يمكن قياس وظيفة الرئة بعدة طرق. ومع ذلك ، يجب أن يكون الهدف من القياسات واضحًا قبل الفحص ، من أجل تفسير النتائج بشكل صحيح. سنناقش في هذه المقالة فحص وظائف الرئة مع إيلاء اعتبار خاص للمجال المهني. من المهم تذكر القيود في قياسات وظائف الرئة المختلفة. قد لا تظهر تأثيرات وظائف الرئة المؤقتة الحادة في حالة التعرض للغبار الليفي مثل الكوارتز والأسبستوس ، ولكن الآثار المزمنة على وظائف الرئة بعد التعرض الطويل (> 20 عامًا) قد تكون كذلك. هذا يرجع إلى حقيقة أن الآثار المزمنة تحدث بعد سنوات من استنشاق الغبار وترسبه في الرئتين. من ناحية أخرى ، فإن التأثيرات المؤقتة الحادة للغبار العضوي وغير العضوي ، وكذلك العفن وأبخرة اللحام وعوادم المحركات ، مناسبة تمامًا للدراسة. هذا يرجع إلى حقيقة أن التأثير المهيج لهذه الغبار سيحدث بعد بضع ساعات من التعرض. يمكن أيضًا ملاحظة التأثيرات الحادة أو المزمنة على وظائف الرئة في حالات التعرض لتركيزات الغازات المهيجة (ثاني أكسيد النيتروجين والألدهيدات والأحماض وكلوريد الحمض) بالقرب من قيم حد التعرض الموثقة جيدًا ، خاصة إذا كان التأثير محفزًا عن طريق تلوث الهواء بالجسيمات .
يجب أن تكون قياسات وظائف الرئة آمنة للأشخاص الخاضعين للفحص ، ويجب أن تكون معدات وظائف الرئة آمنة للفاحص. يتوفر ملخص للمتطلبات المحددة لأنواع مختلفة من أجهزة وظائف الرئة (على سبيل المثال ، Quanjer et al. 1993). بالطبع ، يجب معايرة المعدات وفقًا لمعايير مستقلة. قد يكون من الصعب تحقيق ذلك ، خاصة عند استخدام المعدات المحوسبة. نتيجة اختبار وظائف الرئة تعتمد على كل من الموضوع والفاحص. لتقديم نتائج مرضية من الفحص ، يجب أن يكون الفنيون مدربين تدريباً جيداً ، وقادرين على توجيه الموضوع بعناية وكذلك تشجيع الموضوع على إجراء الاختبار بشكل صحيح. يجب أن يكون لدى الفاحص أيضًا معرفة بالممرات الهوائية والرئتين من أجل تفسير النتائج من التسجيلات بشكل صحيح.
من المستحسن أن الأساليب المستخدمة لها قابلية استنساخ عالية إلى حد ما بين الموضوعات وداخلها. يمكن قياس قابلية الاستنساخ كمعامل الاختلاف ، أي الانحراف المعياري مضروبًا في 100 مقسومًا على القيمة المتوسطة. تعتبر القيم التي تقل عن 10٪ في القياسات المتكررة على نفس الموضوع مقبولة.
لتحديد ما إذا كانت القيم المقاسة مرضية أم لا ، يجب مقارنتها مع معادلات التنبؤ. عادة ما تستند معادلات التنبؤ لمتغيرات قياس التنفس على العمر والطول ، طبقية للجنس. الرجال لديهم في المتوسط قيم وظائف رئة أعلى من النساء ، من نفس العمر والطول. تتناقص وظيفة الرئة مع تقدم العمر وتزداد مع الارتفاع. لذلك فإن الموضوع الطويل سيكون له حجم رئة أعلى من موضوع قصير من نفس العمر. قد تختلف نتيجة معادلات التنبؤ بشكل كبير بين مجموعات مرجعية مختلفة. سيؤثر التباين في العمر والطول في المجتمع المرجعي أيضًا على القيم المتوقعة. هذا يعني ، على سبيل المثال ، أنه يجب عدم استخدام معادلة التنبؤ إذا كان العمر و / أو الطول للموضوع الذي تم فحصه خارج نطاقات السكان التي تشكل أساس معادلة التنبؤ.
سيقلل التدخين أيضًا من وظائف الرئة ، وقد يزداد التأثير في الأشخاص المعرضين مهنياً لعوامل مزعجة. اعتاد اعتبار وظيفة الرئة غير مرضية إذا كانت القيم التي تم الحصول عليها في حدود 80 ٪ من القيمة المتوقعة ، المشتقة من معادلة التنبؤ.
