早期的影响长期毒害神经的铅暴露在铜员工工作

文摘

暴露在铜工程设施的情况在德国启用lead-induced早期神经毒性影响调查的工人。调查的目的是研究长期小剂量的铅对心理的影响/心理生理性能的工人。这项研究涉及了70名男主角暴露工人和27个男性控制没有毒害神经的风险。所有测试人员受到调查的方法涉及性能数据、生理压力数据和主观状态。发现心理性能参数,只有主要电机性能参数有潜力被毒害神经的早期指标。最好是集中影响性能参数被发现不合适的早期指标。lead-exposed主题表现出放缓poststrain重置行为的植物神经系统,这与个人的血铅水平。这是归因于迷走抑郁症,已经开始盛行的情况下减少心脏的暴露和反映阶段持续时间的变化。我们的结果表明,有必要更关键的是选择空气中的铅含量标准在工作区域。心率变异性可能即使在小铅浓度的影响。

1。介绍

虽然铅的神经毒性作用是几个世纪以来,它尚未充分阐明影响将是有用的临床潜在的导致中毒的早期指标。铅、微量元素,不是必要的有机体,是有毒的几乎所有器官系统。铅,因为它的高亲和力的神经系统,产生神经和障碍的影响经常被描述。这些影响可能会细分到那些发生在中央,外围和自主神经系统(1]。

1.1。中枢神经系统(CNS)

根据文献报道,lead-exposed科目越来越有经验CNS-induced投诉(2- - - - - -15]。

大量的研究已经集中精神或psychomental性能恶化,描述主要干扰情绪和情感作用[8,16- - - - - -19等)以及受损表现增强疲劳症状,精力不集中,受损的记忆,记忆障碍,阻碍思维过程(9,20.]。验证最常见的症状是降低反应速度(9,13,20.- - - - - -22]。

神经心理学文献中报道的资料表明持续低度铅暴露会破坏感觉运动和初级信息处理中心。Stollery et al。23(41 - 80)中观察到higher-exposed工人μg / dL)感觉运动反应时间更长,特别是对于简单的任务,和短期记忆的损害。荒木等。24)中发现lead-exposed工人显著诱发电位的变化在一年的nonexposure后消失。日本村田公司等。25),他和小坂26],Abbate et al。前者27)描述类似的效果对铅暴露后的早期视觉诱发电位。早期听觉诱发电位,延迟变化后被证实慢性铅暴露(25,28,29日]。

1.2。周围神经系统

在文献中,已经有证据表明周围神经系统的反应慢性铅暴露相比更明显中枢神经系统(26,30.- - - - - -32]。Ulnaris伸肌肌肉瘫痪手和脚是导致中毒的典型症状。

在寻找导致中毒的影响在周围神经系统,测量运动神经传导速度已被证明是一个有用的方法,尽管这个问题一直争议讨论的文献[4,25,26,33- - - - - -36]。

提出的小川et al。37),确定跟腱反射的延迟是一个方法,有助于描述lead-induced亚临床损伤的周围神经系统。开展的调查Stollery et al。38]显示延迟的电动机lead-exposed科目的反应。明显放缓的简单反应时间铅被Winneke指出[19]。Bjetak [39lead-exposed工人),在一项研究中,发现感觉运动性能的影响,即使记忆和反应相比,控制测试并没有透露任何差异。

低剂量铅职业暴露对神经行为功能的影响还没有定义良好的职业文献[40]。

1.3。自主神经系统

铅暴露可能会影响心血管健康通过自主神经系统(41,42]。方法适用于描述自主神经系统的功能的心脏节律分析或分析心率变异性(HRV) [43]。降低心率变异性与心脏性猝死和心脏衰竭有关(44]。心脏自主神经功能异常可能是一个重要贡献者血管疾病的病理生理学,心力衰竭、心肌缺血及其后果,包括心脏性猝死(42]。

