**镉及其化合物职业性中毒的临床认知与综合防控策略**
镉(Cd)是一种银白色、具有延展性的重金属,其化合物在工业中应用广泛,如电镀、电池制造、颜料生产和合金制备等。职业性接触镉及其化合物,主要经呼吸道吸入其烟尘、蒸气或粉尘,亦可经污染的手部或食物通过消化道少量吸收。长期或高浓度暴露可导致以肾脏和呼吸系统损害为核心特征的慢性或急性中毒,对从业者健康构成严重威胁。本文旨在从职业医学角度,系统阐述镉中毒的关键临床要点与系统性防控策略。
**一、 核心病理机制与毒代动力学**
镉进入人体后,与金属硫蛋白(Metallothionein, MT)结合,形成镉-金属硫蛋白复合物(Cd-MT)。该复合物最初分布于全身,但最终主要蓄积于肾脏(特别是肾皮质)和肝脏,生物半衰期长达10-30年,意味着一旦蓄积,极难排出。其毒性作用主要源于: 1. **直接细胞毒性**:游离的镉离子(Cd²⁺)可干扰体内锌、铜、硒等必需微量元素的代谢,竞争性抑制含锌酶系统的活性。 2. **氧化应激损伤**:镉诱导产生活性氧自由基(ROS),导致脂质过氧化、蛋白质变性和DNA损伤。 3. **肾脏损害**:Cd-MT在肾小管上皮细胞溶酶体内降解,释放出的Cd²⁺直接损伤近曲小管,导致低分子量蛋白质(如β2-微球蛋白、视黄醇结合蛋白)重吸收障碍,出现肾小管性蛋白尿,此为慢性镉中毒的早期敏感指标。持续进展可导致肾小球滤过率下降,甚至慢性肾功能不全。 4. **呼吸系统损害**:急性吸入高浓度镉烟,可引起化学性肺炎、肺水肿。慢性暴露则导致进行性、不可逆的阻塞性肺气肿和肺纤维化。
**二、 临床表现与诊断要点**
1. **急性中毒**:罕见但危重。多见于短时间内吸入高浓度镉烟。潜伏期数小时至24小时,表现为咽痛、咳嗽、胸闷、呼吸困难、头痛、寒战、发热(“金属烟热”样症状),严重者迅速进展为急性化学性肺炎、非心源性肺水肿,可因急性呼吸窘迫综合征(ARDS)及多器官功能衰竭致死。 2. **慢性中毒**:为职业性镉中毒的主要形式。 * **早期/轻度损害**:常无症状,或仅有乏力、嗅觉减退、鼻黏膜溃疡、牙齿颈部“镉环”(黄色色素沉着)。**关键早期生物标志物是尿β2-微球蛋白(β2-MG)或视黄醇结合蛋白(RBP)持续升高**,提示肾小管重吸收功能障碍。 * **典型期**: * **肾脏损害**:持续性肾小管性蛋白尿,伴尿镉含量显著增高(通常>5 μmol/mol肌酐或>5 μg/g肌酐)。可伴有肾小管酸中毒、尿钙、尿磷排泄增加,导致骨质疏松、骨软化(痛痛病样改变)。 * **呼吸系统损害**:慢性支气管炎、进行性肺气肿,表现为慢性咳嗽、气短、肺功能检查显示阻塞性通气功能障碍。 * **诊断依据**:明确的职业接触史是前提。结合上述临床表现、尿镉(反映体内负荷)和血镉(反映近期暴露)增高、肾小管损伤标志物阳性以及肺功能异常,并排除其他原因所致的类似疾病,方可诊断。我国《职业性镉中毒诊断标准》(GBZ 17)是法定诊断依据。
**三、 系统性职业健康监护与防控策略**
预防是应对镉危害的根本。必须建立“工程控制-个体防护-健康监护”三位一体的综合防控体系。
1. **工程控制与工艺革新**:这是首要措施。生产流程应尽可能密闭化、自动化。设置有效的局部通风排毒装置(如槽边吸风),并定期维护。以低毒或无毒物质替代镉(如无镉电镀工艺)。 2. **职业环境监测**:定期对工作场所空气中镉及其化合物浓度进行监测,确保其时间加权平均容许浓度(PC-TWA)符合国家职业接触限值(如中国标准为0.01 mg/m³)。 3. **个体防护装备(PPE)的规范使用**:在无法完全消除暴露的环境中,必须为劳动者配备并监督其正确使用符合标准的防护用品,包括防尘防毒口罩(针对镉烟尘)、防护手套、工作服等,并设立独立的清洁更衣区,杜绝将污染物带离工作场所。 4. **职业健康监护**: * **上岗前检查**:排除有慢性肾脏疾病、严重呼吸系统疾病、骨质疏松等职业禁忌证的劳动者。 * **在岗期间定期检查**:这是早期发现健康损害的关键。检查周期通常为1年。**核心检查项目必须包括**:尿镉、血镉、尿β2-MG或RBP、尿常规、肾功能(如血肌酐、估算肾小球滤过率eGFR)、胸部X线或高分辨率CT(HRCT)以及肺功能检查。应建立个人职业健康监护档案,动态观察指标变化趋势。 * **离岗时及离岗后医学随访**:由于镉的长期蓄积性,即使脱离接触,损害仍可能进展。离岗时必须进行健康检查,对已出现肾小管功能异常者,应进行长期医学随访。 5. **职业卫生教育与培训**:必须使所有接触镉的劳动者及其管理人员充分认知镉的毒性、健康危害、防护措施及应急处理流程。培训内容应包括安全操作规程、PPE的正确使用与维护、个人卫生(严禁在车间内进食、吸烟)、以及急性吸入暴露后的应急就医意识。
**结论**
镉及其化合物的职业性中毒是一种以慢性、隐匿性肾脏和肺脏损害为特征的严重健康问题。其早期生物效应(肾小管损伤)具有可监测性,这为实施有效的健康监护提供了窗口。用人单位必须切实履行职业病防治主体责任,通过严格的工程控制、环境监测、规范的个体防护和系统性的职业健康监护,构建完整的防护链条。同时,强化劳动者的职业卫生知识教育,提升其自我防护意识和能力,是预防镉中毒、保护劳动者健康的最终落脚点。一旦发现疑似病例,应立即调离岗位,并依据国家诊断标准进行诊治与工伤认定。
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