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1、南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY授课老师：张宝军Email：手机号码: 13767990214生物地球化学性疾病大骨节病1南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY内容提示J 生物地球化学性疾病概述（本讲）J 典例1：大骨节病（本讲）J 典例2：地方性氟中毒（下讲）2南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY定义、病种与分类流行特征及判断标准防治策略生物地球化学性疾病概述3南昌大学公共卫生
2、学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY生物地球化学性疾病的定义由于地壳表面化学元素分布的不均匀性，使某些地区的水和/或土壤中某些元素过多、过少或比例失衡，当地居民通过饮水、食物等途径摄入这些元素过多或过少，而引起某些特异性疾病，称为生物地球化学性疾病（biogeochemical disease）。古称地方病或水土病。 4南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY 由于自然或人为因素造成的地球表面的区域性差异（如地壳表面元素分布的不均一性，局部地区的气候差别等），在一定程度上
3、影响和控制着世界各地区人类、动物和植物的发展。如果这种区域性的差异超出了人类和其他生物所能适应的范围所发生的这一类疾病，统称为生物地球化学性疾病。（内涵变化）5南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY具体病种 我国常见的地方病还有碘缺乏病（Iodine Deficiency Disorders）、地方性氟中毒（Endemic Fluorosis）、地方性砷中毒（Endemic Arseniasis）、大骨节病（Kaschin-Beck Disease）、克山病（Keshan Disease）、血吸虫病（Schistosoma）
4、、鼠疫（Plague）等。6南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY类别划分 生物地球化学性疾病可分为化学性疾病、生物性疾病和病因不明性疾病。 通常，化学性疾病包括元素缺乏、元素过多或中毒和元素比例失衡等类型。7南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY流行特征 明显的地区性分布特点 与环境中的化学元素种类或生物因素及其水平有关 8南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY三个判断标准 疾病的发生
5、有明显的地区性； 疾病的发生与某种化学元素或生物因素之间有明显的剂量反应关系； 上述相关性可以用现代医学理论加以解释。9南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY防控措施（一）组织措施1. 建立健全专业队伍和防治网络 2. 开展经常性疾病调查监测 10（二）技术措施1. 限制摄入 对于环境中元素水平过高所致的中毒性疾病， 其主要技术措施是减少、控制有机体的摄入量 。如地方性氟中毒或地方性砷中毒。 2. 适量补充 对于环境中元素水平过低所致的缺乏性疾病， 其主要措施是增加有机体的摄入量，从而满足 其生理需要。如碘缺乏病、大骨节病等
6、。11主要内容 大骨节病及其时空变化 大骨节病的致病环境特征 大骨节病的病因研究 硒的生理作用及发病机制 大骨节病的防治12南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY什么是大骨节病？大骨节病是一种病因未明的地方性骨关节病，它主要以关节软骨、骺软骨和骺板软骨变性坏死为基本病变特征，多发生于青少年时期，且一旦罹患致残率极高。 13南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY国际上称之为“乌洛夫病”或“卡辛-贝克病”。 我国最早的记载见于1908年的长白山江岗志略。193
7、4年，张凤书首先论证了发生于我国东北的大骨节病（形象地称为“柳拐子病”）和KBD是同一种病。 1415实拍照片16南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY大骨节病的症状、体征、X线征体征、症状包括：轻者四肢关节增粗、变形、运动障碍和疼痛；重者短指（趾）、短肢畸形、肌肉萎缩、身体矮小畸形，部分或完全丧失劳动能力。X线异常可从手部X线片集中表现出来，主要是骨端、干骺端、骨骺和腕骨4个部位的硬化、断裂、增生和变形。1718南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY大骨
8、节病的时空变化主要流行于中国、朝鲜北部、俄罗斯贝加尔湖一带。偏僻的山村多，平原地区少，城市人群中不发病。青少年易感，成年人并不感染此病。随着社会经济发展和各种干预措施的实施，病情逐步下降，目前，病情严重的区域主要集中在青藏高原及其周边地区。19（1990年以前）20（2010年绘制）211990-2006年全国大骨节病X线检出率（%） 22青藏高原大骨节病县分布示意图 231990-2006年青藏高原大骨节病国家监测点X线检出率（%） 24南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY地质地貌土壤气候植被人文地理地理景观大骨节病区环
