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编号:10260889
对苯二甲酸作业人群肺功能的变化*
http://www.100md.com 《卫生研究》 1999年第1期
     作者:李祖荣 张长来 王楷 顾立铭 施爱民 龚楠 徐锡坤 何冬宁 许娟华 王心如

    单位:李祖荣 张长来 王楷 顾立铭 施爱民(仪征化纤集团公司医院预防保健中心,仪征 211900);龚楠 徐锡坤 何冬宁 许娟华 王心如(南京医科大学公共卫生学院)

    关键词:对苯二甲酸;肺功能;接触限值

    卫生研究990101 摘要 对140名TPA作业工人和同一地区年龄、性别、身高、体重、吸烟情况类似的70名正常对照工人进行肺功能的测定分析。接触组MVV、PEFR、V75、PEFR/H、V75/H显著低于对照组(P<0.05);多因素分析表明,PEFR、V75、PEFR/H、V75/H的下降与接尘因素有关;寿命表法分析提示,FEV1的累积异常率与累积接尘量有一定的接触水平——反应关系。据此,本文提出了TPA粉尘的接触限值为4.30mg/m3
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    中图分类号 R135.2

    Changes in the pulmonary function of factory workers

    exposure to terephthalic acid

    Li Zurong, Zhang Changlai, Wang Kai, Gu Liming,et al.

    The Hospital and Health Care Center of Yizheng Chemical Fiber Group Corporation, Yizheng 211900,China

    The pulmonary function was examined in 140 workers exposed to terephthalic acid(TPA) and 70 controls in the same residence area as non-exposure workers.The exposed workers exhibited significant decrease in MVV,PEFR,V75,PEFR/H and V75/H(P<0.05) in comparison with the controls.The decrease was found to be associated with increased TPA concentration by multiple regression analysis.The results of life table method analysis suggested that there was an exposure level-response relationship between accumulative TAP dust exposure and lower FEV1.According to the results reported here,an exposure limit for TPA dust was proposed to be 4.30 mg/m3.
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    Key words:terephthalic acid, pulmonary function,exposure limit

    肺功能测定是一项客观反映肺脏功能状态、无创伤的检查方法,尤其适用于职业危害的早期发现及职业人群的健康监护,因而在职业医学中得到广泛应用。动物实验表明,接触大剂量的对二苯甲酸(TPA)可诱发膀胱结石、肾炎、肾组织萎缩[1],TPA动物肺毒理学和人群流行病学调查资料以期对TPA粉尘作业人群肺功能损害特点及程度作出评价,为制订卫生标准提供依据。

    1 材料与方法

    1.1 调查对象

    选择某特大型企业无慢性心肺疾患、无肺功能检查禁忌的TPA作业工人为接触组,共计140人平均工龄6.4年。另选同一地区无粉尘及其它职业危害因素接触史,劳动强度相仿的健康工人为对照,共计70人,平均工龄6.6年。
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    1.2 调查方法

    按统一培训后的标准方法询问调查对象的职业史、心肺疾病史,并仔细核对其工种及工段变动时间,调查接触组与对照组年龄、性别、身高、体重、吸烟情况、经济状况、文化程度等资料,登入统一的调查表中,经检验,两组人群肺功能具有可比性。

    1.2.1 肺功能测定 采用日本福田生产的SPIRO ANALYZER ST-200肺功能测定仪,配有微电脑,专人操作,每项重复3次取最佳值。调查对象取立位测定肺活量(VC)、用力肺活量(FVC)、第一秒用力呼气量(FEV1)、最大呼气流速(PEFR)、最大呼气中期流速(MMEF)、75%VC呼气流速(V75)、50%VC呼气流速(V50)、25%VC呼气流速(V25)、最大通气量(MVV)、第一秒用力呼气量与用力肺活量的比值(FEV1/FVC),上述指标均以实测值/预测值(%)表示,同时以电脑计算PEFR、V75、V50、V25等指标实测值与身高的比值以及V50与V25实测值的比值。
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    由放射科专科医生对接触组和对照组人群进行X线胸片检查

    1.2.2 作业环境中TPA粉尘浓度测定 作业环境含室内和室外,采样时含生产和非生产时。采用动式个体采样器滤膜采样法对不同工段工人一个工作日连续采样,持续3个工作日。以1%KOH溶解滤膜上TPA,用紫外分光光度法分析样品TPA含量,每个测定点随机抽取一个样品用滤膜溶解法测定TPA粉尘分散度。