القياسات
يتم إجراء قياسات وظائف الرئة للحكم على حالة الرئتين. قد تتعلق القياسات إما بأحجام الرئة المقاسة الفردية أو المتعددة ، أو الخصائص الديناميكية في الشعب الهوائية والرئتين. عادة ما يتم تحديد الأخير من خلال مناورات تعتمد على الجهد. يمكن أيضًا فحص الظروف في الرئتين فيما يتعلق بوظيفتها الفسيولوجية ، أي سعة الانتشار ومقاومة مجرى الهواء والامتثال (انظر أدناه).
يتم الحصول على القياسات المتعلقة بسعة التهوية عن طريق قياس التنفس. عادة ما يتم إجراء مناورة التنفس كإلهام أقصى يتبعه انتهاء الزفير الأقصى ، السعة الحيوية (VC ، تقاس باللترات). يجب القيام بما لا يقل عن ثلاثة تسجيلات مرضية من الناحية الفنية (على سبيل المثال ، الاستنشاق الكامل وجهود انتهاء الصلاحية وعدم وجود تسربات ملحوظة) ، والإبلاغ عن أعلى قيمة. يمكن قياس الحجم مباشرة بواسطة جرس مغلق بالماء أو منخفض المقاومة ، أو يقاس بشكل غير مباشر عن طريق تخطيط ضغط الهواء (أي تكامل إشارة التدفق بمرور الوقت). من المهم هنا ملاحظة أنه يجب التعبير عن جميع أحجام الرئة المقاسة في BTPS ، أي درجة حرارة الجسم والضغط المحيط المشبع ببخار الماء.
يتم تعريف السعة الحيوية القسرية منتهية الصلاحية (FVC ، باللترات) على أنها قياس VC يتم إجراؤه بجهد الزفير القسري الأقصى. نظرًا لبساطة الاختبار والمعدات غير المكلفة نسبيًا ، فقد أصبح مخطط الزفير القسري اختبارًا مفيدًا في مراقبة وظائف الرئة. ومع ذلك ، فقد أدى ذلك إلى العديد من التسجيلات السيئة ، والتي تعتبر قيمتها العملية قابلة للنقاش. من أجل إجراء تسجيلات مرضية ، قد يكون من المفيد استخدام الدليل الإرشادي المحدث لجمع واستخدام مخطط انتهاء الصلاحية القسري ، الذي نشرته جمعية أمراض الصدر الأمريكية في عام 1987.
يمكن قياس التدفقات اللحظية على منحنيات حجم التدفق أو وقت التدفق ، بينما يتم اشتقاق متوسط التدفقات أو الأوقات من مخطط التدفق. المتغيرات المصاحبة التي يمكن حسابها من مخطط الصلاحية الإجباري هي حجم منتهي الصلاحية قسريًا في ثانية واحدة (FEV1، باللتر في الثانية) ، بالنسبة المئوية FVC (FEV1٪) ، ذروة التدفق (PEF ، لتر / ثانية) ، التدفقات القصوى عند 50٪ و 75٪ من السعة الحيوية القسرية (MEF50 و MEF25، على التوالى). توضيح لاشتقاق FEV1 من مخطط expirogram الإجباري في الشكل 1. في الأشخاص الأصحاء ، تعكس معدلات التدفق القصوى بأحجام كبيرة من الرئة (أي في بداية الزفير) بشكل أساسي خصائص التدفق للممرات الهوائية الكبيرة بينما تعكس تلك الموجودة في أحجام الرئة الصغيرة (أي النهاية) من الزفير) لتعكس خصائص المسالك الهوائية الصغيرة ، الشكل 2. في الأخير يكون التدفق صفحيًا ، بينما في الممرات الهوائية الكبيرة قد يكون مضطربًا.
الشكل 1. مخطط التنفس القسري الزفير يظهر اشتقاق FEV1 و FVC وفقًا لمبدأ الاستقراء.
الشكل 2. منحنى حجم التدفق يوضح اشتقاق ذروة تدفق الزفير (PEF) ، التدفقات القصوى عند 50٪ و 75٪ من السعة الحيوية القسرية (و ، على التوالى).
يمكن أيضًا قياس PEF بواسطة جهاز محمول صغير مثل الجهاز الذي طوره رايت في عام 1959. وتتمثل ميزة هذا الجهاز في أن الشخص المعني قد يجري قياسات تسلسلية - على سبيل المثال ، في مكان العمل. للحصول على تسجيلات مفيدة ، من الضروري توجيه الموضوعات جيدًا. علاوة على ذلك ، يجب على المرء أن يضع في اعتباره أن قياسات PEF باستخدام ، على سبيل المثال ، مقياس Wright وتلك المقاسة بواسطة قياس التنفس التقليدي لا ينبغي مقارنتها بسبب تقنيات النفخ المختلفة.
