丙烯酰胺中毒
什么是丙烯酰胺中毒?
AAm是一种用途广泛的有机化工原料,主要用途是用于生产聚丙烯酰胺,后者稳定无毒,常作为高分子絮凝剂广泛用于石油和矿山开采、隧道建筑、造纸、污染处理,以及化妆品添加剂、整形外科用软组织填充剂,也用于生产合成树脂、黏合剂、金属涂料等。 生产、使用AAm单体的作业工人,尤其在通风不当和缺乏个人防护时易引起中毒。除职业性接触外,近年发现高温烹饪( >120℃)富含淀粉食物也会产生AAm,由于怀疑AAm具有致癌性而引起关注。
详细介绍
疾病症状:
临床表现: AAm中毒主要损伤神经系统,临床表现取决于接触的剂量和浓度。慢性中毒以周围神经损害为主;亚急性或急性中毒以中枢神经系统及小脑功能障碍为主,继脑症状恢复后可出现周围神经变性。 (一)急性/亚急性中毒 AAm在体内需累积到80~130mg/kg时方可引起中毒,故职业性急性中毒较为少见,急性中毒多为消化道服入所致。主要症状为嗜睡、意识障碍、谵妄、躁动不安、抽搐、昏迷等中毒性脑病(toxic encephalopathy)表现,严重者可因多脏器器官功能衰竭而死亡。 短时间接触高浓度AAm可引起亚急性发病,表现为四肢无力、嗜睡及小脑功能障碍,可见眼球水平震颤、言语含糊、共济失调,指鼻试验、跟膝胫试验和轮替动作失调,步态不稳等;数周后中毒性脑病症状消退,逐渐出现感觉一运动型周围神经病( peripheral neuropathy),有肢体麻木、刺痛,下肢无力等。偶有眼损伤报道,可出现视野缩小、视神经萎缩等。音叉震动觉和跟腱反射试验减退具有早期诊断价值。 (二)慢性中毒 多于接触本品数月、数年后发病。主要表现为头痛、头晕、疲乏无力、嗜睡、食欲不振、消瘦等;随病情进展,可进展为周围神经病,表现为手足明显多汗(成滴)、湿冷,手掌红斑脱屑,进而有四肢无力、肢端麻木、持物不牢、精细动作困难、步态蹒跚、易向前倾倒、不能下蹲等。神经系统检查可见跟腱反射减弱或消失,四肢末端呈手套、袜套样感觉障碍,病情进展时可扩展到肘、膝水平;深感觉障碍时可查见共济失调,此时可出现音叉震动觉和位置觉均减退,闭目难立试验阳性等。严重病例尚可见眼球水平性震颤、言语含糊、指鼻和跟膝试验不稳、轮替动作失调、步态蹒跚,以及四肢肌张力降低、四肢肌肉萎缩,明显影响运动能力。 现已知AAm代谢产物环氧丙酰胺具有烷化作用,能与体内血红蛋白等大分子物质结合形成加合物( adducts),因此,国际癌症研究机构(IARC)最近已将其列为2A类化学物质,即对人类有可能致癌性物质。
疾病检查:
诊断检查: (一)急性中毒 目前尚无统一诊断标准,但根据误服或密切接触大量AAm的病史,多发性周围神经病或脑病为突出表现的临床特点,以及神经肌电图检查显示神经源性损害、尿中巯基尿酸一乙酰丙酰半胱氨酸含量或血中AAm-Hb加合物明显增高的实验室检查数据,结合现场卫生学调查,并排除其他病因引起的类似疾病后,即可作出诊断。常需鉴别的疾病如神经系统感染性疾病、急性砷中毒或铊中毒、急性有机溶剂中毒、急性有机磷中毒等。 (二)慢性中毒 我国已制定《职业性慢性丙烯酰胺中毒诊断标准》(GB250-2002),其规定的诊断原则是,根据密切接触丙烯酰胺的职业史,具有多发性周围神经损害及神经一肌电图改变或小脑功能障碍的症状、体征,结合现场卫生学调查,并排除其他病因引起的类似疾病,即可诊断。需要排除其他病因引起的周围神经病及小脑共济失调性疾病,如呋喃类、异烟肼、砷、二硫化碳、氯丙烯、甲基正丁基酮、正已烷等中毒,及糖尿病、感染性多发性神经炎等疾病,通过服药史、不同化学毒物接触史及体液中相应药物、毒物的检测可资鉴别。