工作場所存在呼吸道刺激物可能令人不快且分散注意力，從而導致士氣低落和生產力下降。 某些暴露是危險的，甚至是致命的。 在這兩種極端情況下，呼吸道刺激物和吸入有毒化學物質的問題都很常見； 許多工人每天都面臨暴露的威脅。 這些化合物通過各種不同的機製造成傷害，並且傷害程度可能有很大差異，具體取決於接觸程度和吸入劑的生化特性。 但是，它們都具有非特異性的特點； 也就是說，超過一定程度的接觸幾乎所有人的健康都會受到威脅。

還有其他吸入物質只會導致易感人群出現呼吸系統問題； 此類投訴最適合作為過敏和免疫源性疾病來處理。 某些化合物，如異氰酸酯、酸酐和環氧樹脂，在高濃度下不僅可以作為非特異性刺激物，而且還可以使某些對象容易過敏。 這些化合物在非常低的濃度下會引起敏感個體的呼吸道症狀。

呼吸道刺激物包括吸入後引起呼吸道炎症的物質。 損傷可能發生在上呼吸道和下呼吸道。 更危險的是肺實質的急性炎症，如化學性肺炎或非心源性肺水腫。 可引起實質損傷的化合物被認為是有毒化學品。 許多吸入的有毒化學物質也會刺激呼吸道，以其有害氣味以及鼻子和喉嚨刺激和咳嗽症狀警告我們它們的危險。 如果吸入足量，大多數呼吸道刺激物也會對肺實質造成毒性。

許多吸入物質經吸入吸收後會產生全身毒性作用。 對肺部的炎症影響可能不存在，例如鉛、一氧化碳或氰化氫。 輕微的肺部炎症通常見於 吸入性發熱 （例如，有機粉塵中毒綜合症、金屬煙霧熱和聚合物煙霧熱）。 大量暴露於鎘和汞等毒素會導致嚴重的肺部和遠端器官損傷。

吸入物質的物理特性預測沉積部位； 刺激物會在這些部位產生症狀。 大顆粒（10 至 20 毫米）沉積在鼻子和上呼吸道，較小的顆粒（5 至 10 毫米）沉積在氣管和支氣管中，小於 5 毫米的顆粒可能會到達肺泡。 小於 0.5 毫米的顆粒非常小，就像氣體一樣。 有毒氣體根據其溶解度沉積。 一種水溶性氣體會被上呼吸道潮濕的粘膜吸附； 可溶性較低的氣體會更隨機地沉積在整個呼吸道中。

呼吸道刺激物

呼吸道刺激物在吸入後會引起肺部非特異性炎症。 表 1 概述了這些物質、它們的接觸來源、物理和其他特性以及對受害者的影響。與對肺實質毒性更大的氣體相比，刺激性氣體往往更易溶於水。 有毒煙霧具有較高的刺激閾值時更危險； 也就是說，幾乎沒有關於菸霧被吸入的警告，因為幾乎沒有刺激性。

表 1. 呼吸道刺激物總結

這種情況被認為是由持續性炎症引起的，伴有上皮細胞層通透性降低或上皮下神經末梢的電導閾值降低。改編自 Sheppard 1988； 格雷厄姆 1994； 羅 1992; 布蘭克和施瓦茨 1994 年； 內梅里 1990； 斯科尼克 1988 年。

對刺激物反應的性質和程度取決於氣體或氣溶膠的物理特性、暴露的濃度和時間，以及其他變量，例如溫度、濕度和病原體或其他氣體的存在（Man和赫爾伯特 1988）。 宿主因素，例如年齡（Cabral-Anderson、Evans 和 Freeman，1977 年；Evans、Cabral-Anderson 和 Freeman，1977 年）、先前接觸（Tyler、Tyler 和 Last，1988 年）、抗氧化劑水平（McMillan 和 Boyd，1982 年）和感染的存在可能對所見病理變化起決定作用。 如此廣泛的因素使得系統地研究呼吸道刺激物的致病作用變得困難。

