SKUTKI ZDROWOTNE NARA ENIA ZAWODOWEGO NA SUBSTANCJE CHEMICZNE U PALACZY TYTONIU

Medycyna Pracy, 2002; 53; 1; 73—77 73 Andrzej Starek SKUTKI ZDROWOTNE NARA¯ENIA ZAWODOWEGO NA SUBSTANCJE CHEMICZNE U PALACZY TYTONIU HEALTH EFFECTS...
1 downloads 0 Views 99KB Size
Medycyna Pracy, 2002; 53; 1; 73—77

73

Andrzej Starek

SKUTKI ZDROWOTNE NARA¯ENIA ZAWODOWEGO NA SUBSTANCJE CHEMICZNE U PALACZY TYTONIU HEALTH EFFECTS OF OCCUPATIONAL EXPOSURE TO CHEMICAL SUBSTANCES IN SMOKERS Z Zakładu Biochemii Toksykologicznej Katedry Toksykologii Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. Kierownik zakładu: prof. dr hab. A. Starek

STRESZCZENIE Skutki zdrowotne narażenia zawodowego na substancje chemiczne nierzadko są również wynikiem palenia tytoniu. Zjawisko to dobrze udokumentowano w przypadku takich jednostek chorobowych, jak rak płuca, przewlekłe choroby układu oddechowego, zwłaszcza przewlekły nieżyt oskrzeli i choroba zaporowa płuc oraz choroby układu sercowo-naczyniowego. Łączne narażenie na chemiczne czynniki występujące w środowisku pracy i dym tytoniowy z reguły prowadzi do wzrostu ryzyka wymienionych chorób. W pracy przedstawiono dane epidemiologiczne na temat ryzyka chorób układu oddechowego i sercowo-naczyniowego u palaczy tytoniu zawodowo narażonych na substancje chemiczne. Zwrócono uwagę na najważniejsze mechanizmy obserwowanych zjawisk oraz na konieczność zwalczania nałogu palenia tytoniu wśród pracowników. Med. Pr. 2002, 53, 1, 73–77 Słowa kluczowe: palenie tytoniu, rak, względne i bezwzględne ryzyko, choroby układu oddechowego i krążenia ABSTRACT Based on the literature, devoted primarily to epidemiological studies, major health effects of combined exposure to chemicals and tobacco smoke are discussed. Among various effects, the following are taken into consideration: neoplasms with special concern for lung cancer, respiratory and cardiovascular diseases. Relative risks of these diseases and the absolute risk of lung cancer associated with exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons are presented. In conclusion, smoking history should be taken into account during prophylactic examinations of workers. Med Pr 2002, 53, 1, 73–77 Key words: tobacco smoke, cancer, relative and absolute risk, respiratory and circulatory system diseases

WSTÊP Dobrze udokumentowane patogenne działanie dymu tytoniowego wskazuje, że samo palenie tytoniu jest niezależnym czynnikiem ryzyka niektórych chorób przewlekłych, m.in. raka płuca, nienowotworowych chorób układu oddechowego oraz chorób układu krążenia. Rozpowszechnienie palenia tytoniu w różnych grupach zawodowych, nierzadko sięgające 78–88% pracowników wykonujących prace w warunkach stresu (1) sprawia, że pracownicy ci są obarczeni znacznym ryzykiem zdrowotnym. Doll i Peto (2) ocenili, że palenie tytoniu jest odpowiedzialne za 30% zgonów wśród populacji amerykańskiej z powodu nowotworów złośliwych, podczas gdy czynniki szkodliwe środowiska pracy i zanieczyszczenia środowiska ogólnego posiadają odpowiednio 4% i 2% udział w tym zjawisku. Według Jędrychowskiego i wsp. (3) przypisane ryzyko raka płuca u mężczyzn i kobiet, mieszkańców Krakowa, związane z paleniem tytoniu wynosi odpowiednio 74,7% i 47,6%. Ryzyko to wynikające tylko z narażenia zawodowego oszacowano na 20,6% i 8,3% odpowiednio u mężczyzn i kobiet. Palenie tytoniu jest znanym czynnikiem zakłócającym w badaniach epidemiologicznych raka płuca (4–6). Powstaje zatem pytanie, jaki jest udział czynnego palenia tytoniu w wielkości ryzyka zdrowotnego u osób narażonych zawodowo na substancje chemiczne. Za możliwością interakcji czynników szkodliwych środowiska pracy i palenia tytoniu przemawiają bowiem: ■ tożsamość tych czynników ze składnikami dymu tytoniowego (7);

