Was sind Pneumokoniosen?

Pneumokoniose sind Lungenerkrankungen, die durch das Einatmen von Staub und Fasern verursacht werden und zu einer Fibrose (Narbenbildung) in der Lunge führen. Am häufigsten aufgrund von Expositionen am Arbeitsplatz oder am Arbeitsplatz, sind die häufigsten Erkrankungen die schwarze Lungenerkrankung (Pneumokoniose der Bergleute), Silikose (durch Silikon) und Asbestose (durch Asbestinhalation).

U.J.Alexander / iStock

Zu Beginn fehlen die Symptome in der Regel, aber mit Fortschreiten der Erkrankung können die Betroffenen eine Belastungsintoleranz, Kurzatmigkeit und anhaltenden Husten entwickeln. Diagnostische Tests können Lungenfunktionstests, bildgebende Untersuchungen wie Computertomographie (CT) und mehr umfassen.

Leider gibt es keine Behandlung, die die bei Pneumokoniose beobachtete Fibrose rückgängig macht, und die Behandlung zielt darauf ab, die Symptome zu lindern und weitere Schäden an der Lunge zu verhindern. Aus diesem Grund ist Prävention das Ziel.

Berufsbedingte Lungenerkrankungen

Es gibt eine Reihe von berufsbedingten Lungenerkrankungen, von denen Pneumokoniosen nur eine Art sind. Andere arbeitsbedingte Lungenerkrankungen sind Hypersensitivitätspneumonitis, Lungenkrebs und obstruktive Atemwegserkrankungen wie die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD). Einige dieser Bedingungen können sogar bei kurzzeitigen oder kurzen Expositionen am Arbeitsplatz auftreten.

Bei Pneumokoniosen dauert es normalerweise eine sehr lange Latenzzeit, bevor Symptome auftreten, was bedeutet, dass jemand jahrzehntelang einer Art von Staub ausgesetzt sein kann, bevor Symptome auftreten. Eine Ausnahme bildet die Silikose, bei der manche Menschen auch nach kurzzeitiger Exposition eine schnell fortschreitende Erkrankung entwickeln können.

Inzidenz/Prävalenz

Die Sterblichkeit durch Pneumokoniose nahm von 1968 bis 2000 ab, mit Ausnahme von Asbestose. Die jüngsten Erkenntnisse über die rasch fortschreitende Pneumokoniose bei Kohlearbeitern in den Appalachen sowie neue Quellen, die für die Silikose verantwortlich sind, machen jedoch das Verständnis und das Bewusstsein für diese Bedingungen so wichtig wie eh und je.

Aufgrund der langen Latenzzeit von Pneumokoniosen können Menschen, die vor Jahrzehnten exponiert waren, erst jetzt Symptome entwickeln.1

Arten von Pneumokoniose

Pneumokoniose wird am häufigsten durch Exposition gegenüber anorganischen Stäuben und Fasern wie Kohle, Kieselsäure, Asbest, Beryllium verursacht. und andere Hartmetalle. Es ist wichtig zu beachten, dass das Risiko normalerweise in Bezug auf Arbeitnehmer diskutiert wird, aber auch Familienmitglieder aufgrund von Faktoren wie dem Umgang mit Kleidung, die sich in der Nähe von Stäuben (Wäsche) befand, ausgesetzt sein können (und die Bedingungen entwickeln).

Asbest

Asbest ist vielleicht am bekanntesten als Hauptursache für eine seltene Krebsart namens Mesotheliom und ein Risikofaktor für Lungenkrebs. Häufiger ist es jedoch mit einer interstitiellen Lungenerkrankung (Asbestose) verbunden. Während die Verwendung von Asbest in einigen Umgebungen verboten und in anderen eingeschränkt wurde, kommt es auch heute noch zu Expositionen.

Der Begriff Asbest umfasst eigentlich sechs verschiedene Mineralien, die in der Natur vorkommen. Asbest wird aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wie Hitze- und Chemikalienbeständigkeit, elektrischer Widerstand und seiner hohen Festigkeit bei gleichzeitiger Flexibilität in einer Vielzahl von Produkten verwendet.

