叢的皮下神經網絡發出，終止於真皮和表皮交界處的一束神經末梢（圖 1）。 在毛茸茸的皮膚中，這些神經末梢形成可見的表面結構，稱為 觸摸屏; 在無毛或無毛的皮膚中，神經末梢位於皮脊的底部（例如形成指紋的皮脊）。 在那裡，在觸摸圓頂中，每個神經纖維尖端或神經突都被一種特殊的上皮細胞包圍，稱為 默克爾細胞 （見圖 2 和 3）。

圖 1. 皮膚橫截面示意圖

圖 2. 每個凸起皮膚區域的觸摸圓頂包含 30 到 70 個默克爾細胞。

圖 3. 在電子顯微鏡的更高放大倍數下，可以看到默克爾細胞（一種特殊的上皮細胞）附著在將表皮與真皮分開的基底膜上。

Merkel 細胞神經突複合體將機械能轉化為神經衝動。 雖然對細胞的作用或其轉導機制知之甚少，但它已被確定為一種緩慢適應的受體。 這意味著在包含 Merkel 細胞的觸摸圓頂上施加壓力會導致受體在刺激期間產生神經衝動。 這些脈衝的頻率與刺激強度成正比，從而告知大腦皮膚壓力的持續時間和大小。

與默克爾細胞一樣，第二個緩慢適應的受體也通過發出穩定皮膚壓力的大小和持續時間信號來為皮膚服務。 只有通過顯微鏡才能看到，這個受體，被稱為 魯菲尼受體，由一組從有髓纖維中出現並被結締組織細胞包裹的神經突組成。 膠囊結構內的纖維明顯將局部皮膚變形傳遞給神經突，神經突又產生沿著神經高速公路發送到中樞神經系統的信息。 對皮膚的壓力導致神經衝動的持續釋放； 與默克爾細胞一樣，神經衝動的頻率與​​刺激強度成正比。

儘管它們有相似之處，但默克爾細胞和魯菲尼受體之間存在一個顯著差異。 當魯菲尼受體受到刺激時會產生感覺，而容納默克爾細胞的觸摸圓頂的刺激不會產生有意識的感覺； 因此，觸摸圓頂是一個神秘的受體，因為它在神經功能中的實際作用仍然未知。 因此，Ruffini 受體被認為是唯一能夠提供壓力感官體驗或持續觸摸所必需的神經信號的受體。 此外，已經表明，緩慢適應的 Ruffini 受體解釋了人類根據強度等級對皮膚壓力進行評級的能力。

對振動和皮膚運動有反應的受體

與緩慢適應的機械感受器相反，快速適應的感受器在持續的皮膚壓痕過程中保持沉默。 然而，它們非常適合發出振動和皮膚運動信號。 注意到兩個一般類別： 那些在毛茸茸的皮膚上，與個別毛髮相關； 以及那些在無毛或無毛的皮膚上形成微粒末端的。

毛髮受體

一根典型的頭髮被神經末梢網絡包裹著，神經末梢從五到九個大的有髓軸突分支出來（圖 4）。 在靈長類動物中，這些末端分為三類：披針形末端、紡錘狀末端和乳頭狀末端。 這三者都在迅速適應，因此只有在運動發生時，頭髮的穩定偏轉才會引起神經衝動。 因此，這些感受器對移動或振動刺激非常敏感，但很少或根本不提供有關壓力或持續觸摸的信息。

圖 4. 毛幹是檢測運動的神經末梢平台。

披針形的末端源自在毛髮周圍形成網狀結構的重度髓鞘纖維。 末端神經突失去了它們通常對雪旺細胞的覆蓋，並在毛髮底部的細胞中發揮作用。

紡錘狀末端由被雪旺細胞包圍的軸突末端形成。 末端上升到傾斜的毛幹，並在皮脂腺或產油腺下方的半圓形簇中結束。 乳頭狀末梢與紡錘狀末端不同，因為它們不是終止於毛幹，而是終止於毛髮孔周圍的游離神經末梢。

據推測，在毛髮上發現的受體類型之間存在功能差異。 這可以部分地從神經末端在毛幹上的方式的結構差異和部分從軸突直徑的差異推斷出來，因為不同直徑的軸突連接到不同的中央中繼區域。 儘管如此，多毛皮膚中受體的功能仍然是一個有待研究的領域。

無毛皮膚中的受體

受體的解剖結構與其產生的神經信號的相關性在具有小體或封裝末端的大型且易於操縱的受體中最為明顯。 特別容易理解的是 pacininan 和 Meissner 小體，它們就像上面討論的毛髮中的神經末梢一樣，傳遞振動的感覺。

pacinian 小體足夠大，可以用肉眼看到，因此很容易將受體與特定的神經反應聯繫起來。 它位於真皮中，通常圍繞肌腱或關節，呈洋蔥狀結構，大小為 0.5 × 1.0 毫米。 它由身體最大的傳入纖維之一提供服務，直徑為 8 至 13 微米，傳導速度為每秒 50 至 80 米。 它的解剖結構，通過光學和電子顯微鏡進行了充分研究，是眾所周知的。

小體的主要成分是由包圍充滿液體的空間的細胞材料形成的外核。 然後外核本身被一個被中央管和毛細管網絡穿透的膠囊包圍。 穿過管的是一根直徑為 7 至 11 毫米的單根有髓神經纖維，它變成一個長的無髓神經末梢，深入到小體的中心。 末端軸突是橢圓形的，具有分支狀突起。

pacinian 小體是一種快速適應受體。 因此，當受到持續壓力時，它只會在刺激的開始和結束時產生衝動。 它對高頻振動（80 至 400 赫茲）有反應，對 250 赫茲左右的振動最敏感。 通常，這些感受器會對沿骨骼和肌腱傳輸的振動做出反應，並且由於它們極其敏感，它們可能被手上的一團空氣激活 (Martin 1985)。

