犬、猫、馬、大気汚染の影響

大気汚染と家畜:犬、猫、馬

約12,000年前にトルコや肥沃な三日月の他の地域で始まった新石器革命により、人間は座りがちな生活様式を採用するようになり、その結果、動物の家畜化のプロセスが加速されました。 犬はこの革命の前にすでに家畜化されており、狩猟の助けとして人間に仕えていました。 狩猟中、人間はおそらく狩られた種のいくつかは簡単に飼いならすことができると考えたため、その後、鶏、アヒル、ガチョウ、羊、ヤギ、牛、豚、ラクダなどの他の種が家畜化されました。 これは、これらの動物の主人に近い生活を意味し、それらの多くは屋台や囲いの中にいました。 古代の農場では、特に冬の間、人間と動物は同じ空域を共有していました。 あるいは、一部の地域では、羊飼いに導かれた群れの動物は比較的自由に野原にいることが許可されていましたが、そのうちのいくつかは一年の一部だけでした。

興味深いことに、馬は中東の定住者や地中海沿岸の人々によって家畜化されたのではなく、ユーラシア草原の遊牧民から家畜化されました。 カザフスタンでの最近の発掘調査では、ボタイの人々が5,500、XNUMX年前に馬に乗っていたことが示されました(Outram et al。、2009)。 紀元前1000年から1500年頃、馬は主に戦争動物として近東、中東、極東に入ります。 当時、馬はすでに高価な動物であり、よく手入れする必要があったため、馬小屋で飼われていました。 たとえば、ファラオラムセス460世が3300年前にピラメッセでXNUMX頭の馬のために作ったものなど、これらのいくつかは本当に大きかった。 Xenophonによれば、馬は常に安定していなければならなかった。 現在の知識では、これは獣医学の観点からはあまり賢くありませんでした。

国内のペットと大気汚染の影響

馬と比較して、猫と犬は人間とはるかに多くの室内環境を共有しているため、これらの種は人間のような有害なイベントにさらされやすくなります。 豚、家禽、およびそれより少ない範囲の牛は、自然、人工、および自作の大気汚染にさらされています。 さらに、彼らは自分の環境をその日の一部で介護者と共有するかもしれません。 したがって、人間の近くに住んでいる動物や同じ部屋を共有している動物の病気を研究することは、人間の健康と劣悪な空気質によって引き起こされる病態生理の危険因子をよりよく理解するための手がかりをもたらします。

動物の大気汚染

地球の歴史において、大気の組成は常に理想的であるとは限らなかったが、私たちが今日知っているように生命は進化したと考えるべきである。 地球の開発中にいくつかの巨大な環境災害が発生し、無数の生命体が失われました。 生き残った少数の種から、新しい種が進化しました。 白亜紀から第三紀の大絶滅の約10万年後、恐竜の時代は突然終了し、哺乳類はその後シーンに入り、約55万から40万年前の始新世の生命体を支配するほど成功した。 現代の哺乳類の開発では、獣医学の観点から、人間と呼ばれる副産物も作成されました。 この種は、文化的発展とenvironment曲的に呼ばれる活動の副産物によって環境を乱すために、比較的短時間で管理しました。

集中的な家畜生産慣行を引き起こしたのは世界人口の増加でした。 肉、卵、牛乳の大量生産のカウンタートレードは、世界中で大量の廃棄物の生成、蓄積、処分をもたらしました。 微生物病原体、エンドトキシン、臭気、および粉塵粒子のエアロゾル化は、動物に由来する食物生産チェーンの廃棄物の生成と処理の必然的な結果です。 屋外の環境大気汚染の影響に加えて、巨大な施設に飼われている動物は、自作の屋内大気汚染にさらされ、しばしば病気にかかります。

猫と犬に対する大気汚染の影響

家畜に対する劣悪な空気質の影響は、主に屋内環境と屋外大気汚染による健康被害に分けられます。 汚染物質は、吸入または摂取によりシステムに入る場合があります。 大気汚染では、主に吸入が健康上の問題を引き起こしますが、牧草地に産業排気からの粒子の堆積が健康に直接影響する場合があります。 最終的に、これは肉、牛乳、卵に有毒な残留物をもたらす可能性があり、これらの製品を生産する動物によって明らかな臨床症状は示されません。 乳牛の乳中のダイオキシン濃度が高いことや、成長中の子馬の亜鉛による関節炎の問題は、近くの産業活動からの煙の堆積による牧草の汚染の例です。

犬、猫、馬は、大気汚染に関する主人と同じ健康被害にさらされています。 Reineroa et al。、(2009)ネコ喘息の比較的側面をレビューし、吸入アレルゲンに対するヒトとネコの反応の間に重要な類似性が存在するという証拠をもたらした。 しかし、環境エアロアレルゲンの役割はいくつかの研究でしか示されていませんが、いくつかの環境アレルゲンが猫と人間の両方で病気を引き起こす可能性があることを示す証拠があります。 ラニヴァンド&オットー(2008)彼らの疫学研究で、大都市の猫の喘息の有病率が過去20年間で増加したことが示されました。 これは人間でも起こったようです。

動物は、屋内の大気汚染による有機体への潜在的な有害な影響を検出するためのセンチネルとして意図せずに行動している場合があります。 比較病理学の範囲から、有害な環境要因に関連する家畜の病気は、大気汚染によって引き起こされる人間の健康障害の病態生理学への手がかりを与えるかもしれません。

