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苯的氨基及硝基化合物中毒
作者
钱林生;郝长来;段晓萍
概况

苯的氨基和硝基化合物中毒是指机体通过呼吸道或皮肤吸收大量苯的氨基、硝基化合物所致的以血液及肝、肾损害为主要病变的全身性疾病。法定职业病包括苯的氨基及硝基化合物(不包括三硝基甲苯)中毒和三硝基甲苯中毒。胺类化合物中毒是指机体通过呼吸道或皮肤吸收胺类化合物所致的中枢神经系统损害或急性呼吸系统损伤,或伴有肝脏损害和溶血性贫血,眼和皮肤灼伤。法定职业病包括一甲胺中毒,偏二甲肼中毒。1979—2013年,我国公开发表的关于急性苯的氨基和硝基化合物中毒的110篇文献中提到了1 240例病例,职业性中毒高达939例。我国发生的规模较大的一次胺类化合物中毒涉及人数高达600人。因此,对苯的氨基和硝基化合物及胺类化合物所致的职业病防治工作应当坚持三级预防的原则,改进生产工艺和生产设备,合理利用防护设施及个人防护用品,从而减少工人接触机会和程度;定期对环境中职业病危害因素进行检测,对职业接触者进行定期体格检查;给予受损害的劳动者积极合理的治疗,促进患者康复,预防并发症。

发病机制

苯的氨基或硝基化合物由于苯环上取代基(氨基或硝基)的位置及数目不同,因而毒性的大小也不同,一般说来,取代基上的氨基、硝基越多,毒性越大,但因该类化合物结构相似,侵入途径、毒理作用及中毒表现有共同的特征。

1.血液毒性

(1)高铁血红蛋白:

除2-甲基-4硝基苯胺、5-硝基邻甲苯胺、对亚硝基二甲苯胺及3-氯-2-甲基苯胺不引起高铁血红蛋白血症,其他苯的氨基、硝基化合物的急性暴露基本都可引起高铁血红蛋白。正常状况下,机体红细胞内血红蛋白(Hb)中的铁离子为二价铁(Fe2+),当苯的氨基、硝基化合物进入血液后,可使Hb中的Fe2+氧化为三价铁(Fe3+),造成机体组织缺氧,形成高铁血红蛋白血症。大多数苯的氨基硝基化合物会在体内代谢生成苯基羟胺(苯胲)和苯醌亚胺,这两种强氧化物会导致高铁血红蛋白,因此苯的氨基硝基化合物为高铁血红蛋白的间接形成剂。形成的高铁血红蛋白在停止毒物接触后是可逆的,可通过红细胞中的酶还原系统还原,主要的还原系统包括:①还原型辅酶Ⅰ(NADH)高铁血红蛋白还原酶系统,是生理状况下少量高铁血红蛋白还原的主要途径;②还原型辅酶Ⅱ(NADPH)-高铁血红蛋白还原酶系统,仅在中毒解毒过程中发挥作用。

(2)溶血作用及变性珠蛋白小体:

正常情况下,红细胞的生存需要还原型谷胱甘肽(GSH),苯的氨基、硝基化合物在体内代谢生成的苯基羟胺、对氨基酚等中间产物可消耗红细胞膜上的GSH而造成溶血。另外,这些中间产物可直接作用于珠蛋白分子的巯基(-SH),致珠蛋白变性,如果珠蛋白分子中的全部巯基均被结合,变性的珠蛋白不可逆转地形成变性珠蛋白小体(又名赫恩兹小体)沉着于红细胞内,损伤红细胞致溶血。

2.肝脏损伤

硝基苯、二硝基苯和三硝基甲苯等可通过扰乱机体氧化防御系统的正常功能,影响氧化还原相关酶如丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽转硫酶(glutathione S-transferase,GST)等造成肝细胞损伤,还可致肝细胞的脱氧核糖核酸(deoxyribo nucleic acid,DNA)发生氧化损伤。患者可出现中毒性肝炎,病理改变主要为肝实质改变,早期出现肝脂肪变性,晚期发展为肝硬化,表现为肝脏肿大、肝功能异常,严重者甚至可引起急性黄色肝萎缩。苯的氨基和硝基化合物导致的肝脏损害多为继发,恢复相对容易。