■ występowanie tych samych jednostek chorobowych, zarówno u osób narażonych na te czynniki niepalących tytoniu jak i u nienarażonych zawodowo palaczy tytoniu; ■ podobieństwo patomechanizmów działania różnych czynników chemicznych występujących w środowisku pracy i dymie tytoniowym. Celem pracy jest przedstawienie ryzyka zdrowotnego związanego z narażeniem zawodowym na substancje chemiczne u palaczy tytoniu na podstawie istniejących w piśmiennictwie badań epidemiologicznych.

NOWOTWORY Z£OŒLIWE Dane epidemiologiczne dowodzą, że palenie tytoniu wywiera istotny wpływ na ryzyko występowania nowotworów złośliwych o różnej lokalizacji narządowej u osób narażonych zawodowo m.in. na arsen, azbest, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) lub benzydynę. Järup i Pershagen (8) wykazali, że ryzyko raka płuca u pracowników huty miedzi wyrażone ilorazem szans (OR) wzrastało od wartości 6,9 (95% przedział ufności, CI: 2,4–22,7) u palących 1–10 papierosów dziennie do 8,0 (CI: 3,0–24,8) u palących powyżej 10 papierosów dziennie. Natomiast w grupach pracowników niepalących papierosy ryzyko to zależało od wielkości skumulowanego narażenia na arsen, wyrażonego iloczynem stężenia arsenu (III) w powietrzu w mg/m3 i czasu trwania narażenia w latach. Ryzyko osiągało statystycznie znamienną wyższą wartość dopiero przy najwyższym narażeniu, przekraczającym 100 mg/m3 · lata (tab. I). W innych grupach pracowników narażonych na

74

A. Starek

Nr 1

Tabela I. Ilorazy szans (OR) dla raka płuca wśród pracowników huty miedzi w zależności od wielkości skumulowanego narażenia na arsen i ilości wypalonych papierosów dziennie. Z kontroli wyłączono tytoniozależne przyczyny zgonu (8) Skumulowane narażenie na arsen (mg/m3 · lata) Palenie papierosów

100

przyp./kontr.

OR (CI)

przyp./kontr.

OR (CI)

przyp./kontr.

OR (CI)

4/13

5,2 (0,6–47,6

4/3

20,9 (2,3–193,1)

Niepalący

1/10

1,0

2/16

1,5 (0,1–16,3)

Palący 1–10 papierosów/dzień

4/4

5,4 (0,6–48,4)

24/13

7,8 (1,1–58,2)

9/8

12,8 (1,6–102,9)

5/0

43,1 (5,0–373,9)

Palący ponad 10 papierosów/dzień

9/2

8,4 (1,1–66,7)

16/16

5,0 (0,7–38,1)

21/9

12,2 (1,6–91,3)

3/0

14,5 (1,4–144,9)

przyp. – przypadki, kontr. – kontrola, CI = 95% przedział ufności.

