(四)诱发因子与病因探讨
大骨节病除存在空间分布规律外,在时间上还因环境变化(包括人为和自然引起的变化)而消长,如病情上升,病区扩大;或病情下降,病区缩小,疾病流行消长与致病因子、诱发因子和附加因子的活跃或消退有关。
1.大骨节病的诱发因子
(1)气候是大骨节病发病的诱发因子寒冷、潮湿和天气剧变时,病人表现出疼痛加重、活动障碍。发病有明显的季节性,春秋两季多发,夏季少发。许多民谚都生动地反映这一点:在西北地区有“草死(秋)草活(春),拐子(大骨节病人)遭殃”,“二八月出拐子”:在东北地区有“桃花开,冰解冻,大骨节病要发动”。苏联病区永久冻土层厚度与大骨节病患病率呈显著正相关,这是与寒冷刺激引起反射性血管障碍有关。通常阴坡病区的患病率高于阳坡病区,这是由于阴坡潮湿,阳光缺乏所致。在潮湿年份常常出现流行爆发。
(2)森林开发,植被演变可能导致大骨节病消长东北东部山地地带性植被是红松阔叶混交林,由于人类开发利用,植被退化演变为次生桦杨林和柞树林。通常在开发较晚的红松阔叶混交林地区大骨节病病情较重,开发较早的柞树林地区病情较轻或不发病。辽宁省比吉林省开发早,大骨节病比较轻。现在为健康区的辽宁省宽甸县在历史上大骨节病猖獗,1930年《抚松县志》记载:“且居此森林所生之人每患沈溺重腿之疾,手足踝节大,腿蹒跚……在四五十年前,宽甸、桓仁、通化诸县,凡森林密茂之地,居民多患此病。今宽桓各地老树既无,斯病亦少,是其验也”。大骨节病消退可能是某种树木(其枯枝落叶腐败分解形成致病物质)在植被演变中消失的缘故。1927年《辉南县志》记载:“山中楸叶殒落溪中,性最毒烈,服食久之,人多手指粗肿,筋骨拘,股臂弓曲”。
(3)饮水水源和食物改变可引起大骨节病蔓延松嫩平原一些村屯,由于种种原因,将饮水水源改为深井(50~100多米深,含水层为湖沼相沉积地层),大骨节病发病率随之上升,并且有新发病区出现。最明显的可以吉林省乾安县一些村屯为例,那里原来是氟中毒地区,1964年打深井预防氟中毒,虽氟中毒有所减轻,但于1972年前后却出现前所未有的大骨节病。陕西省土制锅巴盐,“南山吃了不长瘿(地方甲状腺肿),北山吃了不拐腿(大骨节病)”,于1952年停产后,代之供应精制食盐,曾一度引起10个县大骨节病蔓延。近十年来陕西省有些城市也出现大骨节病蔓延趋势,“柳拐子下山进城”。陕西省地方病防治所认为本病蔓延的主要原因是粮食种类及其比例发生变化所致。此外,前苏联远东赤塔州由于防治措施中辍,疾病在发展,病区在扩大,1968年大骨节病检出率比1957~1960年高1倍以上。
(4)经济发展,生活水平提高,环境卫生条件改善,贯彻综合预防措施等,大骨节病随之自然消退前苏联和我国东北尤为明显。自解放以来,东北大部分病区的大骨节病患病率大幅度下降,发病年龄推迟,重型病人(Ⅱ、Ⅲ度病人)不易见到。前苏联由于大骨节病自然消退,对此病的研究热情一落千丈。
综上所述,大骨节病致病因子肯定存在于环境之中,然而致病因子究竟为何物?何处?一直争论不休,悬而未决。
2.大骨节病的病因学说
多年来国内外学者提出学说,值得重视的有下述几种。
(1)生物地球化学学说
认为本病是矿物质代谢障碍性疾病,是由于患区的土壤、水及植物中某些元素缺少、过多或比例失调所致。
