Kömür Madenlerinde Acil İnhalasyon Hasarları ve Nedenleri Dr.İpek Özmen Süreyyapaşa Göğüs Hastalıkları Ve Göğüs Cerrahisi Eğitim Ve Araştırma Hastanesi

Madencilik sektörü birbirine bağlı, herhangi bir olumsuz durumun zincirleme olarak birbirini tetikleyebilecek riskleri içeren, bu riskleri en aza indirebilmek için bilgi , deneyim, uzmanlık ve sürekli denetim gerektiren dünyanın en zor ve riskli iş koludur Madencilik sektörü doğası gereği özellik arzeden, (TMMOB rapor 2010).

Kömür madenciliği , işçi sayısı başına düşen kaza ve ölüm sıralamasında bütün sektörlerin başında yer almaktadır (TMMOB 2010)

Maden Kazalarının Etkileri Yangınlar Patlamalar Göçükler Su baskınları

SWORD 1996-1998 İnhalasyon Kazalarının Yaşandığı Sektörler İngilterede meslek hastalığı takip verilerine bakıldığında 1990’larda inhalasyon kazalarının en sık yaşandığı sektör olduğu görülmektedir. Bu durum aslınfa madenlerdeki gazların çeşitliliğine bakıldığında pek de şaşırışömaması gereken bir durumdur

Hastalık ve Yaralanmalardan Sorumlu Kimyasallar

İnhalasyon Hasarları

İnhalasyon hasarı Toz, duman, buhar veya gazları solumasına bağlı akut ya da kronik inhalasyon sonucu gelişen solunum sisteminin hasarı

Toksik solunumsal inhalasyon ajanları İritan gazlar Amonyak Klorin Formaldehid Nitrojen dioksid Fosgen Hidrojen florid Akrolein Ozon Antijenler / duyarlaştırıcılar Amonyak Klorin Formaldehid Nitojen dioksid Toluen Vinil plastikler Hayvan ve bitki proteinleri Bakteriler Mantarlar

Sistemik toksik inhalasyon maddeleri Asfiksi yapanlar Karbon monoksid Hidrojen siyanid Hidrojen sülfid Karbon dioksid Metan Helyum Organofosfatlar Sinir gazları Sarin Tabun Soman Venom x İnsektisidler Hidrokarbonlar Freon Benzen Toluen Vinilklorid Trikoloroetilen Trikloroetan Metal dumanları Berilyum Kadmiyum Civa Nikel Çinko Krom

İnhaler toksiklerin özellikleri 1. Toksik maddenin suda çözünürlüğü 2. Maruziyet süresi 3. Dakika ventilasyonu Suda çözünürlük hasarın oluşacağı yeri belirler. Suda çözünenler mukustan zengin üst sol.yolunda daha çok etki eder. Uzamış maruziyet ve yüksek konsantrayonda alt solunum yollarına da etki ederler.suda daha az çözünenenler alt sol. yollarına etki eder, alveol ve respiatuvar bronşiyollere zarar verir. Bakteriye enf eklenmesi ve kimyasal pnömonitis gelişir.suda erimeyenler balgamda lizis ile yok edilir.fagosite edilmiş partüküllerin lizisi pulmoner fibrozis, granülomlar ve amfizeme neden olabilir. Görgüner, M., & Akgün, M. (2010). Akut İnhalasyon Hasarı. The Eurasian Journal of Medicine, 42(1), 28.

10µm den büyük partilküller lareknste toplanır, 5-10 µm çaplı partiküller iletici hava yollarında birikir, 5µm daha küçük çaplı olanlardistal hava yolları ve alveollerde birikir .0,5 µm dan daha küçük çaplılar gaz gibi davranıp solunun hava ile atılabilir. Görgüner, M., & Akgün, M. (2010). Akut İnhalasyon Hasarı. The Eurasian Journal of Medicine, 42(1), 28.

Toksik etkenlerin inhalasyon sonuçları Basit boğucular Nitrojen, helyum, hidrojen, metan, propan,doğal gaz Doku asfiksisi yapanlar Karbon monoksit, hidrojen siyanid, hirojen sülfid, Kana geçerek sistemik toksisite Alifatik hidrokarbonlar, benzen,bir çok solvent Havayolu hücre hasarı Hava yolu ödemi, stridor, larenks ödemi,mukozal ülser, kanama Basit boğucular Doku asfiksisi yapanlar Kana geçerek sistemik toksisite Havayolu hücre hasarı Basit boğucular oksijenin yerini alırlar.Doku asfiksisi yapanlar O2 kullanımını engeller. Hava yolu hücre hasarı sonucu epitel hasarı, ölü epitelin havayoluna dökülmesi, klirensin bozulması, doku ödemi ve hava yolu düz kasında kasılma ve daralmaya neden olur.

