生物地球化学性疾病

缺损的程度不一，可表现为釉面细小的凹痕，小的如针尖或鸟啄样，乃至深层釉面较大面积的剥脱。轻者缺损仅限于釉质表面，严重者缺损可发生在所有的牙面，包括邻接面，以至于破坏了牙齿整体外形。

生物地球化学性疾病

• 概述
  • 定义
    • 由于地理地质的原因，使地壳表面的元素分布不均衡，致使有的地区土壤和水中某些元素含量过高或过低，或比例失常，通过事物和饮水使该地区人体内某种（些）元素过多或过少而引起的一类疾病
  • 流行特征
    • 明显的地区分布性
    • 与环境中元素水平相关
  • 分类
    • 碘缺乏病
    • 地方性氟中毒
    • 地方性砷中毒
    • 克山病
    • 大骨节病
• 碘缺乏病IDD
  • 定义
    • 从胚胎发育至成人期由于碘摄入量不足引起的一种地方病。
    • 不同的发生时期、程度和持续时间的长短可导致不同程度的碘缺乏病
  • 各个时期的碘缺乏病
    • 胎儿时期
      • 流产
      • 早产
      • 死产
      • 先天性畸形
      • 克汀病
      • 亚临床克汀病
    • 新生儿期
      • 围产期死亡率增加
      • 大脑和身体发育迟滞
      • 新生儿甲状腺功能减退症
    • 儿童青少年时期可影响
      • 运动、视觉、听觉障碍
      • 身体发育
      • 智力发育
      • 突出的表现为甲状腺肿大
    • 成人
      • 甲状腺功能低下
      • 甲状腺肿大等
  • 地方性甲 状腺肿
    • 概述
      • 主要出现在儿童期后
      • 是碘缺乏病的主要表现形式之一
      • 其主要症状是甲状腺肿大
    • 分型
      • 根据甲状腺病理改变情况分为
      • 弥漫型
        • 甲状腺均匀肿大，质较软，摸不到结节
      • 结节型
        • 在甲状腺上摸到一个或几个结节。此型多见于成人，特别是妇女和老年人， 说明缺碘时间较长
      • 混合型
        • 在弥漫肿大的甲状腺上，摸到一个或几个结节
    • 分度
      • 正常
        • 甲状腺看不见，摸不着
      • I度
        • 头部保持正常位置时，甲状腺容易看到。由超过本人拇指末节大小到相当于1/3拳头大小，特点是“看得见”。甲状腺不超过本人拇指末节大小，但摸到结节时也算I度
      • II度
        • 由于甲状腺肿大，脖根明显变粗，大于本人1/3拳头到相当于2/3个拳头，特点是“脖根粗”
      • III度
        • 颈部失去正常形状，甲状腺大于2/3个拳头，特点是“颈变形”
      • IV度
        • 甲状腺大于本人一个拳头，多带有结节
    • 致甲状腺肿物质
      • 指除碘缺乏外，干扰甲状腺激素的合成，引起甲状腺肿的所有物质
      • 有机硫化物
        • 硫氰化物、硫葡萄糖苷等（木薯、杏仁、黄豆、荠菜、卷心菜）
      • 生物类黄铜、酚类、邻苯二甲酸酯、有机氯化物等
      • 水中的钙、氟、镁、锂、硝酸盐等
  • 地方性克汀病
    • 比较严重的碘缺乏病的表现形式
    • 患者出生后就有不同程度的智力低下，体格矮小，听力障碍，神经运动障碍和甲状腺功能低下，伴有甲状腺肿。
    • 概括为呆、小、聋、哑、瘫
    • 发病机制
      • 胚胎期
        • 缺碘---中枢神经系统的发育分化障碍---大脑发育分化不良---耳聋、 语言障碍、上运动神经元障碍和智力障碍
      • 出生后至2岁
        • 甲状腺素缺乏---影响身体和骨骼发育---体格矮小，性发育落后等症状
    • 分型
      • 神经型
        • 特点为精神缺陷、聋哑、神经系统障碍，没有甲状腺功能低下的症状
      • 粘液水肿型
