职业铅接触对工人健康危害的研究

职业铅接触对工人健康危害的研究OccupationalLeadExposureOnWorkers'HealthHazards（xx大学xx校区xx学院，江苏南京210000）摘要:铅(Pb)是一种常见的有色金属元素。目前,铅对人体组织和器官的毒害作用已被广泛认同,大多数学者认为铅不是人体和动物生长的必需元素,而是一种对人体和动物有积累性危害的污染物质,而且是地球上分布广泛、含量丰富且最严重的环境污染物之一。研究表明,铅可与人体和动物体内一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团结合,干扰机体正常的生理生化活动。对铅酸蓄电池的生产企业而言，职业铅的接触对工人的身体的危害性更大。本文主要对铅致神经系统、血液系统、泌尿系统、生殖系统的损害作一综述。关键字：铅中毒作用，神经系统，血液系统，泌尿系统，生殖系统Abstract：Lead(Pb)isacommonnonferrousmetalselement.Atpresent,thetoxiceffectsofleadonhumantissuesandorganshasbeenwidelyrecognized.Mostscholarsbelievethattheleadisnottheessentialelementsofhumanandanimalgrowth,butacumulativehazardsofpollutantsonhumanandanimal,Moreover,itisoneofthewidelydistributedonEarth,isabundantandthemostseriousenvironmentalpollutants.Studieshaveshownthatleadmaybecombinedwithhumanandanimal'sproteins,enzymesandaminoacidswithinthefunctionalgroup,interferewiththebody'snormalphysiologicalandbiochemicalactivities.Forlead-acidbatteryproductionenterprises,thecontactwithoccupationalleadismoreharmfultoworkers'body.Thisarticlefocusesontheleadonthenervoussystem,bloodsystem,urinarysystem,reproductivesystemdamage.Keywords：Pb,Poisoningrole，nervoussystem,bloodsystem,urinarysystem,reproductivesystem引言：铅是重要的职业危害因素和环境污染物之一,在世界各地都曾引发病理危害，近年铅中毒事件受到医学界的高度重视，引起各国对铅危害的广泛研究，取得了十分瞩目的成果。目前铅中毒仍然是我国主要的职业病之一,在职业病例中占有相当的比重，人体铅浓度的增加对机体神经系统、造血系统、泌尿系统、生殖系统等均会产生不良影响。该文参照国内外对铅危害研究成果，从铅对机体神经系统、造血系统、泌尿系统、生殖系统的危害原理出发，综述了现代社会铅对人体的危害所在。一、铅对神经系统的影响铅可通过阻碍钙对神经系统的生理作用,干扰钙对神经递质(乙酰胆碱)的释放。而神经递质释放障碍与儿童神经发育有着直接的关系[1.2]低浓度的铅可以引起包括神经细胞在内的多种细胞发生凋亡[3],同时也可以通过多种途径引发神经元死亡[4],铅具有抑制神经元生长和存活的毒性,而硒有促进神经元突起生长和拮抗铅对神经元生长和存活的抑制作用。人的认知能力和心理行为建立在大脑复杂网络架构基础之上，突触是神经细胞之间进行联结和信息传递的特殊结构，突触的建立和突触的可塑性直接决定着学习和记忆的能力。