9、境特征分析25南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY地质特征 林年丰将大骨节病区划分为以下四种类型：即表生天然腐植环境病区类型、湖泽相沉积环境类型、黄土高原残塬丘陵沟壑窖水病区类型和沙漠沼泽草炭沉积病区类型。 大骨节病与地质构造、地层岩性无直接关系，而与表生水文地球化学环境有密切关系。26根据面积比例大于3%的主要地貌类型：丘陵、平原和低河漫滩、山地分别占总病区面积的5.87%、9.64%和48.73%（60%以上属于中低山地）。从大的地貌类型来看，低海拔区域和高海拔区域属于两种不同的大骨节病类型，处于两者之间的则是另外一种
10、大骨节病类型。地貌特征27我国大骨节病主要分布于年降水量为200800mm和年平均气温在-412之间的区域，邻近区域大骨节病多呈灶状分布。从大骨节病区的空间分布来看，干湿过渡地带是大骨节病的集中分布区域，且越靠近这一区域，大骨节病的分布面积越大。气候特征28根据面积比例大于3%的主要土壤类型：大骨节病区土壤类型主要以淋溶、半淋溶土（黄色）为主，且分布范围相当普遍；高山土（蓝色）主要分布于青藏高原的西藏和川西北地区；初育土纲的黄绵土（红色）主要分布在黄土高原地区；潜育暗色草甸土（绿色）多散布于东北地区。 土壤特征29大骨节病区面积比例大于3%的主要植被类型包括农业植被（黄色） 、灌丛植被（绿色）
11、 、森林植被（红色） 、草原草甸植被（蓝色）和寒漠植被（紫色）五类，其面积比例依次为14.95% 、14.12%、13.86%、12.85%和3.56%。植被特征30森林农业区、半农半牧区及牧业区大骨节病平均临床患病率依次为27.58%、18.79%和9.38%，重病村比例依次为88.24%、49.35%和0.00%。可见，从农区到牧区病情呈逐步减弱的趋势。地理景观特征（以壤塘县和阿坝县例）31人文地理环境特征3233南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY据统计，我国大骨节病区和贫困区分布面积分别为188.17104km2和
12、367.81104km2，两者之间重叠面积为93.45104km2。青藏高原高寒贫困区面积最大（137.15104km2），分别占我国大骨节病区和贫困区总面积的72.89%和37.29%，“贫困交加”形势严重。因此，发展地方经济、消除贫困将从区域尺度上为大骨节病的综合防控提供重要的思路。 34南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY大骨节病的病因假说 以低硒说为代表的生物地球化学学说：生态系物质硒等生命元素的缺乏。35南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY3
13、6南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY 粮食真菌毒素学说：1940年代由原苏联学者提出，1960年后杨建伯检出镰刀菌产生的T-2毒素。 饮水中有机物中毒学说：前苏联和日本曾经流行，目前几乎被否定。37硒（selenium或Se）是一种稀少的非金属元素， 由瑞典的Berzelius从硫酸厂铅室底部的粘物质中 制得（1817年）。1957年硒被确定为机体所必需的微量元素之一。硒的生理作用及发病机制38南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY硒的生物学作用抗氧化
14、：构成谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的重要成分，有效清除自由基和脂质过氧化物。抗癌作用：通过拮抗氧化损伤，提高机体免疫功能，抑制致癌物的代谢。解毒、排毒：硒与体内的汞、锡、铊、铅等重金属结合形成金属硒蛋白复合物。 39南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY硒摄入过量的不良生物学效应氧化损伤或抑制酶活性硒中毒是摄入硒过多而引起出现精神沉郁、呼吸困难、步态蹒跚、脱毛、脱蹄壳等综合症状的一种疾病。包括以神经系统症状为特征的急性中毒(蹒跚病，Blind stagger)和以消瘦、跛行、脱毛为特征的慢性中毒(如碱病，Alkalin
15、e disease) 。该病常发生于牛、羊等牲畜。在我国主要发生在湖北恩施。 40南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY软骨损伤致病的机制大骨节病主要侵犯儿童发育中软骨内化骨型骨骼的骺软骨、骺板软骨和关节软骨的深层软骨细胞，先发生软骨坏死，继而发生软骨内化骨障碍和畸形性关节病 。大骨节病软骨深层细胞坏死、“去分化”和细胞过度凋亡 ，软骨DNA含量减少，血浆蛋白质和氨基酸发生异常。41南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY郭雄等（西安交通大学）应用组织形态学
16、、短串联重复序列（STR）、基因表达谱芯片、SELDI/TOF-MS蛋白芯片等先进技术对大骨节病的发病机制与防治技术进行了探索，为大骨节病的病因和致病机理研究提供了部分证据。 42南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVERSITY 彭安等（中国科学院）从病区饮用水、粮食中存在外源性自由基及其和大骨节病的相关性、软骨细胞的内源性自由基损伤和具有外源性自由基的物质间的关系，为大骨节病的自由基机制提供了新的信息，并提出了一个大骨节自由基机制模型。43自由基致病机制模型44大骨节病的防治大骨节病的防治研究包括预防和治疗两个部分。目前，预防措施探讨较多，而大骨节病的治疗相对比较滞后。虽然大骨节病的病因尚不清楚，但我国各地针对不同病因采取了补硒、改水、换粮、搬迁、综合防治等多种措施来防治大骨节病。 45南昌大学公共卫生学院COLLEGE OF PUBLIC HEALTH，NANCHANG UNIVER
