锰及其化合物中毒

化学术语

锰（manganese）是一种脆而硬的银灰色金属。其化学活性与铁近似，暴露于空气后表面即被氧化。锰的化合物超过60余种，其中以二氧化锰（MnO2）最稳定。锰及其化合物主要用于锰矿的开采、锰铁冶炼、锰合金、电焊条的制造与使用，此外，亦用于玻璃、陶瓷、染料、油漆、火柴、塑料、合成橡胶、化肥和医药等工业。长期密切接触锰化合物而又缺乏防护，可引起慢性锰中毒，Couper于1837年首先报道慢性锰中毒。

基本信息

锰是一种灰色硬脆有光泽的金属，其化合物超过60余种。常见化合物有二氧化锰，四氧化三锰、氯化锰、硫酸锰、铬酸锰等，以二氧化锰最稳定。职业环境中，接触锰的机会有锰矿石开采、运输加工、冶炼，电焊条的制造和使用，干电池生产和染料工业中的部分岗位作业。

锰主要以烟尘形式经呼吸道吸收，以离子（Mn+3）状态贮存于肝、胰、肾、脑等器官细胞中。当细胞内锰浓度超过一定限度时，损伤细胞线粒、耗竭、多巴胺，阻止能量代谢，引起中毒。职业环境中锰中毒主要为慢性中毒，多发于从事锰铁冶炼，电焊条制造和使用的作业工人。

引起发病的锰的空气浓度在1－173mg/m3之间，发病工龄一般为5-10年。患者主要表现为神经毒性的症状和体征：嗜睡、对周围事物缺乏兴趣、精神萎靡、注意力涣散、记忆力减退、四肢麻木、疼痛、小腿肌痉挛，随着病情发展，症状加重。实验室检查可见粪锰、尿锰增加，脑电图异常。

早期发现并脱离锰作业，症状常可减轻和恢复，并可胜任一般工作。病情较重者需住院治疗。对锰作业工人应进行就业体检和定期体检。职业禁忌证有：神经精神疾患，明显肝、肾及内分泌功能障碍。

毒理

（1）毒代动力学：呼吸道是职业接触锰的主要吸收途径，胃肠道吸收慢而不完全，锰基本不经皮肤吸收。锰烟及锰尘（＜5μm）经呼吸道吸入血，大部以三价锰的形式在血浆中转运。三价锰在肝中与β1球蛋白结合形成转锰素（transmanganin），分布到富于线粒体的器官，如胰、肝、肾、小肠。锰在红细胞内的含量比血浆中高5倍。锰在人体的半排出期是37d。锰易通过血脑屏障入脑，在中枢神经系统排泄缓慢，主要蓄积在基底节，其次为大脑、小脑。粪中锰占排出量的90%以上，尿中排锰量占6%～10%。

（2）毒性：一般认为锰蒸气的毒性大于锰尘；化合物中锰的原子价愈低毒性越大，如Mn2+（MnO）比Mn3+（Mn2O3）毒性大2.5～3倍。此外，毒性也与粉尘粒子的大小、锰化合物的阴离子性质和溶解度有关。

（3）发病机制：锰中毒的确切机制不完全清楚，有人认为锰抑制酪氨酸羟化酶和多巴脱羧酶活性，使多巴胺及5-羟色胺的生成减少；也有人认为锰可抑制三磷酸腺苷的合成，产生神经细胞内能量代谢障碍；锰通过对兴奋性氨基酸及其受体的影响，可干扰细胞膜对钙的转运机制；此外，体内过多的锰能激活细胞色素氧化酶P450的活性，产生大量自由基。

（4）病理：锰主要侵犯中枢神经系统，病变主要在基底节的纹状体和苍白球，也可累及丘脑、小脑、脊髓和周围神经。病理检查主要见苍白球和黑质网状带神经细胞减少，胶质细胞增生，上述病变分布与原发性帕金森病有所不同，后者以中脑黑质致密带细胞变性或消失为突出表现。

