HCO8, toxische responsen respiratoir systeem
Occupational toxicology, eerst hadden mensen geen idee dat hetgeen wat je inademde effect op je
had. Ondertussen weten we wel beter en is achterhaald dat bij bepaalde arbeidsomstandigheden
steeds vaker bepaalde aandoeningen voorkwamen. Denk hierbij aan beroepen die met kwarts, kolen
en asbest werkten.
Kwarts, is als het ware heel fijn zand en doordat het zo klein is, kan je het inademen. De eerste
incidenten met kwarts kwamen laat in de 18e eeuw naar voren, maar eind 19e eeuw werd er pas een
studie naar gedaan. Hierbij werd het aantal ziektes in een omgeving gerelateerd aan het aantal
mensen dat voor hun werk zand fijnmaalde . Het bleek dat veel mensen die voor hun werk betrokken
waren bij het fijnmalen van het zand last hadden van (acute) silicosis.
Silicosis, is nog steeds een occupational disease en hierbij krijg je overmatig bindweefsel in je longen.
Schade in de longen zorgt namelijk voor ontstekingen en door die ontstekingen wordt
littekenweefsel gevormd. Dit proces noemen we fibrose en wanneer fibrose komt door de
blootstelling aan kwarts, ook wel crystalline silica, noemen we het silicose. Silicose kent meerdere
symptomen, waaronder aspecifieke effecten, zoals kortademigheid en koorts. Wanneer je eenmaal
aan silicose leidt, gaat het niet meer over. Dat is best apart, want je zou verwachten dat de ziekte
weggaat, wanneer de toxische stof niet meer aanwezig is. Wat het probleem is in de longen, is dat de
stof niet goed verwijderd wordt, waardoor je een continue interactie krijgt tussen de deeltjes en
omringende cellen. De ziekte wordt dus alsmaar erger en dat is typerend voor de longen. Veel
andere organen zijn beter in staat toxische stoffen af te voeren.
Asbest, was een perfecte stof, aangezien het hitteresistent en
stevig is. Later bleek echter dat het heel schadelijke is en het wordt
nu dan ook niet meer gebruikt. Asbest bestaat uit hele lange dunne
vezels die als een soort naaldjes werken in je longen. Het zijn bij
deze stof niet zo zeer de chemische eigenschappen die schadelijk
zijn, maar juist de fysieke (afmetingen). De naaldjes zullen
ontstekingen induceren, maar daarnaast gaan de dunne vezels ook
tussen de cellen door, waardoor ze tussen de longcellen en
borstkas terecht komen. Hier induceren ze mesothelioomkanker.
Dit is heel specifiek voor asbest. Het kan maar liefst zo’n 30 jaar
duren voordat je last krijgt je van mesothelioomkanker. Deze lange
incubatietijd komt doordat het lang duurt voordat een
asbestdeeltje aan de buitenkant van de longen terechtkomt. Ondertussen wordt het deeltje niet
verwijderd, maar induceert het wel ontstekingen waarbij ROS gevormd worden. Deze ROS resulteren
in longschade.
Asbest & macrofagen,
macrofagen proberen
asbestdeeltjes op te ruimen,
maar daarvoor zijn de deeltjes
te groot. Hierdoor raken de
macrofagen als het ware
gefrustreerd, waardoor ze
allerlei signalen uit gaan zenden (bv interleukines). Dit
zal ervoor zorgen dat er nog meer macrofagen en
andere immuuncellen bijkomen, waardoor een
ontstekingsreactie ontstaat. Hierboven is weergegeven
dat asbest op basis van zijn fysische aspecten niet op
te ruimen is. Verder is een afbeelding weergegeven
waarbij te zien is hoe de vezels in de pleura (vacuüm)
terechtkomen. In deze ruimte tussen de longen en borstkas zitten openingen, stoma, die het vocht
, afvoeren. Asbest is in staat deze stoma te blokkeren. Macrofagen zullen proberen deze deeltjes op te
ruimen, waardoor een ontstekingsreactie ontstaat en uiteindelijk zelfs kanker.
