Воздействие хризотила на здоровье: текущие перспективы, основанные на последних данных (стр. 2 )

БИОПЕРСИСТЕНЦИЯ (БИОУСТОЙЧИВОСТЬ):

Недавние публикации ясно показали (для синтетических минеральных волокон) связь биоустойчивости как с хронической дыхательной токсикологией, так и с реакцией в виде новообразований на внутрибрюшинные инъекции у крыс (Бернштейн и др. (Bernstein et al, 2001a и 2001b). По существу, если длинные волокна, которые макрофаги, поглощают, полностью растворяются или быстро разрушаются и выводятся из легких, то таковые не оказывают канцерогенного воздействия. Данная концепция была предложена в 1997 г для внесения в Директиву ЕС по искусственным волокнам (Европейская Комиссия, 1997 г.).

По показаниям хризотил быстро удалялся из легких после его вдыхания экспериментальными животными (Бернштейн и др. (Bernstein et al.), 2003a, 2003b, 2004, 2005a, 2005b). В дополнение, исследования легких рабочих преимущественно подвергавшихся воздействию хризотила показывают низкие уровни хризотила в сравнении с амфиболами (Альбин и др. (Albin et al.), 1994) даже в тех случаях, когда воздействие амфиболами было только через незначительные примеси (Роуландс и др. (Rowlands et al., 1982).

Поскольку хризотил является естественно залегающим добываемым волокном, неудивительно то, что имеются небольшие различия в биоустойчивости в зависимости от происхождения и испытанного технического сорта. Однако в ряду растворимости минеральных волокон хризотил располагается ближе к «растворимому» концу шкалы и варьируется от наименее биоустойсивого волокна до волокна с биоустойчивостью в пределах растворимости стекловолокна и каменной ваты.

Он имеет меньшую биоустойчивость, чем керамическое волокно или стекловолокно специального назначения. (Хестельберг и др. (Hesterberg et al), 1998a) и значительно менее биоустойчив, чем амфиболы.

Биоустойчивость волоконной структуры

По сравнению с вдыхаемыми частицами волокно уникально в том, что аэродинамический диаметр волокон в значительной степени сопоставим с тремя диаметрами волокна. Из-за этого, длинные тонкие волокна могут проникать в глубину легкого фактически в обход фильтрации, которая наблюдается при неволокнистых частицах. Внутри легкого волокна могут быть полностью поглощены макрофагами и могут быть удалены также как любые иные частицы. Однако волокна, которые слишком длинны для полного поглощения макрофакгами, не могут очищаться таким образом.

Волокна менее 5 µm по длине фактически не отличаются от неволокнистых частиц и очищаются с той же динамикой и механизмом, как и изоморфные частицы. В то время как более длинные волокна могут также эффективно очищаться, если макрофаги могут полностью их фагоцитировать, при этом выбран отрезок волокна длинной в 5 µm для того, чтобы отразить систему подсчета волокон ВОЗ применяемой для волокон длинной 5 µm. Последние обзоры волокон этого размера делают выводы о том, что более короткие волокна представляют очень незначительный риск или отсутствие риска для здоровья человека (Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний – ATSDR, 2003).

Волокна длинной от 5 до 20 µm представляют переходный диапазон между теми волокнами, которые очищаются как частицы и длинными волокнами, которые макрофаги не могут полностью фагоцитировать. Фактическое ограничение – до какой длины волокно может быть полностью фагоцитировано – для крысы было в пределах от 15 µm (Миллер (Miller, 2000) до 20 µm (Луото и др. (Luoto et al., 1995; Моримото и др. (Morimoto et al., 1994). Величина в 20 µm использовалась для экспериментов на животных в качестве показателя для волокон, которые не могут быть полностью фагоцитированы и очищены макрофагами.

Моделирование растворяемости синтетических стекловолокон (СС) в легких, с применением лабораторных методик растворения и дыхательной биоустойчивости, показали, что легкие имеют очень высокую способность к жидкостной буферизации (Матсон (Mattson), 1994). Для обеспечения того же уровня растворения СС какой происходит в легких, требуется эквивалентный лабораторный уровень потока до 1 мл/мин. Данный высокий уровень потока жидкости внутри легких влечет за собой растворение большего числа растворимых волокон.

Для стандартизации оценки биоустойчивости волокон рабочей группой Европейской Комиссии был разработан протокол, который включает в себя 5-дневное дыхательное воздействие с последующим периодическим анализом легких вплоть до одного года после воздействия (Бернштейн и Риего-Синтез (Bernstein & Riego-Sintes), 1999). Что касается минеральных волокон, то полупериод очистки волокон длиннее 20 µm изменяется от нескольких дней до менее, чем 100 дней (Таблица 1).

Таблица 1. Сравнительные полупериоды очистки волокон длиннее 20 µm и волокон с размерами 5-20 µm для хризотила, синтетического стекловолокна и амфиболов.

