Введение

Болезнь человека, вызванная длительным воздействием угольной пыли Черная болезнь легких (ББЛ), также известная как болезнь легких от угольной пыли, или просто черное легкое, является профессиональным типом пневмокониоза, вызванного длительным вдыханием и осаждением угольной пыли в легких и реакцией легочной ткани на ее присутствие. Это распространено среди шахтеров и других, кто работает с углем. Это похоже на силикоз от вдыхания пыли кремния и асбестоз от вдыхания пыли асбеста. Вдыхаемая угольная пыль постепенно накапливается в легких и приводит к воспалению, фиброзу, а в худших случаях - к некрозу. Черная болезнь легких развивается после начальной, более мягкой формы болезни, известной как антракоз (от греческого άνθρακας, или anthracas уголь, углерод). Это часто бессимптомно и встречается, по крайней мере, в некоторой степени у всех городских жителей из-за загрязнения воздуха. Длительное воздействие большого количества угольной пыли может привести к более серьезным формам заболевания, простому пневмокониозу углеводов и осложненному пневмокониозу углеводов (или прогрессирующему массивному фиброзу, PMF). Чаще всего у работников, подвергающихся воздействию угольной пыли, развивается промышленный бронхит, клинически определяемый как хронический бронхит (т.е. продуктивный кашель в течение трех месяцев в год в течение не менее двух лет), связанный с воздействием пыли на рабочем месте. Частота развития промышленного бронхита зависит от возраста, работы, воздействия и курения. У некурящих (которые менее склонны к развитию бронхита, чем курильщики) исследования угледобывающих рабочих показали, что частота развития промышленного бронхита составляет от 16% до 17%. В 2013 году в результате заболевания в мире умерло 25 000 человек, по сравнению с 29 000 в 1990 году. В США исследование, проведенное в 2018 году Национальным институтом безопасности и гигиены труда, показывает возрождение среди ветеранов угольной промышленности, зафиксировав самый высокий уровень заболеваемости БЛД примерно за два десятилетия.

Патогенез

Угольная пыль не так фиброгенна, как пыль кремния. Угольная пыль, попадающая в легкие, не может быть уничтожена или удалена организмом. Частицы поглощаются резидентными альвеолярными макрофагами или интерстициальными макрофагами и остаются в легких, находясь в соединительной ткани или легочных лимфатических узлах. Угольная пыль обеспечивает достаточный стимул макрофагу для высвобождения различных продуктов, включая ферменты, цитокины, кислородные радикалы и факторы роста фибробластов, которые важны в развитии воспаления и фиброза при БЛД. Агрегаты углеродных макрофагов можно визуализировать под микроскопом как зернистые, черные области. В тяжелых случаях легкое может выглядеть черным. Эти агрегации могут вызывать воспаление и фиброз, а также образование узловых поражений в легких. Центры плотных поражений могут стать некротическими из-за ишемии, что приводит к появлению больших полостей в легких.

Внешний вид

Простая БЛД характеризуется наличием 12 мм узелковых агрегатов антракотических макрофагов, поддерживаемых тонкой сетью коллагена, в легких. Эти 12 мм в диаметре известны как угольные макулы, с более крупными агрегатами, известными как угольные узелки. Эти структуры чаще всего встречаются вокруг начального места накопления угольной пыли - верхних областей легких вокруг бронхиолов дыхательных путей. Фокальная эмфизема переходит в прогрессирующую центрилобулярную эмфизему. Реже развивается вариант панацинарной эмфиземы. Продолжающееся воздействие угольной пыли после развития простой БЛД может перерасти в осложненную БЛД с прогрессирующим массивным фиброзом (ПМФ), при котором развиваются большие массы плотного фиброза, обычно в верхних зонах легких, диаметром более 1 см, сопровождающиеся снижением функции легких. Эти случаи обычно требуют нескольких лет для развития. Само легкое выглядит почерневшим. Патологически они состоят из фиброза с хаотично расположенным коллагеном и множеством пигментных макрофагов и обильным свободным пигментом. Рентгенографически, БЛД может выглядеть поразительно похожим на силикоз. При простой БЛД преобладают небольшие округлые узелки, которые, как правило, сначала появляются в верхних зонах легких. Нодулы могут сливаться и образовывать большие непрозрачные пятна (> 1 см), что характеризует сложную БЛД или ПМФ.

