汗水中的砷，镉，铅和汞：系统审查

抽象的

砷、镉、铅和汞的暴露无处不在。这些有毒元素没有生理上的益处，引起了人们对最小化身体负担的兴趣。长期以来，出汗的生理过程被认为是“清洁”和低风险的。从开始到2011年3月22日，在Medline、Embase、Toxline、Biosis和AMED以及参考列表和灰色文献中寻求关于汗液中毒物水平的报告。在确定的122份记录中，有24份被纳入证据综合。人群、汗液收集方法和浓度差异很大。在较高暴露或身体负担的个体中，汗液通常超过血浆或尿液浓度，皮肤可匹配或超过尿液每日排泄量。砷暴露个体的砷皮肤排泄量比未暴露对照组高出几倍。镉在汗液中的浓度高于血浆中的浓度。汗液铅与高分子量分子有关，在一项介入性研究中，与剧烈运动相比，耐力运动的汗液铅含量更高。在一个病例报告中，汞水平通过重复桑拿恢复正常。出汗是有毒元素解毒的重要因素。需要进行研究，包括适当规模的试验，以建立安全、有效的治疗方案。

1.介绍

任何人是没有在他们的身体有毒金属的一定程度上，循环和急性和慢性终身接触积累。个体可以采取许多措施以最小化暴露并优化代谢和粪便和尿与饮食，补充有毒元素的排泄，和螯合疗法[1那2];然而，一个经常被忽视的排泄毒物的途径是通过出汗的过程[3.］.

出汗热和/或运动已被视为古往今来，由世界各地的团体，如“清洗”。作为关于砷，镉，铅和汞一个范围审查的一部分，我们审查了有关毒物排泄汗液中的科学文献。

1.1. 砷、镉、铅和汞：背景

虽然许多化学元素是生命所必需的，但砷、镉、铅和汞对人体没有已知的有益作用。相反，所有四种元素都是确认的或可能的致癌物，它们对许多身体系统，包括神经、内分泌、肾脏、肌肉骨骼、免疫和心血管系统，表现出广泛的毒性作用[4.-7.］.

儿童和胎儿受伤害的风险最大，早期接触可能会导致青少年一生中患上多系统疾病，以及智商低下和行为失调。在老年人群中，早期认知能力下降的可能性增加，以及一系列疾病，包括肾脏和心血管疾病、糖尿病和骨质疏松症[4.-7.］.

Some populations are exposed to elevated levels of toxic elements by virtue of geochemistry, resulting in groundwater or foods with elevated levels of toxic elements (e.g., elevated arsenic in groundwater, most famously in parts of Asia such as Bangladesh but also elsewhere; cadmium that accumulates in foods grown in particular locations with high levels in soils or from fertilizers, including shellfish [8.]，谷物[9.]，和芸苔[10.];在鱼和海产品汞）。烟草如饥似渴地积累镉和铅从土壤中，使得吸烟暴露的主要来源。此外，砷，镉，铅和汞的宝贵和独特的特性使他们在许多产品，包括电子产品，电池和合金组成。现代环境暴露从采矿，冶炼，和工业过程产生的（例如，来自贵金属开采和提炼，从氯碱生产汞，或铅和镉从采矿，冶炼，和回收这些和其它金属如锌砷）;旧产品的残余（例如，杀虫剂，含铅汽油，油漆和管道，开关和温度计和砷木材防腐剂含汞）;正在进行的用途（例如，砷兽药，和含汞牙科汞合金，防腐剂和灯）;以及来自燃烧煤和其他焚化（包括火化）的排放量。

随着有毒元素无处不在我们的空气，水，食物，和物理环境，以及在许多消费类产品，稳健避免是不可能的。虽然体征和慢性疾病的症状与砷，镉，铅和/或汞的影响是一致的，医生通常具有临床怀疑的低折射率，因此有毒元素的水平很少受到调查。诊断可能非常困难，因为多种化学品可有助于在个体中的慢性疾病的微妙的影响，并影响可能是协同的。最近的一篇评论呼吁在所有患者汞评估与高血压或血管疾病呈现11.]，但其他有毒元素，如铅[12.]也可能与人群中常见的水平有关。“交互配置文件”13.]编译美国美国毒物和疾病登记报告的铅加汞混合物的肾毒性比就知道各个元素的毒性剂量反应来预测更大。类似地，引线加砷，铅加甲基汞，和铅镉加混合物的神经毒性是超加[13.］.

