錳暴露與心血管功能

錳暴露與心血管功能關(guān)鍵詞：錳暴露Therelationshipbetweenexposetomagnesiumandthefunctionofcardiomuscularfunction.錳是自然環(huán)境中常見的金屬，在工業(yè)上普遍應(yīng)用，同時(shí)它也是人體必需的微量元素之一，自然界多以無機(jī)錳化合物形式存在［1］。錳在體內(nèi)作為某些酶的興奮劑，參與許多生物化學(xué)反映，但長(zhǎng)期過量吸入會(huì)造成中毒。實(shí)驗(yàn)研究說明，錳有心血管毒性，可引發(fā)動(dòng)物心收縮功能降低和血壓下降，要緊出此刻急性和亞急性實(shí)驗(yàn)［2，3］。最近幾年來，錳與心血管功能的關(guān)系慢慢引發(fā)人們的關(guān)注，現(xiàn)就此作一綜述。1錳與心臟功能人群調(diào)查某鐵合金廠106名錳冶煉男工調(diào)查發(fā)覺，心電圖顯現(xiàn)左室高電壓，竇性心動(dòng)過緩，竇性心率不齊等異樣改變，且心電圖異樣檢出率隨接錳工齡增加而升高［4］。姜岳明等［5，6］調(diào)查發(fā)覺，作業(yè)環(huán)境空氣MnO2幾何均值為m3時(shí)，接錳女工心率明顯加速。與5年前體檢資料自身對(duì)照比較顯示，接錳男工和女工心電圖QRS波明顯變寬，T波增高，且接錳女工心率明顯變慢，提示低水平錳暴露可能對(duì)心功能有阻礙。作業(yè)環(huán)境空氣MnO2幾何均值為?m3時(shí)，接錳工人心電圖異樣率明顯增高，心電圖異樣檢出率與環(huán)境MnO2濃度呈正相關(guān)（r=）,隨接錳工齡增加而升高［7］。何淑嫦等［8］對(duì)56名焊工和34名對(duì)照工人的調(diào)查發(fā)覺，結(jié)果焊工血錳明顯高于對(duì)照組，而ValaslvaManoeuvre心率反映（HR-V）、深呼吸時(shí)心率轉(zhuǎn)變（HR-DB）、即立時(shí)R-R轉(zhuǎn)變能力都明顯比對(duì)照組低，提示心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)是錳損害的靶系統(tǒng)之一。Barrington等對(duì)從事焊接和磨光修理高錳鐵軌的5名工人（包括一名錳中毒患者）和3名低碳鋼焊工（低錳暴露）的自律神經(jīng)性能進(jìn)行研究，發(fā)覺錳中毒者及其4位同事的24h心電圖高頻段呈降低性改變［9］。實(shí)驗(yàn)研究器官水平觀看到不同濃度的MnCl2對(duì)離體蛙心收縮有明顯抑制作用，且有濃度依托性（r=）。在小劑量Mn2+灌流時(shí)，收縮力開始減弱，大劑量時(shí)會(huì)發(fā)生不可逆的心臟停跳［10］。給離體大鼠心臟灌入不同濃度的MnCl2會(huì)引發(fā)心肌錳含量增加，Mg、Ca含量減少，收縮功能明顯降低，且隨著濃度增高而抑制心臟收縮功能，乃至停博。經(jīng)沖洗后不被完全抑制的情形下可恢復(fù)心臟收縮功能，一旦完全被抑制那么不可逆［11］。細(xì)胞水平高濃度錳（Mn2+1?8mmol/L）可使豚鼠心肌細(xì)胞動(dòng)作電位(AP)復(fù)極50%及90%時(shí)程，有效不該期(APD50,APD90,EPR)縮短，AP零相最大上升速度(Vmax)減小。高濃度Mn2+對(duì)心肌收縮力的抑制作用較強(qiáng)，低濃度時(shí)Mn2+(L)能明顯抑制竇房結(jié)細(xì)胞電活動(dòng),動(dòng)作電位振幅(APA)，Vmax和4相斜率(SP4)減少，竇博率減慢［12］。高M(jìn)n2+培育的心肌細(xì)胞靜息電位(RP)，動(dòng)作電位(APA)降低，動(dòng)作電位復(fù)極50%時(shí)程延長(zhǎng)，而高錳-高硒條件下培育的心肌細(xì)胞RP，APA，APD50與對(duì)照組不同無顯著性意義。