Higiena powietrza.
Pyłowe i gazowe zanieczyszczenia powietrza. Metody pomiaru. Szkodliwość palenia tytoniu. Globalne zmiany klimatyczne. Zanieczyszczenia powietrza w Polsce. Wentylacja.
dr hab. n. med. Barbara Nieradko-Iwanicka
Katedra i Zakład Higieny Uniwersytetu Medycznego w Lublinie
Skład powietrza atmosferycznego
Powietrze to mieszanina jednorodna gazów stanowiąca atmosferę ziemską. Zawartość głównych składników powietrza nie zmienia się, zwane są one składnikami stałymi, zawartość niektórych składników zmienia się, zwane są one składnikami zmiennymi.
Składniki stałe:
1. 78,09% azot
2. 20,91% tlen
3. 1% argon, neon, hel, metan, krypton, wodór i inne
Składniki zmienne: (różne, w zależności od położenia geograficznego lub też sytuacji, np. erupcji wulkanu)
1. para wodna (ok. 0-4%)
2. dwutlenek węgla (ok. 0,02-0,20%)
3. dwutlenek siarki
4. dwutlenek azotu
5. ozon (ok. 0,000001 części atmosfery)
6. składniki mineralne: pył, sadza
7. składniki organiczne: drobnoustroje, zarodniki roślin
Suche powietrze posiada średnią masę molową 29 g/mol ( dokładnie : 28,84).
Wymiana gazowa
Głównym zadaniem płuc jest zapewnienie odpowiedniej do zapotrzebowania metabolicznego wymiany gazów oddechowych. Podczas jednego wdechu wciągamy do płuc około 500 ml powietrza (objętość oddechowa). Wentylacja płuc zdrowego człowieka, przy częstotliwości oddychania 16 oddechów/minutę i objętości oddechowej około 500 ml wynosi w spoczynku ok. 8 litrów/minutę. Zawartość dwutlenku węgla w powietrzu wydychanym jest wyższa (5%) niż w powietrzu wdychanym (0,02-0,2%), a zawartość tlenu jest wyższa w powietrzu wdychanym (20,91%) niż w powietrzu wydychanym (16%).
Źródła zanieczyszczeń powietrza
Powietrze zanieczyszczają wszystkie substancje gazowe, stałe lub ciekłe, znajdujące się w powietrzu w ilościach większych niż ich średnia zawartość. Ogólnie zanieczyszczenia powietrza dzieli się na pyłowe i gazowe. Światowa Organizacja Zdrowia definiuje powietrze zanieczyszczone jako takie, którego skład chemiczny może ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, roślin i zwierząt, a także na inne elementy środowiska (wodę, glebę). Zanieczyszczenia powietrza są najbardziej niebezpieczne ze wszystkich zanieczyszczeń, gdyż są mobilne i mogą skazić na dużych obszarach praktycznie wszystkie komponenty środowiska.
Głównymi antropogennymi (związanymi z działalnością człowieka) źródłami zanieczyszczeń powietrza są:
Uprzemysłowienie i wzrost liczby ludności,
Rosnące zapotrzebowanie na energie uczyniło ze spalania główne źródło zanieczyszczeń atmosferycznych pochodzenia antropogenicznego. Najważniejsze antropogenie zanieczyszczenia powietrza to:
Naturalne źródła zanieczyszczeń powietrza to:
Skutki zanieczyszczenia powietrza:
1. Zanieczyszczenia gleby
2. Zanieczyszczenia wody
3. Zmiana flory
4. Zmiany klimatyczne
5. Korozja metali
6. Erozja skał, budynków
7. Zatrucie: ostre, podostre, przewlekłe
8. Zaostrzenia astmy
9. Wady rozwojowe,
10. Działania mutagenne
Pyły to aerozol, w którym fazą rozproszoną są ziarna ciała stałego o średnicy 0,1-100um, fazą rozpraszającą jest powietrze
Podziały pyłów: nieorganiczne, organiczne; naturalne, sztuczne;
Pyły działają na ludzi ogólnie, swoiście, drażniąco, powodują pneumokoniozy (pylice płuc).
Podział pyłów
Podział pyłów ze względu na pochodzenie:
1. Pyły nieorganiczne:
· mineralny (krzemionka, azbest, kreda, węgiel, cement),
· metalowy (żelazo, ołów, miedz, chrom itp.).
2. Pyły organiczne:
· roślinny (drzewny, bawełniany, mączny, kwiatowy, siana),
· zwierzęcy (sierść, pierze, starte naskórki i kopyta),
· pochodzenia chemicznego (tworzywa sztuczne itp.).
3. Pyły mieszane (nieorganiczne i organiczne).
4. Pyły zorganizowane (drobnoustroje, zarodniki).
5. Pyły radioaktywne.
Podział pyłów ze względu na działanie biologiczne na organizm człowieka:
1. Pyły o działaniu drażniącym (np. kreda, gips, nawozy sztuczne) – najczęściej
podrażniają mechanicznie błonę śluzową dróg oddechowych.