3.神经系统损伤

苯胺和硝基苯等具有脂溶性,易与类脂质作用而损害神经系统,甚至可引起脑水肿,重度中毒患者可有神经细胞脂肪变性,可出现轴性视神经炎、视神经周围炎等。化合物致神经系统损伤的机制还与脑中神经活性物质如乙酰胆碱的活性有关。

4.肾脏损害

部分苯的氨基硝基化合物及其代谢物可致肾脏氧化还原系统紊乱,致还原酶活性下降,脂质氧化物上升,诱导肾脏细胞凋亡,致肾实质损害,出现肾小球及肾小管上皮细胞发生变性、坏死。对氨基苯酚是肾脏毒物,但对氯苯胺、对氯硝基苯、对甲氧基苯胺和对硝基苯胺的肾损害作用比对氨基苯酚更大。苯胺和对乙酰氨基苯酚对肾脏无明显毒性作用。急性中毒患者肾脏损害多是继发于溶血作用,此化合物引起的溶血会致血红蛋白及其分解产物沉积于肾脏,继发性引起肾脏损害。

5.其他作用

除了以上的毒理作用,苯的氨基和硝基化合物还存在其他作用,如致癌作用:目前此化合物中公认的能引起职业性膀胱癌的毒物为4-氨基联苯、联苯胺和β-萘胺;皮肤损害和致敏作用:二氨基甲苯对皮肤和眼结膜具有强烈的刺激作用,苯二胺和二硝基氯苯可致支气管哮喘;晶状体损害:三硝基甲苯可通过对晶状体的氧化损伤及损伤上皮细胞DNA造成晶状体损害。此类化合物对生殖系统、心脏、脑等也有一定的损伤作用。

临床表现
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诊断
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治疗

1.急性中毒的处理

(1)应立即将中毒患者撤离中毒现场,脱去污染的衣服、鞋、袜。皮肤污染者可用5%醋酸溶液清洗皮肤,再用大量肥皂水或清水冲洗。眼部受污染,可用大量生理盐水冲洗。

(2)注意维持呼吸、循环功能,可以吸氧,必要时可辅以人工呼吸,给予呼吸中枢兴奋药及强心、升压药物等。

(3)高铁血红蛋白血症的处理:①5%~10%葡萄糖溶液500ml加维生素C 5.0g静脉滴注,或50%葡萄糖溶液80~100ml加维生素C 2.0g静脉注射,适用于轻度中毒患者。②亚甲蓝( methylene blue,美兰)的应用:常用1%亚甲蓝溶液5~10ml( 1~2mg/kg)加入10%~25%葡萄糖液20ml中静注,1~2小时可重复使用,一般用1~2次。亚甲蓝作为还原剂可促进MetHb还原,其作用机制是亚甲蓝能作为中间电子传递体加快正常红细胞MetHb的酶还原系统的作用速度,促进NADPH还原MetHb。亚甲蓝的副作用是注射过快或一次应用剂量过大易出现恶心、呕吐、腹痛,甚至抽搐、惊厥等。③甲苯胺蓝和硫堇:甲苯胺蓝( toluidine blue)和硫堇( thionine)也可使MetHb还原,加快还原速度。常用4%甲苯胺蓝溶液10mg/kg,缓慢静脉注射,每3~4小时1次。0.2%硫堇溶液10ml,静脉注射或肌内注射,每30分钟1次。④10%~25%硫代硫酸钠10~30ml静注。

(4)溶血性贫血的治疗:可根据病情严重程度采取综合治疗措施。糖皮质激素治疗为首选方法,一般应大剂量静脉快速给药。严重者可采用置换血浆疗法和血液净化疗法。

(5)中毒性肝损害的处理:除给予高糖、高蛋白、低脂肪、富维生素饮食外,应积极采取“护肝”治疗。

(6)其他:采用对症和支持治疗。如有高热,可用物理降温法或用人工冬眠药物并加强护理工作,包括心理护理等。

2.慢性中毒的处理

慢性中毒患者应调离岗位,避免进一步的接触,并积极治疗。治疗主要是对症处理。

护理
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预防

(一)一级预防

苯的氨基及硝基化合物常温下成固态或液态。在生产过程中,此类化合物主要以粉尘或蒸气形式存在于空气中,作业人员可经呼吸道和完整皮肤吸收,其中液态化合物,经皮肤吸收更加重要,作业人员常因在生产过程中受热料喷洒或搬运过程中液体外溢而浸湿衣服等接触而中毒。

