铸造环境中的心血管疾病与健康

铸造环境中的心血管疾病与健康

在铸造环境中，存在许多对人类健康的影响因素，如高温、灰尘、噪声、振动、金属灰尘、多芳环烃（pah）、一氧化碳（co）、甲醛等。这些有害因素严重损害了铸造工艺的健康，并可能导致各种疾病。已经证实,肺部疾病包括尘肺、一般疾病和恶性肿瘤发病增加与铸造有联系,还有许多疾病也被证实或有可能与铸造有关。因此,铸造作业对铸工健康的影响已引起越来越多的关注。现就国内外有关铸工的心血管疾病发病情况研究进展,以及铸造有害因素与心血管疾病的关系作一简要阐述。1职业暴露1.1心肌梗死疾病的发生铸造作业有害因素对心血管疾病的影响,研究最多的是CO。在铸造厂,经常接触CO的工种有熔化、浇注和落砂;偶尔或轻度接触CO的工种有修炉、天车、起重和叉车;不接触CO的有制模、制芯、铸模和其他工人。CO是铸造车间最常见的有害物质,一般在熔炼炉附近产生。铸造车间CO浓度常超过卫生标准,有人曾对52家铁铸造厂CO浓度进行监测,结果有72%铸造车间空气中CO浓度超标。由于熔化炉和型模的逸散,CO浓度常常超过125mg/m3,当超过44~63mg/m3时,就可引起冠状动脉型心脏病病人死亡。Koskela等人的研究发现,CO暴露可增加心血管疾病的发病率和死亡率,CO是心血管疾病的一个危险因素。在以前的许多研究中,已经证实铸造作业可增加熔化工和浇注工的心脏疾病的死亡率。接触CO工人的血压值(包括收缩压和舒张压)比不接触CO的工人偏高。在铸工心电图的表现中,Q与QS波、ST-T或ST波的改变和心室期外收缩有显著的统计学意义。心绞痛的发病率与CO职业暴露和(或)吸烟有明显的剂量-反应关系。铸工因职业暴露所致心脏病的生物学基础可能与反复接触CO导致组织缺氧有关。CO和血红蛋白有高亲和力,可替代O2改变氧和血红蛋白分离曲线,降低红细胞氧的携带能力,减少组织对氧的转运。对于冠心病病人的影响尤其严重。CO还可增加血小板黏度,易引发心律失常。已有实验表明,长期、低浓度CO接触还可加速动脉粥样硬化的形成。另外,细胞性低氧代偿所引起的心动过速和呼吸急促,可导致急性的心血管事件。心绞痛、肺水肿和心律失常可能是由于细胞性低氧导致心输出量增加,以及由于CO与肌红蛋白结合而减少了氧的释放所致。患有冠状动脉疾病的人,如果接触CO可能会有心绞痛、心肌功能失调、心律紊乱、活动能力减弱等表现。隐匿型心肌病和心脏猝死可能与CO暴露有关,甚至是心肌功能紊乱的结果,这一研究结果所显示的心率紊乱的高危险性和人体临床研究的结果一致。但也有研究报告铸造环境CO暴露与高血压、动脉粥样硬化的产生或心血管死亡率没有联系。总之,从生物学的可能性来讲,CO至少对患有心血管疾病的患者产生影响,对那些原来没有心脏病的人产生心脏毒性。1.2噪声与高血压的关系铸造车间的噪声主要分两种,一种是机械运转时机械振动所发出的噪声,另一种为空气动力噪声。其特点为噪声源多、声级高,频率范围广和噪声持续时间长。张敏等曾对某汽车铸造厂车间噪声进行监测,结果表明,射芯机、振动机、滚筒和风铲清理等岗位噪声最为明显,噪声声级分别为111、104、97和97dB。缸体、磨床、锻压机和悬链的噪声声级均超过95dB,抛丸机为94.5dB,浇注平台和落砂机均超过90dB,热气流烘砂为89dB,可见铸造环境中噪声的危害是非常严重的。自20世纪70年代末开始,我国开展了一系列噪声作业高血压发病的职业流行病学调查,但大量的结果显示,噪声与高血压的关系非常不稳定,同时具有良好剂量-反应关系的研究报道也不多见。国外同期的研究结果与我国的结果相似,但如果排除年龄等混杂因素的影响以后,可以得出结论,噪声确实可以导致高血压患病率升高。人群中高血压患病率升高的结局是导致冠心病和中风的发病率升高,这一点已经得到肯定。Kristensen曾对大量关于噪声对非听力健康影响的文献进行分析,发现很多文献都涉及到心血管疾病,约有一半研究揭示了噪声和心血管疾病之间确实有联系,并且发现,研究的质量越高,这种关系也越明显,这一趋势支持噪声和心血管疾病的因果关系的假说。但铸造噪声是否能引起铸工心血管疾病发病的增加,尚需进一步研究证实。1.3高温是心血管疾病的研究发展趋热,在高温作业人群中也将出现第一铸造作业中,熔化和浇注工位常可接触到高温和热辐射。Millar证实高温是心血管疾病的危险因素,而另一些人认为,高温是心血管疾病可能的危险因素。高温可增加心脏病的发病率,这已经在高温作业人群,如氢氧化钾采矿工和消防队员中得到证实,几个月的高温作业可引起心跳加快,而几年则可引起高血压或心肌损害。在患有心脏病的病人中,高温可导致心血管压力的机制是多方面的。高温可使患有心血管疾病的人发病的机会增加,是一种诱因。也有人认为,高温对心血管疾病的急性影响是肯定的,但慢性影响还需进一步研究证实。还有人认为,高温可增加某些心脏疾病的发病率和死亡率,如急性心肌梗死、充血性心功能障碍,但也可减少另一些疾病的发病率,如冠状动脉粥样硬化、肺心病等。