Лечение

Не существует лекарства или обнаруженных методов лечения пневмокониоза. Существующие методы лечения лишь облегчают симптомы, но не могут обратить болезнь вспять или остановить ее. Некоторым пациентам дают дополнительный кислород, чтобы помочь им дышать, и им советуют бросить курить, чтобы предотвратить дальнейшее снижение функции легких. В самых тяжелых случаях может быть проведена пересадка легких, чтобы продлить продолжительность жизни пациента.

Профилактика пневмокониоза

Главный способ избежать заражения пневмокониозом углевода - это избегать вдыхания угольной пыли. Некоторые из способов профилактики этого заболевания включают: некурить, носить вентилируемые маски, такие как сертифицированные NIOSH респираторы, при контакте с потенциально опасными воздушными частицами, регулярные обследования легких и получение информации о рисках заболеваний легких в вашей рабочей среде. Пневмокониоз также может быть вызван вдыханием других пыли, включая алюминий, антимон, барий, графит, железо, каолин, слюда и тальк.

Эпидемиология

В 2013 году ВЛД привела к 25 000 смертей, по сравнению с 29 000 смертей в 1990 году. В Австралии в 1970-х годах считалось, что BLD ликвидирована из-за строгих мер по контролю за опасностью. Однако в Австралии наблюдается возрождение заболевания, первые новые случаи были выявлены в мае 2015 года. С 1999 по 2016 год средний возраст, потерянный из-за болезни, увеличился с 8,1 до 12,6 лет, скорее всего, из-за повышенной тяжести и прогрессирования болезни.

История

Черное легкое - это набор заболеваний, и до 1950-х годов его опасность была не совсем понятна. Со временем эта болезнь нанесла большой урон горнодобывающей промышленности и работникам, которые с ней связаны. Преобладающее мнение было, что силикоз очень серьезен, но он вызван исключительно кремниевой кислотой, а не угольной пылью. Профсоюз шахтеров, Объединенные шахтеры Америки, осознали, что быстрая механизация означает, что сверла производит гораздо больше пыли, но при Джоне Л. Льюисе они решили не поднимать вопрос о черном легком, потому что это может помешать механизации, которая производит более высокую производительность и более высокую заработную плату. Приоритетами Союза было сохранение жизнеспособности долгое время боровшегося благосостояния и пенсионного фонда, который будет поддерживаться за счет более высокой выработки угля. После смерти Льюиса профсоюз отказался от своей оппозиции к тому, чтобы называть черное легкое болезнью, и осознал финансовые преимущества фонда для своих инвалидов. В Федеральном законе о здоровье и безопасности угольной шахты 1969 года Конгресс США установил стандарты для уменьшения пыли и создал Black Lung Disability Trust. Горнодобывающие компании согласились на условие, согласно которому десятилетняя история работы в шахте, в сочетании с рентгеновскими снимками или доказательствами вскрытия тяжелого повреждения легких, гарантировала компенсацию. Не менее важным был пункт о "удержании ставки", который позволял работникам с прогрессирующим заболеванием легких переходить на работу с меньшим воздействием без потери заработной платы, стажа или льгот. Финансируемый федеральным налогом на уголь, к 2009 году фонд распределил более 44 миллиардов долларов в виде пособий шахтерам, инвалидам от болезни и их вдовам. У шахтера, который провел 25 лет в подземных угольных шахтах, риск заражения болезнью составляет 5 - 10%.