1.相关法律、法规及标准制定和完善

我国早在1979年实行的《工业企业设计卫生标准》(TJ 36—79)就对车间中苯的氨基及硝基化合物的限值作出了规定:“苯及其同系物的一硝基化合物(硝基苯及硝基甲苯等)5mg/m3;苯及其同系物的二及三硝基化合物(二硝基苯、三硝基甲苯等)1mg/m3;苯的硝基及二硝基氯化物(一硝基氯苯、二硝基氯苯等)1mg/m3;苯胺、甲苯胺、二甲苯胺(皮)5mg/m3”。2002年国家实行的《工业场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2—2002)对此类化合物在工作场所空气中的限值进行了修改,并且按照各毒物性质分别进行了发布,如苯胺、对硝基甲苯的PC-TWA和PC-STEL分别为3mg/m3、7.5mg/m3,对硝基氯苯/二硝基氯苯分别为0.6mg/m3、1.8mg/m3,二苯胺为10mg/m3、25mg/m3等。但在2019年,随着科技的发展和研究的深入,我国重新发布了《工作场所有害因素职业接触限值   第1部分:化学有害因素》(GBZ 2.1—2019),对部分此类化合物的浓度限值进行了重新调整,具体见表9-1。

表9-1工业场所空气中部分苯的氨基及硝基化合物浓度限值 单位:mg/m3

注:因种类较多,本文阐述不全,具体请参考《工作场所有害因素职业接触限值   第1部分:化学有害因素》(GBZ 2.1—2019)。a表示可经完整的皮肤吸收。

引自:职业病三级预防理论与实践.第1版.ISBN:978-7-117-33216-3.主编:曾强

2.生产工艺和生产设备改进和革新

生产企业从建设地点的选择到内部设施的配备均要符合《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1—2010)及《工作场所防止职业中毒卫生工程规范》(GBZ 194—2007)。生产过程中尽量用低毒或无毒的新工艺方法,减少工人暴露。生产过程操作尽量实行密闭化和自动化,采用隔离间进行仪表控制操作、机械手代替人工操作等以避免工人直接接触毒物。防止“跑、冒、滴、漏”的发生,生产、使用、储存及运输此类化合物的容器和管道等应做到密闭且结实,应经常检查维修。做好生产车间等作业场所的自然通风或机械通风,生产原料、中间产物和产物应远离火源,搬运装卸时要防止包装的损坏造成渗漏。

3.职业卫生管理

安全生产标准化要求苯的氨基及硝基化合物生产企业要认真学习此化合物的特征,了解其危险因素,建立预防机制,健全科学的安全生产责任制,责任到人,制定符合此化合物的安全生产管理制度和操作规程,务必以劳动者健康为第一考虑因素,定期测量车间相关毒物的浓度,若超过限值要及时寻找原因,降低浓度。除了生产场所管理制度,还需要制定储存和运输管理制度,严格按危化品储存和运输管理规定进行。各生产环节和相关岗位的安全工作符合相关法律、标准等规定,达到和保持一定的水准,并持续改进、完善和提高,始终处于安全生产的良好状态,控制生产安全风险。同时,按照《工作场所职业病危害警示标识》(GBZ 158—2003)标准中对产生职业病危害因素的工作场所组合使用各类警示标示进行了详细的规定,苯的氨基及硝基化合物(不包括三硝基甲苯)生产场所的警示标识参考上述标准使用。

