2. Пыль и ее влияние на организм

Пыль — физическое состояние вещества в виде мельчайших твердых частиц. Их взвесь в воздухе представляет собой аэро­золь. В атмосфере и воздухе помещений всегда содержится то или иное количество пыли. Источниками ее образования могут быть производственные процессы, связанные с дроблением или размолом, взвешивание и просеивание сыпучих материалов, таблетирование, упаковка и многие другие операции. Кроме то­го, аэрозоли могут возникать при горении, плавлении, сварке и ряде других процессов.

В зависимости от способа образования различают пыль (аэ­розоль) дезинтеграции и конденсации. Аэрозоль дезинтеграции образуется при разрушении и измельчении твердых материалов и транспортировке сыпучих веществ. Аэрозоль конденсации чаще всего образуется при охлаждении и конденсации паров металлов и неметаллов. Нахождение пыли в воздухе во взве­шенном состоянии зависит от размеров пылевых частиц (дис­персность), подвижности воздуха, электрического заряда, влажности и других факторов. Чем меньше величина пылевых частиц, тем дольше они находятся в воздухе, крупные частицы осаждаются значительно быстрее.

Классификация и свойства пыли. Производственную пыль классифицируют по способу образования, происхождению и дисперсности (величина частиц). По способу образования, как отмечено выше, пыль делится на аэрозоль дезинтеграции и аэ­розоль конденсации. По происхождению различают органиче­скую (растительная, животная, искусственная, микроорганизмы и продукты их распада), неорганическую (минеральная, метал­лическая) и смешанную (минерально-металлическая, органиче­ская и неорганическая) пыль. По дисперсности пыль делится на видимую (частицы свыше 10 мкм), микроскопическую (с раз­мером частиц от 10 до 0,25 мкм) и ультрамикроскопическую (с размером частиц менее 0,25 мкм).

Пыль обладает рядом отрицательных свойств. Она уменьшает прозрачность воздуха, снижает солнечную радиацию, угнетает рост растений, способствует туманообразованию, ухудшает об­щие санитарно-бытовые условия. Пыль может вызывать порчу оборудования, зданий, исторических памятников.

Вредное воздействие пыли на организм зависит от ее свойств. Существенное влияние на биологическую активность пыли оказы­вают химический состав и растворимость пылей, дисперсность, форма частиц, ее твердость, электрозаряженность, структура (кристаллическая, аморфная), адсорбционные свойства.

Наибольшую опасность представляет пыль при вдыхании, меньшее значение имеет она при попадании в желудок. Хими­ческий состав пыли определяет многообразие действия ее на организм. Так, наиболее выраженным фиброгенным свойством обладает пыль, содержащая двуокись кремния в свободном со­стоянии (SiC>2), силикаты (соли кремниевой кислоты), угольная пыль, пыль, содержащая железо, алюминий и др. Большую роль играют растворимость и электрозаряженность пыли. Раствори­мость пыли в воде и тканевых жидкостях имеет двоякое значе­ние. Так, растворимость токсичной пыли усиливает ее вредное действие. Хорошая растворимость нетоксичной пыли способ­ствует быстрому выведению ее из организма. Наоборот, слабая растворимость пыли приводит к ее накоплению и развитию пневмокониоза.

Электрозаряженность пылевых частиц определяет время нахо­ждения их в воздухе. Так, преобладание в аэрозоле положительно и отрицательно заряженных частиц ускоряет агломерацию (ук­рупнение) и осаждение пылинок. Отмечено, что электрозаря- женная пыль в 2—8 раз больше задерживается в дыхательном тракте. Установлено влияние электрозаряженных пылинок на активность фагоцитоза.

Определенное значение имеют также форма и степень твер­дости пылевых частиц. Так, пыль, содержащая частицы с ост­рыми гранями (пыль от слюды, стекловолокон и др.), может вызывать механическое повреждение ткани. Форма пылевых частиц влияет на устойчивость аэрозоля. Пылинки сфериче­ской формы быстрее выпадают в осадок, но легче проникают в легкие и лучше фагоцитируются. Твердость пылевых частиц практически мало влияет на биологическую активность.

