Impact of Asbestos on Quality of Life and Public Health

Abstrakt: Azbest, minerál s výnimočnými fyzikálnymi vlastnosťami, sa stal obľúbeným materiálom v rôznych priemyselných odvetviach. Jeho používanie však prináša vážne zdravotné riziká, keďže drobné azbestové vlákna môžu pri inhalácii spôsobiť chronické ochorenia, ako sú azbestóza a rakovina pľúc. Z tohto dôvodu sa v mnohých krajinách jeho používanie zakázalo alebo výrazne obmedzilo. Napriek týmto opatreniam zostáva environmentálna expozícia v oblastiach s historickou ťažbou azbestu významným problémom verejného zdravia.
Kľúčové slová: Azbest, verejné zdravie, azbestóza, expozícia

Abstract: Asbestos, a mineral with exceptional physical properties, became a popular material in various industrial sectors. However, its use poses serious health risks, as inhaling tiny asbestos fibers can cause chronic diseases such as asbestosis and lung cancer. Consequently, many countries have banned or significantly restricted its use. Despite these measures, environmental exposure in areas with a history of asbestos mining remains a significant public health issue.
Key words: Asbestos, public health, asbestosis, exposure

Úvod

Azbest patrí medzi významné environmentálne a pracovné karcinogény, ktoré sú asociované s výskytom rôznych druhov rakoviny. Ide o prirodzene sa vyskytujúcu skupinu vláknitých silikátových minerálov, ktorá bola dlhodobo využívaná v priemyselných odvetviach vďaka svojim unikátnym vlastnostiam, ako je tepelná a chemická odolnosť, nerozpustnosť vo vode, vysoká pevnosť v ťahu a schopnosť elektrickej izolácie. Azbest sa vyznačuje svojimi výnimočnými vlastnosťami, ktoré sú v niektorých aplikáciách stále nenahraditeľné, spolu s charakteristicky nízkymi finančnými nákladmi. Je schopný odolávať teplotám až do 1 000 ° C a vykazuje rezistenciu voči mnohým agresívnym chemikáliám. Disponuje vynikajúcimi elektrickými a tepelnoizolačnými vlastnosťami, vysokou elasticitou. Navyše, je súčasťou rôznych spojovacích materiálov, čo zvyšuje jeho všestrannosť a praktickosť v priemyselnom využití (Kusiorowski et al., 2023).

Azbestové vlákna, vzhľadom na svoje mimoriadne fyzikálne vlastnosti, našli široké uplatnenie v priemysle na celom svete. Ich nízka tepelná vodivosť, odolnosť voči biologickému rozkladu, vysoká rezistencia voči elektrickým, alkalickým a kyslým látkam, ako aj schopnosť absorbovať zvuk, vytvorili z azbestových vlákien ideálne komponenty pre rôzne technické a priemyselné aplikácie. Vďaka týmto vlastnostiam bol azbest značne používaný predovšetkým ako stavebný a izolačný materiál. Nachádzal sa v akustických a tepelných nástrekoch, omietkach, náteroch, podlahových krytinách, plochých doskách, obkladačkách, vlnitých strešných doskách, dažďových a tlakových potrubiach, a mnohých ďalších stavebných materiáloch (Castro et al., 2023).

Azbest sa skladá zo šiestich typov minerálnych vlákien, ktoré sa delia do dvoch skupín podľa svojej štruktúry: amfibolové a serpentínové. Rozdelenie azbestových minerálov je dôsledkom ich kryštalochemickej štruktúry silikátov. Rôzne druhy azbestu sa líšia v chemickom zložení, fyzikálnej štruktúre a špecifických vlastnostiach, ktoré určujú ich priemyselné využitie. Do amfibolovej skupiny patria krokidolit (modrý azbest), amozit (hnedý alebo sivý azbest), antofylit, tremolit a aktinolit, ktoré majú ihličkovitý vzhľad. Naopak, serpentínová skupina zahŕňa chryzotil (biely azbest), ktorý má zakrivené vlákna. Chryzotilový azbest má kryštály vo forme dutých vlákien, zatiaľ čo vlákna amfibolového azbestu majú tvar podobný "rúrkam". Chryzotilové vlákna sú zvyčajne tenšie, pružnejšie a mäkšie, na rozdiel od hrubších a tvrdších vlákien amfibolového azbestu (Kusiorowski et a., 2023).

