人类的生活环境中,危害身体健康的物理因素(温度、气压、电流、电离辐射、噪声和机械力等)和化学因素(强酸、强碱、化学毒物、动植物的毒性物质)有许多。本篇主要论述几种常见环境理化因素所致疾病,并以急性发病者为重点。
【物理致病因素】
环境中,引起人体发病的主要物理致病因素有:
1.高温(high temperature) 作用于人体引起中暑(heat illness)或烧伤(burn)。
2.低温(low temperature) 在低温环境中意外停留时间较长,易发生冻僵(frozen rigor,frozen stiff)、冻伤。
3.高气压(high pressure) 水下作业,气压过髙,返回地面速度太快时,易发生减压病,此时血液和组织中溶解的氮气释放形成气泡,发生栓塞,导致血液循环障碍和组织损伤。
4.低气压(low pressure) 常见于高山或髙原地区环境,由于空气中氧分压较低,短时间停留出现急性缺氧,发生急性髙原病(acute mountain sickness)。
5.电流(electrical current) 意外接触不同类型及强度的电流后,可引起电击(electrical injuries),造成人体组织器官损害。
此外,洪涝灾害、水上操作或水上运动意外落水即可发生淹溺(drowning)。由于颠簸、摇动和旋转等引起晕车、晕船或晕机(即晕动病),主要与前庭神经功能障碍等因素有关。噪声导致听力损害,强烈的紫外线、红外线致皮肤损伤等。
【化学致病因素】
化学致病因素可来自自然界(重金属、有毒的动植物毒素),也可来自工业产品(农药、药物、有机溶剂)生产中产生的“三废”(即废水、废气和废渣)污染。因许多无机和有机化学物质具有毒性,称为“毒物”。毒物(poison)可通过呼吸道、消化道或皮肤黏膜等途径进入人体引起中毒(poisoning)。
1.农药 农药(pesticide)能杀灭有害的动植物。人体意外摄入常可中毒致死。如有机磷杀虫药(organic phosphorus insecticides,OPI)、氨基甲酸酯类杀虫药、灭鼠药和除草剂中毒。
2.药物 常见过量使用麻醉镇痛药、镇静催眠药和精神兴奋药等引起的中毒。长期滥用(abuse)镇静催眠或麻醉镇痛药会产生药物依赖(drug dependence),突然停药或减量会发生戒断综合征(withdrawal syndrome),表现为神经精神异常。
3.醇类 一次或短时间大量饮酒会发生急性乙醇中毒(acute ethanol poisoning),甚至死亡。误饮甲醇可导致中枢神经系统和视神经损害、代谢性酸中毒,严重可致死。
4.其他 误服清洁剂或有机溶剂等中毒;一氧化碳(carbon monoxide)、氰化物和硫化氢为窒息性化合物,能使机体发生缺氧性中毒;强酸或强碱能引起接触性组织损伤;工业生产排出有毒化学物质,污染空气或水源,长期接触会发生慢性中毒;铊、汞和砷等中毒;有毒化学物品意外泄漏和军用毒剂引起急性中毒;毒蜂蜇伤、毒蛇等咬伤中毒、河豚毒素和鱼胆等动物毒素中毒;毒蕈、乌头、曼陀罗、夹竹桃等有毒植物中毒。
【理化因素所致疾病防治研究进展】
人类对化学物质中毒的认识较早。公元前500年人们就已经认识到,未吸收入血的毒物不引起全身中毒。大多数中毒知识的积累主要来自所报道的中毒病例、流行病学研究和动物实验。20世纪30年代前,由于毒理学知识缺乏,对中毒无特殊疗法,只能采用一般清除或支持疗法。此后,开始结合生理学和毒理学研究有效解毒疗法,应用亚硝酸盐-硫代硫酸钠来治疗氰化物中毒。20世纪40年代用二巯丙醇(BAL)治疗砷中毒。20世纪50年代用依地酸钙钠治疗铅中毒,开展了螯合剂治疗金属中毒的方法,同时碘解磷定用于治疗OPI中毒。