background image

 

 

Duszność i nagłe 
przypadki 
w pulmonologii i 
alergologii

Katedra i Zakład Medycyny

 i Epidemiologii Środowiskowej

Śląska Akademia Medyczna

dr n.med. Janusz Kasperczyk

background image

 

 

PLAN

Czynniki ryzyka powstawania chorób układu 

oddechowego

fizyczne

chemiczne

biologiczne

mechaniczne

Mechanizmy działania czynników ryzyka na 

układ oddechowy

Sposoby prowadzenia badań 

epidemiologicznych, populacyjnych (programy) 

w celu wykrycia i eliminacji czynników ryzyka i 

chorób układu oddechowego.

background image

 

 

WSTĘP

W ostatnim pięćdziesięcioleciu staliśmy się obiektami 

niespotykanej dotąd w dziejach ludzkości chemizacji 

naturalnego środowiska. 

Zanieczyszczeniu uległy powietrze, woda i gleba. 
Najszybciej jednak dają znać o sobie 

zanieczyszczenia powietrza w postaci różnorodnych 

objawów patologicznych układu oddechowego.

Powierzchnia dróg oddechowych, tak górnych jak i 

dolnych, w tym również regionu pęcherzyków płucnych, 

jest stale eksponowana na działanie środowiska 

zewnętrznego. W czasie rytmu oddechowego dostaję 

się do dróg oddechowych różnego rodzaju 

zanieczyszczenia pod postacią aerozolu w postaci:

stałej,

płynnej

gazowej

background image

 

 

Układ oddechowy z powodu swojej struktury i 

czynności oraz ogromnej powierzchni, przez 

którą kontaktuje się ze środowiskiem 

zewnętrznym, jest szczególnie narażony na 

penetrację różnorodnych niekorzystnych 

czynników egzogennych. W związku z tym 

wyposażony jest w wiele miejscowych 

swoistych i nieswoistych mechanizmów 

obronnych, które tej penetracji w warunkach 

zdrowia skutecznie przeciwdziałają.

Penetracja szkodliwego aerozolu do układu 

oddechowego człowieka jest więc znaczna; 

można bowiem kupić „zdrowe żywność", lecz 

oddychać musimy takim powietrzem jakie 

występuje w miejscu naszej pracy i 

zamieszkania.

background image

 

 

Regiony odkładania się wdychanego 
aerozolu w układzie oddechowym

jama nosowo-gardłowa, (największa depozycja 
aerozolu); w tym regionie deponują przede 
wszystkim cząsteczki „grube" o wymiarach 
kilkunastu do kilkudziesięciu mikrometrów. 

tchawica i drzewo oskrzelowe, do którego 
docierają cząsteczki aerozolu o znacznie 
mniejszych wymiarach, np. od 4 do 10 um. 

oskrzeliki, przewody pęcherzykowe i 
pęcherzyki płucne
 – docierają tam jedynie 
aerozole o najdrobniejszych wymiarach, tzn. 
poniżej 3 um. 

background image

 

 

RODZAJE ZANIECZYSZCZEŃ 
POWIETRZA

pyłowe – o działaniu drażniącym, 

zwłaszcza na błony śluzowe spojówek 

oczu i górnych dróg oddechowych;

chemiczne - głównie dwutlenek siarki, 

tlenki azotu, tlenki węgla, związki ołowiu;

biologiczne - bakterie, wirusy, grzyby, 

glony, pyłki kwiatowe, nasiona.

background image

 

 

RODZAJE ZANIECZYSZCZEŃ 
POWIETRZA

Czynniki abiotyczne

czynniki 

(uwarunkowania i procesy) związane z przyrodą 
nieożywioną (np. środowisko geologiczne, woda, 
temperatura, światło)

SO

2

, NO

x

, pył, CO itp.

Czynniki biotyczne

czynniki (uwarunkowania 

i procesy) związane z żywymi organizmami żyjącymi w 
określonym środowisku.

alergeny, bakterie, wirusy, grzyby, inne 
substancje wydzielane przez organizmy żywe

background image

 

 

ZANIECZYSZCZENIA 
POWIETRZA

Stężenia zależą od:

gęstości zaludnienia, 

stopnia urbanizacji, 

rozwoju przemysłu, 

rozpowszechnienia motoryzacji,

topografii terenu

 (doliny osłonięte od wiatru)

warunków klimatycznych 

(wiatr, 

temperatura, nasłonecznienie, opady) 

wykładników biometeorologicznych 

pory roku

emisji z „sąsiedztwa”

background image

 

 

PŁUCA

Płuca stanowią bramę wejściową - szlak 

wnikania szkodliwych substancji ze 
środowiska zewnętrznego do wnętrza 
ustroju. 

