生物地球化學(xué)性疾病

生物地球化學(xué)性疾病生物地球化學(xué)性疾病為兩種類型：

元素缺乏和元素過多常見的有

碘缺乏病iodinedeficiencydisorders地方性氟中毒endemicfluorosis、地方性砷中毒endemicarseniasis

三、我國(guó)地方病情況地方性甲狀腺腫約有700多萬人地方性克汀病25萬多人地方性氟病中氟斑牙患者4186萬，氟骨癥200萬人，受威脅人口3.7億第二節(jié)

碘缺乏病

iodinedeficiencydisorders,IDD一、碘缺乏病

是指從胚胎發(fā)育至成年期由于碘攝入不足而引起的一系列病癥。包括地方性甲狀腺腫、地方性克汀病、地方性亞臨床克汀病、流產(chǎn)、早產(chǎn)、死產(chǎn)、先天畸形等。碘在自然界的分布1.空氣、水、土壤、巖石以及動(dòng)植物體內(nèi)都含有碘，并以碘化物的形式存在。2.空氣含碘極微，水中碘的含量與碘缺乏病的流行有密切關(guān)系，在碘缺乏病區(qū)多在10g/L以下。常見食物中的平均含碘量（μg/kg）食物鮮重干重平均值范圍平均值范圍谷類4722~726534~92豆類3023~36234223~245蔬菜2912~201385204

~1636水果1810~2915462~277牛奶4735~56——雞蛋93———肉5029~97——淡水魚3017~40——海水魚83217~40—471~1591海帶2000—10000—貝類798308~130038661292~4958三、碘在體內(nèi)的代謝來源

人體需要的碘

80%-90%來自食物，10%-20%來自飲水，5%左右來自空氣。吸收1.食物是人體攝入碘的主要來源，碘以消化道吸收為主，主要是在胃和小腸迅速被吸收。2.食物中的無機(jī)碘溶于水形成離子碘。食物中的碘化物需首先被還原成離子碘后才能被機(jī)體吸收。

甲狀腺

甲狀腺是富集碘能力最強(qiáng)的內(nèi)分泌腺體，在24h內(nèi)可富集攝入碘的15%-45%，在碘缺乏地區(qū)，機(jī)體的富集能力更強(qiáng)，可超過80%。碘離子被甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞捕集，高等動(dòng)物卵細(xì)胞發(fā)育中的卵黃也有很強(qiáng)的富集碘的能力，僅次于甲狀腺。排泄

碘主要經(jīng)尿排出，有研究發(fā)現(xiàn)，正常人每日攝入205μg，每日從尿排泄碘175μg、糞便20μg、汗6μg、毛發(fā)2μg。有代表性的尿樣碘含量平均值＜5μg/L時(shí)，該地區(qū)就有可能發(fā)生碘缺乏病。當(dāng)＜2μg/L時(shí)，當(dāng)?shù)貎和陀谢嫉湫偷南忍煨钥送〔〉奈ｋU(xiǎn)。四、碘缺乏病的流行病學(xué)發(fā)病概況：

全球碘缺乏病流行的國(guó)家110個(gè)，全球受碘缺乏威脅的人口約16億，由于缺碘造成不同程度智力落后的人口約3億，有5億多人患地方性甲狀腺腫約占全世界總?cè)丝诘?0%。由于母親缺碘每年至少有3萬個(gè)胎兒流產(chǎn)或死產(chǎn)約有12萬新生兒在出生時(shí)即有不同程度的體能和智能損害。2.缺碘地區(qū)--大小興安嶺、長(zhǎng)白山--華北的燕山、太行山、呂梁山、五臺(tái)山--西北秦嶺、六盤山、祁連山天山南北--西南的云貴高原、大小涼山、喜瑪拉亞山山脈--中南的伏牛山、大別山、武當(dāng)山、大巴山、桐柏山--華南的十萬大山等地帶。3.特點(diǎn)

