预防医学 生产性粉尘与尘肺
特征:
① 肺内有粉尘阻留
② 胶原型纤维增生
③ 肺泡结构永久性破坏
分类:
矽肺(silicosis): 游离型二氧化硅粉尘 硅酸盐肺(silicatosis): 结合型二氧化硅粉尘 (石棉、滑石、水泥、云母) 炭尘肺(carbon pneumoconiosis): 煤、碳黑、石墨、活性炭 混合性尘肺(mixed dust pneumoconiosis ): 含有游离二氧化硅和其它粉尘的混合性粉尘 煤矽肺 金属尘肺: 铝尘肺、电焊工尘肺 2013年《职业病目录》共有13种尘肺
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生产性粉尘与尘肺
生产性粉尘 在生产活动中产生的 能够较长时间漂浮于生产环境中 的固体微粒 尘肺病是由于在职 业活动中长期吸入 生产性粉尘而引起 的以肺组织弥漫性 纤维化为主的全身 性疾病。
职业性肺部疾患 环境污染
第一节 概
述
一、粉尘的来源与分类
二、粉尘的理化特性及其卫生学意义
三、生产性粉尘对健康的影响
有些接尘者,虽接触较高浓度矽尘,但在脱离粉 尘作业时X线胸片未发现明显异常,或发现异常但尚不 能诊断为矽肺,在脱离接尘作业若干年后被诊断为矽 肺,称为“晚发型矽肺”
矽肺发病机制
1.尘细胞的损伤和死亡
(1) 尘粒表面的羟基活性基团 (硅烷醇基团)与巨噬细胞膜形成 氢键,发生氢交换及电子传递,引起细胞膜 通透性增加,流动性降低,细胞破裂 (2)直接损害巨噬细胞膜,改变膜通透性,促进细 胞外钙离子内流,细胞内钙离子浓度升高,引 起巨噬细胞损伤、死亡
纤维化:游离型二氧化硅粉尘
结合型二氧化硅粉尘
矽肺 石棉肺
中毒:铅棉尘病 单纯非特异性呼吸道刺激
某些有机粉尘
同一种粉尘,作业环境空气中浓度越高,暴 露时间越长,对人体危害越严重。
(二)、粉尘的理化特性及其卫生学意义
(二)、粉尘的理化特性及其卫生学意义
(一)粉尘的化学成分、浓度和接触时间 (二)粉尘的分散度
(三)溶解度
(四)粉尘的硬度
(五)粉尘的荷电性
(六)爆炸性
粉尘的溶解度
有毒粉尘: 无毒粉尘:
溶解度愈高,对人体毒作用愈强;
(三)、生产性粉尘对机体健康影响
1.粉尘在呼吸道的沉积
撞击:粒径较大的粉尘在大气道气流 方向改变处 截留:纤维状粉尘 重力沉积:D > 1 m 布朗运动沉积:D < 0.5 m 静电沉积:带电荷较多的尘粒
游离二氧化硅自然分布
在自然界游离二氧化硅分布很广,在16km 以内的地壳中约占25%,在95%的矿石中均含有
数量不等的游离SiO2。
石英 花岗岩 沙子
99.9%
约80%
60-80%
接触游离二氧化硅粉尘的主要作业
主要接尘作业:
矿山:凿岩、爆破、采矿、运输、选矿
挖掘隧道:筑路、水利工程
工业原料的粉碎、研磨、筛分、配料
(3) 引起脂质过氧化反应,造成巨噬细胞膜损伤
2.胶原纤维增生和矽结节形成 II型上皮细胞
修复
石英 巨噬细胞
I型上皮细胞
I型上皮细胞 水肿、坏死、脱落
肺间质暴露 成纤维细胞向外移动
IL-1、TNF、FN
激活T淋巴细胞增生
诱导产生其它IL
诱导B淋巴细胞、浆 细胞、肥大细胞增生
