Hodnotenie skupiny pacientov s diagnózou profesionálna kostná fluoróza v rokoch 1965–2005

Overview

Autori uviedli poznatky o výskyte 14 prípadov profesionálnej kostnej fluorózy u hutníkov, ktorí pracovali priemerne 17,71 ± 7,67 rokov (x ± SD aj ďalej) pri elektrolytickej výroby alumínia v závode postavenom v Žiarskej kotline na Slovensku. Závod, prevádzkovaný od r. 1953, nespĺňal hygienické podmienky pre ochranu zdravia. Koncentrácie fluoridov v pracovnom prostredí v minulosti, zisťované nepravidelne, kolísali v rozmedzí 1,25–1,7 mg . m⁻³, v niektorých vzorkách boli 5 mg . m⁻³obsah floridov v moči v sledovanej skupine ráno pred pracovnou smenou bol medzi 20,2–491,10 μmol . l⁻³. Priemerný vek pri zistení fluorózy v štádiu I a viac bol 57,93 ± 7,95 rokov. Všetky prípady boli hlásené ako choroby z povolania po objektivizácii pracovnej anamnézy a po klinickom vyšetrení, potrebnom hematologicko-biochemickom laboratórnom vyšetrení (zistené zníženie hladiny ionizovaného kalcia v sére), včítane hodnotenia obsahu fluoridov v moči, ktoré boli 236,06 ± 121,60 μmol . l⁻¹ moča a presahovali 3,8-krát limit neexponovanej populácie. RTG snímky dlhých kostí, LS chrbtice, panvy boli vyhodnotené v spolupráci so špecialistami v rádiodiagnostike a ortopédom. Osem prípadov kostnej fluorózy bolo hlásených u 60-ročných a starších mužov. Prvé prípady hlásení boli z r. 1965. Išlo 9-krát o fluorózu v I. štádiu, 3-krát o fluorózu II. štádia, 2 prípady boli zaradené do II.– III. štádia. Typickými RTG nálezmi boli: zvýšenia sýtostí kostí, zhrubnutie kompakty dlhých kosti končatín na vrub dreňovej dutiny, ossifikácie v oblasti membrana interossea medzi radiom a ulnou, medzi tíbiou a fibulou, exostózy úponov svalov v oblasti foramen obturatorium, ossifikácie úponu lig. sacrotuberale, ossifikácie v oblasti spina ilica anterior; len u jedného pacienta pseudoperiostózy nasadajúce na dolné okraje rebier. Celkovú únavnosť mala polovica súboru, senzomotorickú polyneuropatiu na končatinách 2/3 súboru, chronickú bronchitídu 6 hutníkov, z toho 2 fajčiari, traja rôzne dyspeptické ťažkosti. Na miernejšie bolesti chrbtice a ťažkosti pri chôdzi si sťažovalo 5 mužov, bolesti veľkých kĺbov udali traja, reumatický pôvod bol vylúčený. Kostná fluoróza ani niektoré osteoartrotické zmeny neviedli ku podstatnejšej redukcii pohyblivosti. V čase hlásenia choroby z povolania boli šiesti hutníci už starobnými dôchodcami, štyria boli vyradení z rizika. Štyria mladší, 48–53-roční, s I. štádiom fluorózy pracovali aj po hlásení choroby z povolania naďalej ako hutníci. Jedenásť ochorení bolo hlásených do r. 1991.

Závod sa postupne rekonštruoval, podstatne v r. 1995. Doteraz posledné 3 prípady fluorózy v I. štádiu sa vyskytli v rokoch 2000–2001. Pacienti boli dispenzarizovaní na klinike pracovného lekárstva, po polročnom prerušení expozície hodnoty vylučovania fluoridov boli u všetkých trvale nízke. Len v 2 prípadoch fluorózy I. štádia sa s odstupom 2 rokov zistil určitý ústup sýtosti kostí na RTG, nedal sa však vylúčiť moment demineralizačného procesu, idúci s vekom, poklesom fyzickej aktivity. Ochorenie bolo podľa legislatívy v SR, platnej do r. 2003 hodnotené nízkou finančnou kompenzáciou sťaženia spoločenského uplatnenia, čo vyplýva z neskorých, pomerne miernych klinických prejavov ujmy na zdraví, ktoré sa objavili častejšie až v období, keď hutníci boli starobnými dôchodcami.

V európskom regióne je už v súčasnosti výskyt kostnej fluorózy z profesionálnej expozície výnimkou. Autori predpokladajú, že nová prevádzka výroby alumínia z r. 1995 a ozdravné projekty budú zárukou, že výskyt kostnej fluorózy na Slovensku bude patriť histórii.

Kľúčové slová:
14 prípadov, elektrolytická výroba alumínia, Slovensko, klinický obraz, fluoridy v moči, RTG skeletu, ionizované kalcium v sére

Úvod

Dlhodobá inhalácia fluorových aerosolov vyvoláva zvýšenie denzity kostí, osteosklerotické zmeny, ktoré postihujú hlavne chrbticu, panvové kosti, rebrá, možné sú aj zmeny na predlaktiach, predkoleniach, v oblasti čeľuste a sánky, kalcifikujú niektoré väzy a medzikostné membrány, vznikajú hyperostózy kostí. Zvýšené ukladanie fluoridov na iné miesta v tele sa môže prejaviť aj inými orgánovými zmenami, hypokalciémiou a anticholinergickými účinkami.