尽管在这个问题上发表的文学财富,调查有害物质的影响在这个部门工作的神经系统已经稀缺(25,42,45- - - - - -50]。这些出版物给账户lead-exposed显著降低副交感神经活动的工人相比nonexposed控制。该研究从公园等。41]提供了证据,过去高暴露导致风险增加空气污染的不良健康结果。然而,Gennart et al。51)报道,98年lead-exposed工人,血液中的铅含量(40 - 75μg / dL)没有施加任何影响自主神经系统,从窦性心律不齐。在心率变异性的影响尚未建立(52]。文献[53)发现的有效性和精度之间的关系研究铅暴露和心率变异性下降往往受限于小样本大小,铅暴露评估的局限性,缺乏控制建立了心血管疾病的风险因素和其他混杂因素。

从这些来源处理各个部门的神经系统和铅可能的潜在影响,在寻找早期效果,得出以下是合理的。

早期形式的铅的神经毒性作用,没有其他病理临床发现,节目众多的个人特征表现的科学描述lead-induced神经障碍的困难。因此,在寻找早期神经毒性铅暴露的影响,这仅仅是一种多因子的方法,可以追求。提出的多级概念Fahrenberg [54),全面包括性能、应变和主观感受,可能为这一目的服务。

虽然在过去的30年里有用的计划减少有害物质的含量在工业化国家的公司和在一般环境中大大减少了铅暴露,有炼铜厂设施在东德工人在各种工作已经肯定不断暴露水平25%以上的德国阈值限定(DE-MAK)在空气中铅(0.1毫克/ m³)在一段时间内超过十年。MAK值(maximale arbeitsplatz-konzentration)被定义为最大容许浓度的化合物存在于工作场所内的空气,,根据目前的知识,不损害员工的健康或造成不必要的烦恼。在这种情况下,接触可以重复和长时间的每天8小时,构成平均每周工作40小时。MAK值来自德意志Forschungsgemeinschaft (DFG)。美国和瑞典,容许暴露限制0.15毫克/ m³和0.05毫克/米³,分别。接触这种罕见的情况下,大幅提高通过康复措施统一后的德国,带来了目前的研究,因为它提供了一个机会物化职业铅暴露引起的神经毒性效应。

调查的目的是定义适当的和敏感的指标筛选方法的早期神经影响职业博览会后铅使用心理和psychopathologic程序。

2。对象和方法

调查计划涉及的所有可用的男性工人的炼铜厂设施有几年职业性慢性铅暴露。这些男丁70满意的标准被包括在研究:自愿参与,任何病理临床表现确定平均铅暴露(毫克/米³内空气)阈限值(MAK)范围(见上图),超过35岁,不少于五年的不间断工作接触的面积。他们形成了群暴露对象(E)和平均血铅(BPb)的水平μg / dL过去12年;内部提出的时间加权平均(两个)计算剂量Hanninen et al。16)是μg / dL。暴露的70受试者(E), 21个有较高的曝光(他,BPb不断> 35μg / dL)和49较低曝光(lE,意味着BPb同期接受调查< 35μg / dL)。平均BPb 12年期间接受调查μ他组和g / dLμ勒集团的g / dL。考试当天,当前BPb水平μg / dL在E组,μg / dL集团他,μg / dL在IE组男性。他和两个值即被确定为接触组μg / dL和μ分别g / dL。

类比的内部剂量两个,一个可以遵循的程序被布等。55)计算外部空气中的铅lifetime-weighted平均曝光(LWAE)暴露的主题而允许他们准确的时间呆在暴露的地区,随着空气中的铅浓度测量。LWAE值确定为21他对象毫克/ m³, 49岁的勒主题毫克/ m³。

相比这些lead-exposed工人27男性控制(C)工作在钢铁行业,没有职业接触史或溶剂和重金属标准被包括在相同的研究对象公开。对照组没有更相似的样本的大小,因为我们细分之后暴露实验对象分为两组,他()和(),而这种暴露组的控制。

