Định lượng gama ala niệu để đánh giá độ nhiễm chì ở một số học sinh tại một làng nghề tái chế kim loại

Tuy nhiên do việc phát triển các làng nghề ở nước ta vẫn mang tính tự phát, công nghệ thủ công lạc hậu, thiết bị chắp vá, thiếu đồng bộ, ý thức bảo vệ môi trường rất thấp...vì vậy, ở nhi

BỘ Y TÊTRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI

LÊ THỊ BÍCH HổNG

ĐỊNH LƯỢNG ô - ALA NIỆU ĐỂ ĐÁNH GIÁ ĐỘ NHIỄM c h ì

ở MỘT SỐ HỌC SINH TẠI MỘT LÀNG

NGHỀ TÁI CHÊ KIM LOẠI

(KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP D ư ợ c s ĩ KHOÁ 57, 2002 - 2007)

Người hướng dẫn

Nơi thực hiện

Thời gian thực hiện

PGS TSKH Lê Thành Phước Tiến sĩ Đặng M inh Ngọc

Bộ môn Hoá vô cơViện Y Học Lao Động và Vệ sinh môi trưòmg 10/2006 - 5/2007

Hà Nội, 5 - 2007

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Vô cơ, các cán bộ Viện Y Học Lao Động và Vệ sinh môi trường, Uỷ ban nhân dân tỉnh Hưng Yên

đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Xin được dành tất cả những lời yêu thương tới bố mẹ và những người thân, người bạn của tôi vì tất cả sự quan tâm, chia sẻ đã dành cho tôi

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2007

Sinh viên

Lê Thị Bích Hồng

1.5 Các xét nghiệm cận lâm sàng để chẩn đoán thâm nhiễm chì, nhiễm 13

độc chì

2.5.1 Chuẩn bị nhựa và cột 23

ĐẶT VÂN ĐỂNgày nay trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hóa đất nước nói chung, khu vực nông thôn nói riêng, các làng nghề có tác dụng rất lớn đối với sự chuyển biến cơ cấu kinh tế, tạo việc làm và tăng thu nhập cho người lao động Đa số các cơ

sở sản xuất trong làng nghề là quy mô hộ gia đình Nhìn chung các làng nghề Việt Nam đã đóng góp cho xã hội một lượng hàng hoá phong phú, góp phần giải quyết việc làm và tạo thu nhập cho người dân Tuy nhiên do việc phát triển các làng nghề

ở nước ta vẫn mang tính tự phát, công nghệ thủ công lạc hậu, thiết bị chắp vá, thiếu đồng bộ, ý thức bảo vệ môi trường rất thấp vì vậy, ở nhiều làng nghề vấn đề ô nhiễm môi trường đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, ảnh hưởng không nhỏ tới sức khỏe cộng đồng và đặc biệt là trẻ em đang trong giai đoạn phát triển và hoàn chỉnh các chức năng của cơ thể

Theo các tác giả nước ngoài trong các chất ô nhiễm môi trường thì chì là một trong những kim loại nặng, có độc tính cao và rất nguy hiểm đối với cơ thể con người Từ sản xuất và tiêu dùng, chì được thải ra môi trường gây ô nhiễm đất, nước, không khí Từ môi sinh, chì xâm nhập vào cơ thể gây tác hại lên hệ thống tạo máu, thần kinh, nội tiết, tim mạch, tiêu hoá, sinh sản, xương khớp So với người lớn lượng chì được hấp thu ở trẻ em cao gấp 4 - 5 lần và các số liệu dịch tễ hiện đại đã chứng minh rằng chì vô cơ có ảnh hưởng bất lợi lên sức khoẻ của trẻ em như ảnh hưởng đến phát triển thể lực, sinh lý, giảm cường độ tổng hợp Hem gây thiếu máu, ức chế

và gây rối quá trình truyền tin ở Synap do đó ảnh hưcmg lâu dài tới sự phát triển mạng lưới thần kinh ở trẻ nhỏ làm suy giảm trí nhớ ở các độ tuổi