المتغيرات قياس التنفس VC و FVC و FEV1 أظهر تباينًا معقولًا بين الأفراد حيث يفسر العمر والطول والجنس عادةً 60 إلى 70 ٪ من الاختلاف. ستؤدي اضطرابات وظائف الرئة المقيدة إلى انخفاض قيم VC و FVC و FEV1. تُظهر قياسات التدفقات أثناء انتهاء الصلاحية تباينًا فرديًا كبيرًا ، نظرًا لأن التدفقات المقاسة تعتمد على الجهد والوقت. هذا يعني ، على سبيل المثال ، أن الجسم سيكون له تدفق مرتفع للغاية في حالة تقلص حجم الرئة. من ناحية أخرى ، قد يكون التدفق منخفضًا للغاية في حالة ارتفاع حجم الرئة جدًا. ومع ذلك ، ينخفض التدفق عادةً في حالة الإصابة بمرض الانسداد المزمن (مثل الربو والتهاب الشعب الهوائية المزمن).
الشكل 3. مخطط رئيسي للمعدات لتحديد سعة الرئة الكلية (TLC) وفقًا لتقنية تخفيف الهيليوم.
يمكن تحديد نسبة الحجم المتبقي (RV) ، أي حجم الهواء الذي لا يزال في الرئتين بعد انتهاء الزفير الأقصى ، عن طريق تخفيف الغازات أو عن طريق تخطيط تحجم الجسم. تتطلب تقنية تخفيف الغاز معدات أقل تعقيدًا وبالتالي فهي أكثر ملاءمة للاستخدام في الدراسات التي يتم إجراؤها في مكان العمل. في الشكل 3 ، تم تحديد مبدأ تقنية تخفيف الغاز. تعتمد هذه التقنية على تخفيف غاز المؤشر في دائرة إعادة التنفس. يجب أن يكون غاز المؤشر قابل للذوبان بشكل ضئيل في الأنسجة البيولوجية حتى لا يتم امتصاصه بواسطة الأنسجة والدم في الرئة. تم استخدام الهيدروجين في البداية ، ولكن نظرًا لقدرته على تكوين مخاليط متفجرة مع الهواء تم استبداله بالهيليوم ، والذي يمكن اكتشافه بسهولة عن طريق مبدأ التوصيل الحراري.
يشكل الموضوع والجهاز نظامًا مغلقًا ، وبالتالي ينخفض التركيز الأولي للغاز عندما يتم تخفيفه في حجم الغاز في الرئتين. بعد الموازنة ، يكون تركيز غاز المؤشر هو نفسه في الرئتين كما هو الحال في الجهاز ، ويمكن حساب السعة المتبقية الوظيفية (FRC) عن طريق معادلة تخفيف بسيطة. يُشار إلى حجم مقياس التنفس (بما في ذلك إضافة خليط الغاز إلى مقياس التنفس) بواسطة VS, VL هو حجم الرئة Fi هو تركيز الغاز الأولي و Ff هو التركيز النهائي.
فرك = VL = [(VS · Fi) / Ff] - VS
يتم إجراء مناورتين إلى ثلاث مناورات VC لتوفير قاعدة موثوقة لحساب TLC (باللترات). تم توضيح التقسيمات الفرعية لأحجام الرئة المختلفة في الشكل 4.
الشكل 4. spirogram المسمى لإظهار التقسيمات الفرعية للقدرة الإجمالية.
بسبب التغير في الخصائص المرنة للمسالك الهوائية ، تزداد RV و FRC مع تقدم العمر. في أمراض الانسداد المزمنة ، عادة ما يتم ملاحظة زيادة قيم RV و FRC ، بينما يتم تقليل VC. ومع ذلك ، في الأشخاص الذين يعانون من مناطق رئوية سيئة التهوية - على سبيل المثال ، الأشخاص المصابون بانتفاخ الرئة - قد تقلل تقنية تخفيف الغاز من RV و FRC وكذلك TLC. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن غاز المؤشر لن يتصل بالممرات الهوائية المغلقة ، وبالتالي فإن الانخفاض في تركيز غاز المؤشر سيعطي قيمًا صغيرة بشكل خاطئ.
الشكل 5. مخطط رئيسي لتسجيل إغلاق مجرى الهواء ومنحدر الهضبة السنخية (٪).