Profesionálna expozícia

Ochorenie kostnou fluorózou bolo prvýkrát opísané v r. 1932 Mollerom a Gudjonssonom u hutníkov, ktorých zmrzačovalo pri spracovávaní fluoritu (kazivca – CaF₂) používaného v oceliarstve [21]. Dávnejšie údaje o  výskyte kostnej fluorózy u tavičov alumínia nemali spočiatku presnejšie objektivizovanú expozíciu [11]. U robotníkov v Dánsku, ktorí boli v minulosti vystavení riziku pri drvení kryolitu a u ktorých sa zistili zreteľné prejavy kostnej fluorózy, sa neuvádzalo zhoršenie pracovnej výkonnosti. V hutníctve výroby alumínia bol v minulosti výskyt RTG potvrdených prejavov fluorózy bezmála u 1/4 exponovaných pracovníkov [13].

Aerosoly s obsahom fluóru a fluorovodíka sa dostávajú do ovzdušia výrobných hál z kryolitu Na₃AlF₆, AlF₃ a  z fluorových solí NaF a CaF pri elektrolytickej výrobe alumínia po prívode elektrického prúdu do Söderbergových samospekacích anód (fluoridy sodíka a vápnika zvyšujú rozpustnosť kryolitu a znižujú mernú hmotnosť a bod topenia elektrolytu). Kryolit možno vyrobiť aj synteticky z mixtúry sodíka a hliníka s tekutým alebo plynným fluorovodíkom. Významnú expozíciu pri elektrolytickej výrobe alumínia predstavovalo ofukovanie prachu z anód od solí fluóru pred dávkovaním anódovej masy.

Na Slovensku v Žiarskej kotline bol daný v r. 1953 do prevádzky závod na výrobu hliníka. Slovensko sa stalo vtedy v poradí 21. štátom na svete s vlastnou výrobou tohto kovu atraktívneho pre mnohé priemyslové odvetvia. Presnejšie upozorňovať na škodlivosť pracovného prostredia vo veľkom závode sa za socializmu považovalo za nevhodné (poznámka autorov). S odstupom času sa však napriek tomu objavili aj u nás prvé informácie o možných rizikových faktoroch pracovného prostredia v závode SNP Žiar, o chorobnosti hutníkov [30, 31, 32]. V skupine 146 hutníkov bol zaznamenaný výskyt rôznych RTG zistených degeneratívnych, poúrazových, kongenitálnych zmien chrbtice a veľkých zhybov a po expozícii nad 20 rokov bolo opatrne upozornené aj na ,,možné RTG známky fluorózy“, pričom len v abstrakte jednej z citovaných prác bolo uvedené, že ,,doteraz bolo v závode 8 fluoróz“ [32]. V r. 1970 publikovali v zahraničí Lányi a Geryk [18] prácu o RTG skiagrafii LS chrbtice a panvy u 400 hutníkov tohto závodu s porovnaním RTG u 100 mužov, ktorí nepracovali v prostredí elektrolytickej výroby hliníka. Uviedli, že v sledovanej skupine nenašli rádiologické znaky kostnej fluorózy. Zmeny v zmysle spondylosis deformans narastali očakávane s vekom, nie s dĺžkou expozície, ktorá bola 5–10 a 11–15 rokov. Upozornili, že diagnóza fluorózy nemôže byť stanovená len z RTG vyšetrenia, je nevyhnutné brať do úvahy ďalšie výsledky klinického vyšetrenia.

Czerwinski et al. [4] zistili u robotníkov výroby alumínia v Poľsku závislosť progresie kostných zmien od tzv. expozičného indexu, kde brali do úvahy roky expozície a rozdiely v obsahu fluoridov na rôznych pracovných miestach, ak hodnoty fluorovodíka prevyšovali 0,5 mg . m^-3ovzdušia.

Podľa Zbierky zákonov SR č. 355/2006 je v pracovnom prostredí najvyšší prípustný priemerný expozičný limit (NPEL) pre fluoridy – anorganické (ako fluor) 2,5 mg . m^-3, hraničný NPEL 5 mg . m^-3.

S určitým rizikom vyššej expozície fluoridom sa spája aj výroba obalov elektród [10, 19]. Expozícia fluoridom u zváračov pri používaní bázických elektród obvykle neprekročila vylučovanie 2 mg fluoridov močom/deň [22].

Pri dlhodobej profesionálnej expozícii sa fluoridy dostávajú do organizmu dvomi cestami:

• a) inhaláciou – ako aerosól, ktorý je zmesou rôznych fluoridov, v pevnej forme aj s uvoľňovaným flurovodíkom;
• b) perorálne – deglutináciou prašných častíc, ktoré sa vplyvom HCl v žalúdočnej šťave prevedú z nerozpustných na rozpustné soli. Perorálny príjem v práci sa zvyšoval aj vtedy, ak sa v pracovnom prostredí pri nerešpektovaní hygienických predpisov kontaminovali nápoje a potrava.

Environmentálna mimopracovná expozícia

Kostná fluoróza sa môže objaviť aj následkom expozície v mimopracovnom, životnom prostredí [5, 2, 10, 13, 19]. Určité množstvo fluóru sa dostáva do vody rozpúšťaním kazivca a malé množstvo je konštantne súčasťou tkanív rastlín a živočíchov. V ostatnom čase sa upozorňuje na aktuálnosť expozície fluoridom zo zdrojov vody hlavne v Indii, Číne a v južnej  Afrike [www. floridealert.org/fluorosis-india.htm-36]. WHO odhaduje, že v Indii trpí kostnou fluorózou 6 miliónov ľudí a v Číne 2,5 milióna [19]. Veľké ložiská fluoridov sú vo vulkanických horninách, zásoby fluóru sú napr. na Floride, na Urale, v Greenlande [13, 19, 24].

