[科普中国]-铅中毒

概述

铅在工业领域的应用已有很长的历史， 但是几百年以前人们就已经认识到它的毒性。研究表明，铅能够造成一系列生理、生化指标的变化 影响中枢和外周神经系统、心血管系统、生殖系统、免疫系统的功能，引起胃肠道、 肝肾和脑的疾病。儿童和孕妇尤其容易受铅的影响，铅中毒使得儿童的智力、学习能力、感知理解能力下降，注意力不集中、多动、易冲动，并造成语言学习的障碍。甚至有人认为铅中毒是导致犯罪的一个因素。高含量的铅对机体的损害是致命的，且尚未发现铅含量在哪个水平上对机体来说是安全的。研究发现，低于 10mg/dL的铅就能引起儿童发育迟缓，影响以后的智力。虽然铅对人体的毒害已经引起了一定的关注，但是不加处理的汽车尾气，处理不当的工业废弃物（如随意丢弃的废电池） 家庭居室使用的含铅涂料，被污染的土壤、 饮用水和大气，以及由铅罐包装的食物，含铅的学习用品及玩具等造成的危害依然严重1。

铅中毒的危害对造血系统的影响铅中毒可导致贫血， 其发生机制与血红蛋白合成障碍及溶血有关。

影响血红蛋白的合成：卟啉代谢障碍是铅中毒机制中重要和较早的变化之一。卟啉是血红蛋白合成过程的中间物，血红蛋白合成过程中，受到一系列巯基酶的作用。现已证实，铅至少对 δ-氨基乙酰丙酸脱水酶 （δ -氨基 -γ -酮戊酸脱水酶，ALAD）、 粪卟啉原氧化酶和亚铁络合酶有抑制作用。ALAD 是一种金属酶，由 8 个相同的亚单位和 8 个锌离子组成，锌离子对酶的活性和稳定性起着重要的作用。铅能置换活动位点的锌离子，抑制ALAD 的活性，从而使 δ - 氨基乙酰丙酸 （ALA）形成卟啉原受到抑制，结果血中ALA 增多，由尿排出的ALA 也增多； 铅抑制粪卟啉原氧化酶，阻碍粪卟啉原Ⅲ，氧化为原卟啉 Ⅸ，结果使血中粪卟啉增多，尿排出粪卟啉也增多；铅抑制亚铁络合酶，使原卟啉 Ⅸ不能与二价铁结合为血红素，红细胞中原卟啉增多，可与红细胞线粒体内丰富的锌结合，导致锌原卟啉增加。所以尿中ALA 、粪卟啉和血中原卟啉或锌原卟啉测定都是铅中毒的诊断指标。

由于血红蛋白合成障碍，导致骨髓内幼红细胞代偿性增生，血液中点彩、 网织 、 碱粒红细胞增多。此三种红细胞中的嗜碱性物质都含有线粒体和微粒体碎片及RNA，有人认为此三种细胞是由染色技术所造成的不同形态表现而已，其原因可能是铅抑制了红细胞嘧啶 -5-核苷酸酶，以致大量嘧啶核苷酸蓄积在细胞浆内，并妨碍微粒体 RNA的降解 。

溶血：铅中毒贫血不仅是由于血红蛋白合成减少，也由于红细胞寿命缩短。铅可抑制红细胞膜 Na+- K+ATP 酶的活性，使红细胞内K+离子逸出，致细胞膜崩溃而溶血 。另外，铅与红细胞表面的磷酸盐结合成不溶性的磷酸铅，使红细胞机械脆性增加，也是溶血的原因。急性铅中毒时溶血作用较明显，慢性铅中毒时以影响卟啉代谢为主，溶血作用并不重要2。

对神经系统的影响铅很容易通过胎盘，而且由于发育中脑的内皮细胞不成熟，所以铅也容易通过血脑屏障，因而铅对发育中的中枢神经系统的损害尤其明显。在脑发育早期，神经元前体细胞大量分裂增殖，分化为神经元。铅可作用于这一阶段发挥毒作用，抑制神经元的增殖和分化。神经胶质细胞的正常发育对于神经元的迁移和突触联系的建立有重要影响，铅能导致胶质细胞的提前分化，使胶质细胞和神经元之间的相互作用不能正常进行；铅还能影响血脑屏障的形成，血脑屏障是由内皮细胞紧密连接而成，星形胶质细胞和内皮细胞相互作用，诱导和维持血脑屏障。低剂量的铅能使蛋白激酶 C （PKC）提前从细胞液移位到细胞膜上，这种成熟前的移位打乱了脑内皮细胞的成熟和发育。铅还能蓄积于内皮细胞，直接破坏血脑屏障，也可损伤星形胶质细胞，使内皮细胞丧失屏障作用；铅还影响突触的形成，其机理可能有两种 。一是通过其钙样作用，模拟或抑制钙对神经系统的生理作用，干扰钙对神经递质的释放。铅进入神经末梢可动员细胞内储钙池排出钙，或取代钙与钙调蛋白结合而加强神经递质的自发性释放。这种非正常的活化将导致靶神经元的阈值发生改变，并可使调节神经递质释放的能力下降，从而引起神经通路活动的复杂性降低，导致认知能力下降和行为改变。另一机理与神经细胞黏附分子（NCAM）有关。NCAM 是膜表面蛋白质复合物，在脑发育过程中调节细胞间相互作用，调节神经纤维和突触的形成。NCAM 的糖基化是其从胎儿形式向成人形式转变的必然过程，而低剂量的铅可抑制糖基化反应，影响细胞间的联系；转甲状腺蛋白（TTR）是脉络丛分泌的脑脊液成分的一种主要蛋白，它是甲状腺素进入发育期脑的载体。铅中毒时，脑脊液中TTR 的浓度降低，影响发育中的脑获取甲状腺素，从而影响脑的发育。

