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1、金属与类金属中毒,第一节 概论 第二节 铅（ Pb Lead） 第三节 汞（Hg Mercury） 第四节 锰 (Mn Manganese) 第五节 砷（As arsenic）,第一节 金属与类金属中毒概论,一、金属中毒的理化基础 金属定义（毒理学） 金属离子与配体反应 二、金属毒理特点 三、金属中毒的治疗原则,总结,金属定义（毒理学）,指在生物学条件下，可以失去一个或多个电子而形成阳离子以进行反应的元素。,金属离子与配体反应,从毒理学的观点来看，金属离子在水溶液中的特性至关重要。在生物学条件下，在水溶液中几乎不存在简单的金属离子，绝大多数同供电子基团或成分（配体 Ligand）以共价键结合形
2、成金属络合物。 Co3+ + 6NH3 Co(NH3)63+ 配体 中心离子 配位原子 配位原子的数目称该中心离子的配位数,一般为2、4、6、8,螯合作用,若配位体与中心离子络合形成环状结构，形成的络合物又称螯合物，能形成螯合物的配体称为螯合剂，这种螯合环形成的过程叫做螯合作用。,金属毒理特点,（一）吸收途径 （二）转运、分布 （三）代谢 （四）排泄 （五）中毒机理及毒作用,（一）吸收途径,主要以粉尘、烟及蒸气形式经呼吸道吸收 吸收方式： 1、溶解后被吸收（主要）； 2、弥散作用（蒸气、细小烟尘）； 3、巨噬细胞吞噬作用。,（二）转运、分布,金属吸收入血后，以两种形式存在。 结合型：与生物大分
3、子结合。 可扩散型：以自由离子形式或可扩散性配体（低分子化合物）络合，可透过血管壁、细胞膜，虽然量少，但活性大。,体内一些蛋白质（如金属硫蛋白）对金属转运、分布有很大影响。,血与其它组织间金属交换模式,血浆 细胞间液 细胞内液 结合型 血管壁 结合型 细胞膜 结合型 可扩散型 可扩散型 可扩散型,（三）代谢,体内的生物转化常不能改变金属毒物的毒性，有时反而使其毒性增加。如金属汞在体内氧化成Hg2+而毒性增大。,（四）排泄,主要经肾及胃肠道。 金属毒物常较多聚集于毛发、指甲等，可随毛发、指甲的脱落而排出体外，尽管不是主要途径，但对毒物的检测有重要意义。 一般来讲，金属毒物排泄较慢，此外，体内不同
4、组织的生物半排期也不同。长期接触低水平的金属毒物致慢性中毒的威胁性仍较大。,（五）金属毒作用,金属中毒的毒理基础是金属与配体的反应。 体内有许多物质可成为金属的配体（供电子基团、常为含S、N、O、C、P等原子的基团），主要有： 1、蛋白质上的 SH，-COO，-NH2 2、核酸中的磷酸基、嘌呤硷基； 3、磷脂质（生物膜） 4、某些低分子物质如醋酸、枸橼酸、磷酸、碳酸等。,主要毒作用,1、对酶活性的影响（常见）； （1）与酶蛋白分子上配位基团反应， （2）置换金属酶或金属激活剂中的必需金属。 2、对生物膜结构和功能的影响 与膜结构上的配体结合，从而使生物膜结构和功能发生改变。 3、对免疫功能的影
5、响 与组织蛋白配体结合，成为致敏原。 4、致畸、致突变、致癌作用 与核酸配体作用，影响DNA转录与翻译。,金属中毒的治疗原则,（一）慢性中毒治疗 主要用金属络合剂（多为螯合剂）解毒。 药理： 1、与体内功能基竞争有毒金属； 2、络合物较稳定，且络合物中金属离子不显示毒性或毒性降低； 3、络合物水溶性较高，易通过肾脏排出。,给药方式,间歇性用药。 “用药3-4天，停药3-4天”为一疗程。 为什么？ 1、防止“过络合综合征”； 2、让细胞内有毒金属游离至细胞外，以便驱除。,（二）急性金属中毒的治疗原则,1、阻止毒物的吸收； 2、促进毒物的排泄； （1）利尿 （2）利胆 （3）特殊金属络合剂 （4）
