Allergic occupational diseases of the respiratory tract and lungs

Do kategorie profesionálních alergických onemocnění patří alergické rinitidy a astma bronchiale.

Allergic rhinitis and bronchial asthma belong to the category of occupational allergic diseases.

Occupational allergic rhinitis

 * Je definována jako zánětlivé onemocnění nosní sliznice, které vzniká jako reakce na vzdušný alergen vyskytující se na pracovišti. Odhadem 15–20 % populace trpí alergickou rinitidou, podíl profesionálních rinitid nelze odhadnout.
 * It is defined as an inflammatory disease of the nasal mucosa that arises in response to an airborne allergen occurring in the workplace. An estimated 15-20% of the population suffers from allergic rhinitis, the proportion of occupational rhinitis cannot be estimated.
 * Alergeny jsou buď běžné látky, které na pracovišti jsou ve zvýšené míře (mouka v pekárnách, obilné prachy…), nebo jsou to alergeny specifické pro dané pracovní prostředí (anhydridy kyselin při tvorbě plastů…). Obecně jsou to láky buď vysokomolekulární (proteiny, obilné prachy, antigeny hmyzu, latex…), nebo nízkomolekulární (diisokyanáty, anhydridy, látky z kalafuny, ATB…).
 * Allergens are either common substances that are at an increased rate in the workplace (bakery flour, cereal dust…) or they are allergens specific to the given working environment (acid anhydrides in the formation of plastics…). In general, they are either high molecular weight (proteins, cereal dusts, insect antigens, latex…) or low molecular weight (diisocyanates, anhydrides, rosin substances, ATB…).

Professional exposure
Podobné jako u astmatu: zpracování mouky (pekaři, mlynáři), manipulace s obilím (zemědělci), ošetřování zvířat, kontakt s desinfekcí (zdravotníci), práce se dřevem.

Similar to asthma : flour processing (bakers, millers), grain handling (farmers), animal care, disinfection contact (paramedics), woodworking.

Etiopathogenesis

 * Opakovaný kontakt s alergenem vede k IgE dependentní aktivaci žírných buněk → vazodilatace, edém, obturace nosu.
 * Mediátory zánětu stimulují aferentní nervová zakončení → svědění v nose, kýchání.
 * Charakteristické je nahromadění zánětlivých buněk.


 * Repeated contact with the allergen leads to IgE-dependent mast cell activation → vasodilation, edema, nasal obturation.
 * Inflammation mediators stimulate afferent nerve endings → itchy nose, sneezing.
 * The accumulation of inflammatory cells is characteristic.

Pathology
Edematózní sliznice s profúzní serózní exsudací, chronická forma má charakter hyperplastický nebo atrofický.

Edematous mucosa with profuse serous exudation, the chronic form has a hyperplastic or atrophic character.

Acute

 * Svědění a dráždění v nose, kýchání a vodnatá sekrece, často spolu se svěděním v krku, očích a uších. Nezřídka se k příznakům přidává i astma.
 * Jde o reakce I.typu → příznaky vznikají během minut, rychle odcházejí.


 * Itchy and irritated nose, sneezing and watery secretions, often accompanied by itching in the throat, eyes and ears. Asthma is often added to the symptoms.
 * These are type I reactions → symptoms appear within minutes, they go away quickly.

Chronic

 * U nepoznané a neléčené opakované akutní rinitidy mohou po měsících až letech přecházet do chronicity.
 * Dominuje pocit ucpaného nosu a hustý hlen, mohou být chronické změny spojivky, slzení. Kýchání a svědění obvykle chybí.


 * In unrecognized and untreated recurrent acute rhinitis, they may become chronic after months to years.
 * Dominated by a stuffy nose and thick mucus, there may be chronic conjunctival changes, tearing. Sneezing and itching are usually absent.

Examination methods

 * ORL vyšetření,
 * kožní intradermální testy – základní řadou inhalačních alergenů (prach domácí, peří, roztoči…),
 * zvýšení IgE v séru,
 * průkaz profesionálních specifických IgE antigenů,
 * stěry z nosní sliznice – cytologická analýza (převaha eosinofilů),
 * rinomanometrie – měří odpor nosních průchodů kvantitativním měřením nosního průtoku a tlaku,
 * obvykle se užívá aktivní přední rinomanometrie,
 * používá se také při posuzování odpovědi na provokační testy,
 * pozitivní rinoprovokační test – po kontaktu s alergenem poklesne nosní průtok nejméně o 40 % a stoupne nosní rezistence o 60 %.
 * Posouzení profesionality – musíme prokázat inhalační expozici alergizující látkou na pracovišti.
 * rozhoduje klinický obraz a specifická imunologická odpověď,
 * lidé toto onemocnění často zanedbávají a chodí k lékaři až po delší době.