arsen i palących 1–10 papierosów dziennie ryzyko raka płuca było 2–5 razy wyższe w porównaniu z osobami tak samo narażonymi, ale niepalącymi. Ryzyko to rosło wraz ze wzrostem narażenia na arsen, przy czym wzrost ten był znamienny statystycznie, począwszy od narażenia wynoszącego 0,25 mg/m3 · lata. Wydaje się, że w tym przypadku łączne kancerogenne działanie arsenu i dymu tytoniowego miało ponad addytywny charakter. Tego rodzaju zjawiska nie obserwowano u pracowników narażonych na arsen i palących ponad 10 papierosów dziennie. Badanie umieralności proporcjonalnej na nowotwory złośliwe wśród pracowników hutnictwa żelaza i stali wykazało istotnie podwyższone ryzyko raka żołądka, jelita grubego i odbytu oraz płuca. Wyłącznie ryzyko raka płuca było związane z narażeniem na WWA i azbest (9). Wartości OR wskazują, że ryzyko raka płuca było znamiennie podwyższone u byłych palaczy przy najwyższej konsumpcji tytoniu i u aktualnych palaczy, niezależnie od wielkości konsumpcji tytoniu, a także u osób zawodowo narażonych na WWA. Ponadto stwierdzono, że tylko 20% przypadków raka płuca było wynikiem narażenia zawodowego na WWA i azbest, podczas gdy 80% było związane z paleniem tytoniu. Jednakże wartość tych wyników jest ograniczona ze względu na małą liczebność grup badanych. Podobne wyniki uzyskali Jędrychowski i wsp. (3) w badaniu kliniczno-kontrolnym ryzyka raka płuca wśród mieszkańców Krakowa. Stwierdzili, że względne ryzyko (RR) tej choroby u mężczyzn związane z paleniem papierosów jest około 5 razy większe w porównaniu z ryzykiem wynikającym z narażenia zawodowego lub wysokiego zanieczyszczenia powietrza komunalnego. W przypadku kobiet wartości RR były nieco niższe. W innym badaniu kliniczno-kontrolnym, przeprowadzonym w USA w kohorcie liczącej 8147 mężczyzn zatrudnionych w odlewni stwierdzono, że palenie papierosów było głównym, istotnym czynnikiem ryzyka raka płuca (OR = 5,21–5,38, 95% CI: 2,80–10,03). Natomiast narażenie na formaldehyd, krzemionkę lub 6 różnych rodzajów wykony-

wanych prac w odlewni nie wpływało na wielkość ryzyka (10,11). Z kolei Hammond i Selikoff (12) wykazali synergistyczne działanie pyłu azbestowego i dymu tytoniowego w badaniu kohortowym dużej grupy pracowników, wykonujących prace izolacyjne. Autorzy stwierdzili 53-krotnie większą umieralność na raka płuca wśród osób narażonych łącznie na azbest i dym tytoniowy w stosunku do osób nienarażonych i niepalących tytoniu. Na podstawie danych o wielkości narażenia na WWA w odlewni (13), stężenia tych związków w dymie papierosowym (14), współczynników względnej toksyczności wg Nisbeta i La Goya (15) dla 9 kancerogennych WWA i wartości ryzyka jednostkowego (16) obliczono i porównano bezwzględne ryzyko dodatkowego raka płuca w okresie całego życia. Stwierdzono, że ryzyko to u palaczy papierosów jest 11-krotnie wyższe niż u osób zawodowo narażonych na WWA (tab. II). Generalnie uważa się, że łączne działanie kancerogenne WWA w środowisku pracy u palaczy tytoniu ma charakter addytywny (17). Palenie tytoniu miało istotny wpływ na ryzyko raka pęcherza moczowego u pracowników narażonych na paki węglowe. Ryzyko to u palaczy papierosów było niemal 3-krotnie wyższe w porównaniu z osobami niepalącymi (18,19). Podobne wyniki uzyskano w przypadku osób zawodowo narażonych na benzydynę, będących palaczami tytoniu (20,21). CHOROBY UK£ADU ODDECHOWEGO Nienowotworowe choroby układu oddechowego są czwartą w kolejności, po chorobach układu krążenia, nowotworach złośliwych i wypadkach, przyczyną umieralności w krajach rozwiniętych. Zgony spowodowane przewlekłymi chorobami układu oddechowego występują na ogół częściej w starszym wieku u mężczyzn niż u kobiet, szczególnie u palaczy tytoniu (22,23). Jedną z najczęstszych chorób układu oddechowego jest przewlekła zaporowa choroba płuc, która w Polsce