大気汚染が動物に及ぼす影響

生産動物

豚、家禽、牛、山羊、そしてそれよりはるかに少ない羊は、生活のさまざまな部分、多くの場合は一生の間、屋内施設に保管されます。 乳牛、ヤギ、羊の場合、これらの施設は非常に開放的であり、空気の質は屋外の空気の質とある程度匹敵します。 この空気の品質は、豚や家禽の閉鎖施設の品質よりもはるかに優れています(Wathes et al。、1998)。 これらの建物はかなり閉鎖されており、自然換気または機械的換気は小さな空気の入口と出口を介して行われます。 室内温度は最適な成長条件を作り出すために調整され、それによって換気による熱損失は、まだ生理学的に許容できるものの境界にあるレベルに保たれます。 これらのタイプの建物を可能な限り閉鎖する他の理由は、空気または媒介物を介した潜在的な感染性物質の導入を回避または削減するために適用される厳格なバイオセキュリティ手順です。 最適な成長のための施設内の温度は非常に高くなる可能性があります。 たとえば、34日齢のブロイラー雛は、飼育期間の最初の日は1°Cの室温に保たれます。 その後、周囲温度は毎日40,000℃下がります。 高温は、特に動物が水をこぼす飲酒者の周りの菌類とバクテリアの成長を促進します。 ブロイラーに使用される最も一般的なごみは、削りくずです。 細断紙、刻んだわら、粉砕した樹皮または泥炭などの代替品が使用される場合があります。 鳥の気道は、ごみから落ちるほこりに挑戦されます。 42棟の家のごみの床では、最大60匹のブロイラーを飼育できます。 ブロイラーの生産サイクルは、平均でわずか2000日です。 この期間に、ヒナは約XNUMXグラムから約XNUMXグラムに成長します。 したがって、飼育期間の終わりまでに、家は動物でいっぱいになり、その活動は空気中の塵埃レベルを増加させます。 鳥を産む場合、飼育密度は低くなりますが、汚染に対するこの有益な効果は、より長い飼育期間によって相殺されます。 その結果、通常はピットに大量の肥料が蓄積されますが、これらはほとんど空になりません(ハリー、1978)。 したがって、特に鶏舎では、高濃度のアンモニア、空中浮遊粉塵、エンドトキシン、微生物を測定できることは驚くべきことではありません(Wathes et al。、1998).

都市の大気汚染は動物やペットに影響します

肥育豚は格子床のペンで飼育されているため、生後6か月から7か月までの期間中、糞や尿の煙にさらされます。 また、多くの豚舎では、高レベルのアンモニア、空中浮遊粉塵、エンドトキシン、微生物が見つかります(Wathes et al。、1998).

したがって、豚舎および鶏舎の屋内環境には、屋外環境よりもはるかに高い濃度の有毒ガス、粉塵、およびエンドトキシンが含まれています。 最小限の換気とは別に、換気の均一性の低下につながる安定性の低い設計により、局所的に空気ポケットが停滞します。 による ドンハム(1991)、豚舎で推奨されるガスまたは汚染物質の最大濃度は次のとおりです:2.4 mgダスト/ m3; 7 ppmアンモニア、0.08 mgエンドトキシン/ m3、105 総微生物数/ mのコロニー形成単位(cfu)3; および1,540 ppm。 二酸化炭素。 1.1 x10までの細菌の濃度6cfu / m3, 0.26 mg / mの吸入粉塵含有量3 また、27 ppmのアンモニア濃度が冬季に施設で発生すると報告されていますが、夏には低濃度が測定されました(Scherer&Unshelm、1995年)。 夏の室内温度と屋外温度の差が小さいと、建物の換気が向上します。

最も小さくて呼吸に適した粒子のごく一部は、腸内細菌とエンドトキシン(ピックレル、1991)。 もちろん、これらの空中浮遊細菌とエンドトキシンの濃度は、ペンの清浄度に関連しています。 発生する有毒ガスに関して、空気中のアンモニア濃度は主にペンの衛生状態の影響を受けますが、建物の容積、豚の密度、豚の流れの管理によっても影響を受けます(Scherer&Unshelm、1995年)。 さらに、季節が役割を果たしているだけでなく、 Scherer&Unshelm(1995)。 アンモニアレベルの同様の要因は、分娩ユニットと養鶏場で役割を果たすことが知られています(ハリー、1978)。 アンモニアは、農業で最も重要な吸入毒性物質のXNUMXつと考えられています。 ドッド&グロス(1980)実験動物で1000時間未満の24 ppmが粘膜損傷、毛様体活動障害、二次感染を引き起こしたと報告した。 このレベルに達することはほとんどないため、粘膜の機能障害を引き起こし、吸入された病原性微生物に対する先天性免疫を破壊する能力に関連すると思われるのは、むしろ長期の低レベルのアンモニア曝露です。デイビス&フォスター、2002年)。 一般的に、慢性アンモニア暴露の毒性作用は、下気道にまで及ばない(デイビス&フォスター、2002年).

ブタでは、このアンモニアと内毒素の複合効果により、動物はウイルスと細菌の感染にかかりやすくなります。ウイルスと細菌は、主要な病原性種と日和見性種の両方です。 食物生産動物は、著しい程度の呼吸器疾患にも関わらず、高レベルの効率的な成長を維持できるように見えますが(Wilsonら、1986)、特定のレベルの呼吸不全では、急速な成長はもはや達成できません。 その場合、生産結果は不経済になります。 換気は、多くの場合、許容できるレベルです。 概要では、 ブロックマイヤーら、(2002)ブタ呼吸器疾患に関する事実をまとめた。 今日の産業用豚肉生産にとって最も重要な健康問題です。 1990年から1994年に収集されたデータは、高健康な牛群で飼育された豚の屠殺時の肺炎の有病率が58%であることを明らかにしました。 これらの動物はより良い農場に由来するため、管理が不十分な農場では肺炎の発生率が高くなります。 ブタの呼吸器疾患は、主に原発性および日和見感染性病原体の組み合わせの結果であり、それにより有害な環境および管理条件が引き金となります。 主要な呼吸器感染性病原体は、それ自体で深刻な病気を引き起こす可能性がありますが、合併症のない感染がしばしば観察されます。 これらの一次感染が日和見細菌で複雑になると、より深刻な呼吸器疾患が発生します。 一般的な病原体は、ブタ繁殖呼吸障害症候群ウイルス(PRRSV)、ブタインフルエンザウイルス(SIV)、仮性狂犬病ウイルス(PRV)、おそらくブタ呼吸器コロナウイルス(PRCV)およびブタサーコウイルスタイプ2(PCV2)およびマイコプラズマです。 肺炎, ボルデテラ・ブロンキセプチカ, アクチノバチルス・プルロニューモニアエ. Pasteurella multocida、最も一般的な日和見細菌であり、他の一般的な日和見主義者は ヘモフィルスパラスイス, Streptococcus suis、Actinobacillus suis、およびアルカノバクテリウム 化膿菌。