Azbest je nebezpečný kvôli veľkosti svojich mikroskopických vlákien. Tieto vlákna majú priemer menší než 0,1 až 2 mikrometre a dĺžku 5 až 100 mikrometrov. Vlákna azbestu sa môžu rozpadnúť na mikroskopické častice, ktoré sa uvoľňujú do vzduchu a následne sú vdychované organizmom. Modrý azbest, s jeho odolnejšími amfibolovými vláknami oproti chryzotilovým vláknam, je považovaný za najnebezpečnejší typ azbestu. Tieto vlákna prenikajú cez dýchací systém a kumulujú sa v pľúcach, kde v priebehu času spôsobujú lézie a jazvy v pľúcnom tkanive. Tento proces znižuje elasticitu pľúc a sťažuje dýchanie, čo sa prejavuje symptómami ako ťažké dýchanie, suchý kašeľ a zvýšená tvorba hlienu. Dlhodobá expozícia môže zvýšiť riziko vzniku rakoviny pľúc a iných respiračných ochorení, pričom tieto zdravotné komplikácie sa zvyčajne prejavujú až po mnohých rokoch po expozícii azbestom (Roselli et al., 2014).

Epidemiológia a rizikové faktory azbestu

Azbest je klasifikovaný ako karcinogén skupiny I podľa Medzinárodnej agentúry pre výskum rakoviny (IARC), čo jasne naznačuje, že existujú signifikantné vedecké dôkazy o jeho schopnosti vyvolať rakovinu u ľudí. Vystavenie sa tomuto minerálu je spojené s vážnymi zdravotnými problémami vrátane malígneho mezoteliómu, rakoviny pľúc, hrtana, vaječníkov, azbestózy a pleurálnych ochorení (Jung et al., 2021).

Azbest je globálnym problémom, s ktorým sa stretávajú milióny ľudí, najmä pracovníkov vystavených počas komerčných aktivít. Podľa WHO sa odhaduje, že v USA a na celom svete bolo vystavených azbestu približne 1,3 milióna a 125 miliónov pracovníkov trpí vážnymi zdravotnými problémami (Gordon et al., 2014).

V období medzi rokmi 1994 a 2010 azbest spôsobil celosvetovo úmrtie 128 015 ľudí na mezotelióm a 13 885 ľudí na azbestózu, čo predstavuje celkovú stratu 2,18 milióna a 180 000 rokov života (PYLL - Potential Years of Life Lost). Ročný priemer straty života bol 201 000 rokov pre mezotelióm a 17 000 rokov pre azbestózu. Priemerná strata života na jedného zosnulého bola 17,0 rokov pre mezotelióm a 13,0 rokov pre azbestózu (Diandini et al., 2013). Ročne sa odhaduje, že azbest prispieva k 55 000 úmrtiam po celom svete. Na africkom, ázijskom a juhoamerickom kontinente sa azbest stále uplatňuje ako lacný a odolný materiál, najmä pri projektoch na vodovodné siete a bytové projekty v rýchlo sa rozvíjajúcich oblastiach (Furuya et al., 2018).