Einige Produkte, die Asbest enthalten können, sind:

• Bremsen in Fahrzeugen

• Isolierung

• Zement

• Brandschutz

Einige Berufe, bei denen Expositionen auftreten können, sind:

• Konstruktion

• Bergbau

• Isolierarbeiten

• Schiffbau

Außerhalb des Arbeitsplatzes kann es bei der Gartenarbeit in asbestbelasteten Bereichen oder bei Haushaltstätigkeiten zu Expositionen kommen, die Asbest stören können.

Die Menge an Asbest, die in die Atemluft gelangt, hängt von vielen Faktoren ab, darunter:

• Ort

• Art des Materials oder Bodens, in dem sich Asbest befindet

• Alter und Eigenschaften dieses Materials

• Wetterbedingungen und Feuchtigkeit

• Intensität der Aktivität, die Asbest stört2

Kieselsäure

Silikose ist eine andere Art von Pneumokoniose (fibrotische Lungenerkrankung), die durch Exposition mit freiem Siliziumdioxid (Siliziumdioxid) verursacht wird. Kieselsäure kommt am häufigsten in Quarz vor und ist auf dem Planeten reichlich vorhanden. Silikose kommt sehr häufig vor und ist derzeit die weltweit häufigste berufsbedingte Lungenerkrankung. Einatembare Kieselsäure kommt auch in Granit, Schiefer, Sandstein und Sand vor.

Die Inhalation von Kieselsäure verursacht nicht nur Silikose, sondern wird auch mit Emphysem, Lungenkrebs, Nierenerkrankungen, Autoimmunerkrankungen und einem erhöhten Risiko, an Tuberkulose zu erkranken, in Verbindung gebracht.3

Es gibt viele Berufe, in denen Menschen Kieselsäure ausgesetzt sein können, einige davon sind:

• Steinarbeiten wie Bohren, Tunnelbau, Schneiden, Zerspanen, Polieren, Bergbau

• Steinfertigung für Arbeitsplatten

• Betonarbeiten wie Bohren, Schleifen und Polieren

• Konstruktion

• Ziegel- und Fliesenarbeiten

• Sandstrahlen

• Abriss

• Gießereien

• Töpferarbeiten

Obwohl sich die Arbeitsumgebungen sicherlich verbessert haben, ergab eine Überprüfung aus dem Jahr 2020, dass einige Arbeitnehmer in Risikobereichen Kieselsäurekonzentrationen ausgesetzt waren, die mehr als das Zehnfache der derzeit zulässigen Obergrenze betragen. Die meisten Menschen, die den übermäßigen Mengen ausgesetzt waren, arbeiteten in irgendeiner Form im Bauwesen.4

Das Silikoserisiko bei Arbeitern, die Steinplatten für Arbeitsplatten vorbereiten, hat auch zu einem neueren Ausbruch geführt, wobei die ersten beiden Todesfälle im Zusammenhang mit dieser Praxis im Jahr 2019 gemeldet wurden.3

Schwarze Lungenkrankheit

Die schwarze Lungenkrankheit oder die Pneumokoniose von Kohlearbeitern war früher rückläufig, nimmt jedoch derzeit sowohl in der Häufigkeit als auch im Schweregrad in den Vereinigten Staaten zu.

Insgesamt beträgt die Prävalenz der Pneumokoniose von Kohlearbeitern bei Kohlearbeitern, die seit 25 Jahren oder länger in der Branche tätig sind, 10 %, mit einer Prävalenz von über 20 % bei Arbeitern in Virginia, West Virginia und Kentucky.5

Die Pneumokoniose bei Kohlearbeitern kann entweder einfach oder komplex sein (progressive massive Fibrose), und die Inzidenz von progressiver massiver Fibrose im Vergleich zu einfachen Erkrankungen nimmt ebenfalls zu (ein Anstieg von 0,37 % auf 3,23 % allein zwischen 2008 und 2012).6

Der Kohlebergbau ist die Hauptursache, aber auch die Belastung durch Umweltverschmutzung in Städten kann nachweislich zu einer schwarzen Lungenkrankheit führen.

