《金屬有毒物質(zhì)》PPT課件.ppt

1、1,金 屬 毒 物,2013.11,2,概述,金屬及化合物種類繁多，常見的有砷、鉛、汞、錫、鉈、鋇、鎘幾種元素及其化合物。 金屬及其化合物在體內(nèi)的毒理作用主要通過它與含有硫、氮、氧基團的酶結(jié)合，使蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，酶的活性被抑制甚至消失而影響細胞的新陳代謝。當(dāng)它與細胞膜上的配體結(jié)合時可引起膜的主動或被動運輸改變。 金屬及其化合物發(fā)生急性中毒的很少，大部分為污染或工作環(huán)境導(dǎo)致的慢性中毒。 這里著重講述砷、鉛、汞三種金屬的毒性，錫、鉈、鎘等可自習(xí)。,3,第一節(jié) 砷,銀灰色類金屬，俗稱砒，原子量74.9 ，比重5.73，熔點818，沸點615。有灰色、黃色、黑色三種同素異形體。在常溫下可緩慢地

2、氧化， 加熱時迅速燃燒成三氧化二砷。 砷在自然界以硫化砷礦的形式存在，也存在于焦炭和褐煤中，土壤、水和植物內(nèi)也含少量砷。,4,砷,元素砷毒性很低。砷化合物中三價的砷毒性比五價的強，其中以溶解度較大的三氧化二砷（As2O3）更強。 無機砷化合物中毒也以三氧化二砷最多見。三氧化二砷質(zhì)重，呈白色粉末狀，又名白砒。無特殊氣味，微溶于水。 無機砷化物在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥工業(yè)中廣泛應(yīng)用。 有機砷化物大多由化學(xué)合成，屬苯環(huán)或芳香族化合物，有三價、五價。有機砷化合物的毒性較小，這是因為有機砷在體內(nèi)分解緩慢，對組織作用較小 。,5,砷,歷史上著名的砷中毒事件： 地下水的天然砷污染導(dǎo)致印度和孟加拉國大范圍的中毒。

3、 “英國毒啤酒流行”，曾影響到數(shù)千啤酒飲用者。,孟加拉3000萬人遭受砷中毒危險,6,砷,毒性作用 As203多數(shù)通過消化道進入體內(nèi)，約80可被吸收，也可通過皮膚粘膜吸收。 吸收后在血液中以1球蛋白為載體被轉(zhuǎn)運貯存于各臟器。開始數(shù)小時內(nèi)以肝、腎濃度最高，腦、心、子宮內(nèi)濃度較低，骨骼和肌肉內(nèi)砷的濃度也低。但由于它們占身體總量的比例較大，故其貯存量在身體各器官內(nèi)仍占首位。皮膚、毛發(fā)內(nèi)含砷量較高。 砷排泄緩慢，主要通過腎排泄，僅一小部分經(jīng)糞便和汗液排出。,7,砷,砷對體內(nèi)蛋白質(zhì)和多種氨基酸具有很強的親和力。能與多種酶蛋白分子上的巰基或羥基結(jié)合，如6-磷酸葡萄糖脫氫酶、細胞色素氧化酶、乳酸脫氫酶、膽堿

4、氧化酶等，形成較穩(wěn)定的絡(luò)合物或環(huán)狀化合物。使酶失去活性，導(dǎo)致細胞內(nèi)生物氧化過程發(fā)生障礙或使細胞分裂發(fā)生紊亂，嚴重時可使細胞死亡； 砷可直接作用于神經(jīng)系統(tǒng)，麻痹延髓的血管舒縮中樞；砷還直接損害毛細血管（特別是內(nèi)臟毛細血管）使之麻痹擴張，血漿滲出，甚至紅細胞漏出。,8,砷,臨床表現(xiàn) 1.急性毒性 典型表現(xiàn)為口腔金屬味、吞咽困難。攝入后幾小時出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹痛和“米湯樣”腹瀉。心臟表現(xiàn)包括左束支阻滯、收縮期雜音和摩擦音、心室纖維性顫動和QT間隔延長。其它可能的癥狀：抽搐、昏迷、腦病或末梢神經(jīng)病等。 2.亞急性毒性 具有急性和慢性中毒的特征，可見胃腸道癥狀（嘔吐和腹痛）、末梢神經(jīng)病、心電圖異常、貧血

