Пневмокониозы – группа неопухолевых интерстициальных заболеваний легких, вызванных вдыханием и накоплением частиц неорганической пыли в легких, характеризующихся хроническим диффузным асептическим воспалением и образованием легочного фиброза. Среди этиологических факторов пневмокониоза отсутствует органическая пыль. Термин «пневмокониоз» (от греч. pneumon - легкое и conia - пыль) впервые был предложен в 1866 г. F. Zenker для обозначения профессионального заболевания легких. Полная информация представлена в клинических рекомендациях.
Этиология
Существуют две группы факторов, влияющих на характер и степень выраженности реакции легочной ткани на вдыхаемую пыль:
1. Концентрация пыли и длительность контакта (стажа работы).
2. Индивидуальная чувствительность к пыли и наличие факторов, предрасполагающих к развитию фиброза.
На вероятность развития пневмокониозов оказывают влияние ряд факторов: контакт с пылью на рабочем месте, высокая суммарная накопленная экспозиционная доза (пылевая нагрузка) неорганической пыли, табакокурение и определённая генетическая предрасположенность к развитию пылевого фиброза лёгких.
В производственных условиях работники чаще всего подвергаются воздействию аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (АПФД), содержащих диоксид кремния, силикаты, частицы различных металлов, сплавов и др. Под фиброгенностью понимают свойство частиц пыли вызывать усиленный синтез коллагена (белка) в структуре органа (легких). В нормативных документах, устанавливающих гигиенические нормативы, этот вид аэрозолей помечают индексом «Ф».
Степень фиброгенности пыли, главным образом, определяется содержанием в ней свободного диоксида кремния (SiO2). По степени фиброгенности различают аэрозоли трех типов действия: высокого (содержание диоксида кремния более 10%), умеренного и слабого (содержание диоксида кремния менее 10%).
Пыли классифицируют по происхождению, составу, способу образования, дисперсности. Подробнее про аэрозоли можно познакомиться в моей статье.
Патогенез
Патогенез силикоза очень похож на таковой при любом интерстициальном фиброзе с развитием хронического воспаления (альвеолита), при котором активированные воспалительные клетки приводят к разрушению легочной структуры и формированию фиброзных рубцов.
Длительная экспозиция пыли приводит к активации системы фагоцитоза в легких, в которой ведущая роль принадлежит макрофагам. Интенсивное поглощение минеральных частиц пыли макрофагами способствует генерации активных форм кислорода (кислородному взрыву) с высвобождением большого количества провоспалительных медиаторов (цитокинов и метаболитов арахидоновой кислоты). Последние индуцируют накопление воспалительных клеток в альвеолярных перегородках и эпителиальном пространстве. Отрицательно заряженные частицы кремнезема взаимодействуют с рецепторами альвеолярных макрофагов и, в свою очередь, активируют высвобождение активных форм кислорода и воспалительных цитокинов. В случае воздействия природных минеральных волокон (наиболее часто представленных различными типами асбестов, в России в большинстве случаев – волокнами хризотилового асбеста) при высоких уровнях воздействия (дозах пыли) присутствует вероятность миграции волокон из глубоких отделов органов дыхания по лимфатическим путям в плевру, что обуславливает наличие при асбестозе не только паренхимальных, но и плевральных изменений.
Кислородные радикалы приводят к дестабилизации и гибели макрофагов с высвобождением протеолитических энзимов (металлопротеиназы и эластаза), приводящих к разрушению легочных структур. Фаза воспаления сопровождается репаративными процессами, при которых факторы роста стимулируют выработку и пролиферацию мезенхимальных клеток и регулируют образование новых сосудов и эпителия. Неконтролируемые механизмы неоваскуляризации и эпителизации могут легко привести к развитию фиброза.
Многолетними исследованиями доказана роль цитокинов в патогенезе ПК, в частности, в развитии силикоза.
С помощью современных технологий генотипирования доказана роль генетических факторов в индивидуальной восприимчивости к воздействию пылевого фактора и развитию определенного фенотипа пневмокониоза. К примеру, идентифицированы гены предрасположенности к силикозу, способные регулировать дифференцировку макрофагов. По результатам исследований, спонтанное высвобождение цитокинов связано с повышенной экспрессией цитокиновой рибонуклеиновой кислоты (РНК) в легких.