豚または養鶏施設の労働者は、動物と同じレベルの一酸化炭素、アンモニア、硫化水素、または飼料や肥料からの粉塵粒子にさらされています(ピックレル、1991)。 その結果、豚生産の労働者は、他のどの職業グループよりも喘息および呼吸器症状の割合が高くなる傾向があります。 Mc Donnell et al。 (2008)集中的な動物飼育作業でアイルランドのブタ農場労働者を研究し、様々な呼吸器の危険への職業的曝露を測定した。 ブタの労働者は、高濃度の吸入可能(0.25–7.6 mg / m3)および呼吸可能(0.01–3.4 mg / m3)ブタの粉塵および空中エンドトキシン(166,660 EU / m3)にさらされているように思われた。 さらに、8時間の時間加重平均アンモニアおよびピーク二酸化炭素暴露は、それぞれ0.01〜3 ppmと430〜4780 ppmの範囲でした。

生産動物の大気汚染によって引き起こされる病変には、主に炎症プロセスが含まれます。 腫瘍性疾患はかなりまれです。 これは、主に屋内で飼育されているブタなどの動物、および屋外で生活のさまざまな部分に飼われている牛や羊にも当てはまります。 これは、約5年前に100年間にイギリス全土のXNUMXの食肉処理場で行われた食肉処理場の調査で示されました(アンダーソン他、1969)。 合計1.3万頭の牛、4.5万頭の羊、3.7万頭のブタで見つかったすべての腫瘍が記録され、組織学的に分類されました。 牛ではわずか302個、羊では107個、豚では133個の腫瘍が見つかりました。 リンパ肉腫は、25種すべてで最も一般的な悪性腫瘍でした。 英国では複数の症例の群れが見つからなかったため、リンパ肉腫は完全に散発性であると考えられていました。 他の形態である、流行性ウシ白血病​​の発生を引き起こすレンチウイルス感染は、当時英国には存在していませんでした。 牛の8.3の原発性肺癌は、腺房および乳頭状構造の高分化腺癌、扁平上皮細胞およびオートムギ細胞型、ならびに多角細胞型および多形型のいくつかの未分化癌でした。 それらは、すべての新生物のわずか19%であり、XNUMX万頭の牛が屠殺された割合で発生しています。 ヒツジまたはブタでは原発性肺がんは発生していません。

屋外の大気汚染は、都市部および都市周辺部の牧草地で飼われている家畜に影響を与える可能性があります。 過去(1952年)、ロンドンでの深刻なスモッグ災害は、牛の展示会のために市内に収容されていた賞牛の呼吸困難を引き起こしたと報告されました(Catcott、1961)。 急性細気管支炎とそれに伴う肺気腫および右側心不全の原因となったのは、高レベルの二酸化硫黄である可能性が高い。 いくつかの都市農場は中心部よりもむしろ都市の周辺に位置しているため、生産動物による汚染物質の吸入濃度は、市内中心部または工業団地に住むペット動物による吸入濃度よりも低い可能性が高い。

コンパニオンアニマル:犬と猫

ブコウスキー&ヴァルテンベルク(1997)室内空気汚染の影響の分析に関する家畜の病理学的所見の重要性をレビューで明確に説明しました。 ラドンとタバコの煙は、最も重要な呼吸器系の屋内発がん物質であると考えられています。 すでに42年前 Ragland&Gorham(1967)フィラデルフィアの犬は、農村部の犬よりも扁桃がんを発症するリスクがXNUMX倍高いと報告しました。 膀胱がん(Hayes et al。、1981)、中皮腫(Harbison&Godleski、1983年)、肺がんおよび鼻がん(Reif et al。、1992, 1998)犬では、人間の屋内活動によって放出される発がん物質と強く関連しています。 猫では、受動喫煙により悪性リンパ腫の発生率が増加しました(Bertone et al。、2002)。 尿中コチニンを測定することにより、猫の受動喫煙を定量化できます。 しかし、故キャサリン・フォンドラコバ(未発表の結果)は、家庭で喫煙されたタバコの量と家族の猫の尿中のコチニンのレベルとは直接関係がないことを観察しました。 それにもかかわらず、曝露された猫は肺機能の低下を示したという証拠がありました。 小動物および特に猫の肺機能の測定は困難であり、通常、全身プレチスモグラフィ(Hirt et al。、2007)。 この目的のために、猫はパースペックスプレチスモグラフィーボックスに入れられます。 この方法に十分な精度があるかどうかはまだ証明されていません(ヴァンデンホーヴェン、2007).

屋外の大気汚染がコンパニオンアニマルに及ぼす影響は、これまでのところ、広く研究されていません。 キャットコット(1961)しかし、1954年のドノラでのスモッグ事件では、ペンシルベニア州の約15%の犬が病気にかかったと報告されていると説明しました。 数人が死亡しました。 病気の犬は、ほとんどが1歳未満でした。 症状は主に3〜4日間続く軽度の呼吸器の問題でした。 また、一部の猫は病気であると報告されていました。 1950年のメキシコのポザリカでのスモッグ災害の際に行われた観察によって提供されたさらなる間接的な証拠が存在します。 多くのペットが病気であるか死亡したと報告されました。 特にカナリア鳥は、人口の100%が死亡したため、Catcott、1961)。 しかし、犬と猫の死亡原因は専門的に確立されていません。 情報は、事件について尋ねられたときに、所有者が報告したことだけでした。

最近では、 マンゾ等。 (2010)慢性気管支炎の犬と気道炎症性疾患の猫は、長期の都市大気汚染物質にさらされると、その状態を悪化させるリスクが高くなると報告されています。 この点で、彼らは人間に似た反応をします。 著者らは、薬物療法により進行中の炎症過程を抑制し、汚染物質のピーク時に都市部で屋外でペットを運動させないように助言しています。

馬の家畜化の理由は、その運動能力によるものでなければなりません。 静かなロバと雄牛は、ドラフト動物として以前に家畜化されていました。 ウマは、相対的な酸素摂取量が最も高い哺乳類の500つであるため、高速で長距離を走行できます。 安静時の6 kgの馬の7回換気量は12〜15 Lで、競馬では60〜70 Lです。安静時の馬は、100,000分あたり1800〜400 Lの空気を吸います。これはXNUMX日あたり約XNUMX Lに相当します。 レース中、換気量は最大XNUMX L /分まで増加します。 この大量の空気が呼吸路を出入りするため、大量の粉塵粒子が吸い込まれ、気道に堆積する可能性があります。 この用語は、肺機能に悪影響を与える可能性があります。 肺機能の低下は、XNUMXメートルを超える距離での馬のパフォーマンスに影響を与える可能性があります。 呼吸器系の問題は、治療が成功しない場合、競走馬のレースのキャリアに直接影響します。 しかし、より低強度の運動にさらされた馬は、肺機能のわずかな低下によってのみ影響を受ける場合、かなり長い間期待どおりに機能することができます。 これは、馬の心肺系の巨大な能力を考慮すると簡単に理解できます。 スポーツ馬の生理学的側面の概要は、 ヴァンデンホーフェン(2006).