От дисперсности пыли зависят продолжительность пребыва­ния ее во взвешенном состоянии и глубина проникновения в дыхательные пути. Крупные пылинки, имеющие в поперечнике больше 10 мкм, подчиняясь закону Ньютона, быстро, в течение нескольких минут, оседают. При дыхании они легко задержи­ваются в верхних дыхательных путях и удаляются при чиханье и кашле. Частицы, имеющие микроскопический размер (0,25— 10 мкм), более устойчивы в воздухе. Такая пыль при дыхании проникает в альвеолы, особенно частицы размером менее 5 мкм. Ультрамикроскопическая пыль (частицы размером ме­нее 0,25 мкм) значительное время находится в воздухе, подчи­няясь законам броуновского движения. Роль пылинок данной фракции в развитии поражения организма невелика.

Важное значение имеет структура пылевых частиц. Так, аморфная двуокись кремния обладает меньшей биологической активностью, чем кристаллическая. Разновидности двуокиси кремния — кварц, тридилит и кристоболит, имеющие одина­ковую химическую формулу, но разное кристаллическое строе­ние, характеризуются различной фиброгенной активностью.

К числу важных в гигиеническом отношении свойств следует отнести удельную поверхность и адсорбционные свойства пы­ли. С увеличением степени дисперсности аэрозоля резко воз­растает удельная поверхность, т. е. суммарная поверхность час­тиц на единицу объема. Так, измельчение 1 см³ твердого веще­ства до частиц величиной 0,1 мкм увеличивает общую поверхность вещества в 100 ООО раз. Это усиливает способность пыли адсорбировать газы. Она активно сорбирует многие ток­сичные газы (окись углерода, окислы азота, хлор и др.). Пыль активно сорбирует кислород, поэтому при больших концентра­циях она легко воспламеняется и может быть взрывоопасной. Особенно взрывоопасны органические пыли (угольная, муч­ная, пробковая и др.).

Пыль может способствовать микробной и грибковой обсеме- ненности воздуха. Многие виды животной и растительной пы­ли являются носителями разнообразных грибов, бактерий, яиц гельминтов и др. Например, большое количество микроорга­низмов (стафилококки, стрептококки и др.) содержится в муч­ной пыли, что способствует распространению воздушно-ка­пельных инфекций.

Действие пыли на организм. Пыль может оказывать на орга­низм различное действие: фиброгенное, токсическое, раздражаю­щее и т. д. Пыль занимает одно из первых мест среди причин про­фессиональной патологии легких, наиболее распространенными из которых являются пневмокониозы. Под этим названием подразу­мевают хронические заболевания легких в результате воздействия пыли, сопровождающиеся развитием фиброза легочной ткани. Среди пневмокониозов выделяют такие формы, как силикоз, си- ликатозы, металлокониозы и др. Приводим их классификацию.

Классификация пневмокониозов

Силикоз

Силикатозы (асбестоз, талькоз, каолиноз, цементный, слю­дяной)

Металлокониозы (бериллиоз, алюминоз, баритоз и др.)

Карбокониозы (антракоз, графитоз, сажевый и др.)

Пневмокониозы от смешанной пыли:

1. содержащей свободную двуокись кремния (антрако- силикоз, сидеросиликоз и др.);

2. не содержащей свободной двуокиси кремния или с незначительным содержанием ее (пневмокониоз шлифовальщиков, электросварщиков и др.)

Пневмокониозы от органической пыли (хлопковый, зерно­вой, пробковый и др.)

В 1996 г. принята новая классификация, в которой все пневмо­кониозы в зависимости от пневмофиброгенной активности пыли делятся на три группы: 1) пневмокониозы от воздействия высо­кофиброгенной и умеренно фиброгенной пыли; 2) пневмокониозы от слабофиброгенной пыли; 3) пневмокониозы от аэрозолей токсико- аллергенного действия.

Силикоз является наиболее распространенным и тяжелым по течению пневмокониозом. Он развивается в результате вдыха­ния кварцевой пыли, содержащей свободную двуокись кремния. Эта форма болезни часто регистрировалась у рабочих горноруд­ной (бурильщики, забойщики и др.) и машиностроительной (пескоструйщики, дробеструйщики, обрубщики и др.) про­мышленности, в производстве огнеупорных материалов, размо­ле песка, обработке гранита.

Силикатозы развиваются в результате вдыхания пыли, содер­жащей двуокись кремния в связанном состоянии с другими элементами (магний, кальций, железо, алюминий и др.), сили­каты. Среди силикатозов чаще всего встречаются асбестоз, талькоз, каолиноз и др. Развитие силикатозов возможно при добыче и получении силикатов, их обработке и применении. Эти заболевания характеризуются преимущественно более лег­ким течением.