يمكن الحصول على مقاييس إغلاق مجرى الهواء وتوزيع الغازات في الرئتين في نفس المناورة من خلال تقنية غسل النفس المنفردة ، الشكل 5. تتكون المعدات من مقياس التنفس المتصل بنظام كيس داخل الصندوق ومسجل لـ القياسات المستمرة لتركيز النيتروجين. تتم المناورة عن طريق استنشاق أقصى قدر من الأكسجين النقي من الحقيبة. في بداية الزفير ، يزداد تركيز النيتروجين نتيجة لإفراغ الفراغ الميت الذي يحتويه الشخص الذي يحتوي على أكسجين نقي. يستمر الزفير مع الهواء من الشعب الهوائية والحويصلات الهوائية. أخيرًا ، انتهى صلاحية الهواء من الحويصلات الهوائية ، والذي يحتوي على 20 إلى 40٪ نيتروجين. عندما يزداد الزفير من الأجزاء القاعدية من الرئتين ، سيرتفع تركيز النيتروجين بشكل مفاجئ في حالة إغلاق مجرى الهواء في مناطق الرئة التابعة ، الشكل 5. هذا الحجم فوق RV ، حيث تغلق الممرات الهوائية أثناء انتهاء الصلاحية ، يُعبر عنه عادةً بالحجم المغلق (CV) كنسبة مئوية من VC (CV٪). يتم التعبير عن توزيع الهواء الملهم في الرئتين على أنه منحدر الهضبة السنخية (٪ N2 أو المرحلة الثالثة ،٪ N2/ ل). يتم الحصول عليها بأخذ الفرق في تركيز النيتروجين بين النقطة التي يتم فيها زفير 30٪ من الهواء ونقطة إغلاق مجرى الهواء ، وتقسيم ذلك على الحجم المقابل.
الشيخوخة وكذلك الاضطرابات الانسداد المزمنة ستؤدي إلى زيادة القيم لكل من CV ٪ والمرحلة الثالثة. ومع ذلك ، لا يوجد حتى الأشخاص الأصحاء لديهم توزيع موحد للغاز في الرئتين ، مما يؤدي إلى ارتفاع طفيف في القيم للمرحلة الثالثة ، أي 1 إلى 2٪ N2/ لتر. يعتبر المتغيران CV٪ والمرحلة الثالثة يعكسان الظروف في المجاري الهوائية الصغيرة المحيطية التي يبلغ قطرها الداخلي حوالي 2 مم. عادة ، تساهم الممرات الهوائية الطرفية في جزء صغير (10 إلى 20٪) من إجمالي مقاومة مجرى الهواء. قد تحدث تغييرات واسعة النطاق لا يمكن اكتشافها من خلال اختبارات وظائف الرئة التقليدية مثل قياس التنفس الديناميكي ، على سبيل المثال ، نتيجة التعرض لمواد مهيجة في الهواء في المجاري الهوائية المحيطية. يشير هذا إلى أن انسداد مجرى الهواء يبدأ في الشعب الهوائية الصغيرة. أظهرت نتائج الدراسات أيضًا تغييرات في CV ٪ والمرحلة الثالثة قبل حدوث أي تغييرات من قياس التنفس الديناميكي والثابت. قد تتحول هذه التغييرات المبكرة إلى مغفرة عندما يتوقف التعرض للعوامل الخطرة.
عامل نقل الرئة (مليمول / دقيقة ؛ كيلو باسكال) هو تعبير عن قدرة انتشار نقل الأكسجين في الشعيرات الدموية الرئوية. يمكن تحديد عامل النقل باستخدام تقنيات التنفس المفردة أو المتعددة ؛ تعتبر تقنية التنفس المفرد هي الأنسب للدراسات في مكان العمل. يستخدم أول أكسيد الكربون (CO) لأن الضغط الخلفي لـ CO منخفض جدًا في الدم المحيطي ، على عكس الأكسجين. يُفترض أن امتصاص ثاني أكسيد الكربون يتبع نموذجًا أسيًا ، ويمكن استخدام هذا الافتراض لتحديد عامل النقل للرئة.
تحديد TLCO (يتم قياس عامل النقل باستخدام ثاني أكسيد الكربون) عن طريق مناورة التنفس بما في ذلك انتهاء الصلاحية القصوى ، متبوعًا بأقصى قدر من استنشاق خليط الغاز الذي يحتوي على أول أكسيد الكربون والهيليوم والأكسجين والنيتروجين. بعد فترة حبس النفس ، يتم إجراء زفير أقصى ، يعكس المحتوى الموجود في الهواء السنخي ، الشكل 10. يستخدم الهيليوم لتحديد الحجم السنخي (VA). بافتراض أن تخفيف ثاني أكسيد الكربون هو نفسه بالنسبة للهيليوم ، يمكن حساب التركيز الأولي لثاني أكسيد الكربون قبل بدء الانتشار. TLCO يتم حسابها وفقًا للمعادلة الموضحة أدناه ، حيث k يعتمد على أبعاد شروط المكون ، t هو الوقت الفعال لحبس النفس والسجل هو لوغاريتم الأساس 10. يُشار إلى الحجم الملهم Vi والكسور F من ثاني أكسيد الكربون والهيليوم من قبل i و a للإلهام والسنخية ، على التوالي.