В настоящее время отмечен рост прогрессирующих форм пневмокониозов, в частности силикоза, при воздействии пыли с высоким содержанием свободой кристаллической двуокиси кремния. Выявлено значительное повышение роли ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) в развитии прогрессирующего силикоза среди работников, подвергающихся воздействию пыли с высоким содержанием кремния.
Теории патогенеза
• Механическая: раздражение и травматизация пылью слизистой дыхательных путей – активизация фибробластов – фиброз легочной ткани.
• Физическая: фиброз объясняется пьезоэлектрическими и полупроводниковыми свойствами кварцсодержащей пыли.
• Токсико–химическая: растворение кварца в альвеолярной жидкости – образование коллоидов кремниевой кислоты – непосредственное токсическое действие на легочную ткань – фиброз.
• Биологическая: макрофаги осуществляют фагоцитоз пыли, гибнут – освобождается фиброгенный фактор – активизация образования коллагена (фиброз).
• Иммунологическая: белок адсорбируется на кристаллах кварца – раздражение ретикулоэндотелиальной системы – активизация пролиферации плазмоцитов – синтез антител.
По патогистологическим проявлениям все виды пневмокониозов образуют две морфологические формы:
1. Интерстициальная форма пневмокониозов.
2. Интерстициально-гранулематозная форма пневмокониозов.
В своем развитии обе формы пневмокониозов проходят через два периода. Первый период: воспалительно-дистрофические нарушения; второй период: продуктивно-склеротические изменения.
Первый период, как правило, рентгенологически не определяется. Для него характерна патогистологическая симптоматика различных морфологических форм воспаления, а также дистрофических изменений сурфактантной системы легких. Тканевые изменения при вдыхании различных видов пыли проходят четыре стадии морфогенеза:
1 стадия: альвеолярный липопротеиноз;
2 стадия: серозно-десквамативный альвеолит с катаральным эндобронхитом.
3 стадия: кониотический лимфангит с возможным формированием воспалительной реакции гранулематозного характера.
4 стадия: кониотический пневмосклероз.
Образование типа гранулем зависит от характера воздействующей пыли. Воздействие высокофиброгенной пыли с содержанием кварца более 10% вызывает формирование преимущественно макрофагальных (клеточно-пылевых) гранулем (узелков). Воздействие пыли, содержащей вещества сенсибилизирующего характера, формирует эпителиодноклеточные гранулемы. При этом они наблюдаются не только в паренхиме легких, но нередко и в слизистой оболочке бронхов.
Второй период пневмокониозов благодаря развитию пневмофиброза выявляется рентгенологически и включает все многообразие рентгенологических признаков.
Классификация
Классификация в зависимости от характера действия пыли:
1) пневмокониозы от высокофиброгенной пыли (с содержанием SiO2 более 10%): силикоз, антракосиликоз, сидеросиликоз, силикосиликатоз;
2) пневмокониозы от слабофиброгенной пыли (с содержанием SiO2 менее 10%): силикатозы, асбестоз, карбокониозы;
3) пневмокониозы от пыли токсико-аллергенного действия: пыль, содержащая металлы-аллергены, полимерные материалы, органическая пыль.
Классификация пневмокониозов по типам течения
В настоящее время принято различать следующие варианты течения пневмокониозов:
Медленно прогрессирующее течение – развитие заболевания после 10-20 и более лет стажа в контакте с низкими концентрациями пыли. Его еще называют хроническим течение возможно для пневмокониозов, вызванных всеми видами фиброгенной пыли. Этот вариант может протекать в двух подвидах:
Простой пневмокониоз характеризуется скудностью симптомов, незначительными изменениями в легочной ткани и редкостью развития утраты трудоспособности.
В отличие от простого, осложненный пневмокониоз характеризуется нарастанием фиброза легочной ткани с формированием узловой формы фиброза, снижением трудоспособности, формированием дыхательной недостаточности и даже возможностью летального исхода.
Быстро прогрессирующее течение – развитие заболевания по типу осложненного пневмокониоза с формированием узлового фиброза либо увеличением профузии более чем на одну субкатегорию в течение 5 лет. Как правило, развивается после 10 и менее лет стажа работы в контакте с высокими концентрациями кварцевой пыли.
В случае, когда у работников развивается силикоз после прекращения контакта с кварцевой пылью, то его относят к пневмокониозам с поздним течением.
Рентгеновские признаки пневмокониоза
кодируются в соответствии с Международной рентгеновской классификацией пневмокониозов МОТ (пересмотр 2011 г.) с целью унификации диагноза, простоты чтения и легкости мониторирования течения заболевания.