另外,要做好事故应急预案,企业可成立应急救援组织,制定相应急性中毒事故的应急处置预案,定期组织救援演练和总结,确保一旦发生事故及时有效地开展应急救援。

4.个体防护措施

苯的氨基及硝基化合物主要通过呼吸道和皮肤吸收,通过消化道吸收的较少,因此对于劳动者,口罩和防护服必不可少。企业要根据《工作场所防止职业中毒卫生工程规范》(GBZ 194—2007)配备专业的防护措施,如根据毒物的性质配备专业的防毒口罩。若毒物呈粉尘状态时,需配备机械过滤式防毒口罩,若毒物呈蒸气态时,要使用化学过滤式防毒口罩,甚至全面罩防毒面具。另外,劳动者还要配备防渗透、“三紧”的工作服、橡胶耐油的手套和胶鞋以及防护眼镜等。建立良好的设备管理制度,及时更换口罩或口罩中的滤毒罐或供氧瓶等。作业场所要配备设置辅助用室,包括车间卫生用室(浴室、更/存衣室、盥洗室以及在特殊作业、工种或岗位设置的洗衣室)、生活室(休息室、就餐场所、厕所)、妇女卫生室,并应符合《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1—2010)。车间还应配备洗衣机,做到工作服不出车间。

生产场所墙壁顶棚和地面等内部结构表面应采用不吸附毒物材料,车间地面应平整防滑,易于冲洗清扫;可能产生积液的地面应做防渗透处理,并采用坡向排水系统,其废水应纳入工业废水处理系统。

5.职业健康教育

首先,企业管理人员应定期向劳动者讲解苯的氨基硝基化合物的安全防护知识,通过现场讲解,发放宣传材料等多种方式,让作业人员充分了解苯的氨基硝基化合物的化学性质、吸收途径、对人体的危害、职业危害特征和防护办法。同时,政府有关部门要开展分对象、多层次、多形式、多部门参与的职业健康宣教,发挥公共媒体对该类病症防治的公众宣教,主动及时介入该化合物的防治工作中,建立专业人士与普通劳动者间的桥梁,使工作人员碰到问题或有疑问时能有效得到专业指导,这样既起到宣教作用,又能减轻作业人员的职业紧张,这种职业紧张不仅是生理上的,还有心理上的。其次,通过健康促进,还要使作业人员养成良好的生活习惯,做到自觉控烟,预防酒精及药物滥用,坚持运动和健身,合理营养,控制体重;最后,要合理利用我国现有的健康政策和卫生服务,做好该化合物健康危险因素的评价及预防。

6.上岗前职业健康检查

苯的氨基及硝基化合物上岗前的职业健康检查的职业禁忌证为慢性肝病。检查内容为①症状询问:重点询问血液病史、慢性肝病史及相关症状。②体格检查:内科常规检查。③实验室和其他检查:必检项目为血常规、尿常规、心电图和肝功能;选检项目为肝脾B超。其中在岗期间健康检查周期为3年。

(二)二级预防

苯的氨基和硝基化合物中毒的二级预防主要以早发现、早诊断、早治疗为目的,主要包括职业健康管理和生物标志物的监测。

1.职业病危害因素的识别和检测

在职业卫生检测中依据《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》(GBZ 159—2004)对苯的氨基和硝基化合物生产企业工作场所空气进行采样,由于此类物质的种类较多,本节简述几种主要物质的采样和检测方法,其余的物质参考GBZ/T 160和GBZ/T 300。

对于苯胺的采样与检测,参考《工作场所空气有毒物质测定   芳香族胺类化合物》(GBZ/T 160.72—2004),空气中苯胺用硅胶管采集,短时间采样时在采样点,打开硅胶管两端,以200mL/min流量采集15min,长时间采样时在采样点,打开硅胶管两端,以50mL/min流量采集1~4h,无水乙醇解吸后进样,经色谱柱分离,氢火焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。对于硝基苯胺的采样与检测,参考《工作场所空气中有毒物质测定   第143部分:对硝基苯胺》(GBZ/T 300.143—2017),空气中的蒸气态对硝基苯胺用硅胶采集,短时间采样时在采样点,用硅胶管以200mL/min流量采集15min空气样品,长时间采样时在采样点,用硅胶管以50mL/min流量采集1~4h空气样品,样品用甲醇解吸后进样,经C18液相色谱柱分离,紫外检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。对于硝基苯、二硝基苯、一硝基甲苯、二硝基甲苯、硝基氯苯和二硝基氯苯的采样与检测参考本章第二节三硝基甲苯部分。

