1、生物地球化学疾病（地方病）,含义：因化学元素(25种生命元素和十几种有害元素)含量异常而引起动植物和人类的地方性疾病。 协同作用或拮抗作用。有明显的地域性。,生物地球化学疾病（地方病）,生物最适浓度,缺乏病,中毒病,低于,高于,地方病起源环境中的地球化学元素不仅是构成人体基本组成的物质基础，而且也是生命活动的营养物质来源，在人的生长、发育、衰老、疾病和死亡中起着重要作用。这些元素按照生命活动的需要，分布在人体各部位，以维持机体和环境之间的平衡。由于地球化学元素的地球分布不均匀，在一些地区水或土壤中某些元素或化合物过多、不足或比例失常，再通过食物和饮水作用于人体，致使平衡受到破坏，最终导致地方病
2、的发生。,生物地球化学疾病（地方病）,类型：a)元素缺乏型，如，地方性甲状腺肿；b)元素中毒型，如，地方性氟中毒。地方性氟中毒(endemic fluorosis)碘缺乏病(iodine deficiency disorders,IDD)地方性砷中毒(endemic arseniasis) 地方性硒中毒(endemic selenosis) 克山病(Keshandisease) 大骨节病(Kaschin-Beck disease),生物地球化学疾病（地方病）,判定方法：人群中某种健康危害的发生率与某种化学元素之间的关系。判定条件：疾病的发生有明显的地区性疾病的发生与地质中某种化学元素之间有明显
3、的剂量反应关系上述相关性可以用现代医学理论加以解释,生物地球化学疾病（地方病）,我国地方病生物地球化学区的成因类型及地理分布生物地球化学区：指地表元素缺乏或者过剩，而引起生物与环境的化学平衡遭到破坏的地区。主要类型如下有：A. 蒸发浓缩成因类型；B. 矿床和矿化地层成因类型；C. 矿泉成因类型；D. 生物积累成因类型；E. 湿润山岳成因类型；F. 沼泽泥炭成因类型；G. 沙土成因类型。总之，在西北部干旱，半干旱地区易迁移的元素在地表富集，形成元素过剩，流行中毒型地方病，而在沼泽泥炭、沙土和山岳地区，形成元素缺乏的生物地球化学区，这种地区流行元素缺乏的地方病。,生物地球化学疾病（地方病）,我国是
4、地方病流行严重的国家，全国31个省、自治区、直辖市都不同程度地存在地方病的流行。目前纳入地方病管理范畴的疾病包括：地方性氟中毒、碘缺乏病、大骨节病、克山病、地方性砷中毒、鼠疫、血吸虫病、布氏杆菌病等。截止到2000年底：地方性氟中毒流行县（市、区）1306个；克山病流行县（市、区）为319个；大骨节病流行县（市、区）351个；碘缺乏病流行县（市、区）2452个。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：病因：由于环境中氟丰度过高，人群经饮水和食物摄入过量的氟引起的。主要病因类型：（a）饮水型氟中毒，即因饮水含氟过高而发;（b）食物型，即饮水含氟正常或低于
5、正常，但因食物中含氟量高而发病。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：氟骨症：a）在气候干燥或相对干燥，降雨量低于蒸发量的地区，地层中的氟经蒸腾并富集于地表中形成氟水病区；b）北方病区往往有来自邻近的地势高的高氟补给来源，在降水条件下经地表或地下径流自高向低处淋溶土壤或岩石中的氟，水中的氟随地热径流并沿途蒸发浓缩，地势低洼，氟愈高，形成高氟区；c）火山、温泉地区多为高氟区。火山爆发时从地球深处把大量氟携带到地表。火山灰含氟量约在1602900ppm。温泉水具有较高的温度
6、，或溶解地表氟，致使温泉水几乎都是高氟;d) 富氟矿区的含氟岩石及矿物风化后可增高土壤含氟量，或溶于流经的水中形成高氟水病区; e) 由于收获季节多雨，居民用含氟高的煤烘烤粮食及食品（如贵州、云南、湖北、陕南地区）。受烘烤的食品、粮食及室内空气受高氟污染形成煤烟型氟污染病区。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：体内代谢：(a)氟在体内主要分布在骨骼、牙齿、指甲及毛发中，骨骼和牙齿的含氟量约占身体含氟总量的90%以上，并以每年增加0.02%的量蓄积，具有调节血氟浓度的作
7、用。(b)氟的吸收与排泄一般成人每日从饮食中获2.4mg的氟，其中来自水1.4mg，占总摄入量的60%,食物1.0mg，占40%。空气氟在一般情况下可忽视不计，但空气污染应予重视。进入体内的氟如以85%的吸收率计，每日吸收约2mg。低氟地区低至0.3mg，高氟地区可达10倍或更高。此外，工业及各种空气污染氟还可经呼吸道或皮肤吸收。(c)氟每次日由尿排出摄氟量的50%92%，故尿氟可作为估计一个地区居民近期摄氟水平的指标。,生物地球化学疾病（地方病）,饮水食物空气中氟,消化道呼吸道,血液：75%与血浆白蛋白结合,全身：硬组织,尿液粪便汗液：肾脏,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）
8、：生理作用：构成骨骼和牙齿的重要成分促进生长发育和生殖功能对神经肌肉的作用,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：发病机制：对骨组织和钙磷代谢的影响,生物地球化学疾病（地方病）,氟,骨组织,Ca10(PO4)6(OH)2,Ca10(PO4)6F2,CaF2,消耗大量钙,血钙,骨软骨关节面韧带和肌腱附着点,骨质硬化骨密度增加,甲状旁腺分泌激素增多，抑制肾小管对磷的吸收，磷代谢紊乱,骨质脱钙或溶骨,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：氟骨症：1)摄入过多氟可影响体内氟、钙及磷的正常比例，形成较易沉积的氟化钙，引起骨密度增加、骨质变硬、骨质增
9、生（肌肉、腱及韧带附着部位特别明显）、骨皮质及骨膜增厚，表面凹凸不平，韧带钙化、椎间管变窄; 2)由于血钙降低，血磷和尿磷增高，从而诱发副甲状腺机能亢进，引起骨骼脱钙、骨质疏松及骨膜外成骨现象;3)临床症状在早期表现为四肢脊柱关节持续疼痛，无游走性，与天气无关，进而关节活动障碍，肌肉萎缩、肢体麻木、僵直变形甚至瘫痪;4)一般认为每日氟的最高摄入量为45mg，如果超过6mg/日就能引起氟中毒。有关发生氟骨症的浓度，各国报告结果不一，可能与这些国家的经济水平、食物结构、营养状况等因素有关。此外，前苏联学者曾提出饮水中F/Ca比值小于0.25时不会发生中毒；0.251.25之间时，发病率可增加到50
10、%70%。这一重视钙在氟中毒过程中作用的观点有重要意义。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：氟骨症：症状：疼痛神经症状肢体变形体征：硬化型、混合型X线表现：骨结构改变、骨周改变、关节改变,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：氟骨症：氟斑牙: 适量氟（0.51.0ppm）能被牙釉质中的羟磷灰石吸附，形成坚硬质密的氟磷灰石表面保护层，有防龋作用。缺氧则影响氟磷灰石的形成，较易发生龋齿，氟多则出现氟斑牙。,生物地球化学疾病（地方病）,氟,CaF2牙组织,牙釉质,产生不规则的球形结构,釉质钙化受损，出现弥漫性钙化
11、不全和疏松多孔区,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：氟斑牙：釉面光泽度改变釉面着色釉面缺损,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：病区确定与划分（地方性氟中毒病区划分标准GB17018-1997）判定：饮水含氟量大于1.0mg/L当地出生的815岁儿童氟斑牙患病率大于30，并检出有氟骨症患者的地区。划分：轻病区、中等病区、重病区,生物地球化学疾病（地方病）,地方性氟中毒（Endemic fluorosis）：预防：饮水型：改换水源饮水除氟人工降氟混凝法a. 2Al3+6HCO3-= 2Al(OH)3 + 6CO2b. Al(OH)3+
12、XF-= Al(OH)3-xFx+xOH-c. Al(OH)3-xFx 被Al(OH)3吸附沉淀。滤层吸附法a. (Al2O3)n2H2O+SO42-= (Al2O3)nH2SO4+2OH-b. (Al2O3)nH2SO4+2F-= (Al2O3)n2HF+ SO42-c. (Al2O3)n2HF+ SO42-=(Al2O3)nH2SO4+2F-(再生)燃煤型：改良炉灶：减少食物氟污染不用或少用高氟劣质煤饮茶型：,生物地球化学疾病（地方病）,碘缺乏病 Iodine deficient disease (IDD)是指从胚胎发育到成人期由于摄入碘不足所引起的一系列病症，它对人的损害是连续性的。包括
13、地方性甲状腺肿、地方性克汀病、地方性亚临床克汀病、流产、早产、死产等。“一代粗（粗脖子）、二代傻（克汀病）、三代断根芽（呆傻、先天畸形等不能结婚生育）。”,生物地球化学疾病（地方病）,碘缺乏病 Iodine deficient disease (IDD)分布：碘化物；山区水碘低于平原，平原低于沿海代谢：,生物地球化学疾病（地方病）,食物（90%）,消化道（胃和小肠）,血液循环,全身组织器官甲状腺20%，甲状腺滤泡上皮细胞内生成甲状腺激素,尿碘估计碘摄入量,肾脏尿4080%,甲状腺激素合成不足导致的内分泌疾病,碘缺乏病 Iodine deficient disease (IDD)生理作用：最低生
14、理需要量：75/天/人促进生长发育维持正常新陈代谢影响蛋白质糖和脂类的代谢调节水和无机盐维持神经系统正常功能,生物地球化学疾病（地方病）,地方性甲状腺肿（Endemic goiter ）：主要由于地区性环境缺碘引起的地方病，是碘缺乏病的主要表现形式之一，主要症状是甲状腺肿大。发病原因：缺碘：饮水、食物及土壤致甲状腺肿物质（goitrogenicsubstance）:有机硫化物、某些有机物、某些无机物其他原因：营养因素,生物地球化学疾病（地方病）,能影响或干扰甲状腺激素合成、释放、代谢，引起甲状腺肿大的物质。,地方性甲状腺肿（Endemic goiter ）：发病机制：,生物地球化学疾病（地方病
15、）,碘,甲状腺激素合成,促使垂体前叶分泌TSH,甲状腺组织出现代偿性增生,异常甲状腺球蛋白堆积于滤泡中,胶质性甲状腺肿,退行性变,地方性甲状腺肿（Endemic goiter ）：临床表现：甲状腺肿大；伴随周围组织压迫症状除了颈部肿大之外，一般无明显症状，只有当甲状腺肿发展到一定程度时或压迫气管、食道和周围神经时才会出现呼吸困难，吞咽障碍或声音嘶哑等症状。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性克汀病（Endemic cretinism）：由于胚胎期与出生后早期碘摄入量低而引起。主要表现智力低下、体格矮小、聋哑、生长发育落后、神经运动障碍、甲状腺功能低下、甲状腺肿。概括为呆、小、聋、哑、瘫。多出现
16、在严重的地方性甲状腺肿流行区，患病率可达15，甚至510。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性克汀病（Endemic cretinism）：发病机制胚胎期：缺碘使胎儿甲状腺激素供应不足，胎儿的发育出现障碍，特别是中枢神经系统的发育分化障碍。出生后至两岁：缺碘使甲状腺激素合成不足，引起甲状腺激素缺乏，明显影响身体和骨骼的生长。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性克汀病（Endemic cretinism）：分布自然地理因素：第四纪冰川期溶解的冰层将地球表层的碘冲刷到海洋，这可能是大部分地甲病流行区缺碘的原因。此外，土壤中碘含量和当地岩石与土壤的性质有关。地甲病区常见于以石灰石、白垩土、砂土、灰化