此外,还应与营养缺乏及代谢异常疾病相鉴别,如应注意有无长期饮酒史、糖尿病史、慢性营养不良性疾病等。 该标准将慢性AAm中毒的病情分为4级: 1.观察对象 指具备以下任何一项临床表现的AAm接触者,可列为观察对象:①接触丙烯酰胺的局部皮肤出现多汗、湿冷、脱皮、红斑;②出现肢端麻木、刺痛、下肢乏力、嗜睡等症状;③神经一肌电图显示有可疑神经源性损害。但本级病情并未被列入法定职业病范畴。 2.轻度中毒 具有观察对象前两项条件中任何一项,同时具备以下任何一项条件者,可诊断为轻度中毒:①肢体远端音叉震动觉或痛觉、触觉障碍,同时伴跟腱反射减弱;②双侧跟腱反射消失;③神经一肌电图显示有神经源性损害。 3.中度中毒 在轻度中毒基础上,具备以下任何一项者,可诊断为中度中毒:①四肢震动觉或痛、触觉障碍水平达肘、膝以上,同时伴跟腱反射消失;②感觉性共济失调;③肌电图显示神经源性损害,并有较多自发性失神经电位。 4.重度中毒具备以下任何一项者,可诊断为重度中毒:①明显嗜睡及小脑功能障碍;②四肢远端肌肉明显萎缩,并影响运动功能。 (三)实验室检查 1.神经肌电图测定 可见远端感觉神经电位(sensory neuropotential)明显降低,感觉和运动神经传导速度(conduction velocity)减慢,诱发电位波幅(evoked potentialamplitude)降低;脑电图上可见自发失神经电位(denervation potential),提示为以轴索损害为主的周围神经病。 2.脊髓及大脑诱发电位测定 可见脊髓传导速度减慢、传导时间延长,提示脊髓上行传导神经纤维受损。 3.血中AAm的血红蛋白加合物(hem0globin adducts)测定 瑞典隧道施工使用含ACR昀灌浆水泥补缝,导致水源污染事件的研究发现,AAm -血红蛋白加合物水平能较好的反映靶剂量,并与接触者周围神经系统症状有良好的剂量一反应关系( dose-reponserelationship)。39%的AAm-Hb加合物超过Inmol/g球蛋白的接触者手和足部有刺痛和麻木症状;AAm- Hb加合物水平在0.51nmol/g球蛋白以下者则未发现上述症状,故认为血中AAm-Hb加合物可作为接触工人预测神经系统损伤的生物标志物(biomarker)。 4.尿中代谢产物测定 目前认为,尿中巯基尿酸一乙酰丙酰半胱氨酸含量基本能反映近期AAm接触量,可作为近期接触指标。
疾病治疗:
丙烯酰胺中毒的治疗概要: 丙烯酰胺中毒掌握防治知识,自觉做好个人防护。中毒无特殊解毒剂,主要为对症支持治疗。给于复方丹参、脉络宁等改善微循环。中医中药治疗,也可配合理疗、功能训练等进行。 丙烯酰胺中毒的详细治疗: 预防: (一)设备管道密闭,加强设备维护及保养,防止泄露。 (二)加强对工人岗前职业健康教育,了解丙烯酰胺的毒性,掌握防治知识,自觉做好个人防护。 (三)及时更换破损手套,严防皮肤直接沾染AAm;发生皮肤沾染AAm后,应及时彻底清洗,这对防止AAm中毒至关重要。 (四)做好职业健康监护工作,早期发现疑似患者,及时给予治疗。 治疗: AAm中毒无特殊解毒剂,主要为对症支持治疗,如: 1.皮肤接触者应用温水彻底清洗皮肤,更换衣物;误服者应彻底洗胃,并灌服活性炭。急性中毒应迅速抢救,重点在于防治中毒性脑水肿、保护重要脏器功能等。 2.给予B族维生素、糖皮质激素、能量合剂及等神经营养药物及综合治疗药物。如甲钻胺(氰钴氨素,mecobalamine),是一种辅酶型B12.它可以通过促进核酸和蛋白质合成、促进髓鞘的主要成分磷脂的合成,达到修复损伤神经的作用,常用剂量为500μg,1日3次;神经生长因子(nerve growth factor,NGF),兼有神经营养因子与促神经突起生长的双重作用,对神经细胞的生长发育、分化、再生具有调节作用,是参与神经再生和功能修复的重要因素,此外,还可引导轴突再生方向,常用剂量20μg肌注,每日1次。 3.对症治疗 可给于复方丹参、脉络宁等改善微循环,地巴唑或己酮可可碱等扩张外周血管等。 4.其他 如中医中药治疗,也可配合理疗、功能训练等进行。
