防蓝光镜片铅对人体的危害

2021年1月17日发(作者：齐世荣)
铅对人体的危害

发布日期：
2005-04-18

一、铅的吸收

（
1
）

肠道吸收
肠道是非职业性铅暴露时铅吸收的主要途径。在成人，肠道对铅的吸收率约为
5%
～
10%
。铅
通过主动转运和被动扩散两种方式由小肠吸收入血。铅在肠道吸收的先决条件是在 肠腔内游
离成铅离子。铅在肠道的吸收还与膳食营养因素有关。提高膳食中钙、铁和锌的含量可有效降低铅在肠道的吸收。胃排空时铅的吸收率要较胃充盈时增加约
45%
。

（
2
）

呼吸道吸收

多数职业性暴露情况下，呼 吸道是铅吸收的主要途径。空气中的铅经呼吸道吸入肺内，成人
的吸收率约是
30%
～
50%
。那些直径在
1μm
以下的颗粒得以深入至肺泡而被吸收。

（
3
）

经皮吸收

铅极少经皮吸收。
经 皮吸收率为
0.06%
。
将铅粉涂于皮肤表面并不影响血铅和尿铅的水平，
但
能增加非邻近部位分泌的汗液中的铅含量。

二、铅在体内的分布

铅吸收入人体后，随血流分布到全身各器官和组织。血液和软组织中的铅，约占体内总铅量
的
1 0%
左右。这部分铅绝大多数在
25
～
35
天左右转移到骨性组织（ 如骨骼、牙齿等）中，后
者中的铅约占体内总铅量的
90%
。

体内 的铅维持着动态平衡。
如经驱铅治疗后，
血铅水平会在短期内明显下降后出现再度上升。
孕期钙补充不足使骨质脱钙时，
可引起的血铅上升，
这是由骨组织中的铅向血液移动造成的，
有时称这个过程为内源性铅暴露。

（
1
）

血液中的铅

参与血液循环的铅
99%
以上存在于红细胞内，仅有< br>1%
以下存在于血浆中。存在于红细胞的铅
约为
80%
与红细胞内的血 红蛋白结合，另
20%
存在于红细胞膜。离子钙能置换红细胞膜中的
铅，从而调节红细 胞内外的铅平衡。

（
2
）

骨组织中的铅
骨组织容纳了占体内总铅量
90%
以上的铅。骨铅的积蓄始于胎儿时期，以后随着年龄的增 长
而逐渐增多，骨铅的积蓄可持续约
50
年。各种类型的骨组织均能成为铅的储存池， 但致密的
皮质骨含铅较高，而疏松的小梁骨含铅相对较少。小梁骨中所含的铅较具游动性，直接参与血铅的交换。骨组织中
20%
的铅受到降钙素、甲状旁腺素、
1
，
25-
二羟维生素
D3
和钙、磷的
调节。

（
3
）

其他组织中的铅

脑组织是铅重要靶器官 。海马回和大脑皮层的铅含量最高。由于海马回是控制学习和记忆的
重要中枢部位，
因此铅在脑 组织中的分布特点可能能够部分解释铅对儿童智能和行为的影响。

（
4
）

铅在体内的半衰期

血液和组织中铅的半 衰期约
25
～
35
天。骨骼中铅的半衰期随年龄不同而不一。
1～
6
岁儿童骨
铅半衰期约为
1135
天，
8
岁 时骨铅半衰期约为
2560
天，
15
～
20
岁时骨铅半衰期 约为
3424
天。

三、铅的排泄

吸收入体内铅约为50%
左右在半衰期内排出体外，
另外的
25%
在以后排出，
2 5%
将潴留在体内。

铅通过三条途径排出体外。
近
2/3
经肾脏随小便排出；
近
1/3
通过胆汁分泌排入肠腔，
然后随大
便排 出；有
8%
左右（存在于头发及指甲中的铅）的铅通过皮屑、头发及指甲脱落排出体外。

