铅中毒性脑病
医院重症医学科尤荣开
铅是构成地壳的元素之一,含量约为13mg/kg。全世界每年消耗铅量约为万吨,仅有1/4回收利用,其余大部分以不同形式排入环境。铅污染的来源广泛,主要来自汽车废气和冶炼、制造以及使用铅制品的工矿企业,如蓄电池、铸造合金、电缆包铅、油漆、颜料、农药、陶瓷、塑料、辐射防护材料等。汽车使用的含铅汽油中常加入四乙基铅作为防爆剂。在汽油燃烧中四乙基铅绝大部分分解成无机铅盐及铅的氧化物,随汽车尾气排出,成为最严重的铅污染源。
铅中毒性脑病(Leadencephalopathy,LE)见于重症铅中毒,是急性或慢性铅中毒损害中枢神经系统,引起脑部严重功能性和器质性改变的一种临床表现。
铅是一种灰白色、质软的重金属,其溶点℃,沸点℃,铅在加热~℃,便有铅的蒸气产生,铅蒸气在空气中迅速氧化,凝集为氧化铅烟尘。铅的氧化物在水中溶解度不同,醋酸铅、硝酸铅易溶于水,硫化铅则难溶于水。
铅的氧化物为不同颜包的结晶或粉末。如氧化铅为黄包结晶;硫化铅为黑褐色结品;硅酸铅、氯化铅、醋酸铅为白色结晶;四氧化二铅为桔红色粉末;二氧化铅为棕褐色粉末;铬酸铅为黄色粉末;硝酸铅为白色粉末;砷酸铅为粉红色盼未。它们用于生产油漆、颜料、陶瓷釉料、制造蓄电池、光学玻璃等。应用铅的化合物中,在制粉、拌粉、配料等生产过程中,接触大量铅的粉尘或烟尘,如不注意防护,经常吸入可引起铅中毒。
1.铅的吸收铅进入体内的主要途径有二。
⑴呼吸道途经:在生产环境中,铅的蒸气、粉尘、烟尘,经呼吸道入肺,由肺泡的弥散作用和吞噬细胞的吞噬,约25~30%被吸收,进入血循环,其余随呼吸排出体外。铅的吸收与空气中铅浓度,接触时间,铅化合物溶解度,铅粉颗粒大小,防护条件有密切关系。铅的烟尘颗粒小,容易经呼吸道吸收,如铅白的尘埃粒直径lμm,密陀僧约2~3μm.硅酸铅为20μm。因此,前二者易被吸收,发生中毒的可能性大。
⑵消化道途径:在铅的生产过程中进食、吸烟,或用铅污染的手取食,铅则经消化道进入体内。消化道的铅大部分随粪便排出体外,仅5~10%的铅被吸收后经静脉到达肝脏,一部分进入血液,一部分随胆汁再排到肠内,由粪便排出体外。无机铅不能经完整的皮肤吸收。
2.铅在体内的分布铅被吸收入血后,形成可溶性磷酸氢铝、甘油磷酸化物、蛋白质复合物,90%与红细胞结合。随血液循环分布全身,其后约95%铅以较稳定的正磷铅贮存于骨组织内,少量在肝、肾、脑、肌肉等内脏器官存留。骨内的铅能缓慢的重新入血而排出体外。铅中毒患者脑内含铅量可达0.2~0.6mg/lOOmg,脑脊液中也可含有一定量的铝。
3.铅在体内的代谢铅与钙都沉积于骨骼内,它们在体内的代谢近似,促使钙贮藏与排出的因素,也能导致铅的贮藏与排泄。当食物缺钙、血钙降低,排钙量增加,骨内铅也随骨钙转移到血液。在服用大量氯化铵、碘化钾等药物或饮酒、饥饿、发热等情况下,使骨内不溶性磷酸氢铅而进入血液中,骨铅短时间内大量排出,血铅增高,可引起铅中毒急性发病或症状加剧。
4.铅的排泄铅在呼吸道吸收时,一部分同时又由呼吸道排出。进入消化道铅大部分随粪便排出,入肝的铅部分随胆汁再入消化道,由粪便排出。体内铅主要由肾脏排出,小部份随便、胆汁、乳汁、唾液、月经排出。粪铅只能说明摄入铅或接触铝,不能反映铅的吸收情况,尿铅则能反映铅的吸收情况。正常人尿中也常有铅,这与食物和饮水有关。