2.职业健康检查

(1)在岗期间职业健康检查:

苯的氨基及硝基化合物在岗期间职业健康检查内容同本节上岗前检查的内容。

(2)应急健康检查:

应急健康检查的目标疾病主要参考《职业性急性苯的氨基、硝基化合物中毒的诊断》(GBZ 30—2015),包括高铁血红蛋白血症、溶血性贫血、中毒性肝病、中毒性肾炎和化学性膀胱炎等。检查内容为①症状询问:重点询问短期内接触高浓度苯的氨基或硝基化合物的职业史及头晕、头痛、乏力、恶心、食欲减退、胸闷等症状。②体格检查为内科常规检查,包括有无口唇、耳郭、指(趾)端发绀。③实验室和其他检查中必检项目为血常规、尿常规、心电图、肝功能、高铁血红蛋白,选检项目为肾功能、红细胞赫恩滋小体。

职业健康监护档案的管理包括用人单位应当依法建立职业健康监护档案,并按规定妥善保存,劳动者或委托代理人有权查阅相关档案,且离职后,有权索取本人监护档案复印件,用人单位应积极配合,且在复印件上签章。用人单位应派专人管理监护档案,用于保护劳动者健康的目的,且保证档案的保密性。

3.新型生物标志物

《职业性急性苯的氨基、硝基化合物中毒的诊断》(GBZ 30—2015)的起草人之一闫永健研究员的团队曾发专文阐述了苯的氨基硝基化合物的生物标志物,主要包括。

(1)尿液中对氨基酚:

苯的氨基及硝基化合物进入体内后,经机体的代谢作用,形成对氨基酚,但机体代谢此类化合物的途径不一样,如苯胺进入体内后会在肝脏经过一系列氧化作用变成对氨基酚存在于尿液中,而硝基苯进入体内后,部分可经过还原作用最终形成对氨基酚经尿液代谢。ACGIH规定的苯胺接触者尿液中对氨基酚的生物接触限值为50.00mg/g肌酐。

(2)尿液中对硝基酚:

对于硝基苯类化合物接触者,尿液中的对硝基酚较尿液中对氨基酚更有意义。对硝基酚是机体接触硝基苯类同系物后产生的主要代谢产物,接触量越多,则尿液中对硝基酚排出量越大。ACGIH规定的硝基苯接触者尿液中对硝基酚生物接触限值为5.00mg/g肌酐。

(3)高铁血红蛋白(MHb):

苯胺等毒物进入血液后,可使Hb的二价铁氧化为三价铁,使Hb失去携带氧的能力,造成机体组织缺氧,形成高铁血红蛋白血症。2002年发布的《职业性急性苯的氨基、硝基化合物中毒诊断标准》(GBZ 30—2002)中规定,MHb水平为10%~30%、30%~50%和50%以上分别作为轻度、中度和重度中毒的诊断标准,而在2015年发布的《职业性急性苯的氨基、硝基化合物中毒诊断标准》(GBZ 30—2015),轻度、中度、重度中毒的必要条件全部改为10%以上,不再以MHb的浓度变化作为中毒程度的区分标准。MHb作为生物标志物的缺点:并不是所有的此类化合物均可引起高铁血红蛋白;血液采集后应快速检测,不能久存。

(4)变性珠蛋白小体:

苯的氨基硝基化合物进入机体后,可使红细胞出现变性珠蛋白小体。变性珠蛋白小体出现的时间与中毒种类和程度有关,其出现越早越多,表示病情越严重。同时变性珠蛋白小体的出现也是溶血性贫血的先兆。

(5)血红蛋白加合物:

苯的氨基硝基化合物进入机体后,可与体内大分子的血红蛋白以原型或代谢产物的形式通过共价键结合,可以在相当长的时间内,以大分子的形式存于体内,可长达4个月,是长期低剂量接触者接触水平的较好指标。血红蛋白加合物作为监测指标的缺点:易受个体差异或生活习惯如吸烟的影响;并不是所有的该类化合物均能产生血红蛋白加合物。

