Tunnelarbeid gir økt risiko for kronisk obstruktiv lungesykdom

Undersøkelsespopulasjonen

Alle tunnelarbeidere og andre anleggsarbeidere ved 15 forskjellige anlegg i Norge ble invitert til å delta i en tverrsnittsstudie. De kliniske testene ble utført ved anleggene, og helsepersonell returnerte til anleggene flere ganger inntil deltakelsen var 100 %. Studiegruppen bestod av 212 mannlige tunnelarbeidere (stuffarbeidere, betongsprøytere, betongarbeidere) og en referansegruppe på 205 utendørs anleggsarbeidere (forskalingssnekkere og jernbindere). Studiegruppen og referansegruppen hadde samme skiftplan. Ingen av anleggsarbeiderne som jobbet utendørs, hadde jobbet i tunnelanlegg tidligere. Tunnelarbeiderne og referansegruppen var sammenliknbare når det gjaldt alder, atopi og røykevaner (tab 1).

Ved ett av tunnelanleggene, der det ble utført store betongarbeider, ble alle mannlige, ikke-røykende betongarbeidere (n = 29) bedt om å delta i en egen studie. Denne subgruppen, som hadde arbeidet inne i tunnelen i nøyaktig ett år, ble sammenliknet med en gruppe betongarbeidere som utførte tilsvarende arbeidsoppgaver ute i det fri (n = 26).

Fra den opprinnelige kohorten (n = 417) deltok 345 personer (83 %) i en prospektiv kohortstudie. De ble først undersøkt i 1991, så igjen åtte år senere. Personer som var 55 år eller eldre i 1991, ble ekskludert fordi avtalefestet førtidspensjon fra 62 år er vanlig i bransjen, og det dermed ville være liten sjanse til å finne dem igjen som anleggsarbeidere åtte år senere. Personer som hadde fått diagnosen astma eller kronisk obstruktiv lungesykdom i 1991, ble også ekskludert (13 tunnelarbeidere og to utendørsarbeidere). I tillegg var 37 personer forhindret fra å møte til undersøkelse i 1999. I 1999 bestod derfor studiegruppen av 96 tunnelarbeidere, 178 utendørsarbeidere og 71 anleggsingeniører, som alle var blitt undersøkt i 1991.

Studien ble godkjent av Datatilsynet og av regional komité for medisinsk forskningsetikk, daværende helseregion 1.

Kliniske undersøkelser

Et spørreskjema ble besvart av den enkelte ved oppmøte til undersøkelsene. Det samme spørreskjemaet har vært brukt i tidligere norske studier (13) og ble validert i 1989 (14). Skjemaet omfatter spørsmål om luftveissymptomer og astma diagnostisert av lege, og det ble også brukt til å kategorisere røykevaner. Studiegruppene ble kategorisert som aldrirøykere, tidligere røykere eller røykere. Tidligere røykere var de som hadde sluttet å røyke for mer enn 12 måneder siden. Blant tidligere røykere og røykere ble det kalkulert «pakkeår» ved å multiplisere varighet av røyking (i år) med gjennomsnittlig antall sigaretter daglig dividert med 20.

Lungefunksjonsundersøkelser ble gjennomført med et belgspirometer (Vitalograph S med PFT2 PLUS printer, Buckingham, UK) etter retningslinjene fra American Thoracic Society (ATS) (15). Anvendte variabler var forsert vitalkapasitet (FVK) og forsert ekspiratorisk volum i ett sekund (FEV₁) og FEV₁/FVK · 100 (FEV₁ %). Lungefunksjonsvariablene ble uttrykt som absolutte verdier og som prosent av forventet. Referanseverdiene fra European Coal and Steel Community (ECSC) ble brukt (16). Følgende definisjoner på obstruktiv lungesykdom, tidligere anvendt av Bakke i 1991 (17), ble brukt: Bronkial astma ble diagnostisert dersom man oppgav på spørreskjemaet å ha fått astmadiagnose stilt av lege. Spirometrisk luftstrømsobstruksjon ble diagnostisert dersom forholdet FEV₁/FVK < 0,7 og FEV₁ < 80 % av forventet verdi. Kronisk obstruktiv lungesykdom ble diagnostisert hos personer med symptomene kronisk hoste, hoste med ekspektorat, tungpustethet eller piping i brystet som samtidig hadde FEV₁/FVK < 0,7.

