金屬毒物

1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的毒理作用主要通過它與含有硫、氮、氧基團的酶結合，使蛋白質三級結構發生改變，酶的活性被抑制甚至消失而影響細胞的新陳代謝。當它與細胞膜上的配體結合時可引起膜的主動或被動運輸改變。金屬及其化合物發生急性中毒的很少，大部分為污染或工作環境導致的慢性中毒。

這里著重講述砷、鉛、汞三種金屬的毒性，錫、鉈、鎘等可自習。2第一節砷銀灰色類金屬，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、水和植物內也含少量砷。3砷歷史上著名的砷中毒事件：地下水的天然砷污染導致印度和孟加拉國大范圍的中毒。“英國毒啤酒流行”，曾影響到數千啤酒飲用者。孟加拉3000萬人遭受砷中毒危險5砷毒性作用As203多數通過消化道進入體內，約80％可被吸收，也可通過皮膚粘膜吸收。吸收后在血液中以α1球蛋白為載體被轉運貯存于各臟器。開始數小時內以肝、腎濃度最高，腦、心、子宮內濃度較低，骨骼和肌肉內砷的濃度也低。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仍占首位。皮膚、毛發內含砷量較高。砷排泄緩慢，主要通過腎排泄，僅一小部分經糞便和汗液排出。6砷砷對體內蛋白質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、膽堿氧化酶等，形成較穩定的絡合物或環狀化合物。使酶失去活性，導致細胞內生物氧化過程發生障礙或使細胞分裂發生紊亂，嚴重時可使細胞死亡；砷可直接作用于神經系統，麻痹延髓的血管舒縮中樞；砷還直接損害毛細血管（特別是內臟毛細血管）使之麻痹擴張，血漿滲出，甚至紅細胞漏出。7砷3.慢性毒性典型癥狀為末梢神經病伴皮膚改變，患者可出現皮膚麻感，感覺遲鈍。皮膚表現還包括色素沉著（“雨滴樣”損害），高度角質化，指甲變脆等。職業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。9砷4.其它可能的改變黑腳病臺灣地區的地方病，與慢性砷中毒導致的鋅缺乏有關，癥狀包括腳和趾的麻木、刺痛和間歇性跛行，最后可發展為壞疽。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，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的癥狀包括肝臟壞死、血管肉瘤等。10砷實驗室檢查可用原子吸收法測定血、尿、頭發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）。應進行外周血全血細胞計數、尿常規、心電圖檢查，以檢測是否出現貧血、嗜堿性點彩、白細胞減少、腎功能不全以及Q－Tc間隔延長等。11砷治療急性中毒患者初期應該給予一般支持療法；剛攝入不久可洗胃清除胃內污染；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；循環衰竭者應靜脈補液以維持血容量；如出現腎功能衰竭應進行血液透析。13砷預后持久性的末梢神經病部分或完全恢復需要數月至數年。腦病康復可能性小。14第二節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；鉛與稀硝酸反應，但與濃硝酸不反應；鉛能緩慢溶于強堿性溶液。15鉛鉛中毒是21世紀全球預防醫學和臨床醫學界關注的重要課題，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1990年中國預防醫學科學院環境衛生監測所開展的“我國人群體內有害物質蓄積水平的動態研究”結果，推算出我國城區兒童血鉛高于100μg／L的比例為51.6％。也就是說，我國3.3億兒童中有1.7億發生了鉛中毒。

17鉛鉛對多個中樞和外圍神經系統中的特定神經結構有直接的毒害作用。中樞神經系統，大腦皮層和小腦是鉛毒害的主要靶組織；周圍神經系統，運動神經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。