地形傾斜、洪水沖刷嚴(yán)重、降雨量集中、水土流失嚴(yán)重、碘元素含量極少。由于地理和地形地貌的不同，其地方性甲狀腺腫和地方性克汀病的患病率也不同，一般山區(qū)＞丘陵＞平原五、發(fā)病原因自然地理因素

地表沖刷嚴(yán)重、流失的碘得不到補(bǔ)充、土壤的特性（白堊土、沙土、灰化土、泥炭土等）飲水碘（μg/L）地方性甲狀腺腫發(fā)生率（%）＜2

26.102-518.75-10810-30無飲水碘與地方性甲狀腺腫發(fā)生率膳食因素1.人體需要的碘75%--85%來自食物，10%--20%來自水，5%來自空氣。2.食品中碘含量海產(chǎn)品＞動(dòng)物性食品＞植物性食品。3.低蛋白、低熱量的膳食可影響腸道對(duì)碘的吸收，以及甲狀腺對(duì)碘的吸收轉(zhuǎn)化；食物中鈣可阻礙碘吸收；4.維生素不足可影響甲狀腺素合成中一系列氧化還原過程。5.碘缺乏病多發(fā)生于經(jīng)濟(jì)落后、營(yíng)養(yǎng)不良的偏遠(yuǎn)山區(qū)，尤其多見于這些地區(qū)內(nèi)生活貧困的家庭。6.膳食中致甲狀腺腫物質(zhì)：硫氰酸鹽硫葡萄糖苷等七、碘缺乏病的臨床表現(xiàn)臨床表現(xiàn)

胚胎缺碘；大腦發(fā)育不良。表現(xiàn)：呆、小、聾、啞、癱。地方性氟中毒endemicfluorosis

由于氟過多導(dǎo)致長(zhǎng)期攝入過量氟所引起的以骨相組織改變?yōu)橹饕卣鞯娜硇月约膊?，又稱為地方性氟病。一、地方性氟中毒二、氟在自然界的分布化學(xué)性質(zhì)1.在所有元素中，氟是電負(fù)性最強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)最活潑的一種非金屬元素，幾乎與所有的元素都能發(fā)生作用。2.氟的成礦能力很強(qiáng)，地殼中含氟的礦物近百種，其中最重要的有氟磷灰石含氟量占4.2%、螢石占48.7%、冰晶石占54.3%、氟鋁石占56.25%、磷灰石占0.1%-6%等。3.各種巖石都含有一定量的氟，平均為550mg/kg。煤的含氟量

煤含氟量隨煤種類和地區(qū)而異，如內(nèi)蒙古赤峰市煤中氟含量為0.012%-0.275%、貴州織金縣煤中為0.16645%-0.2755%、湖北省宜昌市煙煤含氟量0.345%無煙煤0.0479%、石煤0.1655%。分布1.土壤

土壤來源的巖石和礦物總氟含量有很大差異，陜西洛川地區(qū)馬蘭黃土含氟490-520mg/kg；貴州省氟中毒病區(qū)耕作層土壤全氟含量平均528mg/kg土壤中只有可溶性氟才能進(jìn)入水中而被人飲用，或被植物吸收。2.水

降水含氟量較低；北方河水一般高于南方；湖水的含氟量一般比河水高。三、氟在體內(nèi)的代謝來源

一般情況下人體氟主要來源于飲水及食物，少量來源于空氣。吸收

氟主要經(jīng)消化道，其次是經(jīng)呼吸道吸收。溶解于水溶液中的氟，包括飲水和飲料中的氟，幾乎可以全部被消化道吸收，食物中氟80％左右可被吸收。環(huán)境受到燃煤污染時(shí)，空氣中含有大量氟化物經(jīng)呼吸道進(jìn)入體內(nèi)。循環(huán)1.氟吸收后進(jìn)入血液，在血液中約75%的氟存在于血漿，25%與血細(xì)胞結(jié)合血漿中氟約75%與血漿白蛋白結(jié)合，游離的氟離子占25%。2.通過血液循環(huán)氟被逐漸轉(zhuǎn)運(yùn)到全身組織中，血漿氟離子濃度增高時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)到各組織中氟也增多。氟在體內(nèi)分布于全身各器官組織，主要是硬組織如骨骼和牙齒等分布較多。四、氟的生理功能骨骼和牙齒主要成分

