职业性接触锰对作业工人神经行为功能的影响

1、    职业性接触锰对作业工人神经行为功能的影响郑玉新周晓蓉潘举升马增荣祝刚甘为民 方梅芳徐凌薛敏尹明根陈敏珍张寿林何凤生 摘要在对锰铁冶炼和电焊作业工人锰的累积暴露剂量评价的基础上，探讨了锰对工人的早期效应。结果发现，锰对工人神经系统功能的影响主要表现为手稳定度、反应速度、记忆力和注意力的下降，并且有随暴露剂量增加而行为功能改变严重的趋势。提示锰的累积暴露水平达1mg/m+3.年时，可能对工人神经系统产生早期亚临床改变。 关键词锰神经行为测试累积暴露指数 中图分类号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 研究发现锰对神经系统的效应主要表现在对心理运动能力、反应速度、记忆力和手稳定度的影响。但是，由于

6、缺乏可准确反映接触锰剂量的指标，以往的研究大多是以空气锰浓度为主。仅有少数现场研究对累积暴露剂量进行探索1，2。而对于锰这类有慢性蓄积作用的毒物，在评价暴露水平时必须考虑到接触水平和接触时间两个参数。 本研究对接触锰作业且无锰中毒工人的累积暴露水平评价的同时，对工人的神经行为功能进行测定。旨在于探讨锰致神经系统早期效应的检测方法。 1研究对象和方法 1.1研究对象 某钢铁公司锰铁冶炼车间工人和某机械制造公司焊接作业工人共235名。依据工人的接触锰作业工龄和其工作岗位上每年空气锰监测结果，计算每人的累积暴露指数(cumulative exposure index,CEI)1，2，公式为： 式中C

7、i为第i年工作岗位上的平均空气锰浓度(mg/m3)，Ti为在Ci水平下的锰作业工龄(年)。 按累积暴露指数将研究对象分为3组：高接触组：CEI大于10，主要是锰铁冶炼车间的工人，为工作在炉台、出铁口和撇渣器等岗位的炉前工。岗位上空气锰浓度约为我国车间锰卫生标准的1.5倍。 中等接触组：CEI介于110之间。主要为冶炼车间在进料、铸铁、渣口等岗位的炼锰辅助工种。岗位上空气锰浓度接近卫生标准水平。 低接触组：CEI小于1。主要为电焊工，以CO2保护焊、亚弧焊为主，车间锰浓度为国家卫生标准的1/6左右。各组工人的基本情况如表1所示。 1.2空气锰测定 对21个岗位在生产过程的不同时段进行定点采样，测

8、定作业环境空气锰浓度3。 1.3血锰测定 采集静脉血，肝素抗凝。盐酸消化后，用石墨炉原子吸收光谱法测定血锰的浓度4。 表1研究对象的基本情况 组别 n 年龄 (±s，岁) 工龄 (±s,年) 文化水平 (小学/初中 /高中/大专) 性别 (男/女) 低接触组 96 31.8±9.9 10.1±9.5 8/41/39/8 56/40 中等接触组 78 34.3±9.3 12.2±8.6 14/36/25/3 62/16 高接触组 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神经行为功能测定 以世界卫生组织推荐的神经行为测试组合(WHO-NCTB)为基础5，结合锰神经毒性的特点，设计了一套可应用于检测锰对神经系统的早期效应的测试组合。其组成包括数字译码、Benton视觉保留、Santa Ana提转敏捷度、选择反应时、指叩、手稳定度和情感状态特征。 1.5统计分析方法 以年龄、性别为协变量作多元协方差分析。 2结果 2.1工人锰接触水平 对3个接触组的21个岗位采样161份，测定了空气锰浓度，见表2。 表2各组作业环境中空气锰和血锰浓度(以MnO计) 组别 空气锰(mg/m3) 血锰 (g/L) 范围 几何均数 超标

10、率(%) 高接触组 0.0343.207 0.302 49.5 58.05 中等接触组 0.0340.749 0.185 47.5 42.79 低接触组 0.0040.406 0.029 5.0 38.71 表3不同组神经行为操作测试 组别 手稳定度 得分 正确选择反应 (次数) 选择反应时 (ms) 数字译码 得分 Benton视觉保留 得分 SantAna手提转 敏捷度得分 目标追踪 得分 低接触组 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 中等接触组 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) 高接触组 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)与低接触组相比，差异有显著性，P< 0.05 表4不同组的情感状态测试项目得分 组