最了解的刺激物是那些造成氧化損傷的刺激物。 大多數吸入刺激物，包括主要污染物，通過氧化作用或產生以這種方式起作用的化合物。 大多數金屬煙霧實際上是加熱金屬的氧化物。 這些氧化物會導致氧化損傷。 氧化劑主要通過脂質過氧化損傷細胞，可能還有其他機制。 在細胞水平上，氣道上皮細胞和 I 型肺泡上皮細胞的纖毛細胞最初有相當特殊的損失，隨後破壞了上皮細胞之間的緊密連接界面（Man 和 Hulbert 1988 年；Gordon、Salano 和 Kleinerman 1986 年） ；斯蒂芬斯等人，1974 年）。 這導致上皮下和粘膜下損傷，刺激平滑肌和副交感神經感覺傳入神經末梢導致支氣管收縮（Holgate、Beasley 和 Twentyman 1987；Boucher 1981）。 隨後發生炎症反應 (Hogg 1981)，中性粒細胞和嗜酸性粒細胞釋放介質，導致進一步的氧化損傷 (Castleman 等人 1980)。 II 型肺細胞和立方體細胞充當修復幹細胞（Keenan、Combs 和 McDowell 1982；Keenan、Wilson 和 McDowell 1983）。

肺損傷的其他機制最終涉及細胞損傷的氧化途徑，特別是在保護性上皮細胞層發生損傷並引發炎症反應之後。 表 2 概述了最常描述的機制。

表 2. 吸入物質造成肺損傷的機制

暴露於低水平呼吸道刺激物的工人可能會出現可追溯到粘膜刺激的亞臨床症狀，例如流淚、喉嚨痛、流鼻涕和咳嗽。 在大量暴露的情況下，增加的呼吸急促感通常會促使就醫。 重要的是要確保良好的病史，以確定接觸的可能成分、接觸量和接觸發生的時間段。 應尋找喉頭水腫的體徵，包括聲音嘶啞和喘鳴，並應檢查肺部是否有下呼吸道或實質受累的體徵。 評估氣道和肺功能，連同胸片，在短期治療中很重要。 可能需要進行喉鏡檢查以評估氣道。

如果氣道受到威脅，患者應接受氣管插管和支持治療。 應觀察有喉頭水腫跡象的患者至少 12 小時，以確保該過程是自限性的。 支氣管痙攣應使用β-受體激動劑治療，如果難治，可靜脈注射皮質類固醇。 應徹底沖洗受刺激的口腔和眼部粘膜。 查體有濕羅音或胸片異常者應住院觀察，考慮是否有肺炎或肺水腫的可能。 此類患者有細菌重複感染的風險； 儘管如此，預防性使用抗生素並未顯示任何益處。

絕大多數在最初的傷害中倖存下來的患者從刺激性暴露中完全康復。 初始損傷越大，出現長期後遺症的可能性就越大。 期限 反應性氣道功能障礙綜合徵 (RADS) 已被應用於急性暴露於呼吸道刺激物後持續存在的哮喘樣症狀（Brooks、Weiss 和 Bernstein 1985）。

大量接觸鹼和酸會導致上呼吸道和下呼吸道灼傷，從而導致慢性疾病。 已知氨會導致支氣管擴張（Kass 等人，1972 年）； 據報導，氯氣（在粘膜中變成 HCl）會導致阻塞性肺病（Donelly 和 Fitzgerald 1990 年；Das 和 Blanc 1993 年）。 長期低水平接觸刺激物可能會導致持續的眼部和上呼吸道症狀（Korn、Dockery 和 Speizer，1987 年），但肺功能惡化尚未得到最終證實。 慢性低水平刺激物對氣道功能影響的研究因缺乏長期隨訪、吸煙混雜、“健康工人效應”和最小（如果有的話）實際臨床效果而受到阻礙（Brooks和 Kalica 1987）。

患者從最初的損傷中恢復後，需要由醫生進行定期隨訪。 顯然，應該努力調查工作場所並評估呼吸道預防措施、通風和對罪魁禍首刺激物的遏制。

有毒化學品

對肺有毒的化學物質包括大部分暴露於足夠高的呼吸道刺激物，但有許多化學物質儘管具有低度至中度刺激性，但仍會導致嚴重的肺實質損傷。 這些化合物通過表 3 中回顧和上文討論的機制發揮作用。 與上呼吸道刺激物相比，肺部毒素往往不易溶於水。 表 3 中回顧了肺部毒素及其接觸來源的示例。