Việc xác định hàm lượng chì trong cơ thể là rất cần thiết giúp cho cán bộ y tế phát hiện sổm nguy cơ độc hại để có biện pháp dự phòng và điều trị kịp thời, bảo vệ sức khoẻ người lao động, đề xuất những giải pháp cải thiện điều kiện lao động và môi trường

Phưcmg pháp định lượng acid ô - aminolevulinic (ô - ALA) niệu là một nghiệm pháp được tiến hành song song với việc xác định chì niệu Xác định hàm lượng ỏ - ALA niệu là một test nhạy, đặc hiệu trong việc phát hiện tổn thương sinh học do chì

Từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“ Định lượng ô - ALA niệu để đánh giá độ nhiễm chì ở một sô học sinh tại một làng nghề tái chê kim loại “

với hai mục tiêu sau:

1 Hiểu và thực hành được phương pháp định lượng ỏ - ALA trong nước tiểu

2 Áp dụng phương pháp trên tiến hành định lượng ô - ALA trong nước tiểu của một số học sinh tại một làng nghề tái chế kim loại nhằm khảo sát mức độ nhiễm chì

PHẦN 1 - TỔNG QUAN 1.1 Chì và tính chất của chì: [6], [12], [20]

Ký hiệu hoá học của chì: Pb

Số thứ tự trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học: 82

Nguyên tử lượng ; 207,21

Cấu hình electron lớp ngoài cùng : 6s '6p'

Nhiệt độ nóng chảy : 3 2 7 ° c

Nhiệt độ sôi : 175l''C

Phần trăm trong vỏ trái đất: 1.10'^

ở nhiệt độ 550 - 600°c chì đã bay hơi Khi tiếp xúc với không khí, hơi chì biến thành chì oxyd rất độc Trong không khí chì kim loại bị oxy hóa tạo ra lớp màng oxyd bảo vệ Bản thân nước không tác dụng với chì nhưng khi có mặt trong không khí thì chì bị nước phân huỷ dần tạo ra lớp hydroxyd:

2P b + O 2 + 2 H 2 O = 2 P b (0 H )2

Khi tiếp xúc với nước cứng chì bị bao phủ một màng muối không tan bảo vệ (chủ yếu là chì Sulfat và chì carbonat base), ngăn cản sự tác dụng tiếp tục của nước tạo ra hydroxyd Các acid hydrocloric và sulfuric loãng hầu như không tác dụng với chì Chì clorid và chì Sulfat có độ tan nhỏ Trong acid sulfuric đặc nóng, chì tan nhanh do tạo thành muối acid tan Pb(HS0 4)2

Chì dễ tan trong acid nitric loãng, khó tan trong acid nitric đặc Chì tan rất dễ trong acid acetic chứa oxy hòa tan Chì cũng tan trong kiềm, mặc dù với tốc độ nhỏ

Sự hoà tan xảy ra mạnh hofn trong dung dịch kiềm loãng, nóng Các mức oxy hóa +2

và +4 là đặc trưng đối với chì Các hợp chất với mức oxy hoá của chì +2 nhiều và bền hơn

1.2.Chì trong môi trường

U L N g u ồ n gốc:

> Trong thạch quyển (lớp rắn vỏ trái đất sâu đến 16 km) chì có hàm lượng 0,0016% khối lượng hoặc 1,6x10 '^% Như vậy, chì có nguồn gốc tự nhiên gây

ô nhiễm môi trường không đáng kể, nguồn ô nhiễm chủ yếu là hoạt động của con người.