Металлокониозы — заболевания, возникшие вследствие воз­действия пыли различных металлов. Наиболее благоприятно те­чение металлокониозов, развившихся в результате накопления в легких рентгеноконтрастной пыли. Эти пневмокониозы не про­грессируют после прекращения контакта с пылью. Более тяже­лой формой заболевания является бериллиоз, связанный с воз­действием пыли нерастворимых соединений бериллия. При дан­ном заболевании наблюдается развитие диффузного легочного гранулематоза (наличие в легких узелков) с наличием интерсти­циального фиброза (диффузное изменение легочного рисунка).

Карбокониозы обусловлены воздействием разновидностей углеродсодержащей пыли (уголь, сажа, кокс, графит). При этих формах заболеваний преимущественно наблюдается интерсти­циальный и мелкоочаговый фиброз легких. Среди карбоконио- зов наиболее распространен антракоз, развивающийся в ре­зультате вдыхания угольной пыли. Тяжелый физический труд способствует быстрому возникновению и более тяжелому тече­нию пневмокониоза.

Пневмокониозы, развившиеся вследствие вдыхания смешанных пылей с высоким содержанием кварца, по клиническому течению близки к силикозу, но отличаются меньшей наклонностью к про­грессированию. Они регистрируются чаще всего у шахтеров уголь­ных и железорудных шахт, в керамической и фарфоро-фаянсовой промышленности, в производстве шамота и других огнеупорных изделий. В зависимости от состава примесей различают антра- косиликоз, сидеросиликоз, силикосиликатоз.

При низком содержании или отсутствии кварца в составе смешанной пыли пневмокониозы могут развиваться в резуль­тате комбинированного воздействия сажи, талька и других ком­понентов у рабочих резиновой промышленности.

При вдыхании пыли растительных волокон и прежде всего хлопка развивается заболевание, называемое биссинозом, при котором наблюдаются бронхоспастические и астматические симптомы.

Патогенез пневмокониозов в результате воздействия пыли сложен и многие его вопросы окончательно не выяснены. Об­щим для всех форм пневмокониозов является развитие пыле­вого катарального бронхита и бронхоспазма. Бронхоспазм воз­никает вследствие усиленного выделения легочной тканью под воздействием пыли гистамина, который в свою очередь способ­ствует спазму артерий, расширению вен, повышению прони­цаемости и разрастанию соединительнотканных элементов в межальвеолярных перегородках. При этом наблюдается ухуд­шение вентиляции, усиление гипоксии и гипоксемии, что в це­лом и усугубляет развитие фиброза.

Наряду с поражением органов дыхания при силикозе наблю­даются значительные изменения деятельности сердечно-сосу­дистой системы, секреторной функции желудочно-кишечного тракта с угнетением активности пищеварительных ферментов, нарушается обмен веществ. Одновременно наблюдаются изме­нения в ЦНС. Среди осложнений силикоза, кроме "легочного сердца", встречаются пневмонии, астмоидный бронхит, брон­хиальная астма. Силикоз нередко осложняется туберкулезом, что приводит к смешанной форме заболевания — силикотубер- кулезу.

Производственная пыль также может быть причиной заболе­ваний верхних дыхательных путей, бронхитов, а также некото­рых поражений кожи (шелушение, фурункулез, дерматиты, эк­земы и др.).

Особое место в пылевой патологии занимают аэрозоли таких биологически высокоактивных веществ, как гормоны, витами­ны, антибиотики, белоксодержащие вещества. Пыль этой груп­пы химических веществ может оказывать токсическое, канце­рогенное, аллергенное (аллергические дерматиты, экземы, ас- тмоидальные бронхиты и т. д.), кожно-раздражающее действие и др. (подробно см. главы 10, 11).

Профилактика пылевых заболеваний. Система профилактики заболеваний от воздействия пыли носит комплексный характер и включает законодательные меры, технические, гигиениче­ские и лечебно-профилактические мероприятия.

Основным законодательным документом, регламентирую­щим меры по оздоровлению условий труда, является ГОСТ 12.1.005—76 "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиени­ческие требования". Данным документом установлены уровни ПДК пыли в воздухе рабочей зоны, т. е. таких, при которых не допускается возможность заболевания не только пневмоконио- зами, но и вообще пылевыми болезнями дыхательных путей. Величины ПДК пыли в воздухе рабочей зоны в зависимости от химического состава, биологической активности и других фак­торов колеблются от 1 до 10 мг/м³.

