第三节 化学因素对胎、婴儿质量的影响
有害化学物质可在环境和机体内蓄积,铅、汞、砷、镉、镍、硒、锑;汽油、苯类化合物、二硫化碳、农药及麻醉气体,通过食物链浓集放大,造成公害流行病。大气污染、室内装修污染、吸烟,导致室内外空气污染。亚硝酸盐、有机汞、多氯联苯、药物(麻醉剂、抗癌剂、雌激素)、农药、化肥、日用化学品、化妆品、食品添加剂,对人体有害;碘缺乏导致先天性碘缺乏病(克汀病、呆小症)。
妇女对化学性工业毒物的感受性高并不是绝对的,在生产、生活或实验的同样条件下,受毒物的影响或敏感程度并不比男子强。但在妇女特殊的生理条件下,如月经、妊娠、授乳及更年期,物质代谢与机能变化,感受性增高,妇女皮肤薄而覆毛程度小,皮肤对外界刺激物质的抵抗力低,即使皮肤未受伤,有些毒物也能通过皮肤进入体内。可引起月经过多、闭经,使妇女发生流产、早产、死产、难产及婴儿生活能力低下。
一、无机物重金属的污染及其危害
金属轻重多按比重划分,比重大于4者称重金属,大约有60多种,无机物重金属包括汞、铅、砷、镉、镍、硒,有些是人体必需的,如:铁、铜、锌。
(一)甲基汞
汞是自然界广泛存在的重金属元素,Koas(1976年)总结了各种汞化合物的通透能力,以苯汞通过能力为1,无机汞为2,金属汞为10~20,甲基汞为20。1953年日本水俣市因工厂排出的甲基汞废水污染海湾,即甲基汞污染导致水俣病。当地渔民食用被甲基汞污染的海产品,发生大范围慢性中毒的事件,中毒的病人除了男性外,还有妇女、儿童和新生儿,胎儿的神经系统损伤比儿童甲基汞中毒患者的范围更广。
1.甲基汞的特性
①脂溶性:甲基汞即使在水中浓度很低,也能被水中浮游动物的体表(皮肤、黏膜、鱼类的鳃等)吸收,或经肠道、呼吸道侵入几乎全部被吸收,因这些部位多含有脂质。
②在体内呈原形长期蓄积,不易被破坏,汞在脐带血内的浓度比母血内的浓度高20%~30%。
③高神经毒性:甲基汞容易通过胎盘屏障,发育机体的中枢神经系统对甲基汞毒性敏感,因脑细胞富含类脂质,甲基汞对类脂质有很强的亲和性,一旦从体内透过血脑屏障侵入成人脑细胞,或透过母体胎盘侵入胎儿,主要侵犯胎儿的脑组织。
甲基汞经胎盘转运到胎儿发生期的器官中妨碍细胞的增生,造成大脑发育不全。之后,甲基汞抑制神经细胞的游走使细胞在异地形成,妨碍细胞分化而残留下未分化的细胞。即可造成不可逆的中枢神经严重损害,引起先天性胎儿中毒或重症智力障碍。在大脑皮质后叶积蓄最高,出现严重的视觉、听觉障碍;有机汞可致胎儿先天性脑病,而甲基汞可导致神经元移行和细胞丧失。
在妊娠的后期,由于细胞发育和排列的障碍使皮质构造未达到成熟,而且又出现大脑形成后的神经细胞脱落等。出生后体格和运动机能发育迟缓,经常出现强直性痉挛发作,甲基汞引起的大脑损害包括从胚胎发生的早期、晚期以及出生后直到成年,因此智力和神经机能的发育明显迟缓。
汞致机体损伤的机制涉及机体代谢的许多环节,汞易与含巯基的蛋白质及酶类结合,导致体内ATP酶、碱性磷酸酶、细胞色素氧化酶、琥珀酸脱氢酶、乳酸脱氢酶等数十种酶的失活或功能紊乱。汞可以通过与DNA、RNA等遗传物质中的氨基、羟基、磷酸基等基团结合,破坏遗传物质结构的完整性,甚至产生DNA断裂和突变。
2.甲基汞的来源
主要为水体污染,生产过程中的废水,如来源于纸厂废水中的含汞杀菌剂;化肥中的苯基汞农药,医院中消毒剂升汞等。
3.汞对健康的影响
北京大学生育健康研究所张卫等2005年报道,汞对人类胚胎发育的有致畸作用,孕早期汞的环境暴露可能是多指(趾)畸形的危险因素。Muniohba(1980年)观察了荧光灯制造厂340名在工作中接触低浓度汞蒸气的女工,结果妊娠女工中先兆流产和妊娠高血压综合征的人数,随着接触汞浓度的增高而增高,产程延长。汞能从乳汁排出,Baluja等(1982年)测定20名哺乳妇女,乳汁中汞的总浓度为0.95mg/人,瑞典:0.8~1.6mg/人,东京:2.2mg/人。伊拉克发生甲基汞中毒时,发现乳汁中汞含量与母血汞含量水平密切相关,其中40%为无机汞,60%为甲基汞。
