تاثیرات ناشی از خطرات سیلیس

تاثیرات ناشی از خطرات سیلیس بر روی سلامت کارکنان و حفاظت از سلامت آنها با استفاده از ماسک نانوالیاف نانواکسین

مقدمه

سیلیس دومین ماده معدنی رایج در ساختار زمین است. سیلیس در ماسه، تعدادی از سنگها مانند گرانیت، ماسه سنگها، تخته سنگها، سنگ چخماق، زغال و تعدادی از سنگهای معدنی و آلی متالیک یافت می شود. کارهایی مانند بریدن، شکستن، خرد کردن، سوراخ کردن، آسیاب کردن و منفجر کردن آن ممکن است باعث انتشار سیلیس در محیط گردد.

مشاغل در مواجهه با سیلیس

  • سیمان پورتلند بیش از ۳ درصد (میزان مواجهه: زیاد)
  • سیلیس کوبی و دانه بندی سیلیس (میزان مواجهه: زیاد)
  • شیشه سازی (میزان مواجهه: زیاد)
  • سندبلستینگ (میزان مواجهه: زیاد)
  • ظروف چینی (میزان مواجهه: زیاد)
  • ریخته گری (میزان مواجهه: زیاد)
  • موزائیک سازی و کاشی سازی (میزان مواجهه: زیاد)
  • معادن روبسته با سیلیس بیش از ۱۰ درصد (میزان مواجهه: زیاد)
  • معادن رو باز سیلیس (میزان مواجهه: متوسط)
  • جابجایی سیلیس همراه با انتشار گرد و غبار (میزان مواجهه: متوسط)
  • راه سازی (شرایط تونل سازی با توجه به نوع خاک) (میزان مواجهه: متوسط)
  • کارخانجات سنگ بری به شیوه تر (میزان مواجهه: متوسط)
  • سفال گری و کوزه گری (میزان مواجهه: کم)
  • چینی سازی بهداشتی (میزان مواجهه: کم)
  • مصالح فروشی (میزان مواجهه: کم)
  • بلوک زنی (میزان مواجهه: کم)
  • کارگران ساختمانی (میزان مواجهه: کم)

تاثیر سیلیس بر سلامتی

سیلیکوزیس از بیماریهای شغلی مربوط به ریه است که علت آن استنشاق غبارهای سیلیکایی است. هنگامی که ذرات کوچک وریز سیلیس استنشاق می شوند .

گرد و غبار سیلیس  می توانند در قسمتهای عمیق کیسه های هوایی در شش بروند.

وقتی ذرات گرد وغبار سیلیس در ششها ته نشین می شوند، ماکروفاژهایی که ذرات گرد و غبار را هضم می کنند، یک پاسخ التهابی به وسیله آزاد کردن فاکتورهای تومور نکروزی، انترکولین۱ ، لوکوترین و دیگر سیتوکینها ایجاد می کنند. سپس اینها فیبرو بلاستها را در تکثیر و تولید کلاژن در اطراف ذرات سیلیس تحریک کرده بنابراین منجر به تشکیل فیبروز و زخمهای ندولی می شوند.

انواع سیلیکوزیس

دسته بندی بیمار ی سیلیکوزیس مطابق با شدت و آغاز بیماری و سرعت پیشرفت می باشد و شامل :

سیلیکوزیس مزمن : بعد از ۱۵-۲۰ سال نشانه های آن آشکار می شود و در اثر تماس طولانی با مقدار کمی از گرد.و غبار سیلیس می باشد. سیلیکوزیس مزمن به اجزای کوچکتری شامل ساده و پیشرفته تقسیم می شود .

سیلیکوزیس حاد : این نوع از سیلیکوزیس بعد از چند ماه تا ۲ سال نشانه های آن آشکار می شود که در اثر تماس و مواجه کوتاه مدت با غلظت و دوز بالای گرد و غبار سیلیس می باشد. نشانه های سیلیکوزیس حاد شامل ناتوانی جدی، نفس های طولانی، کاهش وزن و اغلب مرگ است .

 

 عوامل موثر در ایجاد بیماری سیلیکوزیس

  • اندازه ذرات : ذراتی که اندازه آنها بین ۰٫۵ تا ۵ میکرون باشند قادر به ایجاد بیماری سیلیکوزیس هستند.
  • درجه تراکم ذرات در هوای تنفسی : بر طبق مطالعات صورت گرفته در صورتی که در هر سانتی متر مکعب هوای محیط کار بیش از صد و بیست و پنج ذره سیلیس آزاد با قطر کمتر از ۵ میکرون وجود داشته باشد، از نظر ایجاد بیماری سیلیکوزیس خطرناک است.
  • سن : افراد مسن نسبت به ایجاد بیماری سیلیکوزیس حساس ترند.
  • حساسیت فردی
  • زمان : مدت زمانی که فرد در معرض گرد و غبار سیلیس قرار می گیرد و استمرار یا انقطاع آن عامل مهمی در ایجاد و پیشرفت بیماری می باشد.