馬に対する大気汚染の影響馬は、タバコの煙や放射線の悪影響にさらされていません。これは、馬小屋と人間の居間がほとんどの空間を共有していないためです。 しかし、これは馬小屋に健康的な雰囲気があることを自動的に示唆するものではありません。 馬が屋台で飼育されている国では、亜急性および慢性呼吸器疾患は深刻で一般的な問題です。 ニュージーランドのように、馬がほとんど屋外でしか住んでいない国では、これらの病気はあまり知られていません。 多くの馬術企業が都市化地域の周辺に位置しています。 したがって、室内空気の質が悪いことによる健康上の課題の次に、都市の大気汚染を考慮する必要があります。 郊外および都市の企業では、主に成獣が採用されています。 乗馬学校、競走馬のトレーニングヤード、および精力的な馬の企業は、都市公園または都市の緑地帯またはその近くに位置するヤードの例です。 これらのヤードの馬は、納屋または個々の正面が開いたルースボックスに収容されています。 後者には、ほとんどが開いたままになっている上部ドアがあります(Jonesら、1987)空気循環を最適化するため。 それにもかかわらず、これらのボックスの多くは、小さなドアのために、4 /時間の最小空気変化率はほとんど達成されません(Jonesら、1987).

若い動物は主に農村地域で飼育されており、そのほとんどがスタッドファームで飼育されています。 ここでは、それらは部分的にまたは継続的に屋外に保管されます。 冬と競売に先立って、若者の多くは郊外または都市の企業に出荷される瞬間まで、長期間安定しています。 他の若い動物は田舎に残ります。 動物の特別なカテゴリーは、繁殖動物です。 (サブ)都市環境で短期または長期のスポーツイベントに参加した後、これらの動物は田舎に戻ります。 牝馬は種牡馬と交配され、ほとんどの場合、一日中、または少なくとも一日の一部は牧草地で飼育されます。 収容されている場合、馬小屋は必ずしもうまく設計されているわけではなく、競走馬と同じくらい伝統的です。 したがって、貧しい空気の質への暴露は、繁殖牝馬では珍しいことではありません。 種牡馬の繁殖は自由度が限られていますが、納屋では一日の大部分を占めています。 種牡馬の納屋は、主に雌馬の納屋よりも優れた設計です。 多くの場合、より価値のある種牡馬には前部が開いた箱があります。

主として、ほとんどすべての馬は、生活のさまざまな期間中、質の悪い空気にさらされます。 (準)都市部で安定し、運動しているスポーツおよび作業馬は、交通および産業活動によって引き起こされる大気汚染にもさらされています(Fig.1。)。 屋内および屋外の大気汚染は、ウマの肺の健康に影響を与えるに違いありません。 したがって、呼吸器疾患が世界中の馬産業にとって大きな問題であることは予想外ではありません(ベイリーら、1999).

馬の伝統的な安定設計は、他の農業種の研究から推定された非経験的推奨に基づいています(クラーク、1987)、馬の運動選手の要件の根本的な違いを無視します。 2010年になっても、現代の適切に設計された馬小屋に収容されているのはごく一部です。 しかし、床面積の中央値が約12 mの伝統的なstable舎でさえ2 (Jonesら、1987)飼育密度は生産動物の場合よりもはるかに少ない。 さらに、多くの馬にはそれぞれの居住区がありますが、多くの場合、空気の質の低い共通の空域を共有しています。

寝具や干し草の移動によって放出される一般的なまたは個々の空間の有機ダストは、馬小屋の主な汚染物質です(Ghio et al。、2006)。 屋台の粉塵レベルは3 mg / m未満である場合があります3、ただし、マックアウト中、量は10-15 mg / mに増加しました3、そのうち20〜60%は呼吸に適した粒子です。 干し草を食べている間、呼吸ゾーンのレベルで測定すると、ほこりのレベルは安定した廊下で測定したレベルよりも20倍高い場合があります(Woodsら、1993)。 10 mg / mのダスト濃度3 人間の気管支炎の高い有病率と関連付けられることが知られています。 干し草や寝具は別として、シリアル食品にはかなりのレベルの粉塵が含まれている場合があります。 乾燥圧延穀物には、全粒穀物または糖蜜を混ぜた穀物よりも30〜60倍多く呼吸に適した粉塵が含まれることが示されています(Vandenput et al。、1997)。 呼吸に適した粉塵は、7μm(McGorum et al。、1998)。 呼吸可能な粒子は肺胞膜に到達することができます(クラーク、1987)肺胞細胞およびクララ細胞と相互作用します。 この点で、現在の発見 Snyder et al。、(2011)Clara細胞およびPseudomonasと結合したClara細胞分泌タンパク質(CCSP)欠損の化学的および遺伝的マウスモデルにおいて 緑膿菌 LPS誘発炎症は、慢性肺損傷の病態生理に関する新たな理解を提供します。 この研究では、著者らは気道上皮の抗炎症性の役割の証拠を報告し、クララ細胞がこのプロセスを調節する可能性が高いメカニズムを解明しました。 負傷した気道上皮およびCCSPの発現が欠損したマウスは、吸入LPSにより強く反応し、PMNの補充が増加します。

カウプ等。 (1990b)彼らの超微細構造研究は、クララ細胞が抗原と再発性気道閉塞(RAO)のウマで起こる気管支の変化中の炎症の様々なメディエーターの主な標的であることを示唆していることに言及してください。

安定した粉塵の主な成分はカビ胞子(クラーク、1987)そして、少なくとも70種の既知の菌類および放線菌を含むことがあります。 これらの微生物のほとんどは、主要な病原体とは見なされていません。 ときに喉嚢の感染 アスペルギルスフミガーツス 発生する可能性があります(チャーチ他、1986)。 喉嚢は、エウスタキオ管の300 mL憩室です(図2).

