Radosław Śpiewak: Wpływ czynników środowiskowych na skórę
Śpiewak R.
Wpływ czynników środowiskowych na skórę.
Medycyna Środowiskowa 1999; 2 (1): 11-15.

Zakład Biologicznych Szkodliwości Zawodowych,
Przychodnia Chorób Zawodowych Wsi
Instytutu Medycyny Wsi w Lublinie


Streszczenie
Oprócz udziału w istotnych dla życia procesach metabolizmu i homeostazy, zadaniem skóry jest ochrona narządów wewnętrznych przed działaniem czynników środowiskowych. W szczególności środowisko pracy obfituje w liczne czynniki o działaniu uszkadzającym skórę. W pracy dokonano przeglądu wpływu czynników środowiskowych na skórę ludzką. Skóra jest eksponowana na czynniki fizyczne, chemiczne i biologiczne - od promieniowania ultrafioletowego po bakterie i grzyby. Czynniki fizyczne obejmują energię kinetyczną, wysokie i niskie temperatury oraz promieniowanie. Powtarzane mikrourazy mogą spowodować zróżnicowane klinicznie przewlekłe choroby skóry. Przewlekłe działanie chłodu atmosferycznego lub podwyższonej temperatury może spowodować nieodwracalne zmiany w strukturze skóry. Również promieniowanie ultrafioletowe przyspiesza procesy degeneracyjne skóry. Zmiany degeneracyjne nierzadko są punktem wyjścia dla nowotworów skóry. Czynniki biologiczne mogą być umownie podzielone na zakaźne i niezakaźne. Gleba, woda i powietrze zawierają znaczne ilości czynników zakaźnych. Niektóre rośliny wydzielają substancje lotne o działaniu drażniącym lub alergizującym. Również cząstki roślin oraz sierści i nabłonków zwierzęcych mogą wywoływać skórne reakcje alergiczne i immunotoksyczne. W odróżnieniu od czynników fizycznych oraz biologicznych, czynniki chemiczne są w dużej mierze nowym zjawiskiem w ewolucji człowieka, dlatego skóra wydaje się mniej przygotowana do ochrony organizmu przed ich działaniem.
Słowa kluczowe: skóra, środowisko, czynniki fizyczne, czynniki chemiczne, czynniki biologiczne

Abstract
[Effect of environmental factors on the skin.] Besides taking part in relevant processes of metabolism and homeostasis, the role of the skin is to protect internal organs against hostile environmental factors. Especially in the working environment there is a broad range of factors detrimental to the skin. In this article, a review of environmental factors and their effect on human skin has been presented. Skin is exposed to physical, chemical and biological factors ranging from UV radiation to bacteria and fungi. Physical factors are kinetic energy, high and low temperatures and radiation. Repeated microtraumas may evoke various clinical forms of chronic dermatoses. Prolonged exposition to cold or heat may result in irreversible ultrastructural changes in the skin. Also UV radiation causes progressing degeneration of the skin which may be initial phase of skin cancer. Biological factors may be divided into infectious and non-infectious agents. There are numerous infectious agents in soil, water and air. Some plants produce volatile substances with irritating or allergizing properties. Also small particles of plants and animal dander may provoke allergic or immunotoxic reactions in the skin. In contrary to the biological factors, chemicals are mostly a new appearance in the evolution of mankind, therefore the skin seems less capable to protect the body against their influence.
Key words: skin, environment, biological, chemical, physical factors.


Wstęp
Skóra, stanowiąc 15% całkowitej masy ciała, jest największym narządem ustroju ludzkiego. U dorosłego człowieka ma ona powierzchnię 1,5 - 2 m2 i grubość 0,5 - 5 mm. Oprócz udziału w istotnych dla życia procesach metabolizmu i homeostazy, zadaniem skóry jest ochrona narządów wewnętrznych przed działaniem czynników środowiskowych. Skóra jest eksponowana na czynniki fizyczne, chemiczne i biologiczne - od promieniowania ultrafioletowego po bakterie, grzyby i wirusy. Skóra jest najbardziej złożonym narządem organizmu ludzkiego (9) trudno sobie wyobrazić strukturę lepiej dostosowaną do stawienia odporu tak zmiennym czynnikom zewnętrznym. W niniejszym opracowaniu zostanie omówiony wpływ poszczególnych czynników środowiskowych na skórę ludzką, wymienionych w poniższej tabeli:

Tabela 1. Czynniki środowiskowe o działaniu szkodliwym dla skóry


Czynniki fizyczne
  • Czynniki mechaniczne
  • Czynniki termiczne
  • Promieniowanie: słoneczne, jonizujące, podczerwone
    Czynniki chemiczne
  • Substancje żrące
  • Substancje drażniące
  • Substancje uczulające
    Czynniki biologiczne
  • Makroorganizmy: rośliny, zwierzęta
  • Mikroorganizmy: bakterie, grzyby, wirusy

