Reisen eines Staubkorns

Autor: Cen Keqin, Bao Ying, Zhou Yi, Xi'an Medical College

Abbildung: Cen Keqin Xi'an Medical College

Rezensent: Xiao Xinli, außerordentlicher Professor der Xi'an Jiaotong Universität

Hallo zusammen! Ich bin ein winziges Siliziumstaubpartikel, klein von der Größe, aber meine Familie ist riesig. Wir kommen aus menschlichen Minen, Steinbrüchen, Tunneln, Quarzpulverfabriken und Glasfabriken. Wir leben in dieser „Welt“ und wurden irrtümlicherweise in den menschlichen Körper eingeatmet und begannen dann unsere Reise im menschlichen Körper.

Ich habe einen Durchmesser von 1 bis 2 Mikrometern, sehe aus wie ein Tetraeder und bestehe hauptsächlich aus Siliziumdioxid. Mit jedem Atemzug führt das menschliche Atmungssystem eine strenge Überprüfung bei uns durch. Nimmt man 5 Mikrometer als Grenze an, neigen Siliziumstaubpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 5 Mikrometer dazu, beim Durchgang durch die oberen Atemwege des Menschen an der Oberfläche der Atemwegsschleimhaut zu haften und werden durch das Schleim-Ziliar-Clearance-System entfernt und schließlich durch Husten aus dem Körper ausgeschieden. Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 5 Mikrometern können in die Lunge eingeatmet werden und direkt die Alveolen erreichen. Aufgrund meiner schlanken Figur konnte ich die Atemwege erfolgreich passieren und in den menschlichen Körper eindringen. Entscheidend ist: Je kleiner die Partikel, desto pathogener sind sie. Tetraedrische Partikel wie meine mit einer Größe von 1 bis 2 Mikrometern haben die stärkste Pathogenität!

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Als nächstes gehe ich bis zu den Alveolen, wo mich die in den Alveolarsepten oder um die Bronchien herum angesammelten Makrophagen auffressen können. Mein Hauptbestandteil, Siliciumdioxid, reagiert mit Wasser und bildet Kieselsäure. Die Hydroxygruppen der Kieselsäure bilden Wasserstoffbrücken mit Wasserstoffatomen in Phospholipiden oder Lipoproteinen auf der phagolysosomalen Membran in Makrophagen, wodurch die Stabilität und Integrität der lysosomalen Membran verändert wird und sie reißt. Nachdem die Lysosomen zerstört sind, setzen sie eine Vielzahl von Hydrolasen frei, die den Zerfall der Makrophagen bewirken und auf diese Weise wieder Siliziumstaubpartikel wie wir freisetzen. Aber die guten Zeiten dauern nicht lange. Wir werden im freien Zustand wieder von anderen Makrophagen verschlungen. Dieser Prozess wiederholt sich ständig, und die Makrophagen, die den Siliziumstaub aufnehmen, vermehren sich und aggregieren lokal, wodurch erste Zellknötchen entstehen.

Sowohl kollabierte als auch aktivierte Makrophagen können eine Vielzahl von Zytokinen und Entzündungsmediatoren freisetzen, wie etwa Makrophagen-Wachstumsfaktor, Interleukin, Fibronektin, Tumornekrosefaktor usw., die eine Entzündungsreaktion im menschlichen Lungengewebe hervorrufen, die Proliferation von Fibroblasten und die Bildung von Kollagenfasern fördern und so zu einer Lungenfibrose führen. Dieser Vorgang wiederholt sich immer wieder. Wir werden ständig in den menschlichen Körper eingeatmet und in der Lunge abgelagert, wo wir von Makrophagen aufgenommen und wieder freigesetzt werden. Während die Läsionen in der Lunge fortschreiten und sich verschlimmern, vermehren sich die Fibroblasten und die Kollagenfasern nehmen weiter zu und ordnen sich in konzentrischen Kreisen oder Spiralen an, sodass sich die anfänglichen Zellknötchen allmählich in faserige Kieselsäureknötchen verwandeln. Kollagenfasern können auch weiter degenerieren und verschmelzen und sich in eine homogene, durchscheinende, milchglasartige Substanz verwandeln. Dies ist das, was wir oft als „Glasdegeneration“ hören. Zu diesem Zeitpunkt bilden die Kieselsäureknollen typische Glasknollen . Benachbarte silikotische Knoten können miteinander verschmelzen, und in der Mitte des Knotens kommt es aufgrund von Ischämie und Hypoxie häufig zu Nekrose und Verflüssigung, wodurch eine silikotische Höhle entsteht. Mithilfe der Polarisationslichtmikroskopie können Menschen Siliziumstaubpartikel wie wir in Siliziumknötchen und erkranktem Lungengewebe beobachten.