Epidemiologie, nadat achterhaald was dat beroepsmatige blootstelling aan bepaalde stoffen
schadelijk was, toonde de epidemiologie aan dat luchtvervuiling ook effect had. Het aantal
sterfgevallen en ziektes nam namelijk toe wanneer de luchtverontreiniging hoog was. De
epidemiologie kijkt echter alleen naar correlaties, terwijl toxicologie de causaties achterhaalt.
Lucht, luchtverontreiniging wordt beschreven als alle deeltjes in de
lucht met een afmeting tot 10 micrometer. Alles dat kleiner is dan
10 kan je namelijk inademen en alles dat kleiner is dan 2 a 3 komt
ook daadwerkelijk je longen in. In lucht zitten heel veel
verschillende soorten deeltjes, zoals metaaldeeltjes, virussen,
pollen, bacteriën, dieselroet etc. Als toxicoloog probeer je dit
mengsel te ontrafelen. Wat het nog lastiger maakt is dat sommige
deeltjes een kern hebben waar allemaal deeltjes omheen zitten. Als
toxicoloog ga je proberen het luchtmengsel uit elkaar te trekken op
basis van chemie of fysica. Met name de deeltjes die kleiner zijn dan
2,5 um vinden we interessant, aangezien zij meestal niet van nature
voorkomen en dus een bijdrage zijn van de mens. Je wil de luchtdeeltjes uit elkaar halen om te
achterhalen wat nu de causale factor is in het hele verhaal.
Concentratie, als toxicoloog ben je niet zo zeer in de concentratie deeltjes aan de buitenkant
geïnteresseerd, maar juist geïnteresseerd naar de doseringen in de verschillende onderdelen van de
luchtwegen (neus, pharynx, trachea, bronchiën etc.) Splitsingen zijn belangrijke punten, want
deeltjes hebben de neiging om rechtdoor te gaan en botsen dan op de splitsing waardoor bij
splitsingen vaak schade hotspots ontstaan.
Deeltjes depositie, hoe kleiner deeltjes zijn, hoe dieper ze de luchtwegen in kunnen. De ultra fijne
deeltjes kunnen dus in de longblaasjes terechtkomen.
Mechanisme deeltjes depositie, er zijn meerdere processen die hierbij een rol spelen:
- Impactie, deeltjes hebben een bepaalde
snelheid in de luchtstroom in de longen
en als een deeltje te zwaar is, kan die de
bocht niet maken die longen wel
maken, waardoor die gewoon rechtdoor
gaat.
- Sedimentatie, elk deeltje heeft een
bepaald gewicht en onder invloed van
zwaartekracht kan een deeltje
neerzakken.
- Elektrostatische depositie, deeltjes
kunnen een + of – lading hebben. De positieve deeltjes worden naar de wand toegetrokken.
- Diffusie, op het moment dat de luchtstroom 0 is, door de afwisseling van in- en uitademen,
vindt diffusie plaats. Wanneer er geen luchtstroom is, is diffusie het belangrijkste
mechanisme waarmee deeltjes zich kunnen verplaatsen.
Model, als je bovenste aspecten weet, kan je daar een model
mee maken. Rechts is een grafiek van zo’n model te zien,
waarbij 100% inhoudt dat het achterblijft na inhalatie. Een
deeltje van zo’n 8 micrometer blijft dus altijd wel ergens hangen
(zwarte lijn). Van de deeltjes tussen 100 nano- en 1 micrometer
blijft echter maar 20% hangen. Kleiner dan 100 nanometer
blijven de deeltjes weer wel hangen en dat komt omdat diffusie
dan een rol begint te spelen. We zijn meestal alleen
geïnteresseerd in hetgeen wat in de longen achterblijft en dan
krijg je de rode grafiek. Het verschil tussen de rode en zwarte
Occupational toxicology, eerst hadden mensen geen idee dat hetgeen wat je inademde effect op je
had. Ondertussen weten we wel beter en is achterhaald dat bij bepaalde arbeidsomstandigheden
steeds vaker bepaalde aandoeningen voorkwamen. Denk hierbij aan beroepen die met kwarts, kolen
en asbest werkten.