Pracovná expozícia azbestom

Pracovná expozícia azbestom môže byť priama alebo nepriama. Priama expozícia nastáva pri práci s azbestom alebo materiálmi obsahujúcimi azbest, ako je to v stavebníctve alebo v ťažobnom priemysle. Naproti tomu, nepriama expozícia sa týka pracovníkov, ktorí sa s azbestom stretávajú na pracoviskách, ako sú elektrikári, inštalatéri, maliari, mechanici bŕzd, tesári, zvárači apod. Stavebné aktivity ako ťažba a frézovanie azbestu, výroba a preprava cementu, výroba a montáž izolačných materiálov predstavujú významné riziko pre robotníkov. Aj údržba budov, renovácie starších domov a železníc môžu viesť k významnej expozícii azbestom (Lazarus et al., 2011).

Existujú štúdie, ktoré systematicky skúmajú pracovnú expozíciu azbestom a jej vplyv na zdravie pracovníkov. Tieto štúdie sa zameriavajú na rôzne aspekty expozície, ako sú intenzita, trvanie a typ azbestových vlákien, ktoré môžu ovplyvniť riziko vzniku azbestózy a iných chorôb dýchacích ciest. Výskumy často používajú rozličné metodológie, vrátane výpočtov štandardizovaných úmrtných pomerov (SMR) a analýz časovo závislých premenných (APC), aby preskúmali vzorce úmrtnosti a vyhodnotili riziká spojené s dlhodobou expozíciou azbestu. Tieto štúdie majú kľúčový význam pri formovaní pracovných noriem a preventívnych opatrení ochrany zdravia pracovníkov v odvetviach s vysokou expozíciou azbestu. Talianska štúdia Girardi et al. (2020) analyzovala úmrtnosť na azbestózu pracovníkov v Taliansku, sledujúc ich viac ako 40 rokov. Výsledky ukázali vysoký počet úmrtí na azbestózu, s dôrazom na kumulatívnu expozíciu azbestu ako hlavného rizikového faktora. Expozícia bola odhadovaná prostredníctvom indexu expozície azbestu, zohľadňujúceho pravdepodobnosť, intenzitu a typ azbestových vlákien. Závery štúdie ukázali vyššie riziko úmrtnosti na azbestózu u mužov a žien pracujúcich v odvetví azbestu, pričom ženy vykazovali nižšie riziko v porovnaní s mužmi, čo sa môže vysvetľovať rôznymi úrovňami expozície. Analytické metódy ako regresný model SMR a APC umožnili detailnejšie preskúmať vzorce úmrtnosti a ich súvislosti s expozíciou azbestu. Vysoká úmrtnosť na azbestózu sa detegovala u zamestnancov v sektore azbestových výrobkov, z čoho vyplýva nutnosť zavedenia bezpečnostných opatrení pre ochranu zdravia a potreba ďalšieho výskumu v tejto oblasti (Girardi et al., 2020).

Štúdia Buralli et al. (2023) taktiež hovorí o pracovníkoch v cementárskom priemysle v Brazílii, ktorí vykazujú zvýšenú úmrtnosť na rôzne typy rakoviny, vrátane pleurálnej, peritoneálnej a pľúcnej rakoviny, a na azbestózu. Brazília, historicky významný producent a spotrebiteľ azbestu, najmä chryzotilového, používaného v azbestocementových výrobkoch, nemala dlho adekvátne opatrenia na kontrolu expozície na pracovisku. Expozícia azbestom v Brazílii teda predstavuje dlhodobý závažný problém verejného zdravia, pretože ročne doposiaľ spôsobuje viac ako 233 000 úmrtí a má významný sociálno-ekonomický dopad (Buralli et al., 2023).

Expozícia azbestom v životnom prostredí

Environmentálna záťaž azbestom sa vyskytuje v krajinách s masívnou ťažbou tohto minerálu, ako je Južná Afrika, Austrália a Kanada, a mnohé ďalšie oblasti. V týchto regiónoch bolo zaznamenané rozptýlenie azbestových vlákien vo vzdialenosti niekoľkých kilometrov od banských lokalít. Hlavným zdrojom environmentálnej expozície je tzv. „prirodzene sa vyskytujúci azbest“, ktorý označuje azbest ako prirodzenú súčasť pôdy alebo hornín. V oblastiach s vysokým výskytom prirodzeného azbestu môžu byť vlákna pre ľudí nebezpečné po perturbácii hornín ľudskou činnosťou alebo tečúcou vodou. Zdrojom zvýšených koncentrácií azbestových vlákien v mestských oblastiach sú poškodené a opotrebované brzdové systémy automobilov a ďalšie materiály a produkty, čo prispieva ku kontaminácií životného prostredia a teda aj ovzdušia (Campopiano et al., 2020).