ВОЛОКНО	ТИП	ПОЛУПЕРИОД ОЧИСТКИ (Т 1/2) (ДНЕЙ )	ССЫЛКА
		ВОЛОКОН ДЛИНОЙ >20 µM	ВОЛОКОН ДЛИНОЙ 5 – 20 µM
Хризотил Калидрия	Серпентиновый асбест	0,3	7	Бернштейн и др., 2005b
Бразильский хризотил	Серпентиновый асбест	1,3	2,4	Бернштейн и др., 2004
Волокно В (В01.9)	Экспериментальная стекловата	2,4	11	Бернштейн и др., 1996
Волокно А	Стекловата	3,5	16	Бернштейн и др., 1996
Волокно С	Стекловата	4,1	15	Бернштейн и др., 1996
Волокно G	Стекловата	5,4	23	Бернштейн и др., 1996
Материал MMVF34 (HT)	Каменная вата	6	25*	Хестерберг и др., 1998а
Материал MMVF22	Минеральная вата	8,1	77	Бернштейн и др., 1996
Волокно F	Каменная вата	8,5	28	Бернштейн и др., 1996
Материал MMVF11	Стекловолокно	8,7	42	Бернштейн и др., 1996
Волокно J (X607)	Силикат кальция-магния	9,8	24	Бернштейн и др., 1996
Канадский хризотил (текстильного уровня)	Серпентиновый асбест	11,4	29,7	Бернштейн и др., 2005а
Материал MMVF11	Стекловолокно	13	32	Бернштейн и др., 1996
Волокно Н	Каменная вата	13	27	Бернштейн и др., 1996
Материал MMVF11	Стекловолокно	39	80	Бернштейн и др., 1996
Волокно L	Каменная вата	45	57	Бернштейн и др., 1996
Материал MMVF21	Каменная вата	46	99	Бернштейн и др., 1996
Материал MMVF33	Стекловолокно специального назначения	49	72*	Хестерберг и др., 1998а
Материал RCF1a	Огнеупорная керамика	55	59*	Хестерберг и др., 1998а
Материал MMVF21	Каменная вата	67	70*	Хестерберг и др., 1998а
Материал MMVF32	Стекло специального назначения	79	59*	Хестерберг и др., 1998а
Амозит	Амфиболовый асбест	418	900*	Хестерберг и др., 1998а
Голубой асбест	Амфиболовый асбест	536	262	Бернштейн и др., 1996
Тремолит	Амфиболовый асбест	∞	∞	Бернштейн и др., 2005b

*В отчете Хестерберга и др. (Hesterberg et al. (1998a) не сообщается о полупериоде выведения волокон длиной 5-20 µm; указанные величины были рассчитаны на основание предварительных данных представленных Д. Бернштейном.

Хризотиловое волокно по физическим параметрам является очень тонким скатанным листом. Данный тонкий лист гораздо более хрупкий, чем двойные цепи двуокиси кремния амфибола и могут разрушаться. Бруситовый (Mg2+) слой может растворяться в воде или легочной жидкости, а оставшаяся структура разъедается в кислотной среде, какая наблюдается в макрофагах. Истощение поверхности хризотила может повлечь потерю целостности структуры волокна и его распад.

Более ранние исследования показали более медленное очищение хризотила (например, Коин и др. (Coin et al.) 1992, Кауфер и др. (Kaufer et al), 1987). В работе Коина и др.(Coin et al. (1992) использованный хризотил Национального института изучения санитарного состояния окружающей среды (хризотил NIEHS) был получен из хризотилового продукта, называющегося Пластибест-20 (Plastibest-20), который был хризотилом, применявшимся в пластмассовой промышленности. Образец был трижды перемолот при помощи “ураганного пульверизатора”, являющегося промышленным прибором, разработанным для размалывания стальных материалов. В работе Коина и др (Coin et al) применялись концентрации внешнего воздействия в 10 мг/м3 . Хотя не указано в публикации, ввиду избыточного размалывания материала Платсибест-20 (Plastibest-20) можно ожидать наличия множества коротких волокон. Как представлено ниже, в работах по изучению хронических явлений, при концентрациях в10 мг/м3, данное воздействие соответствует критериям перегрузки легких, представленным Обердостером (Oberdoester (2002)). В работах Крауфера и др. (Kaufer et al. (1987)) сообщалось о концентрациях единичной массы в 5 мг/м3 хризотила по UICC без указания числа волокон или их распределения в аэрозоле. В данной работе аэрозоль вырабатывался генератором псевдосжиженного материала, который предпочтительно переводил в аэрозольное состояние более короткие/легкие волокна, хотя есть вероятность того, что в аэрозоле имелось подобное высокое число общих частиц/волокон. Авторы сообщают, что «уровень, достаточно высокий для выработки клеточной реакции в лабораторных жидкостях, в которых измерялись диаметр и длина легочных волокон в различное время после воздействия, наводит на мысль, что легочные волокна могут постепенно разделиться на отдельные фибриллы и на то, что их число в легких может расти». Тот факт, что очистка посредством макрофагов не может удалить более короткие волокна также наводит на мысль о том, что в данном исследовании также могла появиться «перегрузка легких». Кроме изучений биоустойчивости, о которых указано выше, не было проведено других исследований, изучающих очистку продуктов промышленного хризотила при воздействующих концентрациях даже на незначительный порядок величины выше, чем концентрации, обнаруженные на рабочем месте.