5、或腎功能不足等。,9,砷,3.慢性毒性 典型癥狀為末梢神經(jīng)病伴皮膚改變，患者可出現(xiàn)皮膚麻感，感覺遲鈍。皮膚表現(xiàn)還包括色素沉著（“雨滴樣”損害），高度角質(zhì)化，指甲變脆等。 職業(yè)砷中毒癥狀除上述外還包括聲音嘶啞、鼻中隔穿孔和上呼吸道疾病。 無機砷是人類確認的致癌物，主要是呼吸道和皮膚癌。,10,砷,4.其它可能的改變 黑腳病 臺灣地區(qū)的地方病，與慢性砷中毒導(dǎo)致的鋅缺乏有關(guān)，癥狀包括腳和趾的麻木、刺痛和間歇性跛行，最后可發(fā)展為壞疽。 肺癌（腺癌和燕麥細胞癌）、皮膚癌及膀胱癌均與長期砷暴露有關(guān)，國際癌癥研究所將無機砷確定為類I致癌物。 其它與慢性砷中毒相關(guān)的癥狀包括肝臟壞死、血管肉瘤等。,11,砷,實

6、驗室檢查 可用原子吸收法測定血、尿、頭發(fā)或指甲樣品的砷水平（反映不同接觸時間）。 腹部X射線可對急性攝入后初診有幫助（無機砷不透X線）。 應(yīng)進行外周血全血細胞計數(shù)、尿常規(guī)、心電圖檢查，以檢測是否出現(xiàn)貧血、嗜堿性點彩、白細胞減少、腎功能不全以及QTc間隔延長等。,12,砷,鑒別診斷 砷中毒應(yīng)與鉈中毒、格林巴利綜合癥、酒精性多神經(jīng)病、糖尿病性神經(jīng)病變、鉛中毒等相鑒別。,13,砷,治療 急性中毒患者初期應(yīng)該給予一般支持療法； 剛攝入不久可洗胃清除胃內(nèi)污染； 給予螯合劑治療，包括2,3-二巰基丙醇（BAL）， 2,3-二巰基丁二酸（DMSA）以及D-青霉素胺； 活性炭不吸附砷，故不必使用； 循環(huán)衰竭者

7、應(yīng)靜脈補液以維持血容量； 如出現(xiàn)腎功能衰竭應(yīng)進行血液透析。,14,砷,預(yù)后 持久性的末梢神經(jīng)病部分或完全恢復(fù)需要數(shù)月至數(shù)年。 腦病康復(fù)可能性小。,15,第二節(jié) 鉛,鉛是人類最早使用的金屬之一，公元前3000年，人類已會從礦石中熔煉鉛。鉛在地殼中的含量為0.0016%，主要礦石是方鉛礦。鉛在自然界中有4種穩(wěn)定同位素：鉛204、206、207、208，還有20多種放射性同位素。 鉛為帶藍色的銀白色重金屬，金屬鉛在空氣中受到氧、水和二氧化碳作用，其表面會很快氧化生成保護薄膜；在加熱下，鉛能很快與氧、硫、鹵素化合；鉛與冷鹽酸、冷硫酸幾乎不起作用，能與熱或濃鹽酸、硫酸反應(yīng)；鉛與稀硝酸反應(yīng)，但與濃硝酸不反

8、應(yīng)；鉛能緩慢溶于強堿性溶液。,16,鉛,鉛主要用于制造鉛蓄電池；鉛合金可用于鑄鉛字、做焊錫；鉛還用來制造放射性輻射、X射線的防護設(shè)備；以前用作汽油的防暴劑（含鉛汽油）。 鉛及其化合物對人體有較大毒性，并可在人體內(nèi)蓄積，主要存在于骨骼等。,17,鉛,鉛中毒是21世紀(jì)全球預(yù)防醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)界關(guān)注的重要課題，尤其是兒童鉛中毒。 兒童特別是嬰幼兒對鉛的毒性作用特別敏感，其消化道對鉛的吸收率較成人約高5倍，而排泄率較成人低；再加上他們手一口接觸頻繁的行為特點，易通過消化道攝入鉛。因此兒童是鉛中毒的高危人群。根據(jù)1990年中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測所開展的“我國人群體內(nèi)有害物質(zhì)蓄積水平的動態(tài)研究”結(jié)果