4.对策
由于汞的毒性作用与汞所致的氧化损伤有关,可用维生素C等抗氧化物质拮抗汞所致机体损伤。维生素C作为一种水溶性的维生素,是一种很好的细胞内外化学反应的还原剂,也是一个良好的电子供体,具有较强的抗氧化作用。它是细胞内重要的活性氧清除剂之一,清除或减少这些自由基以防止细胞发生氧化损伤。维生素C可使氧化型谷胱甘肽还原成谷胱甘肽,后者可与汞等重金属离子结合以拮抗汞等重金属对巯基酶的抑制作用,间接地降低重金属的毒性作用。因此孕期应多食富含维生素C的食物。
(二)铅
1.铅来源
采矿企业、汽车废气(作为汽车的抗爆剂的四乙基铅)、取暖和动力燃烧铅管放出的废气为环境铅的来源。而且在汽车众多的现代城市,汽车排出的废气及汽车废气形成的光化学烟雾污染,是大气铅污染的主要来源。
2.危害
接触铅灰尘和刺激性气体可引起通气功能减退,气道阻力增加,嗅觉敏感度下降,在疾病出现前发生神经行为改变;损害骨骼和造血系统,引起贫血。
贫血的第一个原因:抑制血红素合成过程中酶的催化作用,导致血红素合成障碍。最敏感为氨基乙酰丙酸合成酶(ALA-D),当酶活性被抑制时,合成血红素的前身物质调节——原卟啉与铁结合过程被阻断,血红素的合成减少,造成低色素性贫血。
贫血的第二个原因:溶血,铅抑制三磷酸腺苷酶,使红细胞内外的钾、钠和水分分布失控,导致红细胞内钾离子和水分脱失而溶血。可在显微镜下看到溶血现象和溶血时易出现的网织、碱粒和点彩等不成熟的幼稚的红细胞。
铅可通过胎盘到达母体,对神经系统造成损害,为神经毒性物质,与胎儿小头畸形有明显的剂量关系。常引起头痛、头晕、疲乏、记忆力减退、失眠、易被噩梦惊醒等症状,常伴有食欲不振、便秘、腹痛等消化道症状。幼儿的大脑损害比成人要敏感,对儿童智力发育、行为产生不良影响,过于淘气(时刻不能安定)儿童体内有铅蓄积,这种不安定,是体内的低剂量的铅对儿童大脑的持续作用,招致脑神经持续处于兴奋状态所致,出现注意力降低,对冲动的耐受降低。孕妇与乳母,应暂改换不接触铅的工作,保护母子健康。
(三)常量元素
1.镁
镁为冠心病保护因子,缺镁引起高血脂,利尿剂可使镁排除增多。
2.钙
高钙有降压作用,低钙引起血压升高、急性心肌梗塞、血清钙含量降低。
3.铝
低剂量无毒,高剂量有蓄积作用,有遗传毒、胚胎毒,对生殖细胞有致畸作用,对神经系统有损害,孕妇要慎用铝制药物及铝制炊具。
(四)其他
1.石油化工企业常见毒物
如丙烯腈、二甲基酰胺、丁二烯、混苯、汽油对作业女工生殖机能均有危害,均可致畸,乙二醇醚使唇裂等的发生率上升,1968年日本多联苯中毒事件导致油症儿。
2.农药
农药具有人类胚胎毒作用,使死胎、死产、围产儿死亡率均增加。
3.油漆及染发剂
国外报道油漆及染发剂均可导致较高的唇腭裂畸形。
4.非金属类
合成洗涤剂,有机化学物质:有机溶剂、汽油、苯、二硫化碳、石棉为环境中致癌物,具有强致癌和促癌作用。
二、中毒与毒物
(一)中毒的定义
中毒(poisoning)是指某种物质进入机体后,通过生物化学或生物物理作用,损害机体的组织与器官,使组织细胞的代谢功能遭受损害,引起机体发生变化的现象。
1.急性中毒
急性烟雾事件(如二氧化硫)、光化学烟雾事件(如氮氧化物、碳氢化合物和二氧化硫在光照下的结合)、其他急性危害事件(如食物中毒)。如1984年印度博帕尔(BHOPAL)农药厂40吨异氰酸甲酯(MIC)泄漏到大气中,死亡2 500人,20余万人受到伤害(约半数为终身残废)。1995年3月日本东京地铁发生的神经毒气“沙林”(Sarin)中毒事件震惊世界,5 500人被送往医院抢救、治疗,13人死亡。我国亚硝酸盐中毒每年都有发生,仅1999年8~9月,北京、重庆就发生3起,造成47人中毒、2人死亡。