Toksik madde Silia hareketlerinde bozulma Mukus klirensinde bozulma saatler Hafif mukoza ödemi 8-48 saat Sonuç olarak interstisyel ödem ve ARDS gelişir Mukopürülan membran Artmış sekresyon Yaygın ilerleyici mukoza ödemi 48-72 saat Bronkokonstriksiyon, peribronşiyal ödem,atelektazi Solunum yetmezliği

Kimyasal felaketler

Duman inhalasyonu Yanık İlk 36 saat: akut solunum yetmezliği 2-5 gün : mukozal nekroz, sekresyon, atelektazi > 5 gün: pnömoni, ARDS Astım, KOAH,reaktif hava yolu hastalığında hasar ve klinik tablo değişir !

Fizyopatoloji Enfeksiyonlara yatkınlık Hiperinflasyon: Atelektaziler: Küçük havayolları konstriksiyonu Havayollarında ödem , epitel dökülmesi ve nekrotik materyalle daralma Mukosiliyer klirenste bozulma Atelektaziler: Sürfaktan aktivitesinde bozulma Alveollerde toksik maddelerin depozisyonu Kapiller hasar: Non-kardiyojenik pulmoner ödem Enfeksiyonlara yatkınlık Makrofaj fonksiyonlarında bozulma Silyer fonksiyonlarda bozulma Epitelyal bariyerde yıkılma

Yangınlar

Yangınlar ve İnhalasyon Hasarları Patlama ve yangınlar sonucu yanık morbiditesi ve mortalitesini olumsuz etkilemekte: hastane yatış süresi ↑ Yanıklarda %13-30 arasında inhalasyon hasarı görülmekte Maden kazalarında solunum sistemi semptomları: %45-50

Yangında Solunum Sistemi Etkilenmesi Termal hasar Hipoksik ortam Asfiksi yapan gazların inhalasyonu Kimyasal iritanların inhalasyonu

Duman inhalasyonu Termal Hasar Genelde süpraglotik bölgeyle sınırlı Buhar inhalasyonu alt solunum yolları ve akciğeri etkileyebilir Hasar inhalasyondan 2-8 saat sonra gelişir Buhar ısıyı 4000 kat daha fazla taşır Hayvan deneyleri >100 derece üzerindeki termal inhalasyonda solunan karışımın karina düzeyinde 38 dereceye kadar soğutulabildiğini göstermiş Hzlı seyreden mortalitesi yüksek obstrüktif glottik ödem, termal, trakeit, bronş mukozasında hemoraik ödem

Klinik Özellikle ağız çevresinde , burunda yanığa ait lezyonlar Öksürük Stridor Yardımcı solunum kaslarının kullanılması Ağızdan kömürleşmiş materyal gelmesi Seste kabalaşma Yutma güçlüğü ve ağrılı yutma,bulantı,kusma Boyun ağrısı Baş ağrısı, göğüs ağrısı Solunum yetmezliği Mental durumda değişiklik Fizik bakıda üst solunum yollarında büller ve ödem görmek mümkün olabilir. Ağuz ve burun çevresindeki yanık ne kadar ağırsa alt solunum yollarındaki etkilenmenin –gerek inhalasyon da o kadar ağır olacağının göstergesidir

Klinik Fiberoptik laringoskopi Fiberoptik bronkoskopi Röntgen Arter kan gazı Fob de 4-5. dallanmaya kadar ödem , eritme,ülserasyon ,hemoraji Röntgende interstisyel patern veya normal olabilir

Maden içinde gazlar

Maden içerisinde yanıcı olan gazlar: metan (CH4), karbonmonoksit(CO), hidrojen (H2) Boğucu gazlar: karbondioksit (CO2), nitojen (N2), metan (CH4) Zehirli gazlar: CO, azot(N) oksitleri, hidrojen sülfür (H2S) Boğucu gazlar maden içerisinde madenin oksitlenmesi, kerestenin çürümesi, diğer gazların oksijenin yerini alması, yangın, patlama gibi durumlar ve nefes alma ile solunan havada oksijenin azalması ile oluşur.