表 3. 低度至中度接觸後可產生肺毒性的化合物

一組可吸入毒素被稱為 窒息劑. 當濃度足夠高時，窒息劑、二氧化碳、甲烷和氮氣會取代氧氣，從而使受害者窒息。 儘管向肺部輸送了足夠的氧氣，但氰化氫、一氧化碳和硫化氫通過抑制細胞呼吸起作用。 非窒息性吸入毒素會損害目標器官，導致各種健康問題和死亡率。

吸入肺部毒素的醫療管理類似於呼吸道刺激物的管理。 這些毒素通常在暴露後數小時內不會引起臨床效果的峰值； 對於已知會導致遲發性肺水腫的化合物，可能需要進行夜間監測。 由於全身毒素的治療超出了本章的範圍，讀者可以參考本章其他地方對個別毒素的討論。 百科全書 以及關於該主題的更多文本（Goldfrank 等人 1990 年；Ellenhorn 和 Barceloux 1988 年）。

吸入熱

在各種不同的職業環境中發生的某些吸入暴露可能會導致持續數小時的衰弱性流感樣疾病。 這些統稱為吸入熱。 儘管症狀很嚴重，但在大多數情況下，毒性似乎是自限性的，而且很少有數據表明會留下長期後遺症。 大量接觸刺激性化合物會引起更嚴重的反應，包括肺炎和肺水腫； 這些不常見的病例被認為比單純的吸入性發熱更複雜。

吸入性發熱具有非特異性的共同特徵：幾乎任何人都可以產生這種綜合症，只要充分接觸刺激劑即可。 不需要致敏，也不需要預先暴露。 有的證候表現出耐受現象； 也就是說，定期反復接觸不會出現症狀。 這種效應被認為與清除機制的活性增加有關，但尚未得到充分研究。

有機粉塵中毒綜合症

有機粉塵中毒綜合症 (ODTS) 是一個廣義術語，表示在大量接觸有機粉塵後出現的自限性流感樣症狀。 該綜合徵包括範圍廣泛的急性發熱性疾病，其名稱來源於導致接觸粉塵的特定任務。 只有在大量接觸有機粉塵後才會出現症狀，而且大多數如此接觸的人都會患上這種綜合症。

有機粉塵中毒綜合症以前被稱為 肺部真菌毒素中毒, 由於其在黴菌孢子作用中的假定病原學和 放線菌. 對於一些患者，可以培養 曲霉, 青黴, 和嗜溫和嗜熱 放線菌 （Emmanuel、Marx 和 Ault 1975；Emmanuel、Marx 和 Ault 1989）。 最近，有人提出細菌內毒素至少起著同樣重要的作用。 該綜合徵是通過吸入來自 成團腸桿菌，有機粉塵的主要成分（Rylander、Bake 和 Fischer 1989）。 已在農場環境中測量內毒素水平，水平範圍為 0.01 至 100μg/m³. 許多樣品的水平大於 0.2μg/m³，這是已知會出現臨床效果的水平（May、Stallones 和 Darrow 1989）。 考慮到已知在內毒素存在的情況下肺泡巨噬細胞釋放 IL-1，有人推測細胞因子，如 IL-1，可能會介導全身效應 (Richerson 1990)。 鑑於不需要致敏作用和高粉塵暴露要求，過敏機制不太可能。

臨床上，患者通常會在接觸（通常發霉的）穀物、乾草、棉花、亞麻、大麻或木屑後 2 至 8 小時出現症狀，或在對豬進行操作後出現症狀（Do Pico 1992）。 症狀通常始於眼睛和粘膜刺激並伴有乾咳，然後發展為發燒、不適、胸悶、肌痛和頭痛。 患者看起來生病了，但體檢時其他方面正常。 經常發生白細胞增多，水平高達 25,000 個白細胞 (WBC)/mmXNUMX³. 胸片幾乎總是正常的。 肺活量測定法可能會揭示適度的阻塞性缺陷。 在進行纖維支氣管鏡檢查並獲得支氣管沖洗液的情況下，發現灌洗液中白細胞升高。 中性粒細胞的百分比明顯高於正常值（Emmanuel、Marx 和 Ault 1989；Lecours、Laviolette 和 Cormier 1986）。 事件發生後 1 至 4 週的支氣管鏡檢查顯示持續高細胞結構，主要是淋巴細胞。