而铅能减低突触的数量和可塑性，影响受体和酶的特性、通道和递质的变化等。例如在活动状态下，铅可使某些神经递质的贮存、合成、释放和重吸收减少；铅可使NMDA0激活的受体通道开放的次数减少，且恢复得很慢，从而导致通道电流减少，这种作用是不可逆的。学习与记忆尚受基因调控，铅还可以影响基因表达过程。在DNA修复过程中，铅可以发挥聚合、结扎等干扰作用，从而抑制DNA的修复作用。例如，血红素是合成细胞色素的辅基，铅干扰血红素合成，可导致脑内细胞色素C浓度降低，影响氧化磷酸化过程，干扰神经细胞的代谢。铅对中枢和外围神经系统中的多个特定神经结构有直接的毒性作用。在中枢神经系统中，大脑皮层、海马回和小脑是铅毒性作用的主要靶组织；而在周围神经系统中，运动神经轴突则是铅的主要靶组织。高水平铅暴露下，脑组织可产生细胞水肿、出血、失去细胞内容物等病理变化。神经纤维会有脱髓鞘病变，皮层和海马回结构萎缩、钙化等。铅对神经系统的损伤在临床上可表现在3个方面。（1）心理。成人铅中毒后表现出忧郁、烦躁、性格改变等症状。儿童则表现为注意力不集中、多动，活泼的儿童铅中毒后变得孤僻、忧郁。（2）智力。大多数研究都得出同样的结论，即血铅水平与智商IQ呈负相关，高铅组和低铅组按分组标准的不同，其IQ的差别多数相差4～6分。（3）感官。铅中毒时会出现多种视觉功能障碍，其表现为视网膜水肿、球后视神经炎、盲点、眼外展肌麻痹、视神萎缩、眼球运动障碍、瞳孔调节异常、弱视或视野改变。二、铅对血液系统的影响铅中毒造成血红蛋白的合成障碍。这是铅中毒贫血的原因之一,铅还可抑制红细胞膜上的Na+、K+--ATP酶的活性,红细胞内K+逸出,使细胞膜破损而贫血。由于贫血可造成铅中毒面容(苍白面容)[5]。铅性贫血在临床上很常见,尤其好发于儿童。铅影响、损害造血系统的主要机制有以下几方面:①阻滞骨髓内红细胞的正常成熟,造成红细胞的点彩和贫血;②干扰血红蛋白形成所必需的两种重要物质-σ氨基乙酰和粪卟啉Ⅲ,从而抑制血红蛋白的合成;③降低血红素合成过程中所需酶的活力,从而造成血红素减少;④铅使红细胞膜上的三磷酸腺苷酶失去作用,使得细胞膜内外的钾、钠和水离子的分布失去控制,导致溶血;⑤铅与红细胞膜蛋白结合,引起膜蛋白发生构象改变,导致红细胞变形性下降,在血流湍急处,机械冲击或者通过比它小的毛细血管时容易破损而发生溶血[6]。铅对造血系统的影响表现为小红细胞、血红蛋白过少性贫血及轻度溶血性贫血。铅引起机体产生贫血的一个原因是通过干扰血红蛋白的重要组成部分亚铁血红素的合成而阻滞血红蛋白生物合成,红细胞生命周期缩短，血液合成受阻。作用机制是Pb替代了δ-氨基乙酰丙酸脱水酶(δ-ALAD)的活性中心的Zn原子,利用它的自由电对阻碍血红素前体到达活性中心,从而无法合成为血红蛋白合成提供氧气的血红素;另一个原因是铅与红细胞膜上的三磷酸腺苷酶结合并对它产生抑制作用,该酶可以控制红细胞膜K+、Na+、H2O的分布，酶的作用被抑制时,K+、Na+、H2O的分布失控,红细胞皱缩、细胞膜弹性降低、脆性增大,红细胞在血液循环中易受伤破碎,造成溶血,最终引起贫血。重症患者可出现面色苍白、心悸、气短、乏力等症状。铅与红细胞特别是细胞膜有高度亲合力,使红细胞膜的完整性受损,大量铅对成熟红细胞有直接溶血作用[7]。三、铅对泌尿系统的影响铅进人人体后大部分经肾脏排泄，血铅能较好地反映机体近期铅接触隋况，当血铅浓度1．9p．mol／L时，即可出现肾损害，长期接触低浓度铅的作业工人肾病检出率较高，因此，血铅浓度与肾功能损害有一定关系[8-10]。流行病学调查结果显示，职业人群中慢性铅中毒居职业中毒的首位，其中铅性肾病居中毒人群死亡原因的第二位[11]。铅对肾脏的影响，铅会导致2种肾病。一种是常在儿童中观察到的急性肾病，它是由于短期高水平铅暴露，造成线粒体呼吸及磷酸化被抑制,致使能量传递功能受到损坏。这种损坏作用一般是不可逆的。另一种肾病是由于长期铅暴露导致肾丝球体过滤速率降低以及肾小管的不可逆萎缩。