除了 pacinian 小體外，無毛皮膚中還有另一種快速適應受體。 大多數研究人員認為它是位於皮膚真皮乳頭中的邁斯納小體。 該受體對 2 至 40 赫茲的低頻振動有反應，由中等大小的有髓神經纖維的末端分支組成，該神經纖維被包裹在一層或幾層似乎經過修飾的雪旺細胞（稱為層狀細胞）中。 受體的神經突和層狀細胞可能與表皮中的基底細胞相連（圖 5）。

圖 5. 邁斯納小體是無毛皮膚真皮乳頭中鬆散包裹的感覺受體。

如果通過皮膚注射局部麻醉劑選擇性地使邁斯納小體失活，那麼顫動或低頻振動的感覺就會消失。 這表明它在功能上補充了 pacinian 小體的高頻能力。 這兩個受體一起提供的神經信號足以解釋人類對各種振動的敏感性 (Mountcastle et al. 1967)。

與游離神經末梢相關的皮膚受體

在真皮中發現了許多仍然無法辨認的有髓和無髓纖維。 大量只是通過，在前往皮膚、肌肉或骨膜的途中，而其他（有髓鞘和無髓鞘）似乎終止於真皮。 除了少數例外，例如 pacinian 小體，真皮中的大多數纖維似乎以不明確的方式結束或簡單地作為游離神經末梢。

雖然需要更多的解剖學研究來區分這些不明確的末端，但生理學研究已經清楚地表明，這些纖維編碼了各種環境事件。 例如，在真皮和表皮交界處發現的游離神經末梢負責編碼環境刺激，這些刺激將被解釋為冷、暖、熱、痛、癢和癢。 目前尚不清楚這些不同類別的小纖維中的哪一種能傳達特定的感覺。

這些游離神經末梢在解剖學上的明顯相似性可能是由於我們調查技術的局限性，因為游離神經末梢之間的結構差異正在慢慢被發現。 例如，在無毛皮膚中，已區分出兩種不同的游離神經末梢末端模式：厚而短的模式和長而薄的模式。 對人類多毛皮膚的研究表明，組織化學可識別的神經末梢終止於真皮-表皮交界處：青黴狀末梢和乳頭狀末梢。 前者產生於無髓纖維並形成末端網絡； 相反，如前所述，後者起源於有髓纖維並在毛孔周圍結束。 據推測，這些結構差異對應於功能差異。

雖然還不可能將特定功能分配給單個結構實體，但從生理學實驗可以清楚地看出，存在功能不同的游離神經末梢類別。 已發現一種小的有髓纖維對人類的寒冷有反應。 另一種服務於游離神經末梢的無髓纖維對溫暖有反應。 一類游離神經末梢如何選擇性地對溫度下降做出反應，而皮膚溫度的升高如何激發另一類神經末梢來發出溫暖信號尚不清楚。 研究表明，激活一根具有自由末端的小纖維可能會導致瘙癢或發癢的感覺，而據信有兩類小纖維對有害機械和有害化學或熱刺激特別敏感，為刺痛提供了神經基礎和灼痛 (Keele 1964)。

解剖學和生理反應之間的明確相關性等待更先進技術的發展。 這是治療灼痛、感覺異常和痛覺過敏等疾病的主要障礙之一，這些疾病一直困擾著醫生。

周圍神經損傷

神經功能可分為兩類：感覺和運動。 周圍神經損傷通常由神經擠壓或切斷引起，可損害其中一種或兩種功能，具體取決於受損神經中的纖維類型。 運動喪失的某些方面往往會被誤解或忽視，因為這些信號不會傳遞到肌肉，而是會影響自主血管控制、溫度調節、表皮的性質和厚度以及皮膚機械受體的狀況。 這裡不會討論運動神經支配的喪失，神經支配的喪失也不會影響負責皮膚感覺的感官。

皮膚失去感覺神經支配會造成進一步傷害的脆弱性，因為它會留下無法發出潛在有害刺激信號的麻醉表面。 一旦受傷，麻醉的皮膚表面癒合緩慢，部分原因可能是缺乏通常調節溫度調節和細胞營養等關鍵因素的自主神經支配。

在幾週的時間裡，去神經支配的皮膚感覺受體開始萎縮，這一過程很容易在大的封裝受體（如 pacinian 和 Meissner 小體）中觀察到。 如果軸突可以再生，功能可能會隨之恢復，但恢復功能的質量將取決於原始損傷的性質和去神經支配的持續時間 (McKinnon 和 Dellon 1988)。

與神經切斷後的恢復相比，神經損傷後的恢復更快、更完整、功能更強大。 有兩個因素可以解釋神經損傷的良好預後。 首先，與橫斷後相比，更多的軸突可能再次與皮膚接觸； 其次，這些連接被雪旺細胞和被稱為基底膜的襯裡引導回到它們的原始位置，這兩者在被壓碎的神經中都保持完整，而在神經橫斷後，神經通常通過跟隨錯誤的雪旺細胞路徑。 後一種情況導致扭曲的空間信息被發送到大腦的體感皮層。 然而，在這兩種情況下，再生的軸突似乎都能夠找到返回它們之前服務的同一類感覺受體的途徑。

皮膚受體的神經再支配是一個漸進的過程。 隨著生長的軸突到達皮膚表面，感受野比正常情況下更小，而閾值更高。 這些接受點隨時間擴展並逐漸合併成更大的場。 對機械刺激的敏感性變得更高，並且通常接近該類別的正常感覺受體的敏感性。 使用持續觸摸、移動觸摸和振動刺激的研究表明，歸因於不同類型受體的感覺方式以不同的速率返回麻醉區域。

在顯微鏡下觀察，去神經支配的無毛皮膚比正常皮膚更薄，具有扁平的表皮脊和更少的細胞層。 這證實了神經對皮膚有營養或營養影響。 神經支配恢復後不久，真皮脊變得更好，表皮變得更厚，並且可以發現軸突穿透基底膜。 隨著軸突回到邁斯納小體，小體開始變大，之前扁平、萎縮的結構恢復到原來的形式。 如果去神經支配持續時間很長，一個新的小體可能會在原始萎縮的骨骼附近形成，而該骨骼仍處於去神經支配狀態（Dellon 1981）。