17、土及泥炭土为土壤主要成分的地带（因含碘少，空隙大，碘易随水流失），在岩浆地带或以黑土、红色土及含大量胶体颗粒和有机物的粟色土壤为主要成分的地带少见，泥炭土中含碘虽多，但碘和土壤牢固地结合在一起，植物不能吸收，因而这些地带也流行地甲病。膳食因素：人体碘的供给有近60来自植物性食品，如土壤中缺碘可影响植物性食品的含碘量。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性克汀病（Endemic cretinism）：分布,生物地球化学疾病（地方病）,地方性克汀病（Endemic cretinism）：影响因素：自然地理、水碘含量、协同作用、经济状况、营养不良病区划分：GB16005-1995：尿碘中位数低于100
18、 /L；水碘低于10 /L8-10岁儿童甲状腺肿大率大于5%或7-14岁儿童甲状腺肿大率大于10%,生物地球化学疾病（地方病）,地方性克汀病（Endemic cretinism）：预防措施：补碘：碘盐(iodized salt)、碘油(iodized oil)；1995年实施全民食盐加碘（universal salt iodization, USI）健康教育：2003年5月15日全国防治碘缺乏病日主题是“食用碘盐，保护儿童智力发育”。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性砷中毒（Endemic arseniasis）：由于长期自饮用水、室内烟煤、食物等环境介质中摄入过量的砷而引起的以末梢神经炎、
19、皮肤色素代谢异常、掌跖部皮肤角化、肢端缺血坏疽、皮肤癌变为主要表现，伴有多系统、多脏器受损的慢性、全身性疾病。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性砷中毒（Endemic arseniasis）：乌脚病：1953年，台湾省台南和嘉义县1980年，新疆奎屯地区发现第一个饮水型病区1992年，贵州省首次公布，目前内蒙古、山西、贵州、陕西等省1992年卫生部认定的一种新型地方病。目前，暴露在饮水砷浓度等于或超过0.05mg/L的人口为560万，暴露在饮水砷浓度等于或超过0.01mg/L的人口为1466万。,生物地球化学疾病（地方病）,地方性砷中毒（Endemic arseniasis）：砷在自然界的分
20、布砷在体内的代谢砷的吸收途径：消化道、呼吸道、皮肤粘膜砷的运输、分布与蓄积：蓄积性（As3+ As5+）砷的排泄：肾脏、胆汁、乳汁、粪便、毛发等,生物地球化学疾病（地方病）,发砷和指（趾）甲砷反应砷在体内的蓄积水平,地方性砷中毒（Endemic arseniasis）：病因：饮水型：因饮水含砷高（0.05mg/L)所致燃煤型：室内无烟囱燃高砷煤,生物地球化学疾病（地方病）,地方性砷中毒（Endemic arseniasis）：地方性砷中毒的临床表现皮肤色素异常、角化过度、末梢神经炎等多系统、多脏器损害：肝脏神经系统肾脏血液系统雄性生殖系统心血管系统致癌、致突变、致畸胎作用：,生物地球化学疾病（地方病）,地方性砷中毒（Endemic arseniasis）：流行特点：地理、地质和气候条件饮水型：平原、盆地或高原；干旱、少雨、多风燃煤型：高寒地区,生物地球化学疾病（地方病）,地方性砷中毒（Endemic arseniasis）：预防措施及治疗原则：建立健全环境和食品砷标准改换水源饮水除砷：沉淀：明矾、碱式氯化铝、活性氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、硅酸等混凝剂和助凝剂。过滤：吸附铈铁吸附剂限制高砷煤炭的开采使用改良炉灶以减少室内空气砷污染健康教育,生物地球化学疾病（地方病）,40,Thank you!,