4.职业病的诊断与鉴定

目前,我国尚无统一的职业性苯的氨基和硝基化合物慢性中毒诊断标准。我国对该化合物最早的诊断标准是1988年发布的《职业性急性苯的氨基、硝基化合物(三硝基甲苯除外)中毒诊断标准及处理原则》(GB 8788—1988),2002年我国发布了《职业性急性苯的氨基、硝基化合物中毒诊断标准》(GBZ 30—2002),对原标准进行了修订,目前我国采用的是2015年发布的《职业性急性苯的氨基、硝基化合物中毒的诊断》(GBZ 30—2015),本标准规定了诊断原则及接触反应。

(1)诊断原则:

根据短期内接触较大量苯的氨基、硝基化合物的职业史,以高铁血红蛋白血症、血管内溶血及肝脏、肾脏损害为主要临床表现,结合现场职业卫生学调查和实验室检查结果,进行综合分析,排除其他原因引起的类似疾病后,方可诊断。

(2)接触反应:

短期内接触较大量苯的氨基、硝基化合物后,出现轻微头晕、头痛、乏力、胸闷症状,高铁血红蛋白低于10%,脱离接触后48h内可恢复。

根据《职业性急性苯的氨基、硝基化合物中毒诊断标准》(GBZ 30—2015),急性苯的氨基、硝基化合物中毒的诊断分级和治疗原则如下。

1)轻度中毒:

口唇、耳郭、指(趾)端轻微发绀,可伴有头晕、头痛、乏力、胸闷等轻度缺氧症状,血中高铁血红蛋白浓度≥ 10%。

2)中度中毒:

皮肤、黏膜明显发绀,出现心悸、气短、恶心、呕吐、反应迟钝、嗜睡等明显缺氧症状,血中高铁血红蛋白浓度≥ 10%,且伴有以下任何一项者:轻度溶血性贫血,变性珠蛋白小体可升高;急性轻中度中毒性肝病;轻中度中毒性肾病;化学性膀胱炎。

3)重度中毒:

皮肤黏膜重度发绀,可伴意识障碍,血中高铁血红蛋白浓度≥ 10%,且伴有以下任何一项者:①重度溶血性贫血;②急性重度中毒性肝病;③重度中毒性肾病。

5.应急救援处置

如发生急性中毒事件,救援人员到达中毒现场后,应先了解中毒事件的基本情况进行调查,包括现场环境状况、生产工艺流程、事件发生的经过及中毒人数等。按照《突发中毒事件卫生应急处置人员防护导则》(WS/T 680—2020)要求,根据事件危害水平、人员可能受到伤害的风险及气象条件等综合评判,进行事故现场分区(热区、温区和冷区),指导开展现场处置工作。

(三)三级预防

1.急性中毒治疗原则和方法

(1)迅速脱离现场,立即脱去污染衣物,彻底清洗污染皮肤。吸氧,镇静,休息。

(2)中毒性高铁血红蛋白血症给予小剂量亚甲蓝(1~2mg/kg),并辅以维生素C等治疗。轻度中毒可仅用葡萄糖、维生素C及对症支持治疗。患有6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏症者,不宜采用亚甲蓝治疗。

(3)中毒性溶血性贫血可采取碱化尿液的方法,早期应用适量糖皮质激素,特别是变性珠蛋白小体明显升高者,注意保护肾脏功能;重度贫血患者可输注红细胞悬液或洗涤红细胞。

(4)必要时选择适宜的血液净化疗法。

(5)化学性膀胱炎,宜多饮水,碱化尿液,适量给予糖皮质激素,防治继发感染。

(6)肝、肾功能损害,处理原则分别参见《职业性中毒性肝病诊断标准》(GBZ 59)、《职业性中毒性肾病诊断标准》(GBZ 79)。

2.慢性中毒的治疗原则和方法

国家目前没有苯的氨基和硝基化合物慢性中毒的诊断和治疗原则标准,一般慢性中毒患者应调离岗位,避免进一步接触,并积极对症治疗。

来源
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预防医学(第3版),第3版,978-7-117-20420-0,2015.07
护理学原理与实践,第1版,978-7-117-06384-X,2004.09
职业病三级预防理论与实践,第1版,978-7-117-33216-3,2022.07
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