重金属是指密度大于 4.5 g/cm 3的金属,如金、 银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉、锰等, 共有 54 种,广泛用于农业、国防、化工和医药领域。 随着工业与经济的高速发展,环境污染没有得到有 效防治,同时人们对重金属中毒的防护意识淡薄, 以致国内外重金属中毒事件常有发生,如 1931 年 日本富山县“痛痛病”镉中毒事件、1956 年日本 水俣病及肢痛症的汞中毒事件,而国内反复有铊 等重金属中毒事件报道。据报道我国重金属中毒 >5万例/年 [1],一项流行调查显示 2004~2006 广 州市 0~6 岁儿童铅中毒率高达 10.5%[2],可见重金 属中毒问题严峻,为此,2010 年我国卫生部制定 了《重金属污染诊疗指南(试行)》[3],规范指导 了重金属中毒的诊疗。重金属中毒的临床表现因 种类、进入机体方式、接触剂量和时间长短不同 而有所差异,但往往早期症状不明显或缺乏差异 性改变而容易漏诊,延误诊治,导致肾脏病变进展。 现就儿童常见铅、汞、镉、铬 4 种重金属中毒致 肾损伤进行概述。
重金属中毒主要来源于以下5个方面: (1)职业暴露:如重金属的开采及冶炼;制造业 如印刷业的铅接触等。(2)环境污染:工业废弃 物排泄致农作物污染、养殖鱼类蓄积等。(3)吸 入性烟雾:汽车尾气铅吸入、镉烟尘吸入、重金 属及化合物制作产生的烟雾吸入等。(4) 生活接 触:化妆品、染发剂、中药制剂含重金属成分等。 (5)误服重金属制剂:如含汞杀虫剂等。
肾脏是机体供血量较大的器官,血液中的毒 物可迅速到达肾脏,其浓缩功能又进一步提高肾 脏细胞和肾小管腔内毒物的浓度,因而肾脏是急 性中毒的靶器官之一[4],可通过直接或间接机制导 致肾小管间质或伴肾小球损伤[5]。(1)直接细胞 毒性:过强氧化应激反应所导致的细胞膜损伤是 多种重金属所致中毒性急性肾损伤早期的共同发 病机制[6-7]。中毒产生活性氧,与肾脏固有细胞膜 结合,改变膜通透性和离子传输功能,或通过破 坏胞浆线粒体、抑制酶的活性及蛋白质的合成, 导致肾小管上皮细胞坏死[8]。(2)间接毒性,包 括以下几方面:①免疫性损伤:重金属作为半抗 原与蛋白质结合,诱发抗体产生,形成抗原一抗 体复合物,沉积在肾小球毛细血管和小动脉的基 底膜上,引发免疫炎症反应;损伤的肾小管上皮 细胞引起自身抗原暴露,引发原位免疫反应;重 金属也可引起机体变态反应而导致肾损伤[9];②缺 血反应:重金属的毒性作用直接引起肾小管上皮 细胞功能障碍而发生急性坏死,使流经肾小管致 密斑部位的尿液流速减慢、钠量增高,通过“管 球反馈”机制激活肾素 - 血管紧张素系统,导致 肾血管痉挛、肾脏缺血造成肾脏损伤[5];③溶血反 应:部分重金属中毒可导致急性溶血反应,进而 引起急性肾损伤。
铅(Pb)是一种长期蓄积、不易降解、并具 有多脏器毒性的重金属元素。与成人相比,儿童 具有对铅的吸收多、排泄少等生理特征,更易发 生铅中毒,也是儿童最常见的重金属中毒。其中 毒主要途径为呼吸道吸入和消化道吸收,如吸入 含铅废气、吸吮含铅的油漆和玩具、服用含铅量 高的中药制剂、松花蛋、膨化食品、爆米花、罐 装饮料等,极少数为经皮肤吸收中毒。