6、透析 （5）换血 3、对症、支持治疗。,总结提问,毒理学对金属是如何定义的？ 金属吸收代谢有何特点？ 金属中毒的主要机制是什么？ 金属解毒剂（络合剂）的药理及给药方式如何？,关于铅的史话,4千年前人类就已开采铅，2千年前开始大量用于造币、化妆品、药品、容器、彩陶、颜料等方面，近百年来，铅主要用在蓄电池制造和汽油添加剂方面，此外，在油漆、涂料、印刷、电缆、辐射防护亦大量地使用铅。 经验证目前人体体内铅含量是1千年以前的100-1000倍。,铅使古罗马帝国走向灭亡,最近一些学者研究发现，古罗马人的遗骸中含有大量铅，古罗马帝国的灭亡竟与铅中毒有关。原来古罗马贵族惯用铅制器皿（瓶、杯、壶等）和含铅化合
7、物的化妆品，甚至输送饮水的水管也是用铅做的，从而导致慢性铅中毒。蓄积在罗马人体内的铅毒在下一代人中充分发挥了杀伤力。古罗马特洛伊贵族有半数不育。其余人虽能生育，但所生的孩子几乎个个都是低能儿和痴呆儿。几代以后，罗马皇室就再也找不到嫡亲的可以传位的子女了。于是罗马统治集团日益衰退，罗马帝国遭遇灭顶之灾。,第二节 铅（ Pb Lead）,理化特性 环境铅污染的来源及状况 毒理 毒作用表现 诊断及处理原则 治疗 预防,总结,理化特性,加热至400500时，即有大量铅蒸气逸出。 所有铅氧化物都以粉末状态存在，并易溶于酸。,环境铅污染的来源及状况,（一） 环境铅污染的来源 1、工业污染源 2、生活污染源
8、及接触 3、自然污染源 （二）当前环境铅污染状况 （三）环境铅污染对儿童健康危害的问题,工业污染源,l铅矿的开采冶炼； l在现代工业中铅用途广泛，大量用于制造酸式铅电池、汽油添加剂、颜料、电缆外套等，在生产过程中对环境的污染； l交通废气（含铅汽油燃烧后排放）、煤烟； l当前国内危害最重的行业是蓄电池制造、铅熔炼及拆旧船熔割。,生活污染源及接触,l 吸烟、煤烟； l 含铅建筑装潢材料（如含铅油漆）； l 含铅器皿（搪瓷、釉彩、含铅玻璃杯、锡壶等）； l 劣质化妆品； l 食用铅污染的水和食物，吸入含铅的烟尘。,自然污染源,自然界中的铅通过地壳运动、火山爆发、森林山火等自然现象排入环境。,（二）
9、当前环境铅污染状况,铅在工业上有广泛的用途，随着人类不断开发利用自然资源，当前环境中铅污染十分严重，有报道表明现今人类铅负荷是古时的几百倍。我国铅产量位居世界前列，而且环保措施尚不完善，故我国的环境铅污染非常突出。 环境铅污染对儿童健康的危害尤为严重。,铅对儿童健康的危害（1）,根据有关资料， 我国一般地区儿童的平均血铅水平达11.1 g / dL， 工业污染区儿童平均血铅水平达31.0 g / dL， 其中超标率（10 g / dL或0.483mol /L）分别达60.5%和88.7%，即全国城市儿童约有一半以上处于亚临床中毒状态。,铅对儿童健康的危害（2）,世界卫生组织儿童卫生合作中心进行
10、的中国部分城市儿童铅中毒防治项目2004年监测调查报告显示的结果是：在调查的17141名儿童中，血铅水平高于100微克/升的儿童有1791人，儿童铅中毒率为10.45%,铅对儿童健康的危害（8）,目前对众多的金属元素对脑发育及其功能影响进行“排座次”，第一位是铅，以后依次为碘、汞、钴、铁、铜等。 CDC报告：铅是美国儿童身体健康的头号环境有害因素。 Center for Disease Control. Prevention lead poisoning in young children. Atlanta，Georgia：CDC，1991；,焦点访谈甘肃省徽县铅中毒事件调查,焦点访谈甘肃省徽
11、县铅中毒事件调查,焦点访谈甘肃省徽县铅中毒事件调查,铅对儿童健康的危害（3）,铅是一种多系统的毒物，其中神经系统是主要的靶系统，尤其是发育期大脑最易受损。因此，儿童是环境铅污染的主要受害者。,铅对儿童健康的危害（4）,症状性铅中毒往往在血铅水平45g / dL时才发生。在当前环境铅污染的状况下，主要引起无症状性铅中毒（或亚临床性铅中毒），表现为儿童智能行为发育和生长的迟缓，往往容易被忽视，其隐匿渐进的病理特点使其对儿童健康的危害性更大。,铅对儿童健康的危害（5）,铅对儿童健康的危害（6）,世界卫生组织（WHO）1994年在关于铅与环境健康评估报告中称婴幼儿、学龄前儿童的血铅水平与智商（IQ）值