TLCO = k Vi (Fa،هو/Fi,He) سجل (Fi,CO Fa,He/Fa، أول أكسيد الكربون Fi،هو) (t)-1
الشكل 6. الخطوط العريضة الرئيسية لتسجيل عامل التحويل
حجم TLCO سيعتمد على مجموعة متنوعة من الظروف - على سبيل المثال ، كمية الهيموجلوبين المتاح ، وحجم الحويصلات الهوائية المهواة والشعيرات الدموية الرئوية المروية وعلاقتها ببعضها البعض. قيم TLCO تنخفض مع تقدم العمر وتزداد مع النشاط البدني وزيادة حجم الرئة. انخفض TLCO سيتم العثور عليها في كل من اضطرابات الرئة المقيدة والانسداد.
الامتثال (l / kPa) هو وظيفة ، من بين أمور أخرى ، للخاصية المرنة للرئتين. تميل الرئتان جوهريًا إلى التعاون - أي للانهيار. تعتمد القدرة على إبقاء الرئتين مشدودتين على نسيج الرئة المرن ، والتوتر السطحي في الحويصلات الهوائية ، والعضلات القصبية. من ناحية أخرى ، يميل جدار الصدر إلى التمدد في أحجام الرئة من 1 إلى 2 لتر فوق مستوى FRC. في حالة الأحجام الكبيرة للرئة ، يجب استخدام الطاقة لتوسيع جدار الصدر بشكل أكبر. على مستوى FRC ، يتم موازنة الاتجاه المقابل في الرئتين بالميل إلى التوسع. لذلك يُشار إلى مستوى FRC بمستوى راحة الرئة.
يُعرَّف امتثال الرئة بأنه التغير في الحجم مقسومًا على التغيير في الضغط الرئوي ، أي الفرق بين الضغط في الفم (الغلاف الجوي) وفي الرئة ، نتيجة مناورة التنفس. لا يمكن إجراء قياسات الضغط في الرئة بسهولة ، وبالتالي يتم استبدالها بقياسات الضغط في المريء. الضغط في المريء هو تقريبا نفس الضغط في الرئة ، ويتم قياسه بقسطرة رقيقة من البولي إيثيلين مع بالون يغطي البعيدة 10 سم. أثناء مناورات الشهيق والزفير ، يتم تسجيل التغيرات في الحجم والضغط عن طريق مقياس التنفس ومحول ضغط ، على التوالي. عندما يتم إجراء القياسات أثناء تنفس المد والجزر ، يمكن قياس الامتثال الديناميكي. يتم الحصول على الامتثال الثابت عند إجراء مناورة بطيئة للتيار المتردد. في الحالة الأخيرة ، يتم إجراء القياسات في مخطط تحجم الجسم ، ويتم مقاطعة انتهاء الصلاحية بشكل متقطع بواسطة مصراع. ومع ذلك ، فإن قياسات الامتثال مرهقة عند فحص تأثيرات التعرض على وظائف الرئة في موقع العمل ، وتعتبر هذه التقنية أكثر ملاءمة في المختبر.
لوحظ انخفاض الامتثال (زيادة المرونة) في التليف. لإحداث تغيير في الحجم ، يلزم إجراء تغييرات كبيرة في الضغط. من ناحية أخرى ، لوحظ التزام كبير ، على سبيل المثال ، في انتفاخ الرئة نتيجة لفقدان الأنسجة المرنة وبالتالي المرونة في الرئة أيضًا.
تعتمد المقاومة في الشعب الهوائية بشكل أساسي على نصف قطر وطول الشعب الهوائية ولكن أيضًا على لزوجة الهواء. مقاومة مجرى الهواء (RL في (kPa / l) / s) ، يمكن تحديدها باستخدام مقياس التنفس ومحول ضغط وجهاز ضغط الهواء (لقياس التدفق). يمكن أيضًا إجراء القياسات باستخدام مخطط تحجم الجسم لتسجيل التغيرات في التدفق والضغط أثناء مناورات اللهاث. عن طريق إعطاء دواء يهدف إلى التسبب في انقباض الشعب الهوائية ، يمكن تحديد الموضوعات الحساسة ، نتيجة فرط نشاط المجاري الهوائية. الأشخاص المصابون بالربو عادةً ما يكون لديهم قيم متزايدة لـ RL.
التأثيرات الحادة والمزمنة للتعرض المهني على وظائف الرئة
يمكن استخدام قياس وظائف الرئة للكشف عن تأثير التعرض المهني على الرئتين. لا ينبغي استخدام فحص وظائف الرئة قبل التوظيف لاستبعاد الباحثين عن عمل. وذلك لأن وظيفة الرئة للأشخاص الأصحاء تختلف في حدود واسعة ومن الصعب رسم حد يمكن تحته بأمان أن الرئة مرضية. سبب آخر هو أن بيئة العمل يجب أن تكون جيدة بما يكفي للسماح حتى للأشخاص الذين يعانون من ضعف طفيف في وظائف الرئة بالعمل بأمان.