提示錳對(duì)心肌細(xì)胞有損傷作用，補(bǔ)硒能夠?qū)垢咤i對(duì)心肌細(xì)胞的損害作用［13］。2錳與血管功能人群調(diào)查臨床應(yīng)用二吡哆醇二磷酸錳(MnDPDP)作為磁共振成像(MRI)的對(duì)照劑，能使受檢者顯現(xiàn)臉部潮紅和頭耳部有溫?zé)岣校?4］。錳中毒患者有體位性低血壓［9］。某鐵合金廠作業(yè)環(huán)境空氣MnO2幾何濃度均值為m3時(shí)，接觸組低舒張壓檢出率明顯增高，舒張壓均值降低。接觸組不同接錳工齡、年齡、低舒張壓檢出率有顯著性不同。且以青工和女工對(duì)錳的降舒張壓作用較靈敏［15，16］。作業(yè)環(huán)境空氣錳濃度為?m3時(shí)，男工收縮壓均值降低［17］?？諝釳nO2幾何濃度均值為m3時(shí)，卻觀看不到錳粉加工工人血壓有異樣的改變［18］。實(shí)驗(yàn)研究1883年，Kobert第一報(bào)導(dǎo)錳有降血壓作用［19］。靜脈注射MnCl2(10mg/kg)使狗顯現(xiàn)短暫性低血壓和心動(dòng)過速后死亡。經(jīng)下腔靜脈給狗滴注MnCl2(16mg/kg?d，4d)，狗血壓明顯下降，且伴隨有反射性心動(dòng)過速［20］。離體大鼠心臟灌入MnCl2(15umol/l)20min后，引發(fā)冠狀血管舒張，顯現(xiàn)明顯的劑量線性變寬效應(yīng)［21］。3錳對(duì)心血管功能阻礙的可能機(jī)制工人心臟收縮功能下降，可能與錳損害心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)［8］。錳可引發(fā)多巴胺和5-HT含量減少。錳是一種擬膽堿樣物質(zhì),能阻礙膽堿酯酶合成，使乙酰膽堿蓄積［1］，多巴胺有穩(wěn)壓作用而乙酰膽堿又對(duì)心率有作用，二者的聯(lián)合作用阻礙到心率和血壓。錳能夠阻塞鈣通道，使細(xì)胞興奮時(shí)鈣不能內(nèi)流，引發(fā)興奮收縮分離，致使心臟收縮功能降低。鈣還能夠使血管滑膩肌的興奮收縮偶聯(lián)阻滯，引發(fā)低血壓［1］。錳可損害心肌細(xì)胞線粒體，引發(fā)能量代謝障礙。對(duì)高錳飼料喂養(yǎng)8周后的大鼠心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀看發(fā)覺，線粒體腫脹，嵴破壞和空泡明顯。電鏡細(xì)胞化學(xué)顯示心肌線粒體細(xì)胞色素氧化酶和琥珀酸脫氫酶活性下降。提示過量錳可引發(fā)心肌損傷，要緊環(huán)節(jié)可能是線粒體的結(jié)構(gòu)和功能［22］。呼吸鏈上的環(huán)節(jié)受損，必然致使機(jī)體利用氧受阻，細(xì)胞內(nèi)氧化供能不足，心臟的收縮和舒張活動(dòng)受到阻礙，以至心率發(fā)生改變。錳對(duì)心肌細(xì)胞線粒體的損傷，可能是由于其對(duì)心肌細(xì)胞線粒體呼吸鏈中各類酶復(fù)合體的活性產(chǎn)生抑制引發(fā)質(zhì)子泵功能下降，進(jìn)而引發(fā)膜電位下降所致[23]。綜上，錳能夠通過量種機(jī)制阻礙心血管，從而使心肌受損，心功能下降。可是，究其是錳損害自主神經(jīng)累及心臟，再阻礙到血壓，或是心血管同時(shí)受阻礙，尚未清楚。目前，國(guó)內(nèi)外要緊集中在動(dòng)物體內(nèi)外研究，人群流行病學(xué)調(diào)查資料較少，錳暴露與心血管功能之間的因果關(guān)系尚有待深切研究。參考文獻(xiàn):[1]CrossgroveJ，Zhengtoxicityuponoverexposure[J].NMRBiomed,2004,17:544?553.姜岳明，張振明，遲曉文?錳與工人心血管健康[J].鐵道勞動(dòng)平安衛(wèi)生與環(huán)保,2001,28（4）:248?250.姜岳明，張振明，遲曉文.錳與工人心血管毒性[J].鐵道勞動(dòng)平安衛(wèi)生與環(huán)保，2001，28（4）:251?254.