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그라스울 및 미네랄울의 인체 위험성(2)

3. 독성

일반적으로 섬유는 호흡기의 다양한 표면에서 침적 방법이 미립자와 다를 수 있습니다. 이것은 또한 다른 유지 시간뿐만 아니라 다른 제거 방법을 가질 수 있습니다.

1) 침적

다른 섬유에 대해, MMVF는 충격, 침전, 차단 및 정전기 침전과 같은 4가지 방법으로 호흡기에 침착될 수 있습니다. 충격과 침강은 섬유의 공기역학적 직경에 의해 좌우되며, MMVF의 경우 공칭 직경의 3배에 가깝습니다. 영향은 일반적으로 더 큰 기도에서 발생하고 작은 기도에서 침전됩니다. 정전기 침전은 주로 금속 표면에 전하가 접근할 때 작용하는 힘에 의해 발생하며, 공기역학 항력에 대한 전하의 비율에 따라 달라집니다. 간섭은 섬유 길이에 의해 좌우됩니다.

섬유가 길수록 끝은 질량 중심을 잃어 표면에 접촉하고 달라붙을 가능성이 더 높습니다. 동물 실험에서 섬유 길이가 증가하면 기관지 기도에 침전되는 비율이 증가한다는 것을 보여줍니다. Timbrell100~200보다 긴 섬유는 가느다란 기관지에 의해 포획되어 폐포에 도달하지 않을 것이라고 보고했습니다. 말단 가느다란 기관지에서 멀리 떨어져있는 비 섬모 기도 내에서 MMVF에 대한 증착 방법은 실질적으로 다를 수 있지만 과학적인 데이터는 부족합니다.

인간과 설치류(햄스터 등)에서 입자의 지역 침적에 대한 비교 검토는 미국 환경보호국에 의해 발표되었습니다. 설치류와 인간에서 폐의 기관지와 폐 부위 사이에 단분산 에어로졸의 상대적 분포는 특히 폐 침적의 경우, 입자의 침적 비율이 설치류에서 인간보다 상당히 적다는 것을 보여줍니다.

2) 제거와 전위

호흡기 시스템 내에 침적된 섬유는 퇴적 부위 및 섬유의 특성에 의존합니다. 노출 후 첫날에, 기관지 기도에 침적된 섬유질은 점액에 의해 후두로 근접되게 운반되며, 그것은 삼켜서 위장 기관으로 통과됩니다. 말단 기관지 이후의 섬모가 없는 지정된 공간에 침착된 섬유는 다양한 작용과 경로에 의해 더 느리게 제거되며, 이는 전위와 분해의 두 가지 종류로 분류될 수 있습니다.

전위는 상피 조직의 표면을 따라 손상되지 않은 섬유가 호흡 기관지에 먼지의 집중으로 이동하거나 말단 기관지에서 섬모 상피 또는 틈새 저장소나 림프 배수 경로를 따라 이동하면서 상피 속으로 또는 상피로 이동하는 것을 말합니다.

분해는 섬유를 더 짧은 분절로 세분화하거나 모체 구성의 부분 용해, 상대적으로 변하지 않는 외부 크기의 다공성 섬유 생성 또는 섬유의 표면 에칭으로 섬유의 외부 치수에 변화가 발생하는 많은 과정을 말합니다. 이러한 활동의 비율은 섬유의 크기와 구성에 따라 다릅니다.

폐에서 내구력이 있는 섬유를 제거하는 것은 폐에 유지되는 섬유 길이, 직경 및 질량에 달려있습니다. 폐포대식세포는 섬모 기도에 의해 제거되기 전에 길이가 약 10까지 완전히 식균성 섬유만 할 수 있습니다.

3) 분해

쥐의 생체 내 실험은 용해와 관련하여 여러 차례 수행되었습니다. 페에서 MMVF의 용해도는 크기와 구성에 따라 다릅니다. 예를 들어, 유리섬유의 경우 20섬유보다 510섬유의 용해가 훨씬 적습니다.

동물 실험에서 조사에서 시험된 샘플의 생체 내 지속성 순위는 청석면(crocidolite)>세라믹 섬유>암면>유리섬유>슬래그울 순서였습니다.

McDonald et al. 고인의 폐 조직을 조사했는데 MMVF(Man-Made Vitreous Fibers) 작업자들은 비노출 대조군과 일치했습니다. MMVF 섬유는 112명의 MMVF 근로자 중 28명의 폐 조직에서 검출되었지만 0.2 섬유/mg 미만의 마른 폐 무게에서 저농도로 검출되었습니다. 폐암으로 죽어가는 사람들은 또한 폐에 0.2 섬유/mg 미만의 마른 폐 무게를 가졌습니다.

