金属与类金属

一、金属与类金属

虽然金属与类金属及其化合物在工业上应用广泛，但现代工业生产中发生急性中毒已属罕见，而长时间低剂量接触金属和类金属及其化合物引起的慢性中毒，则是目前的防治重点。

（一）铅

1．理化特性　铅（lead，Pb）为蓝灰色重金属，熔点327℃，沸点1 525℃。加热至400～500℃时，可有大量铅蒸气逸出，在空气中迅速氧化、凝集成铅烟。铅的氧化物以粉末状态存在，易溶解于酸。

2．接触机会　铅及其化合物的用途很广泛，常见的职业性铅接触作业有：铅矿的开采及冶炼；制造电缆、铅管、保险丝、铅储罐等铅（合金）制品；蓄电池及颜料生产中的熔铅和制粉；含铅油漆的生产与使用；制药、橡胶与塑料工业中的稳定剂和促进剂生产使用等。

3．毒理　铅及其无机化合物主要经呼吸道，其次是经消化道吸收进入人体。有机铅如四乙基铅易经皮肤吸收。铅经呼吸道吸收较为迅速，吸收率取决于其颗粒分散度和溶解度。吸入的氧化铅烟尘约有40%吸收进入血循环，其余由呼吸道排出。进入消化道的铅吸收较少，有5%～10%被吸收经肝静脉入肝，一部分由胆汁排入肠内，随粪便排出。

吸收进入血液的铅约90%与红细胞结合，其余在血浆中。血浆中的铅主要与血浆蛋白质结合，少量为可溶性磷酸氢铅（PbHPO₄），但其毒理活性较大。铅随血流转运，到达全身各器官，初期分布于肝、肾、脾、肺等器官中，以肝、肾浓度最高；数周后，在机体内环境作用下，约90%的铅转移到骨骼，以不溶性的磷酸铅［Pb₃（PO₄）₂］形式沉积下来。骨骼内的铅一般呈稳定状态，是铅的贮存形式，但也存在潜在危害，当食物中长期缺钙或因感染、酗酒、外伤或服用酸性药物等，破坏了体内酸碱平衡时，可使骨骼中不溶性的磷酸铅转化为可溶性磷酸氢铅，重新返回血液，引起铅中毒症状的急性发作。铅在体内的行踪与钙相似，静脉注射葡萄糖酸钙，提高血钙浓度，可以促使血铅向骨骼转移，缓解铅绞痛症状。

铅主要经肾脏随尿排出，尿中铅含量可反映铅吸收情况。小部分铅可随粪便、唾液、汗液、毛发、指甲、乳汁、月经排出。血铅还可透过胎盘屏障进入胎儿体内，影响子代。乳汁中的铅可引起母源性铅中毒。铅中毒机制尚未全部阐明。目前认为卟啉代谢障碍是铅中毒机制中重要的和早期的变化之一（图4-2）。

图4-2　铅对卟啉代谢的影响

铅可抑制δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶（ALAD）、粪卟啉原氧化酶和血红素合成酶的活性。ALAD受抑制后，ALA形成胆色素原过程受阻，血中ALA增加，由尿排出；粪卟啉原氧化酶受抑制后，阻碍粪卟啉原Ⅲ氧化形成原卟啉原Ⅸ，结果使血中粪卟啉增多，尿中粪卟啉排出增多；血红素合成酶受抑制后，原卟啉Ⅸ不能与Fe^2＋结合生成血红素，红细胞内游离原卟啉（FEP）增多，可进一步与红细胞线粒体内的锌离子结合，导致锌原卟啉（ZPP）增多，测定血液中FEP和ZPP的含量可作为铅中毒早期检测指标。另一方面，由于血红素合成障碍，血红蛋白减少，加之铅可抑制红细胞膜Na^＋，K^＋_ATP酶的活性，使红细胞内K^＋逸出，以及铅与红细胞膜结合，使红细胞脆性增加，导致低色素正常细胞型贫血。铅中毒时体内ALA增多，ALA与γ-氨基丁酸（GABA）竞争脑内神经突触后膜上的GABA受体，影响其功能，引起神经行为功能改变；铅对神经细胞具有直接毒作用，引起神经纤维节段性脱髓鞘，导致周围神经病。

