三、硅酸盐肺
(一)硅酸盐肺的特点
硅酸盐(Silicate)是由二氧化硅、金属氧化物和结合水组成的矿物。硅酸盐在自然界分布很广,地壳主要由各种硅酸盐岩石组成。硅酸盐的种类很多,有天然的硅酸盐(如石棉、滑石、云母等)和人造硅酸盐(如水泥等)。石棉、滑石等属于纤维状;云母、水泥、高岭土等属于非纤维状。一般认为, 纤维是指纵横径之比>3∶1 的粉尘。当纤维直径>3μm、长度≥5μm 的粉尘,为非可吸入性纤维粉尘;而当直径<3μm、长度<5μm 的粉尘,为可吸
入性纤维粉尘。
在生产环境中因长期吸入硅酸盐粉尘所引起的肺病统称为硅酸盐肺。我国现行法定职业病名单中有石棉肺、滑石尘肺、云母尘肺和水泥尘肺 4 种。各种硅酸盐粉尘所引起的尘肺有以下共同的特点:
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病理改变主要为弥漫性肺间质纤维化;组织切片中可见含铁小体,如石棉小体、滑石小体、云母小体等;
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胸部 X 线表现以不规则阴影呈网状扩展为主;
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自觉症状和体征一般较为明显。肺功能改变出现较早,早期为气道阻塞和进行性肺容量降低;晚期出现胸膜粘连、胸痛以及气体交换功能障碍;
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气管炎、肺感染、胸膜炎等并发症较多见,但肺结核合并率较矽肺低。各种硅酸盐肺中,石棉肺是危害最严重的一种。
(二)石棉肺
- 石棉的种类和理化特性 石棉(asbestos)是一种具有纤维状结构的硅酸盐矿物,含有镁、铁、铝、钙等氧化物和结合状二氧化硅。石棉主要分为两大类。
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蛇纹石类:主要为温石棉(chrysotile),化学式为 3MgO·2SiO2·2H2O,并含有少量铁和铝。它是一种极细的、表面光滑的棱柱形结晶体,纤维径粗10~60 微米,一般长 2~5 毫米,柔软具有卷曲特性,适于纺织。
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闪石类:纤维多粗糙且坚硬。共有六种:①青石棉(crocidolite), 为 纤 维 状 钠 闪 石 , 呈 蓝 色 也 称 蓝 石 棉 , 化 学 式 为Na2O·Fe2O3· 3FeO· 8SiO2·H2O;②铁石棉(amosite),为含大量铁质的直闪石,又称长纤维石棉,呈棕黄色,化学式为 5.5FeO·1.5MgO· 8SiO2·H2O;
③直闪石(antho Phyllite),呈白色或灰绿色,化学式为 7MgO·8SiO2·H2O;
④ 透 闪 石 ( tremolite ) , 呈 银 白 色 或 浅 绿 色 , 化 学 式 为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O;⑤阳起石(actinolite),呈灰、白或浅绿色, 化学式为 2CaO·4MgO·FeO·8SiO2·H2O,透闪石含铁大于 2%时称阳起石;
⑥角闪石(hornblende),呈灰、白或深绿色,化学式为 CaMg3(SiO3)4+ Na2Al4(SiO3)4+Mg2Al4(SiO6)2,比透闪石含铝多些。闪石类石棉纤维为硅酸盐链结构,直硬而脆;青石棉粒径最细,易沉着于肺组织,穿透力强, 因而致病作用也最强。
目前我国和世界上所开采和应用的绝大部分为温石棉,占石棉总产量的90%以上;其次为青石棉和铁石棉。
石棉一般均具有抗拉强度大、不易断裂、耐火、隔热、耐酸、耐碱和绝缘等性能,工业用途很广。
- 主要接触作业和石棉肺发病情况 石棉矿的开采、选矿和运输,石棉加工厂的开包、轧棉、梳棉,石棉布、石棉绳、石棉瓦、石棉的制作,造船厂的修造作业,废石棉的再生作业等均可产生大量的石棉粉尘。石棉矿开采作业的石棉多成束状,危害相对较小。