标准被排除在本研究两组神经病变的证据或不寻常的精神标志,糖尿病,明显的动脉高血压或心脏衰竭,滥用酒精和/或药物。

以下年龄信息适用于课题研究:E组平均年龄年(35-52年),子群平均年龄年(36-50年),子群平均年龄年(35-52年),C组平均年龄年(35-52年)。方差分析并没有透露任何团体之间的年龄差距。

所有参与测试的人受到一个相同的测试项目包括心理测验的各种性能领域(1级),测定生理压力反应测试期间(2级)和主观健康状况调查(3级)。测试电池使用以下电脑系统:瑞典绩效评估系统(spe) [56- - - - - -58]和COMBITEST [59,60]。

(1)性能水平:
(我)短期记忆能力(对数字的记忆广度和迷宫测试),(2)中央信息处理速度(起始时间(INT)的单一选择反应(SCR)视觉信号),(3)运动时间(MOV)的单一选择反应(SCR)视觉信号,(iv)集中力量和负载能力(反应时间下选择需求的多项选择题反应任务(MCR)和自适应模式),(v)精神运动协调、感觉运动性能(outtime和速度达到追求测试),(vi)精神运动响应(最大频率的首选手敲击测试)。

(2)生理压力水平:
心脏动作电位记录通过改良胸Nehb前领先。rr间隔记录在1毫秒精度。实验后,心脏的过程时间期限覆盖测试阶段可识别的标记是可视化监控。进一步处理的rr间隔通过快速傅里叶变换(FFT)以及心脏节律的计算参数和功率密度谱进行了测试后的基础上注册数据。当高原(稳态)在心脏性能,以下值计算从rr间隔或心脏阶段持续时间()值,除了心率():(我) 作为平均心率值在整个记录,(2)绝对的窦性心律不齐(SA)_一个Eckoldt(提出)61年] 在哪里=心脏阶段持续时间(ms)或持续时间心动周期的阶段,=数量的连续(不少于200),,(3)总功率密度谱(TP)的作为一个短期的总功率谱密度估计的频率范围在0和0.5赫兹(ms之间²)代表整体的自主神经系统的活动,(iv)功率密度的乐队(一)甚低频(0.0 - -0.5赫兹)=体温调节的乐队或低频带,反映整体活动的一些缓慢的交感作用机制(ms²),(b)低频(0.05 - -0.15赫兹)=循环乐队或低频带,反映混合交感神经和副交感神经活动(ms²),(c)高频(0.15 - -0.5赫兹)= RSA(呼吸性窦性心律不齐)乐队,或高频乐队,反映出副交感神经活动和对应于n n变化(两个心跳间隔时间)引起的呼吸(ms²),(v)这些乐队的相对比例的总功率密度谱(一)相对超滤带TP-VLF份额(%),(b)相对低频带TP-LF份额(%),(c)相对高频频带TP-HF份额(%)。
主要对SA迷走神经的影响_一个和总功率密度谱的高频频带共享关于心脏的监管一直是假定。
动态霍尔特监测是70暴露工人和27个控件。心律失常的诊断是基于标准心电图描记的标准。HRV分析遵循1996年发布的指导方针HRV特遣部队(62年]。动态心电描记法获得了使用追踪录音机(雷诺兹医疗、英国的赫特福德)职业部门的采样率为128 Hz。

(3)心理状态水平:
(我)尼奇提出的主观状态(EZ) (63年,64年),(2)国家在过去六个月由spe的手段。虽然没有premorbid-intelligence决心是在受试者进行的,我们有理由假设,研究了Seeber [65年),它与影响教育和资格的标准,和受试者研究(暴露对象和控制)是相同的标准。支持方法,分析寻找药物和/或代谢产物包括咖啡因和尼古丁进行大学研究所的临床药理学,性能测试的结果可能会被这些物质。

3所示。统计分析

所有统计分析与统计软件包SPSS为Windows(版本15.0)。变量的常态分布是评价。学生的t以及(正态分布)或Mann-Whitney测试(非正态分布)是用于测试统计上显著差异工人和控制。结果使用表格显示平均值与标准偏差(SD)。分析了使用的一个关键错误概率0.05 (5%)。此外,统计评估是由多元方法和单因素方差分析的手段,Mantel-Haenzel的测试。