    Czynniki fizyczne
    1.1 Czynniki mechaniczne
    Obok zauważalnych nieuzbrojonym okiem urazów, energia kinetyczna może powodować niedostrzegalne mikrourazy skóry. W przypadku kumulacji takich mikrourazów może dochodzić do rozwoju chorób skóry, co obserwuje się na przykład na szyi u skrzypków (ang. fiddler's neck) lub u sportowców w miejscach powtarzanych urazów mechanicznych. Histologicznie w stadium przewlekłym zmiany takie cechuje nieregularny przerost naskórka z niewielkiego stopnia spongiozą. Klinicznie zmiany takie mogą przybierać postać modzeli i nagniotków lub - w przypadku obecności świądu i wykwitów grudkowych - neurodermitu. Innym przykładem szkodliwego działania czynników mechanicznych jest miejscowy odczyn na wnikające do skóry drobiny krzemionki objawiający się zanikiem przydatków skórnych oraz głębokim zwłóknieniem skóry właściwej i tkanki podskórnej tłuszczowej. Histologicznie nie jest możliwe odróżnienie odczynu skóry na pył krzemionkowy od twardziny nie związanej z działaniem czynników zewnętrznych (9).

    1.2 Wysokie i niskie temperatury
    Uszkodzenia skóry spowodowane przez wysoką lub niską temperaturę to nie tylko oparzenia lub odmrożenia. Przewlekłe działanie chłodu atmosferycznego lub podwyższonej temperatury może spowodować nieodwracalne zmiany degeneracyjne w strukturze skóry (13).

    1.3 Promieniowanie
    1.3.1 Promieniowanie słoneczne
    Ostre uszkodzenie skóry przez promieniowanie słoneczne określa się mianem oparzenia słonecznego, dla którego charakterystyczny jest ból, świąd, rumień i obrzęk. Długotrwałe działanie promieniowania ultrafioletowego przyspiesza procesy degeneracyjne, czyli starzenie się skóry. Obraz kliniczny skóry uszkodzonej przez wymienione czynniki fizyczne określa się mianem "skóra rolnika" (farmer's skin) co odzwierciedla fakt, że ta grupa zawodowa jest szczególnie narażona na przewlekłe działanie promieniowania słonecznego oraz niskich i wysokich temperatur. Procesy degeneracyjne zachodzące w skórze w wyniku przewlekłego działania promieniowania słonecznego w literaturze angielskojęzycznej określa się terminem photoaging, co można przetłumaczyć jako "starzenie słoneczne". Skóra staje się sucha, pomarszczona z obecnością nadmiernego rogowacenia i rumienia, przypominając na pierwszy rzut oka skórę starczą. Jednak badanie histologiczne skóry poddanej przewlekłemu działaniu światła słonecznego wykazuje obecność znacznie dalej posuniętych procesów degeneracyjnych oraz swoistych cech uszkodzenia, jakich nie obserwuje się w skórze osób starych nie eksponowanych nadmiernie na promieniowanie słoneczne (10). Typowe jest odkładanie się powierzchownych złogów elastyny. Długotrwałe działanie promieniowania ultrafioletowego prowadzi do zaburzeń proliferacji i metabolizmu komórek naskórka, co nierzadko stanowi punkt wyjścia dla nowotworów skóry (9).

    1.3.2. Promieniowanie jonizujące
    Ostre działanie promieniowania jonizującego wywołuje efekty bardziej dramatyczne niż promieniowanie ultrafioletowe - obok reakcji zapalnej dochodzi do zmian degeneracyjnych w obrębie skóry i przydatków. Przewlekłe popromienne zapalenie skóry cechuje się charakterystycznym obrazem histologicznym ze stwardnieniem tkanki łącznej, powiększeniem fibroblastów i komórek śródbłonkowych, często z cechami atypii komórkowej (9).

    1.3.3. Promieniowanie podczerwone
    Efekty przewlekłego działania promieniowania podczerwonego na skórę określa się mianem "erythema ab igne". Histologicznie proces ten cechuje utrata barwnika skóry melaniny przez melanocyty naskórka z jego przemieszczeniem do skóry właściwej (9).