吸收入血的铅 <10%存在于血 浆,90%以上存在于红细胞内,与红细胞膜或与 血红蛋白等红细胞内成分结合。铅的毒性效应主 要取决于血浆中铅的浓度。血浆中的铅离子可与 血浆蛋白结合形成可弥散的铅结合蛋白(Pb-BP), 并逐渐向肾脏转移,可从肾小球自由滤过,伴有 一定程度的肾小管重吸收,进入肾小管上皮细胞 并聚集。随血铅浓度的增高,肾小管可排泄一部 分铅。经消化道进入的铅大部分由粪便排出,吸 收入血的铅大部分经肾脏从尿中排出,小部分可 由胆汁排泄。对机体具有毒性作用的主要是无机 铅,有机铅在体内可代谢为无机铅后具有毒性。 铅在体内的降解极为缓慢,在肾脏中的半衰期长 达 531 d[10],因此易造成蓄积中毒。
可表现为肾损伤和其他 多系统损伤。铅中毒性肾损伤主要表现为肾小管 间质损害:(1)急性损伤:短期、大剂量铅接触 可致近端小管功能急性损伤。(2)慢性损伤:长 期小剂量、累积性铅接触可导致慢性间质性肾炎、 铅中毒性肾性高血压、慢肾衰竭、铅中毒性痛风。 其他多系统损害可表现为中枢神经系统损伤、周 围神经病变、血液系统毒性、骨骼毒性、生殖毒 性和致癌作用等。
包括以下 4 个 方面:(1)有铅接触史;(2)血铅测定异常: 血铅测定可反映患儿近期的铅接触和吸收水平 。 目前我国的诊断标准[11] 为:连续 2 次静脉血铅质 量浓度>100 μg/L 且<200 μg/L,可诊断为高铅血症; 连续 2 次静脉血铅质量浓度 >200 μg/L,可诊断为 铅中毒。并依据血铅水平分为轻、中、重度铅中毒。 轻度:血铅水平为 200~250 μg/L;中度:血铅水平 为 250~450 μg/L;重度:血铅水平为 >450 μg/L; (3)存在肾小管功能障碍,如肾性糖尿、小分子 蛋白尿、尿酶升高等;(4)排除其他疾病引起的 肾损害。
采取环境干预、健 康教育和临床治疗相结合的总体防治原则[3]。 (1)环境干预是防治铅中毒的根本办法。以自 1978 年美国禁用含铅汽油为例,在 1976 年与 1989 年间,随着含铅汽油使用下降 50%,人群血铅水 平相应下降了 37%[12],铅中毒的发病率 1979 年为 88.2%,1994 年降至 8.9%,人群血铅水平由 10 年 前的 150 μg/L 降为近年的 36 μg/L,由此可见环境 干预效果的显著。(2)健康教育是防治铅中毒的 基本手段。开展儿童铅中毒防治知识的健康教育 与卫生指导,使公众知晓铅对健康的危害,同时 给予行为指导,如合理的膳食营养素的摄入,保 证微量元素的平衡摄取;养成勤洗手、勤剪指甲 的良好卫生习惯,切断手 - 口传播途径;通过居 室的清洁卫生控制铅尘污染源;防止儿童接触含 铅的玩具、用具来切断环境中的铅污染。(3)临 床治疗是治疗铅中毒的重要环节。中度及以上的 铅中毒需要驱铅治疗,首选二巯丁二酸(DMSA), 其次依地酸二钙钠(CaNa2EDTA)。因钙可和铅 共同竞争血浆蛋白,因此可增加膳食钙的摄入以 减少铅的吸收,1~3 岁儿童补充钙 500 mg/d,4~8 岁800 mg/d [13]。肾损伤的治疗包括保护肾小管功能、 治疗急性肾损伤和慢性肾病等。如患儿出现急性 脑症状予降压、镇静、止惊处理等对症支持治疗; 出现急性腹痛时可予盐酸消旋山莨菪碱、维生素 K1、葡萄糖酸钙等。
