地方性砷中毒皮肤角化

2. 燃 煤 污 染 型 病 区 煤一般含砷量为5～ 40mg/kg ，而贵州省病区县的煤含砷量高达 100～9 600mg/kg。 • 室内空气中的砷含量高达 0.16～0.76mg/m3， 使室内干燥和储存的粮食也受到污染。 • 据调查病区新鲜玉米含砷量为 0.46±0.12mg/kg，而干燥和保存的玉米含砷 量为4.13±2.76mg/kg； • 新鲜辣椒含砷量为2.32±1.26mg/kg，而干燥 储存的辣椒却高达512.0±300.4mg/kg。
• 陕西省：安康、汉中市5个县、区实 施燃煤型砷中毒环境及病情线索调 查时发现，燃煤户室内空气、粮食、 食品砷含量超标，砷中毒病人检出 率达42％，是新发现的地方性砷中 毒病区。 • 在吉林、宁夏、青海也发现了大面 积的砷中毒病区。
三、砷的毒作用机制
1.抑制酶的活性：三价砷与酶蛋白分子上的双巯 基或羧基结合，形成较稳定的络合物或环状化 合物，从而使酶活性受到抑制。 • 三价砷抑制：转氨酶、丙酮酸氧化酶、丙酮酸 脱氢酶、磷酸酯酶、细胞色素氧化酶、脱氧核 糖核酸聚合酶等。 • 五价砷抑制：α -甘油磷酸脱氢酶、细胞色素氧 化酶，取代稳定的磷酰基(≡Ｐ＝Ｏ)，阻断肝 细胞线粒体中的氧化磷酸化过程，从而抑制ATP 的合成。
地方性硒中毒
硒在自然界中的分布
１.岩石：火山活动带入地表 ２.土壤：地区性差异 ３.农作物
４.水体
５.环境污染：含硒矿藏开采，煤炭石油 燃烧，化肥杀虫剂
• 某些湖泊、沼泽地区或沿海地区，由于土壤 中砷的累积，致使地下水砷浓度达0.2-1.82 mg/L。 • 不同地区的煤炭含砷量多少不等，贵州省西 南部农村，煤炭含砷量为876.3-8300mg/kg， 个别地区达35000 mg/kg。当地居民以高砷 煤为燃料取暖、做饭、烘烤粮食蔬菜，致使 室内空气、玉米、辣椒中砷含量升高。
砷引起人群健康危害主要是由于砷在土壤、 水及煤炭中的含量过高所致。
二、砷在体内的代谢
（一）砷的吸收 1. 呼吸道：主要是燃煤污染型，贵州省部分 农村地区，由于煤中含砷量较高，在没有烟 囱的室内敞开燃烧，致使室内空气中砷含量 急剧增高。经测定厨房空气砷达0.43mg/m3， 客厅、卧室空气中砷在0.072-0.20 mg/m3之 间。
第七章 生物地球化学性疾病
第四节 地方性砷中毒
地方性砷中毒
（endemic arseniasis）
地方性砷中毒是由于某些地区居民 长期从外环境中摄入过量的砷而引起 的以末梢神经炎、皮肤损害和致癌作 用为主要表现的一种慢性全身性疾病。 入过量的砷而引起的一种生物地球化学 性疾病。临床上以末梢神经炎、皮肤
砷的其它毒性
•无机砷诱发糖尿病
•慢性砷暴露引起儿童智力低下、 反应迟钝
•红细胞损伤
地方性砷中毒的预防措施
１.改换水源 ２.饮水除砷：沉淀、过滤、吸附 ３.限制高砷煤炭的开采使用
４.改良炉灶：煤烟型砷中毒病区
地方性砷中毒的治疗原则
１治疗末梢神经炎 ２增加营养
３促进排泄
４早期发现、处理皮肤癌
第五节
（三）砷的致癌、致突变、致畸 作用
1. 致癌作用：砷是确认致癌物，主要引起皮肤癌（鳞 癌、基底细胞癌）和肺癌，也可使当地居民肾癌、 膀胱癌、乳腺癌等发生率升高。尚无成功的动物 致癌模型。