根據暴露的性質，鑑別診斷可能包括有毒氣體（如二氧化氮或氨）暴露，特別是如果事件發生在筒倉中。 應考慮過敏性肺炎，尤其是胸片或肺功能檢查有明顯異常時。 過敏性肺炎 (HP) 和 ODTS 之間的區別很重要：HP 需要嚴格避免暴露並且預後較差，而 ODTS 具有良性和自限性病程。 ODTS 也與 HP 不同，因為它發生頻率更高，需要更高水平的粉塵暴露，不會誘導血清沉澱抗體的釋放，並且（最初）不會引起 HP 特有的淋巴細胞性肺泡炎。

病例用退熱藥處理。 鑑於疾病的自限性，尚未提倡類固醇的作用。 應教育患者避免大量暴露。 重複發生的長期影響被認為可以忽略不計； 然而，這個問題還沒有得到充分研究。

金屬煙霧熱

金屬煙霧熱 (MFF) 是另一種自限性流感樣疾病，在吸入接觸金屬煙霧後發生。 該綜合徵最常在吸入氧化鋅後發生，如在黃銅鑄造廠以及熔煉或焊接鍍鋅金屬時發生。 銅和鐵的氧化物也會導致 MFF，鋁、砷、鎘、汞、鈷、鉻、銀、錳、硒和錫的蒸氣偶爾也會受到影響（Rose 1992）。 工人發展為快速反應； 也就是說，症狀僅在幾天未接觸後發生接觸時出現，而不是在定期重複接觸時出現。 5 小時 TLV 為 XNUMX mg/m³ 美國職業安全與健康管理局 (OSHA) 已經確定了氧化鋅的濃度，但在接觸該濃度兩小時後，已通過實驗引發了症狀（Gordon 等人，1992 年）。

MFF 的發病機制仍不清楚。 無論暴露的個體如何，症狀的可重複發作都反對特定的免疫或過敏性致敏。 缺乏與組胺釋放相關的症狀（潮紅、瘙癢、喘息、蕁麻疹）也降低了過敏機制的可能性。 Paul Blanc 及其同事開發了一個涉及細胞因子釋放的模型（Blanc 等人，1991 年；Blanc 等人，1993 年）。 他們測量了 1 名實驗性暴露於氧化鋅煙霧的志願者肺部灌洗液中腫瘤壞死因子 (TNF) 和白細胞介素 IL-4、IL-6、IL-8 和 IL-23 的水平（Blanc 等人）等人，1993 年）。 暴露後 3 小時，志願者的支氣管肺泡灌洗 (BAL) 液中的 TNF 水平升高。 二十小時後，觀察到高 BAL 液水平的 IL-8（一種有效的中性粒細胞引誘劑）和令人印象深刻的中性粒細胞性肺泡炎。 TNF 是一種能夠引起發燒和刺激免疫細胞的細胞因子，已被證明是從暴露於鋅的培養物中的單核細胞中釋放出來的 (Scuderi 1990)。 因此，肺中 TNF 增加的存在解釋了在 MFF 中觀察到的症狀的發作。 已知 TNF 會刺激 IL-6 和 IL-8 的釋放，時間段與這些志願者的 BAL 液中細胞因子的峰值相關。 這些細胞因子的募集可能是隨後出現的中性粒細胞肺泡炎和流感樣症狀的原因，這些症狀是 MFF 的特徵。 為什麼肺泡炎消退如此之快仍然是個謎。

接觸後 3 到 10 小時開始出現症狀。 最初，口腔中可能有甜甜的金屬味，並伴有加重的干咳和呼吸急促。 經常出現發燒和發冷，工人感到不適。 體檢其他方面無異常。 實驗室評估顯示白細胞增多和正常的胸片。 肺功能研究可能顯示 FEF 略有降低_25-75 和 DLCO 水平（Nemery 1990；Rose 1992）。