氟磷灰石－增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度；牙釉質(zhì)中適量氟使其抗酸蝕能力增強(qiáng)從而在一定程度上提高抗齲能力。促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育和生殖功能

對(duì)神經(jīng)肌肉的作用

氟能抑制膽堿酯酶活性，從而使乙酰膽堿的分解減慢，乙酰膽堿是神經(jīng)傳導(dǎo)介質(zhì)，因而提高了神經(jīng)傳導(dǎo)效果。

五、地方性氟中毒的流行病學(xué)高氟暴露人口10980萬分布在1280個(gè)病區(qū)縣、149541個(gè)自然村病區(qū)人口1.5億氟斑牙現(xiàn)患4000多萬氟骨癥現(xiàn)患260多萬1.長(zhǎng)白山以西、長(zhǎng)江以北廣大區(qū)域，包括黑龍江的三肇、吉林的白城內(nèi)蒙古的赤峰、河北懷來、山西大同、陜西榆林等地區(qū)為淺層高氟地下水病區(qū)；渤海灣濱海平原如遼寧盤錦、天津塘沽、河北滄州等地為深層高氟地下水病區(qū)；2.黑龍江海林、北京小湯山、廣東豐順、福建龍溪等地為高氟泉水病區(qū)；3.河南方城、江西寧都、云南昆陽(yáng)、貴州的貴陽(yáng)、新疆溫宿等地為

富氟巖礦病區(qū)；4.分布于四川、貴州、廣西、湖北、湖南等12個(gè)省150個(gè)縣的生活燃煤污染型病區(qū)。地方性氟病的人群分布1.年齡分布氟斑牙一般發(fā)生于兒童恒齒，并終生攜帶。氟骨癥多見于成人，20歲以后明顯增加，隨年齡增長(zhǎng)氟骨癥病人增多。

六、地方性氟病的分類

飲水型病區(qū)分布廣、危害重1.淺層地下水病區(qū)2.深層地下水病區(qū)3.泉水和地?zé)崴^(qū)4.富氟巖礦高氟水病區(qū)生活煤煙污染型病區(qū)

燃煤方式落后、高氟（1000多mg/kg）劣質(zhì)煤、高寒山區(qū)、烤火期長(zhǎng)、當(dāng)?shù)厝擞^念落后飲食型病區(qū)1.井鹽2.磚茶飲水氟含量與氟斑牙的關(guān)系水氟含量（mg/L）氟斑牙發(fā)生率（%）0.5-1.010-201.0-1.540-50>1.6>90七、影響地方性氟病流行因素地理氣候條件1.干旱少雨是形成干旱半干旱高氟淺層地下水病區(qū)的氣候條件，此類病區(qū)地勢(shì)低洼、水氟含量高、病情重。2.海拔高、氣候寒冷、潮濕多雨、燃煤量大時(shí)間長(zhǎng)是煤煙型污染區(qū)的氣候特點(diǎn)。八、地方性氟中毒發(fā)病原因Ca2++F+→CaF2→骨硬化、密度↑→骨皮質(zhì)增厚；Ca2++F+→CaF2沉積→血Ca2+↓→高血鈣素釋放↑→破骨細(xì)胞↑→溶骨→骨質(zhì)疏松長(zhǎng)期攝入過量的氟，人體攝氟量＞4mg/d即可引起慢性氟中毒。對(duì)骨組織的影響

氟可影響骨組織的正常礦化過程破壞正常骨質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)，使骨鹽中的羥基磷灰石變?yōu)榉谆沂?，刺激骨?xì)胞活動(dòng)，促使骨膜增生、軟組織鈣化。抑制代謝酶活性