石棉肺的发病工龄一般为 5~15 年,少于 5 年发病的很少见。脱离粉尘作业后尚可发现有晚发性石棉肺。过去认为:只有长于 20μm、直径小于 3 μm 的长纤维才能引起石棉肺;目前研究认为,直径小于 5μm 的短纤维也可引起石棉肺的病理改变。影响石棉肺发病的主要因素有石棉种类、纤维直径和长度、粉尘浓度、接触时间、粉尘中含有石棉量的多少,还与作业场所是
否混有其他粉尘以及接触者个体状况等有关。
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石棉肺的发病机制 石棉肺的发病机制目前尚不清楚。主要有纤维机械刺激学说和化学学说。前者认为石棉纤维不仅可损伤和穿透细支气管的肺泡壁、侵入肺间质引起纤维化病变;而且尚可穿透胸膜脏层,进入胸腔引起胸膜增厚和肿瘤,因而直而硬的青石棉、铁石棉纤维的致病性较强。后者则认为石棉粉尘通过其表面的镁离子作用于吞噬体和溶酶体膜,使巨噬细胞崩解,引起肺组织纤维化。近年来研究认为石棉肺可能是多种因素协同作用的结果,其发病机制远比游离二氧化硅引起矽肺更复杂。
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石棉肺的病理改变 肺间质弥漫性纤维化是石棉肺的主要病理特征。病变分布自上而下逐渐加重,尤以两肺下叶为明显。此种间质性纤维化在血管和支气管周围更为明显。后期病变向远端肺泡发展,肺间隔和肺小叶间的纤维化接连成网架状,纤维化条索波及全肺,有的则可形成片状,极少数可融合成大块纤维化,多在两肺下区。
胸膜改变是石棉肺又一病理特征。主要表现为胸膜增厚和胸膜斑。胸膜斑是胸膜脏层和壁层局部性纤维斑片,多见于壁层,呈灰白或浅黄色,表面光滑,境界清晰,状似胼胝体或软骨,有时发生钙化。胸膜斑多见于两肺下后外侧及基底部。
石棉小体是由成纤维细胞等分泌的胶原蛋白和粘多糖将石棉纤维包裹而成。一般长 10~300μm,粗 1~5μm,呈黄或黄褐色,形似哑铃、火柴或串珠状,铁反应阳性,又称含铁小体(ferrugenous body)。
- 石棉肺的临床
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自觉症状和体征:自觉症状一般较矽肺为早,早期主要是咳嗽、活动时呼吸困难,一时性局限性胸痛。伴有支气管炎、肺气肿或支气管扩张时可出现呼吸音减弱或粗糙等,咯痰量增多,痰中可检查出石棉小体。伴有肺心病时,可致呼吸和循环衰竭。
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肺功能改变:石棉肺患者肺功能改变出现较早,往往在 X 线胸片尚未显示石棉肺影像之前,肺活量即开始降低。随病情进展,可见肺活量进行性降低,残气量正常或略增加,弥散量降低等。动态观察肺功能改变,对早期发现石棉肺及其病情进展有重要意义。
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X 线胸片表现:石棉肺的主要 X 线胸片表现是不规则小阴影和胸膜改变。不规则小阴影是石棉肺诊断的主要依据。早期多在两肺下区出现密集度较低的不规则小阴影,随病情进展增粗、增多,呈网状并逐渐扩展到两中、上区。
胸膜改变主要包括胸膜增厚、胸膜斑和胸膜斑钙化。石棉肺患者 X 线胸片上可见弥漫性胸膜增厚、粘连,在双肺下后外侧、肋隔角上方的胸壁以及隔胸膜和心包膜上有胸膜斑,有时也可见到呈片状,条状或点状密度增高的胸膜斑钙化影。
石棉肺患者有时在 X 线胸片上可见散在的类圆形小阴影。特别是开采石棉矿的矿工,多因矿石中混有游离二氧化硅,X 线胸片上往往表现有类圆形小阴影,肺纹理增粗、增多、中断;两肺上野可出现代偿性肺气肿;肺门一般增大不明显。
- 石棉肺的诊断:石棉肺的诊断原则与矽肺相同。X 线诊断和分级按照
《尘肺 X 线诊断标准》(GB5906-86)执行。
- 石棉肺的治疗:目前对石棉肺尚无有效疗法。主要采用对症治疗,积
极防治并发症。
石棉粉尘除可引起石棉肺外,还可引起胸膜和腹膜间皮瘤。某些种类的石棉(如角闪石)可促使肺癌的发病率增加。