Nr 1

Ryzyko chorób przewlekłych u palaczy tytoniu

75

Tabela II. Ryzyko dodatkowego raka płuca u palaczy papierosów i u pracowników odlewni narażonych na WWA Palenie papierosówc WWA

TEFa

URb

Narażenie zawodowed

stężenie µg/pap.

narażenie µg/m3

ryzyko

stężenie µg/m3

narażenie µg/m3

ryzyko

Dibenzo(a,h)antracen

5,0

1,45 · 10-2

4,0 · 10-3

7,6 · 10-4

1,10 · 10-5

0,0

0,0

0,0

Benzo(a)piren

1,0

2,90 · 10-3

3,0 · 10-2

5,7 · 10-3

1,65 · 10-5

2,0 · 10-2

8,5 · 10-4

2,47 · 10-6

Benzo(a)antracen

0,1

2,90 ·

10-4

10-2

10-2

10-6

10-2

10-4

1,25 · 10-7

Benzo(b)fluoranten

0,1

2,90 · 10-4

1,3 · 10-2

2,5 · 10-3

7,25 · 10-7

3,0 · 10-3

1,3 · 10-4

3,77 · 10-8

Benzo(k)fluoranten

0,1

2,90 ·

10-4

10-3

10-3

10-7

10-2

10-4

2,49 · 10-7

Indeno(1,2,3-cd)piren

0,1

2,90 · 10-4

1,2 · 10-2

2,3 · 10-3

6,67 · 10-7

Antracen

0,01

2,90 ·

10-5

10-1

10-2

10-7

Benzo(ghi)perylen

0,01

2,90 · 10-5

3,15 · 10-2

6,0 · 10-3

1,74 · 10-7

0,01

10-5

10-2

10-3

10-7

Chryzen

2,90 ·

5,5 ·

9,0 ·

1,27 ·

5,0 ·

1,1 ·

1,7 ·

2,4 ·

9,5 ·

3,19 ·

4,93 ·

6,96 ·

2,76 ·

3,37 · 10-5

Ryzyko łączne a Współczynniki względnej toksyczności (kancerogenności) wg Nisbeta i La Goya (15). b Ryzyko jednostkowe obliczone na podstawie UR dla benzo(a)pirenu (16) i TEF. c Stężenie WWA w papierosach wg Smitha i Hanscha (14); narażenie całożyciowe obliczono

1,0 ·

2,0 ·

0,0

8,6 ·

0,0

0,0

10-3

6,38 · 10-8

5,0 · 10-2

2,2 · 10-3

6,38 · 10-8

10-2

10-4

2,49 · 10-8

5,0 ·

2,0 ·

10-2

4,3 ·

2,2 ·

8,6 ·

0,30 · 10-5

przy założeniu konsumpcji 40 papierosów/dzień

(16 godz./dzień) przez okres 20 lat. d Narażenie zawodowe odniesiono do 6 godz./dzień przez okres 20 lat. Narażenie całkowite – narażenie całożyciowe.