可以看出，了解周圍神經損傷的後果需要了解正常功能以及功能恢復的程度。 雖然此信息可用於某些神經細胞，但其他神經細胞需要進一步研究，從而在我們對皮神經在健康和疾病中的作用的理解中留下許多模糊區域。

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工業、農業、採礦業和製造業的發展與皮膚職業病的發展同步。 最早報導的有害影響是採礦中的金屬鹽造成的皮膚潰瘍。 隨著人口和文化擴大了新材料的使用，出現了新技能和新工藝。 這種技術進步給工作環境帶來了變化，在每個時期，技術變化的某些方面都會損害工人的健康。 一般而言，職業病，尤其是皮膚病，長期以來一直是工業成就的意外副產品。

以五十年前的美國為例，皮膚職業病佔所有報告職業病的比例不低於65-70%。 最近，美國勞工部收集的統計數據表明頻率下降到大約 34%。 案件數量減少據說是由於自動化程度提高、工業流程封閉以及對管理人員、主管和工人進行一般職業病預防方面的更好教育。 毫無疑問，此類預防措施使許多大型工廠的員工受益，這些工廠可能提供良好的預防服務，但許多人仍然在有利於職業病的條件下工作。 不幸的是，在大多數國家，沒有對職業性皮膚病的病例數、致病因素、時間損失或實際成本進行準確評估。

一般術語，如工業或職業性皮炎或職業性濕疹，用於職業性皮膚病，但也常用與因果相關的名稱。 水泥皮炎、鉻孔、氯痤瘡、玻璃纖維癢、油疙瘩 和 橡膠皮疹 是一些例子。 由於各種因素或工作條件引起的皮膚變化，這些疾病被恰當地稱為職業性皮膚病——這個術語包括直接由工作環境引起或加劇的任何異常。 皮膚也可以作為某些有毒物質的進入途徑，這些有毒物質通過 經皮吸收.

皮膚防禦

根據經驗，我們知道皮膚可以對大量單獨或組合作用的機械、物理、生物和化學試劑作出反應。 儘管存在這種脆弱性，但職業性皮炎是 任何監管機構都不批准 工作的必然伴奏。 大多數員工設法避免了致殘性職業性皮膚問題，部分原因是皮膚的設計和功能提供了固有的保護，部分原因是日常使用旨在盡量減少皮膚與已知皮膚接觸的個人防護措施工地的危險。 希望大多數工人沒有患病也可能是因為工作旨在盡量減少接觸對皮膚有害的條件。

皮

人的皮膚，除了手掌和足底，都非常薄且厚度不一。 它有兩層： 表皮 （外）和 真皮 （內）。 真皮中的膠原蛋白和彈性成分使其具有靈活的屏障功能。 皮膚提供了一個獨特的屏障，可以在一定範圍內防止機械力或各種化學試劑的滲透。 皮膚限制身體水分流失，並防止自然光和人造光、熱和冷的影響。 完整的皮膚及其分泌物為微生物提供了一個相當有效的防禦區，前提是機械或化學損傷不會削弱這種防禦。 圖 1 提供了皮膚的圖示及其生理功能的描述。

圖 1. 皮膚示意圖。

死細胞（角蛋白）的外表皮層提供了抵禦外界元素的屏障。 這些細胞，如果暴露在摩擦壓力下，會形成保護性癒傷組織，並會在紫外線照射後變厚。 角蛋白細胞通常排列成 15 或 16 個瓦狀層，並提供屏障，但對水、水溶性物質和弱酸具有有限的屏障。 即使是低濃度的有機或無機鹼性化合物，它們也不太能夠抵禦反复或長時間接觸。 鹼性物質會軟化但不會完全溶解角蛋白細胞。 軟化擾亂了它們的內部結構，足以削弱細胞的凝聚力。 角蛋白層的完整性與其含水量有關，進而影響其柔韌性。 溫度和濕度降低、酸、鹼、強力清潔劑和溶劑等化學物質脫水會導致角蛋白層水分流失，進而導致細胞捲曲和開裂。 這削弱了它作為屏障的能力，並損害了它對身體水分流失和各種物質從外部進入的防禦能力。

皮膚防禦系統僅在一定範圍內有效。 任何破壞一個或多個鏈接的行為都會危及整個防禦鏈。 例如，當皮膚的連續性因物理或化學損傷或角蛋白層的機械磨損而改變時，經皮吸收會增強。 有毒物質不僅可以通過皮膚吸收，還可以通過毛囊、汗孔和導管吸收。 後面這些途徑不如經表皮吸收重要。 工業和農業中使用的許多化學品通過皮膚吸收引起全身毒性。 一些公認的例子是汞、四乙基鉛、芳香族和氨基硝基化合物以及某些有機磷酸鹽和氯代烴農藥。 應該注意的是，對於許多物質，全身毒性通常通過吸入產生，但經皮吸收是可能的，不應忽視。

皮膚防禦的一個顯著特徵是皮膚能夠不斷更換為表皮提供自身內置複製和修復系統的基底細胞。

皮膚作為熱交換器的能力對生命至關重要。 汗腺功能、神經控制下的血管擴張和收縮對於調節體溫至關重要，皮膚表面水分的蒸發也是如此。 血管收縮通過保存中央體熱來防止寒冷暴露。 皮膚內的多個神經末梢充當熱、冷和其他興奮劑的傳感器，將興奮劑的存在傳遞給神經系統，神經系統對刺激劑作出反應。

防止紫外線輻射傷害的主要因素是位於表皮基底細胞層的黑色素細胞產生的色素（黑色素），紫外線輻射是一種潛在的有害成分，陽光和某些形式的人造光。 黑色素顆粒被表皮細胞吸收並用於增加對穿透皮膚的自然或人造光線的保護。 額外的保護，雖然程度較低，是由角蛋白細胞層提供的，它在紫外線照射後變厚。 （如下所述，對於那些在戶外工作的人來說，必須使用具有 UV-A 和 UV-B（等級 15 或更高等級）保護作用的防曬塗層劑以及適當的衣服來保護暴露的皮膚，以提供對太陽光傷害的高水平屏蔽。）