喉頭嚢の壁は、頭蓋底、一部の脳神経、および内頸動脈と接触しています。 気嚢の真菌感染症の場合、真菌プラークは一般に背側の屋根にありますが、他の壁も同様に占める可能性があります(図3)。 真菌は、隣接する動脈の壁に侵入して侵食する可能性があります。 結果として生じる出血は容易に制御されず、ウマは失血により死亡する可能性があります。

乾燥した糞便から発生する粉塵に存在する細菌の吸入に関連する特別な感染症は、 ロドコッカスエクイ 若い子馬の(ヒリッジ、1986). レキ 免疫学的に未熟または免疫不全のウマに病気を引き起こす条件病原体です。 免疫力の低下した人に病気を引き起こすことさえあります。 の病因への鍵 R.エクイ肺炎は、食作用後のファゴソームとリソソームの融合を阻害することにより、肺胞マクロファージ内で生存および複製する生物の能力です。 の毒性株のみ R.エクイ 病原性に関連するプラスミドにコードされた15〜17 kDaのタンパク質(VapA)を持つと、子馬の病気が引き起こされます(Byrne et al。、2001; 和田他、1997)。 この大きなプラスミドは、マクロファージ内の細胞内生存に必要です。 抗原的に関連した20 kDaのタンパク質であるVapAの次に、VapBが知られています。 ただし、これらXNUMXつのタンパク質は同じ R.エクイ 分離します。 VapC、-D、-Eなどの病原性プラスミドを運ぶ追加の遺伝子が知られています。 これらは、温度によってVapA(Byrne et al。、2001)。 最初の式は次の場合に発生します R.エクイ 37°Cで培養されますが、30°Cでは培養されません。したがって、 R.エクイ 肺炎は夏季に見られます。 の有病率 R.エクイ 肺炎はさらに、有毒物質の空中負荷に関連しています R.エクイ、しかし予期せず、それは直接毒性の負担に関連付けられていないようです R.エクイ 土の中(Muscatello et al。、2006)。 土壌の特別な条件下でのみ、病原性生物は子馬への糸になる可能性があります。 乾いた土壌と小さな草、そして砂質で乾燥した、十分な草被りのない保持ペンとレーンは、有毒物質の空中濃度の上昇に関連しています R. equi。 したがって、 マスカテロ等。 (2006)影響を受けやすい子馬の空中浮遊病原体への暴露レベルを低下させることを目的とした環境管理戦略を検討する R.エクイ の影響を減らす可能性が高い R.エクイ 風土病の影響を受けた農場での肺炎。

汚染された粉塵が5ヶ月未満の子馬に吸入されると、肺膿瘍が発生します(図4)。 放牧地や屋台の糞便汚染は、細菌が定着するための前提条件です。 他の粉塵由来の細菌感染症は馬では知られていない。 ほこりの非実行可能なコンポーネントは、成熟した馬の気道疾患において主要な役割を果たすようです。

カビ胞子または粉塵への暴露の閾値制限値(TLV)は、馬ではまだ知られていない(Whittaker et al。、2009)。 ほこりの多い環境で週40時間働く男性では、TLVは10 mg / mです。3 (匿名、1972)。 ただし、5 mg / mの慢性暴露3 穀物エレベーターのオペレーターで肺機能の深刻な損失を引き起こした(Enarson et al。、1985)。 また Khan&Nachal、2007年 は、粉塵またはエンドトキシンへの長期暴露が、人間の職業性肺疾患の発症にとって重要であることを示しました。 この点で、ほこりやエンドトキシンの累積暴露効果を引き起こす安定した状態が長期間続くと、呼吸器疾患の影響を受けやすい馬と、そうでなければ健康な馬の両方で肺疾患が発生する可能性があります(Whittaker et al。、2009).

一般に、過剰な有機ダストにさらされた馬は、軽度の、しばしば無症状の下気道炎症を発症します。 これは、パフォーマンスの低下につながる可能性があります(IADを参照)。 症状は当初、人間の器質性中毒症候群と共通の側面を共有しているようです(ヴァンデンホーヴェン、2006)。 一部のウマは、有機塵に対する重度の過敏性を示し、暴露後に喘息のような発作を示します(RAOを参照)。 特に、かびの生えた干し草の給餌は、このためのよく知られた危険因子です(マクファーソンら、1979)。 そのような敏感な馬の一般的に非難されるアレルゲンは、の胞子です アスペルギルス・フミガタス およびエンドトキシン。 β-グルカンの特定の役割はまだ議論中です。

カビの起源は、馬に提供される飼料に見られる場合があります。 バックリー等。 (2007)カナダおよびアイルランドの飼料、オート麦および市販の馬濃縮飼料を分析し、病原性真菌およびマイコトキシンを発見しました。 最も注目すべき真菌種は アスペルギルス属 & フザリウム。 アイルランドの干し草の37%、ヘイレージの13%、カナダの干し草の2%に病原菌が含まれていました。 吸入による問題は別として、これらの菌類はマイコトキシンを生成する可能性があり、マイコトキシンは吸入よりもむしろ飼料とともに摂取されます。 T16とゼアラレノンが最も顕著であるように見えた。 アイルランドの干し草の45%とペレット飼料の54%にゼアラレノンが含まれ、オート麦の2%とペレット飼料のXNUMX%にTXNUMX毒素が含まれていました。

真菌抗原の次に、吸入されたエンドトキシンは、ウマ​​に用量依存的な気道炎症反応を誘発します(Pirie et al。、2001)そして、血液白血球の全身反応さえ観察することができます(Pirie et al。、2001; van den Hoven et al。、2006)。 RAOに罹患しているウマの吸入エンドトキシンは、疾患の重症度の唯一の決定因子ではない可能性が高いが、気道の炎症と機能不全の誘導に寄与する(Pirie et al。、2003).