Choroby súvisiace s azbestom

Choroby spojené s azbestom zahŕňajú štyri hlavné klinické formy ochorení pľúc, ktoré sú potvrdené v medicínskej praxi. Okrem toho, azbest môže byť jedným z potenciálnych rizikových faktorov asociovaných so vznikom ochorení aj v iných orgánoch, ako napr. rakovina žalúdka, čriev, močového mechúra, vaječníkov a hrtana.

Azbestóza je ochorenie, ktoré sa vyvíja v dôsledku dlhodobej expozície azbestovému prachu. Podobne ako iné azbestom súvisiace ochorenia, symptómy sa objavujú po niekoľkých rokoch od expozície. Latentná doba azbestózy sa obvykle pohybuje medzi desiatimi až pätnástimi rokmi a často sa označuje ako "prachová pľúcna choroba". Pľúcne tkanivo, ktoré pozostáva z približne 300 miliónov pľúcnych alveol, ktoré absorbuje kyslík z vdýchnutého vzduchu a transportuje ho do červených krviniek, je v prípade azbestózy postihnuté zjazvením spojivového tkaniva medzi alveolami. To znižuje elasticitu pľúc a obmedzuje ich schopnosť výmeny plynov, čo vedie k hypoxémii. Symptómy zahŕňajú suchý kašeľ, dýchavičnosť a produkciu hlienu (Harris et al., 2019).

Mezotelióm je jedným z najzávažnejších typov rakoviny spojených s azbestom, ktorá postihuje výstelku pľúc a niektoré časti tráviaceho traktu. Tento druh rakoviny je takmer vždy fatálny a pacienti často zomierajú v priebehu jedného až dvoch rokov od diagnózy, ktorá sa objavuje 30 až 40 rokov po expozícii azbestom. Azbest môže byť tiež asociovaný s rakovinou hrtana, priedušiek, obličiek a gastrointestinálneho traktu (Roselli et al., 2014).

Pleurálne plaky sú charakterizované ako hladké, biele lézie s nepravidelnými okrajmi na parietálnej pleure, často kalcifikované u jedincov s anamnézou expozície azbestom. Vyskytujú sa najčastejšie v posterolaterálnych oblastiach strednej časti pľúc, pričom ich prítomnosť často nevyvoláva symptómy alebo môže spôsobovať nešpecifické bolesti na hrudníku podobné angíne. Ak sa objaví dýchavičnosť, je dôležité vykonať diferenciálnu diagnózu. Pleurálne plaky sú často znakom expozície azbestom a môžu spôsobiť krátkodobé podráždenie pleury (Bird et al., 2021). Prítomnosť týchto plakov na röntgenovom snímku hrudníka naznačuje významnú expozíciu a zvyšuje riziko vzniku mezoteliómu a rakoviny pľúc (Nielsen et al., 2014). Pleurálne plaky vznikajú, keď sa inhalované azbestové vlákna dostanú cez dýchacie cesty do pľúc a uložia sa v pohrudnici (tenkej membráne), ktorá obaľuje a chráni pľúca. Každé vdýchnutie spôsobuje prienik azbestových vlákien cez pohrudnicu, čo vedie k zápalu. Tento zápal spôsobuje zhrubnutie spojivového tkaniva a môže viesť až ku kalcifikácii (stvrdnutiu tkaniva) (Roselli et al., 2014).