汞(Hg)中毒可分为职业相关及生活相关。 生活相关汞中毒常因服用含汞偏方(含朱砂、雄 黄过量)、汞污染食物或使用含汞化妆品[14] 引起。 婴幼儿经常接触或食入含汞物质如屋内油漆涂料、 含汞驱虫剂等可发生慢性汞中毒。汞中毒常缺乏 临床特异性表现,容易误诊、漏诊。
汞可经呼吸道、皮肤及消化 道进入人体。汞蒸气具有脂溶性,经肺泡膜入血, 半衰期为 70 d。有机汞(主要是甲基汞)在消化 道的吸收率接近 100%,无机汞的吸收率为 15%, 而金属汞在消化道吸收甚微。肾和脑是汞主要蓄 积的器官。体内的无机汞以汞金属硫蛋白的形式 存在,80% 蓄积于肾脏,而有机汞可通过血脑屏 障进入中枢神经系统,还可通过胎盘进入胎儿体 内[15]。
可表现为肾损伤和其他多 系统损伤。汞中毒性肾损伤可分为急性和慢性[16]: (1)急性损伤:短期、大剂量汞摄入,可导致急 性肾小管坏死,表现为急性间质性肾炎和急性肾 功能衰竭。(2)慢性损伤:长期、小剂量摄入致 体内蓄积中毒,除引起肾小管损害外,还可导致 肾小球膜性病变和系膜增生性病变[17]。肾小管间 质病变表现为少尿型急性肾功能损伤,肾小球病 变表现为蛋白尿、肾病综合征、肾功能减退。汞 中毒其他系统的表现:神经系统可表现为感觉异 常、共济失调、震颤,重者可出现视力听力丧失、 昏迷;消化系统可表现为口腔炎、腐蚀性胃肠炎; 呼吸系统可表现为呼吸道灼伤等。
无明显接触者,血汞 水 平 应 ≤ 2.5 ng/mL。 当 血 汞 >30 ng/mL 提 示 有 过量的汞吸收。尿汞水平不仅临床反映汞接触 水平,也是临床驱汞治疗的“金指标”。尿汞 >2.25 μmol/mol 肌酐(4 μg/g 肌酐),结合临床表 现可诊断慢性汞中毒;我国职业性汞中毒标准为 尿汞 >10 μg/L [3]。
(1)急性中毒:可服蛋 清或奶类、豆浆以保护胃黏膜,在中毒 15 min 内 可用温水或 2%碳酸氢钠洗胃(忌用生理盐水), 可用硫酸镁导泻、中毒 4 h 后者可采用高位洗肠。 无机汞中毒患儿应在 3 d 内早期进行血液净化治 疗。驱汞治疗可用 5%二巯基丙磺酸:5 mg/kg,用 3~7 d,第 1 天每 4~6 h 用一次,第 2 天起每天用 2~3 次。(2)慢性中毒:可驱汞治疗,用 5%二 巯基丙磺酸肌注,剂量为 2.5 mg/kg,用 3 d 停 4 d 为一疗程,一般用 2~4 疗程。当出现肾损伤时是 否使用激素尚存在争议。一般认为应严格掌握激 素使用指征,当病情较重、或驱汞治疗中病情加 重时或肾损伤表现为肾病综合征时可考虑使用激 素,如泼尼松 0.5~1 mg/(kg · d)。其他的防治措施包 括对患儿及家人进行健康教育,改变不良生活习 惯及饮食习惯,合理膳食。
镉(Cd)可通过食物、水、呼吸道或其他途 径进入人体,当镉在人体内的浓度达到一定程度 时,就会发生镉中毒[18]。环境中的镉通过食物链 蓄积中毒导致的“疼痛病”已为人们所熟知。
镉经消化道、呼吸道吸收入 血,其中消化道占 5% ~l0%,食物中钙、铁、蛋 白质含量越高,消化道镉吸收率越低;呼吸道占 15% ~30%,吸烟时高达 50%。镉在人体内半衰 期长达 10~30 年,易在肝和肾蓄积,诱导肝、肾 产生金属硫蛋白(MT),结合成 Cd-MT,经尿排泄, 少量从胆汁排泄[19]。