職業性皮膚病的種類

職業性皮膚病的外觀（形態）和嚴重程度各不相同。 職業暴露的影響可能從最輕微的紅斑（變紅）或皮膚變色到更複雜的變化，如惡性腫瘤。 儘管已知會引起皮膚影響的物質範圍很廣，但實際上很難將特定損傷與暴露於特定物質聯繫起來。 然而，某些化學基團與特徵反應模式有關。 病變的性質及其位置可能為因果關係提供強有力的線索。

許多對皮膚有或沒有直接毒性作用的化學品在通過皮膚吸收後也會引起全身中毒。 為了充當全身性毒素，藥劑必須通過角蛋白和表皮細胞層，然後通過表皮-真皮交界處。 在這一點上，它已經準備好進入血液和淋巴系統，現在可以被運送到脆弱的目標器官。

急性接觸性皮炎（刺激性或過敏性）。

急性接觸性濕疹性皮炎可由數百種刺激性和致敏性化學物質、植物和光反應劑引起。 大多數職業過敏性皮膚病可歸類為急性濕疹性接觸性皮炎。 臨床症狀是發熱、發紅、腫脹、水皰和滲出。 症狀包括瘙癢、灼痛和全身不適。 手背、手腕內側和前臂是常見的發作部位，但急性接觸性皮炎可發生在皮膚的任何部位。 如果皮膚病發生在前額、眼瞼、耳朵、面部或頸部，則有理由懷疑反應可能涉及灰塵或蒸汽。 當存在全身性接觸性皮炎時，不局限於一個或幾個特定部位，通常是由更廣泛的接觸引起的，例如穿著受污染的衣服，或由預先存在的皮炎引起的自身過敏。 組織的嚴重起泡或破壞通常表示絕對或強烈刺激物的作用。 作為職業性皮炎醫學控制的一部分的接觸史可能會揭示可疑的致病因子。 本章的附帶文章提供了有關接觸性皮炎的更多詳細信息。

亞急性接觸性皮炎

通過累積效應，反復接觸弱刺激物和中度刺激物會導致以乾燥、紅色斑塊為特徵的亞活動性接觸性皮炎。 如果持續接觸，皮炎會變成慢性。

慢性濕疹性接觸性皮炎

當皮炎在很長一段時間內復發時，它被稱為慢性濕疹性接觸性皮炎。 手、手指、手腕和前臂是最常受慢性濕疹病變影響的部位，其特徵是皮膚乾燥、增厚和鱗狀。 可能會出現手指和手掌開裂和開裂。 慢性指甲營養不良也很常見。 通常，由於再次暴露於致病因子或不謹慎的治療和護理，病變會開始滲出（有時稱為“滲出”）。 許多與原始皮膚病無關的材料將維持這種慢性複發性皮膚問題。

光敏性皮炎（光毒性或光過敏性）

皮膚上的大多數光反應都是光毒性的。 自然光源和人造光源單獨使用或與各種化學物質、植物或藥物結合使用都可以引起光毒性或光敏反應。 光毒性反應通常僅限於光照區域，而光敏反應可在非光照體表頻繁發生。 光反應化學品的一些例子是煤焦油蒸餾產物，例如雜酚油、瀝青和蒽。 植物家族的成員 繖形科 是眾所周知的光反應器。 家庭成員包括歐洲防風草、芹菜、野胡蘿蔔、茴香和蒔蘿。 這些植物中的反應劑是補骨脂素。

毛囊炎和痤瘡樣皮膚病，包括氯痤瘡

從事骯髒工作的工人經常會出現涉及毛囊開口的病變。 粉刺（黑頭粉刺）可能是暴露的唯一明顯影響，但通常會導致毛囊繼發感染。 不良的個人衛生習慣和無效的清潔習慣會加劇問題。 毛囊病變通常發生在前臂，較少發生在大腿和臀部，但它們可以發生在除手掌和腳底以外的任何地方。

毛囊和痤瘡樣損傷是由於過度暴露於不溶性切削液、各種焦油產品、石蠟和某些芳香氯化烴而引起的。 由上述任何一種藥物引起的痤瘡都可能是廣泛的。 氯痤瘡是最嚴重的形式，不僅因為它會導致毀容（色素沉著過度和疤痕形成），而且還因為潛在的肝損傷，包括 遲發性皮膚卟啉症 以及化學品可能引起的其他全身影響。 氯萘、氯二苯、氯三苯、六氯二苯p- 二噁英、四氯偶氮苯和四氯二苯並二噁英 (TCDD) 是引起氯痤瘡的化學物質。 氯痤瘡的黑頭和囊性病變通常首先出現在額頭和眼瞼的兩側。 如果繼續接觸，除了手掌和腳底外，身體的大部分區域都可能出現病變。

汗液引起的反應

許多類型的工作都涉及高溫，如果熱量和汗液過多，皮膚上的汗液蒸發太少，就會出現痱子。 當患處因皮膚摩擦而出現擦傷時，可能會經常發生繼發性細菌或真菌感染。 這種情況尤其發生在腋下區域、乳房下方、腹股溝和臀部之間。

色素變化

染料、重金屬、爆炸物、某些氯化碳氫化合物、焦油和陽光會導致職業性皮膚顏色變化。 皮膚顏色的變化可能是角蛋白內部化學反應的結果，例如，當角蛋白被間苯二胺或亞甲藍或三硝基甲苯染色時。 有時永久性變色可能發生在皮膚更深處，如銀中毒或創傷性紋身。 由氯化烴、焦油化合物、重金屬和石油引起的色素沉著增加通常是黑色素刺激和過量產生的結果。 選定部位的色素減退或脫色可能是由於先前的燒傷、接觸性皮炎、接觸某些對苯二酚化合物或選定粘合劑和消毒產品中使用的其他抗氧化劑造成的。 後者中有叔戊基苯酚、叔丁基鄰苯二酚和叔丁基苯酚。