IgA、IgG,IgM
生物活性物质
四、粉尘危害的控制
(一)生产性粉尘的来源 1、固体物质的破碎加工; 2、粉末状物质包装、运输; 3、可燃性物质不完全性燃烧; 4、金属蒸气冷凝; 5、二次扬尘。
(一)生产性粉尘分类
按粉尘的性质可分为: (1)无机粉尘(inorganic dust) 矿物性粉尘:石英、石棉、滑石、煤 金属性粉尘:铝、铅、锰、锌、铁、锡等及 其化合物 人工无机尘:水泥、玻璃纤维、金刚砂 (2)有机粉尘(organic dust) 动物性粉尘:兽毛、羽绒、骨质、丝 植物性粉尘:棉、麻、亚麻、谷物、木、茶 人工有机尘:合成染料、合成树脂、合成纤维、TNT炸药、有 机农药 (3)混合性粉尘 (mixed dust) 生产环境中最多见
2.人体对粉尘的防御和清除--三道防线
鼻腔、喉、气管支气管树的阻留 呼吸道上皮黏液纤毛系统的排出作用
肺泡巨噬细胞的吞噬作用
人体高效清除粉尘
呼吸系统通过上述作用可使进入呼吸道粉 尘的绝大部分在24小时内被排出。人体通过各 种清除功能,可排出进入呼吸道的97%~99%的 粉尘,约l%~3%的尘粒沉积在体内。如果长期 吸入粉尘可削弱上述各项清除功能,导致粉尘 过量沉积,酿成肺组织病变,引起疾病。
质量分散度:以粉尘质量组成百 分比来表示。粒径较 小的颗粒占总质量百分比愈大,质量分散度愈高。
粉尘分散度卫生学意义
影响粉尘在空气中的悬浮稳定性 影响粉尘的生物活性 影响粉尘在呼吸道中的阻留部位和阻留率
粉尘在肺内阻留方式和部位 粉尘直径(m) 10 m左右 <5 m <0.5 m <0.1 m 阻留方式 惯性碰撞 重力沉降 重力沉降(弱) 弥散作用 弥散作用 阻留部位 上呼吸道 主要在肺泡 主要在肺泡 肺泡
胸膜、肺气肿、肺门和肺纹理改变
胸膜变化:胸膜粘连增厚,先在肺底部出现,可见肋膈角变钝或
消失;晚期膈面粗糙,由于肺纤维组织收缩和膈胸膜粘连,呈
会爆炸的面粉
在第二次世界大战期间,希特勒的空军不断轰炸英 国,炸弹从天而降。英国一家面粉厂的厂主暗自庆幸 炸弹没有击中他的厂房,但几乎与炸弹落下的同时, 车间里自己发生了大爆炸,屋顶飞上了天,爆炸的威 力超过了炸弹的破坏作用。与此同时,其他几家面粉 厂也发生了爆炸。 这种奇特的爆炸使工厂损失惨重,而且令人莫名其妙, 因为没有炸弹落到厂房上,况且车间里只有面粉和机 器,没有炸药一类爆炸物品。 由于炸弹爆炸的气浪掀起了车间里的面粉粉尘,使得 空气中所含的面粉达到了一定的浓度,并且遇火后发 生了爆炸。爆炸物是面粉。
(二)、粉尘的理化特性及其卫生学意义
(一)粉尘的化学成分、浓度和接触时间 (二)粉尘的分散度
(三)溶解度
(四)粉尘的硬度
(五)粉尘的荷电性
(六)爆炸性
粉尘的化学成分、浓度和接触时间
不同化学成分的粉尘对机体作用性质各异
第二节
游离二氧化硅粉尘和矽肺
矽肺(silicosis)是由于在生产过程中长期 吸入游离二氧化硅粉尘而引起的以肺部弥漫性纤 维化为主的全身性疾病。
我国矽肺病例占尘肺总病例接近50%,位居第
一,是尘肺中危害最严重的一种。
游离二氧化硅类型