يمكن الكشف عن التأثيرات المزمنة على الرئتين لدى الأشخاص المعرضين مهنياً بعدة طرق. تم تصميم التقنيات لتحديد التأثيرات التاريخية ، ومع ذلك ، فهي أقل ملاءمة لتكون بمثابة إرشادات لمنع ضعف وظائف الرئة. تصميم دراسة شائع هو مقارنة القيم الفعلية في الموضوعات المعرضة مع قيم وظائف الرئة التي تم الحصول عليها في مجموعة سكانية مرجعية دون التعرض المهني. يمكن تجنيد الموضوعات المرجعية من نفس أماكن العمل (أو القريبة) أو من نفس المدينة.
تم استخدام التحليل متعدد المتغيرات في بعض الدراسات لتقييم الفروق بين الأشخاص المعرضين والمراجع المتطابقة غير المعرضة للخطر. يمكن أيضًا توحيد قيم وظائف الرئة في الأشخاص المعرضين عن طريق معادلة مرجعية تستند إلى قيم وظائف الرئة في الأشخاص غير المعرضين للتعرض.
نهج آخر هو دراسة الفرق بين قيم وظائف الرئة في العمال المعرضين وغير المعرضين للخطر بعد التعديل حسب العمر والطول باستخدام قيم مرجعية خارجية ، محسوبة عن طريق معادلة تنبؤ تعتمد على موضوعات صحية. يمكن أيضًا مطابقة المجموعة المرجعية مع الأشخاص المعرضين وفقًا للمجموعة العرقية والجنس والعمر والطول وعادات التدخين من أجل مزيد من التحكم في تلك العوامل المؤثرة.
ومع ذلك ، تكمن المشكلة في تحديد ما إذا كان الانخفاض كبيرًا بدرجة كافية ليتم تصنيفها على أنها مرضية ، عند استخدام القيم المرجعية الخارجية. على الرغم من أن الأدوات في الدراسات يجب أن تكون محمولة وبسيطة ، يجب الانتباه إلى كل من حساسية الطريقة المختارة للكشف عن الحالات الشاذة الصغيرة في الشعب الهوائية والرئتين وإمكانية الجمع بين الطرق المختلفة. هناك مؤشرات على أن الأشخاص الذين يعانون من أعراض تنفسية ، مثل ضيق التنفس المجهد ، معرضون بشكل أكبر لخطر الإصابة بتدهور سريع في وظائف الرئة. وهذا يعني أن وجود أعراض تنفسية أمر مهم ولذلك لا ينبغي إهمالها.
يمكن أيضًا متابعة الموضوع عن طريق قياس التنفس ، على سبيل المثال ، مرة واحدة في السنة ، لعدد من السنوات ، من أجل إعطاء تحذير من تطور المرض. ومع ذلك ، هناك قيود ، لأن هذا سيستغرق وقتًا طويلاً جدًا وقد تتدهور وظيفة الرئة بشكل دائم عندما يمكن ملاحظة الانخفاض. لذلك يجب ألا يكون هذا النهج عذراً للتأخير في تنفيذ الإجراءات من أجل تقليل التركيزات الضارة لملوثات الهواء.
أخيرًا ، يمكن أيضًا دراسة التأثيرات المزمنة على وظائف الرئة من خلال فحص التغيرات الفردية في وظائف الرئة لدى الأشخاص المعرضين وغير المعرضين على مدى عدد من السنوات. تتمثل إحدى ميزات تصميم الدراسة الطولية في إلغاء التباين بين الموضوع ؛ ومع ذلك ، يعتبر التصميم مستهلكًا للوقت ومكلفًا.
يمكن أيضًا تحديد الأشخاص المعرضين للإصابة من خلال مقارنة وظائف الرئة لديهم مع وبدون التعرض أثناء نوبات العمل. من أجل تقليل الآثار المحتملة للتغيرات اليومية ، يتم قياس وظيفة الرئة في نفس الوقت من اليوم في مناسبة واحدة غير معرّضة ومناسبة واحدة مكشوفة. يمكن الحصول على الحالة غير المعرضة للخطر ، على سبيل المثال ، عن طريق نقل العامل من حين لآخر إلى منطقة غير ملوثة أو عن طريق استخدام جهاز تنفس مناسب خلال نوبة كاملة ، أو في بعض الحالات عن طريق إجراء قياسات وظائف الرئة بعد ظهر يوم إجازة العامل.