2. 致突变作用：基因突变、染色体畸变，DNA修复酶 活性抑制。黑脚病流行区砷相关皮肤癌P53基因的 突变谱进行了研究，发现许多突变位点位于第5和 第8外显子，直接测序分析发现有7个密码子发生 错义突变，如密码子149（C→T汗腺、唾液腺、泌乳、毛发指 甲的脱落等途径，也可排出部分砷。
地方性砷中毒的流行病学
• 地方性砷中毒分为饮水型和燃煤污染型， • 在孟加拉、印度、中国、越南、泰国、柬埔 寨等国家都有流行。 • 到2003年底全国共有病区县32个，中国砷中 毒危害病区的暴露人口高达1500万之多；已 确诊患者超过数万人。 • 流行区：台湾、新疆、内蒙、贵州、山西、 陕西等地。 • 台湾：老流行区——嘉羲和台南县(北门、学 甲、布袋、义竹4个乡、镇)；新流行区—— 台南市、屏东县、高雄县、高雄市。
概况
• 乌脚病：1953年，台湾省台南和嘉义县。 • 1980年，新疆奎屯地区发现第一个饮水型 病区。 • 1992年，贵州省首次公布；目前内蒙古、 山西、贵州、陕西等省均存在。 • 1992年卫生部认定的一种新型地方病。
案例
上世纪 70 年代，在孟加拉国的恒河三角 洲地区为了改善当地居民饮用常常受到粪 便病原体污染的地表水，导致痢疾、霍乱、 伤寒和其它致命性疾病的发生。在美国儿 童基金组织的倡议下，推广了打手压井作 饮用水源的公共卫生措施，手压井通常是 从10ｍ～100ｍ处的地下淤积层取水，这一 措施迅速降低了孟加拉国介水微生物疾病 的发病。
• 砷是一种毛细血管毒物，使血管壁麻痹、 通透性增加；损伤小动脉血管内膜，使 之变性、坏死、管腔狭窄、血栓形成。 • 多发生于下肢远端脚趾部位，病人主诉 脚背、脚趾发凉，颜色苍白，血管搏动 减弱（或消失）。 • 由于血供减少，脚趾疼痛明显，早期以 间歇性跛行为主要表现，久之脚趾皮肤 发黑、坏死（乌脚病－blackfoot）。
但是在20年后，即上世纪90年代，当地居民普遍 出现了各种皮肤损害，特别是皮肤角化过度或增 厚，皮肤色素变浅或过度沉着和外周神经病、心 血管病等。此外，皮肤癌、各种内脏癌的发病也 呈现出上升的趋势。
问题 1．改水后当地居民疾病谱的变化提示了什么？ 2．如何解决当地居民新的疾病问题？
砷在自然界的分布
4.导致细胞凋亡 ：影响细胞凋亡控 制基因的表达如P53、C-myc、bcl-2 及相关基因（bcl-x、bax、bad）等， 其中砷对bcl-2基因表达的影响在细 胞凋亡中尤显重要。激活 caspase(胱天蛋白酶)，从而诱导细 胞凋亡（apoptosis）。
• 砷的致癌机制研究发现，砷可引发体内脂质过氧 化增强，造成DNA氧化损伤，诱导细胞凋亡，并可 导致基因突变。 • 有人对我国台湾黑脚病流行区砷相关皮肤癌P53基 因的突变谱进行了研究，发现许多突变位点位于 第5和第8外显子，直接测序分析发现有7个密码子 发生错义突变，如密码子149（C→T），密码子 175 (G→A)等。 • 内分泌干扰作用 研究发现砷是强力内分泌干扰 物，在极低浓度下就能改变激素介导的细胞信号 传导。
3. 致畸作用： 各种砷化合物对实验动物具有明显的致 畸胎作用，并具有发育毒性及对后代的 影响。但砷对人的致畸胎作用尚未见有 流行病学调查报道。
地方性砷中毒的多系统损害
