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

سیلیس دومین ماده معدنی رایج در ساختار زمین است و در ماسه، تعدادی از سنگ ها مانند گرانیت، ماسه سنگ ها، تخته سنگ ها، سنگ چخماق، زغال و تعدادی از سنگ های 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 3 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 10 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 بیماری های شغلی مربوط به ریه است که علت آن استنشاق غبارهای سیلیکایی است. هنگامی که ذرات کوچک و ریز سیلیس استنشاق می شوند گرد و غبار سیلیس می توانند در قسمت های عمیق کیسه های هوایی در شش بروند. وقتی ذرات گرد و غبار سیلیس در شش ها ته نشین می شوند، ماکروفاژهایی که ذرات گرد و غبار را هضم می کنند، یک پاسخ التهابی به وسیله آزاد کردن فاکتورهای تومور نکروزی، انترکولین1 ، لوکوترین و دیگر سیتوکین ها ایجاد می کنند. سپس فیبرو بلاست ها را در تکثیر و تولید کلاژن در اطراف ذرات سیلیس تحریک کرده و منجر به تشکیل فیبروز و زخمهای ندولی می شوند.

 انواع سیلیکوزیس

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

سیلیکوزیس مزمن : بعد از 15-20 سال نشانه های آن آشکار می شود و در اثر تماس طولانی با مقدار کمی از گرد.و غبار سیلیس می باشد. این نوع از سیلیکوزیس به اجزای کوچکتری شامل ساده و پیشرفته تقسیم می شود .

سیلیکوزیس حاد : بعد از چند ماه تا 2 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 آن ها بین 0.5 تا 5 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 5 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.

اکس ری رنگی از ریه فرد مبتلا به سیلیکوسیس

منبع: http://www.sciencesource.com/

تئوری های 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 :

• فیزیکی و یا مکانیکی:

بر اساس این تئوری ذرات سیلیس به علت ناصافی و تیز بودن کناره هایشان سطوح حبابچه های ریوی را زخم نموده و باعث به وجود آمدن فیبروز می گردد. این فرضیه در نتیجه کار محققینی چون گاردنر رد گردید. گاردنر و همکارانش در سال 1938 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.

• شیمیایی:

این تئوری 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.

• حلالیت:

در نتیجه کارهای تحقیقاتی کینگ و همکاارانش در سال های 1947 تا 1956 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. تئوری مورد نظر در سال 1960 تا 1965 پس از بررسی های فالفون به نام فرضیه فیبرونوژیک فیفولیپید ها نامیده گردید .

• ایمونولوژیکی:

این فرضیه قابل قبول ترین نظریه در مورد ایجاد فیبروز ریوی در نتیجه استنشاق ذرات گردو غبار سیلیس می باشد. بر این اساس ذرات سیلیس با پروتئین ها 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 ندول های 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. این بیماری را از نظر بالینی می توان به سه مرحله سبک ، متوسط و شدید تقسیم کرد :

• مرحله اول و یا سبک :

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 6 ماه و یا چند سال (تا 60 سال) ظاهر شود. بیماری با تنگی نفس در هنگام فعالیت که در اوایل خفیف بوده شروع و به تدریج شدت می یابد. فرد 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.

• مرحله دوم یا متوسط :

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.

• مرحله سوم یا تشدید :

این مرحله با تنگی نفس شدید همراه بوده و منجر به عدم توانایی کامل تنفسی شخص می گردد. همچنین 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 و کارفرمایان باید روش های زیر را برای کنترل گرد و غبار بلورهای قابل استنشاق سیلیس انجام دهند:

• تشخیص زمان تولید گرد وغبار سیلیس و برنامه ریزی برای حذف یا کنترل غبار در منبع

• آماده کردن کارگر با تمرین هایی شامل اطلاعاتی درباره اثرات سلامتی ، تمرین روش صحیح انجام کار و استفاده از وسایل حفاظتی

• استفاده از کنترل های مهندسی شامل تهویه موضعی (جمع کننده های گرد وغبار) یا روش های مرطوب سازی برای پیشگیری از آزاد شدن گرد وغبار به هوا و نگهداری روتین سیستم های کنترل گرد وغبار برای بهینه کار کردن آن ها

• پاک کردن مواد و یا تجهیزات باید به گونه ای باشد که باعث رها سازی ذرات به هوا نشود گرد وغبار باید به وسیله تمیز کننده های مرطوب یا شلنگ های آب انجام شود و هرگز از هوای فشرده استفاده نشود و به جای جارو کردن خشک از روش جارو کردن تر استفاده شود.

• فراهم ساختن آزمایشات پزشکی سالیانه برای کارگرانی که ممکن است با بلورهای قابل استنشاق سیلیس تماس داشته باشند.

• استفاده از وسایل حفاظت تنفسی مناسب

مواردی که کارفرمایان در مورد رسپیراتور بایستی رعایت کنند:

• تمرین منظم چگونگی استفاده از وسایل حفاظت فردی توسط افراد
• پایش محیطی دوره ای
• انتخاب رسپیراتورهای مورد تایید NIOSH
• ارزیابی پزشکی توانایی انجام کار توسط کارگر در هنگام پوشیدن رسپیراتور
• آزمایش تناسب رسپیراتور
• 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 :

• 5/0 میلیگرم بر متر مکعب، ماسکهای تنفسی نیمه با حد اقل فیلترهایN95
• 25/1 میلیگرم بر متر مکعب، رسپیراتورهای تصفیه کننده هوای قوی با حداقل فیلترهای N95
• بیش از 5/2 میلیگرم بر متر مکعب، رسپیراتورهای فراهم کننده هوا با فشار مثبت

یکی از پرکاربردترین ماسک­ های موجود برای جلوگیری از ابتلای کارکنان صنایع آلوده به بیماری های تنفسی، ماسک های صنعتی نانو الیاف می باشد. این ماسک­ ها علاوه بر لایه­ های معمول به کاربرده شده، شامل یک لایه نانوالیاف تولید شده از مواد ایمن هستند.

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، 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 آسان تر و قابلیت استفاده در ساعات کاری زیاد
• وزن کمتر 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 کنید. در این شکل به روشنی مشاهده می شود که لایه های نانوالیاف به جهت  قطر کمتر می توانند  ذرات ریزتری را به دام انداخته و مانع ورود آنها به مجاری تنفسی شوند.