粉尘对人体健康的影响

        一、粉尘在呼吸道的沉积
        尘可随呼吸进入呼吸道，进入呼吸道内的粉尘并不全部进入肺泡，可以沉积在从鼻腔到肺泡的呼吸道内。影响粉尘在呼吸道不同部位沉积的主要因素是尘粒的物理特性(如尘粒的大小、形状及密度等)，以及与呼吸有关的空气动力学条件(如流向、流速等)，不同粒径的粉尘在呼吸道不同部位沉积的比例也不同，尘粒在呼吸道内的沉积机理主要有以下几种。
        1．截留
        主要发生在不规则形的粉尘(如云母片状尘粒)或纤维状粉尘(如石棉、玻璃棉等)，它们可沿气流的方向前进，被接触表面截留。
        2．惯性冲击
        当人体吸入粉尘时，尘粒按一定方向在呼吸道内运动，由于鼻咽腔结构和气道分叉等解剖学特点，当含尘气流的方向突然改变时，尘粒可冲击并沉积在呼吸道黏膜上，这种作用与气流的速度、尘粒的空气动力径有关。冲击作用是较大尘粒沉积在鼻腔、咽部、气管和支气管黏膜上的主要原因。在这些部位上沉积下来的粉尘如不及时被机体清除，长期慢性作用就可以引起慢性炎症病变。
        3．沉降作用
        尘粒可受重力作用而沉降，沉降的速度与粉尘的密度和粒径有关。粒径或密度大的粉尘沉降速度快，当吸入粉尘时，首先沉降的是粒径较大的粉尘。
        4．扩散作用
        粉尘粒子可受周围气体分子的碰撞而形成不规则的运动，并引起在肺内的沉积。受到扩散作用的尘粒一般是指0．5μm以下的尘粒，特别是小于0．1μm的尘粒。
        尘粒在呼吸系统的沉积可分为三个区域：①上呼吸道区(包括鼻、口、咽和喉部)；②气管、支气管区；③肺泡区(无纤毛的细支气管及肺泡)。一般认为，空气动力径在10μm以上的尘粒大部分沉积在鼻咽部，10μm以下的尘粒可进入呼吸道的深部。而在肺泡内沉积的粉尘大部分是5μm以下的尘粒，特别是2μm以下的尘粒。进入肺泡内粉尘空气动力径的上限是10μm，这部分进入到肺泡内的尘粒具有重要的生物学作用，因为只有进入肺泡内的粉尘才有可能引起肺尘埃沉着病。
        目前对于沉积在呼吸系统不同区域的粉尘有不同的定义。如①吸入性粉尘：是指从鼻、口吸人到整个呼吸道内的全部粉尘，这部分粉尘可引起整个呼吸系统的疾病。②可吸入性粉尘：是指从喉部进入到气管、支气管及肺泡区的粉尘，这部分粉尘除有可能引起肺尘埃沉着病外，还能引起气管和支气管的疾病。③呼吸性粉尘：是指能进入肺泡区的粉尘，是引起肺尘埃沉着病的病因。
        二、粉尘从肺内的排出
        肺脏有排出吸入尘粒的自净能力，在吸入粉尘后，沉着在有纤毛气管内的粉尘能很快地被排出，但进入到肺泡内的微细尘粒则排出较慢，前者称为气管排出，主要是借助于呼吸道黏液纤毛组织，纤毛摆动时，不仅可将阻留在气道壁黏液中尘粒，而且也能将吞噬粉尘的尘细胞向上推出。而黏附在肺泡腔表面的尘粒，除被巨噬细胞吞噬，并通过巨噬细胞本身的阿米巴样运动及肺泡的缩张转移至纤毛上皮表面，通过纤毛运动而清除排出，绝大部分粉尘通过这种方式排除。后者称为肺清除，主要是由肺泡中的巨噬细胞，将粉尘吞噬，成为尘细胞，使其受损、坏死、崩解、尘粒游离，再被吞噬，然后运至细支管的末端，经呼吸道随痰排出体外。纤维粉尘(如石棉尘)还可穿透脏层胸膜进入胸腔。人体通过各种清除功能，可使进入呼吸道的97％～99％的粉尘排出体外，只有约1％～3％的尘粒沉积在体内。长期吸入粉尘可使人体防御功能失去平衡，清除功能受损，而使过量粉尘沉积，酿成肺组织损伤，形成疾病。
        关于粉尘在肺内的清除速率，有人用放射性气溶胶进行过研究，发现吸入的尘粒大部分在24h内清除。粉尘从肺内的排出速度与尘粒的大小和沉着的部位有关。