    2. Czynniki chemiczne
    Lista czynników chemicznych mogących prowokować odczyn zapalny skóry i przerost naskórka bez udziału mechanizmów immunologicznych jest bardzo długa. Jednak podział substancji chemicznych na działające na drodze nieimmunologicznej i na takie, które wywołują odczyny immunologiczne nie wydaje się możliwy, gdyż wiele substancji może działać na obu drogach jednocześnie. Niektórym substancjom przypisuje się jednak szczególnie silne działanie pierwotnie drażniące. Na przykład laurylosiarczan sodowy dzięki swojemu silnemu działaniu emulgującemu usuwa tłuszczowce z warstwy kolczystej oraz aminokwasy i proteiny naskórka niszcząc barierę naskórkową w wyniku czego dochodzi do wzmożonej przeznaskórkowej utraty wody (transepidermal water loss - TEWL). Kliniczne i histologiczne rozróżnienie reakcji skórnych na czynniki drażniące i uczulające może być niemożliwe (9). W reakcjach nieimmunologicznych przeważa jednak hiperplazja naskórkowa i nieprawidłowe złuszczanie, natomiast mniej nasilona jest spongioza.

    3. Czynniki biologiczne
    3.1 Czynniki roślinne
    Świat roślin jest źródłem różnorodnych substancji mogących powodować choroby skóry. Ekspozycja na takie substancje jest szczególnie wysoka w rolnictwie. Podczas pracy rolnik jest narażony na rozliczne substancje pochodzenia roślinnego wpływające ujemnie na jego zdrowie (13). Substancje roślinne mogą wywierać swój ujemny wpływ na skórę poprzez działanie trujące (toksyczne), drażniące lub alergizujące (14). Granica między działaniem toksycznym a drażniącym wydaje się płynna i przynajmniej w części przypadków zależy od dawki czynnika szkodliwego. Niektóre z substancji rozwijają swoje działanie tylko w razie obecności dodatkowego czynnika, na przykład promieniowania słonecznego. Wielka liczba potencjalnych czynników szkodliwych oraz ich złożona struktura chemiczna utrudnia lub wręcz uniemożliwia rozpoznanie i monitorowanie zagrożeń, a w konsekwencji również ich unikanie oraz eliminację. Wielostronność problemu obrazują następujące dane na temat ważnych w patologii człowieka roślin złożonych (Compositae): rodzina ta obejmuje około 25 tysięcy gatunków, spośród których działanie uczulające wykazuje ponad 200 gatunków. Substancjami odpowiedzialnymi za rozwój reakcji alergicznych są seskwiterpeny laktonowe. We Francji uczulenie na seskwiterpeny laktonowe stwierdzono u 4,3% plantatorów słonecznika (4). U plantatorów chmielu obserwuje się zmiany wypryskowe określane jako "chmielne zapalenie skóry". Rolnicy często skarżą się na powstawanie zmian skórnych podczas pracy z jęczmieniem, reakcję taką określa się mianem "jęczmiennego zapalenia skóry" (8). Problem ten został szerzej omówiony w innym opracowaniu (11).

    3.2. Zwierzęta
    Uczulająco lub drażniąco mogą działać na skórę zawieszone w powietrzu cząstki sierści i nabłonków zwierzęcych. Zjawisko takie może mieć miejsce zarówno środowisku pracy (hodowcy zwierząt, przemysł futrzarski) jak i w środowisku domowym (zwierzęta domowe). Innym przykładem substancji świata zwierzęcego o działaniu szkodliwym mogą być jady stawonogów, powodujące niekiedy odczyny alergiczne lub martwicze skóry (1, 5).

    3.3. Bakterie
    Bakterie mogą wywierać szkodliwe działanie nie tylko na drodze zakażenia, ale również jako źródło alergenów i substancji immunotoksycznych. Oprócz najczęściej obserwowanych ropnych chorób skóry, zakażenia bakteryjne przyjmują niekiedy bardziej swoisty obraz kliniczny i histologiczny, jak na przykład w skórnych postaciach boreliozy i gruźlicy. Przykładem niezakaźnej reakcji patologicznej skóry wywołanej przez bakterie mogą być odczyny alergiczne na antygen bakterii Erwinia herbicola (syn. Pantoea agglomerans) (5).