Среди оздоровительных мероприятий по предупреждению вред­ного действия производственных факторов на работающих важ­ное место занимают профилактические медицинские осмотры. Обязательность предварительных при поступлении на работу и периодических осмотров работающих, подвергающихся воздейст­вию вредных и опасных условий труда, установлена федеральными законами: "О санитарно-эпидемиологическом благополучии насе­ления " (1999) ст. 34 и Трудовым Кодексом Российской Федерации № 197-ФЗ от 31.12.01 г. ст. 209-231.

Организация и порядок проведения медицинских осмотров рег­ламентируются в основном приказом М 90 от 14.03.96 г. Мин- здравмедпрома РФ "О порядке проведения предварительных и пе­риодических медицинских осмотров работников и медицинских регламентах допуска к профессии" и частично приказом № 555 от 29.09.89 г. Минздрава РФ "О совершенствовании системы меди­цинских осмотров трудящихся и водителей индивидуальных транспортных средств ".

В нем определен перечень производств, сроки проведения осмотров в зависимости от условий воздействия пыли, состав врачебной комиссии, а также необходимые инструментальные и лабораторные исследования с целью раннего выявления пер­вых признаков пылевой патологии. Для оценки состояния здо­ровья работающих осмотр проводится группой врачей в составе терапевта и рентгенолога, а по показаниям — отоларинголога и фтизиатра. Перед осмотром проводятся рентгеноскопия и рент­генография грудной клетки, исследование крови (гемоглобин, эритроциты, лейкоциты, СОЭ), мокроты на микобактерии ту­беркулеза, а также определение функции внешнего дыхания. Своевременное выявление начальных форм пылевых пораже­ний имеет важное профилактическое значение.

Технологические мероприятия наиболее эффективны, по­скольку они непосредственно направлены на ликвидацию при­чин пылеобразования. К ним относятся внедрение непрерывной технологии с заменой ручных операций автоматизированными, комплексная механизация с одновременной герметизацией обо­рудования и обеспечением дистанционного управления. Ради­кальным средством пылеподавления является переработка сы­рья во влажном состоянии, в виде паст, эмульсий и т. д. Так, в горнорудной и угольной промышленности внедрение мокрого бурения способствовало резкому снижению запыленности воз­духа. Применение исходных компонентов (пигменты, стабили­заторы и др.) в виде гранул, паст в производстве искусственных кож позволило значительно снизить запыленность на рабочих местах. Использование мокрого дробления и размола сырья в производстве огнеупорных материалов полностью устраняет образование пыли.

Частыми операциями в производственных условиях являют­ся транспортировка, погрузка и затаривание сухих, пылящих материалов, при которых наблюдается интенсивное пылевыде- ление. Хороший оздоровительный эффект при этих процессах дает использование пневмотранспорта, т. е. перемещение ма­териалов по трубам с помощью сжатого воздуха. В борьбе с за­пыленностью большое значение имеет использование систем местной и общей вытяжной вентиляции.

Помимо технологических и санитарно-технических способов борьбы с пылью, в профилактике вредного ее воздействия вид­ное место занимают средства индивидуальной защиты и лечеб- но-профилактические мероприятия, направленные на укрепле­ние здоровья, повышение сопротивляемости организма дейст­вию пыли. В связи с этим на предприятиях широкое признание получило УФ-облучение в фотариях, которое задерживает воз­никновение или ослабляет развитие пневмокониотического процесса в легких. Другим полезным профилактическим меро­приятием является применение щелочных ингаляций. Наблю­дения показывают, что они способствуют санации слизистой оболочки верхних дыхательных путей и выведению пыли со слизью.

Особое внимание в комплексе мер борьбы с пневмоконио- зами должно быть уделено организации правильного питания с целью нормализации белкового обмена и торможения развития фиброзного процесса. Для этого в пищу добавляют метионин, что способствует активации ферментных и гормональных сис­тем и повышению сопротивляемости организма патогенному действию пыли.

Дыхательная гимнастика, пребывание в специальных сана­ториях, регулярные занятия спортом (плавание, лыжи, гребля и др.) улучшают функцию внешнего дыхания, что увеличивает сопротивляемость организма действию пыли. Таким образом, профилактика пневмокониозов, пылевых бронхитов, заболева­ний кожи и др. требует проведения комплекса мероприятий, среди которых основным является снижение запыленности воздуха в рабочих помещениях.