> Do có những đặc tính tiện ích mà chì và các hợp chất của nó được dùng nhiều trong ngành công nghiệp khác nhau Trong các kim loại màu, chì có số lượng khai thác chỉ kém nhôm, đồng và kẽm Theo Unesco, riêng ở Mỹ hàng năm tung vào khí quyển 190.000 tấn chì dạng phân tử Theo đó, chì có thể thấm sâu xuống lòng đất, làm cho nguồn đất và khả năng sinh lợi của đất như năng suất, chất lượng cây trồng, vật nuôi, sinh vật thuỷ sinh bị suy giảm và huỷ diệt, nguồn nước và không khí bị ô nhiễm nặng gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường, làm suy thoái môi trường và tác động trực tiếp tới sức khoẻ con người

1.2.2 Những nghề nghiệp có nguy cơ cao tiếp xúc với chì [4] [12]

> Nghề khai thác, chế biến quặng chì và phế liệu có chì

> Chế biến xăng dầu có phụ gia chì hữu cơ (chì tetramethyi, chì tetraethyl)

> Nghề thu hồi chì cũ, chì phế liệu

> Nghề luyện, tinh chế, đúc chì và các hợp kim chì

> Hàn, mạ có dùng các hợp kim chì

> Nghề chế tạo, xén, cắt, đánh bóng các sản phẩm chì và hợp kim chì

> Đúc chữ, sắp chữ in bằng hợp kim chì

> Chế tạo, sửa chữa, tái sinh ắc quy chì

> Điều chế, sử dụng các oxyd chì và muối chì (PbO, PbO, Pb3 0 4, PbS0 4 )

> Pha chế, sử dụng sơn, véc ni, mực in có chì

> Chế tạo và sử dụng các loại men tráng có chì, thuỷ tinh pha chì

> Tráng men, in hoa đồ gốm dùng các hợp chất có chì

> Cư dân sống ở khu vực bị ô nhiễm

> Các ngành kỹ thuật điện, quân sự, phóng x ạ sử dụng kim loại chì

Một đặc tính quan trọng của chì là “không trong suốt” đối với tất cả các dạng tiaphóng xạ và tia X, do đó nó được dùng để bảo vệ con người làm việc trong cácngành kỹ thuật phóng xạ, nguyên tử và hạt nhân

1.3 Chì trong cơ thể;

1.3.1.Sự phơi nhiễm chì từ môi trường:

Theo các tác giả nước ngoài trong các chất ô nhiễm môi trường thì chì là một trong những kim loại nặng, có độc tính cao và rất nguy hiểm với cơ thể con người

Chì là một chất gây độc thường do tích luỹ ở trẻ nhỏ, các trẻ lên tới 6 tuổi Các bào thai và phụ nữ có thai dễ bị mắc các ảnh hưởng có hại tới sức khỏe Các ảnh hưởng của nó với hệ thống thần kinh trung ương đặc biệt nghiêm trọng

Từ môi sinh, chì có thể xâm nhập vào cơ thể con người bằng rất nhiều con đường khác nhau, trong đó có 5 con đường chính là;

> Chì chứa trong bụi từ không khí hoặc qua tay và các vật có dính chì

> Đất

> Chì từ không khí

> Nước ăn uống

> Thức ăn, đặc biệt là hoa quả và đồ hộp

Về mặt sinh thái, sự lây bẩn các phương tiện và sản phẩm này được quy định bởi sự thay đổi thành phần vật chất của môi trường bên ngoài liên quan đến các chất thải chì do các phương tiện di động (giao thông), các nguồn bất động (xí nghiệp công nghiệp khai thác khoáng, luyện kim, thuỷ tinh và công nghiệp chế biến scm),

sử dụng chì và các hợp chất của chì trong thành phần màu, đường ống dẫn nước, lớp phủ trong đồ hộp

Do chì có đặc tính là khó bị phân hủy, ít bị rửa trôi nên chì là chất có khả năng lắng đọng đàu đó trong môi trưcíng sống, tích luỹ theo thời gian, tiềm ẩn khả năng trở lại thường xuyên vào cơ thể người

Hình 1 đã cho ta thấy toàn cảnh các con đường xâm nhập của chì từ ngoại cảnh vào cơ thể con người

