质谱技术助力职业病及危害因素监测

2024-02-04 09:44:21, 英盛生物 山东英盛生物技术有限公司


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导语

● 为深入宣传贯彻《职业病防治法》,保障广大劳动者职业健康权益,我国将每年4月的最后一个周定为全国《职业病防治法》宣传周,今年的主题是“一切为了劳动者健康”

●  2021年国家卫健委等多部委发布的《国家职业病防治规划(2021-2025年)》中,第三条主要任务明确指出,要“强化救治措施,提升职业病患者保障水平,加强职业病及危害因素监测”。

01

职业病是什么?

职业病是指企业、事业单位和个体经济组织等用人单位的劳动者在职业活动中,因接触粉尘、放射性物质和其他有毒、有害因素而引起的疾病。

02

职业病种类及致病因素

《职业病分类和目录》将职业病分为10大类共132种。其中包括,职业性尘肺病及其他呼吸系统疾病、职业性皮肤病、职业性眼病、职业性耳鼻喉口腔疾病、职业性化学中毒、物理因素所致职业病、职业性放射性疾病、职业性传染病、职业性肿瘤、其他职业病。

职业病的致病因素分为六大类。粉尘、化学因素、物理因素、放射性因素、生物因素、其他因素,如金属烟、井下不良作业条件等。

03

重视重金属检测

一、

铅中毒

危害

■  神经系统

神经系统是铅作用最主要的靶系统之一,长期暴露于铅浓度相对较低的环境中,可能引起神经行为异常。值得注意的是幼儿的大脑比成年人的大脑更易受到铅的损害,铅还能透过母体的胎盘侵入到胎儿体内,且最易侵入胎儿的脑组织,使得新生儿脑病发病率增高,影响新生儿身体发育及智能的发展[1]。铅还可对外周神经造成损害。铅可能取代钙离子从钙离子通道进入细胞,与钙竞争有关的活性位点和受体,影响外周神经系统的机能。

■  血液系统

红细胞对铅有高的亲和力,所以铅一旦进入身体就与红细胞结合,引起膜结构和功能的改变,渗透性和脆性增加,细胞变形和寿命缩短。贫血是急性和慢性铅中毒最常见的毒性作用,在慢性时更为常见。慢性铅中毒造成贫血系由两个基本缺陷所致,即血红素合成障碍和红细胞的寿命缩短。

  过度氧化

由重金属诱导产生的活性氧能够破坏各种细胞组分如蛋白质、膜脂、核酸,有证据表明活性氧能导致脂质过氧化、DNA 损伤和细胞抗氧化系统的破坏。铅能破坏哺乳动物细胞内氧化剂和抗氧化剂的平衡,从而产生氧胁迫,导致发病。

■ 其他危害 

有机铅在肝内代谢,从而加重肝脏的负担,引起肝脏的疾病。也有文献报道,铅中毒可能影响釉质的结构变化,如釉质多孔性。骨和牙齿中铅含量高的人普遍釉质发育不全,牙齿中的铅还使牙齿易磨损和变色对外源色素的抵抗性降低[2]。除此之外,铅还会抑制鸟嘌呤水解酶的活性,使得鸟嘌呤的含量增加,加剧关节的疼痛和肿胀,造成铅中毒性痛风

铅中毒的可能来源

蓄电池厂、五金加工厂、药材加工厂、电缆厂、化工厂等工作的职业者会接触到铅,防护不当,可能会出现铅中毒。除此之外,日常生活中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都可能成为潜在危害来源。

二、

镉中毒

危害

■  呼吸系统

最早发现镉对人体的伤害是肺损伤。吸入一定的镉蒸气后,4~10h会出现呼吸道刺激症状,还可能有头晕、乏力、关节酸痛、寒战、发热等类似流感表现,严重者出现支气管肺炎、肺水肿。支气管黏膜上皮细胞出现变性、坏死、脱落情况,肺泡内充满大量的蛋白浆液,最终导致死亡[3]。有研究发现,我国云南锡矿地区肺癌发病率较高,患者的肺内镉含量显著高于正常人。

■  骨骼系统

研究发现,随着人体内镉接触水平的升高,骨质疏松的患病率均随之明显升高,对骨骼系统造成影响,随之可能出现“骨痛病”,表现为背和腿疼痛、腹胀和消化不良,严重患者发生多发性病理性骨折。当镉在肾中积累时,还会损坏肾小管,使肾功能不全,从而影响VitD的活性,导致骨骼生长代谢受阻,引发骨骼的各种病变。