Kwarts, is als het ware heel fijn zand en doordat het zo klein is, kan je het inademen. De eerste
incidenten met kwarts kwamen laat in de 18e eeuw naar voren, maar eind 19e eeuw werd er pas een
studie naar gedaan. Hierbij werd het aantal ziektes in een omgeving gerelateerd aan het aantal
mensen dat voor hun werk zand fijnmaalde . Het bleek dat veel mensen die voor hun werk betrokken
waren bij het fijnmalen van het zand last hadden van (acute) silicosis.
Silicosis, is nog steeds een occupational disease en hierbij krijg je overmatig bindweefsel in je longen.
Schade in de longen zorgt namelijk voor ontstekingen en door die ontstekingen wordt
littekenweefsel gevormd. Dit proces noemen we fibrose en wanneer fibrose komt door de
blootstelling aan kwarts, ook wel crystalline silica, noemen we het silicose. Silicose kent meerdere
symptomen, waaronder aspecifieke effecten, zoals kortademigheid en koorts. Wanneer je eenmaal
aan silicose leidt, gaat het niet meer over. Dat is best apart, want je zou verwachten dat de ziekte
weggaat, wanneer de toxische stof niet meer aanwezig is. Wat het probleem is in de longen, is dat de
stof niet goed verwijderd wordt, waardoor je een continue interactie krijgt tussen de deeltjes en
omringende cellen. De ziekte wordt dus alsmaar erger en dat is typerend voor de longen. Veel
andere organen zijn beter in staat toxische stoffen af te voeren.
Asbest, was een perfecte stof, aangezien het hitteresistent en
stevig is. Later bleek echter dat het heel schadelijke is en het wordt
nu dan ook niet meer gebruikt. Asbest bestaat uit hele lange dunne
vezels die als een soort naaldjes werken in je longen. Het zijn bij
deze stof niet zo zeer de chemische eigenschappen die schadelijk
zijn, maar juist de fysieke (afmetingen). De naaldjes zullen
ontstekingen induceren, maar daarnaast gaan de dunne vezels ook
tussen de cellen door, waardoor ze tussen de longcellen en
borstkas terecht komen. Hier induceren ze mesothelioomkanker.
Dit is heel specifiek voor asbest. Het kan maar liefst zo’n 30 jaar
duren voordat je last krijgt je van mesothelioomkanker. Deze lange
incubatietijd komt doordat het lang duurt voordat een
asbestdeeltje aan de buitenkant van de longen terechtkomt. Ondertussen wordt het deeltje niet
verwijderd, maar induceert het wel ontstekingen waarbij ROS gevormd worden. Deze ROS resulteren
in longschade.
Asbest & macrofagen,
macrofagen proberen
asbestdeeltjes op te ruimen,
maar daarvoor zijn de deeltjes
te groot. Hierdoor raken de
macrofagen als het ware
gefrustreerd, waardoor ze
allerlei signalen uit gaan zenden (bv interleukines). Dit
zal ervoor zorgen dat er nog meer macrofagen en
andere immuuncellen bijkomen, waardoor een
ontstekingsreactie ontstaat. Hierboven is weergegeven
dat asbest op basis van zijn fysische aspecten niet op
te ruimen is. Verder is een afbeelding weergegeven
waarbij te zien is hoe de vezels in de pleura (vacuüm)
terechtkomen. In deze ruimte tussen de longen en borstkas zitten openingen, stoma, die het vocht
, afvoeren. Asbest is in staat deze stoma te blokkeren. Macrofagen zullen proberen deze deeltjes op te
ruimen, waardoor een ontstekingsreactie ontstaat en uiteindelijk zelfs kanker.