严重的铅中毒可影响肾小管上皮细胞线粒体功能，形成核内包涵体，导致肾小管功能异常。

此外，铅还可致肠壁和小动脉壁平滑肌痉挛，引起腹绞痛、暂时性高血压、铅面容、眼底小动脉痉挛及肾小球滤过率降低。

4．临床表现　铅中毒是常见的职业中毒之一。职业性铅中毒多为慢性中毒，主要表现为神经系统、消化系统和血液系统的损害。

（1）神经系统：主要表现为中毒性神经衰弱样症状、周围神经病、铅中毒性脑病。中毒早期表现为头晕、头痛、乏力、睡眠障碍、记忆力下降等非特异症状；随着病情的进展，出现周围神经损害，呈感觉型、运动型或混合型，患者表现为肢端麻木和感觉障碍，呈手套或袜套样分布，伸肌无力，握力下降，严重者可出现伸肌瘫痪，即腕下垂（lead palsy）。严重中毒病例可出现中毒性脑病，主要表现为癫样发作、精神障碍或脑神经受损的症状。目前在我国，铅中毒引起的腕下垂和中毒性脑病极为罕见。

（2）消化系统：口内金属味、食欲不振、恶心、腹胀、腹隐痛、便秘。长期不注意口腔卫生者在齿龈边缘可见蓝灰色“铅线”，系食物残渣腐败产生的硫与铅化合物反应形成硫化铅沉积所致。中度以上中毒病例可出现铅性腹绞痛（lead colic），是铅中毒典型症状之一，多在顽固性便秘几天后，突然出现腹部绞割样疼痛，呈持续性，阵发性加剧，部位多在脐周，少数也可在上腹部或下腹部，发作时患者面色苍白、出冷汗、烦躁不安，按压腹部或体位卷曲疼痛可缓解，疼痛发作可持续数分钟至数小时，一般止痛药难以缓解。检查时腹部柔软平坦，轻度压痛，但无固定压痛点和反跳痛，肠鸣音减弱。

（3）血液系统：可有轻度贫血，多呈低色素正常细胞型贫血。外周血象中可见点彩红细胞、网织红细胞及碱粒红细胞增多。

（4）其他：部分患者肾脏受损，表现为Fanconi综合征，由于近端肾小管复合性功能缺陷，对多种物质重吸收障碍，出现氨基酸尿、糖尿、磷酸盐尿，少数严重患者可导致肾功能不全，出现蛋白尿，尿中出现红细胞、管型。女性患者可有月经不调、流产及早产等。哺乳期妇女通过授乳可引起婴儿母源性铅中毒。铅还可引起男性精子活动度减低及畸形精子增多。

5．诊断及处理原则　铅中毒诊断必须根据铅接触职业史、现场职业卫生调查、临床表现及有关实验室检查结果，进行综合分析后，方可诊断。

若根据职业史和临床表现怀疑是慢性铅中毒，但尿铅测定没有超出参照值，可做诊断性驱铅试验以辅助诊断。用依地酸二钠钙1．0g，分2次肌内注射或加入葡萄糖溶液缓慢静脉推注或静脉滴注，收集24小时尿液进行铅含量测定，如果24小时尿铅超出参照值上限者，即有辅助诊断的价值。

我国2002年颁布了《职业性慢性铅中毒诊断标准》（GBZ 37—2002），其诊断分级及处理原则见表4-2。

表4-2　职业性慢性铅中毒诊断分级及处理原则

6．治疗

（1）驱铅治疗：常用驱铅药物有依地酸二钠钙（CaNa₂EDTA）、二乙烯三胺五乙酸三钠钙（CaNa₃DTPA）、二巯基丁二酸钠（Na－DMS）、二巯基丁二酸（DMSA）。依地酸二钠钙驱铅效果好，是铅中毒治疗的首选药物，通常用1．0g加入5%葡萄糖溶液250～500ml静脉滴注，每日1次，连用3～4天，停药3～4天，为一疗程，期间监测尿铅，根据临床症状及尿铅水平决定是否进行下一疗程。依地酸二钠钙也可与体内的钙、铜、锌等离子形成稳定的络合物而排出，长疗程用药可导致上述微量元素排出过多，出现“过络合综合征”，患者自觉疲劳、乏力、食欲不振等，故有学者主张应同时给患者适当补充铜、锌等微量元素。二巯基丁二酸是我国新批准生产的口服驱铅药，副作用小，应用方便。

（2）对症治疗：根据病情予以对症治疗，如铅绞痛发作时，可静脉注射葡萄糖酸钙或皮下注射阿托品，以缓解疼痛症状。

（二）汞

1．理化特性　汞（mercury，Hg）为银白色液态金属。其熔点－38．7℃，沸点356．6℃。常温下即可蒸发，20℃时汞蒸气饱和浓度可达15mg／m³，汞蒸气较空气重6倍，易沉积在静止空气的下方。金属汞溅落在地面后，由于其表面张力大，立即形成许多小汞珠，四处流散，无孔不入，既不易被清除又可增加其蒸发的表面积。汞蒸气易被周围物体，如墙壁、台面、衣服等所吸附，成为工作场所和非工作场所二次汞污染来源。汞不溶于水和有机溶剂，易溶于硝酸，也能溶于类脂质，可与金、银等贵重金属生成合金（又称为汞齐）。