Hình 1: Sơ đồ các véc tơ xâm nhập của chì vào cơ thể

Các hoạt động trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông là những yếu tố nguy cơ gây ô nhiễm chì trong cuộc sống Đời sống con người luôn luôn gắn liền với môi trường thông qua không khí, đất, nước, thực phẩm Vì vậy, môi trường bị ô nhiễm sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe con người

1.3.2.1.Hấp thu: [7][12][21]

> Đường hô hấp: chì trong không khí ở dạng hơi, bụi cho nên sự xâm

nhập của chì qua đường hô hấp xảy ra dễ dàng Khả năng xâm nhập của chì phụ thuộc vào sự khuếch tán của nó qua niêm mạc hô hấp Tại phổi, chì được hấp thu toàn bộ qua các màng phế nang để đi trực tiếp vào máu, do đó hấp thu chì qua đường hô hấp là nguy hiểm nhất

> Đường tiêu hoá: Lượng chì qua đưcmg tiêu hoá thường thấp, khoảng

10% bị hấp thu, còn 90% được thải ra ngoài Mức độ hấp thu và độc tính của chì phụ thuộc vào độ acid của dịch vị, tác dụng của dịch mật, chu kỳ gan ruột, muối mật Ngoài ra sự hấp thu chì ở đường tiêu hoá bị ảnh hưỏng bởi chế độ ăn Nếu nuốt

phải chì lúc no thì khoảng 6% tổng lượng chì được hấp thu, khi đói khoảng 60 -

80% Bình thưcmg người lớn khoảng 10% chì được hấp thu qua đường tiêu hoá, nhưng trẻ em là khoảng 40 - 45% Tỉ lệ hấp thu còn phụ thuộc vào nồng độ các ion khác trong ruột, đặc biệt là sắt và calci

> Đường qua da: chỉ một lượng nhỏ chì được hấp thu qua da vào máu ở

những vùng da bị tổn thương chì được hấp thu nhiều hơn

1.3.2.2,Phân bố và tích luỹ: [7][12][22]

Trong cơ thể, chì được phân bố ở ba khu vực chính: xương, mô mềm và máu.Chì được hấp thu, vận chuyển trong máu đến các cơ quan Khoảng 95% chì máu chứa trong hồng cầu Chì vào hồng cầu kết hợp với 4 loại protein khác nhau Khả năng chì gắn nhiều nhất là enzym ô- aminolevulinic dehydratase (35-85%).Một phần chì trong huyết tương tồn tại dưới dạng Albumin-Pb để vận chuyển

và phân bố đến các cơ quan như gan, lách, thận, não, tinh hoàn (các mô mềm) và đặc biệt là đến xưofng (mô cứng)

Theo nhiều tác giả, có 90 - 95% lượng chì vào cơ thể sẽ được tích luỹ trong xương gây độc Chì được gắn vào xưofng dưới dạng Triphosphat-Pb không tan Dạng chì nằm yên này có thể hoà tan vào máu dưới dạng chì (II) Hydrophosphat dễ tan (PbHP0 4) khi cơ thể có những biến đổi bất thường (ví dụ; tăng độ acid máu), phosphat basic vượt quá khả năng đào thải của cơ thể và gây nhiễm độc

Như vậy chì tích luỹ trong cơ thể gồm phần ở mô mềm có thể gây độc trực tiếp,

và phần ở trong xưoỉng - có thể coi như kho cất giữ nhưng lại có thể giải phóng chì

vào máu gây nhiễm độc

Ngoài ra chì còn được đào thải qua tuyến nước bọt, tuyến mồ hôi Tóc được coi

là một trong những con đường đào thải tự nhiên của chì

Các con đường đào thải chì có tác dụng tránh độc hại do chì gây ra cho cơ thể Trường hợp tăng hấp thu, tích luỹ, các mô sẽ bị chì tác động dần dần và những rối loạn đầu tiên sẽ xuất hiện

