氟中毒
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氟中毒(fluorine poisoning),食物、水或空氣中的氟或氟化合物進入人體引起的中毒。以慢性者多見。常表現(xiàn)為骨骼、牙齒的異常,亦可影響肝臟、肌肉。
土壤堿性越大,水中所含氟化物濃度越高。在世界各地,高氟地區(qū)的分布均相當廣泛,既見于平原,也見于山地,在鹽堿地區(qū)更為常見。氟中毒流行區(qū)往往地面水淺。深層地下水或泉水含氟量較高。由于應用磷肥、農(nóng)藥或高氟水澆灌,蔬菜中含氟量較高。居民習慣于儲存用燃煤熏烤烘干的糧食或食物。某些飲用磚茶(茶中含氟量高)的地區(qū)、火山爆發(fā)粉塵污染、磷肥廠或電解鋁車間、工業(yè)廢氣污染空氣的地區(qū)亦多氟中毒。
一般地面水含氟量不超過 0.2~0.5ppm(百萬分之一),淺層地面水約在1.5ppm左右,在高氟地區(qū),水氟可為1.6~10ppm,深層地下水甚至有高達30ppm者。
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氟的代謝
氟是人類生命活動必須的微量元素之一。人體每日需氟量約為1.0~1.5mg,每日攝入小劑量氟化物,可促進牙齒和骨骼的正常生長發(fā)育,也有利于神經(jīng)系統(tǒng)的傳導和酶系統(tǒng)的正?;顒?。缺氟可引起齲齒。
可溶性氟在消化道幾乎全部吸收,10分鐘后到達血循環(huán),60分鐘可達最高濃度。血中的氟75%與血漿白蛋白結合,其余以離子氟(F-)狀態(tài)存在??梢酝ㄟ^毛細血管壁進入各組織,容易透過細胞膜。氟也可以經(jīng)呼吸道或皮膚進入人體。氟沉積于骨骼及牙齒,其余貯存于毛發(fā)及肝、腎中。骨氟正常為100~2000ppm,氟骨癥病人可高達 10000~20000ppm。各組織中也含有一定量的氟化物,按含量多少依次為主動脈、膀胱、皮膚、指(趾)甲、腎臟、頭發(fā)和脂肪等。
吸收的氟化物約80%自腎排出。氟化物吸收后,最初 4小時內(nèi)排泄較快,以后減慢。24小時內(nèi)可排出50%。在不同地區(qū),成人尿氟的正常值差別很大,約為 0.5~3mg/L 。糞氟排泄約為攝入量的10~20%。大量出汗時,汗氟的排泄可高達7~10%,頭發(fā)含氟量約為15mg/100g,指甲中含量稍多。在一段時期內(nèi)大量氟被攝入時,約半量儲存于骨中。
氟對各器官的損害
氟化物對皮膚、粘膜有強烈的局部刺激作用,可引起難以愈合的皮膚潰瘍、急性支氣管炎、肺水腫及肺出血。過量的氟化物被食入,可引起胃潰瘍,甚至胃出血而致死。氟化物與胃酸結合生成氟氫酸后,可腐蝕消化道粘膜。脂肪能阻抑氟化物的吸收??扇苄苑锏?a href="/w/%E8%87%B4%E6%AD%BB%E9%87%8F" title="致死量">致死量為2~10g,毒性較低的氟化物,其半數(shù)致死量(可使50%實驗動物死亡的劑量)為500mg/kg體重,而毒性較高者為6~8mg/kg體重。氟氫酸的毒性大于氟化納,后者又大于氟化鈣。
氟能妨礙許多酶的合成,抑制酶的活性。攝入大量F-后,F(xiàn)-與一些陽離子,如Ca2+、Mg2+、Mn2+等形成不易溶解的氟化物。這一方面可減少氟的吸收,保護機體不受或少受氟的毒害,另一方面又間接干擾某些需要Ca2+,Mg2+激活酶系統(tǒng)的活性。如氟能抑制骨磷酶化酶,使鈣鹽吸收和儲存減少,引起鈣磷代謝紊亂,氟還可抑制脫氫輔酶Ⅰ、Ⅱ系統(tǒng),使三羧循環(huán)中斷,妨礙正常的氧化磷酸化過程,阻礙能量獲得。長期過量氟化物的攝入,也可激活腺苷酸環(huán)化酶的活性,導致環(huán)-磷酸腺苷(cAMP)升高。
氟可增加肌纖維膜的通透性,使血液中肌酸磷酸酶(CPK) 增高,后者能敏感地反應肌營養(yǎng)不良程度。肌纖維直徑可變小,發(fā)生肌萎縮,肌肉也可發(fā)生灶性壞死。
尿氟非由腎小管排泄,而是通過腎小球濾過,尿氟排泄閾可達 4mg/L.d,而正常時只為0.4~1.0mg/L.d。如果腎功能良好,雖每日口服6mg,氟的攝入量與排泄量仍可維持平衡。但若持續(xù)大量攝入,則可引起腎小球和腎小管的形態(tài)和功能損害,于是氟在體內(nèi)蓄積,引起氟中毒。