  泌尿系统

肾脏是镉慢性毒作用的最重要的蓄积部位和靶器官,肾损伤是其对人体的主要损害,通常这种损伤是不可逆的。镉可引起尿路结石,且接触镉工人的肾结石发病率为88%。有研究者对长期居住镉污染区人体肾脏调查,结果表明,其患有蛋白尿、糖尿、骨痛及肾功能衰竭,且肾近曲小管上皮细胞萎缩、扁平化及肾小管上皮细胞基底膜轻度增厚。

■ 心脑血管系统 

流行病学调查发现镉接触和心血管疾病之间有关联,大量的研究表明,饮水、食物以及机体内的镉量过多时,对心血管的结构及功能会产生有害影响。镉含量和心血管的发病及死亡率呈正相关,镉不仅与高血压有关,而且可能导致动脉粥样硬化。镉还能破坏脑屏障,进入中枢神经系统,引起大脑的形态学改变,影响神经递质的含量、酶的活性。流行病学和试验研究显示,镉与某些神经系统疾病及儿童智力发育障碍等有关[4]

镉中毒的可能来源

一般来说,镉及其化合物中毒的主要受害者是从事镉冶炼、焊接工种、电镀镉、制造含镉合金、制镉黄颜料、塑料加工、制造镍镉电池、半导体元件生产等用镉或其他合物工种。经常从事核反应堆的镉棒或覆盖镉的石墨棒、镉蓄电池和其他镉化合物制造的作业工人最容易接触到大量的镉,危险性更大。除此之外,长期食用遭到镉污染的食品,长期饮用受镉污染的自来水或地表水,长期吃受镉污染的水灌溉的稻米也会致使镉在体内蓄积。

三、

汞中毒

危害

汞中毒是常见的职业病,非职业性中毒亦不少见。以往认为临床上其急性中毒主要表现为口腔疾患和肾脏损害,慢性中毒主要表现为易兴奋症、口腔病变和震颤。除此之外,可能作用于神经、呼吸、消化、肾脏、皮肤系统等,表现出特征性的临床症状。

■  呼吸系统

吸入一定汞金属烟雾约6h后,当即感咽痛、寒战、高热、全身乏力、头痛、恶心、咳嗽、胸闷、胸痛、牙痛等,重者表现为咳嗽、咯痰、气急、咯血、发热。在出现呼吸道表现同时常伴有不同程度的口中异味、流涎、牙龈酸痛、肿胀、牙齿松动等。

■  消化系统

汞中毒可能出现不同程度的口腔炎,表现为舌及口腔黏膜疼痛、充血、肿胀、溃疡、灰白色伪膜形成,张口困难,牙龈肿痛、充血糜烂,牙松动,还可引起中毒性肠麻痹(或麻痹性肠梗阻),甚至引起胃肠穿孔、腹膜炎。

  皮肤系统

主要表现为皮肤暴露和接触部位出现瘙痒或烧灼感,继而出现局部或全身皮肤潮红、丘疹,颇似猩红热样或玫现样丘疹,严重者发生剥脱性皮炎。

汞中毒的可能来源

从事汞矿开采与冶炼,电工器材、仪器仪表制造和维修,塑料、染料工厂等职业者会接触汞金属,存在汞蓄积中毒的可能。除此之外,居住地附近的工厂排含有汞的废气、废液,可造成环境污染,从而导致人们发生汞中毒;误食含有汞农药的种子或者食用被汞污染的海产品;使用不正规以及含汞的化妆品、美发产品等,也可能会导致汞中毒。

四、

铊中毒

危害

铊及铊化合物经呼吸系统、消化系统、皮肤等途径快速进入体内,以消化道为主,呼吸道次之。可溶性的铊被胃肠道吸收后,以离子形式进入血液,存在于红细胞中并随血液到达全身的器官和组织。

■  神经系统

铊中毒时会损害脑神经,出现视力减退、眼肌麻痹、周围性面瘫等症状。当中枢神经系统受损时,轻者头痛、睡眠障碍、情绪不稳,重者出现嗜睡、儋语、抽搐、昏迷或精精失常等。

■  其他表现

脱发是铊中毒的特殊表现,常于急性中毒后1~3周出现,头发呈一束束的脱落,表现为斑秃或全秃,严重者在10~20d内,出现胡须、腋毛、眉毛可全部脱落,一般脱后第四周开始再生,至三个月完全恢复。此外,皮肤干燥、脱屑,出现皮疹、痤疮、皮肤色素沉着、手掌及足跖部过度角化等。部分患者有肝、肾、心肌损害的临床表现。