Oksijen miktarının insan sağlığına etkisi (Durşen, M., & Yasun, B. Yeraltı Madenlerinde Bulunan Zararlı Gazlar Ve Metan Drenajı. , 1. Güyagüler, P. D. T.,Karakaş A.,Güngör A., (2005).Occupational Health And Safety İn Mining İndustry. Ankara. )

Karbondioksit miktarının insan sağlığına etkisi CO2 Karbondioksit başlıca karbon içeren herhangi bir madde yanması sonucu oluşur solunun havada konsantrasyonunun %3’ün üzerine çıkması kişinin nefes alıp vermesini zorlaştırmaya başlar. Yüksek konsantrasyonlarda MSS uyarıcısı (Durşen, M., & Yasun, B. Yeraltı Madenlerinde Bulunan Zararlı Gazlar Ve Metan Drenajı. , 1. Güyagüler, P. D. T.,Karakaş A.,Güngör A., (2005).Occupational Health And Safety İn Mining İndustry. Ankara. )

Karbon Monoksid (CO) CO Dumanın önemli bileşenlerinden Duman inhalasyonundan ölümlerin %80’inden sorumlu Hemoglobine yüksek afiniteyle bağlanır Oksihemoglobin disosiyasyon eğrisini sağa kaydırır Hücresel düzeyde mitokondriyal sitokrom enzimlerine bağlanır Doku hipoksisi ve ölüm

CO alveolakapiller membrandan hızla geçerek Hb e bağlanırlar CO alveolakapiller membrandan hızla geçerek Hb e bağlanırlar. Dokula O2 veilmesi azalır. CO alveolakapiller membrandan hızla geçerek Hb e bağlanırlar Dokula O2 veilmesi azalır. Metabolik asidoz

CO Karbonmonoksit miktarının insan üzerindeki süreye bağlı etkisi (Durşen, M., & Yasun, B. Yeraltı Madenlerinde Bulunan Zararlı Gazlar Ve Metan Drenajı. , 1. Güyagüler, P. D. T.,Karakaş A.,Güngör A., (2005).Occupational Health And Safety İn Mining İndustry. Ankara. )

Karbon Monoksid Zehirlenmesi Klinik co Nörolojik (kanda CO %) Baş ağrısı (%10-20) Sersemlik (%20-30) Akıl yürütme zorluğu (% 30-40) Konfüzyon letarji senkop (%40-50) Konvülsiyonlar:(%50-60) Koma Ölüm (>%70) Kardiyak Kardiyak iskemi Aritmiler Kardiyojenik şok Geç Nöropsikiyatrik sekeller: Halsizlik Bellek bozuklukları Depresyon Anksiyete Parkinsonizm Ataksi Fokal nörolojik bozukluklar CO zehirlenmesinden 2 ila 240 gün sonra ortaya çıkabilir ve %2 ila %50 oranında bildirilmiştir. Bu nedenle sadece oksijen satürasyonu ve genel durumuna bakarak kaza kurbanlarını taburcu etmemek gerekir

Co zehirlenmesi HbCO yarıömrü Temiz oda havasında 4-6 saat %100 O2 ile 1-1,5 saat Hiberbarik O2 (3ATA) 20-30 dak

Tanı Arter Kan Gazları: Seri halde ölçülerek hipoksi takibi Oksijen satürasyonu yüksek bulunsa bile güvenilmemeli ! Co-oksimetreler: 4 farklı dalga boyu aracılığıyla COhemoglobin ve methemoglobinemiyi ölçebilir

H2S Hidrojen sülfür zehirli diğer bir gazdır. Çürük yumurta kokusu Barutun yanması, sülfür içeren madenin patlatılası ve su başmış alanlarda suyun tahliyesi sırasında oluşur Hidrojen sülfür miktarının insan sağlına etkisi OSHA Standartlarına göre (PEL) : 20 ppm (üst sınır) NIOHS standartlarına göre (REL) : 10 ppm (10 dakikadan az olmak üzere) Yine OSHA standartlarına göre (PEL) : 50 ppm (10 dakikadan az olmak üzere)

Hidrojen Sülfür Düzeyleri ve Klinik Etkileri Arasındaki ilişki H2S Konsantrasyonu (ppm) Klinik Etki 0.1-0.2 Koku eşiği 10-100 Göz ve üst solunum yollarında irritasyon > 200 Geç dönemde anosmi,pulmoner ödem > 500 Hiperpnea, apnea >1000 Solunum felci, ölüm www.thb.hacettepe.edu.tr/arsiv/1999/s

Solunum aparatları kurtarma ekibini CO,CO2 ve H2S ‘den koruyabilir. Eğitimli, solunum aparatı kullanan kurtarma ekipleri için maden içerisine girişte bir kısıtlama oluşmazken CO2’in deride iritasyon yaratıcı etkisi, Hidrojen sülfür’ün yüksek konsantrasyonlarda benzer şekilde gözlerde ve deride iritasyon yaratması kurtarma ekibinde rahatsızlık yaratabilir. O2 konsantrasyonun % 18 ve altına düştüğü durumlarda ise kişilerde karanlıkta görmede azalma beklenir.