أحد المخاوف الخاصة هو أن الآثار المؤقتة والمتكررة يمكن أن تؤدي إلى آثار مزمنة. قد لا يكون النقص الحاد المؤقت في وظائف الرئة مؤشرًا للتعرض البيولوجي فحسب ، بل قد يكون أيضًا مؤشرًا على التدهور المزمن في وظائف الرئة. قد يؤدي التعرض لملوثات الهواء إلى تأثيرات حادة ملحوظة على وظائف الرئة ، على الرغم من أن القيم المتوسطة لملوثات الهواء المقاسة أقل من القيم الحدية الصحية. وبالتالي فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو ما إذا كانت هذه الآثار ضارة حقًا على المدى الطويل. يصعب الإجابة عن هذا السؤال بشكل مباشر ، خاصة وأن تلوث الهواء في أماكن العمل غالبًا ما يكون له تركيبة معقدة ولا يمكن وصف التعرض من حيث متوسط تركيزات المركبات الفردية. يرجع تأثير التعرض المهني جزئيًا أيضًا إلى حساسية الفرد. هذا يعني أن بعض الأشخاص سيتفاعلون عاجلاً أو بدرجة أكبر من الآخرين. لا تزال الأرضية الفيزيولوجية المرضية الكامنة وراء حدوث انخفاض حاد ومؤقت في وظائف الرئة غير مفهومة تمامًا. ومع ذلك ، فإن التفاعل الضار عند التعرض لملوث هواء مزعج هو قياس موضوعي ، على عكس التجارب الذاتية مثل الأعراض من أصل مختلف.
إن ميزة اكتشاف التغيرات المبكرة في الممرات الهوائية والرئتين الناتجة عن ملوثات الهواء الخطرة واضحة - قد يتم تقليل التعرض السائد من أجل منع المزيد من الأمراض الشديدة. لذلك ، فإن الهدف المهم في هذا الصدد هو استخدام قياسات التأثيرات المؤقتة الحادة على وظائف الرئة كنظام إنذار مبكر حساس يمكن استخدامه عند دراسة مجموعات من الأشخاص العاملين الأصحاء.
مراقبة المهيجات
يعد التهيج أحد أكثر المعايير شيوعًا لتحديد قيم حدود التعرض. ومع ذلك ، ليس من المؤكد أن الامتثال لحد التعرض القائم على التهيج سوف يحمي من التهيج. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن حد التعرض لملوث الهواء يحتوي عادة على جزأين على الأقل - حد متوسط مرجح بالوقت (TWAL) وحد تعرض قصير المدى (STEL) ، أو على الأقل قواعد لتجاوز المتوسط المرجح بالوقت الحد ، "حدود الرحلة". في حالة المواد شديدة التهيج ، مثل ثاني أكسيد الكبريت ، والأكرولين والفوسجين ، من المهم الحد من التركيز حتى خلال فترات قصيرة جدًا ، ولذلك كان من الشائع تحديد قيم حد التعرض المهني في شكل حدود السقف ، مع فترة أخذ العينات التي تظل قصيرة بالقدر الذي تسمح به مرافق القياس.
يتم إعطاء قيم حد المتوسط المرجح بالوقت ليوم مدته ثماني ساعات جنبًا إلى جنب مع قواعد الرحلة فوق هذه القيم لمعظم المواد في قائمة قيمة حد العتبة (TLV) للمؤتمر الأمريكي لخبراء الصحة الصناعية الحكوميين (ACGIH). تحتوي قائمة TLV للفترة 1993-94 على البيان التالي فيما يتعلق بحدود الرحلة لتجاوز قيم الحد:
"بالنسبة للغالبية العظمى من المواد التي تحتوي على TLV-TWA ، لا تتوفر بيانات سمية كافية لضمان STEL = حد التعرض قصير المدى). ومع ذلك ، ينبغي التحكم في الرحلات فوق TLV-TWA حتى عندما يكون وقت TWA لمدة ثماني ساعات ضمن الحدود الموصى بها ".
يجب إجراء قياسات التعرض لملوثات الهواء المعروفة والمقارنة مع قيم حدود التعرض الموثقة جيدًا على أساس روتيني. ومع ذلك ، هناك العديد من المواقف التي لا يكفي فيها تحديد الامتثال لقيم حدود التعرض. هذا هو الحال في الظروف التالية (من بين أمور أخرى):
- عندما تكون القيمة الحدية عالية جدًا للحماية من التهيج
- عندما يكون المسبب للتهيج غير معروف
- عندما يكون المهيج خليط معقد ولا يوجد مؤشر مناسب معروف.
كما هو مذكور أعلاه ، يمكن استخدام قياس التأثيرات الحادة والمؤقتة على وظائف الرئة في هذه الحالات كتحذير من التعرض المفرط للمهيجات.
في الحالتين (2) و (3) ، قد تكون التأثيرات الحادة والمؤقتة على وظائف الرئة قابلة للتطبيق أيضًا في اختبار كفاءة تدابير التحكم لتقليل التعرض لتلوث الهواء أو في التحقيقات العلمية ، على سبيل المثال ، في عزو التأثيرات البيولوجية لمكونات الهواء الملوثات. يتبع عدد من الأمثلة التي تم فيها استخدام تأثيرات وظائف الرئة الحادة والمؤقتة بنجاح في تحقيقات الصحة المهنية.