2．接触机会　汞矿开采及冶炼；含汞仪器、仪表和电器的制造、维修，如水银温度计、血压计、气压计、汞整流器、荧光灯、X线球管等；化学工业中用汞作阴极电解食盐，生产氯气和烧碱；冶金工业用汞齐法提炼金、银贵重金属，用汞齐镀金、镀银；口腔医学中用银汞合金充填龋齿；原子能工业中汞作为钚反应堆的冷却剂；塑料、染料工业中用汞作催化剂；军工生产中，雷汞为重要的引爆剂；轻工业中硝酸汞可用于有机合成、毛毡制造、防火材料、防腐材料，氯化高汞可用于印染、鞣革等。

3．毒理　金属汞主要以蒸气形式经呼吸道进入人体，汞蒸气具有高度弥散性和脂溶性，易迅速透过肺泡壁吸收，吸收率可高达80%左右，金属汞很难经消化道吸收。汞的无机化合物除以气溶胶形式经呼吸道吸收外，还能经消化道吸收，经皮肤吸收量不大，但使用含汞油膏引起的中毒并不少见。有机汞由肠道的吸收率可达90%，同时也易经呼吸道和皮肤吸收。

汞吸收进入血液后，大部分与血浆蛋白（主要为白蛋白）结合形成结合型汞，小部分与含巯基化合物如半胱氨酸等以及与体液中的阴离子结合形成可扩散型汞，随血流均匀地分布于全身各器官中，数小时后向肾脏集中，故肾脏含汞量最高，其次是肝、心、脑等。肾脏中汞可与多种蛋白结合，接触初期可与金属硫蛋白（metallothionein，MT）结合形成较稳定的汞硫蛋白，并贮存于肾近曲小管上皮细胞，这可能与其在体内的解毒和蓄积以及对肾脏起一定的保护作用有关；随着进入机体的汞量增加，肾脏内金属硫蛋白的含量与含汞量均见增高。待这种低分子富含巯基的蛋白与汞结合而耗尽时，汞即直接作用于肾脏近曲小管，对肾脏产生毒性，尿汞排泄量也随之降低。

汞蒸气具有高度的亲脂性和扩散性，容易透过血脑屏障进入脑内，与组织蛋白结合而难以排出。汞也可以透过胎盘屏障，具有胎儿毒性。

汞主要经肾脏由尿液排出，少量汞随唾液、汗腺、粪便、毛发、乳汁、月经等排出。

金属汞被氧化成二价汞离子（Hg^2＋）后，由于Hg^2＋具有高度亲电子性，对体内含有硫、氧、氮等电子供体的基团，如巯基、羧基、氨基、羟基等具有很强的结合力，特别是Hg2＋对蛋白质的巯基具有特殊亲和力，生成稳定的汞的硫醇盐，可扰乱含有这些基团的生理活性物质的功能，抑制体内许多重要酶的活性，如Hg^2＋与GSH结合后形成不可逆复合物可干扰其抗氧化功能，与细胞膜表面酶的巯基结合，可改变其结构和功能。一般认为，Hg^2＋与巯基反应是汞产生毒作用的基础。但汞与蛋白质巯基结合并不能完全解释汞毒性作用的特点，汞中毒的确切机制还有待进一步研究。

4．临床表现

1）慢性中毒：主要是在生产环境中长期接触汞蒸气所致。有下面一些主要临床表现。

（1）易兴奋症：早期主要表现为中毒性神经衰弱样症状，如乏力、头昏、头痛、记忆力下降、多梦等。继之可出现情绪和性格改变，表现为易激动、焦躁不安、失眠、易发怒，或呈抑郁状态，表现为爱哭、胆小、害羞、感情脆弱、忧虑、沉默等。

（2）震颤：汞可引起神经肌肉性震颤，早期出现腱反射增强，继而可见眼睑、舌尖、手指部位出现细微震颤。汞毒性震颤为意向性震颤，即在集中注意力做某些精细动作时震颤明显，而在安静或睡眠时震颤消失。随着病情进展，可向四肢近端发展，变成粗大震颤，可伴有头部震颤和运动失调，可影响患者写字、进食、穿衣、行走等生活自理能力。

（3）口腔炎：表现为口腔黏膜溃疡、出血，牙龈胀痛、发红、感染溢脓，牙齿酸痛、松动或脱落，流涎增多，口中有金属味。口腔卫生不良者，齿龈交界处可见到硫化汞暗蓝色色素沉着（汞线）。