①硫酸根与硒元素比例(/Se)失调说。中国科学院地理研究所等单位,对病区水样的分析证明:病区水样平均含量为17mg/L,非病区为56mg/L,二者相差极为显著。与此同时,病区内硒的含量又较非病区高。如以与硒的比值作指标,则病区与非病区差异明显,而且与发病强度有一定联系。土壤的分析亦显示出病区含量较非病区低,而硒的含量病区为累积型增多,非病区为淋溶型减少。病区主食玉米的灰份中亦呈现硫低、硒高。硫和硒的生物地球活动性,亦和大骨节病的波浪型流行特点相符。例如在多雨潮湿的年份,饮水中含量低于正常,硒含量高于正常,与硒的比值大为降低,而正是本病大流行的时期。
在流行病学调查中看到,在一大批流行区当中,有少数含较高的地块(露头煤矿、硫化矿床),本病就可近于灭迹,形成“健康岛。”动物实验亦证明,用病区饲料和饮水饲养的动物,软骨的硫酸软骨素中渗入的35S,较对照组高。这些资料都表明环境中含量,尤其是/硒的比值与本病的发生有一定的关系。但与此相反的事实是:与病区相邻的非病区的水样中,仍有 41.1%的水样含量低于 10mg/L;而且长江以南的地区河水中,含量为 10~20mg/L,但当地并无大骨节病发生,因此,用这个假说无法解释本病的病因。
②镁、硅比例失调
辽宁省林土研究所等单位,在北方几个省市病区与非病区内,所作的发样中19种元素的分析证明,镁、硅的比值(Mg/Si)与本病发生有明显的规律,患者发中含镁量平均为79mg/kg,而非病区正常人为 194mg/kg,患者发中含硅量明显地较非病区正常人高。如 20岁以下患者,发中含硅平均163mg/kg,而对照组为39mg/kg。从Mg/Si与Ca/Si的比值看,本病患者普遍较对照组低,而且规律性比较一致。
此外,前苏联学者根据病区水、土、粮、菜、动物和大骨节病人骨骼中钙少锶多是大骨节病发病原因的假说。可是在我国富钙景观的黄土高原病区,此假说就不符合客观实际。许多研究资料表明,病区水土中镁、硫酸根的含量较低,特别是黑龙江、陕西、四川、西藏和前苏联的病区饮用水中硫酸根含量都比相邻健康区低。煤矿地区大骨节病匿迹,形成“健康岛”。病区群众历来用硫磺和煤炭改良水质防治大骨节病。硫酸根疗法的临床效果较好,近期治疗的骨质修复率也较高。含硫物质如稀硫酸、芒硝、石膏等便成为防治大骨节病的普遍使用药物。基础医学研究表明,大骨节病病变与骨软骨硫代谢障碍有关系。于是硫与大骨节病关系成为探讨病因的重要线索,有人提出水土中硫酸根不足,锶过多可能是大骨节病发生的重要因素。最近,在生物地球化学行为上,与硫元素有相似之处的硒元素和大骨节病发病之关系研究也应运而生。此外,还有人认为大骨节病病人骨组织病变酷似锶、镭、镧、钚、钇等元素选择作用而引起骨组织病变。可惜,除锶以外,其他元素还未作深入研究。
(2)食物性真菌中毒说
此说认为,本病的发生是因病区粮食被一种毒性镰刀菌所污染,此菌可形成耐热毒素,以致病区居民长期食用这种粮食引起中毒而发病。其主要论据是:
①本病分布的地方性,相当地明显而稳定,自农业生产集体化后,许多旧病村新病例减少,儿童、青年中很少见到重症病例,病灶分布特征亦有改变。而另一方面在整个病区内轻症病例有所增加,因为农业集体化后,对土壤、水源、粮食等并无明显影响,主要的改变在于粮食的分配、保管和耕作技术方面。同时也观察到,有些病区当从农业转变为工业,亦即从食用当地粮改为商品粮后,即不再有新病例发生。而且在某些严重病区进行的换粮试验(病区农民换食非病区的粮食)证明,病区居民于换粮之后,避免了本病的发生,这些事实即表明本病与粮食有密切关系。
