金属毒物中毒

第三章金属毒物中毒金属及其化合物中毒在法医学实践中经常遇见，以砷、汞为主。中毒原因：目前以意外事故为主，但也有自杀、投毒他杀。意外事故多数由于生产事故、环境污染、使用某些含金属成分的药物过量、金属蒸气吸入或将金属毒物误作他物而污染食物等。他杀主要见于三氧化二砷（砒霜）中毒，由于三氧化二砷（砒霜）呈白色，无特殊气味，不易被人发觉，常被用于投毒。偶有汞、铬、铅等化合物投毒案件。毒物体内分布：金属及其化合物吸收后体内分布不均匀，对某些器官组织具有特殊的亲和力。毒理作用：金属及其化合物在体内的毒理作用主要通过它与含有硫、氮、氧基团的酶结合，使蛋白质三级结构发生改变，酶的活性被抑制甚至消失，而影响细胞的新陈代谢。毒物毒性影响因素：金属及其化合物的毒性与其溶解度有关，溶解度小者毒性较低；与化学价也有关；溶液或周围环境中的pH值对金属及其化合物的毒性影响很大。一、砷及其固体化合物中毒1.砷（Arsenic，As）为银灰色类金属，俗称砒，在自然界广泛存在。砷有灰色、黄色、黑色三种同素异形体。在常温下可缓慢地氧化，加热时迅速燃烧成三氧化二砷。砷在自然界以硫化砷矿的形式存在，也存在于焦炭和褐煤中，土壤、水和植物内也含少量砷。元素砷毒性很低。砷化合物中三价的砷毒性比五价的强，其中以溶解度较大的三氧化二砷（As2O3，砒霜）更强。有机砷化合物在体内分解缓慢，毒性较小。无机砷化合物中毒以三氧化二砷最多见。三氧化二砷质重，呈白色粉末状，又名白砒。无特殊气味，微溶于水。无机砷化物在工、农业生产和医药工业中广泛应用。有机砷化物大多由化学合成，属苯环或芳香族化合物，有三价、五价的。砷中毒胃粘膜腐蚀砷中毒胃粘膜腐蚀2.中毒原因他杀：自古以来常被用于投毒他杀；将砒霜塞入阴道投毒；采用小剂量多次投毒，易被误诊为其他疾病。意外：误将砒霜作碱面或当作点豆腐的石膏而致中毒；装过信石（As2O3）或亚砷酸钠的麻袋、器皿盛装粮食或饮水而引起中毒；应用As2O3配成栓剂治疗阴道滴虫病中药枯痔散含As2O310％～25％，反复过量使用（散剂、片剂）。1955年日本曾发生一起奶粉在制造过程中混入砒霜（砒素）而造成12131人中毒，其中130名患儿死亡。1.含砷药物中毒2.慢性砷中毒被误当湿疹自杀：地方性砷中毒：地方性砷中毒是长期饮用含砷量过高的天然水而引起的一种地方病。我国台湾省西南部一些沿海地区，泉水中的含砷量高达1.82mg/L。新疆奎屯砷中毒地区有的自流井中含砷量为0.6mg/L（高砷深井水），砷浓度高达我国生活饮水最高允许浓度的15倍，均有本病流行。其他少数地区由于高砷煤的开采，并用敞炉燃煤，使当地土壤、水、空气和烘干的食物中含砷量增高，导致人群摄取过量砷而发生本病。1.广西省河池市砷中毒事故现场含砷矿井2.地方性砷中毒含砷煤烟雾污染环境3.毒理作用As203多数通过消化道进入体内，大约80％可被机体吸收；也可通过皮肤粘膜吸收。砷吸收后，在血液中经α1球蛋白被转运并贮存于各器官内。在开始数小时内以肝、肾浓度最高。骨骼和肌肉内砷的浓度也低，但由于它们占身体总量的比例较大，故其贮存量在身体各器官内仍占首位。皮肤、毛发内含砷量较高。As203排泄缓慢，主要通过肾，仅一小部分通过粪便和汗液排出。毒理作用：①砷对体内蛋白质和多种氨基酸具有很强的亲和力。砷能与多种酶蛋白分子上的巯基或羟基结合，如6-磷酸葡萄糖脱氢酶、细胞色素氧化酶、乳酸脱氢酶、胆碱氧化酶等，形成较稳定的络合物或环状化合物。使酶失去活性，导致细胞内生物氧化过程发生障碍或使细胞分裂发生紊乱，严重时可使细胞死亡；②直接作用于神经系统，麻痹延髓的血管舒缩中枢；③直接损害毛细血管（特别是内脏毛细血管）使之麻痹扩张，血浆渗出，甚至红细胞漏出。4.中毒致死量略。5.中毒症状根据中毒发病方式、临床症状及病程可分为以下类型：①急性麻痹型因摄入大量无机砷化物所致。本型最明显的症状是严重循环衰竭，表现为血压下降、脉搏细速、呼吸困难而浅表、呈昏迷或半昏迷状态，偶有抽搐。