obejmuje około 2 mln osób i zajmuje drugie miejsce po nadciśnieniu tętniczym pod względem częstości występowania. Choroba ta w 90% przypadków jest spowodowana paleniem tytoniu (24). Nierzadko chorobę zaporową płuc poprzedza lub jej towarzyszy przewlekły nieżyt oskrzeli, będący reakcją układu oddechowego na długotrwałe działanie substancji drażniących (25). Klinicznie manifestuje się on m.in. kaszlem i odksztuszaniem plwociny. Częstość występowania objawów nieżytu oskrzeli wiąże się z liczbą papierosów wypalonych w ciągu dnia i długością okresu palenia, podczas gdy występowanie zespołu zaporowego jest związane z wiekiem i okresem palenia tytoniu (26). Zatem w warunkach narażenia zawodowego na substancje drażniące drogi oddechowe, takie jak tlenki azotu, ozon, chlor, dwutlenek siarki, rozpuszczalniki organiczne i pyły przemysłowe, u palaczy tytoniu należy oczekiwać wzrostu ryzyka występowania przewlekłych, nienowotworowych chorób układu oddechowego. W badaniach epidemiologicznych stwierdzono zarówno u mężczyzn jak i kobiet, że prawdopodobieństwo wystąpienia przewlekłego nieżytu oskrzeli wzrastało około 3 razy w przypadku łącznego narażenia na substancje chemiczne, zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego i dym tytoniowy w porównaniu z osobami tylko palącymi papierosy (27). Również prawdopodobieństwo wystąpienia przewlekłej choroby zaporowej płuc u mężczyzn, palaczy tytoniu, narażonych na działanie zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego i zmienną temperaturą otoczenia wzrastało wielokrotnie w stosunku do osób tylko palących. Wzrost ten był szczególnie widoczny w starszych grupach wiekowych (ryc. 1).

U pracowników odlewni, przewlekle narażonych na pył, zwłaszcza krzemionkę, aktualnych palaczy tytoniu, częstość kaszlu, odksztuszania plwociny i przewlekłego nieżytu oskrzeli była kilkanaście razy większa w porównaniu z osobami narażonymi, ale nigdy niepalącymi lub byłymi palaczami. Objawy te były szczególnie charakterystyczne dla osób z pylicą krzemową. Palenie tytoniu, niezależnie od wielkości narażenia na krzemionkę, zwiększało około 4-krotnie ryzyko wystąpienia kaszlu. Chociaż palenie tytoniu nie było odpowiedzialne przyczynowo za wystąpienie pylicy płuc, to jednak w znacznym stopniu nasilało objawy ze strony układu oddechowego (28).

Ryc. 1. Prawdopodobieństwo zespołu zaporowego u mężczyzn w zależności od palenia tytoniu, zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego i zmiennej temperatury w środowisku pracy (na podstawie regresji logistycznej) (27).

76

A. Starek

W innym badaniu epidemiologicznym umieralność ogólna, umieralność na choroby układu oddechowego lub na choroby infekcyjne, głównie gruźlicę płuc, wyrażona standaryzowanym współczynnikiem umieralności (SMR), wśród mężczyzn z pylicą płuc reprezentujących różne zawody, była istotnie wyższa w stosunku do populacji generalnej. Pracownicy ci w znakomitej większości (ok. 80–90%) byli palaczami tytoniu (1). CHOROBY UK£ADU KR¥¯ENIA Palenie tytoniu jest jednym z głównych czynników ryzyka chorób układu sercowo-naczyniowego, a zwłaszcza choroby niedokrwiennej serca i zawału mięśnia sercowego (29,30). Stwierdzono, że odgrywa ono istotną rolę w powstawaniu zakrzepów wewnątrznaczyniowych, szczególnie w tętnicach wieńcowych serca oraz naczyniach obwodowych, dotkniętych procesem zarostowym. Przyjmuje się na ogół, że zachorowalność na zawał serca wśród mężczyzn w średnim wieku jest 3,5-krotnie wyższa u palaczy tytoniu niż u niepalących i rośnie z liczbą wypalonych papierosów w ciągu dnia. Natomiast liczba zgonów spowodowanych chorobą niedokrwienną jest 6-krotnie większa. Około 10% zachorowań i zgonów z powodu udaru mózgu i chorób naczyń obwodowych jest związana z paleniem tytoniu (31). Mnogie i złożone mechanizmy prowadzące do zmian chorobowych w układzie krążenia, poprzez nadciśnienie tętnicze i miażdżycę tętnic, obejmują m. in. zaburzenia czynności i zmiany morfologiczne śródbłonka naczyniowego. Szereg substancji egzogennych pochodzenia zawodowego oraz składniki dymu tytoniowego są odpowiedzialne za ich powstawanie. Nikotyna, tlenek węgla, ołów, kadm lub dwusiarczek węgla są najczęściej wymieniane jako czynniki etiologiczne tych schorzeń (32–34). W warunkach przemysłowych wykazano, że względne ryzyko zachorowania na choroby sercowo-naczyniowe ogółem lub nadciśnienie tętnicze u osób zawodowo narażonych na tlenek węgla i palących papierosy było odpowiednio 2,4 i 3-krotnie wyższe niż u osób nie palących (tab. III). Również względne ryzyko zgonu z powodu chorób układu sercowo-naczyniowego ogółem lub choroby niedokrwiennej serca w tych samych grupach osób wynosiło odpowiednio 3,4 i 7,3 (35).

