職業(yè)性接觸錳對(duì)作業(yè)工人神經(jīng)行為功能的影響

1、    職業(yè)性接觸錳對(duì)作業(yè)工人神經(jīng)行為功能的影響鄭玉新周曉蓉潘舉升馬增榮祝剛甘為民 方梅芳徐凌薛敏尹明根陳敏珍張壽林何鳳生 摘要在對(duì)錳鐵冶煉和電焊作業(yè)工人錳的累積暴露劑量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，探討了錳對(duì)工人的早期效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，錳對(duì)工人神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響主要表現(xiàn)為手穩(wěn)定度、反應(yīng)速度、記憶力和注意力的下降，并且有隨暴露劑量增加而行為功能改變嚴(yán)重的趨勢(shì)。提示錳的累積暴露水平達(dá)1mg/m+3.年時(shí)，可能對(duì)工人神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生早期亞臨床改變。 關(guān)鍵詞錳神經(jīng)行為測(cè)試?yán)鄯e暴露指數(shù) 中圖分類(lèi)號(hào)R135.1Q593.2O614.711 Changes of neurobehavio

2、ral functions in workers exposed to manganese Zheng Yuxin,Zhou Xiaorong,Pan Jusheng,Ma Zengrong,et al. Institute of Occupational Medicine,Chinese Academy of Preventive Medicine,Beijing 100050,China The aim of this study was to assess the neurotoxic effects associated with the level of airborne manga

3、nese in the work place.A cumulative exposure index(CEI)was calculated for each subject.The neurobehavioral test battery,in terms of choosing reaction time,finger tapping,digit symbol,stylus in hole,Benton visual retention and Santa Ana dexterity was applied in the study.The manganese exposed workers

4、 had slower motor and response speed,poorer visuomotor coordination and steadiness.There was a dose-response relationship tendency between the cumulative exposure index and the behavioral function.Hence the neurobehavioral test may be a sensitive method in detecting early changes in motor and cognit

5、ive function among manganese-exposed workers.The study also demonstrates that the cumulative exposure of manganese abuout 1mg/m3 per year may induce subclinical signs of intoxication. Key words: manganese,neurobehavioral test,cumulative exposure index 研究發(fā)現(xiàn)錳對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的效應(yīng)主要表現(xiàn)在對(duì)心理運(yùn)動(dòng)能力、反應(yīng)速度、記憶力和手穩(wěn)定度的影響。但是，由于

6、缺乏可準(zhǔn)確反映接觸錳劑量的指標(biāo)，以往的研究大多是以空氣錳濃度為主。僅有少數(shù)現(xiàn)場(chǎng)研究對(duì)累積暴露劑量進(jìn)行探索1，2。而對(duì)于錳這類(lèi)有慢性蓄積作用的毒物，在評(píng)價(jià)暴露水平時(shí)必須考慮到接觸水平和接觸時(shí)間兩個(gè)參數(shù)。 本研究對(duì)接觸錳作業(yè)且無(wú)錳中毒工人的累積暴露水平評(píng)價(jià)的同時(shí)，對(duì)工人的神經(jīng)行為功能進(jìn)行測(cè)定。旨在于探討錳致神經(jīng)系統(tǒng)早期效應(yīng)的檢測(cè)方法。 1研究對(duì)象和方法 1.1研究對(duì)象 某鋼鐵公司錳鐵冶煉車(chē)間工人和某機(jī)械制造公司焊接作業(yè)工人共235名。依據(jù)工人的接觸錳作業(yè)工齡和其工作崗位上每年空氣錳監(jiān)測(cè)結(jié)果，計(jì)算每人的累積暴露指數(shù)(cumulative exposure index,CEI)1，2，公式為： 式中C