铊中毒的可能来源

从事铊矿开采职业者,可能存在铊中毒的风险。铊及其化合物都有剧毒,而且是强蓄积性毒性,因此人如果饮用了被铊污染的水、食入被铊污染的食物或吸入了含铊化合物的粉尘,都会引起铊中毒。

五、

砷中毒

危害

■  皮肤系统

以皮肤色素沉着、脱失和掌趾角化为特点的皮肤损伤是慢性砷暴露最为人所共知的临床表现。暴露于砷数年甚至数月,即可表现出上述的皮肤症状。当角化范围突然增大,有裂痕和出血病灶等表现时,可能向皮肤癌恶性转化。研究表明,砷暴露终止后,皮肤损害可能继续发生。因此在砷暴露降低的情况下,也需监测体内砷含量,需要进一步关注其发生皮肤损害的风险。

■  心脑血管系统

某些心脑血管疾病与砷暴露关系的流行病学研究已广泛开展,包括一些前瞻性队列研究。一项包含了31个研究的荟萃分析结果显示:目前的证据已足以确证高砷暴露(>50μg/L)是罹患冠心病和脑卒中的风险因素。砷暴露与高血压之间也存在关联,在亚洲人群中尤为突出,无论是高砷暴露还是低砷暴露,均与高血压存在关联,且存在剂量效应关系[5]

  其他系统

除上述各器官和系统损害外,砷暴露还和儿童智力以及成年人认知功能下降、情感障碍以及外围神经病变有关。砷暴露对肺部的损害除了肺癌外,队列研究表明,可增加肺结核患病率以及支气管扩张所致的死亡率,其他呼吸道症状如慢性咳嗽、血痰等也与砷暴露有关。

砷中毒的可能来源

从事冶炼、农药制造、制药、染料、玻璃制造等职业者接触砷的几率较大,存在砷蓄积中毒的可能。除此之外,日常生活中,也有很多砷的接触,大气中的砷,如高砷煤燃烧、铜冶,是大气中砷的主要来源;土壤中的砷,来源于农药化肥、木材防腐、交通运输和生活废弃物等;食物中的砷,砷含量较高的食物有大米、贝类和海藻,特别需要注意的是,米饼、米糕等以大米为基础的婴幼儿食物具有较高的无机砷,可能会对儿童健康不利。化妆护肤品中的砷,相关法规会明确规定砷含量,但某些劣质且生产许可存疑的化妆品,有可能存在砷超标的情况。

04

ICP-MS法检测优势及推荐

《质谱技术在临床微量元素检测中的应用共识》中提到,质谱法检测元素,应用最广泛的是ICP-MS。ICP-MS是一种将电感耦合等离子体的高温电离与四极杆的快速筛选扫描相结合而形成的检测元素和同位素的分析技术,具有敏感性高、动态线性范围宽、分析速度快、样本用量少等优点,可在短时间内准确检测样本中的多种元素。随着技术和行业的发展,ICP-MS法元素检测已逐步成为公认的“金标准”。多部行业及卫生标准也将ICP-MS法列为元素检测的推荐方法。

05

英盛生物

元素检测一站式解决方案

英盛生物基于YS EXT 8600MD ICP-MS研发了多款元素检测试剂盒,可用于检测评估人体多种营养元素以及重金属元素。相较传统方法,ICP-MS方法检测速度更快,一次进样可同时检测多种元素,搭配试剂盒前处理操作更为简便快捷,满足了临床元素检测需求的同时,还减少了人工操作时间。

参考文献:

[1] 杨建雄,张瑾锦.铅中毒的危害及其预防和治疗[J].陕西师范大学继续教育学报,2006(02):114-116.
[2] Wenbin Deng and R. D. Poretz1. Lead Exposure AffectsLevels of Galactolipid Metabolic Enzymes in the Developing Rat Brain. Toxicology and Applied Pharmacology,2001(172):98 - 107.
[3] 黄秋婵,韦友欢,黎晓峰.镉对人体健康的危害效应及其机理研究进展[J].安徽农业科学,2007(09):2528-2531.
[4] 许炯,徐晨.镉对中枢神经系统影响的研究进展[J].国外医学:卫生学分册,2005,32(1):19-24.
[5] 孙贵范.关注慢性砷暴露对健康危害的研究进展[J].中华地方病学杂志,2014,33(01):1-2.
供稿:英盛生物市场部
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