W naturalnych, fizjologicznych 

mechanizmach oczyszczania i wydalania 
szkodliwych substancji dużą rolę odgrywa: 

układ śluzowo-rzęskowy, 

surfaktant płucny, 

wydzielina komórek Clara 

makrofagi pęcherzykowe,

background image

 

 

DZIAŁANIE NA UKŁAD 
ODDECHOWY

SO

2

 

utleniacze - O

3

 i NO

2

 

siarczany 

pyły

Dużą agresywność w stosunku do układu 

oddechowego wykazują zawiesiny pyłów wraz z 

H

2

SO

4

, który może powstawać z SO

2

 na drodze 

reakcji fotochemicznej. Również mieszanina O

3

 i 

aerozolu H

2

SO

działa szkodliwie bardziej niż 

każdy składnik z osobna. Szczególnie dobrze 

poznane jest działanie smogu na układ 

oddechowy

background image

 

 

DWUTLENEK SIARKI

Jest najczęściej monitorowanym zanieczyszczeniem powietrza w Polsce. 

Dwutlenek siarki jest odpowiedzialny za występowanie kwaśnych 

deszczów, co powoduje zakwaszenie gleby i wód  oraz niszczy florę i faunę. 

ŹRÓDŁA - spalanie węgla zawierającego siarkę, benzyny, ropy naftowej 

(elektrociepłownie, koksownie, kotłownie). 

Stężenie w powietrzu: wieś 0-30 g/m

3

; miasto 50-100 g/m

3

 

Normy : 

24 godzinne - 100 g/m

3

 ; średnioroczne - 30 g/m

3

Drogi wchłaniania: układ oddechowy
Powszechnie monitorowanymi efektami zdrowotnymi są zwiększona 

zachorowalność i umieralność osobników najwrażliwszych w populacji 

(osoby starsze, przewlekle chore na schorzenia sercowo-naczyniowe i dróg 

oddechowych).

Ekspozycja krótkotrwała
Biologiczne znaczenie mają stężenia większe niż 250 g/m

3

 utrzymujące się 

dłużej niż 6h. Badania na ten temat prowadzone były w Londynie, gdzie niż 

w połączeniu z mgłą spowodował nagromadzenie SO

2

, co spowodowało 

zwiększenie umieralności.

Ekspozycja przewlekła
Podwyższone stężenie SO

2

 zwiększa częstość zachorowań na choroby układu 

oddechowego, choć rzeczywisty wpływ SO

2

 ze względu na 

wieloczynnikowość epidemiologii tych chorób nie można ściśle określić. Do 

chorób układu oddechowego zależnych stężenia SO

2

 należą: astma 

oskrzelowa, przewlekłe zapalenie oskrzeli, rozedma płuc.

background image

 

 

TLENKI AZOTU

ŻRÓDŁA - działalność wulkanów, wyładowania atmosferyczne, silniki 

spalinowe i piece.

NORMY WHO: 190 - 230 g/m

3

 ekspozycja krótkotrwała 1h

Stężenie naturalne: 0,4 - 9,4 g/m

3

; Miasta    30 - 130 g/m

3

Wnikają przez drogi oddechowe działając drażniąco.
Wpływ na organizm człowieka: Działa silnie drażniąco od stężenia 5-75 

g/m

3

 (węchem wyczuwa się stężenie 230-400 g/m

3

)

Wchłania się z płuc do krwi powodują powstawanie methemoglobiny, u 

dorosłych redukowaną do Hb przy udziale reduktazy (u niemowląt układ ten 

jest niewydolny). Wnikając do komórek powodują zaburzenia enzymatyczne 

i utleniają lipidy powierzchniowe. Obniżają odporność i hamują odpowiedź 

komórkową, ułatwiają wnikanie i działanie chorobotwórcze wirusów i 

bakterii. Porażają ruchy rzęsek nabłonka migawkowego dróg oddechowych. 