Vyššie hodnoty fluoridov sa našli v okolí niektorých hutí výroby alumínia, v pitnej vode z okolia sklární. Na fluorózu môžu ochorieť aj živočíchy, ktoré spásali trávu v okolí takýchto závodov, napr. kravy stratili zuby, chradli a nevládali sa hýbať [24].

Po zisteniach, že malé množstvá fluóru v pitnej vode znížili výskyt zubného kazu v oblasti Texasu (,,21 City Study“ od dentistu H. T. Deana et al. v r. 1930–1942), sa začali v USA aj v iných štátoch preventívne pridávať fluoridy v malom množstve do pitnej vody. Odporučené množstvá fluoridov zabraňujúce kariezu v období rastu zubov boli 0,5–1,2 mg . l^-1 [19]. Keďže obsah fluóru v pitnej vode v bývalom Československu kolísal väčšinou v rozmedzí 0,2–0,3 mg . l^-1, fluór sa dlhodobo pridával aj u nás v mnohých vodovodoch do pitnej vody do koncentrácie 1 mg, ktorá sa považovala za optimálnu pre prevenciu zubného kazu [1]. Pritom však boli aj u nás známe lokality (napr. Polabie, České stredohorie a Rudohorie), kde bol vyšší výskyt fluoridov v studniach (2,5–4 mg . l^-1) a zaznamenala sa aj zubná fluoróza u detí. Iba nízka dávka, pod 1 mg . l^-1 fluoridov vo vode nevedie ku zhnednutiu zubov [19]. V niektorých krajinách sa pridávali fluoridy dokonca aj do kuchynskej soli (200 mg na kg soli [33], a aj do rôznych čistiacich zubných prostriedkov [10, 35]. Vzhľadom na rôznorodé geografické oblasti s rôznym obsahom fluoridov v pitnej vode je dnes fluoridácia podrobená značnej kritike, s upozornením na nežiadúce účinky z predávkovania. Fluoridácia vody sa t. č. už vo väčšine európskych zemí nerobí [26]. Prispeli k tomu poznatky, že fluoridy významne ovplyvňujú mnohé životné procesy, vedú ku poruchám vo vývoji plodu experimentálnych zvierat (abnormity skeletu, mŕtve plody, vývojové poruchy mozgu, poruchy štítnej žľazy). Nižší IQ bol zistený aj v humánnej oblasti, napr. v Číne u detí kojených matkami v oblastiach s endemicky vyšším obsahom fluoridov v pitnej vode [20]. V oblastiach pitia vody s vyšším obsahom fluoridov v porovnaní s oblasťou s nefluoridovanou vodou bol zistený nárast Downovho syndrómu až o 30 % [34]. Treba vnímať, že fluoridy a soli hliníka sa vyskytujú súčasne, predpokladane vo forme fluorohlinitanových komplexov. Fluorohlinitanové komplexy môžu byť signálom pre spustenie poruchy homeostázy, akcelerácie poškodenia buniek, lebo môžu pôsobiť ako aktivátory mnohých G- proteínov v plazmatických membránach, a tak môžu simulovať pôsobenie mnohých hormónov, neurotransmitterov a rastových faktorov. Očakávaný význam zásahov fluoridov v biopatológii podčiarkuje aj to, že obsah fluoridov v životnom prostredí sa s rozvojom priemyslu v posledných 50 rokoch výrazne zvyšuje [25]. Vysoký obsah fluoridov v listoch má čaj, v 1 šálke môže byť dokonca až 7,8 mg fluoridu [35]. Značné množstvo je napr. v Coca Cole, v grepfruitových džúsoch.

V prevencii zubného kazu sa aj preto t. č. odporúča už len lokálna aplikácia fluoridov najskôr po 3 roku života. Pitná voda sa na Slovensku neobohacovala fluoridmi, v Česku bolo v niektorých regiónoch obohacovanie prechodné, a už sa od neho ustúpilo [16].

Preparáty s obsahom fluoridov sa používajú aj v  liečbe osteoporózy.

Denný príjem, kinetika v organizme

Denný príjem fluóru je u človeka 0,4–1 mg a toľko sa ho vylučuje močom a stolicou. Denný príjem by nemal prekročiť 4 mg [1]. Škodlivý je nielen nadbytok (nad 2,5 mg príjmu denne), ale aj nedostatok fluóru (kazivosť zubov, osteoporotické zmeny, kalcifikovanie abdominálnych lymfatických uzlín [13].

Za normálnych okolností sa 60–80 % fluoridov dostane do organizmu po resorpcii z GIT. Z tejto absorbovanej dávky sa asi 50 % vylúči do 24 hodín od požitia močom, 50 % sa absorbuje a ukladá hlavne v kostiach, malé množstvá v pečeni, obličkách (stopové množstvá sú i na iných miestach). Fluoridy sa vo väčšine tkanív aj v krvi viažu na bielkoviny, len okolo 10 % sa vyskytuje v ionizovanej forme. Nadmerný príjem fluoridov zvyšuje hlavne obsah jeho ionizovanej formy v krvi. Biologický polčas fluoridov, ktoré sa ukladajú do kostí je 30 minút, biologický polčas fluoridov, ktoré sa vylučujú obličkami je 2–3 hodiny. Na rozdiel od chloridov, sa fluoridy v obličkách spätne pomerne zle reabsorbujú, 1/3 filtrovaného množstva sa vylučuje močom. Okrem toho sa eliminujú stolicou, potením (niekedy značné množstvá), slzami a mliekom. Placentou prenikajú aj do plodu. Až 99 % telesných zásob fluoridov je uložených v kostiach. Pri vyššom chronickom príjme sa zvyšuje ukladanie v kostnom tkanive. Prednostne sa ukladajú v rastúcich zuboch [13, 19, 33].