4. 건강에 미치는 영향

1) 실험 동물에 미치는 영향

(1) 발암성 흡입 영향

동물 실험에서 사용된 흡입 경로는 원칙적으로 인간에게 가장 관련이 있습니다. MMVF의 경우, 질량보다는 섬유수 농도가 정확한 선량 측정치라는 것은 일반적으로 수용됩니다. IARC에 의해 검토된 1985년 이전에 수행된 유리 및 스톤 섬유에 대한 몇 가지 부정적인 흡입 연구가 있습니다.

그러나 청석섬유(crocidolite fibres, 푸른색을 띤 석면. 1급 발암 물질이며, 전 세계적으로 제조와 사용을 제한하거나 금지하고 있음)가 인간에게 강력한 발암물질로 간주되지만, 최대 1600종의 국제 암연합(UICC)에 청석섬유/ml의 노출에 대한 만성 흡입 연구 대부분은 종양 비율이 통계적으로 상당히 증가하지 않는다는 점에 유의해야합니다. 국제 암연합에서 청석 섬유 샘플로 사용된 섬유의 길이는 비교적 짧았지만 그럼에도 불구하고 작업장 분위기에는 일반적입니다. Wagner et al.의 첫 번째 흡입 연구에서 설명된 모든 국제 암연합 석면 샘플의 영향은 다른 그룹에서 재현될 수 없었습니다.

4가지 내화 세라믹 섬유(RCF)4가지 일반 유리, 암면 및 슬래그 단열섬유(MMVF)의 미세한 섬유를 사용하여 RCC에 의한 만성 흡입 실험이 수행되었습니다. 요약하면, 유리섬유의 치수는 분명히 석면에 비해 크고 농도가 낮은 것으로 나타났습니다. 청석 섬유 샘플의 중앙 섬유 길이는 UICC 샘플보다 길지만 세라믹섬유 및 MMVF보다 짧습니다.

석면 섬유와 비교하여 세라믹 섬유(RCF) 및 기타 유리섬유(MMVF)에 대한 가장 최근이나 오래된 연구 결과를 검토하는 것이 중요합니다. 이 비교에서 양성 또는 악성 폐 종양 또는 중피종(중피 세포로 둘러싸인 흉막, 복막, 심막 따위에 발생하는 종양)을 가진 동물이 결합되어 있으며, 그리고 일부 연구에서의 노출 시간은 쥐에서 2년 동안 주당 30시간, 다른 동물 연구에서 1년 동안 주당 35시간이었다는 점에 유의해야 합니다.

RCF(세라믹 섬유)의 섬유 농도는 낮았지만, 4가지 시험된 세라믹 섬유 유형 중 3가지와 온석면(사문석 속에서 나는 실 모양의 광물)과 청석면(푸른색을 띤 석면. 1급 발암 물질이며, 전 세계적으로 제조와 사용을 제한하거나 금지하고 있음)10~20% 범위에서 통계적으로 상당히 종양 비율을 증가시켰습니다. 석면과 비교하여 세라믹 섬유 당 훨씬 높은 발암성 성능을 더 큰 섬유길이로 설명했지만, Brown et al.은 그 영향은 비활성 물질의 높은 선량으로 인해 발생하는 특수하지 않은 과부하종양일 수 있다고 논평했습니다.

유리, 돌 또는 슬래그 MMVF에 노출된 모든 동물 그룹은 동시 대조 그룹에 비해 음성이었습니다. 그러나 두 가지 가장 높은 노출 그룹을 결합하여 연구의 통계적 힘을 향상시켰을 때, 그리고 그것이 모든 RCC 섬유 연구의 결합된 대조군 그룹과 비교되었을 때, 유리섬유 유형 11과 암석 섬유 유형 21은 통계적으로 약 2.5의 상대적 위험을 증가시켰으며, 경향성 시험도 긍정적입니다.

모든 MMVF 유형의 잠재적 발암제는 화학 조성이 아닌 호흡 가능한 규모의 범위에서 비교적 내구성이 있는 섬유질 입자 모양이기 때문에, 통계적 평가를 위해 MMVF 10, 11, 12 22에 노출된 암석 및 슬래그 섬유 산업의 작업자 그룹을 결합하는 것이 한 가지 접근법입니다. 그러나 섬유 슬래그 섬유 유형 22는 쥐에서 기관 내 부입 후 81일의 비교적 짧은 반감기를 가지는데, 이는 유리 섬유 유형 11 21에 비해 생체 내 내구성이 더 낮음을 나타냅니다(각각 반감기 199일 및 326).