Im Laufe der Jahre haben wir dem menschlichen Atmungssystem zunehmenden Schaden zugefügt. Letztendlich würden wir dazu führen, dass die menschliche Lunge schrumpft, verhärtet und fibrotisch wird und sich mit grauweißen, festen, runden oder ovalen Kieselsäureknötchen unterschiedlicher Größe bedeckt, die sich bei Berührung sandig anfühlen. Natürlich wirken sich die Läsionen auch auf die Pleura aus und verursachen eine Pleuraverdickung. Durch eine ausgeprägte Lungenfibrose ist die Widerstandskraft des Körpers gegen Tuberkulose geschwächt. Daher sind Patienten mit Silikose anfällig für Lungentuberkulose sowie sekundäre bakterielle und virale Infektionen, die zu Atemversagen führen können. Patienten im Spätstadium leiden häufig an einem obstruktiven Lungenemphysem und starker Husten kann zum Platzen der Lungenblasen und damit zu einem spontanen Pneumothorax führen. Aufgrund der umfassenden Zerstörung des Lungengewebes, der Verkleinerung der Kapillaren, des Krampfes und der Sklerose der Lungenarteriolen usw. steigt der Widerstand des Lungenkreislaufs an, es kommt zu pulmonaler Hypertonie, Hypertrophie und Dilatation des rechten Ventrikels, und schließlich entwickelt sich ein chronisches Cor pulmonale und sogar der Tod durch Rechtsherzversagen.

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Als Quarzstaubpartikel kann ich meinen eigenen Körper nicht kontrollieren. Solange ich durch die Atmung in den menschlichen Körper eindringe, gibt es während dieser Reise keine Möglichkeit, die „Pause-Taste“ zu drücken. Ich werde vom menschlichen Körper nicht ausgeschieden und kann nicht rückgängig gemacht werden. Auch wenn die Menschen ihre Arbeitsumgebung mit Siliziumstaub verlassen, werden wir, die in der Lunge verbleiben, weiterhin Krankheiten verursachen und die Entwicklung von Lungenschädigungen begünstigen. Im Allgemeinen erkranken Menschen 10 bis 15 Jahre nach der Exposition gegenüber Siliziumstaub an dieser Krankheit. Obwohl die Krankheit langsam fortschreitet, führt sie letztendlich zu Atem- und Herzversagen und schließlich zum Tod. In diesem Moment endet auch meine Reise als Staubkorn im menschlichen Körper.

Wenn die Menschheit nicht so enden will, muss sie Wege finden, um die Reise innerhalb des menschlichen Körpers zu verhindern. Und die wichtigste Maßnahme ist die Prävention . Zunächst einmal müssen wir ihm ideologisch genügend Bedeutung beimessen, gute Arbeit in der populärwissenschaftlichen Propaganda leisten und uns des Schadens bewusst sein, den wir der Menschheit zufügen. Zweitens können folgende Schutzmaßnahmen ergriffen werden, um zu verhindern, dass Schadstoffe in den menschlichen Körper eingeatmet werden.

•Reformieren Sie die Produktionsprozesse, reduzieren Sie den Staub in der Arbeitsumgebung, führen Sie Nassbetrieb ein, lüften und entfernen Sie Staub und überwachen Sie regelmäßig die Staubkonzentration in der Luft.

• Halten Sie die Betriebsverfahren zur Staubvermeidung ein, tragen Sie während der Arbeit staubdichte Kleidung und Masken und treffen Sie persönliche Schutzmaßnahmen.

• Lassen Sie sich regelmäßig körperlich untersuchen und Röntgenaufnahmen der Brust machen, um Krankheiten frühzeitig zu erkennen und so schnell wie möglich behandeln zu lassen. Auch wer einen staubigen Job aufgegeben hat, sollte regelmäßig nachgefragt werden.

• Stärkung der Tuberkuloseprävention und -kontrolle bei Arbeitern in Industrie- und Bergbaugebieten, rechtzeitige Impfung mit BCG und Verringerung der Fälle von Silikose in Kombination mit Tuberkulose.

• Treiben Sie aktiv Sport, verbessern Sie Ihre Ernährung, steigern Sie Ihre körperliche Fitness und konzentrieren Sie sich auf die Vorbeugung von Atemwegserkrankungen.

Obwohl ich mit Menschen befreundet sein möchte, „vermischen sich Feuer und Wasser nicht.“ Ich kann der Menschheit nur einen Satz mit auf den Weg geben, bitte denkt daran: „Haltet euch vom Staub fern, die Gesundheit geht vor!“