ウィッテイカーら。 (2009)馬小屋のウマの呼吸ゾーンにおける総粉塵および内毒素濃度の測定。 馬の呼吸ゾーン内に配置され、SidekickサンプリングポンプにリンクされたIOM MultiDust Personal Sampler(SKC)を使用して、塵をXNUMX時間収集しました。 この研究は、飼料が寝具の種類よりも、ウマの呼吸帯の総および呼吸可能な粉塵およびエンドトキシン濃度に大きな影響を与えるという以前の研究を確認しました。

居住地域の下にスラリーピットがなく、飼育密度が低いため、屋内で発生する有害ガスは、一般的にウマ気道疾患の発症においてそれほど重要ではありません。 それにもかかわらず、安定した衛生状態が悪いと、ウレアーゼ産生糞便細菌によって尿から放出されるアンモニアも気道疾患の一因となる可能性があります。

大気汚染が戸外で働くウマに及ぼす影響は広く研究されていませんが、オゾンで行われたいくつかの研究では、ウマは人間や実験動物に比べてオゾンの急性影響を受けにくいことが示されています(タイラーら、1991; ミルズら、1996). マーリン等。 2001 肺の内層液中のグルタチオンの抗酸化活性は、ウマの非常に効率的な保護メカニズムである可能性が高いことを発見しました。 オゾンがウマの呼吸器疾患の発症の重大な危険因子である可能性は低いですが、オゾンが他の薬剤または既存の疾患と相加的または相乗的に作用する能力は無視できません。 フォスター(1999)これは人間で起こると説明した。 空気の質が悪いことに関連する病気は、濾胞性咽頭炎、ウマの炎症性気道疾患、再発性気道閉塞です。

大都市で大気汚染にさらされている人では、呼吸に適した粒子と有毒ガスのレベルは、急性および亜急性の心肺死亡率と関連しているようです(ノイバーガー他、2007)。 このような影響は、都市の大気汚染にさらされた馬では認められていません。

濾胞性咽頭炎

ウマの濾胞性咽頭炎は、高速での換気障害を伴う咽頭直径の狭小化と上気道抵抗の増加を引き起こします。 症状は、高速運動中および呼気中のいびき音です。 病気は内視鏡検査によって簡単に検出されます(図5。)。 この病気は以前はさまざまなウイルス感染に起因していましたが、 クラーク等。 (1987年)多因子疾患とみなされなければなりません。 病気は、可変の時間間隔内でほとんど自己制限的です。

(亜)慢性気管支炎

気管気管支樹の粘液産生の増加によって引き起こされる咳および鼻汁は、ウマの医学における一般的な問題です。 馬は一般に咳の閾値が高いため、咳は呼吸器疾患の強い兆候であることに注意してください。 実際、臨床徴候としての咳は、気管気管支障害の診断に対して80%の感度があります。 今日、内視鏡検査は呼吸器疾患を診断する一般的な手法です。 この目的のために、3メートルの長さの人間の大腸内視鏡が、鼻道と声門から気管に挿入されます。 スコープはさらに大きな気管支に進んでいます。 内視鏡経由でサンプルを採取できます。 一般的に、気管気管支吸引または気管支肺胞洗浄(BAL)が行われます。 時折、サイトブラシのサンプルまたは小さな生検が収集されます。 サンプルの細胞学的および細菌学的所見に関する内視鏡画像は、ほとんどが診断につながります。 ウマでの肺機能検査の使用は、ほとんど協力を必要としない技術に限定されています。 最も一般的には、気流パラメーターに関連した胸膜内圧が測定されます(図6。)

ウマの気管支炎の最も重要で頻繁なXNUMXつの形態は、炎症性気道疾患(IAD)と再発性気道閉塞(RAO)です。 両方の条件において、吸入された粉塵粒子に対する気道過敏性の程度はさまざまです(Ghio et al。、2006)。 RAOの場合、細気管支病変の次に、より大きな気道および肺胞の二次的な変化が発生します。

炎症性気道疾患(IAD)

IADは呼吸器症候群であり、一般に若いパフォーマンスの馬で観察されます(バレル1985; スウィーニーら、1992; バレルら。 1996; チャップマン等。 2000年; ウッド他 1999; クリストリー等。 2001; マクナマラet al.1990; ラッシュムーア等。 1995)、しかしそれは若い馬の病気だけではありません。 ガーバー等。 (2003a)多くの無症候性でパフォーマンスの良いショージャンパーと馬術馬がIADの徴候を持っていることを示した。 これらの馬は一般に7〜14歳で、罹患した平競走馬の年齢よりも年が長く、ほとんどの場合2〜5歳です。

IADの一般に受け入れられている定義は存在しませんが、馬の慢性気道疾患に関する国際ワークショップで実用的な定義が提案されました。 IADは、明確に定義された病因を持たない、若い運動馬の非敗血症性気道疾患として定義されています(匿名、2003)。 このアプローチは、ACVIMコンセンサスステートメントで再確認されました(クエティル、2007).

サラブレッド種競走馬およびスタンダードブレッド種競走馬におけるIADの発生率は、11.3〜50%(バレル1985; スウィーニーら、1992; バレルら。 1996; チャップマン等。 2000年; ウッド他、1999; MacNamara et al。、1990; ラッシュ ムーアら、1995).

臨床症状は非常に微妙であることが多く、気付かないことがあります。 その場合、失望するレーシングパフォーマンスがIADの存在の唯一の兆候である可能性があります。 内視鏡検査は、IADの診断における主要な助けです。 気道内の粘液蓄積が一般的に観察されます。 収集されたBAL液(BALF)サンプルの細胞診の結果は、病気を診断するための重要なパラメーターです。 さまざまな炎症細胞がBALFサンプルのサイトスピンに見られます(図7。)。 RAOとは対照的に、わずかに増加した好酸球顆粒球の数が観察される場合があります。

臨床症状(匿名、2003; クエティル、2007)気道炎症と肺機能障害を含める必要があります。 しかし、臨床徴候はかなり不明瞭であり、肺機能検査では呼吸抵抗の非常に軽度の変化しか示されない場合があります。 内視鏡検査で、ウマは必ずしも咳を示さずに気管内に分泌物を蓄積した可能性があります。 したがって、他の呼吸器疾患とは対照的に、咳は競走馬のIADの非感受性指標です。 競走馬のIADは、トレーニング環境での時間とともに減少するようです(Christley et al。、2001).