1.4振动暴露与心肌病理的关系铸件的清理阶段工人可接触到振动。许多研究已经证明,从事有振动危害的工人缺血性心脏病的发病率高于不接触振动的工人。Idzior-Wallus的研究也显示,振动和噪声是增加冠心病的危险因素。Luciana-Daniela的研究结果显示,振动暴露组缺血性心脏病的发病率为11%,而对照组为6%。长期振动暴露导致动脉血管功能紊乱和形态学损害已被证实,但这些损害是否存在于暴露部位,还是其他部位也可发生,仍然没弄明白。至于作为局部影响,在振动作业工人中缺血性心脏病的高发病率仍然不能证实是由这种影响引起的。近年的许多研究发现,振动暴露与缺血性心脏病之间有着复杂的发病机理。如Hesaki等认为,振动扰乱了自主神经系统的平衡,他们发现振动病人尿中儿茶酚胺增加了,交感和副交感神经的功能也发生了变化。这些是否是导致缺血性心脏病的高发病因素,在今后的研究中仍需证实。1.5对心血管疾病的影响20世纪70年代后期,铸造生产广泛采用冷盒制芯工艺。在此工艺中,使用三乙胺作催化剂。三乙胺可引起血管性头痛,但对血压的影响不明显。铸造粉尘对心血管疾病有无影响,目前尚缺乏这方面的资料,但国外已有大量关于污染空气中粉尘颗粒对心血管疾病影响的报道。经流行病学研究表明,长期暴露于这种环境,可增加心血管疾病的死亡率。其机制可能包括肺部和系统的应激反应,加速动脉粥样硬化,改变心脏自主功能等。Nemmar等在动物实验中也发现,空气中吸入性粉尘颗粒进入血液后,可对实验小鼠血管造成损害,并缩短血小板的凝固时间。这些实验结果为污染空气中粉尘颗粒所导致的急性心肌梗死的原因提供了生物学解释。另外,在铸造环境中还存在着大量的其他有毒化学物质,是否对铸工心血管造成损害也有待进一步研究。2铸造作业对心血管疾病发病的影响在有些研究中,出现了铸工心血管疾病的发病率比普通人群的发病率低的情况,这主要是因为健康工人效应(healthyworkereffect,HWE)。HWE主要指工人的死亡率和发病率有比一般人群偏低的倾向。对工人健康要求比较严格的那些职业可增加HWE偏倚,使用一般人群作对照组可增加HWE偏倚的机会。另外,工龄<1a和随访<10a的研究也可增加HWE偏倚的可能性。也就是说,健康的人容易被雇佣,身体强壮的人才能一直工作,而有慢性病的人即使任职也容易被淘汰。由于HWE的存在,使工人的标化死亡比(SMR)偏低10%~40%,这会不易发现职业因素所造成的危害,由此产生的偏倚常常掩饰了疾病的死亡率。在慢性病的研究中,如心脏病,健康工人效应很有可能存在。几乎所有的病例-对照研究都会受到HWE的影响。总之,以往有关铸造对健康危害研究的文献中,或多或少都存在着HWE偏倚。如Koskela认为,他的研究至少可能受到HWE的影响。而在没有对HWE进行矫正前Park的研究显示,铸造工人心脏病的发病率较一般人群低,而对HWE进行矫正后的结果表明,铸造作业确实可增加铸工心脏病发病的危险性。混杂因素在铸造作业对心血管疾病影响研究中的作用不容忽视。很多危险因素被证明在心脏病、中风等疾病的发生过程中起重要作用。因此,在研究铸造作业与工人心血管疾病发病的关系时,应充分考虑混杂因素的影响。如很多研究显示,铸工吸烟的比例与一般人群不同,较一般人群高。另外,还应考虑铸工糖尿病、高胆固醇、高血压及其他生活方面的情况,这些因素都是心血管疾病重要的、独立的危险因素,也是职业研究的混杂因素,可对研究结果产生影响,甚至导致错误结论。所以,在对铸造作业与铸工的心血管疾病关系进行研究时,要考虑特别混杂因素,并对其进行控制,这是非常重要的。3混杂因素的分析以往有关铸造作业和心血管疾病关系的研究存在缺陷和不足,主要表现在几个方面:①没有或仅部分考虑混杂因素的影响,如吸烟、饮酒、家庭经济条件、心血管疾病家族史等等,缺少对混杂因素的直接分析。②选择观察队列时缺少对照,或对照选择不当。③缺少对结果的盲法评估。④失访率过高,超过15%。⑤缺乏对铸造作业的多种职业病危害与心血管疾病的关系进行系统的、全面的分析。4铸造作业与心血管疾病大多数关于铸造作业对铸工的心血管疾病影响的研究结果都是肯定的,得出的相对危险度(RR)为1.8~3.4,标化死亡比(SMRs)和标化比例死亡比(SPMRs)为107~155。铸造作业可增加铸工心血管疾病的RR和SMRs,并在许多研究中有显著性。通过对发表的文献进行回顾和分析,其中一些已经认为,铸造作业是心血管疾病的危险因素。但这些研究存在缺陷,不能很好地解释其他混杂因素对心脏病发病所起的作用。从这些文献可以得出这样的结论,铸造作业与心脏病发病有中等程度的关联,但还不能说它们之间有因果关系。另外,尚有部分研究认为,铸造作业与心血管疾病无关或相关性甚微,甚至有些研究发现,铸工心脏病发病率低于一般人群。分析认为,这些相互矛盾的结论,可能是由于混杂因素所致。在所有的铸造作业危害因素中,CO被认为是对心