 * ENT examination ,
 * intradermal skin tests - a basic range of inhaled allergens (house dust, feathers, mites…),
 * increase in serum IgE ,
 * identification of professional specific IgE antigens,
 * nasal swabs - cytological analysis ( predominance of eosinophils ),
 * rhinomanometry - measures the resistance of nasal passages by quantitative measurement of nasal flow and pressure,
 * active anterior rhinomanometry is usually used,
 * it is also used in assessing the response to provocation tests,
 * positive rhinoprovocation test - after contact with the allergen, nasal flow decreases by at least 40% and nasal resistance increases by 60%.
 * Assessment of professionalism - we must demonstrate inhalation exposure to an allergenic substance in the workplace.
 * the clinical picture and the specific immunological response decide,
 * people often neglect this disease and go to the doctor for a long time.

Differential diagnosis

 * Zejména rinitidy jiného původu (alergická sezónní, celoroční…), nutno myslet i na jiné patologie v dutině nosní.


 * In particular, rhinitis of other origins (allergic seasonal, perennial…), it is necessary to think about other pathologies in the nasal cavity.

Occupational bronchial asthma

 * Onemocnění astmatem vyvolané inhalací škodlivých nox při práci,
 * od klasického astmatu se vůbec neliší,
 * odhad podílu profesionality u astmatu – 2–15 %, údaj je patrně značně podhodnocen, lékaři často o profesionalitě vůbec neuvažují.
 * Činitelé:
 * vysokomolekulární (živočišné a rostlinné proteiny),
 * nízkomolekulární (isokyanáty, anhydridy, soli platiny),
 * inhalačně působící chemikálie (chlor, čpavek),
 * farmakologicky působící látky (insekticidy),
 * fyzikální faktory (chlad).


 * Asthma diseases caused by inhalation of harmful nox at work ,
 * they are not at all different from classic asthma ,
 * estimate of the share of professionalism in asthma - 2–15%, the figure is probably significantly underestimated, doctors often do not consider professionalism at all.
 * Factors:
 * high molecular weight (animal and vegetable proteins),
 * low molecular weight (isocyanates, anhydrides, platinum salts),
 * inhalable chemicals (chlorine, ammonia),
 * pharmacologically active substances ( insecticides ),
 * physical factors ( cold ).

Proffesional exposure

 * Nejčastější alergeny:
 * mouka (amyláza) – mlynáři, pekaři, cukráři,
 * prach z obilí – pracovníci sil, zemědělci,
 * moč a srst laboratorních a hospodářských zvířat – pracovníci výzkumných laboratoří, zemědělci, chovatelé,
 * dezinfekční prostředky – zdravotníci,
 * přírodní a syntetická vlákna – textilní průmysl,
 * prach ze dřeva – pily, nábytkářský průmysl,
 * proteolytické enzymy – potravinářství, výroba pracích prášků,
 * dýmy kalafuny a jiné svářečské zplodiny – jemná mechanika, svařování,
 * izokyanáty, akrylové pryskyřice, pigmenty barev – chemická výroba.


 * The most common allergens:
 * flour (amylase) - millers, bakers, confectioners,
 * grain dust - silo workers, farmers,
 * urine and fur of laboratory and livestock - research laboratory staff, farmers, breeders,
 * disinfectants - paramedics,
 * natural and synthetic fibers - textile industry,
 * wood dust - saws, furniture industry,
 * proteolytic enzymes - food industry, production of washing powders,
 * rosin fumes and other welding fumes - fine mechanics, welding,
 * isocyanates, acrylic resins, paint pigments - chemical production.

Etiopathogenesis

 * Chronické zánětlivé onemocnění, hlavní zúčastněné buňky – žírné buňky a eozinofily,
 * zánět zvyšuje reaktivitu průdušek, vzniká bronchospazmus (obstrukce),
 * mírné astma – mezi záchvaty obstrukce přítomna není, ale je hyperreaktivita,
 * těžké astma – obstrukce přítomna i mezi záchvaty.


 * Chronic inflammatory disease, main cells involved - mast cells and eosinophils ,
 * inflammation increases bronchial reactivity, bronchospasm (obstruction) occurs ,
 * mild asthma - there is no obstruction between the attacks, but there is hyperreactivity ,
 * severe asthma - obstruction present even between attacks.

Types of occupational asthma

 * Imunologické profesionální astma
 * vzniká u malého počtu exponovaných,
 * po počátečním bezpříznakovém období, inhalací látek, které pracovník dříve dobře toleroval,
 * vzniká specifická imunologická odpověď na látku,
 * jsou vyvolány dvěma typy látek, podle toho jde o různý průběh,
 * vysokomolekulární látky – indukují IgE odpověď, nastupuje rychle,
 * nízkomolekulární látky – neznámý mechanismus (patrně odpověď typu III. nebo IV.), nástup později (často až po návratu z práce), odeznívá až za 24 h.


 * Iritací navozené astma: Mechanismus vzniku není zcela jasný (patrně hraje roli uvolňování neurotransmiterů). Vzniká po expozici iritačním látkám (prach, aerosol, výpary, dým).


 * RADS (reactive airways dysfunction syndrome): Vzniká krátkodobou intenzivní expozicí,


 * Reflexní bronchokonstrikce: Neimunologická odpověď (bez zánětu), při stimulaci neuroreceptorů chladem, prachem, aerosoly, dýmy.