新成長

職業性腫瘤病變可能是惡性的或良性的（癌性或非癌性）。 本章的另外兩篇文章討論了黑色素瘤和非黑色素細胞皮膚癌。 外傷性囊腫、纖維瘤、石棉、石油和焦油疣以及角化棘皮瘤是典型的良性新生長。 角化棘皮瘤可能與過度暴露在陽光下有關，也與接觸石油、瀝青和焦油有關。

潰瘍性改變

鉻酸、濃重鉻酸鉀、三氧化二砷、氧化鈣、硝酸鈣和碳化鈣是有文獻記載的致潰瘍化學物質。 最喜歡的攻擊部位是手指、手、褶皺和掌紋。 這些藥物中的一些也會引起鼻中隔穿孔。

化學或熱灼傷、鈍器傷或由細菌和真菌引起的感染可能會導致受影響部位出現潰瘍性挖洞。

肉芽腫

如果存在適當的情況，肉芽腫可由許多職業來源引起。 肉芽腫可由職業接觸細菌、真菌、病毒或寄生蟲引起。 骨碎片、木屑、煤渣、珊瑚和礫石等無生命物質，以及鈹、二氧化矽和鋯等礦物質，也可在皮膚嵌入後引起肉芽腫。

其他條件

職業性接觸性皮炎至少佔所有職業性皮膚病病例的 80%。 然而，影響皮膚、頭髮和指甲的許多其他變化不包括在上述分類中。 由燒傷、機械創傷或某些化學品接觸引起的脫髮就是一個例子。 飲酒和吸入某些化學物質（如三氯乙烯和雙硫崙）後出現的面部潮紅是另一種情況。 在聚氯乙烯聚合槽清潔工中，肢端骨溶解是一種手指骨質異常，加上手和前臂的血管變化（伴或不伴雷諾氏綜合徵）。 本章的另一篇文章介紹了指甲的變化。

職業性皮膚病的生理病理學或機制

主要刺激物作用的機制僅部分被理解——例如，發泡或起泡氣體（氮芥或溴甲烷和路易斯氏等）——干擾某些酶，從而阻斷碳水化合物、脂肪和蛋白質代謝的選擇性階段. 為什麼會產生水泡以及如何產生水泡尚不清楚，但通過觀察化學物質在體外的反應，可以得出一些關於可能的生物學機制的想法。

簡言之，由於鹼會與酸或脂質或蛋白質發生反應，因此推測它也會與皮膚脂質和蛋白質發生反應。 這樣做時，表面脂質發生變化，角蛋白結構受到干擾。 有機和無機溶劑溶解脂肪和油脂，對皮膚脂質有同樣的作用。 然而，此外，溶劑似乎會提取某些物質或改變皮膚，使角蛋白層脫水，皮膚的防禦不再完好無損。 持續的傷害會導致炎症反應，最終導致接觸性皮炎。

某些化學物質很容易與皮膚內或皮膚表面的水結合，並引起劇烈的化學反應。 氧化鈣和氯化鈣等鈣化合物以這種方式產生刺激作用。

煤焦油瀝青、雜酚油、原油、某些芳香族氯化碳氫化合物等物質與陽光照射相結合，會刺激色素生成細胞過度運作，從而導致色素沉著過度。 急性皮炎也可能在癒合後引起色素沉著過度。 相反，燒傷、機械創傷、慢性接觸性皮炎、接觸對苯二酚或某些酚類的單芐基醚會導致皮膚色素減退或脫色。

三氧化二砷、煤焦油瀝青、陽光和電離輻射，以及其他物質，都會損害皮膚細胞，使異常的細胞生長導致暴露的皮膚發生癌變。

與原發性刺激不同，過敏性致敏是由 T 細胞激活引起的反應能力發生特定後天改變的結果。 多年來，人們一致認為接觸過敏性濕疹性皮炎約佔所有職業性皮膚病的 20%。 考慮到不斷引入的新化學品，這個數字可能過於保守，其中許多已被證明會導致過敏性接觸性皮炎。

職業性皮膚病的成因

已知會導致職業性皮膚病的材料或條件不受限制。 目前分為機械類、物理類、生物類和化學類，數量每年都在持續增長。

機構

摩擦、壓力或其他形式的更有力的創傷可能會引起各種變化，從骨痂和水泡到肌炎、腱鞘炎、骨損傷、神經損傷、裂傷、組織剪切或磨損。 裂傷、擦傷、組織破裂和水泡還為細菌或真菌（較少見）的繼發感染鋪平了道路。幾乎每個人每天都會遭受一種或多種形式的機械創傷，這些創傷可能是輕度或中度的。 然而，那些使用氣動鉚釘機、削片機、鑽頭和錘子的人手和前臂遭受神經血管、軟組織、纖維或骨骼損傷的風險更大。 因為工具造成的重複性創傷。 使用在特定頻率範圍內工作的振動產生工具會導致握持工具的手的手指出現疼痛性痙攣。 在可能的情況下，轉移到其他工作通常可以緩解壓力。 現代設備旨在減少振動，從而避免這些問題。

物理試劑

熱、冷、電、陽光、人造紫外線、激光輻射和高能量源（如 X 射線、鐳和其他放射性物質）都可能對皮膚和整個身體造成傷害。 工作中或在熱帶工作環境中的高溫和高濕度會損害排汗機制並導致稱為汗液瀦留綜合症的全身效應。 輕微的熱暴露可能會引起痱子、擦爛（擦傷）、皮膚浸漬和隨之而來的細菌或真菌感染，特別是在超重和糖尿病患者中。

接觸液體焦油的電爐操作員、鉛燃燒器、焊工、實驗室化學家、管道工人、道路修理工、屋頂工人和焦油廠工人經常會遭受熱灼傷。 長時間接觸冷水或降低溫度會導致輕微到嚴重的傷害，範圍從紅斑到水泡、潰瘍和壞疽。 影響建築工人、消防員、郵政工人、軍人和其他戶外工作人員的鼻子、耳朵、手指和腳趾的凍傷是一種常見的凍傷形式。

