鉛毒性(lead toxicity)

鉛毒性(lead toxicity)
國立臺灣師範大學化學研究所碩士生黃子霖

簡介：
鉛(Lead, Pb)，對身體機能會產生各種影響，對許多器官與組織，包含了心臟、骨骼、腸、腎以及生殖和神經系統是有毒害的。尤其會干擾神經系統的發展，造成潛在的學習與行為障礙，以此對兒童的影響特別大。症狀包含了腹痛、混亂、頭痛、貧血、煩躁不安，嚴重的情況下，抽搐、昏迷、並死亡。

鉛中毒的途徑包含了暴露於鉛汙染的空氣、水和土壤以及含鉛產品，例如油漆塗料，含鉛汽油。鉛中毒的診斷是由測量血液或尿液中的鉛含量。美國的疾病預防控制中心(The Centers for Disease Control)建立了血液中含鉛的標準，成人為25 µg/dl，而兒童為10 µg/dl。而鉛汙染的主要治療方式是去除鉛的來源以及螯合療法(使藥劑與鉛螯合，再使其排出體外)。

症狀：
鉛的毒性並沒有已知的安全標準，就算是血液中含量低於10 μg/dL，也是有可能會對人體造成慢性的傷害。現在的有機鉛中毒已經是很罕見的了，因為世界上大部分國家都淘汰了有機鉛化物做為汽油添加劑。有機鉛因為脂溶性高，其毒性比無機鉛強，主要的中毒症狀是中樞神經系統受損。其症狀產生可以是幾個星期到幾個月的少量慢性累積而成，也可以是短時間內高濃度的接觸，而產生的急性症狀。

急性鉛中毒主要的症狀是疼痛，肌肉無力，噁心，嘔吐，腹瀉和便秘，在短時間內吸收大量的鉛會引發休克，急性腎衰竭與溶血(紅血球的破裂)。而從急性鉛中毒康復的病患，經常會有持續的慢性中毒症狀。

慢性鉛中毒主要影響胃腸道，神經肌肉和神經系統。症狀包含喪失短期記憶，噁心，腹痛，四肢麻木和刺痛，睡眠問題，貧血，神經腦部病變以及牙齒產生伯頓線(Burton line)。

詳細影響：
有機鉛，如四乙基鉛，主要由皮膚與呼吸道進入人體。而無機鉛主要經由消化道及呼吸道吸收。主要儲存在血液，器官和骨頭內。其中約有94%沉積在骨頭，牙齒與毛髮中。在骨頭中的鉛的半衰期為20至30年，而在血液中為約40天。而其他器官的鉛的半衰期則很久不易排除。

鉛會產生活性自由基，會破壞DNA和細胞膜，也會干擾DNA轉錄與破壞免疫系統以及干擾粒腺體，抑制細胞能量產生。當紅血球的細胞膜受到破壞，就會產生貧血。同時鉛也會干擾取代細胞中正常金屬的代謝與干擾多種酵素。也會干擾神經遞質的釋放，使大腦受損。

治療：
去除人體內的鉛，通常使用螯合療法以及減少在鉛下的暴露。螯合劑是一種分子中具有至少兩個帶負電荷的基團，其能夠與金屬離子產生螯合，接著在排出人體內，這種方法是自然排出的50倍。常用的螯合劑有CaNa2EDTA(乙二胺四乙酸二鈉鈣)和BAL(二巰基丙醇)。通常只適用於急性鉛中毒，對慢性鉛中毒的治療能力較低，因為慢性鉛中毒會持續從骨頭中釋放出鉛，因此停止施打螯合劑後，血液中的鉛濃度又會上升。

圖、EDTA與金屬螯合示意圖

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參考資料

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Lead_poisoning
2. http://www.who.int/ceh/publications/leadguidance.pdf
3. http://kidshealth.org/parent/medical/brain/lead_poisoning.html
4. http://emedicine.medscape.com/article/1174752-overview