1.2. 出汗：背景

在主体增加热负荷激活包括在整个皮肤出汗[增加的循环热损失机制14.]，血液流向皮肤从3-10％的基线增加，占心输出的60-70％[15.］.最大出汗发生在15分钟内，“适应”的人经常出汗，水分损失可能高达每小时2升[16.］.

外泌汗在管状线圈腺体产生响应皮肤表面以加热和，或工作压力下。毛细血管以及相邻的脂肪组织可能有助于从皮脂腺和大汗腺的分泌物，如已在研究用汗水补丁检测滥用药物[被视为17.］.汗源于血液供应汗腺，但并非单纯血浆的超滤液;钠和氯是在汗比血清下，作为盐损耗由再吸收在压盖[限制18.］.汗液中盐（氯化钠）的浓度和总损失在汗水中的广泛变化[19.]，以及适应运动和高温[20.］.在一项早期研究中，Robinson等人证明，血清盐耗尽后，肾脏在数小时内通过限制排入尿液而作出反应，而汗腺仅在汗液中浓度下降数日后才作出反应[21.］.钾，尿素，氨和乳酸浓度在汗水高于血浆中，尽管这些水平通过再吸收在汗腺的导管小管也调节到一定程度[22.］.在连续运动时间与降温断裂，在短期钠一项研究中，钾，钙和镁在汗液排泄保持不变，而锌排泄下降[23.］.目前还不清楚的重吸收或血浆供应的枯竭是否导致减少锌的损失。

研究发现，儿童的体表面积与体重相比更大，他们比成年人出汗少，在青春期出汗增多[24.］.虽然有些研究表明，儿童的热调节和耐热性可能比成年人更稳健，但这些发现可能至少部分地是研究设计和解释模型的伪影[25.］.在涉及运动和热量的研究中，维持儿童之间的持续，一致动机可能是一项挑战。

2.方法

2．1.搜索策略

搜查了MEDLINE，EMBASE，TOXLINE，BIOSING和MEDED，对日期或语言没有限制，到2011年3月22日。这些记录辅以搜索关键作者的其他研究，引用和关键报告的参考列表，和“相关文章”。

出汗也不是有毒的元素都是专门的现代研究主题，因此为了搜索所有化学形式的旧文献，搜索了化学橡胶公司手册的在线版本，所有砷，镉，铅和汞化合物以及名单从这些列表中提取关键字。使用这些关键字搜索产生的记录未使用四种化学摘要服务（CAS）编号或医疗主题标题（Meshs）在搜索中被识别，用于砷，镉，铅和汞。CAS数字和网格用于特定的单独的化学物质或指示未指定化合物的记录 - 该工具不能同时具有特定和一般。搜索有毒元素记录与出汗，汗水，桑拿，蒸汽浴，运动，钙化和分泌物或来自皮肤的分泌物或排泄有关的术语。进口书目记录，删除重复项，使用Zotero 2.03筛选报告（http://www.zotero.org/）。

２.２.报告筛选及纳入

一个调查员（MS）筛选的标题和摘要，用于主要报告，其中包含一种或多种汗液中的一个或多个有毒元素的数据，至少具有大量的英语抽象。此级别包含评论，以搜索参考列表。两个调查人员（MS和KK）独立筛选的研究，以纳入和提取和验证数据。含有关于砷，镉，铅和/或汞水平的量化人体数据的所有研究包括，无论实验设计，或汗液收集或化学分析的方法。

结果

认定122条书目记录，70并没有在第一次筛选符合纳入标准，52全文文章被寻求全文筛选，并获得和筛选50。数据从报表的德国扩展的抽象[26.]，并从抽象俄语[一个报告的结论27.未获得全文的资料已被注明。24份22或23项试验或研究的报告(尚不清楚来自一个机构的两项研究是否对一个子集的参与者报告了两次结果[22.那28.]）被列入证据合成。搜索，筛选，和研究纳入总结改性PRISMA流程图，图中1．

3.1。汗液中有毒元素的排泄

随着人体必需的矿物质，汗水是有毒金属公认的排泄途径。例如，建议样品头发靠近头皮因为有毒元素的含量可以沿着该轴在汗和皮脂[升高，从任一环境污染或排泄的毒素32.那42.］.矿物质一般来自血清[28.]，具有精确吸收的职业暴露的贡献，可能不会被反映在血液或尿液中[35.那37.]. 通过桑拿、运动或匹罗卡品离子导入诱发出汗，以测量汗液中重金属的浓度，而桑拿和运动则用于治疗。研究参与者包括有职业暴露的工人和没有职业暴露的健康状况良好或患有慢性疾病的个人，在两项研究中，参与者被故意服用铅[34.那37.］.在已审查了汗水有毒金属的存在研究总结在表1那2那3.,4.砷、镉、铅和汞。

砷在皮肤中大量积聚，并引起特征性皮肤损伤，但很少有关于汗液水平的信息。Yousuf等人最近发现，皮肤损伤患者的皮肤砷排泄量最大，与接触砷的对照组相比，砷排泄量略低，但没有统计学意义，与未接触砷的对照组相比，砷排泄量低了几倍[29.］.Genuis等人测量了20名研究对象(10名健康和10名有慢性健康问题)的血浆、尿液和汗液中的大量有毒元素[3.］.最大汗水砷浓度为22 μ.克/升。平均来说，砷为1.5倍（在雄性中）至3倍（雌性）在汗比在血浆更高;然而，砷在汗水较低浓度的比排泄在尿中[3.］.

镉在六项研究中[3.那22.那28.那30.-33.，其在汗液中的浓度为< 0.5-10μ.g / l [28.]以0.36-35.8 μ.g / l [3.］.施托伊贝尔和佛罗伦萨的结论是，汗水可以是用于镉的排泄的重要途径当个体暴露于高水平[22.那28.]，这是通过观察到镉的日总排泄确认一个发现是比尿更大汗[3.那32.］.汗水中镉的最大浓度为35.8μ.g / l [3.］.

带领在11研究中审查了[3.那22.那26.-28.那33.-38.］.1973年，Hohnadel等。提出，“桑拿浴可能提供的治疗方法以增加消除有毒痕量金属的” [38.］.在两名男性中，36%和50%的汗液铅的分子量为> 30000，这是通过超滤测量的，表明排泄的是有机复合物而不是简单离子[22.］.铅的排泄与女性没有服用药物，或男性[相比，女性服用避孕药物降低28.］.Haber等人发现，延长耐力锻炼(划船)改善了暴露工人升高的血铅水平，但没有改变对照组的水平，也没有影响尿液水平[26.］.他们建议消除途径不是尿液，而是可能出汗或/和胆汁。Omokhodion和Crockford对汗液中的微量元素进行了几项研究，包括两个人参与者的铅摄取研究[34.]. 汗铅水平并没有随着血铅的升高而立即升高，尽管作者参考了一项更老的研究，该研究的随访时间更长，其中腋下垫中的铅在摄入后的五天内增加了一倍。Omokhodion和Howard还报告，与未暴露的对照组相比，暴露工人的汗液中铅含量更高[35.]，而在另一项研究的汗水和血液中的铅含量均只有两个变量的血液，尿液，汗液和唾液[中相关36.］.1991年俄罗斯病例报告的英文摘要指出，桑拿增加了有毒元素的排泄，并导致临床改善[27.］.汗水铅含量高达283 μ.克/升已在非职业暴露受试者[被观察38.]以及17,700人μ.克/升在工人[37.]，其中应注意的是在铅可能汗水部分地由材料起源不是由预测试清洁协议除去皮肤内吸收[35.］.实际上，尽管通过毛囊，汗水管道和扩散的皮肤施用铅，但不会导致血液或尿液铅浓度立即增加，使用PB-204同位素证明了皮肤吸收[43.]、铅粉和盐[37.］.