②从病区的玉米、小麦中,可检出较多的镰刀菌,而且用分离出来的镰刀菌毒性菌株,给狗和大鼠接种,可使动物骨骼产生类似大骨节病的病变。流行病学调查证明:玉米、小麦中检出的镰刀菌多,以玉米、小麦为主食的居民中发病者多;而稻米中很少检出镰刀菌,所以主食为稻米的居民就很少发病。
③本病流行的时间过程呈波浪式大骨节病的发病高峰和多雨、潮湿的年度相一致,而潮湿正是某些生物因子,特别是真菌类生长繁殖的良好条件。
不符合此说的事实是:主食为稻米的地区,例如四川省同样有大骨节病患者,而且病区与非病区的粮食中都可分离出镰刀菌,同时毒性菌株的分布在病区和非病区也无明显差异。
(3)腐植酸说
本说认为,因各种植物残体的分解产物污染水源,居民饮用此水才引起发病。如我国东北、陕北、甘南的一些病区,本病是发生于沼泽泥炭地带。长春地质学院等单位根据水、土分析结果,认为本病与水中无机元素无关,可能是从饮水中摄入大量的腐植酸,造成体内的代谢紊乱而引起。在黑龙江进行的观察证实,病区水中腐植酸的含量显著高于非病区;而且病情越重的地区,水中腐植酸的含量就越高。吉林的调查也证实,本病的发病率与水中有机物含量成平行关系。
以上三种病因说虽都有一些根据,但无论那一种也不能圆满地解释大骨节病发生和流行的所有特征。所以本病的病因学仍是一个迫切要探讨和解决的问题。
近几年来,我国一些地学、医学科研防治单位按自然环境特点和病情状况,对全国14个有大骨节病分布的省、自治区、直辖市和13个非病省、自治区、直辖市进行了广泛的调查和采样分析,结果表明:大骨节病与克山病一样,病区均处于低硒环境。大部分病区土壤总硒在0.150ppm以下,粮食硒低于0.025ppm,水硒多在0.2ppb以下,土壤水溶硒多在2.1ppb以下。土壤中腐植酸的种类和含量与土壤硒的关系是,土壤中的硒80~90%与腐植酸络合,其中富里酸络合的硒可为植物吸收,胡敏酸络合物不能为植物吸收。病区不能吸收的络合硒占75%,而非病区只有58%。
病区人群是处于低硒营养状态。病带发硒多低于 0.200ppm,典型病区多低于0.100ppm。对四川省大骨节病和克山病并存的病区调查,测出病区儿童发硒值为0.093ppm;单纯大骨节病区为0.080ppm;非病区为0.175~0.628ppm。大骨节病、克山病并存病区农业人群血浆硒值是 0.022μg/ml,单纯大骨节病区血浆硒为 0.017μg/ml,而非病区血浆硒在0.022~0.058μg/ml之间。 病区人群的尿硒量,均显著低于非病区。小区域调查发现,影响人体硒营养状态的主要环境因素是粮食硒,个别地方水硒也有较大的影响。土壤硒与粮食硒的关系密切,判定环境是否低硒,应通过测定土、粮、水和发中硒含量综合作出判断。
调查发现,不同年龄人群硒营养状态不同,一岁时体内硒降到低硒地带临界值,六岁时降到重病区水平,以后稳定在此水平上。儿童时期机体处于低硒状态,在缺乏足够外源性补充时,导致人体硒缺乏,成为儿童少年多发的重要因素之一。在病区给病人口服亚硒酸钠,发硒量可达到非病区水平。当病人离开病区后,发硒含量可迅速增加,12个月后即可恢复到非病区水平,病人好转与发硒含量增加的时间是一致的。
除粮食硒与病情相关外,一些有关生化物质以及环境有机物与生物毒素均可成为硒的复合因子。病区小麦、玉米中的钼低于非病区,铁、磷、钾高于非病区。病区饮水中钙、钾高于非病区,镁、钠、锌、硫低于非病区。因此,确认硒是影响大骨节病病情的主要因素,但不是唯一的因素。
本文标题:地理环境与大骨节病(4)
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