Các phản ứng cảm giác hóa học đối với bụi khoáng bay lơ lửng: axit boric so với các chất kiềm

Internationales Archiv für Arbeitsmedizin - Tập 81 - Trang 337-345 - 2007
William S. Cain1, Alfredo A. Jalowayski1, Roland Schmidt1, Michael Kleinman2, Kevin Magruder1, K. C. Lee1,3, B. Dwight Culver4
1Chemosensory Perception Laboratory, Department of Surgery (Otolaryngology), University of California, San Diego, La Jolla, USA
2Particle Inhalation Laboratory, Department of Community and Environmental Medicine, University of California at Irvine, Irvine, USA
3Department of Otolaryngology, Kangbuk Samsung Hospital, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Republic of Korea
4Epidemiology Division, Department of Medicine, University of California at Irvine, Irvine, USA

Tóm tắt

(1) Đánh giá mối quan hệ giữa các phơi nhiễm liên quan đến nghề nghiệp với bụi axit boric và cường độ cảm giác ở mắt, mũi và họng trong hoạt động (đạp xe) tương đương với công việc công nghiệp nhẹ. (2) So sánh cảm giác từ bụi axit boric với bụi kiềm canxi oxit và natri tetraborat pentahydrat (natri borat). (3) Ghi lại cách cường độ cảm giác thay đổi theo thời gian trong các phơi nhiễm lên đến 3/4 giờ. Mười hai đối tượng, gồm sáu nam và sáu nữ, đã tham gia vào các phiên phơi nhiễm lặp lại với 2,5, 5 và 10 mg m−3 axit boric, 10 mg m−3 natri borat, 2,5 mg m−3 canxi oxit được trình bày dưới dạng canxi oxit đơn hoặc pha loãng với canxi sulfate hydrat, và 0 mg m−3 (chứng trắng). Các phơi nhiễm diễn ra trong một mái vòm nhựa treo trên đầu và khóa kín quanh cổ bằng màng cao su. Các phép đo trước và sau khi phơi nhiễm bao gồm tiết dịch mũi và kháng lực mũi. Các phép đo trong quá trình phơi nhiễm bao gồm cường độ cảm giác được đánh giá ở mắt, mũi và họng, và nhịp thở (Hệ thống Respitrace). Sáu nồng độ carbon dioxide từ dưới mức có thể phát hiện đến mức châm chích mạnh đã cung cấp các chỉ số cho các đánh giá của đối tượng. Nói chung, cảm giác tăng trong khoảng thời gian lên đến nửa giờ, sau đó hoặc giảm đi hoặc giữ ở mức ổn định. Mỗi chất liệu có một chữ ký tạm thời. Mũi dẫn đầu với cảm giác cao nhất, tiếp theo là họng, rồi đến mắt. Thứ bậc này yếu nhất đối với axit boric; ở một mức phơi nhiễm, cường độ ở họng vượt qua mức ở mũi. Các phép đo đi kèm ngụ ý rằng sự thay đổi cảm giác theo thời gian xảy ra không phải do tăng độ pha loãng của bụi hòa tan trong dịch nhầy được tiết mới hoặc sự gia tăng hậu quả trong kháng lực mũi. Có khả năng lớn là sự thích nghi cảm giác đã xác định sự thay đổi này. Axit boric ở nồng độ 10 mg m−3 giảm nhẹ nhưng không đáng kể dưới 10 mg m−3 natri borat về cảm giác. Tuy nhiên, axit boric cho thấy mối quan hệ liều-phản ứng tương đối phẳng, tức là, một sự thay đổi về mức độ gây ra ít thay đổi về cảm giác. Hằng số thời gian cho cảm giác từ bụi nằm trong khoảng hàng chục phút. Một chức năng phản ứng nồng độ phẳng đối với axit boric và phản ứng đáng kể từ họng gợi ý rằng cảm giác khô được nhận biết, không do độ axit nhưng có thể là do áp suất thẩm thấu, có thể giải thích cho cảm giác được gợi lên ở các mức phơi nhiễm ở hoặc dưới 10 mg m−3. Các bụi có độ axit cao hơn có thể làm thay đổi pH mũi có thể kích hoạt các cảm giác khác.