１.肝脏损害:表现为不明原因的肝脏肿大、肝区疼痛、 肝功能异常出现的频率较高，且能排除各种肝炎病毒感 染及其它理化损伤。 ２.神经系统损害：植物神经功能紊乱，短 暂性脑缺血 ３.肾脏损害：蛋白、白细胞、红细胞、管 型、糖类等 ４.血液系统损害：红细胞、白细胞减少 ５.生殖系统损害：少精不育 ６.心血管系统损害：心脏扩大、杂音、心 电图异常
砷是地壳的构成元素，其丰度为1.71.8mg/kg，在自然界广泛分布于岩石、土壤 和水环境中 ，含砷矿石如砷铁矿、雄黄 （二硫化二砷）、雌黄（三硫化二砷）等， 砷多与锌、铜、铅等元素共生于硫化物矿藏 之中。
• 土壤中的砷主要来源于成土岩石。含有机质较 高的页岩所形成的土壤含砷量达13mg/kg，而 含有机质较少的砂岩所形成的土壤含砷量仅为 1mg/kg。腐殖质含量较高的土壤中，由于吸附 和螯合作用，使砷含量高于相对贫瘠的土壤。 土壤平均含砷量约为5mg/kg。
• 皮肤色素异常是慢性砷中毒特异性体征：弥 漫性褐色、灰黑色斑点条纹；部分皮肤出现 点状、片状、条纹状色素脱失，呈现白色斑 点或片状融合。 • 皮肤色素沉着与色素缺失多同时出现在躯干 部位，以腹部（花肚皮）、背部为主。
饮水型砷中毒皮肤改变
色素缺失，以腹部、背部为主
地方性砷中毒
皮肤角化、皲裂以手掌、脚跖部 为主。四肢及臀部皮肤角化，可形 成角化斑、赘状物。皮肤角化、皲 裂处易形成溃疡，合并感染，甚至 演变为皮肤癌。
• 人为污染也可使土壤砷含量明显升高。
• 地面水中砷含量因地理、地质条件不同而 差别很大，淡水中砷含量在0.01-0.6 mg/L之间，海水砷浓度范围在0.030.06mg/L。 • 当地下水流经含砷岩层时，大量的砷溶解 于水中，致使含砷量升高，如砷矿区附近 的地下水含砷量高达10 mg/L以上。
• 砷在生物体内的半减期（T1/2）较长，约30h以上， 故排泄较慢。肾脏是砷化物排泄的主要器官，故 尿砷测定亦可灵敏地反映机体砷负荷水平。 • 经消化道摄入的砷由门静脉入肝，经甲基化或其 它代谢反应后，可由胆汁排入肠道，然后随大便 排出体外。由于肝肠循环的作用，每经胆汁排泄 一次约有20%左右的砷被重吸收，故由胆汁排泄 时致使体内生物半减期延长。
地方性砷中毒的病区类型
1.饮水型地砷病区：该类病区是居民长期饮用含 砷量较高的水而引起的慢性砷中毒，台湾、新 疆、内蒙、山西病区均属此类型。淡水中砷含 量在 0.01 ～ 0.6mg/L ，山西病区水砷含量高达 4.4mg/L。
当地下水流经含砷岩层时，大量的砷溶解于水 中，致使含砷量高达 10 mg/L 以上。有些温泉 含砷可高达25mg/L以上。
进入体内的砷，首先在血液中大量聚 集，且80%～95%都局限在红细胞里，大 多数的砷都与血红蛋白的珠蛋白结合， 随后迅速分布到全身组织器官，主要蓄 积在脾、胃肠道、肝、肾、肺、肌肉等 部位。
• 砷在组织内也与相应组织的蛋白结合，特别是 在皮肤、毛发、指（趾）甲和骨骼中可形成牢 固的贮存库。 • 砷进入体内两周左右，到达皮肤、毛发、指甲 等表皮组织，表皮组织的角蛋白中含有丰富的 巯基，砷即在此与角蛋白的巯基（二硫键）结 合，形成牢固的蓄积，甚至可达终身，故毛发 中的含砷量很高。
2. 消化道：饮用水、粮食、蔬菜中的砷以3 价或5价砷的形式经消化道摄入后，大部分 在胃肠道吸收。在消化道内5价砷较3价砷 易吸收，无机砷较有机胂易吸收。砷在胃 肠道吸收率可达95%-97%。 3. 皮肤粘膜：较少见，砷可贮留在皮 肤角蛋白中。