1、结晶型:硅氧四面体排列规则,如石英、鳞石英。 2、隐晶型:硅氧四面体排列不规则,主要有玉髓、玛瑙、 火石和石英玻璃 3、无定型:硅藻土、硅胶和蛋白石、石英熔炼产生的二氧 化硅蒸气
矽肺发病一般比较缓慢,接触较低浓度游离二氧化 硅粉尘多在15~20年后才发病。但发病后,即使脱 离粉尘作业,病变仍可继续发展。 速发型矽肺(acute silicosis) 少数由于持续吸入高浓度、高游离二氧化硅含量 的粉尘,经l~2年即发病者,称为 “速发型矽肺” 晚发型矽肺(delayed silicosis)
3.粉尘对人体的致病作用
(1)尘肺 (2)其他呼吸系统疾患 1)粉尘沉着症 2)有机粉尘所致呼吸系统疾患 3)粉尘性支气管炎、肺炎、哮喘性鼻炎、支 气管哮喘等 (3)局部作用 (4)中毒作用 (5)肿瘤
尘
定义:
肺
是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘而引起的 以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。
弥漫性间质纤维化型矽肺
见于长期吸入的粉尘中游离二氧化硅含量较低, 或虽游离二氧化硅含量较高,但吸入量较少的病 例。 特点是在肺泡、肺小叶间隔及小血管和呼吸性细 气管周围,纤维组织呈弥漫性增生。
矽性蛋白沉积
病理特征为肺泡腔内有大量蛋白分泌物,称之为 矽性蛋白;随后可伴有纤维增生,形成小纤维灶 乃至矽结节。 多见于短期内接触高浓度、高分散度的游离二氧 化硅粉尘的年轻工人,又称急性矽肺。
机械制造业:铸型、清砂、喷砂
矽尘作业:
接触含有游离二氧化硅10%以上的粉尘作业
影响矽肺发病因素
游离二氧化硅含量 二氧化硅类型 石英变体 结晶型>隐晶型、无定型 晶体结构 鳞石英>方石英>石英>柯石英>超石英 粉尘浓度 分散度 肺内粉尘蓄积量 接尘时间 防护措施 个体因素 年龄、营养、个人卫生习惯、呼吸道疾患 其它粉尘的协同作用 氟、砷、铬
胶原纤维 沉积 矽结节
石英
抗原抗体复合物
矽肺病理改变
1.大体病理: 2.基本病理变化:肺组织弥漫性纤维化和矽结节形成 3.特征性病理变化:矽结节 4.病理类型: 结节型: 弥漫性间质纤维化型: 团块型: 矽性蛋白沉积型:
结节型
长期吸入游离二氧化硅含量较高的粉尘而引起的肺组织纤 维化,典型病变为矽结节(silicotic nodule)。 早期矽结节胶原纤维细且排列疏松,间有大量尘细胞和成 纤维细胞。结节越成熟,胶原纤维越粗大密集,细胞越少, 终至胶原纤维发生透明性变,中心管腔受压,成为典型矽 结节。 典型矽结节横断面以葱头状,外周是多层紧密排列呈同 心圆状的胶原纤维,中心或偏侧为一闭塞的小血管或小支 气管。
粉尘的荷电性
高分散度的粉尘常带有电荷。 一般认为荷电粉尘易被阻留在肺内,并能影响细 胞的吞噬速度。
粉尘的爆炸性
可氧化的粉尘如煤、面粉、糖、硫磺、铅、锌等, 在适宜的浓度下(如煤尘35g/m2;面粉、铝、硫磺7g/ m3;糖10.3g/m3),一旦遇到明火、电火花和放电时, 即会发生爆炸。 国内外粉尘爆炸事故经常发生,仅纺织行业不完全 统计,日本1952一1970年共发生l 77起。我国1981一 1987年发生6起,造成重大伤亡和损失。