9、，推算出我國城區(qū)兒童血鉛高于100gL的比例為51.6。也就是說，我國3.3億兒童中有1.7億發(fā)生了鉛中毒。,18,鉛,鉛對多個中樞和外圍神經(jīng)系統(tǒng)中的特定神經(jīng)結(jié)構(gòu)有直接的毒害作用。 中樞神經(jīng)系統(tǒng)，大腦皮層和小腦是鉛毒害的主要靶組織； 周圍神經(jīng)系統(tǒng)，運動神經(jīng)軸突則是鉛毒害的主要靶組織。 骨髓造血細胞和紅細胞也是鉛毒害的重要靶組織。,19,鉛,鉛中毒分為急、慢性兩種，急性鉛中毒多因口服可溶性鉛無機化合物引起；慢性鉛中毒多見于環(huán)境污染所致。長期使用含鉛錫壺飲酒也可引起慢性鉛中毒。劣質(zhì)水晶杯（氧化鉛）。,20,鉛,臨床表現(xiàn) 1.急性毒性 少見，可能見于大量的鉛意外攝入或從事鉛煙霧高暴露作業(yè)人群，主要特

10、征是出現(xiàn)多系統(tǒng)癥狀和體征，反應(yīng)鉛廣泛的細胞毒性?；颊呖沙霈F(xiàn)腹絞痛，頭痛乃至腦病。,21,鉛,2、慢性毒性 多見，鉛對神經(jīng)系統(tǒng)的毒害主要表現(xiàn)為以下4種： （1）心理發(fā)生變化，如成人鉛中毒后會出現(xiàn)憂郁、煩躁、性格改變等癥狀，而兒童則表現(xiàn)為多動。 （2）智力下降，尤其是兒童會出現(xiàn)學(xué)習(xí)障礙，據(jù)報道高鉛兒童的IQ值平均比低鉛兒童低46分。 （3）感覺功能障礙，例如很多鉛中毒病人時會出現(xiàn)視覺功能障礙：視網(wǎng)膜水腫、球后視神經(jīng)炎、盲點、眼外展肌麻痹、視神經(jīng)萎縮、眼球運動障礙、瞳孔調(diào)節(jié)異常、弱視或視野改變；或嗅覺、味覺障礙。 （4）鉛對周圍神經(jīng)系統(tǒng)的主要影響是降低運動功能和神經(jīng)傳導(dǎo)速度，肌肉損害是嚴重鉛中毒的典

11、型證明之一。,22,鉛,鉛對血液系統(tǒng)的主要作用表現(xiàn)在2個方面，一是抑制血紅蛋白的合成，二是縮短循環(huán)中的紅細胞壽命，這些影響，最終會導(dǎo)致貧血。,23,鉛,鉛對心血管系統(tǒng)的傷害主要表現(xiàn)在： （1）心血管病死亡率與動脈中鉛過量密切相關(guān)，心血管病患者血鉛和24小時尿鉛水平明顯高于非心血管病患者。 （2）鉛暴露能引起高血壓。 （3）鉛暴露能引起心臟病變和心臟功能變化。,24,鉛,骨骼是鉛毒性的重要靶器官系統(tǒng)，鉛一方面通過損傷內(nèi)分泌器官而間接影響骨功能和骨礦物代謝的調(diào)節(jié)能力，另一方面通過毒化細胞、干擾基本細胞過程和酶功能、改變成骨細胞破骨細胞耦聯(lián)關(guān)系并影響鈣第二信使系統(tǒng)從而直接干擾骨細胞的功能。,25,鉛