Epidemiologie, nadat achterhaald was dat beroepsmatige blootstelling aan bepaalde stoffen
schadelijk was, toonde de epidemiologie aan dat luchtvervuiling ook effect had. Het aantal
sterfgevallen en ziektes nam namelijk toe wanneer de luchtverontreiniging hoog was. De
epidemiologie kijkt echter alleen naar correlaties, terwijl toxicologie de causaties achterhaalt.
Lucht, luchtverontreiniging wordt beschreven als alle deeltjes in de
lucht met een afmeting tot 10 micrometer. Alles dat kleiner is dan
10 kan je namelijk inademen en alles dat kleiner is dan 2 a 3 komt
ook daadwerkelijk je longen in. In lucht zitten heel veel
verschillende soorten deeltjes, zoals metaaldeeltjes, virussen,
pollen, bacteriën, dieselroet etc. Als toxicoloog probeer je dit
mengsel te ontrafelen. Wat het nog lastiger maakt is dat sommige
deeltjes een kern hebben waar allemaal deeltjes omheen zitten. Als
toxicoloog ga je proberen het luchtmengsel uit elkaar te trekken op
basis van chemie of fysica. Met name de deeltjes die kleiner zijn dan
2,5 um vinden we interessant, aangezien zij meestal niet van nature
voorkomen en dus een bijdrage zijn van de mens. Je wil de luchtdeeltjes uit elkaar halen om te
achterhalen wat nu de causale factor is in het hele verhaal.
Concentratie, als toxicoloog ben je niet zo zeer in de concentratie deeltjes aan de buitenkant
geïnteresseerd, maar juist geïnteresseerd naar de doseringen in de verschillende onderdelen van de
luchtwegen (neus, pharynx, trachea, bronchiën etc.) Splitsingen zijn belangrijke punten, want
deeltjes hebben de neiging om rechtdoor te gaan en botsen dan op de splitsing waardoor bij
splitsingen vaak schade hotspots ontstaan.
Deeltjes depositie, hoe kleiner deeltjes zijn, hoe dieper ze de luchtwegen in kunnen. De ultra fijne
deeltjes kunnen dus in de longblaasjes terechtkomen.
Mechanisme deeltjes depositie, er zijn meerdere processen die hierbij een rol spelen:
- Impactie, deeltjes hebben een bepaalde
snelheid in de luchtstroom in de longen
en als een deeltje te zwaar is, kan die de
bocht niet maken die longen wel
maken, waardoor die gewoon rechtdoor
gaat.
- Sedimentatie, elk deeltje heeft een
bepaald gewicht en onder invloed van
zwaartekracht kan een deeltje
neerzakken.
- Elektrostatische depositie, deeltjes
kunnen een + of – lading hebben. De positieve deeltjes worden naar de wand toegetrokken.
- Diffusie, op het moment dat de luchtstroom 0 is, door de afwisseling van in- en uitademen,
vindt diffusie plaats. Wanneer er geen luchtstroom is, is diffusie het belangrijkste
mechanisme waarmee deeltjes zich kunnen verplaatsen.
Model, als je bovenste aspecten weet, kan je daar een model
mee maken. Rechts is een grafiek van zo’n model te zien,
waarbij 100% inhoudt dat het achterblijft na inhalatie. Een
deeltje van zo’n 8 micrometer blijft dus altijd wel ergens hangen
(zwarte lijn). Van de deeltjes tussen 100 nano- en 1 micrometer
blijft echter maar 20% hangen. Kleiner dan 100 nanometer
blijven de deeltjes weer wel hangen en dat komt omdat diffusie
dan een rol begint te spelen. We zijn meestal alleen
geïnteresseerd in hetgeen wat in de longen achterblijft en dan
krijg je de rode grafiek. Het verschil tussen de rode en zwarte