如果有良好的病史，診斷很容易確定，工人可以用退熱劑對症治療。 症狀和臨床異常在 24 至 48 小時內消退。 否則，必須考慮症狀的細菌和病毒病因。 在極端暴露或暴露涉及氯化鋅、鎘或汞等毒素污染的情況下，MFF 可能是臨床化學性肺炎的預兆，這種肺炎將在接下來的 2 天內發展（Blount 1990）。 此類病例可在胸片上表現出瀰漫性浸潤以及肺水腫和呼吸衰竭的跡象。 雖然在對暴露患者進行初步評估時應考慮到這種可能性，但這種暴發性病程並不常見，並非無並發症 MFF 的特徵。

MFF 不需要個人對金屬煙霧的特定敏感性； 相反，它表明環境控制不足。 應解決暴露問題以防止症狀復發。 儘管該綜合徵被認為是良性的，但尚未充分研究反復發作的 MFF 的長期影響。

聚合物煙霧熱

聚合物煙霧熱是一種類似於 MFF 的自限性發熱性疾病，但是由吸入含氟聚合物的熱解產物引起的，包括聚四氟乙烷（PTFE；商品名 Teflon、Fluon、Halon）。 PTFE 因其潤滑劑、熱穩定性和電絕緣性能而被廣泛使用。 它是無害的，除非加熱到 30°C 以上，此時它開始釋放降解產物 (Shusterman 1993)。 這種情況發生在焊接塗有 PTFE 的材料、在高速加工過程中用工具邊緣加熱 PTFE、操作成型機或擠壓機時 (Rose 1992)，很少發生在氣管內激光手術中 (Rom 1992a)。

在 1970 世紀 1974 年代初期經過一段時間的經典公共衛生偵探工作後，得出了聚合物煙霧熱的一個常見原因（Wegman 和 Peters 1974；Kuntz 和 McCord 1974）。 紡織工人因接觸甲醛、氨和尼龍纖維而患上自限性發熱性疾病； 他們沒有接觸過含氟聚合物煙霧，但處理過粉碎的聚合物。 在發現其他可能的病原體的暴露水平在可接受的限度內後，對含氟聚合物的工作進行了更仔細的檢查。 事實證明，只有使用含氟聚合物的吸煙者才會出現症狀。 據推測，香煙被工人手上的含氟聚合物污染，然後產品在吸煙時在香煙上燃燒，使工人暴露在有毒煙霧中。 在禁止在工作場所吸煙並製定嚴格的洗手規則後，沒有進一步的疾病報告（Wegman 和 Peters 1987）。 從那時起，在使用防水化合物、脫模化合物（Albrecht 和 Bryant 1990）以及使用某些種類的滑雪蠟（Strom 和 Alexandersen XNUMX）後，就報導了這種現象。

聚合物煙霧熱的發病機制尚不清楚。 由於其相似的表現和明顯的非特異性免疫反應，它被認為與其他吸入性發熱相似。 沒有人體實驗研究； 然而，大鼠和鳥類在接觸 PTFE 熱解產物時都會出現嚴重的肺泡上皮損傷（Wells、Slocombe 和 Trapp，1982 年；Blandford 等人，1975 年）。 肺功能或 BAL 液變化的準確測量尚未完成。

症狀在暴露後數小時出現，並且在 MFF 中沒有出現耐受或快速反應效應。 虛弱和肌痛之後是發燒和發冷。 常有胸悶、咳嗽。 身體檢查通常在其他方面是正常的。 常可見白細胞增多，胸片通常正常。 症狀在 12 至 48 小時內自發消退。 有少數人在暴露後出現肺水腫； 一般而言，PTFE 煙霧被認為比鋅或銅煙霧更能引起 MFF（Shusterman 1993；Brubaker 1977）。 據報導，患有多次聚合物煙霧熱的人會出現慢性氣道功能障礙（Williams、Atkinson 和 Patchefsky，1974 年）。

聚合物煙霧熱的診斷需要仔細詢問病史並高度懷疑。 在確定 PTFE 熱解產物的來源後，必須努力防止進一步暴露。 強制洗手規則和消除工作場所吸煙有效地消除了與受污染香煙有關的案件。 多次發生聚合物煙霧熱或相關肺水腫的工人應進行長期醫療隨訪。

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