氟可影響糖代謝過程的酶活性，干擾能量代謝過程，如烯醇化酶、烏頭酸酶、琥珀酸脫氫酶等。其他

引發(fā)自由基生成、影響蛋白質(zhì)、核酸的合成。

九、地方性氟中毒的臨床表現(xiàn)氟斑牙

dentalfluorosis氟骨癥

skeletalfluorosis

硬化型（挺直如棍）混合型（彎曲如弓）

十、地方性氟病的預(yù)防環(huán)境介質(zhì)中氟的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)1.飲用水＜1.0mg/L；2.大氣一次最高容許濃度0.02mg/m3日平均最高容許濃度0.007mg/m3；3.大米、面粉、蔬菜、蛋類≤1.0mg/kg水果≤0.5mg/kg，肉類≤2.0mg/kg地方性氟病的預(yù)防

改水降氟、改良爐灶第四節(jié)地方性砷中毒

endemicarseniasis

一、地方性砷中毒地方性砷中毒

是由于某些地區(qū)居民長(zhǎng)期從外環(huán)境中攝入過量的砷而引起的以末梢神經(jīng)炎、皮膚損害和致癌作用為主要表現(xiàn)的一種慢性全身性疾病。分類

地方性砷中毒分為

飲水型燃煤污染型

分布和流行區(qū)

在孟加拉、印度、中國(guó)、越南、泰國(guó)、柬埔寨等國(guó)家都有流行。到2003年底全國(guó)共有病區(qū)縣32個(gè)中國(guó)砷中毒危害病區(qū)的暴露人口高達(dá)1500萬之多；已確診患者超過數(shù)萬人流行區(qū)包括臺(tái)灣、新疆、內(nèi)蒙、貴州山西、陜西等地。二、砷在自然界的分布

砷是地殼的構(gòu)成元素，其豐度為1.7～1.8mg/kg，在自然界廣泛分布于巖石、土壤和水環(huán)境中，含砷礦石如砷鐵礦、雄黃（二硫化二砷）、雌黃（三硫化二砷）等，砷多與鋅、銅鉛等元素共生于硫化物礦藏之中。土壤中的砷

主要來源于成土巖石。含有機(jī)質(zhì)較高的頁(yè)巖所形成的土壤含砷量達(dá)13mg/kg而含有機(jī)質(zhì)較少的砂巖所形成的土壤含砷量?jī)H為1mg/kg。腐殖質(zhì)含量較高的土壤中，由于吸附和螯合作用，使砷含量高于相對(duì)貧瘠的土壤。土壤平均含砷量約為5mg/kg。

地面水中砷1.含量因地理、地質(zhì)條件不同差別很大淡水中砷含量在0.01-0.6mg/L之間，海水砷濃度范圍在0.03-0.06mg/L。2.當(dāng)?shù)叵滤鹘?jīng)含砷巖層時(shí)，大量的砷溶解于水中，致使含砷量升高，如砷礦區(qū)附近的地下水含砷量高達(dá)10mg/L以上。

3.某些湖泊、沼澤地區(qū)或沿海地區(qū)，由于土壤中砷的累積，致使地下水砷濃度達(dá)0.2-1.82mg/L。4.不同地區(qū)的煤炭含砷量多少不等，貴州省西南部農(nóng)村，煤炭含砷量為876.3-8300mg/kg個(gè)別地區(qū)達(dá)35000mg/kg。當(dāng)?shù)鼐用褚愿呱槊簽槿剂先∨?、做飯、烘烤糧食蔬菜，致使室內(nèi)空氣、玉米、辣椒中砷含量升高。

三、砷在體內(nèi)的代謝砷的吸收

1.呼吸道

主要是燃煤污染型，貴州省部分農(nóng)村地區(qū)，由于煤中含砷量較高，在沒有煙囪的室內(nèi)敞開燃燒，致使室內(nèi)空氣中砷含量急劇增高。經(jīng)測(cè)定廚房空氣砷達(dá).43mg/m3，客廳、臥室空氣中砷在0.072-0.20mg/m3之間。2.消化道

飲用水、糧食、蔬菜中的砷以3價(jià)或5價(jià)砷的形式經(jīng)消化道攝