Akustisk rhinometri ble utført med Rhin 2100 (Rhino Metrics AS, Danmark) med undersøkelsespersonen sittende med hodet stabilisert, men uten at instrumentet ble fiksert (18). Det ble utført målinger før og 15 minutter etter applikasjon av slimhinneavsvellende nesespray som inneholdt xyclometazolin. Undersøkelsen fremstiller nesehulens tverrsnittsarealer og volumer som funksjon av avstanden fra neseåpningen (19). Følgende variabler ble brukt i analysene: Totale (sum av unilaterale) minimale tverrsnitt (TMT1, TMT2) og volumer (TVOL1, TVOL2) målt ved fremre 22 mm av nesehulen og 22 – 52 mm fra neseåpningen. Et minste totalt tverrsnittsareal <= 0,9 cm² blir assosiert med en subjektiv opplevelse av nesetetthet (18).

Nitrogenmonoksid (NO) målinger i luft fra nese og lunger ble utført med et kjemiluminescensapparat (LR 2000, Logan Research, Rochester, UK). Luftstrømshastigheten på analyseapparatet ble satt til 250 ml min^–1 for alle målinger. Utåndet og nasal NO ble målt etter retningslinjene som er beskrevet i European Respiratory Societys Task Force Report (20). Økt nivå av utåndet NO ble betraktet som en markør på inflammasjon i luftveiene.

Screening for atopisk allergi ble utført med Phadiatop (Pharmacia Diagnostics AB, Uppsala, Sverige) (21).

Eksponeringsmålinger

Det ble utført eksponeringsmålinger i tidsrommet mellom mars 1996 og desember 1998. Personlig eksponering for støv og gass ble målt hos totalt 189 anleggsarbeidere fordelt på 16 forskjellige anlegg. Resultatene fra eksponeringsmålingene er publisert i en egen artikkel (1). Eksponeringsvariabler som ble inkludert i undersøkelsen var totalstøv, respirabelt støv, kvarts, oljetåke og nitrogendioksid.

Analytiske metoder

Demografiske data ble summert for hver yrkesgruppe. Aritmetisk gjennomsnitt og standardavvik ble brukt for kontinuerlige variabler, antall med prosent for kategoriske variabler. Assosiasjonen mellom luftveissymptomer (ja/nei) og kovariablene yrkesgruppe, røykevaner, år ansatt i samme jobb og atopi (ja/nei) ble analysert ved logistisk regresjon. Kronisk obstruktiv lungesykdomdata ble analysert på samme måte. Assosiasjonen mellom lungefunksjonsvariablene og de ovennevnte kovariablene ble analysert med variansanalyse (ANOVA). Kovariablene ble dikotomisert og interaksjonsledd ble vurdert. I oppfølgingsstudien etter åtte år ble det estimert kumulativ eksponering ut fra aritmetisk gjennomsnitt for hver enkelt eksponeringsvariabel for hver enkelt arbeider. Kumulativ eksponering for respirabelt støv og kvarts var ikke så høyt korrelert som de andre eksponeringsvariablene og ble derfor valgt til multippel regresjonsanalyse for forandring i lungefunksjon (delta-FEV₁). Modeller for fall i FEV₁-verdi i relasjon til alder, røyking og kumulativ eksponering som forklaringsvariabler ble estimert fra regresjonslikningen: delta-FEV₁ = C + C1 · alder + C2 · røyking + C3 · kumulativ eksponering for respirabelt støv + C4 · kumulativ eksponering for kvarts.

Luftveissymptomer

Tunnelarbeiderne hadde høyere prevalens av hoste, tungpustethet ved belastning, tetthet og piping i brystet enn referansegruppen (tab 2). Morgenhoste var assosiert med røyking i begge grupper.

I undergruppen av ikke-røykende betongarbeidere ble det rapportert signifikant mer symptomer fra luftveiene (tett nese (76 % versus 42 %), sår hals (65 % versus 23 %), hoste med ekspektorat (38 % versus 0 %), tetthet og piping i brystet (38 % versus 0 %) blant dem som arbeidet i tunnelanlegget enn i den utearbeidende referansegruppen.