Akútna a chronická bronchitída môžu byť následkom pracovnej alebo environmentálnej expozície azbestom. Akútna bronchitída sa zvyčajne vyskytuje náhle a postupne sa zlepšuje do dvoch až troch týždňov. U starších ľudí, detí a jedincov so zdravotnými problémami môže byť zápal vážnejší. Chronická bronchitída je stav, ktorý sa opakuje a trvá dlho. Pacienti trpia kašľom s hlienom väčšinu dní v mesiaci počas troch mesiacov v roku a minimálne dva roky po sebe (Roselli et al., 2014).

Skríning

Odporúčania pre skríning pacientov s vysokým rizikom rakoviny pľúc po expozícii azbestom a fajčení sú jednoznačné. Osoby vo veku 50 rokov a staršie, ktoré boli vystavené azbestu aspoň 5 rokov a majú anamnézu fajčenia alebo ďalšie rizikové faktory rakoviny pľúc, ako je s azbestom súvisiaca fibróza, chronické obštrukčné alebo intersticiálne pľúcne choroby, rodinná anamnéza rakoviny pľúc alebo viacnásobné vystavenie sa karcinogénom, by mali podstúpiť skríning nízkodávkovým CT hrudníka. Súčasne by sa skríningu mali zúčastniť aj pracovníci, ktorí boli vystavení azbestu kratšiu dobu, ale intenzívne. Dokonca aj v prípade absencie ďalšej expozície azbestom nie je jasné, či všetky benígne azbestové choroby môžu progresovať na rakovinu, nakoľko dýchací systém je ohrozený a zaťažený azbestovými vláknami. Normy Occupational Safety and Health Administration (OSHA) vyžadujú, aby zamestnávatelia poskytovali pravidelné školenia o pracovných postupoch, používaní osobných ochranných prostriedkov, bezpečnosti práce a vplyvoch na zdravie pre všetkých pracovníkov vystavených azbestu nad stanovenými limitmi (Markowitz 2022).

Záver

Azbest, s jeho výnimočnými fyzikálnymi vlastnosťami ako tepelná a chemická odolnosť, či vysoká pevnosť v ťahu, bol historicky nenahraditeľným materiálom pre mnohé priemyselné aplikácie. Avšak, poznanie jeho škodlivých účinkov na zdravie postupne viedlo k zákazom a reguláciám jeho používania vo väčšine krajín. Riziká spojené s expozíciou azbestu, ako sú rakovina pľúc, mezotelióm a iné respiračné ochorenia, sú dobre zdokumentované. Tieto choroby majú často dlhú latentnú fázu, čo spôsobuje, že symptómy sa objavujú až po mnohých rokoch od expozície. Aj napriek zákazom azbestu v mnohých častiach sveta stále existujú oblasti, kde sa s ním stretávame, a to najmä v renováciách starších budov a v niektorých priemyselných procesoch. Preto je dôležité pokračovať v monitorovaní a implementácii prísnych bezpečnostných opatrení a regulácií, aby sa minimalizovali riziká pre ľudské zdravie. Globálne rozšírenie expozície azbestu zdôrazňuje potrebu globálnej spolupráce a výskumu, aby sme lepšie porozumeli jeho vplyvu na verejné zdravie a vypracovali efektívne stratégie ochrany. Prevencia zostáva kľúčovým nástrojom v boji proti zdravotným komplikáciám spôsobených touto škodlivou látkou.

Poďakovanie
Práca je podporená grantami KEGA MŠVVaŠ SR 001UPJŠ-4/2024 a 003UPJŠ-4/2024.

