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Biomonitoring-Zusammenfassung

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CAS Nr. 7439-92-1

Allgemeine Information

Elementares Blei ist ein weiches, formbares, dichtes, blaugraues Metall, das auf natürliche Weise in Böden und Gesteinen vorkommt. Blei wird meistens aus Erzen gewonnen oder aus Altmetall oder Batterien recycelt. Elementares Blei kann mit anderen Elementen kombiniert werden, um anorganische und organische Verbindungen wie Bleiphosphat und Tetraethylblei zu bilden. Blei wird in der Herstellung vielfältig eingesetzt: Speicherbatterien, Lote, Metalllegierungen (z. B. Messing, Bronze), Kunststoffe, Bleiglas, Keramikglasuren, Munition, antikgeformte oder gegossene Ornamente sowie zum Strahlenschutz. In der Vergangenheit wurde Benzin und Haushaltsfarben mit Blei versetzt und zum Löten der Nähte von Lebensmitteldosen verwendet. Blei wurde jahrhundertelang in Rohrleitungen verwendet und ist möglicherweise noch vorhanden.

Vor den 1980er Jahren war die Hauptquelle für die Bleiexposition der US-Bevölkerung Aerosolblei, das von Verbrennungsmotoren mit bleihaltigem Benzin emittiert wurde. Aerosolisiertes Blei wird entweder inhaliert oder aufgenommen, nachdem es auf Oberflächen und Nahrungspflanzen abgelagert wurde. Da Blei aus Benzin entfernt wurde, ist die Bleiexposition bei Erwachsenen in der Regel auf berufliche (z. B. Herstellung von Batterien und Kühlern) und Freizeitquellen beschränkt. Die Hauptquelle für die Exposition bei Kindern ist jedoch eine verschlechterte Farbe auf Bleibasis und die daraus resultierende Staub- und Bodenverunreinigung (Manton et al., 2000). Kinder können auch Blei ausgesetzt sein, das auf der Arbeitskleidung von Erwachsenen, deren Arbeit Blei umfasst, ins Haus gebracht wird. Weniger häufige Ursachen für zufällige oder einmalige Bleiexposition sind zahlreich: bleiglasierte Keramikkeramik; Glasmalerei Rahmen; Zinnutensilien und Trinkgefäße; ältere Sanitärsysteme mit Bleirohren oder Bleilötverbindungen; lackierte Oberflächen auf Bleibasis, die renoviert oder abgerissen werden; importierte Kinderschmuck und Spielzeug; bleihaltige Volksheilmittel und Kosmetika; Geschossfragmente, die im menschlichen Gewebe zurückgehalten werden; Blei-kontaminierter Staub in Innenbrandbereichen; und Kontakt mit Boden, Staub oder Wasser, die durch Bergbau- oder Schmelzvorgänge kontaminiert sind. Geringe Mengen an Umweltblei können auch durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen (ATSDR, 2007; CDC, 1991).

Blei wird vom Körper aufgenommen, nachdem feine Bleiteilchen oder Dämpfe eingeatmet wurden oder nachdem lösliche Bleiverbindungen aufgenommen wurden. Die Aufnahme von aufgenommenem Blei kann bei Kindern bis zu fünfmal höher sein als bei Erwachsenen und sogar noch höher, wenn die Aufnahme von Nahrungsmineralien unzureichend ist. Im Blut wird absorbiertes Blei an Erythrozyten gebunden und dann zunächst auf mehrere Weichteile und schließlich auf den Knochen verteilt. Ungefähr die Hälfte des absorbierten Bleis kann in den Knochen eingebaut werden, wo bei den meisten Erwachsenen ungefähr 90% der Körperbleibelastung auftreten. Das Skelett fungiert als Speicherdepot, und bei umweltbelasteten Erwachsenen stammen etwa 40 bis 70% des Bleis im Blut aus dem Skelett (Smith et al., 1996). Blei kann die Plazenta passieren und in das sich entwickelnde fetale Gehirn gelangen. Blei wird mit einer Halbwertszeit von 1 bis 2 Monaten aus dem Blut und den Weichteilen und langsamer mit einer Halbwertszeit von Jahren bis Jahrzehnten aus dem Skelett entfernt. Ungefähr 70% der Bleiausscheidung erfolgt über den Urin, wobei geringere Mengen über den Kot ausgeschieden werden. Geringe Mengen gehen durch Schweiß, Haare und Nägel verloren (Leggett, 1993; O'Flaherty, 1993).