12、,實驗室檢查 1.血鉛：全血鉛濃度測定是最簡單、實用的實驗室檢驗方法。 2.原卟啉：紅細胞原卟啉（EP）或鋅原卟啉（ZPP）的增加可能反映鉛誘導(dǎo)的亞鐵血紅蛋白合成抑制。 3.尿鉛：用單劑量的螯合劑如EDTA的尿鉛定量排泄檢驗(驅(qū)鉛試驗）對整個機體鉛負荷的測定具有診斷和預(yù)測意義。,26,鉛,4. X射線熒光衍射法（KXRF）：可作為長期累積鉛暴露的生物標(biāo)志 5. 全血細胞計數(shù)：全血細胞計數(shù)測定與外周血涂片的直接鏡檢相結(jié)合是已知或可疑鉛暴露患者重要的實驗室檢查。 6. 腎功能檢驗：應(yīng)檢查腎功能的常規(guī)指標(biāo)：BUN、血清肌酐和尿分析。 7. 其它檢驗：肝轉(zhuǎn)氨酶、膽紅素、腦部CT,27,鉛,診斷 需要有

13、鉛接觸史、鉛吸收和鉛效應(yīng)的實驗室指標(biāo)或臨床表現(xiàn)； 可分為四級： 1）鉛吸收：僅尿鉛或血鉛升高但無臨床癥狀者； 2）輕度鉛中毒：有神經(jīng)衰弱綜合征，可伴有腹脹便秘，除尿鉛或血 鉛升高以外，還有尿CP、尿 -ALA、血FEP、血ZPP中一項異 常者； 3）中度鉛中毒：在輕度鉛中毒基礎(chǔ)上，還出現(xiàn)腹絞痛、貧血、中毒 性周圍神經(jīng)病、中毒性肝病、中毒性腎病其中一項； 4）重度鉛中毒：鉛麻痹或鉛腦病者。,28,鉛,治療 急性中毒的治療：用1%硫酸鈉或硫酸鎂洗胃，或口服蛋清水、牛奶或豆?jié){。硫酸鎂或硫酸鈉導(dǎo)瀉。10%葡萄糖酸鈣緩慢靜脈注射。 一般治療： 1. 脫離含鉛濃度大的環(huán)境，安靜臥床休息，避免外傷。 2.

14、給予高蛋白、高維生素、高碳水化合物飲食，以牛奶為佳，昏迷患者可鼻飼。 3. 昏迷患者應(yīng)予勤拍背、勤翻身，防止肺炎和褥瘡發(fā)生,29,鉛,慢性中毒治療 1. 驅(qū)鉛治療：給予依地酸鈣鈉、二乙烯三胺五乙酸三鈣鈉 按照療程治療。 2. 如無上述兩種藥物，也可使用二巰基丙磺酸鈉、二巰基 丁二鈉治療或青霉胺（青霉素過敏者禁用），按療程使 用。,30,鉛,對癥治療 1. 出現(xiàn)腸絞痛時，可給予10%葡萄糖酸鈣緩慢靜脈注射， 也可應(yīng)用阿托品或針灸治療。 2. 出現(xiàn)中毒性腦病，給予谷氨酸、肌苷、ATP、輔酶A、B族維生素等藥物，必要時給予鎮(zhèn)靜劑等藥物。 3. 出現(xiàn)顱內(nèi)壓增高時，給予脫水劑治療。 4. 出現(xiàn)急性中毒性

15、肝病及貧血者，給予保肝治療，同時服 用鐵劑及維生素B12。,31,第三節(jié) 汞,汞(mercury，Hg)，又稱水銀，是唯一在常溫下呈液態(tài)并易流動的金屬。比重13.595，蒸氣比重6.9。 汞很易蒸發(fā)到空氣中引起危害，因為: （1）在0時已蒸發(fā)，氣溫愈高，蒸發(fā)愈快愈多;每增10蒸發(fā)速度約增加1.21.5倍，空氣流動時蒸發(fā)更多。（2）不溶于水，可通過表面的水封層蒸發(fā)到空氣中。（3）粘度小而流動性大，很易碎成小汞珠，無孔不入地留存于工作臺、地面等處的縫隙中，既難清除，又使表面面積增加而大量蒸發(fā)，形成二次污染源。（4）地面、工作臺、墻壁十天花板等的表面都吸附汞蒸氣，有時，汞作業(yè)車間移作它用，仍殘留有汞