20世纪60年代,我国始用二巯丁二钠(Na-DMSA)治疗锑、铅、汞和砷等金属及其化合物中毒。近年来发现,中毒发病机制与受体、自由基、脂质过氧化及细胞内钙稳态有关,这为探索解毒疗法开拓了新思路。20世纪70年代以来,中毒诊断和治疗取得长足进展,这有赖于毒理学的兴起和急诊医学的发展。毒理学从器官到分子水平乃至基因水平深入研究中毒发病机制,药理学对特效解毒药的研究及急诊医学血液净化(blood purification)技术、器官支持技术的发展,都能大大提髙中毒的诊治水平和改善预后。
人类对物理因素所致疾病的研究要晚于化学物质中毒。近年来,由于工业发展和军事需要,人们开始对环境中有害物理因素对人体健康的影响、人体环境适应性及适应不全进行研究,并取得很大进展。此外,急诊医学先进复苏技术的应用大大提高了对髙原病、电击和淹溺等病人的救治水平,降低了致残率和病死率。
【理化因素所致疾病的诊断原则】
理化因素所致疾病的特点是病因明确,有特殊的临床表现。
1.病因 此类疾病都在一定环境条件下发病,多数病因明确并有相应检测方法。例如,药物过量或毒物中毒均可通过检测估计出中毒量,空气中的毒物可检测其浓度;环境温度、海拔高度和海水深度等都能测量。随着检测方法增多、敏感性和特异性提高,对多数理化因素所致疾病的病因可明确诊断。
2.受损靶部位 多种毒物都有其作用的靶器官和部位,如OPI吸收后抑制胆碱酯酶(cholinesterase,ChE);四氯化碳主要作用于肝;慢性苯中毒的靶器官是骨髓等。物理致病因素也各有其作用靶部位,如噪声主要作用于听神经;加速运动主要作用于前庭神经。
3.剂量与效应关系 量效关系是评估理化致病因素作用的基本规律,暴露毒物的量,高、低温环境时间长短等都与病情严重程度相关,可作为判断预后的依据。
4.流行病学调查分析 大多数理化因素所致疾病的特点是在同一时间可能有多数人发病,利用人群发病情况的流行病学调查方法,有助于明确环境中的致病因素和预防发病。
理化因素所致疾病虽然会出现一个或多个器官损伤或衰竭,但临床上往往缺乏特异性表现。诊断时,在考虑环境因素的同时,尚需结合接触史、临床表现和实验室检查,然后再与其他临床表现类似的疾病鉴别,综合分析判断。
【理化因素所致疾病的防治原则】
1.迅速脱离有害环境和危害因素 这是治疗理化因素所致疾病的首要措施。急性中毒时,尽快脱离毒物接触和清除体内或皮肤上的毒物,如处理局部污染、洗胃,对吸收入血的毒物采用血液净化疗法等。发现中暑或电击伤病人,立即转移到安全环境,再施行急救复苏措施。平时应加强教育,防患于未然。
2.稳定病人生命体征 理化因素所致疾病病人易出现神志、呼吸和循环障碍或衰竭,生命体征常不稳定,急救复苏的主要目的是稳定生命体征,加强监护,为进一步处理打下基础。
3.针对病因和发病机制治疗 急性0PI中毒时,首先应用解毒药(如碘解磷定)使磷酰化胆碱酯酶(phosphoiyl cholinesterase)复活,阿托品抑制毒蕈碱样症状;氧治疗一氧化碳中毒等。
物理因素所致疾病的病因治疗:中暑髙热时降温;冻僵时复温;急性高原病主要发病机制是缺氧,给氧是主要治疗措施;减压病主要是由髙气压环境快速返回到低气压环境减压过速所致,治疗方法是进入高压氧舱(hyperbaric oxygen chamber)重新加压,再缓慢减压。
4.对症支持治疗 理化因素所致疾病多无特效疗法,大都采取对症治疗,以减少病人痛苦。部分病人需经器官支持过渡到毒物彻底清除和器官功能恢复。
总之,人类在生存过程中不断受到环境中不同有害因素影响,给人体健康带来危害。因此应学习有关理化因素所致疾病,对可预测的有害因素做好预防。已罹病者,要尽快诊断和进行有效治疗,促进康复。