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百草枯中毒

文献评审 2023-05-23·最新修订 2024-01-19

武军元审核专家
急诊科北京朝阳医院
韩杰审核专家
急诊科青岛市市立医院

基础知识

定义

急性百草枯中毒（acute paraquat poisoning）是指短时间接触较大剂量或高浓度百草枯后出现的以急性肺损伤为主，伴有严重肝肾损伤的全身中毒性疾病，口服中毒患者多伴有消化道损伤，重症患者多死于呼吸衰竭或多脏器功能衰竭。口服自杀是我国百草枯中毒的主要原因。

临床也有误食被百草枯污染的蔬菜导致中毒的病例，儿童百草枯中毒主要是将百草枯药液当做饮料误服所致，职业活动中的百草枯中毒主要是百草枯药液经皮肤黏膜接触吸收所致。

毒代动力学

百草枯的理化性质

百草枯化学名称是 1,1’-二甲基-4,4’-联吡啶阳离子盐，属水溶性、小分子物质，一般为二氯化合物或双硫酸甲酯，固体纯品为白色晶体，生产时常加入警戒色（大多为墨绿色或蓝绿色）、臭味剂、催吐剂和增稠剂。详细理化性质见表 1。

百草枯中毒的毒代动力学

吸收：百草枯可经消化道、呼吸道和皮肤吸收，其中消化道是最常见的途径（81.29%） ^[1] 。经口摄入的百草枯主要吸收部位是小肠，吸收率为 5%~15%，食物的摄入可减少百草枯的吸收，百草枯对胃肠道的广泛腐蚀损伤会增加其吸收，尽管百草枯的吸收率不高，但吸收速度快，血浆浓度 0.5~4.0 h 可达到峰值^[2-3] 。

分布：吸收入血的百草枯可迅速随血液分布至全身各组织器官，其表观分布容积为 1.2~1.6 L/kg，分布半衰期为 5 h^[4] 。肺是百草枯损伤的主要靶器官，百草枯可被 I 型及Ⅱ型肺泡上皮细胞主动摄取，导致其在肺中的浓度可达血浆中浓度的 6~10 倍^[3] 。肌肉被视为体内百草枯的存储库，可缓慢释放百草枯入血，这可能是百草枯中毒数周后有些患者的血浆或尿液中仍可检测出百草枯的主要原因^[4] 。

代谢：吸收入血的百草枯与血浆蛋白结合少（<5%），基本呈游离状态，很少在体内代谢，消除半衰期为 84 h^[4-5] 。

排泄：经口摄入的百草枯未被胃肠道吸收的部分经粪便排出；被胃肠道吸收入血的部分在体内很少降解，主要以原形随尿液排出，也有微量随乳汁和胆汁排出^[6-7]。肾功能正常时，血液中 90%的百草枯可在 24 h 内经尿液排出，10%进入组织再次缓慢释放入血；当肾功能受损时，百草枯清除率可降低 10~20 倍^[7-8] 。

表 1 百草枯的理化性质

参数	百草枯性质
化学名称	1，1‘-二甲基-4，4‘-联吡啶阳离子盐
化学式	C₁₂H₁₄N₂₂⁺（离子），C₁₂H₁₄Cl₂N₂（二氯化合物）
分子量	186.25（离子），257.16（二氯化合物）
物理状态	无嗅，白色（纯盐），吸湿性粉末
溶解性	水溶性
溶解度（20℃）	700g/L
pH	2.0~6.0（原液），6.5~7.5（成品）
稳定性	中性和酸性溶液中稳定，易被碱性（pH＞12）溶液水解
WHO农药分类_^[3]	中等毒性，但备注致命风险
我国农药毒性分级^[4]	剧毒性

毒理机制

百草枯中毒的毒理机制尚不完全明确，目前认为主要包括氧化应激、线粒体损伤、免疫和炎症失衡、DNA 损伤及细胞凋亡等方面。

氧化应激百草枯的主要致病机制是氧化应激反应。百草枯进入机体后消耗各器官的还原酶，使氧化和抗氧化反应失衡，产生大量氧自由基，破坏细胞膜和细胞结构引起细胞损伤，对机体造成损害^[8-9] 。

线粒体损伤百草枯进入线粒体后，会被电子传递链中的复合物Ⅰ还原，形成单价百草枯自由基阳离子，与氧气反应形成超氧化物，进而使线粒体内膜脂质过氧化，造成线粒体功能紊乱^[8]。此外，百草枯进入细胞后可诱导线粒体膜通透性增加（活性氧过量、Ca²⁺超载等原因），导致膜去极化、解耦联和基质肿胀，引起线粒体不可逆损伤，最终导致细胞坏死或凋亡^[8,10] 。