呼吸器ウイルス感染は、症候群に直接的な役割を果たすとは思われない(匿名、2003)、しかし、IADの開発における間接的な役割についてはまだ意見が一致していません。 呼吸器粘膜の細菌定着は定期的に検出されます(Woodら、2005)。 これは、粘液線毛クリアランスの減少と関連している可能性があります。 長期にわたる粘膜クリアランスの低下は、塵やアンモニアなどの有毒ガスによる繊毛の損傷の結果である可能性があります。 一般的な分離株には レンサ球菌, 肺炎球菌、パスツレラ科のメンバー(含む アクチノバチルス spp)、および 気管支敗血症菌。 いくつかの研究は、特にマイコプラズマ感染の役割を実証しています M.フェリス & エキリニス (Woodら、1997; Hoffmanら、1992).

ただし、IAD症例の35%〜58%は、感染によるものではないと推定されています。 微細な粉塵粒子がこれらのケースのトリガーであると想定されます(ギオ他 2006)。 IADが確立されると、従来のstable舎に長期滞在してもIADの症状が悪化することはないようです(ガーバー他、2003a). クリストリー等。 (2001)レースなどの激しい運動により、気道炎症が低下するリスクが高まる可能性があると報告されています。 トラック表面からの粉塵粒子または浮遊性感染性物質の吸入は、激しい運動中に下気道の奥深くに入り、末梢リンパ球機能の変化とともに肺マクロファージ機能の障害を引き起こす可能性があります(ムーア、1996)。 理論的には、寒い気候で激しい運動を行うと、空調されていない空気が下気道に到達し、気道損傷を引き起こす可能性があります(デイビス&フォスター、2002年)、しかしスカンジナビアの研究は明確な結果を示した。

多くの著者(スウィーニーら、1992; ホフマン、1995; Christley et al。、2001; Holcombe et al。、2001)納屋または安定した環境を、若い馬の呼吸器疾患の発症の重要な危険因子と考えてください。 興味深いことに、オーストラリアでの研究 クリストリー等。 (2001)IADの発症リスクは、ウマがトレーニングを行って安定した時間の長さとともに減少することを報告した。 この発見の説明は、空気中の刺激物に対する耐性の発達であり、これは穀物粉塵レベルの高い環境で働く従業員で実証されている現象です(Schwartzら、1994)。 馬のIADは、人間の有機塵中毒症候群(ODTS)の臨床像に部分的に適合しています。 このアイデアのいくつかの証拠は ファンデンホーベン他 (2004)et al。、噴霧による気道の炎症を示す可能性のある人 サルモネラ エンドトキシン。

再発性気道閉塞

再発性気道閉塞(RAO)は、ウマによく見られる病気です。 過去にはCOPDとして知られていましたが、病態生理学的メカニズムはヒトCOPDよりもヒト喘息により類似しているため、この病気は2001年からRAOと呼ばれています(ロビンソン、2001)。 この病気は常に臨床的に存在するわけではありませんが、環境への挑戦の後、ウマは鼻汁と咳の次に中程度から重度の呼気呼吸困難を示します(ロビンソン、2001)。 病気の悪化は環境アレルゲン、特に干し草の粉塵の吸入によって引き起こされ、重度の気管支痙攣を引き起こし、さらに分泌過多も引き起こします。 粘膜は腫れ、蓄積された粘液分泌物はさらに気道狭窄に寄与します(ロビンソン、2001)。 寛解中、臨床症状は完全に鎮静する場合がありますが、気道の残存炎症および噴霧されたヒスタミンに対する気管支の反応亢進が依然として存在します。 低頻度の肺胞気腫も発生する可能性があります。これは、頻繁に発生する空気トラップによって引き起こされます。 過去には、重度の末期肺気腫がしばしば診断されましたが、今日ではこれはかなりまれであり、長年の病気の後、古い馬に散発的にのみ発生します。 RAOの悪化を引き起こすまたは引き起こす一般的に受け入れられているアレルゲンは、特に胞子の アスペルギルス・フミガタス & フザリウム spp。

RAOはヒト喘息と多くの類似点を共有していますが、悪化時のBALFにおける好酸球の蓄積は報告されていません。 ヒトの喘息発作は、吸入されたアレルゲンへの暴露の数分以内に起こる気管支収縮の初期段階の反応によって特徴付けられます。 この段階の後には、気道閉塞の継続と気道炎症の発症を伴う遅い喘息反応が続きます。 マストセルは、この初期の喘息反応において重要な役割を果たします(D'Amato et al。、2004; Van der Kleij et al。、2004)。 アレルゲンを吸入した後のマスト細胞の活性化は、ヒスタミン、トリプターゼ、キマーゼ、システイニルロイコトリンズ、およびプロスタグランジンD2を含むマスト細胞メディエーターの放出をもたらします。 これらのメディエーターは、臨床的に早期喘息反応と呼ばれる気道平滑筋収縮を誘発します。 マスト細胞は、他のマスト細胞メディエーターとともに、後期喘息反応に関与する好中球および好酸球顆粒球の流入と気管支収縮を誘発する可能性がある炎症誘発性サイトカインも放出します。 他のタイプのマスト細胞受容体の活性化は、マスト細胞の脱顆粒を誘発したり、Fc-RIを介したマスト細胞活性化を増幅したりすることもあります(ディートンら、2007).

RAOを患っている馬では、そのような初期段階の反応は現れないようですが、健康な馬では初期段階の反応が現れます(ディートンら、2007)。 この初期段階の応答は、末梢気道に到達する有機ダストの量を減らす保護メカニズムである可能性があります(ディートンら、2007)。 どうやらRAOのウマでは、この保護メカニズムが失われ、後期の反応のみが発生します。 5時間の干し草と30への暴露の研究で示されたように、粉塵への暴露時間は決定的な役割を果たします。 このチャレンジは、RAOに感染した馬のBALFでヒスタミン濃度の増加を引き起こしたが、対照馬ではそうではなかった。 対照的に、干し草とわらへのわずかXNUMX分の暴露は、RAO馬のBALFヒスタミン濃度の有意な増加をもたらさなかった(McGorum et al。、1993b)。 McPherson et al。、1979の研究では、兆候を引き起こすには少なくとも1時間の干し草への暴露が必要であることが示されました。 また ギゲールら (2002) その他 (シュマレンバッハら、1998)有機ダストへの曝露期間は1時間より長くなければならないという証拠を提供しました。 彼らは、気道閉塞の臨床的兆候を引き起こすために必要な暴露は、RAOに感染したウマでは数時間から数日まで変化するという意見です。

RAOにおけるIgEを介したイベントの役割は、依然として不可解です。 RAOウマの真菌胞子に対する血清IgEレベルは健康なウマよりも有意に高かったが、BALFのIgE受容体保有細胞の数は健康なウマとRAOの影響を受けたウマの間で有意差はなかった(クンゼルら、2007). Lavoie et al。 (2001)と キムら。 (2003)ヒトアレルギー性喘息と同様に、臨床徴候の原因となる2型のTヘルパー細胞反応を示した。 しかし、彼らの結果は、対照群と比較してRAOの悪化がある場合にリンパ球サイトカイン発現パターンの違いを見つけることができなかった他の研究グループの結果と矛盾しています(Kleiber et al。、2005).