因接觸短路、裸線或有缺陷的電氣設備而導致的電暴露會導致皮膚灼傷和深層組織破壞。

很少有工人不暴露在陽光下，一些反复暴露的人會對皮膚造成嚴重的光化損傷。 現代工業也有許多可能有害的人造紫外線波長來源，例如焊接、金屬燃燒、熔融金屬澆注、玻璃吹製、電爐維護、等離子火炬燃燒和激光束操作。 除了自然光或人造光中的紫外線具有傷害皮膚的天然能力外，煤焦油及其幾種副產品，包括某些染料、植物和水果的選定光接收成分以及一些局部和腸胃外藥物都含有有害物質被特定波長的紫外線激活的化學物質。 這種光反應效應可能通過光毒性或光過敏機制起作用。

與激光束相關的高強度電磁能很可能會傷害人體組織，尤其是眼睛。 皮膚損傷的風險較小，但可能會發生。

生物

職業接觸細菌、真菌、病毒或寄生蟲可能導致皮膚的原發性或繼發性感染。 在現代抗生素療法出現之前，細菌和真菌感染更為常見，並且與致殘性疾病甚至死亡有關。 雖然細菌感染可能發生在任何類型的工作環境中，但某些工作，如動物飼養員和飼養員、農民、漁民、食品加工商和生皮處理員，具有更大的接觸潛力。 同樣，真菌（酵母菌）感染在麵包師、調酒師、罐頭廠工人、廚師、洗碗工、兒童保育員和食品加工商中很常見。 寄生蟲感染引起的皮膚病並不常見，但一旦發生，最常見於農業和畜牧業工人、穀物搬運工和收割機、碼頭工人和筒倉工人。

由工作引起的皮膚病毒感染為數不多，但仍有一些報導，例如乳品工人中的擠奶工結節、醫療和牙科人員中的單純皰疹病毒以及牲畜飼養員中的羊痘。

化學製品

有機和無機化學品是危害皮膚的主要來源。 每年有數百種新物質進入工作環境，其中許多會作為主要的皮膚刺激物或過敏性致敏物而導致皮膚損傷。 據估計，75% 的職業性皮炎病例是由主要刺激性化學物質引起的。 然而，在通常使用診斷性斑貼試驗的診所中，職業性過敏性接觸性皮炎的發生率會增加。 根據定義，主要刺激物是一種化學物質，如果充分接觸就會傷害每個人的皮膚。 刺激物可能具有快速破壞性（強烈或絕對），就像濃酸、鹼、金屬鹽、某些溶劑和某些氣體一樣。 這種毒性作用可在幾分鐘內觀察到，具體取決於接觸物的濃度和接觸時間的長短。 相反，稀酸和稀鹼，包括鹼性粉塵、各種溶劑和可溶性切削液等，可能需要反復接觸幾天才能產生明顯的效果。 這些物質被稱為“邊緣或弱刺激物”。

植物和樹林

植物和樹林通常被歸類為皮膚病的單獨原因，但它們也可以正確地包含在化學分組中。 許多植物會引起機械和化學刺激以及過敏性致敏，而其他植物則因其光反應能力而受到關注。 家庭 漆樹科，其中包括毒藤、毒橡樹、毒漆樹、腰果殼油和印度標記堅果，由於其活性成分（多元酚），是眾所周知的職業性皮炎病因。 毒藤、橡樹和漆樹是過敏性接觸性皮炎的常見原因。 與職業性和非職業性接觸性皮炎相關的其他植物包括蓖麻子、菊花、啤酒花、黃麻、夾竹桃、菠蘿、報春花、豚草、風信子和郁金香球莖。 據報導，包括蘆筍、胡蘿蔔、芹菜、菊苣、柑橘類水果、大蒜和洋蔥在內的水果和蔬菜會導致收割機、食品包裝和食品準備工人發生接觸性皮炎。

在伐木工、鋸木工、木匠和其他木材工匠中，有幾種木材被認為是職業性皮膚病的病因。 然而，皮膚病的頻率遠低於接觸有毒植物所經歷的頻率。 與木材中所含的油樹脂相比，一些用於防腐木材的化學品可能會引起更多的皮膚反應。 用於防止昆蟲、真菌和土壤和水分惡化的防腐化學品包括氯化聯苯、氯化萘、環烷酸銅、雜酚油、氟化物、有機汞、焦油和某些砷化合物，所有這些都是已知的職業性皮膚病原因。

職業性皮膚病的非職業因素

考慮到上面列舉的職業性皮膚病的眾多直接原因，不難理解實際上任何工作都有明顯且經常隱藏的危害。 間接或誘發因素也值得關注。 易感性可以遺傳並與膚色和類型相關，或者它可能代表從其他暴露中獲得的皮膚缺陷。 不管是什麼原因，一些工人對工作環境中的材料或條件的容忍度較低。 在大型工業廠房中，醫療和衛生計劃可以為這些員工提供機會，讓他們在不會進一步損害他們健康的工作環境中工作。 然而，在小型工廠中，誘發因素或間接原因可能沒有得到適當的醫療照顧。

預先存在的皮膚狀況

多種影響皮膚的非職業病可能因各種職業影響而惡化。

粉刺. 員工的青春期痤瘡通常因接觸機床、車庫和焦油而變得更糟。 不溶性油、各種焦油餾分、油脂和致氯化學品對這些人來說是明確的危害。

慢性濕疹. 檢測影響手部和有時遠處部位的慢性濕疹的原因可能難以捉摸。 過敏性皮炎、汗皰疹、特應性濕疹、膿皰性牛皮癬和真菌感染是一些例子。 無論情況如何，任何數量的刺激性化學物質，包括塑料、溶劑、切削液、工業清潔劑和長期潮濕，都會使噴發惡化。 必須繼續工作的員工會感到很不舒服，而且可能會降低效率。