12、别 紧张 抑郁 愤怒 有力 疲倦 困惑 低接触组 11.6±0.79 14.6±0.98 13.4±0.78 17.3±0.60 10.2±0.4 8.8±0.48 中等接触组 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) 高接触组 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)与低接触组相比，差异有显著性，P< 0.05 2.2神经行为功能 从表1可见，3组在年龄、性别、文化程度的构成方面有明显不同，由于这些因素都可能影响神经行为测试的结果，所以不能将三组的测试结果直接比较。为此，本研究中应用了协方差分析技术，以年龄、性别和文化程度为协变量，将这三个因素化为相等之后再比较各组间的差异6，7。表3表明在扣除了年龄、性别和文化程度这些不均衡的影响因素后，在反映手稳定度、反应速度、记忆力和注意力的行为指标中，3组间的差异有显著性，尤其表现在高接触组和低接触组之间。且随着累积接触量增加，神经行为功能降低

14、呈现更明显的趋势。由表4可见紧张、抑郁、愤怒和困惑4个情感要素得分在不同接触组间的差异有显著性，但无明显的随接触水平改变而变化的趋势。 3讨论 锰是一种容易在神经系统内蓄积的毒物，其毒性的特点为对神经系统的长期慢性作用。因此在评价锰的接触水平时，只有累积接触剂量的参数才能较好地反映实际接触水平。为此，本研究依据工人的接触水平和锰作业工龄计算出累积接触指数，并据此累积接触剂量分组。 分析比较各组工人的行为功能测定的结果发现：在6项操作测试中有5项在高接触组与低接触组间有显著性差异。仅指叩1项两组间差异无显著性。中等接触组在手稳定度、正确反应数、数字译码和手敏捷度4个参数也低于低接触组。高、中接触

15、组的紧张、抑郁、愤怒、疲惫4项情感状态测试得分高于低接触组。这些结果与文献报道基本一致1。 本文研究对象目前的暴露水平分别为高于、接近和低于国家卫生标准三个水平。但是，从历年的车间锰监测资料来看，过去的接触水平要高于现在水平。神经行为测试结果发现，在接近和超过现行车间空气卫生标准的锰接触水平环境下的长期作业，都可导致工人的神经系统功能改变。 应用神经行为学指标探讨毒物对神经系统的效应时都要遇到选择合适的对照组问题。本研究是以累积接触量进行分组，以最低剂量组为基础进行对比分析。其不足之处在于一些效应可能因为比较基准的降低而被掩盖。但是对于检测到的效应，其把握度就可能增高。同时在分析中应用了统计学

16、技术控制年龄、性别和文化程度的影响。 在检测锰的早期效应中业已显示出精神神经行为指标有较高的灵敏度，但缺乏特异性，其结果易受多种因素影响。目前该方法还限于群体研究，一般仅在均衡了影响因素之后作组间对比分析，还不能作个体评价。而理想的检测锰早期效应的指标应当具备的条件是既能进行群体评价又能进行个体评价。相信只有通过其方法学的本身的完善与发展，并及时吸收神经科学发展的新技术，才有可能促使尽早在个体水平上筛检出早期的锰中毒患者。使早期受罹者脱离锰接触，防止其所致的进行性锥体外系损害的发生。 鉴于中枢神经系统功能的复杂性，单一的测试项目不可能反映多方面中枢神经系统的功能。因此在神经行为学研究中应当采用

17、多个反映不同功能的测验方法，依据每一毒物的毒性特点组成有针对性的神经行为测试组合。迄今，还没有一个专门用于检测锰神经行为毒性的测试组合。结合本研究，作者建议在选择用于研究锰的神经毒性的神经行为测试指标时，注重以下几方面的问题：(1)侧重反映运动协调能力和反应速度的指标，如Santa Ana手提转敏捷度、指叩和反应时等；(2)针对锰对锥体外系具有选择性损伤的特点，还应选择反映稳定度和震颤的测试方法，如手指震颤测定和手稳定度测定；(3)辅以反映早期精神情绪改变的检查，如情感状态问卷(POMS)等。 本研究在对锰铁冶炼作业和电焊作业工人锰的累积接触剂量评价的基础上，探讨了锰对工人的神经行为效应。结果

18、发现在锰浓度接近和高于车间空气锰卫生标准条件下的长期接触，工人有神经系统的功能改变。主要表现为手稳定度、反应速度、记忆力和注意力的下降。结果还显示锰的累积接触每年达1mg/m3时，对工人就可能有神经系统的功能性改变。 (参加工作的还有：江西新余钢铁公司防疫站职防科：魏泽荣周红英刘小忠林萍钟莹刘武龚茶秀；江西南昌飞机制造公司职业病防治所：孙双顶杨惠琴徐晓光。) *中国预防医学科学院资助课题 作者简介：郑玉新，男，博士，副研究员 潘举升马增荣方梅芳江西新余钢铁公司防疫站 祝刚徐凌薛敏江西南昌飞机制造公司职业病防治所3江西省工业卫生研究所 作者单位：中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所，北京100050 参考文献 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