2. Pyły o działaniu pylicotwórczym (zwłókniającym) np. azbestowy, krzemionkowy.
3. Pyły o działaniu alergizującym – organiczne (roślinne, zwierzęce, chemiczne), pyły metali jak arsen, chrom, miedz.
4. Pyły o działaniu toksycznym (trującym) – chemiczne np. ołów, mangan, środki owadobójcze.
5. Pyły o działaniu chorobotwórczym (zakaźnym) – drobnoustroje.
6. Pyły radioaktywne – aerozole zawierające pierwiastki promieniotwórcze powodujące skażenie zewnętrzne ciała a czasami wewnętrzne organizmu (choroba popromienna).
7. Pyły o działaniu rakotwórczym.
Wpływ pyłów na organizm człowieka
Stopień szkodliwości pyłów dla człowieka zależy od:
W zależności od wielkości cząsteczek (stopnia dyspersji) pył zatrzymywany jest w różnych odcinkach układu oddechowego. Duży pył (o średnicy większej niż 30 μm) zatrzymywany jest w górnych drogach oddechowych (nos, jama ustna, gardło, krtań). Powoduje on miejscowe podrażnienie, nierzadko nieżyt i wydalany jest odruchowo przy kaszlu i kichaniu. Cząstki o rozmiarach 5–30 μm docierają do tchawicy, oskrzeli i oskrzelików powodując miejscowe stany nieżytowe. Układ śluzowo-migawkowy błony śluzowej tej części dróg oddechowych powoduje transport pyłu w kierunku na zewnątrz. Do oskrzelików oddechowych i pęcherzyków płucnych dostają się pyły o dyspersji mniejszej niż 5 μm. Są to
tzw. pyły respirabilne. Nie mogą one być stad wydalone na zewnątrz i staja się czynnikiem patogennym pylicy płuc. Za pylicze zmiany marsko-włókniste w przegrodach międzypecherzykowych odpowiedzialne najczęściej są pyły o średnicy poniżej l–2 μm.
Pneumokoniozy (pylice) to „akumulacja pyłów w płucach i reakcje tkankowe na ich obecność”.
Pneumokoniozy dzielimy na kolagenowe i niekolagenowe.
Pneumokoniozy kolagenowe charakteryzują się wyraźnymi reakcjami włóknistymi powodującymi nieodwracalny stan bliznowaty tkanki płucnej ze zmianami lub zniszczeniemstruktury pęcherzyków płucnych. Typowymi pneumokoniozami kolagenowymi są pylice krzemowa i azbestowa.
Pylica krzemowa (łac. silicosis) - powstaje w następstwie wdychania pyłu krzemionki krystalicznej podczas obróbki ziemi okrzemkowej, obróbki kamieni, pracy w kamieniołomach, drążenia tuneli, pracy w kopaniach, drążeniu szybów, w przemyśle hutniczym przy oczyszczaniu odlewów, piaskowaniu, murarze szamotowi, w przemyśle porcelanowym, materiałów ogniotrwałych ściernych. Pył krzemionki jest fagocytowany przez makrofagi. Działa on cytotoksycznie na te komórki i uwalnia czynnik fibrogenny (enzymy lizosomalne i cytoplazmatyczne). Następuje rozplem fibroblastów, gromadzenie włókien kolagenowych, na których z czasem odkładają się złogi hialiny. Choroba charakteryzuje się ogniskowym włóknieniem tkanki płucnej Objawy kliniczne rozwijają się powoli po kilku lub kilkunastoletnim narażeniu. Są to : trudności w oddychaniu, duszności, kaszel, stan podgorączkowy, ból w klatce piersiowej. . Radiologicznie stwierdza się drobnoogniskowe zacienienia zlokalizowane głównie w częściach górnych i środkowych płuc. W miarę postępu choroby i rozwoju zmian guzowatych, mogą się pojawić objawy przeciążenia prawej komory serca. Występują zaburzenia wentylacji typu restrykcyjnego, niedotlenienie krwi tętniczej i zaburzenie krążenia płucnego. W przebiegu krzemicy obserwuje się zwiększoną podatność na gruźlicę (silicotuberculosis).
Choroba jest nieodwracalna i postępująca. Nie ma leczenia przyczynowego. Chorym zapewnia się koncentratory tlenu. Leczy się infekcyjne powikłania choroby. Leczeniem w najcięższych przypadkach jest przeszczep płuc (serca i płuc).
Pylica azbestowa (łac. asbestosis) - charakteryzująca się śródmiąższowym włóknieniem tkanki płucnej, często z odczynem opłucnowym wskutek wdychania pyłu azbestu. Azbest jest pyłem włóknistym występującym w dwóch grupach:
Największe narażenie na pył azbestu występowało przy wyrobie nici i tkanin azbestowych oraz materiałów azbestowych izolacyjnych. Włókna azbestu, których długość nie przekracza 15 µm ulegają fagocytozie przez makrofagi płucne. Część włókien azbestu pokrywa się osłonką białkową tworząc ciałka azbestowe. Makrofagi pod wpływem azbestu uwalniają duże ilości enzymów lizosomalnych. Rozwija się rozlane włóknienie śródmiąższowe płuc typu kolagenowego. Proces włóknienia obejmuje także opłucną. Objawy występują po kilku lub kilkunastu latach narażenia. Dominuje duszność wysiłkowa. Stw...
jiso