皮膚真菌病. 真菌感染會在工作中惡化。 當指甲受累時，可能難以評估化學品或外傷在指甲受累中的作用。 慢性足癬會周期性惡化，尤其是當需要穿厚重的鞋襪時。

多汗症. 手掌和腳底出汗過多會軟化皮膚（浸漬），尤其是在需要防滲手套或防護鞋襪時。 這將增加一個人對其他暴露影響的脆弱性。

雜項條件. 患有多形性日光疹、慢性盤狀紅斑狼瘡、卟啉症或白斑病的員工肯定面臨更大的風險，特別是如果同時暴露於自然或人工紫外線輻射。

皮膚類型和色素沉著

紅頭髮和藍眼睛的金發女郎，尤其是凱爾特血統的人，對陽光的耐受性低於深色皮膚類型的人。 這種皮膚也不太能夠耐受光反應性化學物質和植物的暴露，並且被懷疑更容易受到主要刺激性化學物質（包括溶劑）的作用。 一般而言，黑色皮膚對陽光和光反應性化學物質具有更高的耐受性，並且不易誘發皮膚癌。 然而，深色皮膚往往會通過顯示炎症後色素沉著來對機械、物理或化學創傷作出反應。 創傷後也更容易形成瘢痕疙瘩。

某些皮膚類型，例如多毛、油性、黝黑的皮膚，更容易引起毛囊炎和痤瘡。 皮膚乾燥的員工和患有魚鱗癬的員工如果必須在低濕度環境中工作或使用會使皮膚脫水的化學試劑，就會處於劣勢。 對於大量出汗的工人來說，需要穿戴不透水的防護裝備會增加他們的不適感。 同樣，超重的人通常會在炎熱的工作環境或熱帶氣候的溫暖月份經歷痱子。 雖然汗水有助於冷卻皮膚，但它也會水解某些會刺激皮膚的化學物質。

診斷職業性皮膚病

職業性皮膚病的因果關係最好通過詳細的病史來確定，病史應包括員工過去和現在的健康和工作狀況。 家族史，尤其是過敏史、童年時期和過去的個人疾病，很重要。 應註明工作名稱、工作性質、處理的材料、工作完成時間。 重要的是要知道皮膚出現皮疹的時間和位置、皮疹遠離工作的行為、其他員工是否受到影響、用於清潔和保護皮膚的物質以及用於治療的物質（均自述） -藥物和處方藥）； 以及員工是否有皮膚乾燥或慢性手部濕疹或牛皮癬或其他皮膚問題； 什麼藥物，如果有的話，被用於治療任何特定的疾病； 最後，在花園、木工或繪畫等家庭愛好中使用了哪些材料。

以下要素是臨床診斷的重要部分：

• 病變的外觀. 急性或慢性濕疹性接觸性皮膚病最常見。 可能發生毛囊狀、痤瘡狀、色素沉著、腫瘤性、潰瘍性肉芽腫性病變以及雷諾綜合徵和接觸性蕁麻疹等病症。
• 涉及站點. 手、手指、手腕和前臂是最常受影響的部位。 接觸灰塵和煙霧通常會導致前額、面部和頸部出現皮膚病。 廣泛性皮炎可由職業性或非職業性皮膚病的自身致敏（傳播）引起。
• 診斷測試. 必要時應進行實驗室檢測以檢測細菌、真菌和寄生蟲。 當懷疑有過敏反應時，診斷性斑貼試驗可用於檢測職業和非職業過敏，包括光敏反應。 斑貼試驗是一個非常有用的程序，在本章的隨附文章中進行了討論。 有時，可以通過對血液、尿液或組織（皮膚、頭髮、指甲）進行分析化學檢查來獲得有用的信息。
• 預計課程時間. 在由藥劑或某些工作條件引起的所有皮膚變化中，急性和慢性濕疹性接觸性皮膚病數量最多。 其次是毛囊和痤瘡樣皮疹。 其他類別，包括氯痤瘡，由於其慢性性質以及可能存在的疤痕和毀容，構成了一個較小但仍然重要的組。

職業誘發的急性接觸性濕疹性皮炎在停止接觸後往往會好轉。 此外，現代治療劑可以促進恢復期。 但是，如果工人返回工作崗位並恢復到相同的條件，而雇主沒有採取適當的預防措施並且工人沒有解釋和理解必要的預防措施，則皮膚病很可能會在再次接觸後很快復發。

即使消除了接觸，慢性濕疹性皮膚病、痤瘡樣病變和色素改變對治療的反應也較差。 潰瘍通常會隨著來源的消除而改善。 對於肉芽腫和腫瘤病變，消除與致病因子的接觸可能會預防未來的病變，但不會顯著改變已經存在的疾病。

如果疑似職業性皮膚病的患者在不再接觸疑似病原體後兩個月內沒有好轉，則應探討疾病持續存在的其他原因。 然而，眾所周知，由鎳或鉻等金屬引起的皮膚病病程很長，部分原因是它們無處不在。 即使下班也不能消除工作場所作為疾病的來源。 如果排除了這些和其他潛在的過敏原，則可以合理地得出結論，皮炎要么是非職業性的，要么是由於非職業性接觸而長期存在，例如汽車和船隻的維護和修理、瓷磚設置膠水、花園植物，甚至包括處方藥或其他藥物療法。

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非黑色素細胞皮膚癌 (NMSC) 分為三種組織學類型（ICD-9：173；ICD-10：C44）：基底細胞癌、鱗狀細胞癌和罕見的軟組織肉瘤，累及皮膚、皮下組織、汗腺、皮脂腺和毛囊。

基底細胞癌是白人人群中最常見的 NMSC，佔白人人群的 75% 至 80%。 多發於面部，生長緩慢，不易轉移。

鱗狀細胞癌佔報告的 NMSC 的 20% 至 25%。 它們可以發生在身體的任何部位，尤其是手和腿，並且可以轉移。 在深色色素人群中，鱗狀細胞癌是最常見的 NMSC。