Lungefunksjon

Verdiene av FVK ( % av forventet) og FEV₁ ( % av forventet), relatert til år i samme jobb, falt signifikant mer hos tunnelarbeiderne enn hos referansegruppen (tab 3). FEV₁ % var redusert hos tunnelarbeiderne sammenliknet med referansegruppen (tab 3). Prevalensen av kronisk obstruktiv lungesykdom var 14 % blant tunnelarbeiderne og 8 % i referansegruppen. Oddsforhold for kronisk obstruktiv lungesykdom er vist i tabell 4.

Subgruppen av ikke-røykende betongarbeidere som hadde jobbet ett år i et tunnelanlegg, hadde ingen signifikant reduksjon i lungefunksjon sammenliknet med referansegruppen.

I oppfølgingsstudien etter åtte år ble det vist et fall i FEV₁ som var assosiert med kumulativ eksponering for respirabelt støv (p < 0,001) og kvarts (p = 0,02) (tab 5). Ut fra regresjonsmodellen ble det estimert at hos en 40 år gammel arbeider ville det årlige fallet i FEV₁ i gjennomsnitt være 25 ml hos en ikke-eksponert ikke-røyker, noe som tilsvarer forventet fysiologisk fall. Til sammenlikning ville det estimerte årlige fallet være 35 ml hos en ikke-eksponert røyker og 50 – 63 ml hos en ikke-røykende tunnelarbeider, avhengig av hvilke arbeidsoppgaver som ble utført.

Akustisk rhinometri

Før avsvelling av neseslimhinnen med nesespray viste arbeiderne i tunnelanlegget signifikant lavere verdier av TVOL2, TMT1 og TMT2 enn referansegruppen (tab 6). Økningen i TMT2 og TVOL2 etter avsvelling var signifikant større blant tunnelarbeiderne. TMT2 <= 0,9 cm² var korrelert med en subjektiv følelse av nesetetthet (Pearsons korrelasjon = 0,4; p = 0,001). Repeterbarheten av målingene var høy (gjennomsnittlig variasjonskoeffisient = 3 % for TMT2 og 2 % for TVOL2).

Nasal og utåndet NO

Det var ingen signifikant forskjell i nivåer av nasal NO mellom de to gruppene. Arbeidere som rapporterte nesetetthet, hadde signifikant høyere nivåer enn arbeidere uten dette symptomet (910 ± 46 versus 779 ± 45, p = 0,04). Arbeiderne i tunnelanlegget hadde signifikant høyere nivåer av utåndet NO enn referansegruppen (8,4 ± 1,1 versus 5,6 ± 1,1 ppb (parts per billion), p = 0,003). Nivået av utåndet NO blant arbeidere som klaget over tetthet i brystet og piping (n = 11) var signifikant høyere enn hos arbeidere uten dette symptomet (9,6 ± 1,2 versus 6,3 ± 1,1 ppb; p = 0,004).

Eksponering

Mobiliteten i anleggsbransjen skaper spesielle problemer for epidemiologiske undersøkelser. Faktorer som hyppig bytte av arbeidsgiver, anleggsplasser som bygges fort opp og så avsluttes, arbeidere som flyttes fra én landsdel til en annen kanskje flere ganger i løpet av ett år gjør det vanskelig å gjøre seg opp en mening om den enkeltes eksponeringshistorie. I tillegg har anleggsbransjen komplekse eksponeringer, slik at det å relatere en helseeffekt til én type eksponering som oftest blir umulig. Dette vil spesielt være tilfellet for sykdommer som kronisk obstruktiv lungesykdom og astma, der årsaken vanligvis er en annen enn yrkeseksponering.

Luftveissykdom som resultat av eksponering for toksiske substanser kan oppstå enten ved kortvarige toppeksponeringer eller ved kontinuerlig, mer lavgradig eksponering. Tunnelarbeidere kan bli utsatt for ekstremt høye konsentrasjoner av både støv og gass i kortere perioder (1), og så for kontinuerlige, lave konsentrasjoner. Dersom man ser på gjennomsnittlig eksponering over lang tid vil man kanskje oppleve nivåer som normalt vil bli vurdert som ufarlige. Ut fra vår studie kan vi ikke si om det er høy korttidseksponering eller langvarig lavere eksponering som er av betydning.

