粉塵危害
空氣中直徑很小的固體顆粒對人體造成的損傷
粉塵是指直徑很小的固體顆粒,可以是自然環境中天然產生,如火山噴發產生的塵埃,也可以是工業生產或日常生活中的各種活動生成,如礦山開採過程中岩石破碎產生的大量塵粒。生產性粉塵就是指在生產過程中形成的,並能長時間飄浮在空氣中的固體顆粒。許多生產性粉塵在形成之後,表面往往還能吸附其他的氣態或液態有害物質,成為其他有害物質的載體。生產性粉塵污染作業環境,影響作業人員的身心健康。
粉塵通過呼吸道、眼睛、皮膚等進人人體,其中以呼吸道為主要途徑。
粉塵在呼吸道的過程
被人體吸人呼吸道的粉塵,絕大部分被吸入后又被呼出。在沒有阻力的情況下,吸入的塵粒會經氣管、主支氣管、細支氣管后,進人氣體交換區域的呼吸性細支氣管、肺泡管和肺泡(圖4-4),並在進人的過程中產生毒作用,影響氣體交換功能。而實際上,可吸入性粉塵被吸人呼吸道后,主要通過撞擊、重力沉積、彌散(又稱布朗運動)、靜電沉積、截留而沉降在呼吸道,只有極少部分粉塵能進人肺泡區。粉塵顆粒本身含有可溶性物質或在空氣中吸附的其他有害物質,依據溶解性的不同,可溶解於呼吸道或肺泡內的黏液,被人體吸收而直接產生中毒。
粉塵危害
呼吸系統對粉塵的防禦和清除
人體對吸人的粉塵具備有效的防禦和清除機制。一般認為有三道防線。
1.鼻腔、喉、氣管、支氣管樹的阻留作用大量粉塵粒子隨氣流吸入時通過撞擊、重力沉積、靜電沉積、截留作用阻留於呼吸道表面,大大減少了粉塵進入氣體交換區域的粉塵含量。氣道平滑肌收縮使氣道截面積縮小,可減少含塵氣流的進人,增大粉塵截留,並可啟動咳嗽和噴噴反應,排除粉塵。2.呼吸道上皮黏液纖毛系統的排除作用呼吸道上皮的表層是“黏液纖毛系統”,由黏膜上皮細胞表面的纖毛和覆蓋其上的黏液組成。在正常情況,阻留在呼吸道內的粉塵黏附在氣道表面的黏液層上,氣道壁上的纖毛則有規律地向咽喉方向擺動,擺動過程中將黏液層中的粉塵逐漸移出,此種清除可在24h內完成。3.肺泡巨噬細胞的呑噬作用:進人氣體交換區域的粉塵多數黏附在呼吸性細支氣管、肺泡管和肺泡腔的表面,會被活動於肺泡腔及從肺間質進入肺泡的肺泡巨噬細胞吞噬。吞噬有塵粒的巨噬細胞,又稱為塵細胞。大部分塵細胞通過自身阿米巴樣運動及肺泡的舒張轉移至纖毛上皮表面,再通過纖毛運動而清除。絕大部分粉塵通過這種方式約在24h內排出體外;極小部分充滿塵粒的塵細胞因粉塵毒作用受損、壞死、崩解,其吞噬的粉塵顆粒重新遊離到肺泡腔,再被新的巨噬細胞吞噬,如此循環往複。很小部分粉塵能從肺泡腔空隙或破損處進人肺間質,其後被間質巨噬細胞吞噬,形成塵細胞,部分塵細胞發生壞死、崩解釋放出塵粒和再被吞噬的過程。塵細胞和塵粒可進人淋巴系統,隨淋巴循環前進,沉積於肺門和支氣管淋巴結,有時也可經血循環到達其他臟器。尖銳的纖維粉塵(如石棉)可穿透臟層胸膜進人胸腔。在人體防禦和清除粉塵顆粒的整個過程中,鼻腔的鼻毛和黏性分泌物主要阻留直徑大於10pun的粉塵顆粒,占吸入粉塵總量的30%~50%;進入氣管、支氣管至終末支氣管的粉塵,通過黏液纖毛系統將粉塵運送到咽喉部位,隨痰咳出或咽下,稱為支氣管清除;進人肺泡的粉塵粒子,主要依靠肺泡巨噬細胞的吞噬作用清除。一部分塵細胞可因粉塵的毒性作用破裂和崩解,粉塵遊離后再被吞噬;另一部分塵細胞則可通過肺泡間隙進入淋巴管,流人肺門及氣管旁淋巴結。肺組織通過上述各種防禦功能,可將進人肺內97%~99%的粉塵排出體外,而阻留在肺內的粉塵只有吸入量的1%~3%。但長期較大量吸入粉塵可削弱上述各項清除功能,導致粉塵過量沉積,釀成肺組織病變,引起疾病。
粉塵與皮膚、眼睛的接觸作用