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1、第十章第十章 重金属的毒性重金属的毒性 第一节第一节 概述概述 一、金属与人体的关系一、金属与人体的关系二、环境中金属污染的来源二、环境中金属污染的来源 天然污染天然污染 人为污染人为污染三、环境中金属的迁移与转化三、环境中金属的迁移与转化迁移：迁移：水、食物链水、食物链转化转化:甲基化：如甲基化：如Hg、Pb、As、Se、碲、钛、锡等、碲、钛、锡等 氧化还原氧化还原 形成螯合物：与腐殖酸，可增强在水中的溶解度形成螯合物：与腐殖酸，可增强在水中的溶解度四、金属的代谢四、金属的代谢（一）吸收（一）吸收 主要经消化道吸收，其次呼吸道，再次皮肤主要经消化道吸收，其次呼吸道，再次皮肤1、经消化道吸收、
2、经消化道吸收 主要吸收部位：小肠主要吸收部位：小肠 可溶性金属盐类：被动扩散、易化扩散和主可溶性金属盐类：被动扩散、易化扩散和主动转运经肠微绒毛质膜进入；由动转运经肠微绒毛质膜进入；由微绒毛底端经微胞饮作用进入微绒毛底端经微胞饮作用进入 不溶性金属盐类：吞噬作用；直接吸收不溶性金属盐类：吞噬作用；直接吸收影响因素：影响因素：（1）元素的化学形式）元素的化学形式 化学形式决定脂溶性和溶解度，脂溶性强和水溶性强的化学形式决定脂溶性和溶解度，脂溶性强和水溶性强的元素的无机盐类易被吸收元素的无机盐类易被吸收（2）元素的种类）元素的种类 不同金属盐类吸收率相差很大不同金属盐类吸收率相差很大 不同金属元素
3、吸收部位不同不同金属元素吸收部位不同（3）胃肠道的）胃肠道的pH 胃：金属（经胃酸）胃：金属（经胃酸）氯化物氯化物 与配体形成复合物与配体形成复合物 小肠：碱性。已形成复合物的可被吸收，未形成的可形成小肠：碱性。已形成复合物的可被吸收，未形成的可形成不溶性复合物被排出。不溶性复合物被排出。2、经呼吸道吸收、经呼吸道吸收 大气中悬浮的颗粒物和气体中的金属元素可经呼吸道大气中悬浮的颗粒物和气体中的金属元素可经呼吸道吸收。吸收。金属蒸汽不易溶于水，可直达肺泡，透过气血屏障。金属蒸汽不易溶于水，可直达肺泡，透过气血屏障。3、经皮肤吸收、经皮肤吸收 一些脂溶性金属及其化合物主要通过表皮吸收。一些水一些脂
4、溶性金属及其化合物主要通过表皮吸收。一些水溶性金属化学物可通过毛囊、皮脂腺、汗腺进入血液。溶性金属化学物可通过毛囊、皮脂腺、汗腺进入血液。（4）其他因素）其他因素 肠道微生物与肠道粘膜竞争金属元素、膳食成分、金属间肠道微生物与肠道粘膜竞争金属元素、膳食成分、金属间的竞争抑制作用等的竞争抑制作用等（二）转运（二）转运 主要介质是血液：主要介质是血液：游离状态游离状态 与血浆成分结合与血浆成分结合 吸附在红细胞膜上或进入吸附在红细胞膜上或进入 金属与血浆成分的结合：金属与血浆成分的结合：1、与血浆中低分子成分结合、与血浆中低分子成分结合2、与血浆蛋白（主要是白蛋白）结合、与血浆蛋白（主要是白蛋白）
5、结合3、与特殊蛋白或转运蛋白结合、与特殊蛋白或转运蛋白结合（三）分布（三）分布 初始：取决于器官的血流量初始：取决于器官的血流量 再分布：取决于与器官亲合力大小再分布：取决于与器官亲合力大小 分布特点与金属的侵入途径、溶解性、化学形式、分布特点与金属的侵入途径、溶解性、化学形式、代谢特点、毒性性质及器官特点有关。代谢特点、毒性性质及器官特点有关。（四）排泄（四）排泄 主要通过消化道和胆汁随粪、经肾由尿、经肺随呼主要通过消化道和胆汁随粪、经肾由尿、经肺随呼吸等途径排出体外。吸等途径排出体外。重金属在指甲、毛发中的含量较高，可用来监测环重金属在指甲、毛发中的含量较高，可用来监测环境中重金属的污染和