（4）肾损害：可表现为肾近曲小管功能障碍，如低分子蛋白尿（N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶，β₂微球蛋白和松香油结合蛋白）、糖尿、氨基酸尿等。严重者可出现蛋白尿、管型尿、红细胞尿。

（5）其他：汞可通过胎盘屏障，引起流产、早产，尚可引起女工月经异常。

2）急性中毒：短时间内吸入高浓度汞蒸气即可发病。起病急骤，开始有头晕、头痛、乏力、多梦、发热等神经系统和全身症状；口腔炎明显而突出，如流涎、口内金属味、牙龈红肿、酸痛、糜烂、出血等，伴恶心、食欲不振、腹痛、腹泻、水样便或大便带血等；中毒后2～3天可发生汞毒性肾炎、急性肾小管坏死，尿中可出现蛋白、红细胞、管型，严重者少尿、无尿，可因急性肾功能衰竭致死；部分患者可于发病1～3天后出现汞毒性皮炎，表现为四肢及头面部的红色斑丘疹，可融合成片或溃烂、化脓；还有少数严重患者可出现咳嗽、胸痛、气促、紫绀等间质性肺炎症状，X线胸片检查可见广泛性渗出阴影。

口服汞盐中毒主要表现为急性腐蚀性胃肠炎、汞毒性肾炎和急性口腔炎。由于汞盐对胃肠道黏膜有明显的刺激作用，可出现剧烈的恶心、呕吐、腹痛、腹泻、血便等。

5．诊断及处理原则　急性中毒根据大剂量汞接触史，以消化系统、泌尿系统为主要表现，诊断一般不困难，尿汞明显升高有重要的意义。慢性中毒则主要根据职业史、汞毒性震颤、口腔炎等临床症状和体征、作业现场劳动卫生学调查及尿汞测定结果，综合分析后，方可诊断。

2007年卫生部颁布了《职业性汞中毒诊断标准》（GBZ 89—2007）。其诊断分级标准及处理原则见表4-3。

表4-3　职业性汞中毒诊断分级及处理原则

汞接触人群的尿汞测定值波动较大，建议以留取24小时尿液为好，测定结果比随意尿、晨尿的波动性小。国际上多推荐用尿肌酐（Cr）校正，以μg／g Cr表示较为正确。目前我国尿汞参照值上限为双硫腙法250μmol／L（0．05mg／L），冷原子吸收法为100μmol／L（0．02mg／L）。

若根据职业史及临床表现，怀疑是慢性汞中毒但尿汞不高者，可进行驱汞试验以协助诊断。肌内注射二巯基丙磺酸钠250mg或静脉注射二巯基丁二酸钠（Na－DMS）1g，注射后收集24小时尿样进行汞含量测定，如果尿汞排出量较驱汞前增加一倍以上，且至少超过正常值50%，即有辅助诊断价值。

6．治疗

（1）对口服汞盐中毒患者，因急性腐蚀性胃肠炎而不应洗胃，为保护胃黏膜，应尽快灌服鸡蛋清、牛奶或豆浆，促使汞与蛋白质结合，也可用0．2%～0．5%的活性炭吸附汞。

（2）驱汞治疗：驱汞治疗的药物主要为巯基络合剂，它可结合体内的游离汞离子，并竞争性争夺与巯基酶结合的汞离子，使酶恢复活性，巯基络合剂与汞结合后可由肾脏排出。急性中毒时，可用二巯基丙磺酸钠（2．5～5．0mg／kg，肌肉注射）、二巯基丁二酸钠（15～20 mg／kg，缓慢静脉注射），每6～8小时1次，2天后改为每日1次，6天为1疗程，4天后按慢性中毒疗法进行。如有急性肾功能衰竭，则在血液透析配合下进行驱汞治疗。慢性中毒时首选药物为二巯基丙磺酸钠，剂量为5mg／kg，肌内注射，每日1次，连用3天，间歇4天，再重复用药。二巯基丁二酸钠剂量为1．0g，静脉注射，每日1次。该药应现用现配，不能久置空气中。也可用二巯基丁二酸，口服，每次0．5g，每日2次。2，3-二巯基-1-丙磺酸口服驱汞疗效好，且毒副作用小，每次0．1g，每日3次，可连服数周。

（3）对症治疗：神经系统症状可用镇静安神药物，口腔炎可用0．02%氯己定漱口液，震颤可用安坦，严重皮疹可用糖皮质激素治疗等。

（三）其他常见金属与类金属

生产中其他常见金属与类金属毒物的毒作用特点、中毒表现及诊治要点见表4-4。

表4-4　生产中其他常见的金属与类金属毒物的性质、毒理、中毒表现及治疗要点

续表4-4

续表4-4