Die Kohlenarbeiter-Pneumokoniose entsteht durch das Einatmen von Staub, der beim Bohren, Sprengen oder Zerkleinern von Kohle sowie bei den zur Kohleförderung eingesetzten Geräten und Verfahren entsteht. Die Exposition im Kohlebergbau ist sehr heterogen, was zu einem breiten Spektrum von Erkrankungen bei Bergleuten beiträgt. Die klinischen Manifestationen der Kohlearbeiter-Pneumokoniose reichen von minimalen Symptomen bis hin zu progressiver massiver Fibrose mit eingeschränkter Lungenfunktion. Chronische obstruktive Lungenerkrankungen und Bronchitis sind bei Kohlebergarbeitern häufig. Die Diagnose basiert auf Anamnese, Röntgenthoraxbefunden und den Ergebnissen von Lungenfunktionstests. Die Therapie ist normalerweise rein symptomatisch.
(Siehe auch Übersicht über umwelt- und berufsbedingte Lungenerkrankungen.)
Die Kohlearbeiter-Pneumokoniose ist eine knotige interstitielle Lungenerkrankung, die auf die Exposition gegenüber Kohlenstaub zurückzuführen ist. Kohlenarbeiter-Pneumokoniose kann sich zeigen als
Einfache Pneumonokoniose
Komplizierte Pneumonokoniose, auch bekannt als progressive massive Fibrose
Die einfache Kohlenarbeiter-Pneumokoniose ist durch kleine, rundliche, knotige Trübungen im Oberlappen gekennzeichnet und geht in der Regel nicht mit Symptomen oder Lungenfunktionsstörungen einher.
Bei komplizierter Kohlearbeiter-Pneumokoniose oder progressiver massiver Fibrose verschmelzen die Knoten zu größeren parenchymalen Raumforderungen, meist in den oberen hinteren Lungenfeldern, und die Symptome sind prominent.
Nach der Verabschiedung des Coal Mine Health and Safety Act im Jahr 1969 kam es in den Vereinigten Staaten zu einem Rückgang der Kohlenarbeiter-Pneumokoniose. Seit Ende der 1990er Jahre ist jedoch ein Wiederaufleben der Kohlenarbeiter-Pneumokoniose zu beobachten, insbesondere der schweren progressiven Erkrankung (1). Dieses Wiederaufleben ist höchstwahrscheinlich auf eine größere Siliziumdioxid-Exposition zurückzuführen (1). Mögliche Erklärungen für die erhöhte Siliziumdioxid-Belastung sind die Missachtung von Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften, ein höherer Siliziumdioxid-Gehalt im Kohlenstaub, weniger zugängliche Kohleflöze, die das Durchschneiden von mehr Gestein erfordern, und Änderungen in der Arbeitspraxis, z. B. der Einsatz von Hochleistungsgeräten, die mehr Staub mit feineren Partikeln erzeugen können.
Allgemeine Literatur
1. Cohen RA, Rose CS, Go LHT, et al. Pathology and Mineralogy Demonstrate Respirable Crystalline Silica Is a Major Cause of Severe Pneumoconiosis in U.S. Coal Miners. Ann Am Thorac Soc 2022; 19(9), 1469-1478. doi:10.1513/AnnalsATS.202109-1064OC
Ätiologie der Pneumokoniose der Kohlearbeiter
Kohlearbeiter-Pneumokoniose wird durch chronische Inhalation von Kohlenstaub verursacht, typischerweise z ≥ 10 Jahre. Die kumulative Staubbelastung ist der wichtigste Risikofaktor für die Entwicklung einer Kohlenarbeiter-Pneumokoniose. Die Menge an lungengängigem kristallinem Siliziumdioxid im Kohlenstaub ist ebenfalls ein wichtiger Risikofaktor für eine progressive Erkrankung. Bergleute, die im Untertagebau arbeiten, die näher an der Förderstelle tätig sind, sowie Bergleute, die mit dem Schneiden oder Bohren beschäftigt sind, haben ein höheres Risiko, an einer Kohlenarbeiter-Pneumokoniose zu erkranken.