6、人体负荷。境中重金属的污染和人体负荷。（五）体内蓄积（五）体内蓄积 人体内有固有的金属贮存库人体内有固有的金属贮存库骨骼和蓄积机制骨骼和蓄积机制MT。效应：预防急性中毒的发生，有一定保护作用；可能释放效应：预防急性中毒的发生，有一定保护作用；可能释放入血引起毒效应。入血引起毒效应。五、金属的联合作用五、金属的联合作用 拮抗作用机制：拮抗作用机制：1、影响吸收和转运：相互作用形成不溶性盐或复合物、影响吸收和转运：相互作用形成不溶性盐或复合物或水溶性化合物；竞争载体蛋白或水溶性化合物；竞争载体蛋白2、相互置换和竞争大分子活性位点、相互置换和竞争大分子活性位点3、诱导合成、诱导合成MT 六、金属对健
7、康的危害六、金属对健康的危害1、慢性中毒：如水俣病、痛痛病。、慢性中毒：如水俣病、痛痛病。2、致癌作用、致癌作用:可致癌的金属有可致癌的金属有As、Cr、Ni、Cd、Be3、致畸作用：甲基汞已经确定为人类致畸物，金属汞、致畸作用：甲基汞已经确定为人类致畸物，金属汞尚不知尚不知4、变态反应、变态反应5、对免疫功能的影响：一般发生在其他毒性之前，是、对免疫功能的影响：一般发生在其他毒性之前，是一个重要的早期毒性作用指标。一个重要的早期毒性作用指标。第二节第二节 汞汞 一、汞污染的来源一、汞污染的来源（一）来源（一）来源（二）（二）环境中汞甲基化和生物富集环境中汞甲基化和生物富集1、汞的甲基化汞的甲
8、基化2、汞生物富集汞生物富集二、汞的理化特性二、汞的理化特性三、汞的代谢三、汞的代谢（一）吸收（一）吸收 金属汞金属汞蒸汽形式，经呼吸道，速度很快蒸汽形式，经呼吸道，速度很快 无机汞无机汞消化道吸收消化道吸收15 有机汞有机汞消化道（甲基汞达消化道（甲基汞达90）、呼吸道（）、呼吸道（80%）、皮肤吸收、皮肤吸收（二）分布（二）分布 汞汞肝细胞、红细胞肝细胞、红细胞Hg2 血浆蛋白血浆蛋白结合型汞结合型汞 含含SH小分子化合物小分子化合物GSH扩散型汞扩散型汞 汞的分布：肾肝血液脑末梢神经汞的分布：肾肝血液脑末梢神经 甲基汞：肝脑肾血液甲基汞：肝脑肾血液 肾：皮质中较高肾：皮质中较高 脑：金属
9、汞、甲基汞都能通过血脑屏障脑：金属汞、甲基汞都能通过血脑屏障（三）排泄与蓄积（三）排泄与蓄积排泄：排泄：肾肾由尿排泄由尿排泄肝肝胆汁胆汁粪便粪便肠粘膜脱落肠粘膜脱落各种腺体、毛发、指甲各种腺体、毛发、指甲蓄积：蓄积：Hg总半衰期总半衰期70d甲基汞：血甲基汞：血50d 脑脑240d无机汞：无机汞：40d金属汞：金属汞：58d四、汞的毒理作用四、汞的毒理作用（一）金属汞（一）金属汞 主要造成脑损伤。主要造成脑损伤。机理：主要是机理：主要是Hg2与蛋白质、酶中与蛋白质、酶中SH结合结合形成硫汞键形成硫汞键SHg。三大特异症状：三大特异症状：1、汞毒性汞毒性“易兴奋易兴奋”2、“震颤震颤”3、“口腔
10、炎口腔炎”：汞线：汞线（二）无机汞化合物（二）无机汞化合物 包括包括Hg的硫化物、氯化物、氧化物及汞盐，离的硫化物、氯化物、氧化物及汞盐，离子态可被吸收。子态可被吸收。Hg2不易通过血脑屏障，对脑危不易通过血脑屏障，对脑危害性较小，无机汞不易被吸收，不易造成肝肾损害性较小，无机汞不易被吸收，不易造成肝肾损害。害。（三）有机汞化合物（三）有机汞化合物 苯基汞、烷氧汞苯基汞、烷氧汞降解成降解成Hg2，类似无机汞，类似无机汞 烷基汞烷基汞甲基汞、乙基汞、丙基汞甲基汞、乙基汞、丙基汞 甲基汞是高神经毒物质，能引起急性中毒、亚急甲基汞是高神经毒物质，能引起急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒性中毒、慢性中毒1
11、、神经系统损害：神经系统损害：可以通过血脑屏障进入脑组织，脑细胞与甲基可以通过血脑屏障进入脑组织，脑细胞与甲基汞、乙基汞亲和力很强，在大脑感觉区和运动区蓄汞、乙基汞亲和力很强，在大脑感觉区和运动区蓄积量较高，可引起感觉异常、运动失调、语言障碍积量较高，可引起感觉异常、运动失调、语言障碍、向心性视野缩小、听力障碍。、向心性视野缩小、听力障碍。毒性作用：机制：机制：（1）影响乙酰胆碱合成，抑制兴奋传导）影响乙酰胆碱合成，抑制兴奋传导（2）溶解细胞膜溶解细胞膜（3）与脑组织中的缩醛磷脂结合）与脑组织中的缩醛磷脂结合 2、致畸作用致畸作用（四）毒作用机理（四）毒作用机理1、与含与含-SH的蛋白质和多肽