4가지 실험의 대조군을 결합하는 것이 통계적 계산에 올바른지에 대한 논의가 있었습니다. 역학 연구에 결합된 대조군은 RCC 연구에서의 대조군과 동질적이지 않다는 것이 주목되었습니다. 그러나 동일한 직업과 동일한 생활 방식을 가진 입증된 비 흡연자에서 폐암 위험이 통계적으로 상당히 증가한 2.5는 원인 효과의 강력한 지표로 평가될 것입니다. 적어도 MMVF를 사용한 흡입 연구는 분명히 부정적인 것으로 평가될 수 있습니다.

쥐를 대상으로 한 실험은 인간에 비해 석면에 노출된 후 중피종(중피 세포로 둘러싸인 흉막, 복막, 심막 따위에 발생하는 종양)의 발달에 상대적으로 둔감하다는 것을 보여주었습니다. 이러한 무감각은 다른 섬유로 시험 결과를 평가하고 인간에 대한 위험 특성을 평가할 때 고려해야 합니다. RCC 연구에 따르면 햄스터는 중피종 발병에서 쥐보다 더 민감하지만 RCF 흡입 후 폐 종양 발병에는 덜 민감합니다.

(2) 기관내 주입 후 발암 효과

쥐와 햄스터에서 인공 섬유에 대한 실질적인 기관내 연구는 거의 없습니다. 석면 섬유와 같이 비교적 짧거나 작은 직경을 가진 섬유만이 종양을 유발할 수 있는 높은 투여를 반복적으로 주입할 수 있습니다. 섬유가 두껍고 길면 응집되는 경향이 있으며 기도를 막을 수 있습니다. 탄화 규소 및 유리 미세섬유를 사용한 실험에서 폐 종양이 보고되었지만 다른 연구는 음성이었습니다.

(3) 복강 및 흉막 내 투여 후 발암 효과

복강 및 흉막 내 투여 기술이 종양을 유도하기 위해 사용되었습니다. 쥐에서 종양을 유도하기 위한 다양한 인공 유리섬유의 상대 영향을 조사하기 위해 고안된 복강내 연구는 유리 B-01과 같은 가용성 섬유가 청석면이나 세라믹 섬유와 같은 내구력이 있는 섬유보다 낮은 효능을 가지고 있다는 것을 보여줍니다. 섬유증은 이러한 투여 기술을 사용하여 조사되었습니다.

(4) 발암성 연구의 결론

일반적으로 비교적 두꺼운(중간 1) 및 긴(중간 15) MMVF의 최대 허용 투여량 및 노출 농도는 흡입 실험에서 약 200~250 WHO 섬유/ml로 제한되는 것으로 보이며, 석면은 1500~10000 WHO 섬유/ml과는 대조적입니다. 따라서 이 MMVF의 종양 발생 영향은 발암 효과가 석면보다 훨씬 높은 경우에만 이 실험 모델로 감지할 수 있습니다.

흉막내 및 복강내 주입 실험 결과의 관련성은 오랫동안 논의되었습니다. 현재 최종 평가는 할 수 없습니다. 그러나 고용량의 비 섬유질 입자로 인한 수많은 부정적인 결과와 많은 섬유 샘플의 투여반응 관계에 대한 많은 양의 일관된 새로운 데이터는 적어도 기계론적 연구에 대한 복강내 실험을 정당화합니다. 관찰 결과 모든 종류의 긴 먼지는 충분히 길고 얇으며 생체 내에서 내구성이 있는 경우 종양을 일으킬 가능성이 있음을 나타냅니다.

더 긴 섬유가 동일한 재료의 짧은 섬유보다 발암성 영향이 더 높다는 것은 의심할 여지가 없지만, 실험된 샘플에서 섬유 길이의 넓은 분포로 인해 주어진 섬유 길이의 발암성 영향을 추정할 수 없습니다. 발암성 영향에 대한 직경과 종횡비 및 지속성의 중요성은 신체에서 잘 알려져있지 않습니다.

폐와 장막에서 섬유의 발암 과정을 이해하는 데는 부족합니다. 그럼에도 불구하고, 두 조직의 종양을 유발하는 섬유형의 많은 예를 고려하면, 원칙적으로 조직 중 하나에서 종양을 우발하는 섬유형이 다른 조직에서 발암성이라고 가정하는 것이 현명할 수 있습니다. 이러한 요인은 복강내 검사에서 발견된 순위 순서를 추론하기 어렵게 만듭니다.

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