Pathophysiologie der Kohlenarbeiter-Pneumokoniose
Staub aus dem Steinkohlenbergbau enthält neben anderen Bestandteilen auch unterschiedliche Mengen an Kieselsäure. Bei der Kohlenarbeiter-Pneumokoniose nehmen alveoläre Makrophagen Kohlenstaubpartikel auf, was zum Zelltod und zur Aktivierung entzündlicher und fibrotischer Prozesse führt. Effektorzellen fördern die Entzündung und Fibrose um die Kohlenstaubpartikel herum, was zur Entwicklung von Kohlemakeln und -knötchen führt, die von einer emphysematösen Zerstörung der Alveolen umgeben sein können.
Knötchen können zu größeren Läsionen zusammenwachsen, was für eine fortschreitende massive Fibrose charakteristisch ist. Das Risiko einer progressiven massiven Fibrose steigt mit zunehmender Exposition gegenüber Silica.. Eine progressive massive Fibrose kann sich entwickeln und weiter ausbreiten, sogar auch nach Beendigung der Exposition gegenüber Kohlenstaub (1).
Hinweis zur Pathophysiologie
1. Hall NB, Blackley DJ, Markle T, et al. Postexposure progression of pneumoconiosis among former Appalachian coal miners. Am J Ind Med 2022; 65(12), 953-958. doi:10.1002/ajim.23431
Symptome und Anzeichen von Pneumokoniose der Kohlearbeiter
Das klinische Bild der Kohlenarbeiter-Pneumokoniose ist sehr unterschiedlich und reicht von einer begrenzten Pneumokoniose bis hin zu einer progressiven massiven Fibrose. Zu den Symptomen gehören häufig Dyspnoe, Husten und Sputumproduktion. Der Beginn ist in der Regel schleichend, und die Krankheit kann auch nach Beendigung der Exposition fortschreiten. Progressive massive Fibrose kann bis zum Endstadium der Lungenerkrankung fortschreiten.
Komplikationen
Kohlenstaub kann verursachen chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) unabhängig vom Rauchen. Obstruktive Lungenerkrankungen treten bei Bergleuten auch dann auf, wenn keine Kohlenarbeiter-Pneumokoniose vorliegt. Auch eine chronische Bronchitis mit Husten und Sputum ist häufig. Die Verschlechterung der Lungenfunktion nimmt mit zunehmender kumulativer Staubbelastung zu.
Kohlebergleute haben auch ein erhöhtes Risiko, sich zu entwickeln rheumatoide Arthritis.. Eine rheumatoide Arthritis kann sich vor oder nach dem Auftreten einer Lungenerkrankung entwickeln. Die rheumatoide Arthritis kann sich auf verschiedene Weise in der Lunge manifestieren, u. a. durch die Entwicklung rheumatoider Knötchen (rheumatoide Pneumokoniose oder Caplan-Syndrom genannt). Klinisch ist es wichtig, rheumatoide Knötchen von Krebs und Infektionen zu unterscheiden.
Das Lungenkrebs-Risiko ist bei Arbeitern, die Kohlenstaub ausgesetzt sind, erhöht. Die Bergbauumgebung trägt in mehrfacher Hinsicht zum Lungenkrebsrisiko bei, unter anderem durch Siliziumdioxid und Dieselabgase. Da Kohlenstaub unterschiedliche Mengen an Siliziumdioxid enthält, ist das Risiko einer Tuberkulose bei Kohlenarbeiter-Pneumokoniose erhöht.
Diagnose der Kohlenarbeiter-Pneumokoniose
Anamnese der Exposition im Kohlebergbau
Thorax-CT oder Röntgenthorax
Die Diagnose einer Kohlenarbeiter-Pneumokoniose basiert auf einer Anamnese der Exposition im Kohlebergbau und einem Thoraxröntgenbild oder CT, das auf eine Kohlenarbeiter-Pneumokoniose hindeutet, unabhängig davon, ob der Patient Symptome aufweist oder nicht.
Die CT- oder Röntgenaufnahmen des Thorax zeigen bei Patienten mit einfacher Kohlenarbeiter-Pneumokoniose diffuse, kleine, runde Trübungen oder Knötchen. Die Thorax-CT ist sensitiver und spezifischer als ein Röntgenthorax zur Erkennung von konfluierenden Knötchen, früher progressiver massiver Fibrose, Emphysem und Krebs.
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Lungenfunktionstests kann obstruktive, restriktive oder gemischte Anomalien zeigen. Eine Beeinträchtigung der Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid (DLCO) ist häufig. Anomalien können auch ohne radiologische Befunde vorhanden sein (1).