汞．1973年，洛夫乔伊等。指出，汞暴露并不总是随尿汞含量和消除通过其它途径如汗液归属关系可能是解释[41.］.他们建议，“出汗应该是升高的患者尿汞水平的初始和首选的治疗方法。”在1978年病例报告中，一个严重中毒工人用螯合疗法救出，然后每天汗水和理疗几个月的治疗方案，在此期间汗水汞水平恢复正常，患者痊愈[40]. 罗宾逊在两名志愿者身上反复测量了汗液中的汞，观察到汗液与尿液的浓度比在小于0.1到大于5之间。汗液汞浓度每天变化很大，与尿液水平没有相关性。汗水汞含量为1.5 μ.Genuis等人观察到g/L[3.)和1.4μ.g/L作者:Robinson and Skelly [39.］.

4。讨论

砷，镉，铅和汞可以通过皮肤显着的量排出，并且据报道排泄率在24小时内匹配或甚至超过尿液排泄。这是特别令人兴趣的肾脏损害有毒元素的尿液排泄。

大多数已确认的研究是20多年前的，收集方法差异很大。尽管作者描述了彻底的预清洗方法，但在研究环境中测量的汗液浓度并没有得到很好的验证，并根据身体的位置、收集方法以及每天的其他变量(如水合作用)而变化。汗液中含有的金属不仅来自血浆，而且显然来自真皮层(特别是有明显真皮暴露的情况，如焊接、冶炼或电池制造工人)。除了上面提到的收集方法外，测量浓度的巨大差异可能是不同个体的排泄差异的结果，这些个体的身体负担不同，遗传多态性影响解毒效率和生理状态，再加上必要的粗糙，甚至简单的实验技术。由于分析方法的限制，这些差异比预期的要大得多。尽管近年来分析方法有所改进，但在研究期间，对这些金属的分析是司空见惯的。作者通常严格地报道分析方法或提供全面描述的参考，并包括内部标准和一些灵敏度指示。

据观察，汗液中三分之一到二分之一的铅可能与高分子量分子有关[22.]优点复制，包括的附加的有毒元素检查和表征先前所观察到的相关联的分子。这些大分子的排泄也表明，出汗可以是与天然或合成的螯合剂络合金属的排泄的手段。

Yousuf等人最近的研究表明 : 1锌的摩尔比 : 砷和皮肤分泌物中增加的维生素E表明，潜在的治疗性补充，以适应这些生化要求。体内砷的甲基化和解毒需要维生素E、锌和其他营养素，补充维生素E可改善砷中毒的皮肤表现[29.］.

From an occupational health perspective, lead, and presumably other toxic elements, may be absorbed via the skin, which supports showering at work and further suggests the possibility of purging workers’ skin by washing with a chelating agent (e.g., EDTA rinses extracted lead from workers’ skin in methods validation experimentation [38.])。目前还不清楚工作日期间出汗是否会影响皮肤吸收，或者在工作日结束时强迫出汗是否有益。目前还不清楚的是，增加皮肤的血流量是否可能增强对血液的吸收，或者是否可以通过工作场所皮肤清洁和出汗干预的组合来优化工人的健康。