第二节、铅对人体的危害

铅对全身各系统和器官均有毒性作用。
其基本 病理过程涉及神经系统、
造血系统、
泌尿系统、
心血管系统、生殖系统、骨骼系统、内 分泌系统、免疫系统、酶系统等多个方面。儿童、妊
娠妇女和老年人是最易感的基本人群。
< br>铅在体内可与含硫、氮、氧基团（作为电子供应者）的物质相结合。至少以下基团可与铅在
体内形 成较稳定的复合物：
—
OH
，
—
H2PO3
，
—< br>SH
与
—
NH2
。铅与
—
NH2
及简单的氨 基酸
有高度亲和力；铅与
—
SH
的生化关系具有重要的毒理学意义。现已证明 ，铅可与细胞膜、线
粒体及线粒体膜上的蛋白质相结合，
此种结合主要发生在蛋白质的
—
SH
基位置上。
受铅干扰
最甚的代谢环节是抑制呼吸色素（如血红素和细胞 色素）的生成。通过抑制线粒体的氧化磷
酸化而影响能量的产生；抑制细胞膜上的
Na+
—
K+
—
A
TP
酶；影响细胞的运输功能。

一、神经系统

人的认知能力和心理行为建立在大脑复杂网络架构基础之上，突触是神 经细胞之间进行联结
和信息传递的特殊结构，突触的建立和突触的可塑性直接决定着学习和记忆的能力。 中国科
技大学的阮迪云教授研究证实铅可影响突触形成并使突触的可塑性明显下降。

阮迪云等在大鼠海马的研究最早表明，
铅可使突触在增强和减弱两个方向的调节能力都降低，
从 而使突触可塑性范围变窄。他们发现，铅处理后大鼠大脑海马回突触可塑性范围从
129%
减< br>小到
44%
。在对海马神经细胞铅暴露的培养过程中发现，铅抑制海马回神经细胞信息输 出突
起的发生而增加信息接受突起的数目，同时使突起的形态变大变扁平。

铅影响学 习记忆的神经机制非常复杂，至今尚不完全清楚，但有几点是肯定的：大脑的海马
回是学习记忆的关键部 位，突触的数量和可塑性、化学信使、受体、通道、酶、金属离子和
NO·
等代谢活动是学习记 忆的基础，而铅能减低突触的数量和可塑性，影响受体和酶的特性，
影响通道和递质的变化，影响第二信 使和
NO·
的代谢等。

例如，
在活动状态下，
铅可使某些 神经递质的贮存、
合成、
释放和重吸收减少。
铅可使
NMDA0
激活 的受体通道开放的次数减少，且恢复得很慢，从而导致通道电流减少，这种作用是不可
逆的。铅阻滞电压 依赖性钙离子通道，可使神经电传导受阻；铅可取代钙离子，扰乱其对蛋
白激酶的正常激活，而导致神经 细胞反应敏感性下降；铅较钙更容易与钙调素结合，通过抑
制蛋白磷酸化过程，扰乱其在学习记忆中的正 常功能；铅还可使神经细胞内钙离子超载，这
是神经细胞损伤死亡的重要原因。

学习 与记忆尚受基因调控，铅还可以影响基因表达过程。在
DNA
修复过程中，铅可以发挥
聚合、结扎等干扰作用，从而抑制
DNA
的修复作用。

铅影响血红素代谢可 引起体内氨基酮戊酸（
ALA
）增多，
ALA
通过血脑屏障进入脑组织，由< br>于
ALA
与
r-
氨基丁酸（
GABA
）化学结构相似 ，
ALA
与
GABA
竞争突触后膜上的
GABA
受
体，产生竞争性抑制作用，影响
GABA
的功能，引起神经行为学改变。由于血红素是合成细< br>胞色素的辅基，
铅干扰血红素合成，
可导致脑内细胞色素
C
浓度降低，
影响氧化磷酸化过程，
干扰神经细胞的代谢。

铅对中枢和外围神经系统中的 多个特定神经结构有直接的毒性作用。在中枢神经系统中，大
脑皮层、海马回和小脑是铅毒性作用的主要 靶组织；而在周围神经系统中，运动神经轴突则
是铅的主要靶组织。高水平铅暴露下，脑组织可产生细胞 水肿、出血、失去细胞内容物等病
理变化。神经纤维会有脱髓鞘病变，皮层和海马回结构萎缩、钙化等。 血脑屏障也非常容易
受到铅毒性作用的损害，导致通透性增加，引起脑水肿低水平的铅暴露并不引起明显 的组织
结构改变。一些研究提示，当铅暴露发生在神经系统尚未发育完善的幼年期，低水平铅暴露
能使突触形成的密度降低，突触的可塑性下降。

铅对神经系统的损伤在临床上可表现在如下四个方面：

（一）心理功能
< br>成人铅中毒后表现出忧郁、烦躁、性格改变等症状。儿童则表现为注意力不集中、多动，活
泼的儿 童铅中毒后变得孤僻、忧郁。铅中毒心理反应易受个体差异的影响。