Kostné zmeny

Fluoridy nenahrádzajú v kostiach kalcium. Pri chronickej expozícii sa fluoridy ukladajú do apatitovej mriežky kostí, pričom sa viažu s vápnikom bunkovej protoplazmy za vzniku nerozpustného fluoridu vápenatého. Spočiatku je vstup do kostného tkaniva reverzibilný (väzba so skupinami OH), neskôr nastáva, bez potreby osteoklastov a osteoblastov, výmena s hydroxylovym iónom a v  pomaly prebiehajúcom procese so vstupom Mg a Ca sa fluór trvale deponuje v kostiach [13]. V niektorých lokalitách sa NaF ukladá aj v perioste a v šľachách [30]. Hladina vápnika v plazme sa znižuje [14].

Obsah fluoridov stúpa aj v kalcifikátoch (napr. v aorte 13). Pri viacročnej expozícii fluoridom s koncentráciou 2,4–6 mg . m^-3 v ovzduší vznikajú osteosklerotické zmeny, zvyšuje sa denzita stavcov, stráca sa trabekulárna štruktúra a hrubne kortikalis dlhých kostí [10, 17, 18]. Iní autori uvádzajú, že zvýšenie rizika poškodenia skeletu stúpa, ak celkový príjem prevyšuje 6 mg/denne [19]. Obsah fluoridov v kostiach tvorí bežne 0,1 %, pri skeletálnej fluoróze sa zvyšuje na 1 %, čo sa manifestuje aj zvýšenou sýtosťou skeletu na RTG [13].

Podľa Hagena a Ginsberga [8, 9, 18] možno rozlíšiť pri kostnej fluoróze 3 štádiá:

• I. štádium sa prejavuje zrednutím kostí a nerovnosťou ich kontúr, čo vystrieda zvýšenie denzity kostného tkaniva v prvých 7 rokoch zvýšenej expozície.
• V II. štádiu hrubne kortikalis spongióznych kostí, objavujú sa periostálne apozície.
• V III. štádiu miznú trabekulárne detaily kostí, tvoria sa osteofyty a periostózy, ossifikujú úpony šliach a kalcifikujú ligamentá, typicky sakroiliakálne (po 15 rokoch práce v riziku). Typickými prejavmi na RTG snímkach sú: kalcifikácia membrana interossea medzi radiom a ulnou, kalcifikácie fascie medzi fibulou a tíbiou, niekedy závoje apozícií nasadajúce na dolné okraje rebier, kalcifikované intervertebrálne ligamentá; môžu vznikať patologické fraktúry. Zvyšuje sa lámavosť nechtov a vlasov.

Potvrdilo sa, že po 8–15-ročnom prerušení práce v riziku sa fluoridy z kostného trabekulárneho tkaniva vyplavili. Ak však už vzniklo zhrubnutie kortikalis v kostiach a kalcifikovanie ligament a svalových úponov, nález zostával relatívne nezmenený [6].

Iné mimoskeletálne prejavy

Patria sem:

• Iritačné účinky pri vyššej koncentrácii fluoridov a fluóru v ovzduší sa prejavujú podráždením spojoviek a slizníc dýchacieho systému (rinofaryngitídy, laryngitídy, tracheitídy a bronchitídy), s tendenciou k neskoršej atrofii slizníc. Boli opísané prípady pneumosklerózy. Dráždivé účinky sa zistili aj na slizniciach žalúdka a dvanástornika (výkyvy v tvorbe HCl,  anorexia, vyšší výskyt vredovej choroby); sliznica žalúdka je spočiatku hypertrofická, neskôr môže podliehať atrofickým zmenám.
• Účinky na nervový systém sa prejavujú senzomotorickou polyneuropatiou, slabosťou, labilitou nálady, zábudlivosťou, bolesťami hlavy.
• Anticholinergické účinky sa môžu prejaviť kardiovaskulárnymi príznakmi (bradykardia, AV blokády, pokles TK), spomalenou reakciou zorničiek s tendenciou ku mióze, hyperhidrózou, zvýšenou saliváciou, hypermotilitou GIT-u, spazmami močového mechúra [2, 10, 19].

Fluoridy vytesňujú jód z tyroxínu, čo podporuje vznik hypothyreózy. Uvádza sa aj negatívne ovplyvňovanie tvorby TSH, cez toxické pôsobenie na predný lalok hypofýzy [19]. Hypokalcémia spôsobuje poruchu zrážanlivosti krvi, zvyšuje sa priepustnosť cievnych stien, môže vzniknúť pokles sérových bielkovín a edémy. Pokles hladín kalcia v plazme môže zapríčiniť zvýšenie neuromuskulárnej dráždivosti a kŕče kostrového svalstva.

• Karcinogenita – expozícia fluoridom pri syntetickej výrobe kryolitu zvyšuje výskyt zhubných nádorov pľúc, hrtana a močového mechúra hlavne u mužov, ktorí začali vykonávať rizikovú prácu pred 35. rokom života [10]. Jednoznačná súvislosť s dĺžkou expozície sa nepotvrdila, najvyšší výskyt zhubných nádorov sa zaznamenal po 10–19 rokoch zamestnania [7]. V prevádzkach elektrolytickej výroby hliníka sa však na riziku karcinogenity môžu podieľať aj iné faktory (prítomnosť polyaromatických uhľovodíkov v aerosóloch [7, 19].