5.铅的毒理作用铅是典型的多亲和性毒物,主要累及神经、造血、消化、心血管等系统。铅中毒性脑病除上述系统的损害外,重点损害中枢神经系统。铅在细胞内与细胞器、蛋白质相结合,主要与细胞内线粒体结合。铅与蛋白质琉基(-SH)结合,抑制呼吸色素(血红蛋白和细胞色素)的生成,抑制线粒体的呼吸和磷酸化而影响能量的产生,抑制三磷酸腺苷酶而影响细胞膜的运输功能。
⑴)对造血系统的影响:铅中毒较早的重要的变化是血红蛋白合成过程中间产物卟啉的代谢紊乱。血红蛋白的合成,受体内一系列酶的作用,铅能抑制这些酶的作用。首先抑制δ-氨基-γ-酮戊酸合成酶和ALA脱水酶,使ALA到卟胆原这一过程受到阻碍。同时又抑制铁络合酶,阻止原卟啉与二价铁结合,使血红蛋白合成受到障碍,所以ALA和粪卟啉血中含量增高并从尿中排出。尿中ALA和粪卟啉增高是铅中毒早期征象,有助于铅中毒的早期诊断。由于血红蛋白合成障碍,导致骨髓内幼红细胞代偿性增生,而在外周血液中见到点彩红细胞,网织红细胞和多嗜性红细胞增多。对红细胞的直接作用,铅抑制红细胞膜三磷酸腺苷酶的活动,使细胞膜失去作用,红细胞内钾离子渗出,而引起溶血。铅还可使红细胞机械脆性增加,致使红细胞通过毛细血管时破裂而发生溶血。红细胞表面受到铅的损害有球蛋白沉着,使抗人体球蛋白试验呈阳性。
⑵对血管的作用:铅容、腹绞痛,中毒性脑病等与血管痉挛有关。铅容是皮肤血管收缩致面色苍白;腹绞痛常伴有视网膜小动脉痉挛,肾血流量减少。
⑶对神经系统的影响:铅随血流进入脑组织,引起小脑和大脑皮质细胞损伤、干扰脑细胞代谢活动,导致营养物质和氧气供应不足。由于能量缺乏,脑内小毛细血管内皮细胞肿胀,管腔变窄,血流淤滞,血管痉挛,造成脑贫血和脑水肿,发展成为脑病。四乙基铅的脂溶性很强,是一种强烈的神经毒物,对脑组织的毒性很大,主要侵犯脑视丘及其下部,使大脑皮质的代谢紊乱,故出现交感和副交感神经系统障碍,并因大脑皮质病理性功能亢进而出现神经症状。生产环境中四乙基铅浓度为mg/m3,人吸入1h即可中毒。四乙基铅对巯基无亲和力,尚无合理的治疗方法。
幼儿大脑对铅的损害远比成人敏感。环境中特别是大气环境中的铅,对儿童智力发展和行为会产生严重影响。有人报道,对血铅超过0.6mg/L的平均9岁的儿童进行观察,几年后发现有智能障碍、痉挛性疾患及行动异常。铅还能透讨母体的胎盘,进入胎儿体内,特别是进入胎儿的脑组织,危害后代。
急性铅中毒性脑病时可见脑组织苍白水肿,脑回变平。切片可见脑沟内小血管弥漫性增生、扭曲,管壁为中到重度透明变性,管腔相对明显扩张(图9-3-1)。上述改变基本累及所有中、小血管。脑实质未见明显软化等病变。切片可见神经细胞变性、核肿胀,尼氏小体部分溶解,神经细胞周围间隙增宽,用银浸法染色,结果示,神经纤维明显变性并有纤维缠结现象(图9-3-2)。
图9-3-1患者,男,53岁,在蓄电池厂工作17年。脑皮质:沟内小血管弥漫性增生,腔扩张,管壁明显透明变性HE×
图9-3-1患者,男,53岁,在蓄电池厂工作17年。脑皮质:神经细胞变性,周围间隙增大,散见神经纤维变粗(黑色、条索状)、缠结银浸法×
铅中毒性脑病是一种重症铅中毒,因而它有一般铅中毒的临床表现,又有铅中毒性脑病特有的临床症状与体征,现分述如下。
1.一般铅中毒症状