        • 特点为粘液性水肿、生长发育迟缓、性发育障碍、克汀病形象、甲减
      • 混合型
        • 兼有上述两种特点，有的以神经型的为主，有的以粘液水肿型为主
    • 分度
      • 根据测定智商IO
        • 轻度
          • IO为40-54
        • 中度
          • IQ为25-39
        • 重度
          • IQ小于25
  • 碘的生理作用
    • 促进生长发育
      • 甲状腺激素是高等动物生长发育所必需的激素，具有促进组织进化、生长与发育成熟的作用
      • 人类胚胎期缺乏甲状腺激素时，神经系统发育、分化受影响，出生后往往智力低下
      • 儿童期缺乏甲状腺激素，体格和性器官发育受严重影响
    • 维持正常的新陈代谢
    • 影响蛋白质、糖和脂质的代谢
    • 调节水和无机盐代谢
    • 维持神经系统正常功能
      • 甲状腺激素除为神经系统发育所必需，对于维持正常的神经活动也很重要
  • 碘的需求量
    • 碘的最低生理需要量为每人100-300ug/天
    • 供给量为每人150ug/天
  • 甲状腺激素的合成
    • 甲状腺上皮细胞
      • 合成人体甲状腺素的功能细胞
    • 合成后的T3或T4仍连接在甲状腺球蛋白分子上，并分泌到滤泡胶质中贮存---酶解---进入血液循环
    • 在血浆中的99%以上的T4和T3均与血浆蛋白结合
    • 起激素作用的游离的T4和T3含量极微
    • 血液中的甲状腺激素98%是T4（四碘甲腺原氨酸），2%是T3（三碘甲腺原氨酸）
    • T4的生理作用很可能是通过T3形式而发挥的
    • 这种极微量的游离激素到达体细胞与受体结合发挥其生理作用
  • 预防措施
    • 食盐加碘（碘化钾或碘酸钾）
    • 妊娠期
      • 需求量增加40-50%
• 地方性氟中毒
  • 概念
    • 是由于某些地区环境中氟元素过多，导致当地居民长期摄入过量氟而引起的以氟骨症和氟斑牙主要特征的一种全身性慢性疾病
  • 氟的生理功能
    • 骨骼和牙齿的重要成分
      • 适量氟是人体必需的微量元素
      • 与羟基灰石结合生成氟磷灰石，以增强机械强度
      • 适量氟
        • 有利于钙磷代谢酶活性
      • 氟缺乏
        • 钙磷代谢酶活性下降，引起骨质疏松
    • 促进生长发育和生殖功能
    • 对神经肌肉的作用
      • 氟能抑制胆碱酯酶活性，从而使胆碱酯酶的分解减慢，乙酰胆碱是神经传导介质，因而提高了神经传导效果
  • 临床表现
    • 氟斑牙
      • 釉面光泽度改变
        • 釉面失去光泽，不透明，可见白恶样线条、斑点、斑块，白恶样变化也 可布满整个牙面。一经形成，永不消失
      • 釉面着色
        • 釉面出现不同程度的颜色改变，浅黄、黄褐色乃至深褐色或黑色。着色范围可由细小斑点、条纹、斑块、直至布满大部釉面
      • 釉面缺损
        • 缺损的程度不一，可表现为釉面细小的凹痕，小的如针尖或鸟啄样，乃至深层釉面较大面积的剥脱。轻者缺损仅限于釉质表面，严重者缺损可发生在所有的牙面，包括邻接面，以至于破坏了牙齿整体外形。
    • 氟骨症
      • 氟骨症发病缓慢，患者很难说出发病的具体时间，症状也无特异性
      • 疼痛
        • 是最常见的自觉症状
      • 通常由腰背部开始，逐渐累及四肢大关节，直到足跟
      • 疼痛一般呈持续性，多为酸痛，无游走性，局部也无红、肿、发热现象，活动后可缓解，静止后加重，尤其是早晨起床后常不能立即活动
      • 受天气变化的影响不明显
      • 重者可出现刺痛或刀割样疼痛，这时病人往往不敢触碰，甚至不敢大声咳嗽和翻身，病人常保持一定的保护性体位
      • 神经症状
        • 如肢体麻木、蚁走感、知觉减退等感觉异常