RAOの診断は、以下の基準の少なくとも2つが満たされた場合に行われます:最大胸膜内圧差(ΔpPlmax)> 10 mmHをもたらす呼気性呼吸困難2挑発前のOまたは> 15 mm H2Oほこりや悪い住居条件で挑発した後。 BALFで10%を超える顆粒球数の差異は、RAOの指標です。 気管支拡張薬治療で症状が改善する場合、診断は完全に確立されます(ロビンソン、2001)。 一部の重症例では、動脈PaO2 82 mmHgより低い場合があります。 干し草のほこりで挑発した後、RAO患者も同様に低い動脈酸素レベルに達する可能性があります。 牧草地で動物を24時間飼育すると、臨床症状が無症状レベルにすぐに減少します。

目に見える形態変化は主に小さな気道にあり、肺胞と主要な気道に反応して広がります(Kaup et al。、1990a、b)。 病巣は限局的であるかもしれませんが、機能の変化は気管支樹全体によく現れます。 気管支内腔にはさまざまな量の滲出液が含まれている可能性があり、破片が詰まっている可能性があります。 上皮には炎症細胞、主に好中球顆粒球が浸潤しています。 さらに、上皮剥離、壊死、過形成および非化膿性気管支周囲浸潤が見られる場合があります。 隣接する肺胞中隔に広がる線維化性気管支炎が重症の動物で報告された(Kaup et al、1990b)。 細気管支のこれらの変化の程度は、肺機能の低下に関連していますが、変化は本質的に明確に限局している可能性があります(Kaup et al。、1990b)。 特に、クララ細胞の機能は細気管支の完全性にとって重要です。 軽度の病気の動物は、細気管支に炎症性変化が起こる前でさえ杯細胞化生の隣にクララ細胞顆粒の損失を示します。 これと一緒に発見された超微細構造の変化 カウプ等。 (1990b)ほこりとLPSの有害な影響の概念をサポートします。 重症の馬では、クララ細胞は高度に空胞化された細胞に置き換わります。 肺胞レベルで反応性病変が見られる場合があります。 これらには、I型肺細胞の壊死、肺胞線維症、および様々な程度のII型肺細胞の形質転換が含まれます。 さらに、コーンズポアの増加を伴う肺胞気腫が存在する可能性があります。 これらの構造変化は、重度のRAOのウマにおける肺コンプライアンスの喪失を説明するかもしれません。

RAOとIADの間に因果関係があるかどうかはまだ確立されていません(ロビンソン2001; 匿名2003)。 ただし、両方の障害において、馬小屋の劣悪な気候が役割を果たします。 IADが最終的にRAOをもたらす可能性があると理論化できますが、 ガーバー等。 (2003a)IADとRAOの間に直接の関係はないことを提案します。 RAOでは、ヒスタミンの噴霧または空気アレルゲンにより誘発される過敏症はIADよりも多岐にわたり、軽度の気管支過敏症のみがしばしば示されます。

長い間、何世代にもわたる馬の家族の観察に基づいて、RAOには遺伝的要素があると考えられていました。 つい最近 ラムゼイアら。 (2007)XNUMX群の馬の所見に基づいて、RAOの遺伝的素因の非常に強力な証拠を提供した。 同じ研究グループは、ムチン遺伝子も役割を果たしている可能性が高いことを実証できます(ガーバー他、2003b)および染色体4に位置するIL13RA遺伝子がRAO素因の候補である(Jost et al。、2007)。 これまでに収集された結果は、RAOが多遺伝子性疾患であると思われることを示唆しています。 XNUMXつの種馬家族の肺の健康状態の遺伝的側面に分離分析を使用して、 ガーバー他 (2009)RAOで主要な遺伝子が役割を果たすことを示した。 一方の家族の遺伝様式は常染色体優性であったが、他方のウマ家族ではRAOは常染色体劣性様式で遺伝するようである。

珪肺症

肺珪肺症は、二酸化ケイ素(SiO2)微粒子。 馬ではまれです。 カリフォルニアでのみ、ケースシリーズが公開されています。 罹患馬は慢性的な体重減少、運動不耐性、呼吸困難を示した(ベリーら、1991).

まとめ

私たちのペット、特に犬、猫、馬は、大気汚染の犠牲者または「歩enti」と見なされるべきかどうか疑問視されるかもしれません。 彼らは実際、人間自身のように、人間の活動の犠牲者です。 一方、犬、馬、猫の品種は、今日知られているように、飼い慣らしのプロセス中および後にすべて人間によって飼育されました。 馬(エクウス・カバリ)人間によって家畜化されていなかった、それはずっと前に絶滅したでしょう。 この助けの対抗は、馬が人間によって提供されるものに適応しなければならないということです。 飼料、シェルター、獣医ケアだけでなく、誤用や健康を損なう要因への暴露。 したがって、他のコンパニオンアニマルや生産動物のような馬は、人間と同じ環境要因にさらされているため、「環境リスクに対する歩enti」として機能する可能性があります。 犬と猫は寿命が短いため、生涯または死後の人間よりも早い時期に有害な環境によって健康上の問題を引き起こす可能性があります。 馬は粉塵吸入の慢性的な影響を示す場合があり、これは比較医学において有用な観察です。 著者の意見では、獣医学と人間の医学疫学データの組み合わせは、人間とその動物の仲間の環境リスク要因を特定するための非常に強力なツールです。

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ルネ・ヴァン・デン・ホーヴェン

提出:22年2010月XNUMX日レビュー:9年2011月XNUMX日公開日:6年2011月XNUMX日

DOI:10.5772 / 17753