Nr 1

WNIOSKI 1. Palenie tytoniu jest najważniejszym czynnikiem ryzyka raka płuca, przewlekłych chorób układu oddechowego i układu krążenia. 2. Składniki dymu tytoniowego wykazują co najmniej addytywne działanie z wieloma czynnikami chemicznymi środowiska pracy odpowiedzialnymi za rozwój wymienionych chorób. 3. Nałóg palenia tytoniu powinien być brany pod uwagę jako czynnik krytyczny w badaniach profilaktycznych pracowników. 4. Przemysłowa służba zdrowia powinna prowadzić profilaktykę i leczenie uzależnienia od nikotyny. PIŚMIENNICTWO 1. Starzyński Z., Marek K., Kujawska A., Szymczak W.: Mortality among different occupational groups of workers with pneumoconiosis: results from a register-based cohort sutdy. Am. J. Ind. Med. 1996, 30, 718–725. 2. Doll R., Peto R.: The causes of cancer. Quantitative estimates of available risk of cancer in the United States today. J. Natl. Cancer Inst. 1981, 66, 1198–1265. 3. Jędrychowski W., Becher H., Wahrendorf J., Basa-Cierpialek Z.: A casecontrol study of lung cancer with special reference to the effect of air pollution in Poland. J. Epidemiol. Comm. Health 1990, 44, 114–120. 4. Blindauer K.M., Erickson L., Mcelwee N., Sorenson G., Gren L.H., Lyon J.L.: Age and smoking-adjusted lung cancer incidence in a Utah country with a steel mill. Arch. Environ. Health 1993, 48, 184–190. 5. Hansen E.S.: Mortality from cancer and ischemic heart disease in Danish chimmney sweeps: A five-year follow up. Am. J. Epidemiol. 1983, 117, 160–164. 6. Siemiatycki J., Wacholder S., Dewar R.: Smoking and degree of occupational exposure are internal analysis in cohort studies likely to be confounded by smoking status? Am. J. Ind. Med. 1998, 13, 59–68. 7. Starek A.: Toksykologia dymu tytoniowego. W: Zatoński W., Przewoźniak K. (red.). Zdrowotne następstwa palenia tytoniu w Polsce. Ariel, Warszawa 1992, ss. 45–73. 8. Järup L., Pershagen G.: Arsenic exposure, smoking, and lung cancer in smelter workes – A case-control study. Am. J. Epidemiol. 1991, 134, 545–551. 9. Xu Z., Pan G.W., Lin L.M., Brown L.M., Guan D.X., Xin G. i wsp.: Cancer risks among iron and steel workers in Ashan, China. Part I. Proportional mortality ratio analysis. Am. J. Ind. Med. 1996, 30, 1–6.

Tabela III. Wpływ narażenia na tlenek węgla i palenia tytoniu na chorobowość z powodu układu sercowo-naczyniowego i nadciśnienia tętniczego wśród pracowników odlewni żelaza (35)

Badane zmienne Ekspozycja tylko na CO palenie – palenie + Tylko palenie tytoniu ekspozycja na CO – ekspozycja na CO + Ekspozycja na CO i palenie tytoniu łącznie

Choroby sercowo-naczyniowe ogółem

Nadciśnienie tętnicze

RR

P

RR

P

1,3 1.8 1,4 1,9 2,4

NZ NZ NZ NZ