⑴急性铅中毒:多为误服大量铅化合物所致,醋酸铅口服致死量50g,铅白大于20g,中毒后口内有金属味、流涎、口腔粘膜变白、恶心、呕吐、阵发性腹痛、便秘或腹泻、头痛、出汗、少尿、抽搐等。严重者有瘫痪、昏迷、循环衰竭,此外有中毒性肝炎、贫血等,个别病例有麻痹性肠梗阻、消化道出血等。
⑵慢性中毒:多为职业性铅中毒,主要表现。
①神经系统:初期无明显症状或为神经衰弱综合征,头晕、头痛、失眠、乏力、四肢肌肉关节酸痛、食欲减退等。约有60~70%患者有头晕、乏力,关节酸痛。病情进一步发展则引起多发性神经炎,运动功能受累,形成所谓“铅麻痹”“垂腕”,握力减弱,伸肌无力,沉重感,严重时腕下垂,为末梢神经不完全麻痹。
②消化系统:主要有铅线,是硫化铅在口腔的沉积,表现为深灰、紫黑、蓝色带状或不规则斑块,多于齿龈边缘。也可见于颊部粘膜或口腔其他部位,铅线需与正常人口腔粘膜色素沉着斑、齿龈慢性炎症和牙垢相鉴别。口内有金属甜味,腹胀、便秘、腹部隐痛及绞痛.腹绞痛是铅中毒典型症状。多为突然发作呈阵发性,在脐周或上下腹部,绞痛发作前常有顽固便秘、腹胀和食欲不振。发作时患者面色苍白、全身冷汗、辗转不安、手按腹部以减轻疼痛,检查腹部平软,无固定压痛点,肠鸣音可减弱或消失,个别可发生麻痹性肠梗阻。
③造血系统:铅中毒贫血一般为轻度或中度贫血,为低血色素性正常红细胞型。由于血红蛋白合成受阻,引起骨髓幼红细胞代偿性增加,点彩红细胞、网织红细胞和硷性粒细胞增多。
④铅容及其他:铅中毒者面色土黄或灰白,铅中毒还可引起肾炎,出现尿蛋白,镜检红细胞和管型、月经失调、流产或早产。
2.铅中毒性脑病症状重度铅中毒时可发生铅中毒性脑病。铅中毒性脑病属于中枢神经系统广泛弥漫性器质性病变过程。表现顽固性头痛,易激惹、恶心、呕吐、耳呜、全身乏力、消瘦,便秘或腹泻;手、眼、舌的震颤为铅中毒性脑病的先兆症状,其后患者可有显著的精神神经系统功能紊乱,在慢性神经衰弱综合征基础上逐渐出现精神障碍,失眠、恶心、头痛加重而剧烈,精神抑郁,情绪急躁,易激动,进而表现孤僻、动作徐缓、反应迟钝、智力减退、可出现幻觉、谵妄、妄想、癫痫样抽搐、轻瘫,甚至昏迷。可死于循环衰竭。典型病例有癫痫样发作和类似麻痹性痴呆表现。铅中毒性脑病脑压均增高,细胞数及蛋白含量也常有中度增高。
有人把铅中毒性脑病分为四型:惊厥型(类癫痫型)、昏迷型、谵妄型、忧郁型。以惊厥型最为常见而且严重。
1.尿铅反映血铅浓度,正常上限值双硫腙测定法为O.39μmmol/L,一般采用24小时尿,测定平均浓度。
2.血铅反映机体接触铅和铅吸收程度,血铅增高出现较早,正常值为1.4~2.4μmmol/L。
3.点彩红细胞反映铅影响红细胞成熟过程指标。铅中毒诊断重要指标之一。急性铅中毒点彩红细胞明显增多,慢性铅中毒阳性率较低。正常上限不超过个/万红细胞,或1O~15个/50个视野。
4.尿中粪卟啉又称棕色素或尿紫质。比点彩红细胞出现较早,比尿中δ-ALA增高及δ-ALAD活动力降低晚。铅中毒时尿中粪卟啉明显增高,正常上限值为12~36mmol/d,有些内科病如某些贫血、中毒等尿粪卟啉也可阳性,但不如铅中毒明显,可做诊断参考,收集尿时要避光防腐。
5.尿δ-氨基乙酸丙酸δ-ALA增高,出现较早,具有特异性,增加程度与血铅、尿铅、空气中铅浓度有关。一次尿与24小时尿δ-ALA测定结果一致,因而可采用一次尿测定。尿δ-ALA正常值上限为6mg/L,危险值20mg/L,有人报告超过17mg/L可出现铅中毒症状。