1.4 Cơ chế gây độc và tác hại của chì; [7][8][21]

> Chì tác động lên quá trình tổng hợp Hem:

Chì tấn công toàn diện vào kho Hem của cơ thể làm suy giảm sinh tổng hợp của nó dẫn tới nhiều hậu quả nghiêm trọng đối với cơ thể được thể hiện ở sơ đồ dưới đây:

Giảm lượng Hemoprotein

Giảm hụt nãng lượng

tế bào

Tác hại tới neron sợi trục, các tế bào Schwaw Sai lệch sự tạo myelin và dẫn truyền thần kinh Sai lệch sự phát triển của hệ

than kinh

ảnh hưcmg hoạt

động nội tiết thận

Giảm 1,25 (OH), Vitamin D

Rối loạn vai trò điều hoà miễn dịch của calci

4

Phá vỡ cân bằng nội môi các khoáng

— ►

Rối loạn sự phát triển xương

trò tín hiệu thứ hai của calci

ị Rối loạn chuyển

Hỏng quá trình chuyển hoá các chất nội sinh chủ vận

Làm hỏng quá trình giải độc độc tố của môi trường

Làm hỏng quá trình giải độc thuốc

Thay đổi chuyển hoá trvtoohan

Làm tăng trytophan serotenin trong não

Làm hỏng quá trình phân huỷ hydroxyl hoá cortisol

Làm giảm chức năng dẫn truyền thần kinh của

Indolami

Hình 4: Sơ đồ những hậu quả do làm suy giảm kho Hem bởi tác động của chi

Pb là một kim loại có ái lực với nhóm thiol (-SH), là nhóm hoạt động của nhiều enzym, nên nó phong bế và làm mất hoạt tính của các enzym này theo cơ chế tạo phức:

1.4.1.Trên hệ tạo máu: [1][4]

Chì ức chế sinh tổng hợp Hemoglobin bằng cách ức chế hoạt tính của các enzym: ô - ALA dehydratase, coproporphyrin decarboxylase, ferrochelatase nên ô - ALA, coproporphyrin tăng nhiều trong máu và nước tiểu (Hình 5)

Chu trình Krebs

TSuccinyl Coenzym A + Glycine

ALA synthetase

▼Acid Ô - aminolevulinic (Ô - ALA)

i l l ALA dehydratase (ALAD)Prophobilinogen

Hình 5: Sơ đồ kìm hãm các men trong quá trình tổng hợp Hemoglobin của chì

Hậu quả là nhiễm độc chì gây ra thiếu máu, chất lượng máu rất kém, quá trình sản xuất hổng cầu ở tuỷ xương theo thời gian trở nên sai lệch

1.4.2.Trên hệ tìm mạch:

• Chì làm tăng Angiotensin II nên làm tăng huyết áp, làm phì đại tâm thất và thành mach máu

• Chì đã “bắt chước” calci trong việc hoạt hoá Calmodulin mà gây ra các tác hại trên hệ tim mạch: tăng huyết áp, không giãn được mạch vành, co thắt mạch, tăng tiêu thụ oxy của cơ tim.

1.4.3.Trên hệ thần kinh:

Hệ thần kinh phát triển không bình thưòỉng, dẫn truyền thần kinh bị suy yếu gây ra bệnh đần độn, chỉ số thông minh giảm

1.4.4.Trên thận và các cơ quan khác:

> Chì ảnh hưỏng đến khả năng giải phóng Renin của thận làm tăng huyết áp và các bệnh tim Chì làm thay đổi khả năng thấm của màng là nguyên nhân tổn thương ống lượn gần, suy giảm chức năng thận

> Gan mất khả năng chuyển hoá và loại bỏ các chất độc ngoại sinh và nội sinh, cơ thể bị ô nhiễm nội môi nên làm hỏng đường thận

> ớ mắt: tổn thương trên mắt gặp tương đối sớm Các chấm ở võng mạc

là dấu hiệu sớm của nhiễm độc chì gây tổn thương thần kinh võng mạc

> ở cơ xương: chì gây yếu cơ chuột rút, đau khớp Trong trường hợp ngộ độc, chì thay thế calci trong xương, l,25(OH)2 - Vitamin D bị suy kiệt, chức năng tín hiệu thứ 2 của calci bị rối loạn nên xưoỉng răng phát triển bất bình thường

> ở vùng tận cùng của hệ mạch máu: da có màu xám (do co mạch), niêm mạc có vành đen (do tích tụ PbS), não thiếu máu (sinh ra bệnh não chì)

1.5 Các xét nghiệm cận lâm sàng để chẩn đoán thâm nhiễm chì, nhiễm độc chì (13 xét nghiệm trình bày ở bảng 1) [4] [7]

Trong tất cả các tài liệu đã công bố về nhiễm độc chì, chưa thấy tài liệu nào đề cập đủ 13 xét nghiệm này Điều này có thể là do việc lấy đủ mẫu xét nghiệm trên một bệnh nhân gặp nhiều khó khăn, khối lượng xét nghiệm quá lớn, không kinh tế Nhưng đặc biệt quan trọng là do giá trị chẩn đoán của các xét nghiệm có nhiều mức

độ khác nhau, ý nghĩa cụ thể còn phụ thuộc vào từng đối tượng bệnh nhân Một số xét nghiệm không có tính đặc trưng, ví dụ: số lượng hồng cầu và hemoglobin giảm trong nhiều bệnh về máu, Protoporphyrin máu và Pocphyrin niệu tăng trong nhiều trường hợp nhiễm độc khác nhau chỉ khi biết rõ bệnh nhân là người tiếp xúc với chì thì các xét nghiệm này mới cho những chỉ dẫn phụ có giá trị

Các xét nghiêm chì trong máu, nước tiểu, tóc và xương có thể chỉ ra hiện tượng nhiễm chì hay nhiễm độc chì, vì còn phụ thuộc vào khả năng đào thải của cơ thể Ví

dụ: chì niệu, chì máu cao chưa hẳn đã nhiễm độc (có thể chỉ là nhiễm chì) Chì niệu thấp vẫn có khả năng nhiễm độc nặng vì thận đã tổn thương nên khả năng thanh lọc kém Hiện nay đa số tác giả đều cho xét nghiệm ô - ALA niệu và ỏ - ALA máu là đặc hiệu cho nhiễm độc chì Xét nghiệm ô - ALA trong nước tiểu thưòfng được tiến hành trong bệnh viện song song với việc định lượng chì niệu, nó là một phương tiện tốt để đánh giá tác động độc hại của chì Sự bài tiết ô - ALA niệu biểu hiện một cách đúng đắn lượng chì tồn trữ trong cơ thể đã gây độc.

Bảng 1: Các xét nghiệm chẩn đoán nhiễm độc chì

STT Nội dung xét

nghiệm

Gía trị bình thường

Gía trị biểu hiện nhiễm độc

ý nghĩa xét nghiệm

Tài liệu tham khảo

Tuỷ xương tăng hoạt động tạo nhiều hồng cầu non

14

4 Hồng cầu hạt

kiềm

<1 0 / 1 0 0 bạch cầu hay 2-5/1000 hồng cầu

10-30/100 bạch cầu hay

1 0 / 1 0 0 0 0 hồng cầu

Rối loạn tổng hợp porphyrin

8 ỏ - ALAD máu 1 0 0 ± 2 0 đơn vị < 20 ± 15đơn vị Nhiễm độc

> 0,2 0 0mg/lg tro xưofng

Nhiễm độc chì

24

13 Kích thích thải

chì bằng EDTA

0,500-0,700mg/24h

> lmg/24h Tích luỹ

nhiều chì trong cơ thể,nhiễm đôc

14,15