Die toxischen Wirkungen von Blei resultieren aus seiner Störung der physiologischen Wirkungen von Calcium, Zink und Eisen, durch die Hemmung bestimmter Enzyme und durch die Bindung an Ionenkanäle und regulatorische Proteine. Zusätzliche Mechanismen umfassen die Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies und die Veränderung der Genexpression (ATSDR, 2007). Große Mengen an Blei im Körper können Anämie, Nierenverletzung, Bauchschmerzen, Krampfanfälle, Enzephalopathie und Lähmungen verursachen. Ausgeglichene Blutbleispiegel (BLL) nach chronischer Einnahme sind mit bestimmten toxischen Wirkungen verbunden. BLLs und die damit verbundenen toxischen Wirkungen unterscheiden sich bei Kindern und Erwachsenen. Beispielsweise können BLLs nahe 10 µg / dl den Blutdruck bei Erwachsenen und die Neuroentwicklung bei Kindern beeinflussen (Bellinger 2004; CDC 1991; Nash et al. 2003; Schwartz 1995; Staessen et al. 1995). 1991 stellten die Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) einen BLL von 10 µg / dl oder höher als Grad der Besorgnis bei Kindern fest. Jüngste Studien legen nahe, dass bei BLLs unter 10 µg / dl neurologische Entwicklungseffekte auftreten können (Canfield et al., 2003; Lanphear et al., 2000). Viele Tierstudien haben die vielfältigen neurotoxischen Wirkungen von Blei nachgewiesen (ATSDR, 2007).

Bei beruflich exponierten Erwachsenen wurden subtile oder unspezifische neurokognitive Effekte bei BLLs von nur 20 bis 30 µg / dl (Mantere et al., 1984; Schwartz et al., 2001) mit offener Enzephalopathie, Krampfanfällen und peripherer Neuropathie im Allgemeinen berichtet in viel höheren Konzentrationen auftreten (z. B. höher als 100-200 µg / dl). BLLs über 40 µg / dl können zu einer proximalen tubulären Dysfunktion und einer verringerten glomerulären Filtrationsrate führen, was zu einer interstitiellen und peritubulären Fibrose führt, wenn hohe Körperbelastungen bestehen bleiben. Eine geringe Bleiexposition in der Umwelt kann mit kleinen Abnahmen der Nierenfunktion verbunden sein (Kim et al., 1996; Muntner et al., 2003; Payton et al., 1994). Ergebnisse von Studien an Erwachsenen mit beruflicher oder umweltbedingter Bleiexposition haben konsistente Assoziationen zwischen erhöhten BLLs und erhöhtem Blutdruck (Nash et al., 2003; Schwartz, 1995; Staessen et al., 1995) und Assoziationen zwischen erhöhten Knochenbleikonzentrationen und gezeigt Blutdruck (Hu et al., 1996; Korrick et al., 1999). Eine hochdosierte berufliche Bleiexposition, normalerweise mit BLLs von mehr als 40 µg / dl, kann die Spermienmorphologie verändern, die Spermienzahl verringern und die Fruchtbarkeit verringern (Alexander et al., 1996; Telisman et al., 2000). Bei geringer Umweltexposition kann Blei bei Frauen während der Schwangerschaft, vorzeitiger Entbindung und spontaner Abtreibung mit Bluthochdruck assoziiert sein (Baghurst et al., 1987; Bellinger 2005; Borja-Aburto et al., 1999).

Arbeitsschutzstandards und Richtlinien für die Exposition und Überwachung von Blei wurden von OSHA bzw. ACGIH festgelegt. Sowohl Trinkwasser- als auch Umgebungsluftstandards für Blei wurden von der US-amerikanischen EPA festgelegt. IARC hält anorganische Bleiverbindungen für wahrscheinlich krebserregend beim Menschen und organische Bleiverbindungen für hinsichtlich der Karzinogenität beim Menschen nicht klassifizierbar. NTP betrachtet Blei und seine Verbindungen als krebserregend für den Menschen. Informationen zur externen Exposition (dh zu Umweltbelastungen) und zu gesundheitlichen Auswirkungen erhalten Sie von ATSDR unter

Biomonitoring-Informationen

Die Blutbleimessung ist die bevorzugte Methode zur Bewertung der Bleiexposition und ihrer Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. BLLs spiegeln sowohl die jüngste Aufnahme als auch das Gleichgewicht mit gespeichertem Blei in anderen Geweben wider, insbesondere im Skelett. Der Urinspiegel kann kürzlich absorbiertes Blei widerspiegeln, obwohl es eine größere individuelle Variation des Blei im Urin als im Blut gibt und ein größeres Kontaminationspotential besteht.