    1.2.3 粉尘作业人群TPA内暴露量测定 肺功能测定前留取调查人群工前和工后尿样,对尿样进行前处理[2]。以HPLC分析仪对处理后样品进行分析。以美国TECHICON公司生产的RA-XT全自动生化分析仪测定每份尿样肌酐(Cr)值,以Cr校正尿量的影响。将工前工后尿TPA的平均负荷作为人群TPA的暴露量。

    1.2.4 累积接尘量的计算 根据个体采样结果得出各工段空气TPA粉尘浓度,以每个工人在各工段工作时间乘以该工段空气TPA粉尘浓度,分别将各时间段接尘量相加,得出该工人的累积接尘量(mg×年)。
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    1.3 统计学处理

    数据资料以FOXBASE+建立数据库,所有数据经SAS统计软件进行正态性检验,对数据以t检验,方差分析,多因素分析和寿命表法进行统计。

    2 结 果

    2.1 个体采样空气TPA粉尘几何平均浓度

    一厂、二厂和三厂投料工段的设备、工作环境及工作强度基本一致,空气TPA粉尘几何平均浓度8.03(0.15~138.32)mg/m3,四厂及化工厂空气TPA粉尘几何平均浓度分别为62.68(7.69~290.607)和2.19(0.30~14.21)mg/m3,结果见表1。各厂不同工段粉尘分散度基本一致:<2μm占81%,2~5μm占10%,>5μm占6%,>10μm占3%。

    2.2 X线胸片检查结果
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    除接触组和对照组中个别调查对象出现陈旧性肺结核征象外,未发现其它异常表现。

    2.3 累积接尘量对肺功能的影响

    按累积接尘量高低将TPA作业工人分为三组,比较不同累积接尘量对肺功能的影响。结果表明随着累积接尘量的增加,PEFR/H、V75/H、MVV有下降趋势,当累积接尘量大于80mg×年时,上述三项指标与对照组相比有显著性差异(表1)。

    表1 累积接尘量对肺功能的影响(±s) 肺功能指标

    对照组

    (n=70)

    接触组累积接尘量(mg×年)
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    0~

    (n=45)

    50~

    (n=62)

    80~

    (n=33)

    VC

    98.4±43.1

    104.0±27.3

    99.0±34.6

    104.0±31.6

    FVC

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    103.9±20.3

    101.3±18.4

    98.1±20.7

    FEV1

    94.5±21.7

    96.4±22.5

    93.4±20.4

    92.0±22.1

    FEV1/FVC

    98.2±20.1
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    95.6±16.9

    98.7±20.3

    99.6±15.5

    MVV

    103.1±20.8

    99.4±17.6

    99.7±19.7

    93.5±19.1(1)

    MMEF

    87.9±25.4

    87.2±22.5

    87.6±21.6
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    86.7±24.4

    PEFR

    93.7±24.4

    92.4±22.5

    87.8±20.9

    85.0±24.3

    V75

    108.5±29.5

    105.2±26.5

    101.5±24.4

    98.9±27.0

    V50
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    143.5±42.4

    141.4±37.7

    141.1±35.6

    136.6±43.8

    V25

    193.6±64.1

    200.5±70.7

    206.2±72.6

    209.4±84.4

    PEFR/H

    4.44±1.27
, 百拇医药
    4.19±1.14

    4.21±1.06

    3.87±0.98(1)

    V75/H

    4.32±1.31

    4.04±1.14

    4.05±1.07

    3.74±0.95(1)

    V50/H

    3.66±1.14

    3.61±1.07
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    3.60±1.02

    3.31±1.01

    V25/H

    2.15±0.75

    2.23±0.86

    2.22±0.80

    2.04±0.72

    V50/V25

    1.57±0.42

    1.68±0.47

    1.62±0.40
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    1.64±0.35

    注:与对照组比较 (1)P<0.05

    2.4 尿TPA负荷肺功能的关系

    按尿液TPA含量高低将接尘工人分为三组,分析尿液TPA负荷与肺功能的关系。随着尿液TPA负荷的增加,PEFR、V75、V50、PEFR/H、V75/H和V50/H有下降趋势,当尿TPA浓度大于5mmol/mol时,PEFR/H、V75/H明显低于对照组(表2)。

    表2 尿TPA负荷与功能的关系(±s) 肺功能指标

    对照组
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    (n=70)

    接触组尿TPA负荷(mmol/mol)

    0~

    (n=61)