4所示。结果

影响变量已知的文献,如性别和生理影响测量,是无关紧要的在这项研究中,因为它只涉及男性,测量都在一天的同一时间。

多元biostatistical分析(单向的过程使用矫正人员的测试;SPSS为Windows)进行识别的主要相关敞口可变性参数研究和其他variance-generating来源(年龄、教育/资格标准案例记录之前,和动机)。没有发现统计上的显著差异对提到的影响因素,因此,下面一个单一因果考虑可以排除铅作为一个影响变量。

这里只提出了基本调查的结果。

(1)性能数据
的性能数据,主要集中的影响,即INT,总持续时间和迷宫测试中的错误的数量,所需的时间,和自适应MCR interstimulus间隔实现测试(见上图),只有单一选择反应的起始时间INT任务(SCR)之间的显著差异被认为暴露对象和控制。该参数的平均值70年lead-exposed主题和女士控制,女士(cf。1),这表明中央信息处理速度的放缓暴露对象。
主要电机性能参数是运动时间(MOV)可控硅,感觉运动性能,outtime(着干活和OUT2)在第一和第二部分的追求测试(PUR)和最大利用频率(FRQ1和FRQ2)在第一和第二部分的开发测试。表1显示这些测试的结果。运动时间女士在lead-exposed科目,因此相比明显慢控制(女士)。同样,在开发测试中,首选的手接触到的利用频率低于正常对照,特别是上半年测试,相应的值赫兹和赫兹()。
总反应时间(GES)单一选择反应任务包括最好集中诱导INT和motor-induced MOV。再次,暴露对象(ms)被认为是明显低于对照组(女士)。
选择从70年的集团lead-exposed科目(E)高暴露(他)和低暴露(lE)工人,相比控制显示显著受损的性能对于那些暴露在有害物质如表中可以看到1。

(2)生理应变数据
受试者执行多级心理测试电池没有表现出任何定性不同偏转的生理反应参数,SA_一个谱的功率密度以及动脉血压。然而,控制表现出更高的平均和较低的平均股价_一个(见表2)。
不过,应该小心在解释后者的发现,为强壮的铅暴露前是未知的。重复测量后和SA_一个在休息,正常人可以分类为一个主要vagotonic组(低和高SA_一个)和一个主要sympathicotonic组II(相对高和低山_一个)[66年,67年]。根据病房的聚类分析(SPSS), 70 lead-exposed铜工人中,有32 vagotonic主题(我组)和28 sympathicotonic科目(第二组),而10 E组的主题无法统计。27的控制,被划分为两个组我和22组II,而三个无法分类。因此,更大比例的暴露对象可以被分类到群vagotonic科目(I),监管理论而言,是更有利的。
图2显示了强壮的模式和SA_一个在休息的时候,在“数字记忆广度”的应变测试,并在复苏。
平均初始条件(rest)两组似乎是不同的:控制表现出较高的平均水平75.2分钟⁻¹和低山_一个16.0 ms。各自的值lead-exposed受试者67.1分钟⁻¹和29.6 ms。紧张时,两组反应增加活动的特点是不断上升的和SA递减_一个。回到最初的紧张性lead-exposed复苏显示不同主题和nonexposed控制。前相比有一个显著的赤字控制;5分钟后恢复,他们仍然远离最初的紧张性,心率为69.6分钟⁻¹由Eckoldt SA和窦性心律不齐_一个25.7 ms。一个完全相同的恢复期后,控制表现出更明显的放松可以看到从生长地诱导心血管参数最小值⁻¹和女士与静止上面给出的值。从更高的窦性心律不齐SA_一个C组在恢复和休息,似乎是更放松的最后测试系列相比,一开始,并没有对组E E组分为high-exposed时(他)和low-exposed (lE)科目,这是发现,恢复肌肉弹性,表示为SA之间的区别_一个在休息和SA_一个在复苏,进一步远离紧张性静止工人接触铅越高。这种效应也可以看到在图2。
连续的FFT interbeat间隔的结果代表了功率密度谱通常分为三个频段(体温调节的影响;0 - 0.05赫兹)、B(血压调节;0.05 - -0.15赫兹)和C(呼吸性窦性心律不齐;0.15 - -0.5赫兹)。心脏阶段持续时间的绝对功率密度谱及其三个乐队,B和C,作为一个整体,是接触到高与对照组相比,发现符合不同组织结构的上述个人强壮。允许一个lead-modified迷走神经的语气透露,一个应该仔细看看频带的调节的动态模式在不同应变条件。比较相对频带的两组受试者在休息,压力测试,在随后的复苏后5分钟显示不同的频带分布lead-exposed主题和控制,证明了图3。
lead-exposed对象可以看出,的相对模式C波段(呼吸性窦性心律不齐)三个实验阶段之间并没有改变,而在控制,统计上的显著差异()观察,一般测试应变(23.9%)和随后的复苏(19.9%)。这也适用于B,或心血管,乐队。公开的主题并没有表现出任何差异三个测试阶段,但休息和测试之间的差异确实存在(测试和恢复(之间)以及)。