Klinický obraz fluorózy

Ochorenie sa prejavuje spočiatku únavnosťou, reumatoidnými bolesťami, slabosťou, niekedy predráždenosťou. Častejšie sú prejavy chronickej žalúdočnej dyspepsie. V pokročilom štádiu sú bolesti a pocit stuhnutia chrbtice, bolesti kostí predkolenia, býva obmedzenie hybnosti chrbtice. Väčšie zhoršenie fyzickej výkonnosti sa nepozoruje. V zubnej sklovine sa môžu tvoriť hnedavé prúžkovité a škvrnité defekty. Neskôr môžu byť asténia, intermitentné zväčšenie pečene, ľahko zvýšené transaminázy, hypalbuminémia, pokles cholinesterázy, porucha zrážacích faktorov, nižšia hodnota IgA [10, 13, 18, 19, 31].

Pacienti a metodika

Priemerný vek súboru 14 mužov s diagnózou kostná fluoróza bol pri hlásení choroby z  povolania 57,93 ± 7,95 rokov (x ± SD), priemerná dĺžka expozície 17,71 ± 7,67 (x ± SD) – tab. 1. Pacienti boli v období rokov 1965–2005 hospitalizovaní na Klinike pracovného lekárstva a toxikológie JLF UK a MFN, Martin. Lekárske vyšetrenie bolo doplnené hematologicko-laboratórnym skríningom (FW, krvný obraz, glykémia nalačno, kreatinín v sére, transaminázy, kyselina močová, latexovy test). Boli vyšetrené hodnoty celkového Ca, ionizovaného Ca, pH v sére a alkalická fosfatáza v sére.

Fluoridy v moči boli stanovené elektrotermicky, pomocou iónselektívnej fluoridovej elektródy s membránou z fluoridu lantanitého. Vzorka 10 ml moču bola zriedená rovnakým objemom pomocného roztoku TISAB (Total ionic strenght adjustment buffer), ktorý bol použitý na úpravu pH roztoku, jeho celkovej iónovej sily a zároveň sa uvoľnili aj fluoridové ióny z prípadných hlinitých a železitých komplexov. Po ponorení elektród – meracej fluoridovej a referenčnej kalomelovej – do skúmaného roztoku bola nameraná hodnota potenciálu. Koncentrácia fluoridových iónov sa následne odčítala z kalibračnej krivky. Priemerné hodnoty fluoridov v moči sa v našej lokalite pohybujú do 50 μmol . l^-1 moča. Indikatívna biologická medzná hodnota pri odbere po pracovnej dobe bola 560 μmol . l^-1moča, pred nasledujúcou pracovnou zmenou 320 μmol . l^-1 moča [12].

U všetkých členov súboru boli urobené RTG snímky skeletu hrudníka, pravá, niekedy aj ľavá diafýza ramenných kostí, RTG oboch predlaktí, diafýzy oboch predkolení, RTG panvových kostí, RTG LS chrbtice. Pre lepšie posúdenie sýtosti kostí sa pri vyšetrení, hlavne do roku 1995, používala súčasne snímaná schodovitá kovová škála rôznej denzity (1–7, za vyšší index denzity stavcov sa považoval stupeň 3 a viac). Pacienti mali urobené EKG, spirometriu, boli vyšetrovaní ortopédom, v prípade potreby aj neurológom.

Zdravotno-hygienická situácia v hlinikárni

Bola opakovane hodnotená cestou Ústavu verejného zdravotníctva (v minulosti názov: Okresná hygienicko-epidemiologická stanica). Závod od uvedenia do prevádzky v r. 1953 nespĺňal podmienky pre ochranu zdravia pracovníkov, výkonnosť odsávacích zariadení bola nedostatočná, na rekonštrukciu zastaralej technológie nebol dostatok financií, ale výroba pokračovala, ročne sa emitovalo do životného prostredia 8 900 ton fluórových exhalátov [37]. V r. 1960–1968 boli priemerné hodnoty fluoridov v ovzduší a hale elektrolýzy 3,69 mg na meter kubický vzduchu [18]. V r. 1985 boli priemerné hodnoty fluoridov vo výrobných halách 1,25–1,7 mg . m^-3, avšak v niektorých vzorkách bolo aj 5 mg fluoridov na meter kubický vzduchu [32]. Hodnoty Al v ovzduší sa nemerali. Do pracovného prostredia sa emitovalo aj 168 kg dechtovitých látok za hodinu, ďalších 90 kg prchavého dechtu za hodinu sa uvoľňovalo do životného prostredia [37].

Pracovný týždeň v zlievarni bol 36-hodinový, robilo sa v 6-hodinových smenách, s jedným voľným dňom v týždni. Zamestnanci vykonávali profesie hutník, žeriavnik, trnár, zvárač, dávkovač surovín, prebíjač strusky, odlievač, čerpač kovu, murár-šamotár. Pracovné prostredie bolo znečistené okrem exhalátov fluóru, dechtových látok aj oxidmi síry a i. Boli tu zlé mikroklimatické podmienky so striedaním chladu, tepla, prievanu, s pôsobením elektromagnetického poľa, nadmerného hluku, nadmerného fyzického zaťaženia pohybového aparátu horných končatín, chrbtice. Pri prebíjaní strusky zariadením označovaným ako ,,chuligán“ sa uplatňoval u niektorých pracovníkov aj lokálny prenos nadmerných vibrácií na horné končatiny. Výskyt iných profesionálnych ochorení v závode nebol predmetom tejto práce.