 

تئوریهای نحوه تاثیر ذرات سیلیس بر روی بافت ریوی

در مورد نحوه تاثیر ذرات بر روی نسوج ریه و ایجاد فیبروز تئوری های مختلفی وجود دارد که عبارتند از :

  1. فرضیه فیزیکی و یا مکانیکی: بر اساس این تئوری ذرات سیلیس به علت ناصافی و تیز بودن کناره هایشان سطوح حبابچه های ریوی رازخم نموده و باعث به وجود آمدن فیبروز می گردد. این فرضیه در نتیجه کار محققینی چون گاردنر رد گردید. گاردنر و همکارانش به سال ۱۹۳۸ نشان دادند که گرد و غبار خالص سیلیس و الماس با اینکه دارای ذرات سخت تر با کناره های تیزی می باشند لیکن قادر به ایجاد فیبروز در ریه نمی باشند.
  2. فرضیه شیمیایی: این فرضیه بر مبنای به وجود آمدن اسید سیلیسیک در حبابچه های ریوی استوار بوده و فیبروز حاصله در نتیجه عکس العمل نسجی در مقابل این اسید می باشد ولی امروزه مشخص شده که اسید سیلیسیک تولید شده به سرعت در جریان خون جذب گردیده و بنابراین فرصتی برای تحریک نسوج و ایجاد فیبروز ندارد.
  3. فرضیه حلالیت: این فرضیه در نتیجه کارهای تحقیقاتی کینگ و همکاارانش در سال های ۱۹۴۷ تا ۱۹۵۶ مورد توجه قرار گرفت. به عقیده این گروه پس از بلع ذرات سیلیس توسط ماکروفاژ ها اسید سیلیسیک در داخل سلول آزاد گردیده و سبب مرگ ماکروفاژها می گردد و در نتیجه مرگ ماکروفاژها، ماده لیپوئیدی آزاد شده که سبب ایجاد فیبروز می گردد. این تئوری در سال ۱۹۶۰ تا ۱۹۶۵ پس از بررسی های فالفون به نام فرضیه فیبرونوژیک فیفولیپید ها نامیده گردید .
  4. فرضیه ایمونولوژیکی: این فرضیه قابل قبول ترین نظریه در مورد ایجاد فیبروز ریوی در نتیجه استنشاق ذرات گردو غبار سیلیس می باشد. برا ساس این فرضیه ذرات سیلیس با پروتئینها در بدن ترکیب گردیده و سبب پیدایش آنتی ژن مخصوص می گردد. میزان گاما گلوبین موجود در خون بیماران مبتلا به سیلیکوزیس بالا بوده و ضمنا تجزیه ماده هپالین موجود در ندولهای سیلیکوتیک نشان می دهد که میزان گاماگلوبین نسبت به بتا  آلفای موجود بیشتر می باشد.

علایم بالینی سیلیکوزیس

سیلیکوزیس یک بیماری ریوی با شروع تدریجی و سیر تکاملی آهسته می باشد که ندرتاً به صورت حاد دیده می شود که در این صورت سیر تکاملی آن بیش از چند ماه نمی باشد. از مشخصات دیگر سیلیکوزیس فقر علایم بالینی در ابتدای بیماری بوده و علامت اصلی منحصراً علایم رادیولوژیکی می باشد. بیماری سیلیکوزیس را از نظر بالینی می توان به سه مرحله سبک ، متوسط و شدید تقسیم کرد :

  1. مرحله اول و یا سبک : مرحله اول و یا سیلیکوزیس ساده در کارگران صنایعی که به اقتضای شغلی برای مدت طولانی در معرض گرد و غبار سیلیس هستند دیده می شود. علایم بیماری ممکن است پس از ۶ ماه و یا چند سال (تا ۶۰ سال) ظاهر شود. بیماری با تنگی نفس در هنگام فعالیت که در اوایل خفیف بوده شروع و به تدریج شدت می یابد. بیمار ممکن است سرفه های خفیفی که در اوایل به صورت خشک بوده و بعد ها ممکن است به همراه خلط باشد داشته باشد ولی به طور کلی تنگی نفس در تمام طول بیماری یکی از علایم پایدار است. حال عمومی بیمار تغییر چندانی نیافته علایم فیزیکی چون صدای مات در بعضی از مناطق و هیپرزونانس در بعضی از دیگر مناطق به علت آمفیزم وجود دارد. در این مرحله کاهش در قدرت کارآیی وجود نداشته و یا اینکه علایم بسیار کم می باشد.
  2. مرحله دوم یا متوسط : در این مرحله تنگی نفس و سرفه دو علامت بارز بوده و ضمناً نواحی مات در ریه همراه با صداهای برونشیال در ریه تشخیص داده می شود. قدرت انبساط قفسه سینه کاهش یافته و کاهشی نیز در قدرت کارآیی شخص مشاهده می شود.
  3. مرحله سوم یا تشدید : در این مرحله تنگی نفس شدید منجر به عدم توانایی کامل شخص می گردد. ضمناً در این مرحله در نتیجه فیبروز ریوی هیپرتروفی بطن راست قلب و بالاخره ناتوانی قلب بوجود می آید.

