甲醛中毒的毒性机制及其诊断与治疗

简介^【1-2】

甲醛是结构最简单的醛类分子，其化学性质活泼，具有一定的毒性。在室温下是一种无色有刺激气味的气体,容易发生聚合反应形成多聚甲醛。甲醛易溶于水、酒精和其它有机溶剂。环境中甲醛的主要来源是燃料的燃烧、工业应用、装修材料和各种消费品。由于现代工业的发展,人均居住条件的改善,室内装修和各种消费品的使用使室内甲醛浓度有超过室外甲醛浓度的趋势，大量报道显示，含甲醛的化合物在给人类生活带来便利的同时，释放在环境中的甲醛对人类的健康有严重的影响。其毒性作用主要为对眼和呼吸道黏膜的刺激,随碳原子的增多而减弱,同时刺激作用的主要部位也随之改变,因而所见疾患的性质也有所不同。低碳醛较易溶于水,对上呼吸道的作用较强,高碳醛的溶解度较小,进入较深,主要损害呼吸道的深部。另外本类物质还可引起皮肤的轻微灼痛和发红,对皮肤的作用随碳原子数的增多而减弱,这方面甲醛具有独特的重要性,它能迅速使皮肤坏死。

甲醛的毒性机制^【1】

氧化应激反应

进入机体的甲醛在甲醛脱氢酶和其它酶的作用下,通过利用辅酶Ⅰ(NAD)和还原型谷胱甘肽形成中间产物S-甲酰谷胱甘肽, 后者释放谷胱甘肽而形成甲酸,甲酸或以甲酸盐的形式排出体外,或通过氧化反应生成H₂O₂和CO₂,CO₂经肺排出体外,H₂O₂在体内过氧化物酶或过氧化氢酶的作用下被代谢清除。当进入体内的甲醛过多时,甲醛代谢生成的H₂O₂将超过组织细胞的清除能力,同时由于甲醛的致电子转移作用产生活性氧,组织细胞的活性氧增多将致使组织细胞发生脂质过氧化反应而出现损伤效应。研究表明,甲醛通过诱导活性氧产生损伤线粒体膜,使细胞的抗氧化应激能力下降。在机体的氧化-抗氧化应激反应体系中,谷胱甘肽在维持线粒体结构、膜的完整性及细胞的分化与发育过程中起着重要的作用。甲醛能降低神经组织内谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化物歧化酶的含量,降低细胞内谷胱甘肽的含量,降低细胞氧化应激能力。

免疫反应性

甲醛对免疫系统的影响是复杂的。超敏反应是机体对某些抗原初次应答后再次接触相同抗原刺激时发生的一种生理紊乱和组织细胞损伤。应用流式细胞仪检测1ng/ml～1mg/ml甲醛培养24h后的人类粘膜微血管内皮细胞(HMMECs)发现,甲醛能增加细胞间粘附分子Ⅰ(ICAM-Ⅰ)和脉管细胞粘附分子Ⅰ(VCAM-Ⅰ)在HMMECs上的数量,增加ICAM-Ⅰ和VCAM-Ⅰ与嗜酸性粒细胞的粘附性,诱导ICAM-Ⅰ和VCAM-ⅠmRNA的表达甲醛染毒鼠的甲状腺滤泡上皮细胞萎缩、功能降低,整个甲状腺重量减少,这可能是甲醛引起的一种免疫细胞凋亡现象。此外甲醛可诱导鼠脾中一系列免疫分子mRNA的表达。可见甲醛对免疫系统的影响是多方面的。

对生物大分子的影响

由于与生物大分子的高度反应性,甲醛进入机体后易与DNA结合形成加合物或诱导DNA与蛋白质作用,发生DNA-蛋白质交联(DPC),甲醛与DNA形成加合物后较难修复,DPC一旦形成将使与之交联的核蛋白失去正常功能,而核蛋白是维持DNA构象的重要成分,并参与调控DNA的转录与复制。在复制与转录的过程中,与蛋白质交联的DNA往往不能被相应的酶识别,从而造成某些重要基因的异常表达,甚至引发肿瘤。

诊断与治疗^【3】

轻度中毒:①具有明显的眼及上呼吸道黏膜刺激症状,体征有眼结膜充血、水肿, 两肺呼吸音粗糙,可有散在的干、湿罗音,胸部X射线检查有肺纹理增多、增粗,以上表现符合急性气管- 支气管炎;②1~2度喉水肿。中度中毒:①持续咳嗽、咳痰、胸闷、呼吸困难,两肺有干、湿性罗音,胸部X射线检查有散在的点状或小斑片状阴影,以上表现符合急性支气管肺炎;②3度喉水肿。血气分析示轻度至中度低氧血症。重度中毒:①肺水肿;②4度喉水肿。血气分析呈重度低氧血症。需与急性甲醛中毒鉴别的疾病主要为上呼吸道感染、感染性支气管炎、肺炎以及其他刺激性气体引起的眼和呼吸系统损害。因工业级甲醛溶液中往往含有甲醇, 要注意排除甲醇的毒性影响。

一般情况下无特殊解毒剂,主要为对症和支持治疗。应迅速将患者移离现场至空气新鲜处,及时脱去被污染的衣物,用肥皂水和大量清水彻底冲洗污染的皮肤。溅入眼内需立即用大量的流动清水冲洗,并用荧光素染色检查有无角膜损伤。静卧、保暖,合理氧疗。保持呼吸道通畅,雾化吸入5%碳酸氢钠溶液可中和甲醛的酸性以减轻其毒性,并可湿化气道和稀释痰液,1次/4h,10~15mL/次,同时给予消除气道炎症和支气管解痉药物雾化吸入,其常用配方为:地塞米松5mg,爱全乐2mL,奈替米星0.1g,与5%碳酸氢钠每4h交替使用。肺水肿出现大量泡沫液阻塞气道时可雾化吸入二甲基硅油(消泡剂),以降低泡沫表面张力,使泡沫迅速破灭而成为液体便于吸引,疗效可靠,但作用时间短,需反复应用。早期、足量、短期使用糖皮质激素。防治继发感染和其他并发症。误服后,尽快插入适当较细的洗胃软管,谨慎洗胃。洗胃后可给3%碳酸胺或15%醋酸胺溶液100mL,使甲醛变成毒性较小的六亚甲基四胺(乌洛托品),并口服牛奶和豆浆,以保护胃黏膜。其他对症治疗包括补液、保持水和电解质平衡、纠正酸中毒、抗休克、防治肝肾损害和使用抗生素防治继发感染。

参考文献

【1】李红霞,黄厚今.甲醛的毒性研究进展[J].国外医学(卫生学分册),2006(02):114-117.

【2】韩颜,江海鹏,巨修练.生物体内甲醛参与的化学反应研究进展[J].武汉工程大学学报,2018,40(01):8-16+27.

【3】朱桂珍.甲醛中毒的诊断与治疗[J].临床药物治疗杂志,2006(01):57-60.