        • 肌肉松弛，有脱力感，握物无力，下肢支持躯干的力量减弱
      • 肢体变形
        • 轻者一般无明显体征，病情发展可出现关节功能障碍及肢体变形。表现为脊柱生理弯曲消失，活动范围受限
      • 其他
        • 不少患者可有头痛、头昏等神经衰弱症侯群表现
        • 也可有恶心、食欲不振等胃肠功能紊乱的症状
  • 发病机制
  • 分布
    • 人群分布
      • 年龄分布
        • 氟斑牙一般可发生于儿童恒齿，并终生携带
        • 氟骨症多见于成人，20岁以后明显增加，岁年龄增长氟骨症病人增多
      • 性别分布
        • 一般不明显，女性由于生育原因氟骨症发生常多于男性
        • 女性以疏松和软化型为主，男性以硬化型为主
      • 家庭分布
        • 非病区迁入病区的家庭易换病、病情重；经济条件差的家庭患病率高、病情重
        • 恒牙萌出后迁入者一般不会再发生氟斑牙，但氟骨症发病往往较当地居民更敏感,民间有“氟中毒欺侮外来人”的说法
    • 地区分布
      • 世界分布
        • 世界流行病，50多个国家
        • 亚洲是氟中毒最严重的地区
        • 中国是地方性氟中毒发病最广、病情最严重的国家之一
      • 我国分布特点
        • 北方以饮水型为主
        • 南方以燃煤污染型为主
        • 饮茶型主要在中西部和内蒙古等习惯饮茶民族聚居区
  • 治疗
    • 治疗原则
      • 目前尚无针对地方性氟中毒的特效治疗方法。治疗原则主要是减少氟的摄入和吸收，促进氟的排泄，拮抗氟的毒性，增强机体抵抗力及适当的对症处理。
    • 合理调整饮食和推广平衡膳食
      • 加强和改善患者的营养状况，可增强机体的抵抗力，减轻原有病情。提倡蛋白质、钙、镁、维生素丰富的饮食，达到热量足够，特别应重视儿童、妊娠妇女的营养补充。高钙、蛋白和维生素A、维生素C、维生素D饮食尤为重要
    • 药物治疗
      • 可用钙剂和维生素D、氢氧化铝凝胶、蛇纹石等治疗。对有神经损伤者宜给予维生素B族（B1、B6和B12）、三磷酸腺苷、辅酶A等以改善神经细胞正常代谢，减少氟的毒性作用
    • 氟斑牙治疗
      • 可采用涂膜覆盖法、药物脱色法（过氧化氢或稀盐酸等）、修复法等治疗
    • 其它
      • 对因有椎管狭窄而出现脊髓或马尾神经受压的氟骨症患者应进行椎板切除减压。对已发生严重畸形者，可进行矫形手术
  • 预防措施
    • 根本措施
      • 控制氟来源、减少氟摄入及减少吸收、促进排泄、增强机体健康
    • 饮水型地方性氟病的预防
      • 改换水源：打低氟浅井水、引用低氟地面水、收集降水
      • 饮水除氟: 目前多采用活性氧化铝法
    • 生活燃煤污染型地方性氟病的预防
      • 改良炉灶
      • 降低食物氟污染
      • 不用或少用高氟劣质煤
• 地方性砷中毒
  • 概念
    • 是由于长期自饮用水、室内煤烟、食物等环境介质中摄入过量的砷而引起的一种生物地球化学性疾病
    • 临床上以末梢神经炎、皮肤色素代谢异常、掌跖部皮肤角化、肢端缺血坏疽、皮肤癌变为主要表现，是一种伴有多系统、多脏器受损的慢性全身性疾病
  • 砷的吸收途径
    • 呼吸道吸收
      • 室内外空气中的砷大部分是3价砷，并多以颗粒物为“载体”被吸入肺部
      • 含砷的颗粒物质被吸入呼吸道后主要沉积在肺组织
    • 消化道吸收
      • 饮用水、粮食、蔬菜中的砷以3价或5价砷的形式经消化道摄入后，大部分在胃肠道吸收
      • 在消化道内5价砷较3价砷易吸收
    • 皮肤粘膜吸收
      • 有关砷经皮肤粘膜吸收的研究报告尚少，故其吸收机制不十分清楚
      • 但是，有一点可以肯定：经皮肤吸收的砷以及由呼吸道、胃肠道吸收的砷可以贮留在皮肤角蛋白中