Obniżają zdolności żerne fagów pęcherzyków płucnych.

Objawy: Szczególnie wrażliwi na tlenki azotu są astmatycy. Powodują one u 

nich zwężenie oskrzeli, także u osób chorych na chroniczne zapalenie 

oskrzeli powodują zaburzenia w oddychaniu. 

Ekspozycja krótkotrwała: stężenie rzędu mg/m

3

 powoduje krótki okres 

kichania i kaszlu, trudności w oddychaniu, łzawienie, potem 2-3 tygodniowy 

okres utajenia z wyraźną poprawą i rozwija się obrzęk płuc. Narażeni na 

takie stężenie są górnicy, pracownicy zakładów zbrojeniowych, artylerzyści, 

spawacze.

Ekspozycja przewlekła: Powoduje prawdopodobnie zwiększoną zapadalność 

na choroby układu oddechowego.

background image

 

 

OZON

Ozon,  alotropowa odmiana tlenu, jest jednym z najsilniejszych utleniaczy.
Powstaje w sposób naturalny na wysokości 30-50 km. W niewielkich 

ilościach przenika do dolnych, gęstych warstw atmosfery.

Praktycznie cały występujący w przyrodzie ozon tworzy się w wyniku reakcji 

chemicznych przy udziale promieniowania UV. Ozon powstaje również w 

lasach iglastych w procesie utleniania terpentyny. W biosferze powstaje 

w wyniku wyładowań elektrycznych, spawania łukiem elektrycznym, w 

transformatorach, telewizorach, radioodbiornikach, kserokopiarkach. Ww 

źródła nie mają większego wpływu na ogólną ilość ozonu, jednak w 

najbliższym sąsiedztwie może to stanowić problem. Obecność ozonu w 

górnych warstwach atmosfery jest rzeczą normalną i niezbędną, gdyż 

absorbuje on szkodliwe nadfioletowe promieniowanie słoneczne. 

Natomiast w powietrzu atmosferycznym w większym stężeniu wraz z 

węglowodorami i tlenkami azotu tworzy smog.

W przemyśle używany jest do bielenia i dezynfekcji wody  pitnej.
Dopuszczalne stężenie ozonu w powietrzu nie powinno przekraczać 0,24 

mg/m

3

 w ciągu godziny. Na terenach silnie zurbanizowanych stężenie 

ozonu jest 2-3 razy wyższe od dopuszczalnego. 

Wnika do ustroju przez układ oddechowy.
Powoduje: podrażnienie oczu (zapalenie spojówek); zmiany w parametrach 

widzenia, zaburzenia węchu, zmiany czynności płuc (u dzieci napady 

astmy), jest inhibitorem enzymów komórkowych, zmniejsza zdolność 

mikrofagów do fagocytozy

background image

 

 

TLENEK WĘGLA

Gaz lżejszy od powietrza, bezwonny, bezbarwny, bez smaku. Produkt 

niecałkowitego spalania substancji zawierających węgiel. Powstaje również w 

niektórych procesach biologicznych. Naturalne źródło CO to fotodysocjacja 

CO2, wybuchy wulkanów, pożary. Antropogenne źródła to głównie spalanie 

węgla, paliw ropopochodnych (silniki spalinowe), procesy przemysłowe, a 

także utylizacja odpadów. W mieszkaniach powstaje głównie w wyniku 

ogrzewania, gotowania i palenia tytoniu.

Stężenie naturalne 0,01 - 0,9 mg/m3 ; miasta  do 13 mg/m3
Stężenie CO w miastach ulega dziennym wahaniom (np. poranny i 

popołudniowy wzrost natężenia ruchu), wahania sezonowe (ogrzewanie 

piecami domów). Najwyższe stężenia notowane są w zamkniętych 

przestrzeniach (tunele, garaże, kotłownie). 

Szkodliwość CO jako zanieczyszczenia wynika z wiązania się z żelazem hemu 

w hemoglobinie (--> karboksyhemoglobina HbCO) i w ten sposób upośledza 

przenoszenie tlenu przez krew. Przyjmuje się, że u ludzi w sposób naturalny 

tylko 1% hemoglobiny przekształcony jest na HbCO. Za wartość “bezpieczną” 

średnio przyjmuje się 2,5% HbCO. Ze względu na duże zapotrzebowanie 

tkanki mózgowej na tlen, nawet niewielkie upośledzenie zdolności 

transportowych hemoglobiny może spowodować istotne metaboliczne 

niedotlenienie OUN.