12、显著相关。铅对儿童的IQ影响，尤其是语言和操作方面的IQ，影响儿童听觉和视觉，进而影响学习能力和行为的发育。铅对儿童发育的毒性作用可持续至成人，在短期内不易逆转。,铅对儿童健康的危害（7）,澳大利亚Baghurst PA等用队列研究方法研究血铅与IQ的关系，结果表明出生后7年的儿童的智商水平仍与孕妇或脐带血铅水平呈负相关。,铅对儿童健康的危害（8）,目前对众多的金属元素对脑发育及其功能影响进行“排座次”，第一位是铅，以后依次为碘、汞、钴、铁、铜等。 CDC报告：铅是美国儿童身体健康的头号环境有害因素。 Center for Disease Control. Prevention lead po
13、isoning in young children. Atlanta，Georgia：CDC，1991；,毒 理,吸收 分布 排泄 中毒机理,铅的吸收,铅及其化合物主要以粉尘、烟或蒸气形式经呼吸道进入人体，其次是经消化道。铅及其无机化合物不能通过完整皮肤吸收，铅的有机化合物可经皮肤吸收。,铅的分布,结合型： 约90与红细胞结合 约10%与血浆蛋白结合 可扩散型：主要为 数周 可溶性磷酸氢铅 不溶性的磷酸铅 （沉积在骨骼）,铅在体内的代谢与钙相似,铅的排泄,主要经肾脏排出； 血铅可通过胎盘进入胎儿；（孕期注意） 乳汁内铅也可影响婴儿。（哺乳期注意）,铅的中毒机理,卟啉代谢障碍 溶血作用 对神经系
14、统的作用 对血管的毒作用 5 . 其它,卟啉代谢障碍,卟啉代谢障碍临床意义,铅中毒重要毒理机制之一； 卟啉代谢障碍在铅中毒较早期即可出现，因此，其中间产物的堆积、酶活性的改变等可作为铅中毒早期检测指标。,溶血作用,铅与红细胞膜上配体结合,铅抑制细胞膜Na+-K+ATP酶,脆性增大；,K外渗。,对神经系统的作用,与氨基丁酸（）化学结构相似； 铅能干扰脑内儿茶酚胺代谢； 铅可作用于神经鞘膜细胞，引起神经节段性脱髓鞘。 （儿童）与海马回神经元受损有关,对血管的毒作用,铅能引起血管痉挛。 肠系膜血管痉挛导致腹绞痛； 其它引起铅面容、暂时性高血压、眼底动脉痉挛等,慢性中毒表现,铅为多系统毒物，早期表现缺
15、乏特征，病情发展到一定阶段，可出现如下较为典型表现： 1、腹绞痛 2、贫血 3、周围神经病,案例,腹绞痛,常为 主诉症状 表现（形式、部位、检查、伴随症状等） 非典型表现 可为隐性腹痛、腹胀、腹泻或便秘。,贫 血,一般为轻、中度贫血，多呈低色素正常细胞型贫血；卟啉代谢障碍，点彩红细胞、网织红细胞、碱粒红细胞增多等。,周围神经病,运动型：伸肌无力为主； 感觉型：四肢呈“手套袜子样”感觉异常 混合型：,例1 王，男，35岁，住院号01234，某颜料厂操作工。因急性腹痛30小时伴恶心、呕吐，于1984年5月4日下午7时急诊入院。患者自5月3日下午1时起，感中下腹疼痛，持续不断，阵发性加剧，伴恶心、不思饮食，呕吐3次。疼痛开始于脐周，逐渐扩散至全腹，绞痛或胀痛，剧烈时颜面苍白，出冷汗，身体卷曲，辗转呻吟不止。无发烧、头痛、头晕、腹泻或脓血便。无不洁饮食史。经某医院急腹症处理未见效转来我院。患者从事铬酸铅烘干取样、磨粉及包装一年余，每天操作约23小时，岗位铬酸铅浓度一般为005mgm，既无除尘防毒设施，又无个人防护措施，同工种17名操作工，7名查出尿铅含量增高。 既往无职业中毒史，个人史、家族史均无特殊。 体格检查 脉搏60分，血压13090mmHg。屈曲体位，痛苦病容。巩膜无黄染，两肺呼吸音清晰，腹软，未扪及腹部肿块，腹部无压痛、反跳痛，腹肌无紧张，肠鸣音减弱。 实验室检查 血红蛋白