Beryllium

Seltener kann auch eine Exposition gegenüber Berylliumstaub zu einer Pneumokoniose führen. Beryllium findet sich in der Luft- und Raumfahrt, in der Elektronik- und Nuklearindustrie, in der Schmuckherstellung und im Dentallegierungsbau. Ähnlich den anderen Pneumokoniosen in vielerlei Hinsicht verursacht die Berylliose auch Granulome in der Lunge.7

Andere Substanzen

Auch eine Reihe anderer Hartmetalle können zu Pneumokoniosen führen. Einige davon sind:

• Talk (Magnesiumsulfat): Expositionen treten in Berufen wie Isolierarbeiten, Bergbau, Schiffbau und Bauwesen auf

• Eisen (Siderose) mit entweder metallischem Eisen oder Eisenoxid: Berufe, bei denen Expositionen auftreten können, umfassen Bergbau, Gießereiarbeiten und Schweißen.

• Zinn (Stannose), mit Zinn oder Zinnoxid: Expositionen werden in Berufen wie Schmelzen, Bergbau und Zinnbearbeitung gefunden.

• Barium: Expositionen werden in Berufen wie der Glas- und Insektizidherstellung gefunden.

• Kaolin (Sand, Glimmer und Aluminiumsilikat): Expositionen werden bei Töpfern, Tonarbeitern und Zementarbeitern beobachtet.

• Antimon

• Glimmer

• Aluminium

• Kobalt

• Kunststein: Neben natürlich vorkommendem Stein sind aufgrund der Exposition gegenüber Kunststein bisher unbekannte Fälle von Pneumokoniose aufgetreten. Aus Australien, dem Vereinigten Königreich und Belgien wurde über Studien berichtet, aber da sie noch so neu sind, sind die genauen Auswirkungen oder Inzidenzen dieser Expositionen unbekannt.8

Pneumokoniose-Symptome

Die Symptome einer Pneumokoniose können je nach Exposition variieren, treten aber oft über einen längeren Zeitraum nicht auf (normalerweise gibt es eine lange Latenzzeit).

Wenn vorhanden, können folgende Symptome auftreten:

• Kurzatmigkeit: Zu Beginn kann Kurzatmigkeit nur bei Aktivität vorhanden sein. Mit fortschreitender Erkrankung kann es jedoch auch in Ruhe zu Atembeschwerden kommen.

• Anhaltender Husten: Ein Husten ist sehr häufig und kann je nach eingeatmetem Staub Auswurf produzieren oder nicht.

• Bewegungsunverträglichkeit: Bewegung kann schwieriger werden, was leicht als normales Altern abgetan werden kann.

• Müdigkeit: Ein vages Gefühl von Müdigkeit kann ebenfalls vorhanden sein. Da die Bedingungen jedoch in der Regel sehr schleichend beginnen, kann dies auch übersehen oder auf etwas anderes wie normales Altern zurückgeführt werden.

• Schmerzen in der Brustwand: Schmerzen, die in der Brustwand zu spüren sind, können auftreten und können mit der zugrunde liegenden Erkrankung oder durch Husten zusammenhängen.

• Andere Symptome können Kopfstau, eine laufende Nase, Nebenhöhlendruck oder Keuchen sein.

• Nachtschweiß (mit Berylliose)

Komplikationen

Eine restriktive Lungenerkrankung kann zu sekundären Komplikationen führen, und manchmal sind dies die ersten Symptome der Erkrankung.

Wenn die rechte Herzseite versucht, Blut durch das vernarbte Lungengewebe zu pumpen, steigt der Druck in der Lungenarterie. Im Gegensatz zur linken Seite des Herzens ist die rechte Herzkammer dünner und nicht so stark, und schließlich staut sich das Blut aufgrund des Drucks.

Die Rechtsherzinsuffizienz (Cor pulmonale) äußert sich oft mit schwerer Atemnot und Müdigkeit. Schwellungen können wie bei einer Linksherzinsuffizienz vorliegen, können aber nicht nur die Knöchel, sondern auch Brust und Bauch betreffen. Die Unterscheidung von Symptomen im Zusammenhang mit Rechtsherzinsuffizienz und der zugrunde liegenden Lungenerkrankung kann dann schwierig werden.