2.慢性中毒
长期少量、潜伏期长、进展慢、容易被忽视。呼吸道慢性炎症发病率增高(如慢性鼻炎、咽炎),“三大危险金属”可至慢性中毒(铅、汞、镉)。
(二)毒物的种类
毒物(toxicant)指在一定剂量内能引起中毒的各种物质,引起人体中毒的物质种类繁多,临床上将之分为六类:①工业性毒物;②农业性毒物(包括灭鼠剂);③药物性毒物;④植物性毒物;⑤动物性毒物;⑥日常生活性毒物(包括食物中毒)。
(三)毒物引起人体中毒的作用机制
①干扰酶系统。②抑制血红蛋白的携氧功能。③变态反应。④直接化学损伤。⑤麻醉作用。⑥干扰细胞膜细胞器的生理功能。
(四)危险因素
国内外的研究显示,随着工业的发展,CO、有机磷农药、硫化氢、氯气等传统化学物质的使用,一些新的化学物质如工业塑料发泡剂、新除草剂、拟除虫菊酯类杀虫剂、环类抗抑郁药、食物添加剂也广泛浸透到人们的工作和生活,使中毒发生的几率大大增加。有资料显示,美国在1985~1990年间有338 170人因杀菌剂、除草剂、杀虫剂等化学物质造成中毒,其中死亡97人。欧洲经济合作开发组织(OECD)估计,全世界每年因各种事故和职业危害而中毒死亡者数以百万计,经济损失在5 000亿美元以上。我国由于洗洁净、洁厕净、消毒剂和杀虫剂等化学物质的广泛使用,生活性中毒也不断增加。
对引起中毒的物质包括潜在性有毒物质,如药品、洗涤剂、煤油、汽油、杀虫剂、灭鼠剂、有毒植物的根茎和果实等存放、管理的随意性;对毒物防范意识差,不采取防护措施,是导致农民在使用有机磷农药时发生中毒的重要原因。缺乏防护意识,在密闭、不通风的环境中使用直排式燃水器或烧煤取暖等是导致CO中毒的直接原因。儿童对各种毒物的识别能力差,1985年以前,美国儿童中毒死亡中,第一位死因是阿司匹林中毒。其他药物如镇静药、抗精神病药引起的中毒也常常发生。雅典一项研究表明,1~2岁年龄段是儿童中毒发生的高峰。自1996年《中华人民共和国食品卫生法》颁布实施后,我国食物中毒发生率呈下降趋势。但基层、街头摊点食品的基本安全和卫生要求未能得到保证,造成食物中毒事件时有发生,中毒的病源依次为:细菌性食物中毒、生物性食物中毒、化学性食物中毒。中毒食品主要是肉禽类、剩米饭、豆制品、蛋类、海产品、奶类、凉拌菜、扁豆、水果罐头、有毒动植物及亚硝酸盐、化学毒物等。有研究显示,89.3%的亚硝酸盐中毒是由于将亚硝酸盐与食盐、味精、白糖等误用及亚硝酸盐的销售、使用混乱。不良的饮食习惯也是食物中毒的危险因素,食用腌制的“泡菜”,也有硝酸盐中毒的可能。
(五)对策
美国1970年颁布毒物预防包装法,规定药品、日用品的包装和瓶盖,必须使儿童无法开启,限制儿童开启的包装能有效地减少中毒死亡。许多发展中国家药品依然使用纸袋进行分装,盛装液体药物的瓶子没有适当的瓶盖。加强毒物包装立法,使药品、日用品生产厂家生产能减少毒害的安全包装,是强有力的干预措施。Pedtridou曾报道家庭因把潜在有毒物质储藏在冰箱而引起儿童中毒。正确的贮藏方法为毒物及潜在毒物应有明确标签,应放置在橱柜中并加锁,并且放于儿童不能拿到的地方。有资料显示,农村女性自杀中80.40%采用服毒,城市妇女自杀也多选用服毒方式,所服毒物多为有机磷农药,而误服急性剧毒灭鼠药或食用农药喷洒的有毒果蔬致使中毒、死亡也很常见。应建立中毒控制中心,掌握社区内中毒发生的信息,对中毒者采取第一援助和医疗处理。美国经中毒控制联合会认可的地区性中毒控制中心已有36个。发现中毒应立即电话求援,家中多备吐根等催吐剂,及早使用以排出毒物。加强对公共食品卫生的监测、监督,确定和控制可能产生危害的环节和过程。
(李增庆)