王奇慧.錳鐵合金冶煉工人心電圖檢查結(jié)果[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病，1990，16（4）:217.姜岳明，陸培，唐艷，等.低濃度錳暴露對(duì)工人心血管功能的阻礙[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病，2000，26（1）:28?30.姜岳明，陸培，呂志文，等.錳對(duì)接觸女工心血管功能的阻礙[J].鐵道勞動(dòng)平安衛(wèi)生與環(huán)保，1999,26(1):31?33.謝佩意，姜岳明，李偉頻，等.錳作業(yè)工人心電圖和血壓改變的研究[J].中國(guó)職業(yè)醫(yī)學(xué)，1999,22(6):341?343.何淑嫦，牛僑，王生，等.電焊作業(yè)工人心血管系統(tǒng)自主神經(jīng)改變[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2002,19(6):371?373.[9]Barrington，.，Angle，.，Willcockson，.，etfunctioninmanganesealloyworkers[J].，1998，78:50?58.趙錄英.Mn對(duì)離體蛙心收縮壓功能的阻礙[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，2:81.BrurokH，BergK，SneenL，etmentalcontentsafterinfusionsofmanganese:Anexperimentalevaluationintheisolatedratheart[J].InvestRadiol，1999，34:470?476.李孝光，周小波.錳對(duì)心室肌電機(jī)械活動(dòng)及竇房結(jié)細(xì)胞電活動(dòng)的阻礙[J].中國(guó)地址病雜志，1987,6(2):67?70.[13]曹文華.微量元素硒、錳對(duì)心肌細(xì)胞的阻礙[J].醫(yī)學(xué)研究通信，1999，15（5）:399.[14]MisselwitzB，MuhlerA，Weinmanntoxicologicriskforusingman-ganesecomplexes?Aliteraturesurveyofexistingdatathroughseveralmed-icalspecislties[J].InvestRadiol，1995，30:611.姜岳明，陸繼培，麥浩，等.錳對(duì)接觸工人心電圖和血壓的阻礙[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病，1996,22(6):341?343.呂志光，姜岳明，黃錦利，等.錳作業(yè)工人心電圖血壓轉(zhuǎn)變的調(diào)查研究[J].廣西預(yù)防醫(yī)學(xué)，1996,2(1):15?17.SaricM，Hrustictoairbornemanganeseandarterialbloodpressure[J].EnvironRes，1975，10:314?318.姜岳明，謝佩意，陸繼培，等.錳粉加工工人心血管功能的調(diào)查研究J].鐵道勞動(dòng)平安與環(huán)保，1999,26(3):179?182.Kobertpharmakologiedesmangansandeisens[J].ArchExpPathol，1883，16:361?392.KhanKN，AndressJM，Smithofsubacuteintravenousman-ganesechlorideadministrationinbeagledogs[J].ToxicologicPathology,1997,25(4):344?350.VanderEl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