(3)心理状态数据
从spe问题相关的心理状态,选择16个逻辑上连接有神经毒性暴露的问题:(1)=“早上身体很累,”(2)=“早上精神疲惫,”(3)=“一般缺乏活力的感觉,”(4)=“头晕或晕厥,”(5)=(6)“缺乏主动性,”=“入睡困难,”(7)=(8)“干扰睡眠,”=“醒来太早了,”(9)=“很难集中注意力,”(10)=“焦虑、不安、失去平衡,”(11)=“健忘”,(12)=“情绪低落”,其含义(13)=“容易心烦意乱,”(14)=(15)“头痛,”=“笨拙或不稳定的感觉,”和(16)= "刺痛感,四肢麻木。“答案“从不”、“偶尔”、“经常”,和“经常”得分从0到3点。暴露对象之间的一个统计上的显著差异和控制被指出的问题1,2,3,4、9、11、12日和15日;见表3)。有关这些显著差异更大的投诉经历lead-exposed对象和控件。
结束的时候心理测试系列,每个主题展示了尼奇的EZ自我评定的规模。在评估的主观意见,积极努力的态度也被视为这个特性是已知的对心理测试结果产生重大的影响。然而,类似于“激励”因素,两组之间没有统计学差异观察,因此,各种性能测试中发现了不认为是归因于努力态度或动机的差异。

5。讨论

的远大前程职业医学是满足检测职业性地感应干扰时及时的健康主要成功可以采取预防措施,早期指标迄今为止没有考虑从临床的角度来看也需要神经毒性物质。这种方法符合工人的综合职业医疗需求增加。

在东德,旧有色金属设备是可用的调查,“适合”的研究中,70名男性工人一直持续暴露于职业领先不少于5年,暴露水平是当前德国大致相同的阈限值0.1毫克/ m³的铅。70年这些男性,21个有验证永久的铅浓度超过35μg / dL在过去的5 - 10年。德国的平均水平在正常人群中已报道的范围从5到8μg / dL (68年),而低浓度的趋势。

考虑到文学心理性能障碍,lead-exposed科目检查在本研究将表现出与短时记忆的影响,歧视能力,或信息处理的速度以及运动反应时间。事实上,只有少数的性能结果提出的假设预期lead-induced神经毒素伤害的早期指标。这些主要是发动机性能特性单一选择反应动作时间的任务,利用频率在开发测试中,单一选择反应的总反应时间的任务,和起始时间,这可能被认为是中央信息处理的一个参数。目前发现未能达到自适应选择题的远大前程反应任务。这与利et al。69年]他形容多项选择题反应测试提供更有意义的信息,以防lead-induced损害的问题相比,单一的反应。然而,目前的心理研究结果揭示一个受损的性能的一些lead-exposed受试者相比,所涉及的控制时,需要合格的剂量。的确,越来越个别领导剂量没有带来性能数据的统计上显著的障碍。因为团体之间的明显差异,早期诊断在职业医学不能没有single-reaction和开发测试。