Различают два типа уплотнений: малые и большие. Малые уплотнения (маленькие, мелкие) классифицируют по четырем признакам:
степени выраженности
распространенности
форме
размерам
Большие уплотнения классифицируют только по размерам.
Клиника
Для ПК характерно длительное бессимптомное течение. Жалобы на редкий кашель со слизистой мокротой и умеренная одышка экспираторного характера обусловлены сопутствующим хроническим бронхитом, протекающим, как правило, с обструктивными нарушениями вентиляции. Боли в грудной клетке обычно связаны с поражением плевры и неинтенсивны. Умеренная одышка при физической нагрузке часто является единственным симптомом этой формы ПК (одышка в покое бывает редко). Степень ДН не всегда коррелирует с выраженностью фиброзного процесса в легких по данным рентгенологического исследования. Общее состояние больных долгое время остается удовлетворительным. Одним из ранних симптомов ПК является одышка, снижение толерантности к физической нагрузке, прогрессирующие по мере развития интерстициального фиброза легких. Могут наблюдаться общие симптомы: слабость, быстрая утомляемость, снижение работоспособности, потливость, головная боль, снижение аппетита. При прогрессировании заболевания развивается легочная гипертензия и легочное сердце.
Наиболее частыми осложнениями ПК являются эмфизема легких (95,6%), ДН (76,2%), туберкулез легких (35,8%).
Сравнительная характеристика типов иммунного воспаления при разных видах пневмокониозов
Диагностика
У пациента с наличием профессиональной вредности могут возникать не только пневмокониозы, но другие заболевания, часто имеющие сходные клинико-рентгенологические признаки. Кроме того, отдельные заболевания могут осложнять течение пневмокониоза (например, микобактериальная инфекция), или возникать на фоне пневмоникониоза (например, злокачественная опухоль). В повседневной клинической практике пневмокониозы обычно необходимо дифференцировать с микобактериальной инфекцией органов дыхания (туберкулез и нетуберкулезный микобактериоз), различными ИЗЛ, такими как саркоидоз, лангергансоклеточный гистиоцитоз, гиперчувствительный пневмонит и идиопатические интерстициальные пневмонии, а также с различными новообразованиями (рак легкого, мезотелиома плевры, лимфомы, метастазы в легкие).
Перечисленные заболевания обычно имеют хроническое течение, минимальные клинические проявления и функциональные нарушения, в связи с чем дифференцировка их на основании клинической симптоматики затруднительна, а часто и невозможна. Большое значение в этом случае приобретают методы лучевой и инструментальной диагностики.
Методы диагностики ПК:
Рентгенография грудной клетки в двух проекциях.
Исследование неспровоцированных дыхательных потоков и объемов (спирометрии) с пробой с бронхолитиком для определения нарушений вентиляционной функции легких и выявления коморбидных бронхообструктивных заболеваний.
Допплеровская эхокардиография для диагностики вторичной легочной гипертензии и ремоделирования правого желудочка.
Фибробронхоскопия с комплексом биопсий для микробиологического, цитологического и гистологического исследования.
Общий анализ крови - ожидается отсутствие изменений.
Газовый состав артериальной для диагностики и определения степени тяжести дыхательной недостаточности, установления показаний к длительной кислородотерапии.
Цитологическое исследование мокроты для уточнения активности воспаления дыхательных путей, исключения ассоциированного злокачественного новообразования.
Бодиплетизмография для определения легочных объемов, выявления коморбидной патологии и ХОБЛ.
Компьютерная томография грудной клетки по показаниям:
1. Работающим в условиях контакта с фиброгенными пылями и не имеющим респираторных симптомов после достижения стажа в 5 лет с периодичностью 1 раз в 5 лет в центре профессиональной патологии.
2. Больным с установленным диагнозом асбестоз с периодичностью 1 раз в год для определения динамики процесса, ранней диагностики осложнений и злокачественных новообразований.
3. Работающим в условиях контакта с фиброгенными пылями при выявлении на рентгенограмме грудной клетки новых очаговых образований или синдрома диффузной диссеминации, для диагностики пневмокониозов и исключения альтернативных диагнозов.
4. Больным с установленным диагнозом пневмокониоз при ухудшении респираторных симптомов или появлении признаков системного воспаления для оценки динамики процесса, ранней диагностики осложнений и ассоциированных заболеваний, таких как злокачественные новообразования, туберкулез, аутоиммунные заболевания с поражением легких, пневмонии.