Fordi korrelasjonen mellom kumulativ eksponering for totalstøv, respirabelt støv, kvarts, nitrogendioksid og oljetåke var høy, var det vanskelig å skille mellom de forskjellige typer eksponering i forhold til fall i lungefunksjon. Vi valgte å bruke respirabelt støv og kvarts i analysene fordi begge i tidligere undersøkelser har vist seg å kunne føre til luftstrømsobstruksjon (9). Nitrogendioksid og oljetåke kan imidlertid også ha vært viktige eksponeringsfaktorer for utvikling av luftveisobstruksjon blant tunnelarbeiderne. Eksponering for 2 ppm (parts per million) nitrogendioksid over fire timer har vist seg å kunne gi nøytrofil inflammasjon i luftveiene (10, 11). I vår studie var den gjennomsnittlige eksponeringen for nitrogendioksid moderat (0,8 ppm) (1). I en studie fant vi imidlertid at tunnelarbeidere vil kunne oppleve svært høye kortvarige eksponeringer av nitrogendioksid når de passerer «skyteproppen» på vei ut eller inn av tunnelen (6), og i en eksperimentell studie er det demonstrert at gjentatte eksponeringer for nitrogendioksid kan føre til nøytrofil inflammasjon i nedre luftveier (22). Disse studiene støtter hypotesen om at kortvarige, høye eksponeringer for nitrogendioksid kan være assosiert med kronisk tap av lungefunksjon.

Røyking, som er den viktigste årsaken til kronisk obstruktiv lungesykdom, er en konfunderende faktor dersom det er forskjell i røykevaner mellom eksponert og ikke-eksponert gruppe. I vår studie var det en jevn fordeling av røykere i de to gruppene anleggsarbeidere (tunnelarbeidere, utendørsarbeidere), mens gruppen av ingeniører i den longitudinelle studien hadde en lavere prosent av røykere. Røyking kan også være effektmodifiserende i den betydning at effekten av eksponering kan være sterkere hos storrøykere. Derfor ble det kontrollert for røyking i alle dataanalyser der røykere var inkludert.

Kronisk obstruktiv lungesykdom som yrkessykdom

Kronisk obstruktiv lungesykdom er ingen reversibel sykdom. Utvikling av kronisk obstruktiv lungesykdom blant tunnelarbeidere ble observert både blant røykere og ikke-røykere. Funnene i denne studien viser at tunnelarbeidere som utvikler kronisk obstruktiv lungesykdom, må vurderes med tanke på yrkessykdom uavhengig av røykevaner. Ved yrkessykdom av denne type har pasienten krav på menerstatning etter folketrygdloven § 13 – 17 og kompensasjon for økonomiske tap og utgifter som er oppstått ved yrkessykdom etter lov om yrkesskadeforsikring fra 1990.

Forebyggende tiltak

Lover og reguleringer for å beskytte og overvåke arbeidere i eksponerte yrker er ikke nytt i Norge. Helt siden 1937 har det vært lovpålagt helsekontroll, som har inkludert røntgenundersøkelse av lungene hvert tredje år, for arbeidere som har vært eksponert for kvarts. Fra 1974 ble det etablert liknende programmer for alle industriarbeidere med økt risiko for pneumokoniose.

Hensikten med regelmessige helsekontroller av arbeidere i eksponerte yrker var tidlig oppdagelse av sykdom for å kunne sette inn forebyggende tiltak slik at ytterligere eksponering ble unngått, og for ev. å sette i gang behandlingstiltak. Til tross for disse reguleringene har vi vist at eksponering for gass og støv i anleggsbransjen i Norge, spesielt blant tunnelarbeidere, er assosiert med risiko for ytterligere nedsatt lungefunksjon, luftveissymptomer og kronisk obstruktiv lungesykdom. Dette betyr at mer må gjøres for å redusere eksponering ved arbeid i tunnelanlegg. Bruk av åndedrettsvern kan være nødvendig i spesielle situasjoner, men er ingen ønskelig løsning, da det er svært ukomfortabelt. Arbeidstilsynet aksepterer derfor ikke bruk av åndedrettsvern på permanent basis som et akseptabelt forebyggende tiltak.

Andre tekniske løsninger for å redusere forurensning i tunnelanlegg er nødvendig. Det er foreslått erstatning av dieseldrevne maskiner med elektrisk drevne, forbedret ventilasjonssystem og bruk av lukkede, ventilerte hytter på anleggsmaskinene. Andre forslag er å redusere eksponering fra dieseleksos ved katalysering og filtrering med aktive kullfiltre, og å redusere eksponering for nitrogendioksid ved å benytte moderne sprengstoff. Røykeavvenning vil i tillegg være nødvendig for å unngå videre fall i FEV₁ og dårlig prognose.