دراسات التأثيرات الحادة والمؤقتة لوظيفة الرئة
تم تسجيل انخفاض مؤقت في وظائف الرئة مرتبط بالعمل خلال نوبة عمل في عمال القطن في نهاية عام 1950. وفي وقت لاحق ، أبلغ العديد من المؤلفين عن حدوث تغيرات حادة ومؤقتة مرتبطة بالعمل في وظائف الرئة لدى عمال القنب والنسيج وعمال مناجم الفحم والعمال. يتعرضون للتولوين ثنائي أيزوسيانات ، رجال الإطفاء ، عمال معالجة المطاط ، القوالب ، عمال اللحام ، مشمع التزلج ، العمال المعرضون للغبار العضوي والمهيجات في الدهانات ذات الأساس المائي.
ومع ذلك ، هناك أيضًا العديد من الأمثلة حيث فشلت القياسات قبل التعرض وبعده ، عادةً أثناء التحول ، في إظهار أي تأثيرات حادة ، على الرغم من التعرض العالي. ربما يكون هذا بسبب تأثير الاختلاف الطبيعي في الساعة البيولوجية ، خاصةً في متغيرات وظائف الرئة اعتمادًا على حجم عيار مجرى الهواء. وبالتالي يجب أن يتجاوز الانخفاض المؤقت في هذه المتغيرات التباين اليومي العادي ليتم التعرف عليه. ومع ذلك ، يمكن الالتفاف على المشكلة عن طريق قياس وظائف الرئة في نفس الوقت من اليوم في كل مناسبة دراسية. باستخدام الموظف المكشوف كسيطرة خاصة به ، يتم تقليل الاختلاف بين الأفراد بشكل أكبر. تمت دراسة أدوات اللحام بهذه الطريقة ، وعلى الرغم من أن الفرق المتوسط بين قيم FVC غير المكشوفة والمكشوفة كان أقل من 3٪ في 15 عامل لحام تم فحصهم ، كان هذا الاختلاف مهمًا عند مستوى ثقة 95٪ بقوة تزيد عن 99٪.
يمكن استخدام التأثيرات العابرة القابلة للعكس على الرئتين كمؤشر للتعرض لمكونات مزعجة معقدة. في الدراسة المذكورة أعلاه ، كانت الجزيئات في بيئة العمل حاسمة للتأثيرات المزعجة على الشعب الهوائية والرئتين. تمت إزالة الجسيمات بواسطة جهاز تنفس يتكون من مرشح مدمج مع خوذة لحام. أشارت النتائج إلى أن التأثيرات على الرئتين كانت بسبب الجزيئات الموجودة في أبخرة اللحام ، وأن استخدام كمامة للجسيمات قد يمنع هذا التأثير.
يؤدي التعرض لعادم الديزل أيضًا إلى تأثيرات تهيجية قابلة للقياس على الرئتين ، ويظهر ذلك في شكل انخفاض حاد ومؤقت في وظائف الرئة. تعمل المرشحات الميكانيكية المثبتة على أنابيب عادم الشاحنات المستخدمة في عمليات التحميل من قبل عمال التحميل والتفريغ على تخفيف الاضطرابات الذاتية وتقليل وظيفة الرئة الحادة والمؤقتة التي لوحظت عند عدم إجراء ترشيح. تشير النتائج بالتالي إلى أن وجود الجزيئات في بيئة العمل يلعب دورًا في التأثير المهيج على الشعب الهوائية والرئتين ، وأنه من الممكن تقييم التأثير من خلال قياسات التغيرات الحادة في وظائف الرئة.
قد يؤدي تعدد حالات التعرض وبيئة العمل المتغيرة باستمرار إلى صعوبات في تمييز العلاقة السببية بين العوامل المختلفة الموجودة في بيئة العمل. يعتبر سيناريو التعرض في مناشر الخشب مثالاً مضيئًا. ليس من الممكن (لأسباب اقتصادية على سبيل المثال) إجراء قياسات التعرض لجميع العوامل الممكنة (التربينات والغبار والعفن والبكتيريا والذيفان الداخلي والسموم الفطرية وما إلى ذلك) في بيئة العمل هذه. قد تكون الطريقة المجدية هي متابعة تطور وظائف الرئة طوليًا. في دراسة أجريت على عمال المناشر في قسم تقليم الأخشاب ، تم فحص وظائف الرئة قبل أسبوع العمل وبعده ، ولم يتم العثور على انخفاض معتد به إحصائيًا. ومع ذلك ، كشفت دراسة متابعة أجريت بعد بضع سنوات أن هؤلاء العمال الذين يعانون بالفعل من انخفاض عددي في وظائف الرئة خلال أسبوع العمل لديهم أيضًا تدهور سريع على المدى الطويل في وظائف الرئة. قد يشير هذا إلى أنه يمكن اكتشاف الأشخاص المعرضين للخطر عن طريق قياس التغيرات في وظائف الرئة خلال أسبوع العمل.