多個主要 NMSC 很常見。 大多數 NMSC 發生在頭部和頸部，與大多數發生在軀乾和四肢的黑色素瘤形成對比。 NMSCs 的本地化反映了服裝模式。

NMSC 可通過多種方法進行治療，包括切除、放療和局部化療。 他們對治療反應良好，超過 95% 的人通過切除治愈 (IARC 1990)。

NMSCs 的發病率很難估計，因為報告嚴重不足，而且許多癌症登記處沒有記錄這些腫瘤。 900,000 年美國的新病例數估計為 1,200,000 至 1994，這一頻率與所有非皮膚癌的總數相當（Miller & Weinstock 1994）。 報告的發病率差異很大，並且在許多人群中正在增加，例如在瑞士和美國。 據報導，塔斯馬尼亞的年發病率最高（男性為 167/100,000，女性為 89/100,000），亞洲和非洲最低（男性為 1/100,000，女性為 5/100,000）。 NMSC 是白種人中最常見的癌症。 NMSC 在白人人群中的發病率大約是非白人人群的十倍。 殺傷力非常低（Higginson 等人，1992 年）。

皮膚癌的易感性與黑色素沉著的程度成反比，黑色素沉著被認為通過緩衝太陽紫外線 (UV) 輻射的致癌作用而起到保護作用。 白皮膚人群的非黑色素瘤風險隨著靠近赤道而增加。

1992年，國際癌症研究機構（IARC 1992b）評估了太陽輻射的致癌性，並得出結論認為，有足夠的證據表明太陽輻射對人類具有致癌性，並且太陽輻射會導致皮膚惡性黑色素瘤和NMSC。

減少暴露在陽光下可能會降低 NMSC 的發生率。 在白人中，90% 到 95% 的 NMSC 歸因於太陽輻射 (IARC 1990)。

NMSCs 可能在慢性炎症、刺激和燒傷疤痕區域發育。 皮膚外傷和慢性潰瘍是鱗狀細胞皮膚癌的重要危險因素，尤其是在非洲。

放射治療、氮芥化療、免疫抑制治療、補骨脂素治療聯合 UV-A 輻射和應用於皮膚損傷的煤焦油製劑與 NMSC 風險增加有關。 環境暴露於三價砷和砷化合物已被證實與人類皮膚癌過量有關 (IARC 1987)。 砷中毒可引起手掌或足底砷性角化病、表皮樣癌和淺表基底細胞癌。

遺傳條件，如缺乏修復被紫外線輻射損壞的 DNA 所需的酶，可能會增加 NMSC 的風險。 著色性乾皮病 代表了這樣的遺傳條件。

職業性皮膚癌的一個歷史例子是 Percival Pott 爵士在 1775 年掃煙囪時描述的陰囊癌。這些癌症的起因是煙灰。 在 1900 年代初期，在棉紡織廠的紡紗工人中觀察到陰囊癌，他們接觸了頁岩油，頁岩油被用作棉錠的潤滑劑。 掃煙囪工和紡紗工的陰囊癌後來都與多環芳烴 (PAH) 有關，其中許多是動物致癌物，尤其是一些 3-、4- 和 5-環 PAH，例如苯並 (a) 芘和二苯 (a) ,h) 蒽 (IARC 1983, 1984a, 1984b, 1985a)。 除了容易含有致癌多環芳烴的混合物外，有機化合物受熱裂解也可能形成致癌化合物。

與 PAH 相關的 NMSC 過量相關的其他職業包括：鋁還原工人、煤氣化工人、焦爐工人、玻璃吹製工、機車工程師、道路攤舖機和高速公路維護工人、頁岩油工人、工具裝配工和工具安裝工（見表 1)。 煤焦油、煤基瀝青、其他煤衍生產品、蒽油、雜酚油、切削油和潤滑油是一些含有致癌多環芳烴的材料和混合物。

表 1. 面臨風險的職業

與 NMSC 風險增加相關的其他職位包括黃麻加工商、戶外工人、藥房技術員、鋸木廠工人、頁岩油工人、浸羊工人、漁民、工具安裝員、葡萄園工人和水工。 美國馬里蘭州注意到水手（主要從事傳統捕魚任務）的過量，並且僅限於鱗狀細胞癌。 太陽輻射可能解釋了漁民、戶外工人、葡萄園工人和水手的額外風險。 漁民也可能接觸到食用魚類中的油和焦油以及無機砷，這可能導致觀察到的過量，在瑞典的一項研究中，與特定縣的比率相比是三倍（Hagmar 等人，1992 年）。 綿羊浸泡工人的過量可能是由砷化合物解釋的，砷化合物通過攝入而不是通過皮膚接觸誘發皮膚癌。 雖然農民患黑色素瘤的風險略有增加，但根據丹麥、瑞典和美國的流行病學觀察，他們似乎沒有增加患 NMSC 的風險（Blair 等人，1992 年）。

電離輻射已導致早期放射科醫生和處理鐳的工人患上皮膚癌。 在這兩種情況下，暴露都是持久且大規模的。 涉及皮膚損傷或長期皮膚刺激的職業事故可能會增加 NMSC 的風險。

預防（非黑色素細胞職業性皮膚癌）

使用合適的衣服和 UV-B 防護係數為 15 或更高的防曬霜將有助於保護暴露於紫外線輻射的戶外工作人員。 此外，用非致癌物質替代致癌物質（如原料）是另一種明顯的保護措施，但並非總是可行。 通過在設備上使用防護罩、防護服和採取衛生措施，可以降低接觸致癌物質的程度。

最重要的是對員工進行有關危害的性質以及保護措施的原因和價值的教育。

最後，皮膚癌通常需要很多年才能發展，其中許多在達到其完全惡性潛能之前會經歷幾個癌前階段，例如砷性角化病和光化性角化病。 這些早期階段很容易通過目測檢測到。 出於這個原因，皮膚癌提供了一個真正的可能性，即定期篩查可以降低那些已知接觸過任何皮膚致癌物的人的死亡率。

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