预防预后:
丙烯酰胺中毒病因概要: 丙烯酰胺中毒的病因主要分为2大方面:代谢状况,AAm可通过皮肤、黏膜、呼吸道、消化道吸收;毒性机制,丙烯酰胺可干扰神经轴浆运输系统、干扰能量代谢过程、神经细胞内正常的钙内环境紊乱。 丙烯酰胺中毒详细解析: (一)代谢状况 AAm可通过皮肤、黏膜、呼吸道、消化道吸收,经皮肤吸收量约为消化道吸收量的200倍,生产中主要是通过污染的皮肤吸收。人体吸收后仅少部分(<10%) AAm以原形从尿排泄,其余主要与谷胱甘肽等巯基化合物结合,生成环氧丙酰胺( epoxypropionamide),并进而代谢成巯基尿酸(mercapturic acid),其中最主要的是乙酰丙酰胺半胱氨酸(APC),约占总代谢量的48%;另有至少6%是以CO2形式从呼吸道排出;从粪中排除的量较少,7天仅为摄入量的6%o AAm在血浆中的半清除期约为2.5小时,在红细胞中的半清除期约为10~13天,后者可能也是体内负荷的反映指标o AAm具有一定的蓄积性,至第7天,尿中排除量约为摄入量的75%, (二)毒性机制 AAm主要影响神经系统,早期病变表现为神经丝的大量聚集,导致神经末梢的扩张肿胀;后期表现为神经变性,导致感觉一运动型轴索病。中枢神经也可同时受累,较为突出的表现是小脑和自主神经功能障碍。其发病机制可能有以下几点: 1.干扰神经轴浆运输系统 多数学者均认为,周围神经远端轴索中神经微丝(neurofilament)和神经微管(neurotubule)是其原发受损部位。大量神经微丝的聚集,则可能与轴索能量代谢障碍导致逆向轴索运输减慢有关。AAm可通过与微管蛋白直接结合阻碍快速轴突转运,通过与轴索内驱动蛋白的结合使轴突远端快速转运蛋白进行性缺失、功能抑制。AAm还可通过与参加轴突转运的酶类作用干扰轴突物质代谢及更新,导致轴索发生肿胀变性、雪旺氏细胞变性、髓鞘变性脱失等病理变化。周围神经远端受累尤重,一般是足底部环层小体和腓肠神经末梢最早出现轴索变性( axonal degeneration)o此外,脊髓长束如脊髓小脑束等也可见大量神经纤维变性( neurofiber degeneration)。这些向心走行的中枢纤维的远端受累与周围神经远端变性并存,故称之为中枢一周围性远端轴索病(distal axonopathy)。 2.干扰能量代谢过程 AAm能选择性抑制外周和中枢神经中的能量代谢相关酶——3-磷酸甘油脱醛脱氢酶、磷酸果糖激酶和神经元特异烯醇化酶,导致糖代谢障碍,从而影响神经细胞能量生成过程。 3.神经细胞内正常的钙内环境紊乱 实验用0.25mg/l,的AAm处理SH-SYSY成纤维细胞瘤细胞,可使细胞内钙离子浓度上升49%、受体介导的Ca2+内流上升21%;而肌钙蛋白抑制剂可以降低AAm引发的神经轴突退行性变,提示神经细胞内钙离子浓度增高和钙离子内流增加也参与了AAm的神经系统损伤机制。 4.其他 AAm中毒患者的腓肠神经活检发现,除有周围神经损伤外还可见血管损伤,电镜下可见小动脉内膜显著增厚、毛细血管周细胞发生凋亡、毛细血管基底膜显著肥厚,提示血管损害导致的组织缺血在周围神经病变的发病中也具有一定作用。