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH®) (2006) Guide to Occupational Exposure Values. ACGIH, Cincinnati Arts JHE, Rennen MAJ, de Heer C (2006) Inhaled formaldehyde: evaluation of sensory irritation in relation to carcinogenicity. Regul Toxicol Pharmacol 44:144–160 Bowes SM III, Frank R, Swift DL (1990) The head dome: a simplified method for human exposures to inhaled air pollutants. Am Ind Hyg Assoc J 51:257–260 Cain WS, See LC, Tosun T (1986) Irritation and odor from formaldehyde: chamber studies. In: IAQ ‘86: Managing indoor air for health and energy conservation. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, pp 126–137 Cain WS, Tosun T, See LC, Leaderer BP (1987) Environmental tobacco smoke: Sensory reactions of occupants. Atmos Environ 21:347–353 Cain WS, Jalowayski AA, Kleinman M, Lee NS, Lee BR, Ahn BH (2004) Sensory and associated reactions to mineral dusts: sodium borate, calcium oxide, and calcium sulfate. J Occup Environ Hyg 1:222–236 Caterina MJ, Julius D (2001) The vanilloid receptor: a molecular gateway to the pain pathway. Ann Rev Neurosci 24:487–517 Clapham DE, Runnels LW, Strübing C (2001) The TRP ion channel family. Nat Rev Neurosci 2:387–396 Garabrant DH, Bernstein L, Peters JM, Smith TJ (1984) Respiratory and eye irritation from boron oxide and boric acid dusts. J Occup Med 26:54–586 Graudenz GS, Latorre MRDO, Tribess A, Oliveira CH, Kalil J (2006) Persistent allergic rhinitis and indoor air quality perception: an experimental approach. Indoor Air 16:313–319 Green BG, Rentmeister-Bryant H (1998) Temporal characteristics of capsaicin desensitization and stimulus-induced recovery in the oral cavity. Physiol Behav 65:141-149 Hu X, Wegman DH, Eisen EA, Woskie SR, Smith RG (1992) Dose related acute irritant symptom responses to occupational exposure to sodium borate dusts. Br J Ind Med 49:706–711 Hudnell HK, Otto DA, House DE, Molhave L (1992) Exposure of humans to a volatile organic mixture. II. Sensory. Arch Environ Health 47:31–38 Jia Y, Lee L-Y (2007) Role of TRPV receptors in respiratory disease. Biochimi Biophysi Acta doi: 10.1016/j.bbadis.2007.01.013 Liu L, Chen L, Liedtke W, Simon SA (2007) Changes in osmolality sensitize the response to capsaicin in trigeminal sensory neurons. J Neurophysiol 97:2001–2015 Mamet J, Baron A, Lazdunski M, Voilley N (2002) Proinflammatory mediators, stimulators of sensory neuron excitability via the expression of acid-sensing ion channels. J Neurosci 22:10662–10670 McCleskey EW, Gold MS (1999) Ion channels of nociception. Ann Rev Physiol 61:835–856 Phalen RF (1997) Chapter 1, Introduction. In: Phalen RF (ed) Methods in inhalation toxicology. CRC, Boca Raton, pp 1–12 Richerson HB, Seebohm PM (1968) Nasal airway response to exercise. J Allergy 41:269–284 Shusterman D (2002) Individual factors in nasal chemesthesis. Chem Sen 27:551–564 Shusterman D, Avila PC (2003) Real-time monitoring of nasal mucosal pH during carbon dioxide stimulation: implications for stimulus dynamics. Chem Sen 28:595–601 Wargocki P, Lagercrantz L, Witterseh T, Sundell J, Wyon DP, Fanger PO (2002) Subjective perceptions, symptom intensity and performance: a comparison of two independent studies, both changing similarly the pollution load in an office. Indoor Air 12:74–80 Weyel DA, Ellakkani M, Alarie Y, Karol M (1984) An aerosol generator for the resuspension of cotton dust. Toxicol App Pharmacol 76:544–547 Wolkoff P, Kjaergaard SK (2007) The dichotomy of relative humidity on indoor air quality. Environ Int, Woskie SR, Eisen EE, Wegman DH, Hu X, Kriebel D (1998) Worker sensitivity and reactivity: Indicators of worker susceptibility to nasal irritation. Am J Ind Med 34:614–622