16、危害的問題。工人衣著及皮膚上的污染可帶到家庭中引起危害。,32,汞,有關(guān)金屬汞的生產(chǎn)很多，例如汞礦的開采與汞的冶煉，尤其是土法火式煉汞，空氣、土壤、水質(zhì)都有污染;制造.校驗和維修汞溫度計、血壓計.流量儀、液面計、控制儀、氣壓表、汞整流器等，尤其用熱汞法生產(chǎn)危害更大;制造熒光燈、紫外光燈、電影放映燈、X線球管等;化學(xué)工業(yè)中作為生產(chǎn)汞化合物的原料，或作為催化劑如食鹽電解用汞陰極制造氯氣、燒堿等;以汞齊方式提取金銀等貴金屬以及鍍金、餾金等;口腔科以銀汞充填補齲齒;钚反應(yīng)堆的冷卻劑，等等。,33,汞,汞的無機化合物如硝酸汞(Hg(NO3)2）、升汞(HgCl2）、甘汞(HgCl)、溴化汞(HgBr2）

17、、砷酸汞(HgAsO4)、硫化汞(HgS)、硫酸汞(HgSO4)、氧化汞(HgO)、氰化汞(Hg(CN)2)等，用于汞化合物的合成，或作為催化劑、顏料、涂料等;有的還作為藥物，口服、過量吸入其粉塵及皮膚涂布時均可引起中毒。此外，雷汞(Hg(CNO)21/2H2O)用于制造雷管等。 有機汞種類較無機汞為多，常為烷基汞化合物、苯基汞化合物、烷氧基汞化合物。苯基汞和烷氧基汞在人體內(nèi)易分解成無機汞化合物，而烷基汞鍵穩(wěn)定，在體內(nèi)不易分解。無機汞通過自然界細菌的轉(zhuǎn)化作用可以形成有機汞，是汞污染環(huán)境造成危害的原因所在。,34,汞,吸收、分布、排泄 汞以蒸氣形式由呼吸道侵入人體。皮膚吸收量很少，但皮膚破損及潰

18、爛時吸收量較多。消化道基本不吸收，故健康人口服金屬汞不會引起中毒。汞靜脈注射或皮下注射可引起中毒，曾有碎體溫計刺入皮下引起中毒的報道。 汞蒸氣易于通過肺泡膜進入體內(nèi)溶于血液中，通常，吸入的汞蒸氣可由肺泡吸收50%左右，其余則由呼氣排出?？諝夤瘽舛仍龈邥r，吸收率也增高。血液中的汞最初分布于紅細胞及血漿中，以后到達全身各器官，而以腎臟中含量較多，高達體內(nèi)總汞量的70%80%。,35,汞,汞可通過血腦屏障進入腦組織，并在腦中長期蓄積，而以小腦及腦干中最多。也易通過胎盤進入胎兒體內(nèi)并蓄積致病。 汞由尿液、糞便、膽汁、乳汁、汗液、唾液等排出，尿汞的排出量約占總排出量的70%，但尿汞的排出是不規(guī)則的，各日

19、可相差4倍左右，汞接觸停止后十多年，尿汞仍可超過正常。,36,汞,臨床表現(xiàn) 急性中毒：多數(shù)病例是由于短時間內(nèi)大量吸入高濃度的熱汞蒸氣幾小時后引起，主要是急性間質(zhì)性肺炎與細支氣管炎。吸入濃度高與時間長者病情嚴重。患者發(fā)熱、胸悶、氣急、咳嗽、多痰，周圍血中白細胞計數(shù)增加，肺部聽診呼吸音粗糙與濕羅音等。X線胸片可在一葉(多為右下肺)、兩肺下部或大部分肺野見到密度較深的云霧狀模糊陰影。輕者可逐步緩解，重者可導(dǎo)致死亡。此外并有腎臟損害與口腔炎，出現(xiàn)尿蛋白、管型、少尿、流涎、齒齦腫痛滲血等變化。,37,汞,慢性中毒：多數(shù)病例是由于長期吸入金屬汞蒸氣引起，最先出現(xiàn)一般性神衰癥狀，如輕度頭昏頭痛、健忘、多夢等