可表现为肾损伤[20] 和其 他中毒表现。急性肾损伤主要表现为肾小管和肾 皮质坏死,慢性肾损伤主要表现为慢性间质性肾 炎,晚期可出现肾小球病变。全身急性中毒主要 表现为大量吸入镉烟尘或镉化合物粉尘引起化学 性肺炎、肺水肿。慢性中毒可表现为高血压[21]、 心肌病、阻塞性肺病、镉性骨软化症和(或)骨 质疏松、行为异常或智力下降等。
包括以下 3 个 方面[7]:(1)镉负荷指标的异常;(2)存在肾小 管损害的表现,如糖尿、尿酶增高等;(3)排除 其他肾脏疾病。尿镉及尿 Cd.MT 水平均反映了肾 内蓄积的镉负荷水平,而血镉水平反映的是近期 镉吸收水平。
急性口服镉中毒应尽早 洗胃;急性吸入性中毒可应用激素治疗及预防感 染;急性肾损伤积极采用包括血液净化治疗在内 的综合治疗措施。依地酸钙钠等金属络合剂的驱 镉治疗主要应用于急性镉中毒患儿,慢性镉中毒 患儿不主张使用,因金属络合剂进入体内可使镉 重新分布,可加重肾小管损伤。其他防治措施包 括控制工业镉对环境水,空气和土壤的污染、防 止镉在动植物体内的蓄积、截断其进入人体和禽 体内的食物链等[3]。
铬(Cr)中毒可分职业性和非职业性中毒。 职业性中毒的途径主要为吸入铬矿石和铬冶炼时 的粉尘和烟雾,而非职业性中毒主要通过皮肤接 触或消化道吸收污染铬的食物和水。
血铬可与血浆内含铁球蛋白 或白蛋白结合成六价铬,具有较强的氧化性,可 迅速进入细胞内,易被人体吸收且在体内蓄积。 吸入的铬主要蓄积在肺、肾、脾,经消化道和皮 肤吸收的铬蓄积在肾、肝、脾和骨骼。铬主要从 尿排出体外,少量可经粪便排出[22]。
可表现为肾损伤和其他 系统损伤。急性肾损伤主要表现为少尿型急性肾 功能损伤,伴肾小管功能受损[23],其他系统损伤 可表现为皮肤烧伤、过敏性皮炎或哮喘、以黄疸、 肝酶增高的肝损害、呼吸道肿瘤等。慢性中毒主 要表现为铬疮、鼻中隔穿孔、皮炎、湿疹。
目前国内缺乏 环境污染引起铬中毒的相关资料,铬中毒的诊断 标准尚未统一。一般认为无铬职业暴露者的尿铬 水 平 应 ≤ 10 pg/L,血 铬 水 平 ≤ 20~30 pg/L。 其 肾损伤诊断标准包括:(1)有典型铬接触史; (2)血铬、尿铬指标异常,超出上述水平; (3)急性肾损伤的表现,肾脏病理主要表现为急 性肾小管坏死,而肾小球病变相对较轻。
(1)急性铬中毒:经 消化道吸收者使用温亚硫酸钠或硫代硫酸钠溶液 洗胃、50%硫酸镁导泻;经呼吸道吸入者静注用 硫代硫酸钠或肌注二巯基丙醇解毒。经皮肤接触 者使用温水或肥皂水清洗。已形成铬溃疡者可以 10%维生素 C 溶液湿敷、l0% EDTA 软膏或 5%硫 代硫酸钠或 2%二巯丙醇软膏涂抹。伴有肾损伤者 尽早予连续性血液净化、营养和对症支持治疗。 (2)慢性铬中毒:皮炎、湿疹或铬疮者以硫代硫 酸钠、二巯基丙醇软膏涂擦,炉甘石洗剂止痒, 经久不愈的铬疮可用手术切除治疗;鼻中隔穿孔 者用维生素溶液洗及软膏涂擦。
随着经济发展相伴随的环境污染全球化,儿 童重金属中毒也成为了一个全球性健康问题,对 其的防治应采取环境干预、健康教育和临床治疗 相结合的综合措施,并重在预防。应重视环境保护, 从儿童环境中去除重金属污染。早预防、早发现、 早干预中毒性肾损伤有利于儿童健康成长及肾脏 功能的恢复。对儿童不明原因的肾损伤,须排除 重金属中毒的可能。
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