مواضيع المحاضرة: Environmental Pathology
background image

 


 

Environmental Pathology 

These  environmental  disorders  are  significant  because  most  are 
preventable through public health and personal measures.  

Etiological agents  

The list of causative agents is very long, however, it includes 

1.  Nutritional factors 

2.  Air pollutants including tobacco smoking 

3.  Chemicals including drugs 

4.  Physical factors including ionizing radiation. 

Air pollution refers to loading the atmospheric air with noxious 
gases, fumes, and particles etc. 

Pollutant: is an agent in the environment that can cause disease in 
those who are exposed. 

 

AIR   POLLUTION

 

Air pollution is worst in industrialized areas; the lungs are affected more 
than any other system. 
Air pollution in general and cigarette smoking in particular contribute to 
the causation and aggravation of many lung diseases. 

 
Examples of environmental lung diseases: 

1. COPD (COAD) (chronic obstructive pulmonary or airway diseases

1

): 

chronic bronchitis and emphysema 
2. Laryngeal inflammation 
3. Pneumoconiosis caused by specific dusts.  
 
The pulmonary changes in cases of air pollution range from   

1.  Minor irritations 
2.  Debilitating fibrotic diseases   

                                                 

1

 

COAD refers to conditions in which there are chronic limitations to air flow in the lungs. Flow 

is reduced for one of two reasons  
1. Airways resistance is increased by narrowing of the air passages or 
2. Outflow pressure is reduced (elastic recoil of lungs are lost e.g. in emphysema. 
The main diseases in this category are chronic bronchitis asthma and emphysema 
The main risk factor for this group is lifetime smoking exposure. (and asthma in childhood) 

 


background image

 


 

3.  Cancer. 

 

Factors  that  determine  the  injurious  potential  of  air 
pollutants 

1.  Water solubility. Water-soluble molecule (for e.g. SO

2

dissolved 

in the secretions of the upper air passage.  

2.  Particle size. 

Particles that are 0.5 micron in diameter act like gases and move in 
and out of alveoli. 
Those  that  are  1-5  micron  in  diameter  are  the  most  dangerous 
because of their impaction at the distal airway passages. There they 
are  engulfed  by  macrophages  and  neutrophils  that  then  release 
mediators  (e.g.  macrophage  inflammatory  protein)  that  lead  to 
inflammatory reaction. 
Particles  greater  than  5-10  microns  in  diameter  are  unlikely  to 
reach distal airways; they are filtered out in the nose or trapped and 
evacuated by the muco-ciliary movement of the lining epithelium. 

 
3.  Concentration. This is directly related to the effects that the agent 

produces.   

          SO2 depending on its concentration may produce the following   

     Effects :  
     
     Less than 0.2 ppm   

 

eye irritation.  

     2-5 ppm  (part per million) 

increases airway resistance.  

         More than 20 ppm    

          decrease in muco-ciliary clearness  

and may cause pulmonary edema 

 

4.  Duration  of  exposure.  The  longer  the  period  of  continuous 

exposure to  a pollutant present  in air, the greater its accumulation 
in the lung and hence its noxious effects. 

 

5.  Reactivity of the pollutant. Coal dust is relatively inert, and 

large  amounts  must  be  deposited  in  the  lungs  before  lung 
disease  is  clinically  apparent.  Silica,  asbestos  and  beryllium 
are  more  reactive  than  coal  dust,  resulting  in  fibrosis  within 
the lung tissue at lower concentrations. 

 

6.  Host  clearance  mechanism.  Impaired  capacity  to  clear 

inhaled  particles  that  occur  in  some  lung  diseases  (such  as 
emphysema, chronic bronchitis) leads to higher accumulation 
of potentially toxic substances in lung. 

 


background image

 


 

TOBACCO SMOKE 

Of all air pollutants, tobacco smoke is the one associated with the highest 
prevalence of diseases. 50% of all cigarette smokers will die of smoking 
related diseases

[]

 

 
Substances  present  in  cigarette  smoke  include  carcinogens  and  tumor 
promoters. 
Carcinogens include 

1.  Tar 
2.  Polycyclic aromatic hydrocarbons 
3.  Benzopyrene 
4.  Nitrosamine 

Promoters include 

1.  Nicotine 
2.  Phenol  

Cigarette  smoking  is  by  far  the  commonest  cause  of  chronic 
obstructive  airway  diseases  (chronic  bronchitis  and  emphysema)  as 
well as, the most serious of all, lung carcinoma. All these are common 
diseases nowadays. 
 
Agents  in  smoke  have  a  direct  irritant  effect  on  the  tracheo-bronchial 
mucosa, producing inflammation & increase mucus production.  
 
Cigarette  smoke  results  in  recruitment  of  leukocytes  to  the  lung  with  
increase  in  local  elastase  production  from  these  inflammatory  cells  and 
subsequent injury and damage to lung elastic tissue. The ultimate effect is 
the development of emphysema as a result of loss of the elastic recoil of 
lung tissue. 
 
Atherosclerosis  and  its  complications  such  as  myocardial  infarction  are 
strongly linked to cigarette smoking. This is due to  

1.  Acceleration  of  the  process  of  atherosclerosis  that  leads  to 

narrowing of the arterial lumen and hence myocardial ischemia. 

2.  Increased  platelets  aggregation  with  subsequent  thrombotic 

occlusion  of  the  arterial  lumen  that  is  already  narrowed  by 
atherosclerosis. 

3.  Decreased myocardial oxygen supply due to 

-  Significant lung disease interfering with proper oxygenation 

of blood 

-  Carbon monoxide content of the smoke leading to hypoxia 

4.  Increased oxygen demands.  


background image

 


 

Smokers  are  more  liable  for  ventricular  fibrillation  that  is  why  the 
incidence  of  sudden  death  is  much  higher  in  smokers  compared  to 
nonsmokers. 
 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 97 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل