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用24小时尿液标本检测砷、镉、汞和铅的暴露和毒性
如果砷浓度大于或等于10mcg /L,则在额外的电荷下进行形态形成。
砷:
砷是一种自然存在的元素,通常在环境中与氧、氯和硫等其他元素结合发现。砷与这些元素结合称为无机砷。砷与碳、氢结合称为有机砷。有机形式(如砷甜菜碱和砷胆碱)是相对无毒的,而无机形式是有毒的。有毒无机形式是亚砷酸盐(As[3+]/As[III])和砷酸盐(As[5+]/As[V])。无机As(V)容易分解为无机As(III),然后主要分解为毒性较小的甲基化代谢物单甲基砷酸(MMA),然后是二甲基砷酸(DMA)。
人们通过食用食物、饮水或呼吸空气而接触到砷。其中,食物通常是砷的最大来源。砷的主要饮食来源是海鲜,其次是大米/大米谷物、蘑菇和家禽。虽然海鲜中含有最多的砷,但对鱼类和贝类来说,这主要是一种被称为砷甜菜碱的有机砷,它的危害要小得多。有些海藻可能含有无机形式的砷,毒性更大。在美国,一些地区的岩石中砷的自然含量也很高,这可能导致土壤和饮用水中的砷含量升高。职业接触(如铜或铅冶炼、木材处理或农药使用)是另一个可能导致砷水平升高的来源。最后,危险废物场所可能含有大量的砷,如果处理不当,可能会进入周围的水、空气或土壤。
急性砷中毒可出现多种体征和症状,包括头痛、恶心、呕吐、腹泻、腹痛、低血压、发热、溶血、癫痫发作和精神状态改变。慢性中毒的症状,也称为砷中毒,大多是潜伏的和非特异性的。通常累及胃肠道、皮肤和中枢神经系统。也可发生恶心、胃脘痛、腹痛、腹泻和手足感觉异常。
由于砷主要通过肾小球滤过排出,因此测定尿液中的砷是检测最近几天砷暴露的最可靠的方法。
镉:
镉的毒性类似于其他重金属(砷、汞和铅),它会损害肾脏;蛋白尿慢性发作(多年)的肾功能不全是典型的表现。近端小管功能的可测变化,如对氨基马尿酸清除率下降,也会在一段时间后出现,并在明显肾功能衰竭之前出现。
吸入镉蒸气的烟雾会导致鼻上皮恶化和类似慢性肺气肿的肺充血。
对于不吸烟者来说,接触镉的主要来源是食物供应。一般来说,生菜和菠菜等绿叶蔬菜、土豆和谷物、花生、大豆和葵花籽等都含有高浓度的镉。对吸烟者来说,接触镉最常见的来源是烟草烟雾,它被认为是导致男性和女性生殖毒性的金属的主要来源。
镉暴露于某些患者的肾脏和尿液中的镉浓度升高。
汞:
尿液中汞(Hg)排泄水平与临床症状之间的相关性被认为很差。
人们一直认为尿液是无机汞的一个更合适的标记,因为有机汞只代表尿汞的一小部分。基于甲基汞在体内可能的去甲基化作用,尿液可能是膳食中的甲基汞和无机汞的混合物。食用海鲜可导致尿汞水平(高达30%),(1)这与以下建议一致:由于人体的去甲基化过程,一定比例的尿汞可来自鱼/海鲜的饮食消费(2)。
有关更多信息,请参见HG /汞,血液
领导:
尿铅排泄率增高表明有明显的铅暴露。测定螯合治疗前后尿铅排泄率可作为铅暴露的指标。然而,美国医学毒理学学院(ACMT 2010)关于螯合物挑战后尿液金属检测的立场声明称,“挑战后尿液金属检测尚未得到科学验证,也没有证明有益处,在评估和治疗有金属中毒危险的病人时可能是有害的。”
血铅是毒性的最佳临床相关性。
有关更多信息,请参见PBDV /铅、静脉、人口统计资料、血液。
砷:
0-17年:未建立
>或=18年:<35 McG /24小时
镉:
0-17年:未建立
>或=18年:<0.7mcg/24小时
汞:
0-17年:未建立
>或=18年:<2 McG /24小时
毒性浓度:>50 mcg/24小时
表达毒性的浓度在不同的病人之间有很大的差异。
50微克/24小时是通常可见毒性的最低浓度。
领导:
0-17年:未建立
>或=18年:<2 McG /24小时
砷:
梅奥诊所采用美国政府工业卫生人员会议(ACGIH)生物暴露指数(BEI)作为参考值。BEI是所有有毒物种(无机砷和甲基化砷代谢物)的总和。
生理上,砷以多种有毒和无毒形式存在。总砷浓度反映了样品中存在的所有砷,而不考虑物种(例如无机砷、甲基砷和有机砷)。尿砷总水平的测量通常被认为是最近砷暴露的最可靠的指标。但是,如果总尿砷浓度升高,则必须进行砷形态分析,以确定它是有毒形态(例如无机和甲基化形态)还是相对无毒的有机形态(例如砷甜菜碱和砷胆碱)。
砷的无机毒性形式(如As[III]和As[V])在摄食后不久就会在尿液中发现,而毒性较小的甲基化形式,即单甲基砷酸(MMA)和二甲基砷酸(DMA),在摄食后24小时内占主导地位。一般来说,尿As(III)和As(V)浓度在大约10小时时达到峰值,并在摄入20至30小时后恢复正常。尿MMA和DMA浓度通常在大约40至60小时达到峰值,并在摄入后6至20天返回基线。
在一顿海鲜餐后(海鲜通常含有无毒的有机砷(如砷甜菜碱),砷的尿量可能会增加到超过300微克/样本一天,之后它会下降。
这个测试可以确定病人是否接触了高于平均水平的砷。它无法预测他们体内的砷含量是否会影响他们的健康。
镉:
在慢性镉暴露中,肾脏是主要的靶器官。尿液中镉的浓度可用于评估长期接触和确定镉的身体负担。24小时以上的尿液收集可最大限度地减少随机尿液样本中镉浓度的波动。
镉排泄高于3.0 mcg/g肌酐表明镉暴露显著。对于职业检测,职业安全与健康管理局(OSHA)的镉标准为<3.0 mcg/g肌酐,BEI为5 mcg/g肌酐。
汞:
每日尿中汞排泄量超过50微克/天,表明暴露严重(按世界卫生组织标准)。
领导:
尿铅(Pb)水平的测量被用于评估铅暴露。然而,与血铅一样,尿铅排泄主要反映的是近期的铅暴露,因此在评估铅体负担或长期暴露方面具有许多相同的局限性(3,4)。
尿铅浓度随血铅呈指数增长,即使在血铅浓度相近的情况下,也会表现出相对较高的个体内变异性(5,6)。
在采集尿液样本进行砷检测之前食用海产品,很可能导致尿液中砷浓度升高的报告,这可能在临床上造成误导。
通过导管收集尿液标本常常会导致数值升高,因为橡胶中含有微量的镉,当尿液通过导管时镉会被提取出来。
为避免灰尘污染,应远离疑似接触的地点采集标本。
1.斯洛文尼亚首次国家人体生物监测结果:男性和哺乳期女性的微量元素、暴露预测因素和参考值。国家自然科学基金项目(430740901)
2.Sherman LS, Blum JD, Franzblau A, Basu N:利用自然发生的汞稳定同位素对人类汞暴露生物标志物的新见解。环境科学与技术。2013;47(7):3403-3409
3.Sakai T:铅暴露的生物标记物。印第安纳州健康。2000;38 (2):127 - 142
4.无机铅暴露的生物监测。在:Clarkson TW, Friberg L, Nordberg GF, Sager PR, eds。有毒金属的生物监测。罗彻斯特环境毒性系列。施普林格;1988:169 - 197
5.Gulson BL, Jameson CW, Mahaffey KR,等:母乳中的铅与婴儿和母亲的血液、尿液和饮食中的铅的关系。环境与健康展望。1998;106(10):667-67
6.无机铅在人体内的代谢。Nutr Res 1985;增刊1:61 1-607
7.研究结果表明:自然污染地区居民尿液中砷的含量与形态。中国环境科学。2010年2月1日;408(5):1190-1191
8.2003-2004年美国全国健康和营养调查:尿液中总砷和砷形态的水平。上海世博会环境流行病学杂志2009年1月19日(1):59-68
9.李R,米德尔顿D,考德威尔K,等。对美国儿童接触元素汞事件的回顾。环境卫生展望。2009年6月;117(6):871-878
10.Kosnett MJ, Wedeen RP, Rotherberg SJ,等:成人铅暴露的医疗管理建议。环境与健康展望,2007;15:463-471
11.镉、铅、汞和砷对儿童肾脏和神经系统的影响:环境暴露水平下的早期影响和多重交互作用的证据。环境与健康展望,2006;114:584-590
12.有毒物质和疾病登记处:砷的毒理学概况。美国卫生与公众服务部。2007。https://www.atsdr.cdc.gov/ToxProfiles/tp2.pdf
13.Strathmann FG, Blum LM:有毒元素。见:Rifai N, Horwath AR., Wittwer CT,编。Tietz临床化学和分子诊断教科书。第6版Elsevier;2018: 42章
14.Keil DE, Berger-Ritchie J, McMillin GA:有毒元素检测:砷、镉、铅和汞。实验室医学,2011年12月:42(12):735-742。https://academic.oup.com/labmed/article/42/12/735/2504927
15.美国人群中海鲜摄入量和尿液中总砷、二甲基胂酸盐和砷甜菜碱的浓度。环境科学学报。2011;11(1):110-118。doi: 10.1016 / j.envres.2010.10.009
16.无机砷对人体健康影响的科学综述:未来研究展望。环境毒理学。2019年2月;34(2):188-202。doi: 10.1002 / tox.22673