        三、粉尘对人体的致病作用
        生产性粉尘由于种类和性质不同，因而对机体引起的危害也不同，一般常引起的疾病主要包括以下几个方面。
        (一)呼吸系统疾病
        1．肺尘埃沉着病(尘肺病)
        肺尘埃沉着病是指由于吸入较高浓度的生产性粉尘而引起的以肺组织弥漫性纤维化病变为主的全身性疾病。
        由吸入粉尘引起肺尘埃沉着病是无疑的，但不是所有的粉尘都可引起肺尘埃沉着病。目前，确认能引起肺尘埃沉着病的粉尘有硅尘、硅酸盐尘(如石棉尘、云母尘、滑石尘等)、炭粉尘(如煤尘、炭黑尘、石墨尘、活性炭尘等)、金属尘(如铝尘)。硅尘是生物学活性最强、对人体危害最严重的粉尘。一些粉尘吸入后并不引起肺尘埃沉着病，如铁尘、锡尘、钡尘等引起的是粉尘沉着症，木尘、谷物尘、动物蛋白尘等有机粉尘可引起支气管哮喘，发霉干草、蘑菇孢子、甘蔗等粉尘则引起过敏性肺泡炎。致肺尘埃沉着病的粉尘引起肺尘埃沉着病还与粉尘粒径大小、浓度、形态和表面活性等有关，且粉尘浓度与疾病发生有明确的量效关系。
        在我国，肺尘埃沉着病是危害接尘作业工人健康的最主要疾病，为国家法定职业病。据国际劳工组织(ILO)的资料，印度肺尘埃沉着病患病率为55％，拉美国家37％，美国100多万接尘工人中约10万人可能患肺尘埃沉着病。目前，我国接尘工人超过600万，累计检出肺尘埃沉着病病人达558624例，已死亡133226例，病死率为23．90％，现存活425392例；另外，有可疑肺尘埃沉着病者60多万，每年新发生肺尘埃沉着病病人1．5～2万例。肺尘埃沉着病人数占我国职业病总病例数的79．55％，由肺尘埃沉着病造成的死亡人数已超过工伤死亡数，造成了巨大的社会影响和经济损失，影响到劳动力资源和国家建设的持续发展。因此，做好肺尘埃沉着病的防治工作刻不容缓。
        我国法定肺尘埃沉着病名单：根据卫生部、劳动和社会保障部2002年4月18日颁发的《关于印发(职业病目录)的通知》中列出的肺尘埃沉着病有：硅肺、煤工肺尘埃沉着病、石墨肺尘埃沉着病、炭黑肺尘埃沉着病、石棉肺、滑石肺尘埃沉着病、水泥肺尘埃沉着病、云母肺尘埃沉着病、陶工肺尘埃沉着病、铝肺尘埃沉着病、电焊工肺尘埃沉着病、铸工肺尘埃沉着病、根据《尘肺病诊断标准》和《肺尘埃沉着病病理诊断标准》可诊断的其他尘肺。
        肺尘埃沉着病发病机制：机体吸入粉尘后为什么能发生肺尘埃沉着病，即肺尘埃沉着病的发病机制，曾提出过多种学说，但至今仍不完全清楚。一般认为粉尘被吸入后，巨噬细胞吞噬粉尘，吞噬细胞成为尘细胞，由于粉尘的毒性作用，在酶的参与下，细胞本身消化死亡，细胞内的粉尘又游离出来为又一巨噬吞噬，继而又死亡，如此循环往复，导致大量巨噬细胞死亡，并释放出多种细胞因子，如肿瘤坏死因子、成纤维细胞生长因子、白细胞介素、表皮细胞因子等，最终形成肺组织纤维化。
        由于粉尘的种类和性质的不同，吸入后对肺组织引起的病理改变也有很大的差异。常见肺尘埃沉着病按其病因可分为以下几种。
        (1)硅沉着病(旧称硅肺) 硅沉着病是肺尘埃沉着病中最严重的一种职业病，它是由于吸入含结晶形游离二氧化硅粉尘所引起的一种肺尘埃沉着病。
        在自然界游离二氧化硅(SiO2)分布很广，在16km以内地壳中约占25％，其中石英是最常见的一种。在95％的硅石中均含有数量不等的游离二氧化硅。游离二氧化硅分为结晶形和无定形。纯净结晶状态的硅石称为石英。存在于石英石、花岗石、矿石或夹杂于其他矿物内的硅石主要是结晶形石英；存在于硅藻土、蛋白石、石英玻璃、石英熔炼产生二氧化硅蒸气和在空气中凝集的气溶胶，主要是无定形的二氧化硅。