也可出现胃肠症状如恶心、呕吐、腹痛等。本型症状主要是由于大量砷化物对中枢神经系统，尤其是延髓生命中枢的抑制所致。患者常在数小时内急性死亡。②急性胃肠型是急性砷化物中毒最常见的类型，以消化道症状为主。表现为服毒后迅速发生呕吐、腹泻，有时腹泻频繁，伴有腹部痉挛性疼痛。呕吐物呈米汤样，临床表现甚似霍乱，容易发生混淆。严重病例可见患者面容焦虑，脱水貌，全身皮肤湿冷，小腿痉挛，尿量减少，蛋白尿，患者可于数小时至数天内死亡。若病程迁延则可能恢复。③亚急性型若小量多次摄入砷化物，或一次大量摄入体内但未立即死亡、病程迁延时，可发生亚急性中毒。病程持续数周至数月。临床表现以肝、肾损害为突出。可表现为急性或亚急性肝坏死的症状，如皮肤及巩膜黄染，眼结膜、胸腹部及四肢皮肤有出血斑点，肝功能障碍、恶心、呕吐、腹痛、腹泻，并可出现脱水症和小腿痉挛。有的表现为蛋白尿、血尿、多尿或少尿。少数尚可发生心肌损害。全身软弱、消瘦，有的可见皮疹或角质增厚等。④慢性型由于砷化物少量多次进入体内所致，病程可达数年。有的则由急性中毒后逐渐发展而来。慢性砷中毒临床表现不一。周围神经炎症状，手足麻针刺感，肌肉麻痹或萎缩。慢性胃肠炎，如食欲不振、恶心、呕吐、口干、腹泻、渐进性虚弱、消瘦、贫血。皮肤呈湿疹样改变，大疱形成、水肿、毛囊炎或溃疡形成。手掌、足跖皮肤角质增生或色素沉着。色素沉着常见于颞部、眼睑、颈部或胸部等处皮肤，与色素脱失相间存在，称为雨点样色素沉着（raindroppigmentation）。严重者色素沉着遍及胸腹及背部，使皮肤呈古铜色。偶见患者鼻中隔穿孔，但无痛感。指甲往往出现1-2mm宽的白色横纹，逐渐向指甲远端移行。砷中毒皮肤改变砷中毒手足皮肤改变6.尸体检查所见根据临床表现不同，尸体检查所见有所差异：⑴急性麻痹型由于发病突然，病程短促，常无特殊病变，仅见死者口腔及食管粘膜充血，胃粘膜充血肿胀，有点状出血。脑膜及脑实质充血水肿。镜下可见神经细胞变性，全身各器官淤血。⑵急性胃肠型主要为消化系统的病变。口腔及食管粘膜充血，胃粘膜充血水肿，有的在胃粘膜皱襞之间夹有As2O3粉末。皱襞嵴部由于毒物腐蚀作用可出现暗褐色条纹状糜烂或坏死。小肠壁可见灶性黄色斑块，砷和肠道内产生的硫化氢形成硫化砷所致。胃肠腔内则含大量米汤样内容物，是由于砷直接作用于肠壁毛细血管，使之通透性增高所致。若病人生存数天后死亡，则可见心、肝、肾等实质器官细胞水变性、脂肪变性，坏死。中毒性肝坏死有时可发展为急性黄色肝萎缩。左心室内膜下，特别是室中隔部位可见明显条纹状出血。肾上腺皮质变薄，束状带细胞胞浆内类脂质显著减少。⑶亚急性和慢性型病理改变多而明显。①消化系统：消化管粘膜炎症、坏死，急性肝坏死，呈肝体积缩小、质地柔软、包膜皱缩、表面及切面黄色及暗红色网状条纹形成。镜下见大部分肝细胞坏死，炎性细胞浸润。亚急性肝坏死：肝轻度缩小，表面及切面可见米粒大小的再生肝细胞结节。镜下除肝细胞脂肪变性、坏死及炎性细胞浸润外，并可见肝细胞再生，呈大小不一的结节，其中肝细胞索排列紊乱，中央静脉偏位或缺如，汇管区有多量小胆管增生、炎性细胞浸润及纤维结缔组织增生。②皮肤、粘膜：慢性砷中毒者可见皮肤色素沉着。在掌跖、手背、足背及躯干等处可见角质增生。表现不一，呈点状、疣状突起、鸡眼状或上皮角样。镜下见病变处表皮角化过度或角化不全。亚急性病例可见面部及眼睑处皮炎、结膜炎、角膜坏死溃疡。有时可引起鼻炎，可由于鼻粘膜及鼻中隔软骨坏死而中隔穿孔。③神经系统：周围神经炎，桡神经和腓神经髓鞘变性，严重者脊髓前角神经细胞变性、坏死，细胞突起消失，核碎裂溶解。④心血管系统：心肌肥大或梗死，皮肤、胃、肠、肝、心、胰、肾或脾等小动脉内膜炎。7.检材采取可采取呕吐物、剩余食物、胃及其内容物、肝、肾、脑等。有时取小肠内容物和尿液作毒物分析也有价值。8.法医学鉴定要点砷中毒的法医学鉴定根据与砷的接触史、典型的临床表现(如呕吐、腹泻、米汤样大便、腹痛或皮肤角质增生、周围神经炎等)和毒物分析结果不难得出结论。