Ursachen

Die bei Pneumokoniose beobachteten Lungenschäden beginnen mit einer Entzündung, die durch die Ansammlung von eingeatmeten Partikeln in der Lunge verursacht wird. Diese Entzündung ist der normale Versuch des Körpers, die in der Lunge vorhandenen Staubpartikel zu beseitigen.

Bei anhaltender Entzündung kann es zu einer Vernarbung (Fibrose) der Lunge kommen. Narbenbildung (Fibrose) ist ein dauerhafter Zustand, und zu diesem Zeitpunkt ist die Krankheit irreversibel. Der Grad der Entzündung (und der anschließenden Fibrose) hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Partikelgröße, der Expositionsdauer, der Expositionsmenge und mehr.

Partikelgröße

Die Größe der angreifenden Partikel ist sehr wichtig, um sowohl eine Krankheit zu verursachen als auch zu bestimmen, wo in der Lunge die Krankheit auftritt.

Große Partikel neigen dazu, in den oberen Atemwegen (den Bronchien) „gefangen“ zu werden, wo sie durch Clearance-Mechanismen effektiv entfernt werden können. Diese Partikel werden im Schleim eingeschlossen, der dann durch die Wirkung der Flimmerhärchen, den winzigen Härchen, die die Atemwege auskleiden und Fremdmaterial nach oben und von der Lunge wegbewegen, nach oben bewegt und ausgestoßen wird.

Partikel mittlerer Größe landen normalerweise in den Bronchiolen. Partikel, die als mittelgroß angesehen werden, sind normalerweise größer als 2 Mikrometer, aber kleiner als 10 Mikrometer im Durchmesser. In den größeren Bronchiolen kann die Kombination von Schleim und Ziliarwirkung manchmal die Partikel entfernen.

Kleine Partikel (mit einem Durchmesser von weniger als 2 Mikrometern) können bis in die kleinsten Atemwege, die Alveolen, gelangen. An dieser Stelle haben sie die normalen Clearance-Mechanismen umgangen und werden von Immunzellen, den sogenannten Makrophagen, die in der Lunge vorhanden sind, "gefressen" (phagozytiert).

Bei Kieselsäure sind die meisten eingeatmeten Partikel 0,3 bis 5,0 Mikrometer groß.

Entzündungsreaktion

Wenn Körperzellen (wie Makrophagen, Lymphozyten und Epithelzellen) auf Staubpartikel treffen, die vom mukoziliaren System nicht beseitigt wurden, setzen sie eine Reihe von Entzündungsstoffen frei (wie TNF-alpha, Matrixmetalloproteinasen, Interleukin-1- beta und transformierende Wachstumsfaktor-beta).

Diese Substanzen wiederum stimulieren Zellen, die Fibroblasten genannt werden, zu wachsen und sich zu teilen. Wenn die Zahl der Fibroblasten zunimmt, umgeben sie die Staubpartikel in der Lunge, um Knötchen und schließlich eine fortschreitende Fibrose zu bilden.9

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Einige Staubpartikel verursachen mit größerer Wahrscheinlichkeit als andere eine Fibrose. Von den diskutierten Stäuben gilt Beryllium als am stärksten fibrogen, gefolgt von Kieselsäure und Asbest, wobei Kohlenstaub am wenigsten fibrinogen ist.

Interstitielle fibrotische Lungenerkrankung

Lungenerkrankungen wie COPD sind vielen Menschen bekannt, jedoch unterscheiden sich diese als obstruktive Lungenerkrankungen bezeichneten Lungenerkrankungen in mehreren Punkten von restriktiven Lungenerkrankungen wie der Pneumokoniose.

Diagnose

Die Diagnose einer Pneumokoniose kann mehrere Schritte umfassen und je nach Staubbelastung variieren. Bei einigen Stäuben, wie zum Beispiel Kohlenstaub, gibt es spezielle Protokolle für das Screening und die Überwachung.

Geschichte

Eine sehr sorgfältige Anamnese und körperliche Untersuchung sind bei jeder Erkrankung wichtig, insbesondere aber bei Pneumokoniose. Ihr Arzt wird über die Dauer und das Ausmaß jeder bekannten Exposition wissen wollen. Andere Faktoren wie Rauchen in der Vorgeschichte, Asthma oder andere Lungenerkrankungen sind wichtig zu beachten.