so2 Kükürt dioksit kükürtlü cevherin patlatılması ile ortaya çıkan zehirli bir gazdır. Üst solunum yolunda tahriş edici etki yaratır. Kükürt dioksit miktarının insan sağlına etkisi Konsantrasyon(ppm) Etki 20 Öksürme,göde, burunda ve boğazda tahriş 150 Belki 1 dakika dayanılabilir 400 Nefes almak imkansız

Nitrojendioksid NO2 Kırmızı kahverengi, keskin kokulu tadı asitli Havayolları için oldukça iritan Bronş hiperreaktivitesinde artma Astım semptomlarında alevlenme

NO Nitrik oksit ve diğer azot oksit türevleri azot patlamalarında ve dizel motor egzozlarından etrafa yayılır. Nitrik oksit miktarının insan sağlına etkisi

Metan CH4 Kokusuz ve tatsız bir gaz. Metan gazı maden içerisinde ve su altında bitkilerin çürümesi sonucu ortaya çıkar, Havadan hafif olduğu için yukarıda birikir. Yanıcı gazlarla karışınca tatlı hoş bir koku Bu iyonlar aracılığıyla su buharı ve karbondiokside yıkılmaktadır

Metan gazı maden içerisinde oksijen konsantrasyonunu %12’in altına indirdiği durumlarda solunum sıkıntısı ve asfiksi yaratmaya başlar. Konsantrasyonun artması durumunda ortamda patlama ve yangın riskini oluşturur.

Normal sıcaklık ve basınçlarda gaz halinde bulunan metan, kokusuzdur.  Doğal gazın bir bileşenidir ve önemli bir yakıttır.  Oksijenin varlığında bir mol metanın yanmasıyla bir mol karbondioksit ve iki mol suaçığa çıkar: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2H2O  Küresel ısınmaya neden olan sera gazlarından biridir.

Grizu,  metan (CH4)  ve hava karışımıdır. Grizunun Patlama Sebepleri:   Patlayıcı madde ateşlemeleri Yangınlar ve açık alevler Elektrik arkları Taşların sürtünmesi, metallerin metal ve taş vb. şeylere sürtünmesi ile oluşacak kıvılcım, ısı ve ateş patlamaya neden olur. Hava ile % 9,5 oranında karışım oluşması durumunda metan (CH4),  650 ⁰C'de 10 saniyede, 1.200 ⁰C'de 0,01-0,12 saniyede patlar.             

Maden ocaklarında % 1 oranında metan bulunması durumunda  patlatma yapılmaz % 1,5 metan varsa, elektrik enerjisi kesilir. % 2 metan bulunması durumunda çalışma durdurulur.

Siyanür inhalasyonu

İnhalasyon hasarı Değerlendirme Tedavi Bilinç durumu Yüzde ve saçta yanık Siyah balgam Wheezing, öksürük SaO2 !! AKG !! PaO2/FiO2 Akciğer grafisi O2 desteği Monitörizasyon Bronkodilatatör Sekresyonların temizliği Erken entübasyon Mekanik ventilasyon Destek tedavi Strifdo ve üst hava yolu ödemi varsa entübasyon gecikirse ilerleyen saatlerde entübasyon zor veya imkansız olabilir Hastalarda yanıkların olması hastada ciddi sıvı kaybına neden olur. Kortikosteroid tedavisi çok önerilmemektedir !!! Röntgen erken dönemde normaldir ilerleyen günlerde infilt. Oluşabilir.kortikosteroidler ?? Yanıklarda mortaliteyi arttırabilir

İnhalasyon Hasarlarının Uzun Süreli Komplikasyonları Havayolu hiperreaktivitesi Disfaji Egzersiz dispnesi Bronşektazi Bronşiolitis obliterans Kalıcı difüzyon bozukluğu

Özetle Kömür madenleri sadece pnömokonyozlar değil akut solunum sistemi hasarlanmaları için de önemli iş ortamlarıdır. Bu ortamlarda solunum sistemine zararlı pek çok gaz karışım halindedir Türkiye’de kömür madeni kazalarından genelde metan gazı patlaması sorumlu bulunmaktadır Patlama ve yangınlarda doku hasarından ziyade CO zehirlenmesi ölümden sorumludur

Özetle Maden içerisinde oluşan başlıca toksik gaz CO ve CO2 dir bununla birlikte sülfür dioksit, hidrojen klorid, siyanidler ve hidrojen sülfür (H2S)de de maden ortamlarında oluşan gazlardır. Maden kazalarının ardından hızlıca bu gazların düzeyleri belirlenmeli ve kurtarma planı yapılırken gerekli önlemler alınmalıdır. Hiçbir kaza kader değildir. Oluştuğunda altta ciddi ihmaller bulunmaktadır

Teşekkürler