7、i為第i年工作崗位上的平均空氣錳濃度(mg/m3)，Ti為在Ci水平下的錳作業(yè)工齡(年)。 按累積暴露指數(shù)將研究對(duì)象分為3組：高接觸組：CEI大于10，主要是錳鐵冶煉車(chē)間的工人，為工作在爐臺(tái)、出鐵口和撇渣器等崗位的爐前工。崗位上空氣錳濃度約為我國(guó)車(chē)間錳衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的1.5倍。 中等接觸組：CEI介于110之間。主要為冶煉車(chē)間在進(jìn)料、鑄鐵、渣口等崗位的煉錳輔助工種。崗位上空氣錳濃度接近衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)水平。 低接觸組：CEI小于1。主要為電焊工，以CO2保護(hù)焊、亞弧焊為主，車(chē)間錳濃度為國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的1/6左右。各組工人的基本情況如表1所示。 1.2空氣錳測(cè)定 對(duì)21個(gè)崗位在生產(chǎn)過(guò)程的不同時(shí)段進(jìn)行定點(diǎn)采樣，測(cè)

8、定作業(yè)環(huán)境空氣錳濃度3。 1.3血錳測(cè)定 采集靜脈血，肝素抗凝。鹽酸消化后，用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定血錳的濃度4。 表1研究對(duì)象的基本情況 組別 n 年齡 (±s，歲) 工齡 (±s,年) 文化水平 (小學(xué)/初中 /高中/大專(zhuān)) 性別 (男/女) 低接觸組 96 31.8±9.9 10.1±9.5 8/41/39/8 56/40 中等接觸組 78 34.3±9.3 12.2±8.6 14/36/25/3 62/16 高接觸組 61 42.6±9.0 19.2±8.9 21/26/12/2 59/2 P 0.000

9、1 0.0001 0.004 0.0001 1.4神經(jīng)行為功能測(cè)定 以世界衛(wèi)生組織推薦的神經(jīng)行為測(cè)試組合(WHO-NCTB)為基礎(chǔ)5，結(jié)合錳神經(jīng)毒性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套可應(yīng)用于檢測(cè)錳對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的早期效應(yīng)的測(cè)試組合。其組成包括數(shù)字譯碼、Benton視覺(jué)保留、Santa Ana提轉(zhuǎn)敏捷度、選擇反應(yīng)時(shí)、指叩、手穩(wěn)定度和情感狀態(tài)特征。 1.5統(tǒng)計(jì)分析方法 以年齡、性別為協(xié)變量作多元協(xié)方差分析。 2結(jié)果 2.1工人錳接觸水平 對(duì)3個(gè)接觸組的21個(gè)崗位采樣161份，測(cè)定了空氣錳濃度，見(jiàn)表2。 表2各組作業(yè)環(huán)境中空氣錳和血錳濃度(以MnO計(jì)) 組別 空氣錳(mg/m3) 血錳 (g/L) 范圍 幾何均數(shù) 超標(biāo)

10、率(%) 高接觸組 0.0343.207 0.302 49.5 58.05 中等接觸組 0.0340.749 0.185 47.5 42.79 低接觸組 0.0040.406 0.029 5.0 38.71 表3不同組神經(jīng)行為操作測(cè)試 組別 手穩(wěn)定度 得分 正確選擇反應(yīng) (次數(shù)) 選擇反應(yīng)時(shí) (ms) 數(shù)字譯碼 得分 Benton視覺(jué)保留 得分 SantAna手提轉(zhuǎn) 敏捷度得分 目標(biāo)追蹤 得分 低接觸組 5.0±0.18 57.4±0.83 444.0±0.4 51.6±1.1 7.1±0.2 73.2±1.1 301.1±

11、6.51 中等接觸組 4.3±0.20(1) 53.9±0.91(1) 455.0±0.5(1) 45.2±1.2(1) 6.7±0.2 68.2±1.2 307.1±6.99(1) 高接觸組 4.0±0.24(1) 53.0±1.11(1) 465.0±0.6(1) 44.4±1.4(1) 6.3±0.3(1) 66.2±1.5(1) 297.7±8.51 注：(1)與低接觸組相比，差異有顯著性，P< 0.05 表4不同組的情感狀態(tài)測(cè)試項(xiàng)目得分 組