12、结合的蛋白质和多肽结合2、与酶蛋白中的与酶蛋白中的-SH结合结合3、与细胞膜中一些组分的与细胞膜中一些组分的-SH结合结合4、甲基汞可通过血脑屏障、胎盘屏障甲基汞可通过血脑屏障、胎盘屏障第三节第三节 铅铅 一、铅污染的来源一、铅污染的来源二、铅的理化性质二、铅的理化性质三、铅的代谢三、铅的代谢（一）吸收（一）吸收 主要从消化道，其次是呼吸道和皮肤。主要从消化道，其次是呼吸道和皮肤。消化道：吸收率消化道：吸收率5-10，主要在十二指肠。经，主要在十二指肠。经门静脉到肝脏，分别进入血液和胆汁门静脉到肝脏，分别进入血液和胆汁肠道肠道 呼吸道：吸收率呼吸道：吸收率25-30，其余随气体呼出。，其余随气
13、体呼出。（二）分布（二）分布 血铅红细胞血铅红细胞 非扩散铅（非扩散铅（90）血浆蛋白血浆蛋白 结合性铅（可扩散铅结合性铅（可扩散铅)初期分布于肝、肾、脾、肺、脑，再分布到骨骼、初期分布于肝、肾、脾、肺、脑，再分布到骨骼、毛发、牙齿，以磷酸铅毛发、牙齿，以磷酸铅Pb3（PO4）2形式沉积下来。形式沉积下来。铅铅90以上在骨骼内，以上在骨骼内，2在血液中。一般认为软组在血液中。一般认为软组织铅能直接引起毒害，硬组织具有潜在毒作用。织铅能直接引起毒害，硬组织具有潜在毒作用。（三）排泄和蓄积（三）排泄和蓄积 主要经肾脏由尿排出，食入的铅基本由粪便排出。主要经肾脏由尿排出，食入的铅基本由粪便排出。蓄积
14、：半衰期蓄积：半衰期血铅血铅18d，软组织，软组织20d，骨骼，骨骼21y。四、铅的毒理作用四、铅的毒理作用（一）急性中毒（一）急性中毒 症状：贫血、消化道症状、神经系统症状、肾损症状：贫血、消化道症状、神经系统症状、肾损害等害等（二）慢性中毒（二）慢性中毒 主要症状：主要症状：1、血液：、血液：（1）贫血，面色黄或灰白色（）贫血，面色黄或灰白色（“铅容铅容”），心悸气），心悸气短，疲劳。短，疲劳。（2）点彩红细胞点彩红细胞增多。增多。2、神经系统：、神经系统：早期：神经衰弱综合症，小儿可见多动症。早期：神经衰弱综合症，小儿可见多动症。严重：中毒心脑病，顽固性头痛等，周围神经系严重：中毒心脑病
15、，顽固性头痛等，周围神经系统症。统症。3、消化系统、消化系统：典型病状腹绞痛：典型病状腹绞痛4、其他、其他：损害肾小管功能、蛋白尿；降低免疫功：损害肾小管功能、蛋白尿；降低免疫功能；能；铅线铅线（三）生殖毒性与致畸作用（三）生殖毒性与致畸作用 据动物实验，据动物实验，Pb可引起小鼠生殖腺异常，流产可引起小鼠生殖腺异常，流产等等 致畸：铅中毒工人外周血淋巴细胞染色单体畸致畸：铅中毒工人外周血淋巴细胞染色单体畸变率增加。作业女工中发生死胎、流产畸形较多变率增加。作业女工中发生死胎、流产畸形较多（四）致癌作用（四）致癌作用 可引起肺癌肝癌等。可引起肺癌肝癌等。（五）环境铅污染引起铅中毒症状（五）环境
16、铅污染引起铅中毒症状（六）毒作用机理（六）毒作用机理1、影响卟啉代谢、影响卟啉代谢贫血贫血。卟啉代谢紊乱。卟啉代谢紊乱是铅中毒主要的和较是铅中毒主要的和较早的变化早的变化 贫血的机制：贫血的机制：（1）铅抑制血红素合）铅抑制血红素合成成低色素贫血低色素贫血（2）溶血溶血：铅抑制红：铅抑制红细胞膜上的细胞膜上的ATP，引，引起红细胞起红细胞Na、K+、H2O流失。流失。2、损害神经系统损害神经系统 伸肌麻痹伸肌麻痹：铅抑制肌磷酸激酶，磷酸肌酸含量下降或：铅抑制肌磷酸激酶，磷酸肌酸含量下降或神经和脊髓前角细胞变性，使伸肌神经冲动传递受阻。神经和脊髓前角细胞变性，使伸肌神经冲动传递受阻。脑部损伤脑部损伤：（1）损伤血脑屏障，引起毛细血管内皮细胞肿胀，导致）损伤血脑屏障，引起毛细血管内皮细胞肿胀，导致脑水肿和脑出血。脑水肿和脑出血。（2）对神经递质的影响：）对神经递质的影响：铅可影响神经递质的合成、释放、摄取，还可影响受体铅可影响神经递质的合成、释放、摄取，还可影响受体结合，从而影响神经功能。结合，从而影响神经功能。铅可抑制单胺氧化酶、合成酶、胆碱酯酶等活性。铅可抑制单胺氧化酶、合成酶、胆碱酯