Od r. 1987 nepravidelne, cca v 2-ročných intervaloch boli merané aj koncentrácie jednotlivých dechtovitých látok pomocou plynovej chromatografie cestou Výskumného ústavu pre petrochémiu Prievidza, v spolupráci s Výskumným ústavom preventívneho lekárstva Bratislava. Stanovovalo sa oddelene 12 látok: naftalén, antracén, fenantrén, 1,2-benzyprén, 3,4-benzo(a)pyrén a i. V r. 1988 boli pri peciach namerané hodnoty 4,3-benzpyrénu v rozmedzí 7–211 mikrog. m^-3, najviac na pracovnom mieste trnárov. Celkovo zmes identifikovaných dechtovitých látok v oblasti pecí kolísala v rozmedzí 0,1–3,91 mg . m^-3 [37]. Pokusy lekárov o hodnotenie výskytu, nárastu zhubných ochorení v závode vo vzťahu s dlhoročnou expozíciou boli v minulosti štátnymi orgánmi pozastavené. V r. 1989 bol hlásený 1 prípad zhubného nádoru kože z dechtovitých látok.

Zdravotný stav pracovníkov elektrolýzy bol sledovaný v rámci preventívnych lekárskych prehliadok cestou závodného lekára a pri dlhoročných – nad 10 rokov trvajúcich – expozíciách boli skupiny hutníkov, cca 40 ročne, vyšetrované aj cestou Kliniky pracovného lekárstva Martinskej fakultnej nemocnice. Hutníci mali stanovovaný obsah fluoridov v moči 1–2-krát ročne. Individuálne hodnoty podľa údajov Vidu et al. [30] kolísali u hutníkov pri preventívnych lekárskych prehliadkach dlhoročne v rozmedzí 79,2–474,4 μmol . l^-1. V r. 1987 v 35-člennej skupine hutníkov, vyšetrených na Klinike pracovného lekárstva a toxikológie v MFN Martin, boli fluoridy medzi 20,2–455,8 μmol . l^-1 moča, s priemerom 137,38 μmol . l^-1moča.

Ku rozsiahlejšej rekonštrukcii hlinikárne došlo až v r. 1995, odkedy sa zlepšila aj situácia v okolí závodu skvalitnením odprašovacích zariadení. Po vstupe zahraničného partnera, nórskej spoločnosti Hydro Aluminium, sa v r. 1993 odčlenila výroba hliníka a v r. 1995 bola zahájená jeho výroba novou technológiou v uzavretých elektrolyzéroch, s vopred vypálenými anódami a s komplexným čistením aerosolov, čo umožňuje výrazné zníženie emisií fluóru a dechtu. V súčasnosti sa na 1 tonu vyrobeného alumínia uvoľňuje do ovzdušia len 0,32 kg fluoridov, kým v minulosti, v 50. rokoch to bolo 20,2 kg na tonu alumínia. Dnes sa uplatňujú v závode pre ochranu zdravia priebežne mnohé ekologické projekty. V r. 2004 figurovalo Slovensko vo výrobe primárneho hliníka v tomto závode so 160 tisíc tonami/rok na 12. mieste v Európe [3].

Výsledky

Subjektívne obtiaže pracovníkov boli: v polovici prípadov bolesti, stuhnutosť, obmedzenie pohyblivosti LS chrbtice, ťažkosti pri chôdzi (v dvoch prípadoch aj v spojení s koxartrózou), bolesti a pálenie v oblasti prednej časti predkolení (5-krát), bolesti svalov predlaktí (3-krát), kŕče svalov končatín (3-krát) s väzbou na zvýšenú potivosť s dokumentovanou hypokalcémiou. Na bolesti kĺbov končatín si sťažovali, bez súvislosti s profesionálnou diagnózou len 3 muži súboru. Celkovú únavu uvádzala polovica sledovaných. Chronickými zápalmi horných dýchacích ciest – bronchitídou – trpelo 6 mužov (z toho dvaja fajčiari). Traja uviedli v anamnéze dyspeptické obtiaže, jedenkrát s gastroskopicky diagnostikovanou bulbitis duodeni.

Prejavy senzomotorickej polyneuropatie rôzneho, ľahkého až stredne závažného stupňa malo 12 pacientov. Všetci sledovaní mali BMI (Body Mass Index) nad 26,7, hypertonickú chorobu v I–II štádiu WHO mali 6, jeden hutník mal opakovane vyššie hodnoty kyseliny močovej, bez prejavov dnavej artritídy, traja mali diabetes mellitus II a jeden poruchu glukózovej tolerancie. Latexový test bol u všetkých negatívny, hodnoty kreatinínu v sére a hodnoty transamináz neboli zvýšené. Vybrané laboratórne výsledky uvádzame v tabuľke 1.

Priemerné hodnoty kalcia a fosforu v sére sa pohybovali v dolných hraniciach referenčného rozmedzia, hodnoty ionizovaného kalcia boli nízke.

Priemerné hodnoty fluoridov v moči svedčili pre 5,1-násobné prekročenie hodnôt neexponovanej populácie, v troch prípadoch bola prekročená indikatívna biologická medzná hodnota. Hodnoty reumatických faktorov boli v norme.

Kostná fluoróza bola hodnotená po pracovne-lekárskom vyšetrení, objektivizácii expozície, podľa RTG nálezov špecialistami v odbore rádiodiagnostiky ako:  I. štádium v 9 prípadoch, II. štádium 3 prípady,  II.– III. štádium 3 prípady. Typickými RTG obrazmi boli ossifikácie v oblasti membrana interossea medzi radiom a ulnou, medzi tíbiou a fibulou, exostózy úponu svalov v oblasti foramen obturatorium panvových kostí, ossifikácie v oblasti spina iliaca anterior et superior, rozšírenie kompakty dlhých kostí na úkor dreňovej dutiny, v niektorých prípadoch zvýšenie sýtosti skeletu LS a panvovej oblasti a rôzne osteofytické periostózy.