根据Coyer等的研究结果,铅对肾脏的损害分3期。第1期，铅对肾小管的可逆作用。主要表现为近端小管功能不全Franconian氏综合征，形成特征性的铅包涵体。核包涵体是一种铅蛋白的复合物，也是铅中毒的一种病理形态学特征,蛋白与铅结合后,铅暂时被封闭住,使之成为非扩散型,保护了铅对细胞的直接损害；第2期,慢性不可恢复的肾病；第3期,肾功能衰竭及诱发肿瘤。铅毒性肾损害不仅损害肾小体,使肾小球增大、毛细血管充血,肾小球和间质出现纤维化增生,而且损害肾小管上皮细胞,导致线粒体变性,内质网扩张,溶酶体增多,核包涵体出现等,这些反应会导致一系列的细胞损害效应,可引起细胞凋亡,最终导致肾脏损害、肾功能衰竭。职业铅接触与肾损伤的剂量—反应关系四、铅对生殖系统的影响研究表明,铅能通过睾丸屏障,作用于睾丸,对生精小管和精子发生毒性作用,可引起睾丸生精上皮损伤、睾丸功能减退和睾丸间质细胞异常[12]。沉维干等报道铅能显著抑制体内和体外培养卵母细胞第一极体的释放率和细胞存活率,降低小鼠平均超排卵母细胞数[13]。铅还能造成月经周期延长或者紊乱,月经量异常和痛经程度增加,抑制受精卵着床过程,降低妊娠率[14]。(1)对男性的生殖毒性胡氏等[15]工生育能力低下，与观察到精子活动力下降，精子密度低（3X106/ML）,且为死精子，性欲减退较多，尿睾刃酮含量减少，精子顶体酶活力降低，王氏等[16]对男工精子超微结构观察发现，细胞核形状异常，核染色质凝集成块状，严重者核溶，线精体嵴减少或消失，残质胞质增多。石氏[17]研究结果：铅作业男工性欲减退较多，尿睾刃酮含量减少，精子顶体酶活力降低。孙氏[18]研究结果表明：长期铅接触工为所出现的下丘脑—垂体—睾丸轴的功能障碍，在早期为铅直接对睾丸的毒性从而影响睾酮的合成。在较长期之后，可出现对下丘脑或垂体水平的第二毒性机制。张氏[19]研究表明：接触铅男工精液平均液化时间延长与非接触工为相比，接触工为平均一次射精精液总量，精子密度，精子总数，存活精子数，精子存活率均降低，畸形精子数及精子畸形率增高。(2)对女性的生殖毒性近年来铅对女性生殖功能的影响受到关注。周仁等[20]报到铅对女工月经有影响，铅接触使得女性月经失调，白带异常、腹痛、腰痛、痛经等与对照组比较有非常显著差异（P0.01）。在接触高浓度铅的已婚妇女中,自然流产率高于对照组（P0.05），死产率也高于对照组，而妊高症，早产的发生率明显高于对照组；死产、不孕仅见于铅接触组，先天缺陷发生率铅作业组亦高于对照组。江进强等[21]研究结果：接触铅的女工与对照组比较，FSH、LH、E2等生殖内分泌激素在月经周期中的分泌高峰低甚至消失，而高峰前的基础起点增高，因此，整个周期中的相对高度降低更明显。生殖激素的分泌直接受垂体和下丘脑的调控，而性腺分泌的性激素也可以通过负反馈影响下丘脑—垂体的—卵巢轴的正常生理功能，从而危害女性生殖机能。铅的胚胎毒性，张帆等[22]报到：对早9.5天大鼠的胚胎，不论体内或体外染毒，铅均可引起胚台生长发育迟缓。经毒体染毒组，当体节数达到10—28时，有的胚胎神经管尚未闭合，尾部未翻转，可见铅有致畸性，此次实验还认为铅导致胚胎发育异常的机理可能是由于铅影响了卵巢囊的发育而使胚胎的营养供给不足，也可能是铅对胎体的直接损伤或是两种因素同时作用的结果。张学书[23]报道：铅可干扰孕卵着床。雌性小鼠于交配后着床前摄食含铅饲料，未见动物受孕，该作用可为孕激素和雌二醇所逆转，由此认为铅通过影响激素代谢而干扰着床，许多研究也表明，铅可通过胎盘屏障具有胚胎毒物和致畸作用。越来越多的研究表明，铅对生殖的各个方面和各个环节都有不同程度的危害，从而影响了生育功能。参考文献：[1]阮素云顾祖维铅对神经细胞通透性、钙的分布及微管、微丝的影响[J]职业卫生与应急救援,2003,18(1):9-11.[2]杜永锋张基每郭宝科等铅中毒病人周围神经电生理的研究[J]工业卫生与职业病,2004,30(2):77-79.[3]DaLaFuenteH,Portales-PerezL,et