Das Epidemiologie- und Überwachungsprogramm für Blutblei bei Erwachsenen hat BLLs erfasst, die von Staaten hauptsächlich für berufliche, aber auch für nicht berufliche Exposition bei erwachsenen US-Bewohnern gemeldet wurden. Insgesamt betrug die nationale Prävalenzrate für Erwachsene mit BLL 25 µg / dl oder höher 7, 5 pro 100.000 Erwachsene; Die Prävalenzrate ist seit 1994 jährlich zurückgegangen (CDC, 2006). Eine Abnahme der BLLs ist auch in den in den letzten Jahrzehnten gemeldeten NHANES-Ergebnissen bei Erwachsenen erkennbar (CDC, 2005). Die erwachsene US-Bevölkerung hat ähnliche oder geringfügig niedrigere BLLs als Erwachsene in anderen Industrienationen (CDC, 2012). Eine allgemeine Bevölkerungsumfrage unter Erwachsenen in Deutschland im Jahr 1998 ergab eine geometrische mittlere Bleikonzentration im Blut von 3, 07 µg / dl (Becker et al., 2002), fast das Doppelte des geometrischen Mittelwerts von 1, 75 µg / dl bei Erwachsenen in den USA in der NHANES-Probe 1999-2000. Eine im Jahr 2000 getestete allgemeine Bevölkerungsumfrage unter Erwachsenen in Italien ergab, dass die BLL in der NHANES-Stichprobe 1999-2000 etwas mehr als doppelt so hoch waren wie die für US-Erwachsene (Apostoli et al., 2002 a).

In NHANES 1999-2002 waren bei Kindern im Alter von 1 bis 5 Jahren sowohl der geometrische Mittelwert (1, 9 µg / dl) als auch der Prozentsatz der Kinder mit BLLs über 10 µg / dl (1, 6%) niedriger als bei NHANES 1991-1994 Der geometrische Mittelwert der BLL betrug 2, 7 µg / dl und 4, 4% der Kinder hatten BLLs von 10 µg / dl oder höher (CDC, 2012 a; Pirkle et al., 1998). In jüngerer Zeit zeigten Jones et al. (2009), dass die Prävalenz von BLLs von 10 µg / dl oder mehr von 8, 6% in NHANES1988-1991 auf 1, 4% in NHANES 1999-2004 abnahm, was einem Rückgang von 84% entspricht. In anderen Industrieländern wurden zeitliche Rückgänge bei BLLs von Kindern festgestellt (Wilhelm et al., 2006). Überwachungsdaten, die von Leitprogrammen für Kinder im US-Bundesstaat gemeldet wurden, zeigen auch einen Rückgang des Prozentsatzes der Kinder unter 6 Jahren, die BLLs von 10 µg / dl oder höher hatten. Daten, die im Rahmen staatlicher Gesundheitsprogramme aus dem Jahr 2006 übermittelt wurden, zeigten, dass 1, 21% der etwa 3, 3 Millionen getesteten Kinder BLLs von 10 µg / dl oder mehr aufwiesen. BLLs von mehr als 10 µg / dl sind jedoch bei Kindern mit bekannten Risikofaktoren weiterhin häufiger. einschließlich Minderheitenrasse oder ethnischer Zugehörigkeit; städtischer Wohnsitz; Wohnen in Häusern, die vor den 1950er Jahren gebaut wurden; und geringes Familieneinkommen (CDC, 1991; CDC, 2002; Jones et al., 2009). Beispielsweise hatten ungefähr 11.000 Kinder und Jugendliche mit höherem Risiko, die von 2001 bis 2002 in einem städtischen medizinischen Zentrum getestet wurden, höhere BLLs als das NHANES Stichprobe; Der geometrische Mittelwert der BLL betrug bei Männern 3, 2 µg / dl und bei Frauen 3, 0 µg / dl (Soldin et al., 2003). Vor kurzem hat die CDC ihre Empfehlung des Expertenbeirats angenommen, einen Referenzwert zu verwenden, der auf der Schätzung des Bleigehalts von 97, 5 Perzentilen bei US-Kindern im Alter von 1 bis 5 Jahren basiert. Dieser Wert wird verwendet, um Kinder mit übermäßiger Bleiexposition zu identifizieren (CDC, 2012 b). Die Terminologie „Betroffener Blutspiegel“wird nicht mehr verwendet.

Biomonitoring-Studien zum Bleigehalt liefern Ärzten und Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens Referenzwerte, mit denen sie feststellen können, ob Menschen einem höheren Bleigehalt ausgesetzt waren als in der Allgemeinbevölkerung. Biomonitoring-Daten können Wissenschaftlern auch dabei helfen, Exposition und gesundheitliche Auswirkungen zu planen und zu erforschen.

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