18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。劣質水晶杯（氧化鉛）。19鉛2、慢性毒性多見，鉛對神經系統的毒害主要表現為以下4種：（1）心理發生變化，如成人鉛中毒后會出現憂郁、煩躁、性格改變等癥狀，而兒童則表現為多動。（2）智力下降，尤其是兒童會出現學習障礙，據報道高鉛兒童的IQ值平均比低鉛兒童低4－6分。（3）感覺功能障礙，例如很多鉛中毒病人時會出現視覺功能障礙：視網膜水腫、球后視神經炎、盲點、眼外展肌麻痹、視神經萎縮、眼球運動障礙、瞳孔調節異常、弱視或視野改變；或嗅覺、味覺障礙。（4）鉛對周圍神經系統的主要影響是降低運動功能和神經傳導速度，肌肉損害是嚴重鉛中毒的典型證明之一。21鉛鉛對血液系統的主要作用表現在2個方面，一是抑制血紅蛋白的合成，二是縮短循環中的紅細胞壽命，這些影響，最終會導致貧血。22鉛鉛對心血管系統的傷害主要表現在：（1）心血管病死亡率與動脈中鉛過量密切相關，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。23鉛實驗室檢查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(驅鉛試驗）對整個機體鉛負荷的測定具有診斷和預測意義。25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志5.全血細胞計數：全血細胞計數測定與外周血涂片的直接鏡檢相結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：應檢查腎功能的常規指標：BUN、血清肌酐和尿分析。7.其它檢驗：肝轉氨酶、膽紅素、腦部CT26鉛慢性中毒治療1.驅鉛治療：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。29鉛對癥治療

1.出現腸絞痛時，可給予10%葡萄糖酸鈣緩慢靜脈注射，也可應用阿托品或針灸治療。2.出現中毒性腦病，給予谷氨酸、肌苷、ATP、輔酶A、B族維生素等藥物，必要時給予鎮靜劑等藥物。3.出現顱內壓增高時，給予脫水劑治療。4.出現急性中毒性肝病及貧血者，給予保肝治療，同時服用鐵劑及維生素B12。30第三節汞汞(mercury，Hg)，又稱水銀，是唯一在常溫下呈液態并易流動的金屬。比重13.595，蒸氣比重6.9。汞很易蒸發到空氣中引起危害，因為:（1）在0℃時已蒸發，氣溫愈高，蒸發愈快愈多;每增10℃蒸發速度約增加1.2～1.5倍，空氣流動時蒸發更多。（2）不溶于水，可通過表面的水封層蒸發到空氣中。（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，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，汞作業車間移作它用，仍殘留有汞危害的問題。工人衣著及皮膚上的污染可帶到家庭中引起危害。31汞有關金屬汞的生產很多，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;化學工業中作為生產汞化合物的原料，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;钚反應堆的冷卻劑，等等。32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）、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)2·1/2H2O)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易分解成無機汞化合物，而烷基汞鍵穩定，在體內不易分解。無機汞通過自然界細菌的轉化作用可以形成有機汞，是汞污染環境造成危害的原因所在。

33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。空氣汞濃度增高時，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，高達體內總汞量的70%～80%。34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則的，各日可相差4倍左右，汞接觸停止后十多年，尿汞仍可超過正常。35汞臨床表現急性中毒：多數病例是由于短時間內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。患者發熱、胸悶、氣急、咳嗽、多痰，周圍血中白細胞計數增加，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，重者可導致死亡。此外并有腎臟損害與口腔炎，出現尿蛋白、管型、少尿、流涎、齒齦腫痛滲血等變化。36汞慢性中毒：多數病例是由于長期吸入金屬汞蒸氣引起，最先出現一般性神衰癥狀，如輕度頭昏頭痛、健忘、多夢等，部分病例可有心悸、多汗等植物神經系統紊亂現象。病情發展到一定程度時出現三大典型表現:易興奮癥、意向性震顫、口腔炎。

37汞1.易興奮癥:即慢性汞中毒的精神癥狀，表現多種多樣，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。總之，性格與情緒都發生明顯改變。38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。患者步態也不穩，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靜止震顫。39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”。病情嚴重及病程長者牙齒松動并易脫落。

40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-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)、尿γ-谷氨酰轉肽酶(γGT)、β2微球蛋白增加等變化。5.其他:汞是全身性毒物，除上述中樞神經系統、腎臟及口腔病變外，已經動物實驗或接觸人群的調查所觀察到的變化有生殖功能異常(月經紊亂、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。41汞診斷急性汞中毒:短期內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，及時驅汞療法能大量排汞并促使病情逐步好轉。42汞慢性汞中毒:主要的診斷依據是長期的汞接觸史、上述臨床表現與尿汞增加。病情典型者診斷不難，但現在己少見這類病例，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是不同程度的"三顫"，但是健康人也有輕度的眼瞼震顫，舌尖震顫要在病情重時才出現，都難以為憑。一般都以手指震顫作為不可少的依據，需注意的是一些健康人，特別是老年人，也常有手指震顫，但震顫細小，無意向性震顫傾向，也不因其他人的注意與自己的緊張而加重。43汞實驗室檢查全血汞（HgB）HgB可作為近期汞吸收的內劑量標志