6.全血δ-氨基乙酰丙酸脱水酶(ALA-D)活性测定铅抑制该酶活性,正常值为27.6±46.6u,是指铅吸收的灵敏指标,但不适用于铅中毒的诊断。
7.红细胞游离原卟啉(FEP)红细胞内FEP或锌络合物(锌卟啉ZnEP)测定用于铅吸收的普查,正常值,男14~89(平均36)μg%,女28~93(平均51)peg%,当血铅达到1.2μmmol/L时即可增高。该指标反映红细胞造血期铅值,只反映组织中原有铅量,对短期小量铅接触价值较外。
8.腰椎穿刺脑脊液压力可升高,常规、生化及免疫学检查可正常。
9.脑电图检查可见阵发性短程中波幅5~6Hzδ波,以额、颞区明显。
10.诱发电位事件相关诱发电位显示潜伏期延长、波幅低。
11.肌电图检查显示左正中神经运动及感觉神经传导速度减慢,尺、桡神经传导速度可正常。
12.头部MRI显示双侧苍白球见小片状等信号短T1、长T2信号灶(图9-3-3),周边无明显水肿,占位效应不明显。
图9-3-3MRI冠状位扫描显示双侧苍白球呈短T1信号(箭头所示)
铅中毒性脑病的诊断,必须根据职业史、生活接触史,铅线、铅容、贫血等临床表现和化验结果综合分析判断有铅中毒,再结合神经系统改变,其诊断不难。
1.与腹痛鉴别铅中毒腹绞痛须与阑尾炎、肾绞痛、胃十二指肠溃疡、胃穿孔、血卟啉病、肠道寄生虫病等鉴别。根据病史,体征、实验室检查,鉴别诊断比较容易。
2.铅线鉴别铅线需与慢性齿龈炎、汞中毒齿龈炎鉴别。
3.周围神经病鉴别周围神经病须与感染毒血症、营养不良或代谢障碍引起周围神经病相区别。
4.点彩红细胞鉴别点彩红细胞阳性,需除外白血病、,溶血性贫血、疟疾、癌,苯胺、一氧化碳、酚及巴比妥类药物中毒。
5.其他脑病鉴别铅中毒性脑病应与脑肿瘤,脑部感染,砷中毒等鉴别。
铅中毒性脑病的治疗是铅中毒的治疗与铅中毒性脑病对症治疗的综合疗法。治疗方法如下。
1.急性中毒
⑴口服中毒立即洗胃,用l%硫酸镁或硫酸钠或1/0高锰酸钾溶液或温水洗胃。用硫酸镁30g导泻。以尽快排除毒物,减少吸收。
⑵10%葡萄糖酸钙lOml静注,每日1~2次,连用3日,以便血铅回到骨骼内,减轻高血铅症状。
2.慢性铅中毒注意休息,服富含钙及维生素B、C食物。
3.驱铅治疗
⑴依地酸钙:以短程间断治疗效果最好,每日1~2g.静脉滴注,肌肉注射或静脉注射,3日为一疗程,间隔3~4日,后再重复使用,根据尿铅排出情况,确定疗程,一般可连续使用2~8个疗程。
⑵二硫基丁二酸钠:每日1g.肌注或静注,3~5日为l疗程,间隔3~4日重复使用。
⑶青霉胺:每日口服0.9~1.5g,10日为1疗程,间隔1周后,可重复用。
⑷二巯基丙磺酸钠:每日mg,肌注,3~5日为l疗程,间隔3~4日可重复使用。
4.铅中毒性脑病对症治疗
⑴吸氧。有条件可用高压氧治疗。
⑵头部降温:降低脑组织代谢,提高脑细胞对缺氧和毒物的耐受性。
⑶脱水治疗:20%甘露醇,快速静点,提高血浆渗透压,消除脑水肿,降低颅内压。
⑷激素:用地噻米松,去氢考的松及氢化考的松,减低毛细血管通透性,减轻脑水肿。
⑸镇静剂和止痛剂:躁动时,给镇静剂,癫痫发作可给鲁米那0.2~0.4g肌肉注射,安定10~20mg静脉注射,水化氯醛30ml保留灌肠。
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