  • 砷的运输、分布与蓄积
    • 砷在体内有较强的蓄积性
    • 3价砷极易与巯基结合，并于吸收后24h内分布于富含巯基的组织器官，例如肝、肾、脑等实质性脏器
    • 3价砷易与角蛋白结合，故易蓄积于角蛋白含量高的皮肤、指(趾)甲、毛发之中。
    • 5价砷主要以砷酸盐的形式取代骨组织中磷灰石的磷酸盐，从而蓄积于骨组织中
    • 5价砷被还原为3价砷后，亦可贮留在毛发皮肤之中
    • 由于砷在毛发中易蓄积贮留，故在研究砷化物所致的健康损害时，毛发砷含量已成为人群早期、敏感的监护检测指标
  • 临床表现
    • 皮肤损害
      • 皮肤色素异常
        • 色素沉着(弥漫性褐色、灰黑色斑点条纹 )
        • 色素缺失(点状、片状、条纹状色素脱失)
        • 色素沉着、色素缺失同时出现腹部、背部等位置， 乳晕、眼睑、腋窝等处
      • 皮肤角化
        • 皮肤角化、皲裂（手掌、脚跖部、四肢、臀部皮肤） ——演变成皮肤癌
    • 砷化物
      • 毛细血管毒物——血管通透性增加
      • 损伤小动脉血管内膜——变性、坏死、管腔变窄、血栓形成
      • 多发生于下肢远端脚趾部位，病人主诉脚背、脚趾发凉、颜色苍白、足背动脉搏动减弱或消失，脚趾明显疼痛。
      • 早期间隙性跛行，久之脚趾皮肤发黑、坏死
    • 神经系统
      • 类神经症：头疼、头晕、记忆力减退、视力、听力下降
      • 周围神经炎：四肢末梢感觉障碍，四周疼痛，甚至行走困难
    • 消化系统
      • 食欲减退、恶心、腹痛、腹泻、消化不良等
      • 部分患者出现肝肿大、肝硬化
  • 砷化物的危害
    • 致癌作用：砷是确认致癌物，能引起人类许多脏器的癌症。
    • 致突变作用：基因突变、染色体畸变，DNA修复酶活性抑制。
    • 致畸胎作用：各种砷化合物对实验动物具有明显的致畸胎作用，并具有发育毒性及对后代的影响。
  • 地区分布
    • 世界范围
      • 约20多个国家发现有地方性砷中毒病区
      • 水砷浓度超过0.05mg/L的地区，即为高砷地区
    • 饮水型地砷病区
      • 该类病区是居民长期饮用含砷量较高的水而引起的慢性砷中毒
      • 台湾、新疆、内蒙、山西病区均属此类型。
      • 淡水中砷含量在0.01～0.6mg/L，山西病区水砷含量高达4.4mg/L。
      • 当地下水流经含砷岩层时，大量的砷溶解于水中，致使含砷量高达10 mg/L以上。有些温泉含砷可高达25mg/L以上
    • 燃煤污染型地砷病区
      • 煤一般含砷量为5～40mg/kg
      • 贵州省病区县的煤含砷量高达100～9600mg/kg
    • 混合型病区
      • 一个地方性砷中毒病区内同时还有一种或几种地方病存在。
      • 如新疆某居民村饮水含砷量为0.85mg/L，含氟量9.9mg/L，两种地方病同时存在
      • 燃煤污染型病区也发现有砷氟中毒同时存在
  • 地区分布
    • 年龄分布
      • 在饮用高砷水的人群中，任何年龄均可受害。
      • 年龄最小的为3岁，最大的为80岁，且随年龄的增长患病率上升
      • 40～50岁年龄段是患病的高峰期
    • 明显的家庭集聚性
  • 治疗原则
    • 营养支持
    • 治疗末梢神经炎
      • 选用维生素B1、B12 等制剂，以减轻砷对神经系统的损害
    • 处理皮肤损害
      • 用5%二巯丙醇膏涂沫，缓解砷中毒皮肤的损害
    • 砷的解毒剂
      • 二巯基丙磺酸钠
  • 预防
    • 改换水源
    • 饮水除砷：沉淀、过滤、吸附
    • 限制高砷煤炭的开采和使用
    • 改良炉灶，减少室内空气砷污染
• 大骨节病
  • 概念
    • 大骨节病是一种与环境低硒有关的生物地球化学疾病，是一种地方性变形性骨关节病，国内又叫矮人病、算盘珠病。
