**锰及其化合物职业性中毒的病理机制、临床诊断与综合防控策略**
锰(Mn)是人体必需的微量元素之一,参与多种酶的构成与激活,对骨骼发育、神经系统功能及糖脂代谢具有重要作用。然而,长期或过量接触锰及其无机化合物(如二氧化锰、氯化锰等),特别是通过呼吸道吸入其粉尘或烟尘,可导致其在体内蓄积,主要损害中枢神经系统,引发以锥体外系神经障碍为主的慢性全身性疾病,即职业性慢性锰中毒。本文将从毒理学机制、临床表现、诊断标准及综合防控体系等方面进行专业阐述。
**一、 毒理学作用机制与病理改变**
锰主要经呼吸道吸收,消化道吸收率低且受体内稳态调节。吸收后的锰在血液中与β1-球蛋白结合,广泛分布于富含线粒体的器官,如肝脏、胰腺、肾脏、骨骼及中枢神经系统,尤以基底节(特别是苍白球、壳核及尾状核)蓄积量最高。其神经毒性机制复杂,涉及多环节: 1. **多巴胺能神经元损伤**:锰可选择性蓄积并损害黑质-纹状体通路的多巴胺能神经元,干扰多巴胺的合成、释放及再摄取,导致纹状体内多巴胺递质水平显著下降。这是产生帕金森样症状的主要生化基础。 2. **氧化应激与线粒体功能障碍**:锰作为过渡金属,可催化自由基生成,诱发脂质过氧化,破坏细胞膜结构。同时,锰在线粒体内蓄积,抑制复合物I、II的活性,干扰氧化磷酸化过程,导致ATP合成减少,能量代谢障碍,最终引起神经元凋亡。 3. **神经胶质细胞异常激活**:锰能激活星形胶质细胞,使其过度摄取谷氨酸并减少释放,导致突触间隙谷氨酸浓度异常,引发兴奋性毒性。同时,激活的小胶质细胞释放大量炎症因子,加剧神经炎症反应。 4. **影响其他神经递质系统**:对5-羟色胺、去甲肾上腺素及乙酰胆碱系统也有干扰作用。
病理学上可见基底节区神经元变性、坏死,神经胶质细胞增生,脑血管内膜增厚等改变。
**二、 临床表现与分期诊断标准**
职业性慢性锰中毒起病隐匿,进展缓慢,脱离接触后病情仍可能继续发展。其临床表现主要分为两个阶段: 1. **神经衰弱综合征与自主神经功能紊乱期(早期)**:表现为头痛、头晕、失眠、嗜睡、记忆力减退、注意力涣散等。常伴有明显的自主神经功能紊乱,如多汗、心悸、性欲减退、四肢酸痛、下肢无力等。部分患者可出现情绪不稳、易激动等精神症状。 2. **锥体外系神经障碍期(晚期)**:出现典型的帕金森综合征样表现。 * **肌张力增高**:呈“铅管样”或“齿轮样”强直,多自下肢开始,逐渐波及上肢及躯干。 * **静止性震颤**:幅度较细,频率较快,多见于手、舌、眼睑。 * **姿势平衡障碍**:步态笨拙、缓慢、前冲(慌张步态),转弯、后退困难,易跌倒。 * **运动迟缓**:表情淡漠、瞬目减少(“面具脸”),言语低沉、单调,书写困难(小字征)。 * 严重者可伴有显著的精神情绪改变,如不自主哭笑、冲动行为等。
根据中华人民共和国国家职业卫生标准《职业性慢性锰中毒的诊断》(GBZ 3),诊断需依据明确的长期职业性锰接触史,结合典型的临床表现,并排除帕金森病、肝豆状核变性、一氧化碳中毒后遗症等其他疾病。实验室检查如尿锰、血锰可作参考,但其浓度与临床症状严重程度无平行关系。脑磁共振成像(MRI)在部分晚期患者中可显示基底节区(尤其是苍白球)T1加权像高信号,具有辅助诊断价值。
**三、 综合防控策略与职业健康管理**
预防职业性锰中毒必须遵循“三级预防”原则,建立工程技术、个体防护、健康监护与管理于一体的综合防控体系。 1. **一级预防(根本措施)**: * **工程控制**:改革生产工艺,实现生产自动化、密闭化、管道化。采用湿式作业,防止粉尘飞扬。安装有效的局部通风排毒装置(如密闭罩、侧吸罩),并确保其正常运行。 * **替代与隔离**:尽可能使用低毒或无毒的替代品。将产生锰烟尘的工序与其他作业区隔离。 2. **二级预防(早期发现)**: * **职业健康监护**:依据《职业健康监护技术规范》(GBZ 188),对锰作业工人进行上岗前、在岗期间及离岗时的职业健康检查。在岗期间检查周期一般为1年。重点进行神经系统检查,询问相关症状,并可根据情况进行神经行为学测试、尿锰/血锰检测等。 * **工作场所监测**:定期对工作场所空气中锰及其化合物(按MnO2计)的浓度进行监测,确保其符合《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2.1)规定的时间加权平均容许浓度(PC-TWA)要求。 3. **三级预防(治疗与康复)**: * **治疗原则**:一经确诊,应立即调离锰作业岗位。目前尚无特效解毒剂,治疗以对症支持为主,旨在改善症状、延缓病情进展。可试用金属络合剂(如依地酸钙钠)驱锰,但对已形成的神经系统损害疗效有限。针对锥体外系症状,可使用左旋多巴、多巴胺受体激动剂等药物,但疗效个体差异大。 * **康复与管理**:对患者进行长期医学随访,提供康复指导。加强职业病患者的社会保障。
**结论** 锰及其化合物所致的职业性中毒是一种可防可控的严重神经系统疾病。其防治核心在于严格落实以工程技术措施为首要的一级预防,辅以系统性的职业健康监护,实现早期识别与干预。用人单位必须严格遵守《职业病防治法》等相关法律法规,建立健全职业卫生管理制度,加强劳动者培训,切实保障劳动者的职业健康权益。劳动者自身也应提高防护意识,正确佩戴有效的防尘口罩等个人防护用品,共同构建安全健康的工作环境。
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