Štyria pacienti mali flebolity v oblasti malej panvy.

Na tabulke 3 je prehľad vybraných RTG zmien skeletu v skupine pacientov s diagnózou profesionálna kostná fluoróza, podľa klasifikácie Hagena a Grinsberga. Niektoré typické RTG prejavy pri fluoróze zo skupiny našich pacientov uvádzame na obrázkoch 1–5.

Od r. 1965 do konca r. 1991 bolo hlásených ako choroba z povolania 11 prípadov, následne, až v r. 2000 až 2002, tri prípady. Zmena pracovného zaradenia, mimo nadmerného fyzického zaťaženia s prechodom do čiastočnej invalidity sa týkala 4 pacientov (v dvoch prípadoch pri fluoróze I. štádia aj pre súbežnú diagnózu choroby z vibrácií), 6 pacienti boli v čase hlásenia profesionálnej fluorózy už vo veku starobných dôchodcov. S výnimkou jedného pacienta, boli všetci ostatní po hlásení choroby z povolania dispenzarizovaní. Ich zdravotný stav sa sledoval cca 5–10 rokov na Klinike pracovného lekárstva MFN, Martin. U 8 pacientov sa v 2 až 4-ročných intervaloch opakovali niektoré RTG snímky skeletu predilekčných úsekov. V dvoch prípadoch sa po 2 rokoch zistil mierny pokles denzity v oblasti skeletu chrbtice, u ostatných pacientov zostal RTG nález v sledovaných úsekoch skeletu v zmysle fluorózy stacionárny. Obsah fluoridov v bedrových stavcoch z oblasti spina iliaca (spolu 4 vzorky) u pacienta, ktorý zomrel na infarkt myokardu a mal fluorózu II.–III. štádia, bol 8 až 30,2 mg/100 g tkaniva. Po uplynutí 2 rokov od prerušenia expozície boli hodnoty fluoridov v moči trvale pod indikatívnym medzným limitom.

Diskusia

Retrospektívne posúdenie prípadov profesionálnej fluorózy je do určitej miery poznačené tým, že prípady ochorení diagnostikované pred niekoľkými desaťročiami nebolo možné posúdiť takou škálou vyšetrení, ako je tomu v súčasnosti, keď je možné urobiť napr. denzitometriu, HRCT vyšetrenia a i. Autori preto uviedli základný laboratórny skríning a posudzovali RTG skiagramy typických oblastí skeletu, ktoré poskytli informácie o rôznej závažnosti manifestácie štádií fluorózy. Dnešnou RTG zobrazovacou technikou a materiálmi sa dá už lepšie posúdiť štruktúra a denzita skeletu. Na význam citlivosti RTG vyšetrovacej techniky pri podozrení na fluorózu upozorňovali aj  Czervinski et al. [4]. V ostatných 15 rokoch sa však výrazne vyhýbame RTG vyšetreniam skeletu, aby sme hutníkov nezaťažovali ionizujúcim žiarením. RTG vyšetrenia skeletu robíme výberovo, ak si to vyžaduje klinický stav pacienta, pri dôvodnom podozrení na fluorózu skeletu. S ohľadom na súčasné pracovné podmienky hutníkov, podstatne menej vystavených fluoridom v hlinikárni, RTG indikujeme obvykle až po minimálne 10–15 rokoch od začiatku expozície.

Obligátnym ostáva posúdenie pracovného prostredia s hodnotením obsahu fluoridov a sledovanie obsahu fluoridov v moči hlavne po pracovnej smene; obsah fluoridov sa t. č. už bežne prepočítava na množstvo kreatinínu v moči [12].

Vzhľadom na postupné zlepšovanie technicko-hygienickej situácie v závode, hlavne po r. 1995, v súčasnosti nepredpokladáme vznik nových ochorení z expozícií po r. 1995. Naďalej sa však vykonávajú pravidelné preventívne lekárske prehliadky hutníkov a biologické expozičné testy so stanovením fluoridov v moči. V skupinách hutníkov výroby hliníka stanovujeme aj hodnotu hliníka pomocou metódy atomabsorpčnej spektrofotometrie. Posledné výsledky meraní hliníka v moči z r. 2006 u 24-člennej skupiny mužov s prácou v hlinikárni ako taviči (v dĺžke 16,11 ± 11, 0 rokov) potvrdili, že priemerná hodnota Al v moči bola 3,268 ± 2,67 μmol.l^-1 (x ± SD). Nepresahovala indikatívnu hodnotu BMH, uvádzanú v Odbornom usmernení MZ SR z r. 2002, bola však o 3,8-krát vyššia v porovnaní s kontrolnou neexponovanou skupinou. Závislosť s rokmi expozície nebola priekazná [29].

V súbore našich pacientov sme nepozorovali vyšší výskyt zlomenín. Bol zistený jeden prípad počínajúcej osteonekrózy femuru, stav sa po 2 rokoch od prerušenia práce – v invalidite – zlepšil, nevyžadoval radikálnu liečbu.

U pacientov boli v popredí prejavy senzomotorického postihnutia ľahkého stupňa, viac na horných končatinách, čo možno dať do súvislosti aj s prácou charakteru nadmerného fyzického zaťažovania končatín, v dvoch prípadoch aj s prácou s vibračnými nástrojmi a s dlhodobým zaťažením v práci s nepriaznivou mikroklímou v hutiach. Mohol sa uplatniť aj metabolický syndróm, diabetes mellitus.