Diagnosehinweis
1. Go LHT, Almberg KS, Rose CS, et al. Prevalence and severity of abnormal lung function among US former coal miners with and without radiographic coal workers' pneumoconiosis. Occup Environ Med 2022; 79(8), 527-532. doi:10.1136/oemed-2021-107872
Behandlung der Kohlenarbeiter-Pneumokoniose
Reduktion weiterer Exposition
Unterstützende Behandlung
Arbeitnehmer mit fortgeschrittener Kohlenarbeiter-Pneumokoniose, insbesondere mit progressiver massiver Fibrose, sollten keiner weiteren Exposition ausgesetzt werden. Bei einer frühen und leichten Erkrankung sollten die Auswirkungen des Arbeitsplatzverlustes berücksichtigt werden, wenn es darum geht, die Exposition zu beenden.
Die Behandlung richtet sich nach den klinischen Manifestationen der Kohlearbeiter-Pneumokoniose. Bei früher und asymptomatischer Pneumokoniose der Kohlearbeiter ist eine Behandlung nicht indiziert. Arbeiter mit einer obstruktiven Lungenerkrankung können von einer Behandlung der COPD profitieren.
Patienten mit pulmonaler Hypertonie, Hypoxämie oder beidem erhalten eine ergänzende O2 -Therapie. Eine pulmonale Rehabilitation kann schwerer betroffenen Arbeitern helfen, ihre normalen Alltagstätigkeiten zu bewältigen.
Lungentransplantation sollte bei Patienten mit progressiver Ateminsuffizienz in Betracht gezogen werden.
Auch nach Beendigung der Exposition kommt es häufig zu einem Fortschreiten der Krankheit, so dass die Überwachung bei ehemaligen Bergleuten fortgesetzt werden sollte. Durch die medizinische Überwachung können neue oder fortschreitende radiologische Befunde festgestellt werden, die sich nach Beendigung der Exposition gegenüber Kohlenstaub entwickeln.
Allen exponierten Arbeitern wird eine Raucherentwöhnung und eine Überwachung auf Tuberkulose empfohlen. Patienten mit Kohlearbeiter-Pneumokoniose sollten die empfohlenen Impfungen, einschließlich derjenigen gegen Pneumokokken, COVID und Influenza, auf dem neuesten Stand halten.
Prävention von Kohlearbeiter-Pneumokoniose
Präventive Maßnahmen beginnen mit der Beseitigung oder Verringerung der Exposition. Die wirksamste Primärprävention ist die Durchführung von technischen Kontrollen zur Begrenzung von lungengängigem Grubenstaub. Trotz der seit langem geltenden Vorschriften kommt es im Bergbau nach wie vor zu Expositionen, die zu einem anhaltenden Auftreten von Krankheiten, einschließlich schwerer Formen, führen.
Atemschutzmasken bieten nur einen begrenzten Schutz und sollten in Verbindung mit einem umfassenden Expositionskontrollprogramm verwendet werden.
Die medizinische Überwachung der derzeitigen Bergleute kann dazu beitragen, Krankheiten in einem früheren Stadium zu erkennen.
Wichtige Punkte
Das chronische Einatmen von Kohlenbergbaustaub (der auch unterschiedliche Mengen von Siliziumdioxid enthält) führt zu Kohlenarbeiter-Pneumokoniose und COPD und kann zu einer Lungenerkrankung im Endstadium führen.
Die Diagnose basiert auf der Anamnese der Exposition, Bildgebung des Thorax und Lungenfunktionstests.
Die Behandlung ist unterstützend, einschließlich der Reduzierung der weiteren Exposition.
Die Überwachung von Kohlearbeitern ermöglicht eine frühzeitige Diagnose und die Einleitung von Präventivmaßnahmen, einschließlich Expositionsreduzierung, Raucherentwöhnung, Tuberkulose-Screening und Routineimpfungen.
Weitere Informationen
Die folgenden englischsprachigen Quellen können nützlich sein. Bitte beachten Sie, dass das MSD-Manual nicht für den Inhalt dieser Quellen verantwortlich ist.
GoLHT, Almberg KS, Rose CS, et al. Prevalence and severity of abnormal lung function among US former coal miners with and without radiographic coal workers' pneumoconiosis. Occup Environ Med 2022; 79(8), 527-532. doi:10.1136/oemed-2021-107872
Weissman DN. Progressive massive fibrosis: An overview of the recent literature. Pharmacol Ther 2022; 240:108232. doi:10.1016/j.pharmthera.2022.108232