出汗一直被认为促进健康，不仅伴随的工作，但也有热量。全世界传统和风俗包括罗马浴池，原住民汗水小屋，斯堪的纳维亚的桑拿浴室（干热;从40％相对湿度至60％），和土耳其浴（用蒸汽）。红外线桑拿热暴露用红外辐射的组织，而空气温度下保持比其他桑拿冷却器。

出汗是排毒汞的长期，如果最近被遗忘，纵横。用来维持汞矿开采劳动力各种策略已探索了数百年。In Spain and colonies, long the western world’s primary sources of mercury, sending ill workers to warmer climes away from the exposure to drink weak beer (the hydrogen peroxide catalase oxidation of elemental mercury to ionic mercury is competitively inhibited by alcohol, increasing mercury in exhaled breath [44.)，在高温下工作(大概是把“蒸汽”出汗)是几个世纪前常见而有效的策略;颤抖、流涎和口腔溃疡在几周内基本消失[45.］.

随着驯化和经常使用，桑拿是普遍受到各年龄层的耐受性[46.]，但建议儿童、老人或健康状况不佳者在初始治疗期间进行医疗监督。不同质量的证据表明，心血管、风湿病和呼吸疾病的短期和长期潜在改善;禁忌症包括不稳定心绞痛、近期心肌梗死、严重主动脉瓣狭窄和高危妊娠[15.那46.］.出汗不仅观察到增强感兴趣的有毒元素的排泄在本文中，也可能会增加不同毒物的排泄，在纽约救援人员[观察47.]，或特别是持续的阻燃剂[48.]和双酚A [49.］.

优化出汗作为一种治疗排泄机制的潜力值得进一步研究。迄今为止，对最常见金属(钠、钾，以及在较小程度上的镁、钙和锌)的体内平衡和运动员定期出汗的调节或适应的大量研究，还没有与对微量元素排泄的研究相匹配。有限的研究间接表明，调理可能不会限制非必需元素的排泄。综合疗法，如给药N- 乙酰基半胱氨酸，维生素C，螯合剂，或低剂量的乙醇（汞），仅举几例的可能性，用桑拿浴室和/或运动疗法诱导出汗沿，可以是调查的富有成效的途径。

人们已经注意到，在那些健康受到毒物危害的人群中，自主神经系统的热调节机制经常受到影响，导致他们不能轻易出汗[3.］.在这种情况下，与饮食和营养补充品一起修复生化的不平衡，干预措施，考虑的因素包括刷牙的皮肤，烟酸，以协助血管扩张，在此之前桑拿使用行使[50］.临床经验是坚持和充足的水合作用病人最终会开始出汗。这通常是自主神经系统功能开始改善的信号。随着出汗能力的增强，排毒更容易，这最终可以导致临床改善。

对于生物监测和研究目的，现代验证的方法是希望收集和测量汗液中的元素，因此在其他措施如尿液，血液，粪便和毛发浓度如其他措施的情况下，可以考虑这种排泄方法。最近在必要的溶质背景下讨论了干燥和湿收集方法的考虑[51那52］.

毫无疑问，这一领域的进一步研究将改善理解，但可用的证据表明，医生可以考虑通过运动（首选）和/或使用桑拿作为可能经历的个人的低风险，潜在的有益待遇，以适当地出汗有毒元素的影响，或具有定期接触或毒物吸收的个体的影响。

5。结论

出汗提供潜力和应得的考虑，以帮助从身体中去除有毒元素。由于毒性要素在许多严重的慢性病条件下涉及，所以在选择条件的患者中需要研究，以评估身体负担，并测试源去除，饮食选择和补充的疗效，诱导出汗的干预，以及药物治疗的疗效。增强临床改善目标的排泄。有明确需要稳健的试验，适当尺寸以评估临床结果，可以从中获得治疗方案。应检查生物化学和临床结果，以便开发和监测安全有效的临床干预措施。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

作用域回顾从这项工作的一员慷慨由健康研究加拿大学院和加拿大社会科学与人文研究委员会的资助。没有利益上的冲突。

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