V literatúre sa uvádza, že značná časť fluoridov sa z tela môže odstraňovať nadmerným potením (dokonca až 1/3 denného príjmu) [13]. Traja z našich pacientov udávali výraznú potivosť, ich hodnoty fluoridov v moči sa však nelíšili od ostatných členov súboru, jeden z nich mal diabetes mellitus. Všetci pacienti mali významne vyšší BMI. Pri ukladaní fluoridov do skeletu a viazaní s vápnikom sa zvyšuje hmotnosť skeletu, nedá sa však určiť, či sa táto okolnosť preniesla významne do hodnoty BMI. Vzhľadom na vyššie hodnoty cholesterolu možno hodnotiť vyšší BMI skôr ako prejav obezity.

RTG obraz ,,závojov“ na dolných okrajoch rebier sme zistili iba v jednom prípade a s ohľadom na veľkosť súboru nemožno tento znak hodnotiť jednoznačne vo vzťahu ku expozícii fluoridom. Kalcifikáty v malej panve nie sú podľa rádiodiagnostikov zriedkavosťou aj mimo expozície fluóru, ide často o flebolity. Traja z našich pacientov mali v osobnej anamnéze v minulosti zaznamenaný výskyt urolitiázy. Zvláštne zmeny na zuboch, hnedé sfarbenia, tak ako sú opisované pri raste zubov u detí pri vyššom p. o. príjme fluoridov, sme nezistili. Na to, že pri priemyslovej fluoróze obvykle nebývajú zmeny na zuboch, upozornil už v minulosti Ulrich [28].

Diagnostika fluorózy vychádzala z objektivizácie dlhoročnej pracovnej anamnézy, znalostí o zvýšenom obsahu fluóru v pracovnom prostredí, opierala sa o klinický stav pacienta, vylúčenie iných ochorení (reumatizmus, dna eventuálne iné). RTG obraz skeletu bol posudzovaný špecialistom v oblasti rádiodiagnostiky a ortopédie. Vyšší obsah fluoridov zistený opakovane podporil diagnózu, avšak aj pri aktuálne nezvýšených hodnotách fluoridov v moči (u dôchodcov po skončení expozície), nevylúčil – s ohľadom na ostatné RTG nálezy a potvrdenie významnej dlhoročnej expozície hutníka v hlinikárni – že nemôže ísť o fluorózu kostí. Na túto okolnosť upozornili aj iní autori [19].

Vido a Mayerová [30] nenašli u skupiny hutníkov hlinikárne v minulosti zvláštnosti v hematologicko-biochemickom skríningu. V tabulke 2 sme uviedli len vybrané parametre (hodnoty kreatinínu v sére a transamináz boli v norme). Len hodnoty ionizovaného kalcia boli znížené. Vzhľadom na vyšší vek, pri ktorom sa diagnostikovala fluoróza, mohol na hodnoty ionizovaného kalcia vplývať aj vekový faktor a demineralizačná osteoporotická tendencia.

Určitá prídatná environmentálna expozícia fluoridom môže vznikať aj z expozície spaľovaného uhlia. Na územiach, kde sa vo veľkom spaľuje uhlie, je tento proces hlavným zdrojom znečistenia fluórom [36]. Uhlie obsahuje priemerne 0,01 % fluoru. Severočeské uhlie napr. bez hlušiny obsahuje 264 mg fluoridov . kg^-1. Bežne užívané uhlie na Slovensku má 20–40 % popolovín, v ktorých je okolo 400–560 mg fluoridov . kg^-1, najčastejšie 0,05 % fluóru [27]. Údaje o obsahu fluoru v mimopracovním ovzduší, ani v  pitnej vode našich pacientov sme nemali k dispozícii. Význam prídatnej neprofesionálnej expozície z niektorých zdrojov (aj minerálok, čaju) však nemusí byť zanedbateľný pri aktuálnom hodnotení obsahu fluoru profesionálnych expozíciach [15]. V životnom prostredí Žiarskej kotliny, v okolí hlinikárne sa doteraz prípady fluorózy u obyvatelstva nevyskytli. Z ostatných ochorení bol častý výskyt chronickej bronchitídy. Fluor pôsobí dráždivo na dýchacie cesty [2, 10, 23], ale pre konfúznosť s viacerými aj neprofesionálními vplyvmi, hlavne fajčením, nebolo možné tento faktor dať do jednoznačného vzťahu s ochorením dýchacích ciest. Prejavy aluminiózy sme doteraz v závode nezaznamenali.

Vzhľadom na to, že sa choroba stáva klinicky významnejšou spravidla až vo veku nad 60 rokov a v rozsahu, v akom ju pri profesionálnej expozícii pozorujeme, nie je spojená s vážnějším obmezením hybnosti ani so závažnejšími algiami, aj sťaženie spoločenského uplatnenia pri hlásení fluorózy má nižšie bodové hodnotenie v porovnaní s chorobou z vibrácií či ochorením z DNJZ končatín. Keďže účinná liečba nie je známa, treba len vítať nové technologie výroby hliníka, ktoré zabezpečujú neporovnateľne lepšiu ochranu zdravia hutníkov hlinikárne.

Prácu autori venujú pamiatke Doc. MUDr. Bronislava Geryka, zakladateľa oboru, ktorý bol od r. 1951 prvým primárom pracovného lékarstva v Martinskej nemocnici. Zomrel 14. septembra 2007.

Došlo dne 27. 3. 2007.

Přijato do tisku dne 29. 6. 2007.

Kontaktná adresa:

Prof. MUDr. Jana Buchancová, CSc.

KPLaT JLF UK a MFN

Kollárova 2

036 59 Martin

Slovenská republika

e-mail: buchancova@lefa.sk