    1~

    (n=50)

    5~

    (n=29)

    VC

    98.4±43.1

    97.7±34.8

    105.7±27.8
, 百拇医药
    103.3±29.7

    FVC

    102.9±18.5

    99.6±19.3

    102.9±21.7

    102.5±16.5

    FEV1

    94.5±21.7

    92.8±21.6

    91.4±23.6

    96.7±22.1

    FEV1/FVC
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    98.2±20.1

    98.6±18.4

    92.7±23.6

    96.7±22.1

    MVV

    103.1±20.8

    97.4±20.5

    95.4±22.7

    97.3±13.6

    MMEF

    87.9±25.4

    86.3±22.8
, 百拇医药
    83.2±28.4

    86.3±19.9

    PEFR

    93.7±24.4

    87.3±23.3

    87.9±26.4

    83.3±14.9

    V75

    108.5±29.5

    100.6±26.6

    102.1±30.6

    95.5±15.5
, 百拇医药
    V50

    143.5±42.4

    138.4±37.9

    135.5±46.3

    134.9±30.8

    V25

    193.6±64.1

    200.0±64.8

    191.2±82.6

    221.4±77.0

    PEFR/H
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    4.44±1.27

    4.11±1.08

    4.13±1.28

    3.78±0.61(1)

    V75/H

    4.32±1.31

    3.97±1.07

    4.00±1.24

    3.62±0.59(1)

    V50/H

    3.66±1.14
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    3.52±1.04

    3.49±1.23

    3.27±0.71

    V25/H

    2.15±0.75

    2.17±0.82

    2.14±0.87

    2.17±0.72

    V50/V25

    1.57±0.42

    1.59±0.42
, 百拇医药
    1.69±0.44

    1.56±0.42

    注:与对照组比较 (1)P<0.052.5 TPA作业工人肺功能多因素分析

    以PEFR、V75实测值/预测值(%)以及PEFR、V75实测值与身高比值为应变量,以累积接尘量、尿TPA负荷、吸烟指数(每天吸烟支数×年)、工龄为自变量,用多元逐步回归法进行多因素分析,选入或删除变量的显著性水平为0.20,删除变量的显著性水平为0.25。结果显示,累积接尘量、尿TPA负荷对接尘工人肺功能有一定影响,两者与肺功能均呈负相关,见表3。

    表3 TPA作业工人肺功能多因素分析(1) 应变量

    常数
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    P

    自变量偏回归系数

    自变量标准回归系数

    TWAYEAR

    TAP

    SI

    WT

    TWAYEAR

    TPA

    SI

    WT

    PEFR

    91.37
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    -0.067

    -0.024

    -0.108

    -0.089

    0.096

    V75

    104.68

    -0.835

    -0.103

    0.165

    PEFR/H

    4.28
, 百拇医药
    -0.047

    -0.138

    0.060

    V75/H

    4.15

    -0.049

    -0.143

    0.048

    注:(1)TWAYEAR:累积接尘量;TPA:尿TPA负荷;SI:吸烟指数;WT:工龄

    2.6 累积接尘量与肺功能异常率的关系

    以FEV1实测值/预测值(%)小于80%为异常评价标准,用寿命表法分别计算不同累积接尘剂量组FEV1实测值/预测值(%)异常率,以累积接尘量各剂量组段上限值平方根为自变量,累积异常率换算为Logistic值作为应变量,得到直线回归方程Logistic值=-4.130+0.4912×累积剂量上限的平方根(r=0.9780,P<0.01)。由表4的分析可见,PEV1的下降与累积接尘量存在一定的剂量依赖关系。
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    表4 累积接尘量与FEV1累积异常率的关系 累 积接尘量

    观察

    人数

    异常

    人数

    异常率

    累 积

    异常率

    Logistic

    值(1)

    剂量上限

    平方根
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    0(对照)