  • 临床表现
    • 慢性骨关节变形性疾病，本病以四肢关节软骨和骺板软骨变性、坏死、增生为主要病理改变，以骨关节增粗、畸形、强直、肌肉萎缩、运动障碍等为主要临床表现
    • 大骨节病病程进展缓慢
      • 不知不觉中手指、脚趾、肘、膝、踝等关节增粗、弯曲、变形
      • 随着病情发展可有乏力、食欲缺乏、肌肉酸痛、四肢麻木等症状。部分病人出现四肢关节晨起僵硬，并伴有疼痛。
    • 矮小畸形
      • 发育期儿童的关节透明软骨变性、坏死及继发的骨关节炎，严重者可导致矮小畸形，终生残疾
      • 重症患者：短肢、短指（趾）、四肢不均匀缩短、步态不稳、走路摇摆
  • 病变基础
    • 软骨成骨作用障碍
    • 骨骺板软骨、关节面软骨结构的破坏所致
  • 基本病理改变
    • 透明软骨营养不良性变性、坏死，继而增生、修复，从而导致软骨内成骨障碍、骨生长发育停滞
    • 上述病理改变不断加重、最终病人出现关节增生畸形、身材矮小等体征。
  • 流行特征
    • 地区分布
      • 主要分布自东北至西南延生的一条宽阔缺硒地带
      • 自然延长波及苏联的西伯利亚和朝鲜北部山区
      • 世界其他地区没有该病存在
    • 时间分布
      • 霜期早、秋雨大、粮食水分高的次年多是 大骨节病的高发年
      • 各病区多发季节有所不同，一般春季多发
      • 致病因子活跃的地方，四季都有新发病人
    • 人群分布
      • 多发生于儿童和少年，成人中新发病例极少
      • 未见明显的性别差异
      • 民族间患病率差异取决于主食的粮食种类和生活方式
  • 预防措施及治疗原则
    • 可采取补硒、改水、改粮、合理营养、改善环 境条件、加强人群筛查等综合性防治举措。
    • 早期治疗: 对于早期患者除各种含硒制剂外， 还可运用解毒、抗氧化制剂
    • 中晚期治疗：中西医结合减轻疼痛、 保护关节。
  • 大骨节病病因
    • 环境硒水平过低
      • 机体低硒，胶原代谢紊乱
      • 但并非所有低硒地区均有大骨节病流行，尚存在其它致病因子
    • 真菌毒素中毒
    • 饮水中有机物中毒
• 克山病
  • 概念
    • 是一种以心肌变性坏死为主要病理改变的地方病,亦称地方性心肌病。
  • 临床分型
    • 急性克山病: 急性心力衰竭，内脏缺血、缺氧
    • 亚急性克山病： 心脏扩大、水肿 通常在数日内心力衰竭发生，并合并心源性休克型
    • 慢性克山病 临床经过缓慢，主要表现为慢性充血性心力衰竭
    • 潜在性克山病: 本型患者因心肌病变较轻，范围较小，心脏的代偿功能良好
  • 病理学改变
    • 心脏外观改变
      • 心脏扩大、重量增加（慢性克山病患者
      • 急型和潜在型克山病心脏扩大不明显
    • 心肌病理形态学改变
      • 心室壁切面可见多发性坏死病灶
    • 心肌微细结构改变
      • 心肌纤维肿胀
      • 横纹模糊不清
      • 并可出现心肌水泡变性和脂肪变性
  • 病因
    • 环境硒水平过低 现已证明硒水平过低是克山病发生、发展、流行的主要原因
    • 生物病因（至今尚缺足够的证据） 肠道病毒； 粮食中污染串珠镰刀菌素
    • 膳食中营养素失衡 高锰促进硒的排泄，使病情加重
  • 流行特征
    • 地区分布
      • 病区从东北至西南形成一条较宽阔的地带病区（我国包括黑龙江、吉林、内蒙、河北、陕西、四川，重庆等15个省处于低硒地带）
      • 多为大山脉两侧半山区或丘陵地带
      • 地貌多呈侵蚀区，地表水流失严重，致使硒等 元素贫乏
    • 人群分布
      • 年龄 生育期妇女和儿童为高发人群
      • 性别 北方急型克山病女性发病比同龄男性多1～2倍以上， 高时可达4～7倍
  • 治疗原则
    • 对症疗法；应用硒片制剂
    • 补营养制剂：大剂量维生素C、维生素B族