12、別 緊張 抑郁 憤怒 有力 疲倦 困惑 低接觸組 11.6±0.79 14.6±0.98 13.4±0.78 17.3±0.60 10.2±0.4 8.8±0.48 中等接觸組 15.7±0.87(1) 20.7±1.07(1) 17.5±0.85(1) 18.4±0.66 11.1±0.58 10.9±0.51(1) 高接觸組 14.1±1.04(1) 18.5±1.28(1) 16.2±1.02(1) 17.5±0.79 11.6&

13、#177;0.69 11.3±0.62(1) 注：(1)與低接觸組相比，差異有顯著性，P< 0.05 2.2神經(jīng)行為功能 從表1可見(jiàn)，3組在年齡、性別、文化程度的構(gòu)成方面有明顯不同，由于這些因素都可能影響神經(jīng)行為測(cè)試的結(jié)果，所以不能將三組的測(cè)試結(jié)果直接比較。為此，本研究中應(yīng)用了協(xié)方差分析技術(shù)，以年齡、性別和文化程度為協(xié)變量，將這三個(gè)因素化為相等之后再比較各組間的差異6，7。表3表明在扣除了年齡、性別和文化程度這些不均衡的影響因素后，在反映手穩(wěn)定度、反應(yīng)速度、記憶力和注意力的行為指標(biāo)中，3組間的差異有顯著性，尤其表現(xiàn)在高接觸組和低接觸組之間。且隨著累積接觸量增加，神經(jīng)行為功能降低

14、呈現(xiàn)更明顯的趨勢(shì)。由表4可見(jiàn)緊張、抑郁、憤怒和困惑4個(gè)情感要素得分在不同接觸組間的差異有顯著性，但無(wú)明顯的隨接觸水平改變而變化的趨勢(shì)。 3討論 錳是一種容易在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)蓄積的毒物，其毒性的特點(diǎn)為對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的長(zhǎng)期慢性作用。因此在評(píng)價(jià)錳的接觸水平時(shí)，只有累積接觸劑量的參數(shù)才能較好地反映實(shí)際接觸水平。為此，本研究依據(jù)工人的接觸水平和錳作業(yè)工齡計(jì)算出累積接觸指數(shù)，并據(jù)此累積接觸劑量分組。 分析比較各組工人的行為功能測(cè)定的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在6項(xiàng)操作測(cè)試中有5項(xiàng)在高接觸組與低接觸組間有顯著性差異。僅指叩1項(xiàng)兩組間差異無(wú)顯著性。中等接觸組在手穩(wěn)定度、正確反應(yīng)數(shù)、數(shù)字譯碼和手敏捷度4個(gè)參數(shù)也低于低接觸組。高、中接觸

15、組的緊張、抑郁、憤怒、疲憊4項(xiàng)情感狀態(tài)測(cè)試得分高于低接觸組。這些結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致1。 本文研究對(duì)象目前的暴露水平分別為高于、接近和低于國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)水平。但是，從歷年的車(chē)間錳監(jiān)測(cè)資料來(lái)看，過(guò)去的接觸水平要高于現(xiàn)在水平。神經(jīng)行為測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在接近和超過(guò)現(xiàn)行車(chē)間空氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的錳接觸水平環(huán)境下的長(zhǎng)期作業(yè)，都可導(dǎo)致工人的神經(jīng)系統(tǒng)功能改變。 應(yīng)用神經(jīng)行為學(xué)指標(biāo)探討毒物對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的效應(yīng)時(shí)都要遇到選擇合適的對(duì)照組問(wèn)題。本研究是以累積接觸量進(jìn)行分組，以最低劑量組為基礎(chǔ)進(jìn)行對(duì)比分析。其不足之處在于一些效應(yīng)可能因?yàn)楸容^基準(zhǔn)的降低而被掩蓋。但是對(duì)于檢測(cè)到的效應(yīng)，其把握度就可能增高。同時(shí)在分析中應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)學(xué)