Neben der Expositionsanamnese kann eine Familienanamnese hilfreich sein. Genomweite Assoziationsstudien legen nahe, dass die Genetik eine Rolle bei der Entwicklung einer Pneumokoniose sowie bei der Schwere spielen kann.10

Körperliche Untersuchung

Im Rahmen einer allgemeinen körperlichen Untersuchung wird Ihr Arzt besonders auf Folgendes achten:

• Lunge: Der Arzt wird nach Anzeichen von Knistern sowie nach Beschwerden beim Atmen suchen. Die Atemfrequenz ist ein wichtiges Viruszeichen, insbesondere bei schweren Erkrankungen.

• Haut: Ihr Arzt wird nach Anzeichen von Zyanose suchen, einer bläulichen Verfärbung der Haut, die durch unzureichenden Sauerstoff im Blutkreislauf verursacht wird.

• Finger: Ihr Arzt wird nach Nagelschlägern suchen, bei denen die Fingernägel wie umgedrehte Löffel aussehen. Clubbing kann durch eine Reihe von Lungenerkrankungen, einschließlich Lungenkrebs, verursacht werden und ist bei manchen Menschen ein normaler (genetischer) Befund.

• Gewicht: Unbeabsichtigter Gewichtsverlust ist häufig, aber in den fortgeschrittenen Stadien der Pneumokoniose in der Regel ausgeprägter.

Laborprüfungen

Arterielle Blutgase (ABGs) können durchgeführt werden, um die Sauerstoffkonzentration in Ihrem Blut zu bestimmen.

Verfahren

Lungenfunktionstests können nicht nur bei der Diagnose und Schwere der Pneumokoniose sehr hilfreich sein, sondern auch bei der Feststellung, ob noch andere Lungenerkrankungen wie COPD vorliegen.

Während bei obstruktiven Lungenerkrankungen (wie COPD) das forcierte Exspirationsvolumen in einer Sekunde (FEV1) in der Regel verringert ist, kann dies bei restriktiven Lungenerkrankungen wie Pneumokoniosen normal sein.

Die gesamte Lungenkapazität kann verringert sein. Bei obstruktiven Lungenerkrankungen ist die Exspiration meist am problematischsten und kann zu Lufteinschlüssen und einer Erhöhung der Lungenkapazität führen. Im Gegensatz dazu ist bei Pneumokoniose die Inhalation schwieriger (die Lunge ist steifer oder weniger nachgiebig) und das Lungenvolumen ist oft geringer.

Andere Tests, die hilfreich sein können, sind Lungenplethysmographie und Diffusionskapazität (DLCO).

Bei Verdacht auf Berylliose kann eine bronchoalveoläre Lavage sowie ein Beryllium-Lymphozyten-Proliferationstest (BeLPT) durchgeführt werden.

Bildgebung

Bildgebende Untersuchungen werden oft durchgeführt und können mit einer Röntgenaufnahme des Brustkorbs beginnen. Eine Thorax-CT kann mehr Details zeigen und helfen, die verschiedenen Formen von Pneumokoniosen zu unterscheiden.

Bei der schwarzen Lungenerkrankung ist die Krankheit in der oberen Lunge stärker ausgeprägt. Bei Silikose ist die Krankheit in der Regel über die Lunge verstreut und es können Verkalkungen in der Lunge sowie in den Lymphknoten (Eierschalenverkalkung) beobachtet werden.

Andere Tests

Da Silikose mit einem erhöhten Tuberkuloserisiko verbunden ist, kann ein Tuberkulosetest durchgeführt werden.

Behandlung

Es gibt keine Behandlung, die Pneumokoniose rückgängig machen kann, daher konzentriert sich die Behandlung darauf, die Symptome anzugehen und eine Verschlechterung des Zustands zu vermeiden.

Vermeidung weiterer Exposition

Es ist sehr wichtig, eine weitere Exposition gegenüber dem anstößigen Staub zu vermeiden, und ob eine Person ihren Beruf weiter ausüben kann, hängt von den Erkenntnissen bei der Auswertung ab.