诊断要点

根据锰的职业接触史、锥体外系损害为主的临床表现，参考现场卫生学调查资料和有关实验室指标，诊断慢性中、重度锰中毒并不困难，但须与帕金森病、脑动脉硬化、脑炎后震颤麻痹、一氧化碳中毒后遗症及肝豆状核变性鉴别。对慢性锰中毒的早期诊断尚有困难，肌张力增高迄今尚缺乏客观、灵敏的定量方法，而生物材料中锰含量的测定，无助于诊断。

临床表现

慢性锰中毒（chronicmanganism）是锰中毒的主要表现类型，系长期吸入高浓度的锰烟或锰尘所致。一般发病工龄5～10年。

1．轻度中毒：嗜睡或失眠、头昏、头痛、乏力、记忆力减退、情绪低落、注意力涣散、对周围事物缺乏兴趣，精神委靡，或欣快、话多、易激动、好哭等情绪改变；常有多汗、性功能减退等自主神经功能紊乱异常。此外可有四肢麻木、疼痛、夜间腓肠肌痉挛。检查见肌张力增高不恒定、手指明显震颤。

2．中度中毒：上述症状进一步加重，出现轻度或中度锥体外系神经障碍。步行缓慢、易被绊倒，面部表情不活跃，口吃、语言单调、语音低沉，四肢肌张力增高，举止迟缓、动作笨拙，完成精细动作困难，向后退步困难、蹲下易跌倒，单足站立不稳，昂白征阳性。少数患者有感觉型周围神经病。

3．重度中毒：在中度中毒的基础上出现明显的锥体外系损害，恒定而持久，表现为全身肌张力明显增高，四肢肌张力呈“铅管样”或“齿轮样”增高，四肢粗大震颤，震颤可累及下颌、颈部和头部。精神症状多表现为感情淡漠、反应迟钝、不自主哭笑、易激动、记忆力显著减退、智能下降、强迫观念、冲动行为等。部分患者有锥体束征。

检查

实验室检查

（1）尿锰：尿锰大致可以反映机体近期吸收锰的情况，但与患者中毒症状不呈平行关系，不能作为诊断依据，正常参考值上限0.18μmol/L（10μg/L）。

（2）粪锰：粪锰排泄量受摄入食物和饮水含锰量的影响较大，而且存在明显的个体差异。粪锰增高可作为锰的接触指标。

（3）脑脊液锰：正常人脑脊液中仅含锰0.8～7μg/L。有报道锰中毒患者脑脊液中含锰量显著增高，超过正常人及锰接触工人近10倍。

影像学检查

腔隙性脑梗死。MRIT1加权像显示苍白球密度增高。晚期患者可见脑室系统扩大及脑萎缩。正电子发射扫描（positronemissiontomography，PET）检查锰中毒患者可见脑内6-氟多巴摄取正常，而帕金森病患者PET表现为黑质致密带和纹状体神经元对6-氟多巴摄取降低80%，这一特点与慢性锰中毒病理改变主要损及黑质纹状体系统的突触后通路是一致的。

治疗措施

1．慢性锰中毒：一经确诊，应即调离锰作业。

2．络合剂治疗：应用金属络合剂CaNa2-EDTA或Na-DMS进行驱锰，可使尿锰升高，对重症患者疗效较差。中国曾报道2例慢性锰中毒应用对氨水杨酸钠（Na-PAS）6g/d稀释后静点，发现有明显的驱锰作用，临床表现有所改善。此疗法尚待进一步临床观察。

3．对症治疗：出现帕金森综合征时可用苯海索（安坦）、金刚烷胺。如疗效不满意，可试用复方左旋多巴，如美多巴，但因其胃肠道不良反应大而难于长期坚持。由于发现锰中毒患者脑脊液中5-羟色胺的代谢产物5-羟基吲哚醋酸减少，有人对左旋多巴治疗失败的锰中毒患者，改用5-羟色胺的前体即5-羟色氨酸（5-hydroxytryptophan，5-HTP）治疗，每日服3g，治疗17d后病情改善，有待进一步临床验证。

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