在中毒初期，易被被误诊为急性胃肠炎或细菌性痢疾。慢性砷中毒者毒物检出量可很小，不能因此而排除砷中毒，必须结合生前症状特点和案情。用砷化物小量多次投毒的案例，由于被害者的中毒病程较长，临床上易于误诊。由于无机砷化合物有防腐作用，且不易分解破坏，从已埋葬甚至已高度腐败、骨化的尸体中取材仍有必要和价值，但必须采取对照测定。慢性砷中毒也可采取毛发、指（趾）甲、皮肤和骨骼供化验。二、汞及其化合物中毒（一）金属汞和汞蒸气中毒1.汞（Mercury，Hg）呈银白色，是常温下唯一成液态的金属，俗称水银。原子量200.59，比重13.6，熔点为－38.9℃，沸点357℃。金属汞室温下有挥发性，温度升高时更易挥发。汞蒸气不溶于水，溶于脂质。2.中毒原因汞蒸气由呼吸道吸收，是工业生产引起中毒的主要途径。金属汞经口进入胃肠后吸收量甚微，多自粪便排出，一般无中毒危险。水银直接吸入肺内则可引起慢性肺病变。注射水银（皮下或静脉）进行自杀者，引起肺水银栓塞及口腔炎，严重者引起两肺广泛性水银栓塞及慢性中毒。含汞的阴道栓剂，可通过粘膜吸收，用量大可致汞中毒。3.毒理作用金属汞本身口服一般认为无毒性作用。金属汞通过不同途径进入血液循环后，在血浆内迅速弥散至红细胞内氧化为一价汞离子，进而氧化为二价汞离子再产生毒作用。氧化作用主要在红细胞和肝内进行。汞被吸收后主要分布于肾、肝，以及肠粘膜、皮肤、脾和睾丸。汞的排泄主要通过尿、粪，也可通过汗腺、泪腺、乳腺和唾液腺、胆汁排出体外。排泄量一般与血、尿汞浓度成正比关系，但与肾内汞浓度无关。肾主要具有汞蓄积作用。汞在肾内的蓄积量比其他器官高150倍。汞的毒性主要在于它可与细胞膜或酶蛋白内的巯基（-SH）和二硫基（-S-S-）结合。而且这种结合又很不易分离，从而降低酶活性，损害细胞结构，影响细胞功能。随后硫化汞（汞和巯基或二硫基结合产物）可使组织细胞的蛋白质变性和坏死，并可在毛细血管内皮细胞处沉着，使血管壁坏死，易使细菌侵入体内。汞离子还能和细胞内的磷酰基结合、与酶结构内的氨基、羧基或羟基也有亲和力。4.中毒致死量人吸入浓度为1-3mg/m3的汞蒸气数小时可致急性中毒。一次吸入加热2.5g汞所产生的蒸气可以致死。5.中毒症状急性中毒：空气中汞蒸气浓度达到1.2-8.5mg/m3时，短期吸入即可引起急性中毒。常见于工业上的意外事故，如镏金作业、中药制造等。中毒者可出现发热、咳嗽、呼吸困难、恶心、呕吐、胸闷、流涎或流泪等，进一步可出现腹泻以及精神神经症状；精神障碍、语无伦次、清醒和昏迷相交替等。体检可见牙龈肿胀、溃疡。尿蛋白阳性。轻症者大部分症状可逐渐消失，但胸闷、呼吸困难可持续一周或更久。重症者可发生休克、晕厥、抽搐以至昏迷死亡。6.检材采取及法医学鉴定要点见无机汞化合物中毒。（二）无机汞化合物中毒1.无机汞化合物有汞的卤化物、硫酸盐和硝酸盐等。汞的卤化物有氯化低汞（mercurouschloride，HgCl）和氯化高汞（mercuricchloride，HgCl2）。氯化低汞又名甘汞，为不溶性粉末，临床上用作泻剂，一般不发生中毒，但偶尔在体内转化为高汞或溶解于肠液时可引起中毒。氯化高汞又名升汞，在82℃时可升华成八角形晶体，在水中溶解度大（1：16），在食盐水中更大，因其与氯化钠形成复盐之故。氯化高汞有苦味，市售为其片剂。此外还有雷汞，是带有金属甜味的白色结晶，用作雷管的炸药；硝酸汞，用于毛毯制造及有机合成；砷酸汞，用于制造防腐、防火涂料；氰化汞，用于医药或照相业。2.中毒原因无机汞化事物中毒以氯化高汞较常见，其中又以他杀投毒较多见，自杀也可见到。无机汞化合物意外中毒较少见。3.毒理作用经消化管摄入体内者，由小肠吸收。当摄入的汞盐较多而腐蚀消化管粘膜时，汞盐的吸收增加。吸收后汞离子可均等地分布于红细胞和血浆。无机汞盐在体内的分布、排泄及毒理作用基本上与汞蒸气相同，只是无机汞盐多经消化管进入体内，又经结肠粘膜排泄，故消化管可引起较明显的腐蚀及炎性渗