21 век

После того как в 1969 году в Соединенных Штатах был принят Федеральный закон о безопасности и охране здоровья шахтеров, число американских шахтеров, страдающих черной болезнью легких, сократилось примерно на 90 процентов. Однако в последнее время заболеваемость этой болезнью вновь растет. Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) сообщил, что в 2005–2006 годах почти у 9 процентов шахтеров с 25-летним или более опытом работы был выявлен положительный результат на черную болезнь легких, по сравнению с 4 процентами в конце 1990-х годов. Новые данные показали, что черная болезнь легких (БЛД) может представлять риск для шахтеров открытых разработок, которые составляют 48% рабочей силы. Данные из Программы наблюдения за здоровьем работников угольной промышленности NIOSH, в рамках которой были изучены рентгеновские снимки грудной клетки более 2000 шахтеров в 16 штатах США в период с 2010 по 2011 год, показали, что у 2% шахтеров с опытом работы на открытых разработках более одного года развилась БЛД. У 0,5% этих шахтеров была выявлена прогрессирующая массивная фиброзная пневмокониоза (ПМФ). Большинство из этих работников ранее не работали в подземных шахтах. Значительная часть рентгеновских снимков указывала на развитие у этих шахтеров силикоза. NIOSH, при поддержке Управления по безопасности и охране здоровья в шахтах (MSHA), осуществляет работу мобильной программы медицинского скрининга, которая выезжает в шахтерские регионы по всей территории Соединенных Штатов. Шахтеры, участвующие в программе, проходят медицинское обследование раз в пять лет бесплатно. Рентген грудной клетки позволяет выявить ранние признаки и изменения при БЛД, часто до того, как шахтер осознает наличие проблем с легкими. Расследование, проведенное Национальным общественным радио в 2016–2017 годах, показало, что NIOSH недооценивал количество случаев ПМФ (осложнение черной болезни легких) как минимум в 20 раз. NPR выявила более 2000 случаев заболевания в клиниках Кентукки, Вирджинии, Западной Вирджинии, Пенсильвании и Огайо, в то время как NIOSH сообщил о 99 случаях. В 2018 году NIOSH подтвердил крупнейший задокументированный научно кластер случаев ПМФ, несмотря на почти полное исчезновение этого заболевания в 1990-х годах. Считается, что причины всплеска заболеваемости включают в себя более длительные рабочие смены, разработку более тонких угольных пластов (что приводит к увеличению количества не угольной кремнеземной пыли в воздухе, поднимаемой горнодобывающей техникой), а также выход на пенсию и увольнения, которые побудили больше бывших сотрудников обращаться за медицинской помощью. В августе 2016 года вступили в силу новые правила MSHA США, которые снизили максимально допустимые концентрации пыли для шахт открытых и подземных разработок, а также ограничили воздействие на шахтеров, у которых выявлен пневмокониоз.

Исследования

Работа по изучению связи между воздействием дыхательных пылей и пневмокониозом углеводобывающих рабочих была проведена в Соединенном Королевстве Институтом медицины труда. Это исследование было известно как полевое исследование пневмокониоза (PFR). Исследование поддержало рекомендации по более строгим стандартам пыли в воздухе в британских угольных шахтах, и в конечном итоге ПФР был использован в качестве основы для многих национальных стандартов пыли во всем мире. В октябре 2023 года компания Summit Consulting LLC провела исследование для Министерства труда США о случаях заболевания черного легкого. Их исследование было направлено на то, чтобы ответить на некоторые ключевые вопросы, которые прольют свет на распространенность и опасность черной болезни легких в определенных подгруппах населения. Исследованные субпопуляции включали шахтеров, шахтерские общины, нацию Навахо и жителей Аппалачи. Набор данных, который использовал Саммит, был составлен из Американского общинного обследования Бюро переписи населения США, Управления энергетической информации США, бизнес-паттернов округа Бюро переписи населения США, CDC, онлайн-данных для эпидемиологических исследований, программ здравоохранения и надзора за угледобывающими работниками и Набор данных MSHA Mines. Эти статистические данные использовались для определения того, можно ли снизить растущее число случаев заболевания, и для разработки прогнозов будущего числа заболевших. Первым результатом доклада стала частота заболевания черным легким в Соединенных Штатах, в среднем 4,34 случая и 3,44 смертельных случая на округ. В некоторых районах страны эти цифры резко возрастают. В Аппалачах было обнаружено, что в каждом округе было 28,79 случаев заболевания и 10,88 смертей. Исследование, опубликованное в мае 2018 года, показало, что у 4600 шахтеров развился худший вид болезни, причем более половины этих случаев произошли с 2000 года. Второй вывод отчета включал сравнение показателей заболеваемости черными легкими в шахтерских общинах, бывших шахтерских общинах и не шахтерских общинах. Результаты показывают, что заболеваемость черным легким наиболее высока в нынешних горных общинах и значительно ниже в бывших горных общинах.