OBJAWY:
W wyniku przewlekłego narażenia na niewielkie stężenie tlenku węgla 

obserwuje się przede wszystkim objawy będące wynikiem niedotlenienia 

mózgu: 

Bóle i zawroty głowy, pogorszenie się ostrości wzroku, osłabienie słuchu (w 

niewielkim stopniu), zmniejszenie sprawności myślenia logicznego

Zmniejszenie sprawności intelektualnej

background image

 

 

PYŁY

Pyły, często uznawane za mało groźne zanieczyszczenie, stanowią 

jednak w istocie swojej poważny czynnik chorobotwórczy. W 

zależności od stopnia ich roz drobnienia wywołać mogą działanie 

wielonarządowe. Niemniej jednak małe wymia ry cząstek pyłu 

predysponują je do sedymentacji i depozycji na wszystkich 

piętrach drzewa oskrzelowego i górnych dróg oddechowych. 

Źródła: naturalne (erozja, pożary, sztuczne – przemysł, transport, 

paleniska)

Działanie zależy od wielkości cząsteczki, stężenia i składu 

chemicznego. Pochłaniają światło (rozwój bakterii, gorszy wzrost 

roślin), działanie drażniące na błony śluzowe doprowadza do 

przewlekłych stanów zapalnych i dalej do przewlekłego zapalenia 

oskrzeli z astmą włącznie.

background image

 

 

Pyły   o   działaniu   zwłókniającym  (pylicowym) Należą do nich 

pyły pochodzenia mineralnego zawierające w swoim składzie 

krzemionkę krystaliczną SiO w postaci kwarcu lub innej odmiany jak 

krystobalit lub trydynid. Cząstki krzemionki krystalicznej powodują 

silny wzrost tkanki łącznej. Do związków pylicotwórczych zalicza się 

również niektóre krzemiany, np. azbest, talk, szkło kwarcowe itp.

Pyły   o   działaniu   alergizującym Należą do nich głównie pyły 

pochodzenia organicznego, jak zboża, bawełny, lnu, traw, krzewów, 

drzew, kwiatów, chwastów, sierść zwierząt itp. Pyły te po wnik nięciu 

do układu oddechowego działając jako alergen wyzwalać mogą 

reakcje aler giczne zarówno w układzie oddechowym jak i na skórze.

Pyły   o   działaniu   drażniącym Grupa ta obejmuje różne pyły z 

nierozpuszczalnych ciał stałych, które po wnik nięciu do płuc 

pozostają na błonach śluzowych dróg oddechowych wywołując 

stany nieżytowe. Należą do nich pyły węgla kamiennego, szkła, 

korundu, rudy żelaza, o ile nie zawierają wolnej krzemionki, 

apatytów i fosforytów.

background image

 

 

Pyły   o   działaniu   toksycznym Są to głównie związki pochodzące 

z syntezy chemicznej, które mogą być roz puszczalne w płynach 

ustrojowych organizmu ludzkiego. Intoksykacja następuje przez 

wdychanie ich w postaci aerozoli powstających podczas produkcji i 

transportu. Do pyłów toksycznych zalicza się również aerozole pyłu 

siarkowego, niektórych związków fluoru, ołowiu itp.

Pyły   radioaktywne Do tej grupy zalicza się wszystkie aerozole 

pyłowe zawierające pierwiastki promieniotwórcze. Aktywność tych 

pyłów zależy od ich wielkości. Ustalono górną granicę rozdrobnienia 

pyłu oddziaływującego przez wdychanie - wynosi ona 1-5 um. Za 

najbardziej szkodliwe radiologicznie uznano pyły o wymiarach 1.4 

um. Obie wyżej wymienione wielkości pyłów wskazują na ich 

penetrację do dalszych generacji drzewa oskrzelowego i regionu 

pęcherzykowego, gdzie mogą być źródłem licznych stanów 

chorobowych.

background image

 

 

CZYNNIKI BIOLOGICZNE

Alergeny pochodzenia naturalnego jak i 
sztucznego

Drobnoustroje chorobotwórcze 
(bakterie, grzyby, wirusy)

Drobnoustroje względnie 
chorobotwórcze (Legionella)

background image

 