5. Больным с установленным диагнозом пневмокониоз и крупноузловыми изменениями для исключения ассоциированного злокачественного новообразования легких
Диф. диагноз
Лечение
Этиотропная терапия – прекращение контакта с фиброгенной пылью. В настоящее время это основное мероприятие для больных пневмокониозами. Около 92-96% больных не демонстрируют явного прогрессирования рентгенологической симптоматики в постконтактном периоде. Кроме того, необходимо прекратить воздействие неблагоприятного (нагревающего или охлаждающего) микроклимата, а при развитии дыхательной недостаточности – физического перенапряжения.
Рекомендуется отказ от курения всем больным пневмокониозами.
Бронхолитики назначаются больным пневмокониозом с вторичной бронхообструкцией, определяемой по результатам физикального обследования или спирометрии, для улучшения функции легких и уменьшения симптомов.
Антифиброзный препарат нинтеданиб назначается решением врачебной комиссии больным пневмокониозом с прогрессирующим легочным фиброзом для замедления снижения функции легких.
Длительная кислородотерапия и НИВЛ по показаниям.
Рекомендуется назначение силденафила больным пневмокониозами и тяжелой легочной гипертензией.
Рекомендуется применять ингаляционную форму аналога простациклина – илопрост у больных пневмокониозом и тяжелой легочной гипертензией.
Рекомендуется применение петлевых диуретиков у больных пневмокониозом и декомпенсированной правожелудочковой недостаточностью для достижения эуволемии.
Профилактика
Развитие пневмокониоза может быть предупреждено с помощью методов первичной профилактики, реализация которых представляется крайне важной вследствие отсутствия эффективных методов лечения, влияющих на прогрессирование фиброза при пневмокониозах. К первичной профилактике относится комплекс санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на снижение концентрации промышленных фиброгенных аэрозолей, промышленных химических аэрозолей, высокодисперсных сварочных аэрозолей в воздухе рабочей зоны до требований гигиенических нормативов.
Вторичная профилактика – это идентификация ранних, латентно протекающих изменений в легких с целью торможения патологического процесса, профилактика обострений и осложнений заболевания. С этой целью рекомендуется всем лицам, работающим в условиях воздействия промышленных аэрозолей проведение обязательных ежегодных периодических медицинских осмотров для динамического наблюдения за состоянием здоровья работников, своевременного выявления ранних признаков воздействия промышленной пыли и начальных форм ПК, формирования групп риска по развитию ПК, выявления медицинских противопоказаний.
Рекомендуется по результатам ПМО формировать группу риска развития пневмокониоза в соответствии со следующими критериями:
- стаж работы в условиях воздействия АПФД, а также высокодисперсных сварочных аэрозолей, токсико-химических факторов свыше 10 лет:
- наличие высоких концентраций промышленных аэрозолей, а также высокодисперсных сварочных аэрозолей, токсико-химических факторов на рабочем месте,
- наличие неблагоприятных микроклиматических условий (охлаждающего микроклимата), тяжелой физической нагрузки на рабочем месте,
- наличие перенесенных острых отравлений газами раздражающего действия,
- наличие не менее 3-х случаев заболевания с временной утратой трудоспособности по простудным заболеваниям, реконвалесценты острой пневмонии в течение года,
- индекс табакокурения больше 20 пачко-лет.
Кроме того в группу риска должны быть включены пациенты, работающие в условиях воздействия АПФД, при наличии упорных жалоб на кашель (различной продуктивности), 50 одышку в течение последнего года, наличие клинико-функциональных поражений верхних дыхательных путей (ринит, фарингит), начальных проявлений эмфиземы легких, изменений отдельных показателей функции внешнего дыхания, рентгенологических признаков пневмофиброза при отсутствии клинико-функциональных изменений, нарушений показателей гемодинамики.
Экспертиза профпригодности
* - кроме астмы с преобладанием аллергического компонента
** - кроме вазомоторного, аллергического ринита; рецидивирующих форм заболеваний верхних дыхательных путей; астмы с преобладанием аллергического компонента; рецидивирующих форм заболеваний нижних дыхательных путей, болезней легкого, вызванных внешними агентами, других болезней легкого с частотой обострения 4 и более раза за календарный год
*** - кроме вазомоторного, аллергического ринита заболевания со стойким нарушением носового дыхания полип носа астмы с преобладанием аллергического компонента
**** - кроме полипа носа