对消化系统的影响消化道粘膜具有分泌铅的能力，泌铅过程中，铅对胃粘膜直接作用，破坏胃粘膜再生能力，使胃粘膜出现炎症性变化。有研究显示，慢性铅中毒患者胃粘膜病理损害检出率达96.7%，并可出现萎缩性胃炎和萎缩性胃炎伴过形成。有报道称慢性中、 重度铅中毒患者初诊为浅表性胃炎，三年后91%转为萎缩性胃炎。

对肾脏的影响铅可影响肾小管上皮细胞线粒体的功能，抑制 Na+、K+-ATP 酶等的活性，引起肾小管功能障碍甚至损伤 。急性中毒主要影响近曲小管，可出现细胞膜损伤、细胞肿胀 、线粒体肿胀、破裂及基质内颗粒减少等。肾小球细胞核内常出现一种包涵体，为铅与蛋白质复合物，其性质尚不完全清楚。一般认为是细胞的防卫机能，使细胞内的铅储存在包涵体内，阻止铅对细胞的直接毒害作用。慢性中毒除损伤肾小管外，主要表现为进行性间质纤维化，开始在肾小管周围，逐渐向外扩展，肾小管萎缩与细胞增生同时并存2。

对心脏的影响长期铅接触可导致血压升高、中毒性心肌炎和心肌损害等。铅可使体内的氧自由基增多，产生脂质过氧化损伤，包括心肌细胞膜和心肌微粒体膜，并能影响心肌微粒体膜的阳离子转运酶，使主动脉等血管细胞内Ca2+离子超负荷，心肌细胞内Ca2+聚积，引起膜离子转运失常，导致心肌细胞功能紊乱。

铅中毒的预防切断污染源预防铅中毒最有效的措施是切断污染源，降低各种垃圾对我们生存空间的污染。减少铅毒性的危害，首先应避免对铅的接触，如对汽车尾气进行处理，推广使用无铅汽油，研制不含铅的颜料和涂料。不吃或少吃含铅食品如松花蛋、 膨化食品、 铁皮罐装饮料、 爆米花等，以及易被铅尘污染的食物，不饮用较长时间保存在含铅管道内的自来水，清晨应先排出室内含铅管道内的过夜水再使用。孕期妇女不要用化妆品、 染发剂，避免铅通过胎盘进行母-胎运转，造成新生儿血铅超标3。

远离铅污染区民众应尽可能远离有铅污染的工业区，高铅作业的工作人员要有良好的防护措施。由于儿童对铅中毒比较敏感，而公路两侧的铅污染一般较重，所以不要在公路边玩耍、 散步, 以减少呼吸道对铅的吸收。儿童应养成用流水洗手的好习惯，饭前、便后、学习结束、玩耍后、外出归来、吃水果前都要正确地洗手，这样可减少铅经消化道的吸收。要定期进行身体内铅指标的检测，一旦发现铅中毒应立即采取治疗措施。

改善膳食结构实验和临床证据表明铅和许多营养元素可相互作用，从而降低铅的毒性。营养元素包括总食物的摄取量和脂肪的摄取量均可以影响铅的吸收，其中钙、铁和硒的摄取量影响较大。因为钙能减少胃肠道对铅的吸收，因此，儿童和孕妇应补充饮食中的钙以减少铅中毒。因为铅破坏体内的抗氧化防护系统，所以饮食中应补充抗氧化剂，如维生素C、维生素 E、维生素 B6、B-胡萝卜素。增加蛋白质的摄入量，可减少铅的吸收，增加抗体的分泌从而增强抵抗力，有利于预防铅中毒。

铅中毒的药物治疗治疗铅中毒的基本方法是使用金属鳌合剂促进铅的排泄，尽管这样能降低血铅的含量，但是它的安全性和有效性不高，且有反弹的特点。二巯基丙醇能对50%的病人产生副作用，常见的问题有发烧、心跳过速、恶心、 呕吐、盗汗，可能引起组胺的释放。使用 CaNa2 EDTA进行治疗容易造成肾脏的疾病。新型的治疗方法是单独使用抗氧化剂，或抗氧化剂与鳌合剂一起使用，有些抗氧化剂也具有鳌合剂的作用，因此，单独使用合适的抗氧化剂对铅中毒也有良好的疗效。不过, 需要特别注意的是，铅中毒的诊断和治疗，要在医生的指导下进行，不可随意用药3。