 

ZMIANY MIKROKLIMATU 
DOMOWEGO

Zbyt wysoka lub zbyt niska temperatura

Nieodpowiednia wilgotność powietrza

Brak wentylacji, szczególnie po 

termomodernizacji domu (wymiana okien)

Jonizacja powietrza (urządzania elektryczne)

Emitery zanieczyszczeń wewnątrz mieszkań 

(spalanie gazu, środki chemiczne, dym 

tytoniowy)

background image

 

 

DZIAŁANIE NA UKŁAD 
ODDECHOWY

Bardzo trudno rozpatrywać jest wpływ poszczególnych 

czynników, ponieważ zwłaszcza w aglomeracjach 

miejskich działają one łącznie. 

Szczególną trudność sprawia ocena wpływu 

poszczególnych gazów wchodzących w skład tzw. 

mieszaniny fotochemicznej powietrza, w której 

szczególną agresywnością wyróżniają się O

3

 i NO

2

Pod ich wpływem stwierdza się morfologiczne 

zmiany komórek nabłonka, makrofagów płuc nych 

oraz wzrost tzw. komórek zapalnych, destrukcyjne 

działanie na makrofagi, które tracą zdolności 

bakteriobójcze, co wpływa na zmniejszenie funkcji 

obronnej płuc i sprzyja powstawaniu infekcji i stanów 

zapalnych.

background image

 

 

CHOROBY ZWIĄZANE Z 
ZANIECZYSZCZENIAMI 
POWIETRZA

Przewlekłe zapalenie oskrzeli (NO

x

, SO

2

, O

3

, smog 

fotochemiczny, pył, zanieczyszczenia biologiczne

Choroby alergiczne dróg oddechowych (chemizacja 

środowiska, zwłaszcza domowego, zmiany w środowisku 

domowym, alergeny domowe – roztocza, grzyby, 

uwrażliwienie na alergeny)

Astma oskrzelowa (j.w.)

Nowotwory (pyły i gazy radioaktywne, inne substancje 

drażniące, azbest)

Różne zakażenia (NO

x

, pyły, aerozole biologiczne)

Szczególnie wrażliwe na zanieczyszczenia powietrza 

są dzieci i osoby starsze.

background image

 

 

BADANIA 
EKSPERYMENTALNE

Eksperymentalne na ochotnikach – wykonywane 

rzadko, raczej są to ludzie zdrowi. Poddawani są 

narażeniu na pojedyncze czynniki. Dlatego wyniki 

niemiarodajne, bo w naturze największe problemy mają 

ludzie już chorzy po narażeniu na mieszaniny gazów i 

pyłów.

Badania retrospektywne – na podstawie danych 

„historycznych” o zanieczyszczeniach wybiera się grupy 

ludzi narażonych i nie narażonych i sprawdza się, czy 

różnią się w stanie zdrowia.

Badania prospektywne – określamy stopień narażenia 

na czynniki, monitorujemy je przez cały czas badania i 

na koniec sprawdzamy, czy wystąpiły jakieś zauważalne 

róznice w stanie zdrowia.

Rzadziej wykonywane są badania na zwierzętach – 

mało wiarygodne.

background image

 

 

DZIAŁANIA ZARADCZE

Cele do osiągnięcia – Narodowy 
Program Zdrowia

Normy prawne dotyczące emisji 
zanieczyszczeń powietrza, stosowanych 
technologii i materiałów

Normy dotyczące higieny pomieszczeń, 
niestety często nie przestrzegane w 
prywatnych domach

background image

 

 

NARODOWY PROGRAM 
ZDROWIA

Zajmuje się pośrednio problemami związanymi z 

układem oddechowym.

Jako główne zagrożenia zdrowia wymienia się 

palenie tytoniu oraz zagrożenia w środowisku 

fizycznym (zanieczyszczenia chemiczne i pyłowe)

Wśród głównych problemów zdrowotnych 

wymienia się m.in. choroby układu oddechowego 

(POChP, astma, zapalenia płuc)

A jako cele operacyjne do realizacji ustalono:

Cel 3. Zmniejszenie rozpowszechnienia palenia tytoniu 

Cel 8. Zmniejszenie narażenia ludności na czynniki 

szkodliwe w środowisku życia, pracy i nauki oraz ich 

skutków zdrowotnych 


Document Outline