Autori:
Mgr. Simona Miškárová
prof. MUDr. Kvetoslava Rimárová, CSc.
prof. Mgr. MUDr. Erik Dorko, PhD., MPH, MBA
MVDr. Martina Hrubovčák Tejová
Ústav verejného zdravotníctva a hygieny, Lekárska fakulta UPJŠ, Košice

Literatúra

BIRD, T. et al., 2021. A review of the talc industry's influence on federal regulation and scientific standards for asbests in talc. In: New Solultions. 31(2), 152. ISSN 1541-3772. https://doi.org/10.1177/1048291121996645

BURALLI, R. et al., 2023. The Brazilian System for Monitoring Workers and General Population Exposed to Asbestos: Development, Challenges, and Opportunities for Workers' Health Surveillance. In: International Journal of Environmental Research and Public Health. 20(5), 4295. ISSN 1660- 4601. https://doi.org/10.3390/ijerph20054295

CAMPOPIANO, A. et al., 2020. Environmental contamination by naturally occuring asbestos (NOA): analysis of sentinel animal lung tissue. In: Science of The Total Environment. 745. ISSN 0048-9697. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140990

CASTRO, M. et al., 2023. A critical review of asbestos concentrations in water and air, according to exposure sources. In: Heliyon. 9 (5), ISSN 2405-8440. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e15730

DIANDINI. R. et al., 2013. Potential years of life list (PYLL) caused by asbestos-related diseases in the world. In: American Journal of Industrial Medicine. 56 (9), 993-1000. ISSN 1097-0274. https://doi.org/10.1002/AJIM.22206

FURUYA, S. et al., 2018. Global asbestos disaster. In: International Journal of Environmental Research and Public Health. 15(5), 1000. ISSN 1660-4601. https://doi.org/10.3390/IJERPH15051000

GIRARDI, P. et al., 2020. Factors Affecting Asbestosis Mortality Among Asbestos-Cement Workers in Italy. In: Annals of Work Exposures and Healths. 64 (6), 622-635. ISSN 2398-7316. https://doi.org/10.1093/annweh/wxaa037

GORDON, R. et al., 2014. Asbestos in commercial cosmetic talcum powder as a cause of mesothelioma in women. In: International Journal of Occupational and Environmental Health. 20 (4), 318-332. ISSN 2049-3967. https://doi.org/10.1179/2049396714Y.0000000081

HARRIS E. et al., 2019. Diagnosis of asbestos-related lung disease. In: Expert Review of Respiratory Medicine. 13(3), 241-249. ISSN 1747-6356. https://doi.org/10.1080/17476348.2019.1568875.

JUNG,H. et al., 2021. Changes in concetrations and characteristics of asbestos fibers dispersed from corrugated asbestos cement sheets due to stabilizer treatment. In: Journal of Environmental Management. 1. 285. ISSN 1095-8630. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.112110
KUSIOROWSKI, R. et al., 2023. Problem of asbestos-containing wastes in Poland. In: Cleaner Waste Systems. 4. ISSN 2772-9125. https://doi.org/10.1016/j.clwas.2023.100085

LAZARUS,A. et al., 2011. Asbestosis. In: Disease-a-month. 57 (1), 14-26. ISSN 1557-8194. https://doi.org/10.1016/J.DISAMONTH.2010.11.004

MARKOWITZ, S. et al., 2022. Lung cancer Screening in Asbestos - Exposed Populations. In: International Journal of Environmental research and public health. 19 (5), 2688. ISSN 1660-4601. https://doi.org/10.3390/ijerph19052688

NIELSEN, LS. et al., 2014. Occupational asbestos exosure and lung cancer - a systematic review of the literature. In: Archives of Environmental and Occupational Health. 69 (4), 191-206. ISSN 1933-8244. https://doi.org/10.1080/19338244.2013.863752

ROSELLI, M. et al., 2014. The asbestos lie. The past and present of an industrial catastrophe. European Trade Union Institute, Brussels. ISBN 978-2-87452-313-7.

WASEY, M. et al., 2023. Asbestos - Related Diseases and Its Impact on Health: An Updated Review Article. In: Current Pulmonology Reports. 12, 244-255. ISSN 2199-2428. https://doi.org/10.1007/s13665-023-00324-x