（二）智力功能

大多数研究都得出同样的结论，
即血铅水平与智商
IQ
呈负相关，
高 铅组和低铅组按分组标准
的不同，其
IQ
的差别多数相差
4
～
6
分。铅中毒对儿童学习能力的影响也十分确定，
Budre
D
（
1972
）报道，血铅平均值为
59ug/dl
的高铅儿童学业不良的危险性比低铅 儿童高
7
倍，在读
小学时留级的可能性比普通儿童高
4
倍。
董宣发现，
即使是在铅浓度未超过国家标准的环境下
工作，铅作业工人的记忆力也明显下降。< br>
（三）感觉功能

铅中毒时会出现多种视觉功能障碍，其表现为：视网膜水肿 、球后视神经炎、盲点、眼外展
肌麻痹、视神萎缩、眼球运动障碍、瞳孔调节异常、弱视或视野改变。史 元对上海某冶炼厂
44
名新招工人进行了行为功能测试，
接触铅
6
个 月后进行重复检查时发现，
不仅情感状态、
记
忆和思维功能发生了变化，而且视记忆、 眼手协调性、视敏度均显著减退。

儿童两耳听阈与血铅水平正相关。接触铅烟、铅尘数年的工 人，存在对高频、中频的听觉障
碍，气导、骨导试验均可见听力明显下降。铅沉积在味觉感受器会使嗅觉 阈提高，并出现对
苦、甜等味觉障碍。

（四）神经肌肉功能

铅对 周围神经系统的主要影响是降低运动功能和神经传导速度，肌肉损害是严重铅中毒的典
型症状之一
.
。受累较多的肌肉是：腕和手指的伸肌（桡神经）
，足、趾的伸肌（腓深神经）
，
三角肌、肱二头肌、肱桡肌，手的小肌群。此外，眼外展肌也常受累。

高健测定了< br>94
名山东济宁某蓄电池厂铅作业工人的正中神经传导速度，
与
31
名 非接触者比较，
接触组腕－肘感觉传导速度和肘－腕运动传导速度均显著减慢。

此外 ，脑血流图分析表明，铅作业工人植物神经功能紊乱、血管弹性减退、颈内动脉供血不
足或痉挛等异常率 显著高于对照组，波幅均值显著低于对照组，而低平波、双侧波幅不对称
检出率由明显高于对照组。王泓 波系统地研究了安徽某机场航空汽油作业工人的植物神经功
能，发现油料作业工人的神经衰弱综合征检出 率也显著高于非接触者。

二、造血系统

铅对血液系统的作用主要表现在两 个方面，一是抑制血红蛋白的合成，二是缩短循环中的红
细胞寿命，这些影响，最终导致贫血。

卟啉是血红蛋白合成过程的中间物，血红蛋白合成过程中，受到一系列转巯基酶的作用。在
血红 蛋白合成过程中，铅至少在
4
个环节上影响其合成。
（图
2
－
1
）

首先是铅抑制
δ
－氨基－
γ
－酮戊酸脱氢 酶
（
ALAD
）
。
ALAD
是血红素合成过程中最灵敏的酶 ，
它的被抑制使血浆和体液中的底物
ALA
（
δ
－氨基－
γ
－酮戊酸）过剩，最终造成尿中
ALA
排泄增加。

其次是铅影响< br>δ
－氨基－
γ
－酮戊酸合成酶
（
ALAS
）
，
虽然铅对
ALAS
的作用是抑制还是激活
尚有争议，但
ALAS< br>是限速酶和主要调节酶，血红素合成降低导致其后的
ALAS
活性增加，
净结果 是增加血和尿中的
ALA
浓度。

第三是铅抑制血红素合成酶
（或称 是铁络合酶）
。
血红素合成酶的作用是催化亚铁掺入卟啉结
构中，该酶受抑后，红细胞 中原卟啉（
EP
）增多，红细胞原卟啉（
EP
）因不能充分掺入铁而
与红细胞线粒体内含量丰富的锌结合，导致锌原卟啉（
ZPP
）增加。铅抑制粪卟啉原氧化酶，
阻碍粪卟啉原氧化为原卟啉，结果使血中粪卟啉增多，尿排出粪卟啉增多；所以尿中
ALA、
粪卟啉及血液中
EP
或
ZPP
测定都是铅中毒的诊断指标。< br>
第四是铅影响珠蛋白的合成，而珠蛋白的合成后，和血红素结合才能形成血红蛋白。