 * Farmakologická bronchokonstrikce: Vzniká inhalací látek způsobujících farmakologicky bronchokonstrikci, např. organofosfáty.


 * Immunological occupational asthma


 * occurs in a small number of exposed,
 * after an initial asymptomatic period, by inhalation of substances previously well tolerated by the worker,
 * there is a specific immune response to the substance,
 * are caused by two types of substances, depending on the different course,
 * high molecular weight substances - they induce an IgE response, it starts quickly,
 * low-molecular substances - an unknown mechanism (probably a type III or IV response), onset later (often only after returning from work), disappears in 24 hours.


 * Irritation-induced asthma
 * The mechanism of origin is not entirely clear (probably plays a role in the release of neurotransmitters ). It is formed after exposure to irritating substances (dust, aerosol, vapors, smoke).


 * RADS (reactive airways dysfunction syndrome)
 * It arises from short-term intensive exposure,


 * Reflex bronchoconstriction
 * Non-immunological response (without inflammation), when stimulating neuroreceptors with cold, dust, aerosols, fumes.


 * Pharmacological bronchoconstriction
 * It is formed by inhalation of substances that cause pharmacological bronchoconstriction, such as organophosphates.

Pathology
350px| thumb | Rozdíl mezi normálním a astmatickým bronchiolem

Vzniká remodelace stěny – ztluštění stěny bronchiolů (hypertrofií svalů), epitel vysoký, hodně pohárkových buněk, někdy až dlaždicové metaplázie, dochází k hyperplázii pohárkových buněk.

Wall remodeling occurs - thickening of the bronchiole wall (muscle hypertrophy), high epithelium, a lot of goblet cells, sometimes even squamous metaplasia , goblet cell hyperplasia occurs.

Clinical picture

 * Pocit dušnosti, pískoty s maximem v exspiriu (často slyšitelné na dálku – distanční fenomény).
 * Kašel vyskytují se pouze na pracovišti nebo v souvislosti s prací (po práci).
 * Často ještě oční komplikace, rinitida…
 * Příznaky se lepší o víkendech a o dovolených.


 * Feeling of shortness of breath, wheezing with a maximum in the expiration (often audible at a distance - distance phenomena).
 * Coughs occur only at the workplace or in connection with work (after work).
 * Often still eye complications, rhinitis…
 * Symptoms get better on weekends and holidays.

Examination methods

 * Spirometrie – obstrukční ventilační porucha,
 * nespecifický bronchoprovokační test – acetylcholinem či histaminem,
 * zjišťujeme nespecificky, že bronchy jsou hyperreaktivní.
 *  Kritéria pozitivity
 * pokles FEV1 o 20 %, MEF 25–75 o 30 %, vzestup rezistence o 100 %,
 * Specifické inhalační bronchoprovokační testy – podáváme specificky určitou látku, kterou podezíráme, buď podáváme komerčně vyráběné přípravky nebo v expoziční kabině (uděláme podmínky pracoviště),
 * podmínky pozitivity jsou jako u nespecifického testu,
 * je potenciálně nebezpečnější (podáváme alergen, ne tělu vlastní látku…),
 * jen u lidí, kteří nemají v klidu obstrukci a za hospitalizace.
 * Eliminační test – hodnocení zdravotního stavu po dlouhodobém vyřazení z expozice.
 * Reexpoziční test – po provedení předchozího opět zapojíme do procesu a zjišťujeme zdravotní stav.
 * Kožní testy, průkaz spec. IgE, BAL…


 * Spirometry - obstructive ventilation disorder,
 * non-specific bronchoprovocation test - acetylcholine or histamine ,
 * we find non-specifically that bronchi are hyperreactive.
 * Positivity criteria
 * decrease in FEV1 by 20%, MEF 25-75 by 30%, increase in resistance by 100%,
 * Specific inhalation bronchoprovocation tests - we administer specifically a certain substance that we suspect, either we administer commercially manufactured preparations or in an exhibition cabin (we will make the conditions of the workplace),
 * the positivity conditions are as for the non-specific test,
 * is potentially more dangerous (we give the allergen, not the body's own substance…),
 * only for people who do not rest obstruction and during hospitalization.
 * Elimination test - evaluation of health status after long-term exclusion from exposure.
 * Re-exposure test - after performing the previous one, we will re-engage in the process and find out the health condition.
 * Skin tests, ID spec. IgE, BAL…

Differential diagnosis
Je nutné vyloučit jiné příčiny obstrukce – tumory, cizí tělesa, parézu laryngeálních nervů… Základním problémem je odlišení profesionální astmatu a již dříve existujícího astmatu zhoršeného prací.

It is necessary to rule out other causes of obstruction - tumors, foreign bodies, laryngeal nerve paresis… The basic problem is the distinction between occupational asthma and pre-existing asthma aggravated by work.

Treatment
Vyřazení z expozice, kortikoidy, β-2-mimetika, anticholinergika, theophyllin, antialergika.

Exclusion from exposure, corticoids, β-2 mimetics , anticholinergics , theophylline , antiallergics.