پیشگیری و درمان سیلیکوزیس

نکته ای اساسی در پیشگیری از سیلیکوزیس، ممانعت از آلودگی محیط کار به گرد و غبار سیلیس آزاد میباشد. در صورت آلودگی محیط به گرد و غبارات سیلیس بایستی حتی الامکان از ورود این گرد و غبارات به ریه جلوگیری شود. کارگران وکارفرمایان باید روشهای زیر را برای کنترل گرد وغبار بلورهای قابل استنشاق سیلیس انجام دهند:

  1. تشخیص زمان تولید گرد وغبار سیلیس و برنامه ریزی برای حذف یا کنترل غبار در منبع
  2. آماده کردن کارگر با تمرینهایی شامل اطلاعاتی درباره اثرات سلامتی ، تمرین روش صحیح انجام کار و استفاده از وسایل حفاظتی
  3. استفاده از کنترلهای مهندسی شامل تهویه موضعی (جمع کننده های گرد وغبار) یا روشهای مرطوب سازی برای پیشگیری از آزاد شدن گرد وغبار به هوا و نگهداری روتین سیستمهای کنترل گرد وغبار برای بهینه کار کردن آنها
  4. پاک کردن مواد ویا تجهیزات باید به گونه ای باشد که باعث رها سازی ذرات به هوا نشود گرد وغبار باید به وسیله تمیز کننده های مرطوب یا شلنگهای آب انجام شود وهرگز از هوای فشرده استفاده نشود و به جای جارو کردن خشک از روش جارو کردن تر استفاده شود.
  5. فراهم ساختن آزمایشات پزشکی سالیانه برای کارگرانی که ممکن است با بلورهای قابل استنشاق سیلیس تماس داشته باشند.
  6. استفاده از وسایل حفاظت تنفسی مناسب

مواردی که کارفرمایان در مورد رسپیراتور بایستی رعایت کنند:

  1. تمرین منظم چگونگی استفاده از وسایل حفاظت فردی توسط افراد
  2. پایش محیطی دوره ای
  3. انتخاب رسپیراتورهای مورد تایید NIOSH
  4. ارزیابی پزشکی توانایی انجام کار توسط کارگر در هنگام پوشیدن رسپیراتور
  5. آزمایش تناسب رسپیراتور
  6. نگهداری، بازرسی، تمیز کردن،باز بینی و انبار کردن صحیح وسایل حفاظت تنفسی

NIOSH برای غلظتهای مختلف بلورهای سیلیس موارد زیر را توصیه می کند :

  • بیش از ۵/۰میلیگرم بر متر مکعب، ماسکهای تنفسی نیمه با حد اقل فیلترهایN95
  • بیش از ۲۵/۱میلیگرم بر متر مکعب، رسپیراتورهای تصفیه کننده هوای قوی با حداقل فیلترهای N95
  • بیش از ۵/۲میلیگرم بر متر مکعب، رسپیراتورهای فراهم کننده هوا با فشار مثبت

یکی از پرکاربردترین ماسک­های موجود برای جلوگیری از ابتلای کارکنان صنایع آلوده به بیماری های تنفسی، ماسک های صنعتی نانو الیاف میباشد. این ماسک­ها علاوه بر لایه­های معمول به کاربرده شده در دیگر ماسک ها، شامل یک لایه نانوالیاف تولید شده از مواد ایمن می­باشند.

لایه نانوالیاف تعبیه شده در ماسک های نانواکسین قادر به فیلتر ریزترین ذرات به خصوص ذرات سیلیس می باشد. همچنین به دلیل ظرفیت فیلتراسیون بیشتر این لایه، ماسک های نانوالیاف نسبت به ماسک های معمولی عمر بیشتری داشته و در مدت زمان بیشتری قابل استفاده می باشند. از دیگر مزایای ماسک های نانوالیاف می توان موارد زیر را نام برد:

  • تنفس آسانتر و قابلیت استفاده در ساعات کاری زیاد
  • وزن کنتر به دلیل استفاده از لایه های نازکتر با کیفیت بالاتر

در شکل زیر مقایسه ای از تفاوت کارایی ماسک N95  با ماسک نانوالیاف را در فیلتر ذرات مشاهده می کند. در این شکل به روشنی مشاهده میشود که لایه های نانوالیاف به جهت  قطر کمتر می توانند  ذرات ریزتری را به دام انداخته و مانع ورود آنها به مجاری تنفسی شوند.