免疫和炎症失衡百草枯中毒可引起免疫细胞过度激活和细胞因子失衡。包括免疫细胞在内的多种细胞（中性粒细胞、肺巨噬细胞和肺成纤维细胞等）及其产生的细胞因子（白介素、肿瘤坏死因子-α、转化生长因子-β和血管内皮生长因子等）形成复杂的调节网络，共同参与调控百草枯导致的早期炎症反应和后期肺纤维化^[11-12]。

DNA 损伤及细胞凋亡百草枯可导致 DNA 损伤，引起核浓缩和 DNA 碎片化，造成基因的异常表达和细胞凋亡程序的启动^[8] 。

诊断

病史临床常见百草枯中毒为消化道吸收，多为自服或误服，注射途径极为少见。一般情况下，完整的皮肤能够有效阻止百草枯的吸收，但长时间接触、阴囊或会阴部被污染、破损的皮肤大量接触，仍有可能造成全身毒性。临床表现潜伏期根据接触途径和剂量不同，潜伏期可从数分钟到数天。口服量大者即刻出现恶心、呕吐症状。呼吸系统损害肺为主要靶器官，呼吸系统损害的表现最为突出，主要有胸闷、气短、低氧血症、进行性呼吸困难

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诊断
临床表现 | 辅助检查 | 诊断路径
鉴别诊断
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治疗
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控制目标 | 预后 | 预防等

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参考文献

文献评审日期：2023-05-23

1. Yin Y, Guo X, Zhang SL, et al. Analysis of paraquat intoxication epidemic (2002-2011) within China[J]. Biomed Environ Sci, 2013,26(6): 509-512. DOI:10.3967/0895-3988.2013.06.014.

2. 中国医师协会急诊医师分会 . 急性百草枯中毒诊治专家共识 (2013)[J]. 中国急救医学 , 2013. 33(6): 484-489. DOI:10.3969/j.issn.1002-1949.2013.6.002.

3. Dinis-Oliveira RJ, Duarte JA, Sánchez-Navarro A, et al.Paraquat poisonings: mechanisms of lung toxicity, clinical features, and treatment[J]. Crit Rev Toxicol, 2008, 38(1): 13-71.DOI:10.1080/10408440701669959.

展开

感谢以下医疗从业者参与贡献

排序不分先后

史一、徐斌斌、姚亚男、周蜀韵、巫柳岑（广西医科大学第一附属医院）、江一、张慧娟

百草枯中毒

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百草枯中毒的毒代动力学

代谢：吸收入血的百草枯与血浆蛋白结合少（<5%），基本呈游离状态，很少在体内代谢，消除半衰期为 84 h^[4-5] 。

表 1 百草枯的理化性质

参数	百草枯性质
化学名称	1，1‘-二甲基-4，4‘-联吡啶阳离子盐
化学式	C₁₂H₁₄N₂₂⁺（离子），C₁₂H₁₄Cl₂N₂（二氯化合物）
分子量	186.25（离子），257.16（二氯化合物）
物理状态	无嗅，白色（纯盐），吸湿性粉末
溶解性	水溶性
溶解度（20℃）	700g/L
pH	2.0~6.0（原液），6.5~7.5（成品）
稳定性	中性和酸性溶液中稳定，易被碱性（pH＞12）溶液水解
WHO农药分类_^[3]	中等毒性，但备注致命风险
我国农药毒性分级^[4]	剧毒性

毒理机制

百草枯中毒的毒理机制尚不完全明确，目前认为主要包括氧化应激、线粒体损伤、免疫和炎症失衡、DNA 损伤及细胞凋亡等方面。

DNA 损伤及细胞凋亡百草枯可导致 DNA 损伤，引起核浓缩和 DNA 碎片化，造成基因的异常表达和细胞凋亡程序的启动^[8] 。

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1. Yin Y, Guo X, Zhang SL, et al. Analysis of paraquat intoxication epidemic (2002-2011) within China[J]. Biomed Environ Sci, 2013,26(6): 509-512. DOI:10.3967/0895-3988.2013.06.014.

2. 中国医师协会急诊医师分会 . 急性百草枯中毒诊治专家共识 (2013)[J]. 中国急救医学 , 2013. 33(6): 484-489. DOI:10.3969/j.issn.1002-1949.2013.6.002.

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