16、技術(shù)控制年齡、性別和文化程度的影響。 在檢測(cè)錳的早期效應(yīng)中業(yè)已顯示出精神神經(jīng)行為指標(biāo)有較高的靈敏度，但缺乏特異性，其結(jié)果易受多種因素影響。目前該方法還限于群體研究，一般僅在均衡了影響因素之后作組間對(duì)比分析，還不能作個(gè)體評(píng)價(jià)。而理想的檢測(cè)錳早期效應(yīng)的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)具備的條件是既能進(jìn)行群體評(píng)價(jià)又能進(jìn)行個(gè)體評(píng)價(jià)。相信只有通過(guò)其方法學(xué)的本身的完善與發(fā)展，并及時(shí)吸收神經(jīng)科學(xué)發(fā)展的新技術(shù)，才有可能促使盡早在個(gè)體水平上篩檢出早期的錳中毒患者。使早期受罹者脫離錳接觸，防止其所致的進(jìn)行性錐體外系損害的發(fā)生。 鑒于中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能的復(fù)雜性，單一的測(cè)試項(xiàng)目不可能反映多方面中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能。因此在神經(jīng)行為學(xué)研究中應(yīng)當(dāng)采用

17、多個(gè)反映不同功能的測(cè)驗(yàn)方法，依據(jù)每一毒物的毒性特點(diǎn)組成有針對(duì)性的神經(jīng)行為測(cè)試組合。迄今，還沒(méi)有一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于檢測(cè)錳神經(jīng)行為毒性的測(cè)試組合。結(jié)合本研究，作者建議在選擇用于研究錳的神經(jīng)毒性的神經(jīng)行為測(cè)試指標(biāo)時(shí)，注重以下幾方面的問(wèn)題：(1)側(cè)重反映運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力和反應(yīng)速度的指標(biāo)，如Santa Ana手提轉(zhuǎn)敏捷度、指叩和反應(yīng)時(shí)等；(2)針對(duì)錳對(duì)錐體外系具有選擇性損傷的特點(diǎn)，還應(yīng)選擇反映穩(wěn)定度和震顫的測(cè)試方法，如手指震顫測(cè)定和手穩(wěn)定度測(cè)定；(3)輔以反映早期精神情緒改變的檢查，如情感狀態(tài)問(wèn)卷(POMS)等。 本研究在對(duì)錳鐵冶煉作業(yè)和電焊作業(yè)工人錳的累積接觸劑量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，探討了錳對(duì)工人的神經(jīng)行為效應(yīng)。結(jié)果

18、發(fā)現(xiàn)在錳濃度接近和高于車(chē)間空氣錳衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)條件下的長(zhǎng)期接觸，工人有神經(jīng)系統(tǒng)的功能改變。主要表現(xiàn)為手穩(wěn)定度、反應(yīng)速度、記憶力和注意力的下降。結(jié)果還顯示錳的累積接觸每年達(dá)1mg/m3時(shí)，對(duì)工人就可能有神經(jīng)系統(tǒng)的功能性改變。 (參加工作的還有：江西新余鋼鐵公司防疫站職防科：魏澤榮周紅英劉小忠林萍鐘瑩劉武龔茶秀；江西南昌飛機(jī)制造公司職業(yè)病防治所：孫雙頂楊惠琴徐曉光。) *中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院資助課題 作者簡(jiǎn)介：鄭玉新，男，博士，副研究員 潘舉升馬增榮方梅芳江西新余鋼鐵公司防疫站 祝剛徐凌薛敏江西南昌飛機(jī)制造公司職業(yè)病防治所3江西省工業(yè)衛(wèi)生研究所 作者單位：中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生與職業(yè)病研究所，北京100050 參考文獻(xiàn) 1.Lucchini R,Selis L,Folli D,et al.Neurobehavioral effects of manganese in workers from a ferroalloy plant after temporary cessation of exposure. Scand J Work E