Medikamente

Es gibt keine Medikamente, die Pneumokoniosen "behandeln", aber Medikamente wie Inhalatoren können erforderlich sein, um die Symptome zu behandeln oder gleichzeitig bestehende Erkrankungen wie COPD oder Asthma zu behandeln.

Lungenrehabilitation

Die pulmonale Rehabilitation wird zu wenig genutzt, ist aber für die Maximierung der Lebensqualität äußerst wichtig. Ein Reha-Programm kann Ausdauertraining, Krafttraining und Bewegungstraining umfassen. Viele dieser Programme sind ganzheitlich und beinhalten auch Ernährungserziehung, Weiterbildung über die Krankheit und emotionale Unterstützung bei der Bewältigung der Erkrankung.

Es hat sich gezeigt, dass ein umfassendes Lungenrehabilitationsprogramm Menschen mit Pneumokoniose in Bezug auf ihre körperliche Funktionsfähigkeit, ihr Wissen über ihre Krankheit und ihr emotionales Wohlbefinden zugute kommt.11

Impfungen

Wie bei anderen Lungenerkrankungen können Impfungen gegen Grippe und Lungenentzündung helfen, weitere Schäden oder Komplikationen aufgrund dieser Infektionen zu vermeiden.

Sauerstoff

Bei fortschreitender Symptomatik kann eine Sauerstofftherapie erforderlich sein, die bei Bedarf die Lebensqualität erheblich verbessern kann.

Lungentransplantation

Bei einer schweren Erkrankung kann eine Lungentransplantation bei ansonsten im Allgemeinen gesunden Menschen in Betracht gezogen werden und ist die einzig wahre "Heilung" für die Krankheit. Allein zwischen 2008 und 2018 wurden mindestens 62 Lungentransplantationen bei Kohlenarbeiter-Pneumokoniose durchgeführt. Das Verfahren verbessert sich hinsichtlich Erfolg und Komplikationen.12

Raucherentwöhnung

Für Raucher ist das Aufhören unumgänglich. Rauchen erhöht zwar nicht das Risiko einer Pneumokoniose, kann aber die Komplikationen verschlimmern und die Lebensqualität verringern.

Verhütung

Der Spruch „Ein Gramm Vorbeugung ist ein Pfund Heilung wert“ war nie treffender als bei Pneumokoniose. Diese Zustände sollten theoretisch sowieso, aber vollständig vermeidbar sein.

Für diejenigen, die bei der Arbeit Staub ausgesetzt sind, ist Bildung von entscheidender Bedeutung. Es gibt viele Richtlinien (zu ausführlich, um sie hier zu besprechen), und die Befolgung dieser Richtlinien kann Ihr Risiko verringern. Dazu können Fristen für potenzielle Expositionen, die Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung (z. B. Atemschutzmasken) und mehr gehören.

Es gibt derzeit Regelungen zu Expositionsgrenzwerten für verschiedene Stäube, die sich jedoch im Laufe der Zeit ändern können. Für Kieselsäure wurde beispielsweise ein empfohlener durchschnittlicher Expositionsgrenzwert von 50 Mikrogramm pro Kubikmeter für das Einatmen von kristallinem Siliziumdioxid enthaltendem Staub für einen 10-Stunden-Arbeitstag vorgeschlagen.13

Für Beryllium wurde ein Acht-Stunden-Expositionsgrenzwert von 0,2 Mikrogramm Beryllium pro Kubikmeter Luft bei kurzfristigen Expositionen von bis zu 2,0 Mikrogramm vorgeschlagen.14

Ein Wort von Verywell

Pneumokoniosen sind wichtige Lungenerkrankungen, auf die Sie achten sollten, da sie theoretisch vollständig vermeidbar sein sollten. Das heißt, selbst wenn Protokolle fehlerfrei befolgt werden, sind diejenigen, die in der Vergangenheit entlarvt wurden, immer noch gefährdet.

Darüber hinaus werden gerade jetzt schnell neue Quellen der Pneumokoniose gemeldet (z. B. bei Arbeitern, die Steinarbeitsplatten vorbereiten). Wenn Sie bei der Arbeit möglicherweise einem dieser Stäube ausgesetzt sind, informieren Sie sich über Ihre Risiken und was Sie tun können, um sicherzustellen, dass Sie bei der Arbeit sicher sind.