生物地球化學性疾病

生物地球化學性疾病生物地球化學性疾病為兩種類型：

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、早產、死產、先天畸形等。碘在自然界的分布1.空氣、水、土壤、巖石以及動植物體內都含有碘，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體吸收。

甲狀腺

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

碘主要經尿排出，有研究發(fā)現，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，該地區(qū)就有可能發(fā)生碘缺乏病。當＜2μg/L時，當地兒童就有患典型的先天性克汀病的危險。四、碘缺乏病的流行病學發(fā)病概況：

全球碘缺乏病流行的國家110個，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人口的10%。由于母親缺碘每年至少有3萬個胎兒流產或死產約有12萬新生兒在出生時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、長白山--華北的燕山、太行山、呂梁山、五臺山--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、武當山、大巴山、桐柏山--華南的十萬大山等地帶。3.特點

地形傾斜、洪水沖刷嚴重、降雨量集中、水土流失嚴重、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

地表沖刷嚴重、流失的碘得不到補充、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.食品中碘含量海產品＞動物性食品＞植物性食品。3.低蛋白、低熱量的膳食可影響腸道對碘的吸收，以及甲狀腺對碘的吸收轉化；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)生于經濟落后、營養(yǎng)不良的偏遠山區(qū)，尤其多見于這些地區(qū)內生活貧困的家庭。6.膳食中致甲狀腺腫物質：硫氰酸鹽硫葡萄糖苷等七、碘缺乏病的臨床表現臨床表現

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

由于氟過多導致長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性質1.在所有元素中，氟是電負性最強、化學性質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，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

氟主要經消化道，其次是經呼吸道吸收。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，空氣中含有大量氟化物經呼吸道進入體內。循環(huán)1.氟吸收后進入血液，在血液中約75%的氟存在于血漿，25%與血細胞結合血漿中氟約75%與血漿白蛋白結合，游離的氟離子占25%。2.通過血液循環(huán)氟被逐漸轉運到全身組織中，血漿氟離子濃度增高時，轉運到各組織中氟也增多。氟在體內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－增強機械強度；牙釉質中適量氟使其抗酸蝕能力增強從而在一定程度上提高抗齲能力。促進生長發(fā)育和生殖功能

對神經肌肉的作用

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

五、地方性氟中毒的流行病學高氟暴露人口10980萬分布在1280個病區(qū)縣、149541個自然村病區(qū)人口1.5億氟斑牙現患4000多萬氟骨癥現患260多萬1.長白山以西、長江以北廣大區(qū)域，包括黑龍江的三肇、吉林的白城內蒙古的赤峰、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、貴州的貴陽、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個省150個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.泉水和地熱水病區(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）劣質煤、高寒山區(qū)、烤火期長、當地人觀念落后飲食型病區(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、燃煤量大時間長是煤煙型污染區(qū)的氣候特點。八、地方性氟中毒發(fā)病原因Ca2++F+→CaF2→骨硬化、密度↑→骨皮質增厚；Ca2++F+→CaF2沉積→血Ca2+↓→高血鈣素釋放↑→破骨細胞↑→溶骨→骨質疏松長期攝入過量的氟，人體攝氟量＞4mg/d即可引起慢性氟中毒。對骨組織的影響

氟可影響骨組織的正常礦化過程破壞正常骨質的晶體結構，使骨鹽中的羥基磷灰石變?yōu)榉谆沂?，刺激骨細胞活動，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、核酸的合成。

九、地方性氟中毒的臨床表現氟斑牙

dentalfluorosis氟骨癥

skeletalfluorosis

硬化型（挺直如棍）混合型（彎曲如弓）

十、地方性氟病的預防環(huán)境介質中氟的衛(wèi)生標準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)居民長期從外環(huán)境中攝入過量的砷而引起的以末梢神經炎、皮膚損害和致癌作用為主要表現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、越南、泰國、柬埔寨等國家都有流行。到2003年底全國共有病區(qū)縣32個中國砷中毒危害病區(qū)的暴露人口高達1500萬之多；已確診患者超過數萬人流行區(qū)包括臺灣、新疆、內蒙、貴州山西、陜西等地。二、砷在自然界的分布

砷是地殼的構成元素，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。含有機質較高的頁巖所形成的土壤含砷量達13mg/kg而含有機質較少的砂巖所形成的土壤含砷量僅為1mg/kg。腐殖質含量較高的土壤中，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.當地下水流經含砷巖層時，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，貴州省西南部農村，煤炭含砷量為876.3-8300mg/kg個別地區(qū)達35000mg/kg。當地居民以高砷煤為燃料取暖、做飯、烘烤糧食蔬菜，致使室內空氣、玉米、辣椒中砷含量升高。

三、砷在體內的代謝砷的吸收

1.呼吸道

主要是燃煤污染型，貴州省部分農村地區(qū)，由于煤中含砷量較高，在沒有煙囪的室內敞開燃燒，致使室內空氣中砷含量急劇增高。經測定廚房空氣砷達.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價或5價砷的形式經消化道攝