氟對其他系統(tǒng)均可引起不同程度的損害。氟可影響肝代謝,降低基解毒作用,使血漿白蛋白降低,肝臟的庫普弗氏細胞可發(fā)生廣泛脂性變,稱為“氟肝病”。過多的氟化物沉積于骨骼中可引起骨硬化,影響骨髓的造血功能。氟中毒是否會引起甲狀腺腫,意見不一。流行學調(diào)查未發(fā)現(xiàn)地方性氟中毒與地方性甲狀腺腫重迭出現(xiàn),也未發(fā)現(xiàn)氟骨癥病人同時患典型甲狀腺腫。氟化物不致影響甲狀腺的吸碘率,也未發(fā)現(xiàn)甲狀腺有氟的蓄積。氟與碘同屬鹵族元素,可能兩者之間存在離子間相互拮抗作用。
氟中毒的方式和臨床表現(xiàn)
生產(chǎn)和使用氟及氟化物,特別是煉鋁、制造磷肥時可排放出大量的含氟煙塵,污染周圍大氣、水源和土壤。
氟及氟化物主要以氣體及粉塵形態(tài)經(jīng)呼吸道和消化道進入體內(nèi)。氫氟酸則可經(jīng)完整的皮膚少量吸收。
氟及氟化物的急性毒性,主要在于遇水生成氟化氫和氫氟酸,兩者對粘膜和皮膚均有強烈的刺激和腐蝕作用。
接觸和吸入含氟氣體或氟化氫時可迅速出現(xiàn)眼、鼻及上呼吸道粘膜的刺激癥狀, 如眼刺痛、 流淚、流涕、打噴嚏、咽癢及刺痛、聲音嘶啞、咳嗽、胸悶等。同時可反射性地產(chǎn)生惡心、嘔吐、腹痛等。吸入濃度高時可產(chǎn)生化學性肺炎和中毒性肺水腫。驟然吸入極高濃度時甚至可引起反射性窒息。
皮膚接觸低濃度(<20%)的氫氟酸,當時不感覺疼痛,但可在幾小時后形成皮膚輕度燒傷,燒傷的皮膚外觀蒼白、腫脹、可有水泡,伴刺痛和燒灼感。濃度超過60%的氫氟酸可立即引起嚴重的燒傷,皮膚由蒼白迅速變成暗紫色,疼痛劇烈,肌肉組織壞死,腐蝕可深達骨骼,指甲受侵犯時,往往甲床發(fā)炎,有劇痛伴指甲破壞。
長期接觸低濃度的氟和氟化物,可產(chǎn)生慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎及牙齒酸蝕癥,形成氟斑牙,牙釉質(zhì)失去光澤,牙面粗糙,有黃褐色或棕褐色色素沉著,且易磨損折斷。氟斑牙主要見于切牙、單尖牙的唇側面。
工業(yè)性慢性氟中毒,長期飲用含氟高的飲水(氟>1mg/L)以及食用高氟土壤地區(qū)的蔬菜食物,可產(chǎn)生地方性氟病,其主要病變部位為骨骼,稱氟骨癥。
氟中毒的治療
急性吸入中毒時吸氧、給予止咳化痰等對癥藥物,抗生素預防繼發(fā)感染。口服或靜注腎上腺皮質(zhì)激素防止肺水腫。目前較常應用的抗氟中毒藥物有以下幾種:①鈣劑,氟與鈣有較強的親和力,在腸道內(nèi)兩者可形成溶解性較差的CaF2隨糞便排出,因此可使氟吸收減少。鈣劑對疏松型、軟化型和伴有鈣吸入不足的氟骨癥治療有效,但長期應用鈣劑可使骨硬化和軟組織鈣化加重,對硬化型氟骨癥的治療可能是不利的。②鎂劑,飲水中鎂的含量與體內(nèi)氟的吸收呈反比。鎂是某些酶的激活物,體內(nèi)氟與鎂結合形成鎂氟磷酸鹽復合物后,導致體內(nèi)鎂減少,酶的活性受到抑制。增加鎂的攝入,可使鎂的抑制作用減輕。蛇紋石是一種自然生成的鎂硅酸鹽,能使骨中的氟釋出。不同地區(qū)生產(chǎn)的蛇紋石,結構有所不同,排氟效果也不同。蛇紋石常含有石棉成分,而后者是人類致癌物質(zhì),對其使用的安全問題應引起注意。③鋁劑,鋁是氟的強力絡合劑,腸道中40~60%的氟可被鋁結合,小劑量的氫氧化鋁可增加糞氟的排出。值得注意的是,體內(nèi)鋁增加后不易排出,而且可影響鈣磷代謝,導致血磷降低,骨磷釋放,出現(xiàn)骨軟化癥。④硼劑,硼與氟形成BF4復合物后,易于排出。
氫氟酸灼傷時應立即用水沖洗,不少于5分鐘,用5%碳酸氫鈉液或2%氨水浸泡或濕敷皮膚灼傷處,此后可敷20%氧化鎂甘油軟膏,也可采用氧化鎂和硫酸鎂制成的鎂乳合劑。1980年代以來發(fā)現(xiàn)燒傷部位涂敷皮質(zhì)激素軟膏(膚輕松、地塞米松霜膏),有良好的消炎止痛效果。10%葡萄糖酸鈣10ml靜脈注射,每日一次。直流電鈣離子透入,也有良好的止痛效果。
氟中毒的預防
因氟及氟化物具有較強的腐蝕性,為預防氟中毒,生產(chǎn)管線及容器應使用耐氟腐蝕材料(如耐酸陶瓷、不銹鋼和塑料等),加強貯存和運輸?shù)陌踩芾?、進入氟濃度高的場所應戴防毒面具。從事接觸氫氟酸的操作和生產(chǎn)應在良好的通風情況下進行,穿戴防毒服和手套,并注意手套有無小漏洞。污染的衣服用碳酸氫鈉溶液清洗,污染的工具設備先用石灰水中和后,再用水清洗。生產(chǎn)場所空氣中氟化氫及氟化物 (換算成F)的最高容許濃度為1mg/m3。進行就業(yè)前和定期的健康檢查,氟作業(yè)的就業(yè)禁忌癥為明顯的心肺疾患、神經(jīng)和骨骼疾患。為預防氟骨癥、氟斑牙,對飲水中含氟量也有一定標準。
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