体现一个lead-induced毒害神经的损伤没有被临床医生或职业医生,应该使用的生理以及心理状态和应变参数主观经验数据,除了上面提到的性能数据。

根据假设提出,工人们经过多年的铅暴露被认为比nonexposed控制方面表现出更大的应变反应,提供了性能相当。虽然心率的应变参数的特异性部分描述不同的应变模式,结果心脏节律的响应(心率变异性)是不会当文学的研究计划的理由。这与减缓恢复最初的营养条件lead-exposed对象一旦他们执行测试任务。事实上,一个简单的营养强壮比较暴露对象和控制静止不一致有助于表明限制心脏阶段持续时间变化的预期效果,因此,迷走神经抑郁的领先。在这方面,我们与许多其他工人25,45- - - - - -47)描述这种影响铅工人休息。在后者的出版物,它已经默认假定限制HRV发现完全暴露于重金属造成的,而无视这样一个事实,即使是正常人不是职业性暴露有害物质通常知道彼此有很大的不同,因为他们的HRV在休息,是否继承和/或获得由于他们的生活行为(特别是体育活动)。因此,除非足够的先前知识是可用的,截面比较HRV变量的不同群体的主题并不适合提供有意义的信息,一个个人因素的影响。放缓的影响恢复最初的营养状况表示在这项研究中没有考虑个别间不同营养强壮静止,因此,它被认为是衡量更适合描述lead-induced迷走萧条。较慢的心血管参数的调整由于减少迷走离心了早在1977年,施瓦兹(70年)进行迷走神经阻断实验。

Andrzejak et al。71年)描述,在铜冶炼厂,职业接触铅HRV低于健康受试者,而下降的结果,而副交感神经比交感神经活动增加。

一个纵向研究执行每隔几年的持续曝光将提供另一种方法证明职业性地吸收铅的影响。事实上,重复研究工人的公司大约4年后显示HRV的进步的限制(50]。

正如前面提到的,还包括研究寻找早期指标的临床隐藏lead-induced神经毒性损伤的主观状态和经验。受损的假说的主观感觉的健康状况和精神状态被确认为多个类别的lead-exposed工人与控制,研究结果具有统计学意义。在这种背景下,对疲劳影响(或疲乏)和缺乏能源值得特别提及。这是限制的估值的关键研究铜工人被暴露在德国阈限值(DE-MAK)。然而,验证受损接触铅的主观状态和经验通过多年在法定范围内并不适用于所有的类别包括在spe方法的问卷或因素组以及尼奇的自我评估。不过,应用职业医学应该包括这些方法在其活动的监控lead-exposed主题,尤其是因为他们可以实现没有任何主要设备的必要性。承认,不过,研究主观状态和精神体验本身并不足以使可靠地确定铅的神经毒性作用的范围内曝光迄今为止被认为是无害的。

一些研究描述了骨铅暴露水平的良好指标和铅毒性作用[41),但不幸的是我们不可能可行的职业研究学院。公园等。44)报道,髌骨骨铅含量的关系对心率变异性研究参与者之间的强与代谢综合征和代谢综合征的单个组成部分。

的职业与环境医学越来越需要提前到球体由有害物质不发生显著的影响(被无可置否的,在公司和在一般环境下,弱pollutant-induced效应发生,特别是在敏感话题),一个跨学科的方法涉及几个临床和理论学科变得至关重要。在目前的研究中,一个模范企图得到心理生理学,临床心理学,心脏病参与职业医学的问题。现代职业医学应该继续沿着这些线路,以满足个高标准的最优预防劳动人民。

确认

这项工作是支持的德国教育部科学研究和技术(BMBF)。作者感谢所有受试者自愿参加这项研究。生物统计学和生物统计学的支持他们的同事部门大大承认。同时,感谢我们学院的助理。

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版权©2011 Irina Bockelmann et al。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。