    3.4. Grzyby
    Chorobotwórcze dla człowieka grzyby mikroskopowe dzieli się, w zależności od ich typowego środowiska bytowania, na trzy grupy. Do grupy grzybów antropofilnych zalicza się grzyby bytujące wyłącznie u człowieka. Mikroorganizmami tymi można się zarazić tylko poprzez kontakt bezpośredni lub pośredni od chorego człowieka. Do drugiej grupy zalicza się grzyby zoofilne (odzwierzęce), które zwykle powodują choroby zwierząt, mogą jednak przenosić się również z chorych zwierząt na ludzi. Do trzeciej grupy zalicza się grzyby geofilne (glebowe), których naturalnym siedliskiem jest gleba i materia organiczna. W sprzyjających warunkach grzyby glebowe również mogą powodować choroby u ludzi. Jako grupa zawodowa, rolnicy są niewątpliwie w większym stopniu narażeni na kontakt z chorobotwórczymi grzybami występującymi w glebie oraz na zakażonych zwierzętach gospodarskich. Już w latach pięćdziesiątych zauważono, że grzybice odzwierzęce częściej występują u ludności wiejskiej niż miejskiej (8). Do grup zawodowych o zwiększonym ryzyku zakażenia grzybicą zalicza się rolników, hodowców bydła, grabarzy i weterynarzy (3). Zagadnienie grzybic skóry u rolników zostało szerzej omówione w innej pracy (12). Oprócz zakażenia - najbardziej typowego procesu patologicznego wywoływanego przez grzyby, w którym dochodzi do osiedlenia i rozmnażania komórek grzybowych w tkankach człowieka, mogą niekiedy występować innego rodzaju procesy chorobowe. Zalicza się do nich zawodową mikotoksykozę skórną (dermato-mycotoxicosis professionalis), w której do uszkodzenia skóry dochodzi w wyniku zadziałania na skórę toksyn wytwarzanych przez niektóre grzyby występujące w środowisku zewnętrznym (6). Zawodową mikotoksykozę skórną mogą wywoływać toksyny grzybów z rodzaju Stachybotrys i Fusarium, występujących w dużych ilościach np. w pleśniejącym ziarnie oraz sianie. Pleśniejąca pasza (siano) zawiera grzyby z rodzaju Stachybotrys, które wytwarzają stachybotriotoksynę. Toksyna ta wywołuje podrażnienia skóry i błon śluzowych, zaś spożyta w większych ilościach powoduje uszkodzenie narządów wewnętrznych. Fusaria wytwarzają pierścieniowe związki trychotecynowe, których charakterystyczną cechą jest silne działanie drażniące przy zetknięciu ze skórą (2). Wszechobecny grzyb pleśniowy Alternaria alternata może powodować powstanie ziarniniaka w skórze, co określa się mianem alternariozy (alternariosis) (7).

    3.5. Wirusy
    Podobnie jak poprzednio wymienione drobnoustroje, wirusy mogą powodować choroby zakaźne skóry, spośród których badaj najbardziej znane są brodawki pospolite. Mniej natomiast wiadomo na temat ewentualnego chorobotwórczego działania niezakaźnego wirusów na skórę (5).

    Piśmiennictwo
    1. Brewczyński P.Z., Śpiewak R., Klin M.: Historia naturalna odczynów alergicznych wywoływanych użądleniami owadów błonkoskrzydłych. Pol Tyg Lek 1994, 49, 330.
    2. Burbianka A., Pliszka A.: Mikrobiologia żywności. PZWL, Warszawa 1977.
    3. Czernielewski, A.: Choroby zawodowe skóry. (w:) Marek K., Smolik R. (ed.): Medycyna pracy. Tom III. Patologia zawodowa. Instytut Medycyny Pracy, Łódź 1991: 255.
    4. Ducombs G., Schmidt R. J.: Plants and plant products. (w:) Rycroft R. J. G., Menne T., Frosch P. J. (ed.): Textbook of Contact Dermatitis. Springer-Verlag, Berlin 1995, 589.
    5. Dutkiewicz J., Jabłoński L. Biologiczne szkodliwości zawodowe. PZWL, Warszawa 1989.
    6. Ganczew B.: Mianownictwo skórno-wenerologiczne. PZWL - Medicina i Fizkultura, Warszawa-Sofia 1972.
    7. Midgley G., Hay R. J., Clayton Y. M.: Mikologia lekarska (tłum. R. Śpiewak). Wydawnictwo Czelej, Lublin 1998.
    8. Mierzecki H.: Dermatologia Pracownicza. PZWL, Warszawa 1960.
    9. Murphy G. F.: Skin. (w:) Craighead J. E. (ed) Pathology of environmental and occupational disease. Mosby, St. Louis 1995: 437.
    10. Lavker RM.: Structural alterations in exposed and unexposed aged skin. J Invest Dermatol 1988; 90: 325.
    11. Śpiewak R.: Czynniki pochodzenia roślinnego jako przyczyna zawodowych chorób u rolników (w:) Dutkiewicz J. (red.): Zagrożenia biologiczne w rolnictwie. Instytut Medycyny Wsi, Lublin 1998: 135.
    12. Śpiewak R.: Grzyby pochodzenia zwierzęcego i glebowego jako przyczyna chorób skóry u rolników (w:) Dutkiewicz J (red.): Zagrożenia Biologiczne w Rolnictwie Instytut Medycyny Wsi, Lublin 1998:124.
    13. Śpiewak R.: Occupational dermatoses in agriculture. J Agric Safety Health 1998, 4, 77.
    14. Woods B.: Vegetable aggression: Dermatological risks of gardening and woodwork. Practitioner 1975; 215: 159.


    Pytania? Uwagi? Proszę o kontakt!
    Powrót do spisu artykułów.
    Strona domowa autora: www.RadoslawSpiewak.net