铅作用部位

血红蛋白合成

代谢产物变化













甘氨酸




琥珀酸辅酶
A
①
ALAS
——→↓










ALA
--------
→
血和尿

ALA↑

②
ALAD
—//→↓















胆色素原

↓

尿卟啉原

↓

粪卟啉原
-----
→
血和尿

粪卟啉（
CP
）
↑

↓

原卟啉
------
→
红细胞
Zpp↑

③
铁络合酶
—//→↓



血红素

④
珠蛋白
↓——→↓

血红蛋白
-----
→
红细胞
Hb↓

由于血红蛋 白合成障碍，导致骨髓内幼红细胞代偿性增生，血液中点彩、网织、碱粒红细胞
增多。
此三种细 胞内的嗜碱性物质都含有线粒体与微粒体碎片及核糖核酸
（
RNA
）
，
有人认为
此三种细胞不过是由染色技术所造成的不同形态表现而已。其原因可能是铅抑制了红细胞嘧< br>啶
—5’—
核苷酸酶，以致大量嘧啶核苷酸蓄积在细胞浆内，并妨碍微粒体
RN A
的降解。

（
2
）溶血

铅中毒贫血不仅是由于 血红蛋白合成减少，也由于红细胞寿命缩短。铅可抑制红
细胞膜
Na+/K+
—
A
TP
酶的活性，使红细胞内
K+
逸出，致细胞膜崩溃而溶血。另外，铅与 红
细胞表面的磷酸盐结合成不溶性的磷酸铅，使红细胞机械脆性增加，亦为溶血的原因。急性
铅 中毒时溶血作用较明显，慢性铅中毒时以影响卟啉代谢为主，溶血作用并不重要。

三、消化系统

铅可抑制肠壁碱性磷酸酶和
A
TP
酶的活性 ，使平滑肌痉挛，引起腹绞痛。亦有人认为铅致太
阳神经丛病变而引起肠壁平滑肌痉挛，或使小动脉壁平 滑肌收缩引起肠道缺血所致。铅绞痛
发作时，由于小动脉痉挛，常伴有面色苍白（铅容）
、暂时 性血压升高、眼底动脉痉挛与肾小
球滤过率减低。

四、泌尿系统

铅可影响肾小管上皮细胞线粒体的功能，抑制
A
TP
酶等的活性，引起肾小管功能障碍 甚至损
伤。铅对肾脏的毒性作用分为急性铅肾病和慢性铅肾病两类。

铅对肾脏的急性 毒性作用部位主要是肾近曲小管，主要病理学和功能性改变为：
（
1
）近曲小
管可出现细胞肿胀、线粒体肿胀、破裂及基制内颗粒减少等，上皮细胞核内有包涵体形成；
（
2
）肾小管上皮细胞核增大、线粒体功能和超微结构异常；
（
3
）肾小管对葡萄 糖、氨基酸和
磷的主动重吸收发生障碍，排钠和尿酸下降。一般说来，铅的早期或急性肾毒性的表现是轻
微的，局限于肾小管上皮细胞，损伤是可逆的，经驱铅治疗可排出包涵体，恢复改变的线粒
体形 态和功能，肾小管功能也可恢复正常。

长期接触铅可对肾脏功能产生慢性损伤，慢性中毒除损 害肾小管外，主要表现为进行性间质
纤维化，开始在肾小管周围，逐渐向外扩展，肾小管萎缩与细胞增生 同时并存。其主要病理
特点为：
（
1
）肾间质纤维化和肾小管上皮细胞萎缩；
（
2
）近曲小管结构受伤，表现为上皮细
胞变性、肿块，进面肾小管萎缩或上 皮细胞增生；
（
3
）晚期重症肾损伤出现肾小球和肾小管
一系列病变，表现为 肾小球硬化、数目减少或局部肾小球消失，球周纤维化，肾小动脉和细
动脉中膜增厚，内皮细胞增生。< br>
急性铅肾病是由于近曲肾小管功能异常，临床上可出现范可尼综合征，其特征为糖尿、氨基酸尿和高尿磷。同时还易出现维生素
D3
合成障碍和肾素代谢异常（易引发肾性高血压）< br>。

慢性肾功能衰竭常常与痛风相联系。有有人报道，住院的痛风病人中约有一半有肾脏疾病，