20、，部分病例可有心悸、多汗等植物神經(jīng)系統(tǒng)紊亂現(xiàn)象。 病情發(fā)展到一定程度時出現(xiàn)三大典型表現(xiàn):易興奮癥、意向性震顫、口腔炎。,38,汞,1. 易興奮癥: 即慢性汞中毒的精神癥狀，表現(xiàn)多種多樣，如失眠或嗜睡、多惡夢、性情抑郁孤僻而又急躁，易緊張激動與發(fā)怒而自己不能控制，對過去愛好的事物失去興趣，多疑，不能合群而喜清靜獨居，但又膽怯怕羞怕見人，好哭好笑，等等?？傊?，性格與情緒都發(fā)生明顯改變。,39,汞,2. 意向性震顫: 手指、舌尖、眼瞼明顯震顫，而以手指及手部震顫最為突出。早期為細小震顫，病情加重時表現(xiàn)為粗大的抖動式震顫，嚴重者手腕、前臂、甚至兩腳、小腿也有震顫。特點是意向性，即震顫開始于動作時，在動

21、作過程中加重，動作完成后震顫停止。指鼻試驗與對指試驗也可見到類似特點。患者寫字時也因震顫而筆劃不整齊且多曲折，寫大字、畫大圓圈、因被別人注意或患者緊張時，震顫程度常更明顯加重。住院驅(qū)汞治療一、二月后，可見震顫有所減輕，但重病者只是暫時性的減輕，此外，重病者講話也不靈活，急于講話時舌頭不聽使喚而呈口吃狀，語音不清?；颊卟綉B(tài)也不穩(wěn)，下樓梯時更明顯。一般患者無靜止震顫，但重度中毒患者在激動時可出現(xiàn)靜止震顫。,40,汞,3. 口腔炎： 主要見于病情較急較重的患者，早期的主訴是口中金屬味與唾液增多，早晨醒來時見到枕套潮濕。檢查可見齒齦與頰部粘膜呈紅銅色，齒齦腫脹，易滲血，齒齦汞線，舌腫脹而有“齒印”。病

22、情嚴重及病程長者牙齒松動并易脫落。,41,汞,4. 腎臟損害: 汞主要損害腎近曲小管，但不一定有自覺癥狀。尿檢驗除尿汞增加外，可見到尿蛋白、管型、N-乙酰-D-葡萄糖苷酶(NAG)、尿-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GT)、2微球蛋白增加等變化。 5. 其他: 汞是全身性毒物，除上述中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟及口腔病變外，已經(jīng)動物實驗或接觸人群的調(diào)查所觀察到的變化有生殖功能異常(月經(jīng)紊亂、不育、異常生育、性欲減退、精子變異等)、汞毒性皮炎、汞毒性免疫功能障礙等。,42,汞,診斷 急性汞中毒: 短期內(nèi)大量吸入高濃度的汞蒸氣或汞無機化合物粉塵史，一起吸入者也發(fā)病，X線胸片在部分或大部分肺野見到密度較深的模糊陰影，并有腎臟損害及口腔炎等。需要與其他病因引起的肺炎、腎臟損害相鑒別。本病的特點是尿汞可巨量增加高達5mg/L左右，及時驅(qū)汞療法能大量排汞并促使病情逐步好轉(zhuǎn)。,43,汞,慢性汞中毒: 主要的診斷依據(jù)是長期的汞接觸史、上述臨床表現(xiàn)與尿汞增加。病情典型者診斷不難，但現(xiàn)在己少見這類病例，臨床中常遇到的是早期輕度中毒患者，有時要反復(fù)觀察一段時間后才能確定診斷。 臨床診斷中的主要客觀依據(jù)是不同程