**锰及其化合物职业性中毒的病理机制研究进展与综合防治策略**
锰(Mn)是人体必需的微量元素之一,参与多种酶的构成和代谢过程。然而,在特定职业环境中,长期或高浓度接触锰及其无机化合物(如二氧化锰、锰烟、锰尘等)可导致以中枢神经系统损害为主的慢性职业性中毒,即职业性慢性锰中毒。本文旨在从医学病理学角度,综述其最新研究进展,并基于此探讨系统性的职业健康保护策略。
**一、 病理机制研究进展**
传统观点认为,锰中毒主要损害基底神经节,特别是纹状体,其病理改变与帕金森病有相似之处,但亦有显著区别。近年来,随着分子生物学和神经影像学的发展,对其机制的认识不断深化:
1. **多巴胺能神经元的氧化应激损伤**:锰离子可透过血脑屏障,在线粒体内蓄积,抑制复合体I和II的活性,干扰氧化磷酸化过程,导致ATP生成减少并产生活性氧(ROS)。过量的ROS引发脂质过氧化、蛋白质变性和DNA损伤,最终导致黑质致密部多巴胺能神经元凋亡。同时,锰还能直接抑制酪氨酸羟化酶的活性,影响多巴胺的合成。
2. **神经胶质细胞的作用**:星形胶质细胞是脑内锰蓄积的主要场所。锰可激活星形胶质细胞,使其过度释放谷氨酸,同时抑制其再摄取能力,导致突触间隙谷氨酸浓度异常升高,产生兴奋性毒性。此外,活化的小胶质细胞释放的炎症因子(如TNF-α, IL-1β)也加剧了神经元的损伤。
3. **其他神经递质系统的影响**:除多巴胺系统外,研究显示锰暴露也会影响γ-氨基丁酸(GABA)能、胆碱能和5-羟色胺能神经元的功能,这解释了锰中毒临床表现的复杂性,其早期症状常包括神经行为功能改变(如情绪不稳、认知下降)、而非典型的静止性震颤。
4. **生物标志物的探索**:血液或尿锰浓度可反映近期暴露水平,但与中枢神经蓄积及损伤程度相关性有限。目前研究聚焦于寻找更敏感特异的生物标志物,如通过磁共振成像(MRI)检测苍白球T1加权像高信号、利用功能磁共振(fMRI)评估脑网络连接改变,以及检测脑脊液中特定蛋白或外周血中与神经炎症、氧化应激相关的分子标志物。
**二、 综合防治策略:基于风险评估的分级管理**
基于上述病理机制,职业性锰中毒的防治必须遵循“三级预防”原则,并强调早期干预。
**1. 一级预防(工程控制与替代)** * **源头控制**:改进生产工艺,实现生产自动化、密闭化,采用湿式作业,从源头上减少锰尘、锰烟的产生。 * **通风除尘**:安装有效的局部排风装置(如密闭罩、通风柜),并确保整体通风换气。 * **替代原则**:在技术可行的前提下,寻找低毒或无毒的替代材料。
**2. 二级预防(健康监护与早期筛查)** * **职业健康监护**:依据《职业健康监护技术规范》,对锰作业工人进行上岗前、在岗期间和离岗时的强制性职业健康检查。重点内容包括: * **详细的职业史询问**:明确接触工龄、浓度、工种。 * **神经系统核心检查**:特别是锥体外系体征的评估,如肌张力、姿势、步态、精细动作(书写试验、指鼻试验等)。 * **神经心理学测评**:采用标准化的量表(如简易精神状态检查、情绪量表)评估早期认知与情绪改变。 * **辅助检查**:定期检测尿锰或血锰(作为暴露参考);对可疑病例,建议进行头颅MRI检查,观察基底节区信号变化。 * **建立健康监护档案**:动态追踪个体健康状况变化,实现早期预警。
**3. 三级预防(诊断、治疗与康复)** * **明确诊断**:依据国家《职业性慢性锰中毒诊断标准》,结合确切的职业接触史、典型的临床表现(从神经衰弱综合征到明确的锥体外系损害)和必要的实验室检查,进行分级诊断。需注意与帕金森病、肝豆状核变性等疾病相鉴别。 * **治疗原则**:确诊患者应立即调离锰作业岗位。 * **驱锰治疗**:早期患者可使用金属络合剂如依地酸钙钠(CaNa₂-EDTA)进行驱锰治疗,可能对改善症状有一定帮助。需注意监测肾功能。 * **对症支持治疗**:针对锥体外系症状,可试用左旋多巴、苯海索等药物,但疗效常不如帕金森病显著。同时需进行认知康复、心理干预和物理治疗。 * **劳动能力鉴定与安置**:根据中毒程度,进行劳动能力鉴定,并予以妥善的工伤待遇和岗位安置。
**三、 职业健康教育的关键内容**
有效的健康教育是落实各项防护措施的基础。教育内容应专业化、常态化,面向管理人员和一线作业人员: * **危害认知教育**:阐明锰中毒的慢性、隐匿性特点及其不可逆的神经损害后果。 * **个人防护用品(PPE)规范使用**:培训工人正确选择、佩戴和维护防尘口罩(如符合KN95标准的防颗粒物呼吸器),强调在无法完全依靠工程控制的环境下,PPE是最后一道防线。 * **良好卫生习惯**:强调工作后彻底淋浴、更衣,禁止在车间内吸烟、进食,防止经消化道二次摄入。 * **症状自我监测**:教育工人识别早期症状,如持续的头晕、乏力、记忆力减退、情绪异常或肢体僵硬感,并鼓励其主动报告和就医。
**结论** 职业性锰中毒是一种可防可控的职业病。当前研究对其神经毒性机制的理解已深入到细胞与分子水平,这为开发更精准的生物监测工具和干预靶点提供了方向。在实践中,必须构建并严格执行以工程控制为核心,结合系统性的职业健康监护、规范的个体防护和深入的健康教育的综合防治体系。通过多部门协作与持续的风险管理,方能最大程度地保护接触锰及其化合物作业人员的神经系统健康,实现生产安全与劳动者健康的统一。
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