    70

    14

    0.20

    —

    —

    —

    ~20

    140

    13

    0.0967

    0.0967

    -2.2344
, 百拇医药
    4.5

    ~40

    116

    3

    0.0276

    0.1216

    -1.9774

    6.3

    ~60

    98

    4

    0.0479

    0.1637
, 百拇医药
    -1.6310

    7.7

    ~80

    65

    12

    0.2243

    0.3513

    -0.6133

    8.9

    ~100

    30

    5

    0.2500
, 百拇医药
    0.5135

    0.540

    10.0

    ~186.3

    5

    3

    0.7500

    0.8784

    1.9774

    13.4

    注(1):Logistic值=累积异常率/(1-累积异常率)3 讨 论

    TPA是一种水溶性酸。动物代谢实验发现,TPA可经支气管快速吸收,48小时后49.1%~73%的TPA可排出体外[3]。粉尘的物理化学刺激可诱导气管上皮肥大细胞释放组胺,引起支气管平滑肌痉挛[4]。TPA粉尘作业工人反应大气道功能的PEFR、PEFR/H和MVV明显低于对照组,可能与TPA的吸入途径及理化刺激作用有关。接触组MVV的下降程度较VC明显,气速指数〔MVV实测值/预测值(%)与VC实测值/预测值(%)比值〕小于1,这是由气道阻塞引起肺功能损害的一个表现[7]。TPA的这种肺功能损害特征与长期接触空气中低浓度的二氧化硫气体和氨气等水溶性酸碱物质产生的大气道功能下降表现相似[4]
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    正常人高肺容量(VC>80%)时呼气流速与用力有关,低肺容量时呼气流速与小气道功能有关。TPA粉尘的分散度较小(80%以上粉尘小于2μm),可进入横截面积较大、气道阻力较小的小气道沉降、淤积,引起小气道的炎病,出现小气道的充血、水肿、粘液阻塞和纤维化,导致气道阻力增加[5]。本次研究发现,当累积接尘量大于80mg×年和/或尿TPA负荷大于5mmol/mol时,V75和/或V75/H明显低于对照组。这与多数职业无机粉尘和有机粉尘对肺功能损伤的早期表现类似[6]。随着TPA接触量的增加,V50有下降趋势,但调查中未发现V50和V25与对照组有显著性差异,这可能是肺部早期的轻度纤维化增加了肺弹性回缩力,抵消了部分小气道阻塞的影响。祝尔诚等在对水泥粉尘的研究中也有类似结果[7]

    多因素分析结果提示,PEFR与累积接尘量和吸烟数呈负相关,累积接尘量标准回归系数大于吸烟指数,说明接尘因素对PEFR的影响大于吸烟因素。大量研究证明,长期吸烟者小气道功能下降。但是,本次调查对象吸烟指数小,分析中未见吸烟因素对其它因变量产生明显影响。因此,吸烟因素对TPA作业工人产生何种影响以及影响大小有待进一步观察研究。
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    我们用寿命表法对FEV1异常率与累积接尘量之间的剂量反应关系进行研究,得出上述直线回归方程。统计分析表明,本次调查对照组FEV1实测值/预测值(%)小于80%的发生率为20%(两组人群均生活在化纤企业,空气污染较之一般地区相对严重,另外这一地区紧邻大型石化、钢铁、化工企业集团,因此对照组异常率相对高一些),若接触组发生率不超过对照组两倍即40%,通过回归方程计算累积接尘量应小于129.03mg.年/m3。若按每名工人接尘30年计,则平均接尘浓度应低于4.30mg/m3

    * 国家卫生部(3-92-109)和江苏省科委自然科学基金资助项目(BS92033)

    作者简介:李祖荣,男,大学,副主任医师

    参考文献
, http://www.100md.com
    1 Heck H DA,Rochelle WT.The induction of bladder stones by terephthalic acid dimethyl terephthalate and melaminc (2,4,6-triamino-s-triazine)and its relevance to risk assessment.Regul Toxicol Pharmacol,1985,2:294—313

    2 姚宏伟,邱清,顾立铭,等.紫外分光光度法测定尿中对苯二甲酸含量.中华劳动卫生与职业病杂志,1995,13:367—368

    3 Moffitt JR,Clary JJ,Lweis TR,et al.Absorption,distribution and excretion of terephthalic acid and dimethyl terephthalate.Am Ind Hyg Assoc J,1975,36:633—641
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    4 候恕,张宇先,陈蝶枝,等.低浓度氨对作业工人肺功能的慢性影响.中华结核与呼吸系疾病杂志,1985,8:101—103

    5 何权瀛,穆魁津,李吉友,等.小气道功能异常与病理变化之间关系的初步探讨.中华结核与呼吸系疾病杂志,1985,8:233—237

    6 穆魁津主编.肺功能测定原理与临床应用.北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1992.330

    7 祝尔诚,刘国华,吴凤梅,等.接触水泥粉尘工人最大努力呼气流速容量曲线的改变.中华预防医学杂志,1984,18:77—81

    1998-07-06收稿, 百拇医药