早期接触有害物质对儿童大脑发育的影响，本文主要内容关键词为：有害物质论文,大脑论文,儿童论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
儿童生活在物理化学的物质环境中，日常接触的物质有些会对个体健康发展起促进作用，有些则存在毒性，可能会给个体的健康发育带来损害。科学家很早就开始研究不同物质对身体的作用，尤其是关注早期接触有害物质对大脑发育的损害问题。 对大脑发育有损害的物质很多。根据来源，可将其分为四类：一是大环境中的污染物，包括重金属污染、空气污染、杀虫剂和电磁辐射等；二是致瘾性物质，如酒精、尼古丁和可卡因等；三是药品，如麻醉剂等；四是日用品中的有毒物质，如双酚A、塑化剂等。本研究对这四类有害物质对儿童大脑发育的危害进行了分析，并提出相关建议，以促进儿童大脑健康发育。 一、大环境中的污染物 环境中的铅和汞等重金属的根本来源是工业污染。工业排放的废水和废渣中包含大量的含重金属的复杂化合物，这些重金属会随着化合物的分解而游离，并通过饮食、皮肤吸收、呼吸及胎盘等渠道进入婴幼儿体内，进而影响其大脑发育。这些重金属进入大脑，会阻碍神经元在脑中的迁移以及突触的形成，以致影响大脑正常结构的形成和功能的发挥。同时，重金属还会干扰神经递质在突触间的传递，进而影响学习、情绪控制和社会交往等大脑功能，并对个体的动作、视觉、听觉和触觉等基础能力造成损害。 铅对人体和动物有积累性的危害，它随着钙的分布进入人体的所有组织中，并主要集中于中枢神经系统。铅的最大危害在于会对多巴胺、乙酰胆碱等许多重要神经递质的正常功能造成干扰，从而影响神经信息在突触间的传递，造成个体在智力、记忆力、注意力集中和神经行为方面出现障碍。如铅可通过破坏神经突触中的N-甲基-D-天门冬氨酸（NMDA）受体功能及大脑海马回的长时程增强（LTP）等功能，从而影响儿童的学习、记忆过程。婴幼儿在铅暴露环境中生活易发生铅中毒现象，即使是低血铅水平的铅暴露也会损害婴幼儿中枢神经系统的发育。胎儿期的铅暴露对大脑的影响最大，除影响记忆和注意力外，还会损伤其听觉和脑干组织，并导致出生后婴儿头围减小。大量研究表明，铅对儿童的影响具有持久性，即使在脱离铅暴露后接受相应的治疗，儿童智力水平的恢复仍是有限的。 汞会对人体的多个器官造成影响，而对大脑的损害又是先于其他组织的。汞中毒个体的神经系统损害比较严重，并常常具有不可逆性。当含汞物质被排放到环境中，很可能会被土壤和水体中的一些细菌转化为更具毒性的甲基汞。甲基汞具有水溶性，能够进入微生物体内，并通过食物链进入并大量积累在鱼类和贝类体内。食用这些含甲基汞的水产品后，甲基汞就进入到人体内并大量聚集。甲基汞进入神经细胞内，会抑制某些酶的活动，阻止特定细胞通过分裂形成更多的神经元和神经胶质细胞，进而破坏大脑正常结构的形成，导致大脑正常功能受损。 火力发电、汽车尾气、工业生产都会向空气中排放
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、PM10、PM2.5以及多环芳香烃，导致空气污染成为严重影响健康的问题，会给发育中的大脑带来负面影响，导致大脑结构发生变化，影响儿童智力发展。
等对生活在空气污染严重地区和无空气污染地区的儿童进行对比研究，发现来自空气污染地区的儿童右侧顶叶和双侧颞叶处的白质体积明显较小，且这些脑区的功能受损与其智力测试中的较差表现有关。对火电厂关闭前后出生的两组儿童进行测验后，研究者发现火电厂关闭前出生的儿童大脑运动区的发展出现延迟现象，且延迟程度与空气污染物中多环芳香烃的含量显著相关。 杀虫剂的过量使用和误用已成为国际性问题，在发展中国家尤为突出。中国是全世界最大的杀虫剂消费国。使用最多的杀虫剂是有机磷酸酯类（OPs）杀虫剂，并主要用于农业种植。OPs是一种急性神经毒素，能抑制神经传导系统中乙酰胆碱酯酶的活性，使乙酰胆碱无法分解为胆碱和乙酸，阻断神经传导而致昆虫死亡。OPs可导致突触的调节异常并破坏神经结构的建立。OPs还会影响神经细胞迁移，减少神经元之间的联结，影响大脑环路的形成及其功能。研究表明，胎儿和年幼儿童比成人更易受到杀虫剂的毒害。这不仅由于其大脑正处于快速发育期，还因为他们体内的排毒酶的含量少于成人。母体中的杀虫剂能够通过胎盘转移到胎儿体内，从而使胎儿也接触到杀虫剂。若胎儿和儿童长期暴露于低水平OPs杀虫剂环境中，会导致儿童的认知能力弱化并出现行为问题。 现代人还面临电磁辐射伤害。研究表明，生活在低强度电磁（WI—FI和信号塔水平）环境中的人会出现睡眠障碍，并在短期内出现认知、记忆和学习问题，反应时和注意力集中程度均会受到影响。儿童的颅骨和头皮较薄，导致辐射更易进入大脑深处，使儿童受到更为严重的伤害。 二、致瘾性物质 酒精和尼古丁大量存在于日常生活中，其对儿童大脑结构与功能的损害不容忽视。许多母亲在孕早期未知已经怀孕而继续饮酒和吸烟，导致酒精和尼古丁损害胎儿大脑发育。例如，孕期饮酒或含酒精饮料，可能会导致胎儿酒毒性综合症。该症涉及多个器官，最大的危害在于导致神经行为障碍，包括多动症、学习能力低下和抑郁症，严重影响胎儿以后的正常生活。大脑最易受酒精损伤的时期，是神经系统发育中的突触发生期。这一时期的酒精暴露会通过阻断NMDA受体和过度激活γ-氨基丁酸（GABA）受体的双重机制，引发神经元大量凋亡，从而影响大脑正常结构的形成。酒精暴露还会导致大脑海马区退行性改变，并抑制齿状回中新细胞的形成，从而引起学习、记忆能力及智力水平的下降。 尼古丁具有脂溶性。若孕妇在怀孕期间吸烟或受二手烟影响，尼古丁会通过胎盘进入胎儿体内，并经由血液循环迅速从血浆中进入胎儿的神经细胞内，从而损害胎儿大脑的结构与功能。对孕期宫内的胎鼠进行尼古丁暴露实验后发现，尼古丁会影响胎盘内的血液供应，造成胎鼠在宫内得到的营养供给减少，还会影响胎鼠血红蛋白的携氧能力，造成慢性缺氧损害，使其局部脑组织凋亡启动基因Caspase-3出现过度表达现象，导致大脑皮层神经细胞凋亡数量增加，进而阻碍大脑正常结构的形成。研究还发现，对妊娠期的母鼠进行尼古丁暴露实验，小鼠出生后大脑皮层和海马区神经细胞黏附分子（NCAMs）的表达改变，从而影响细胞迁移、突触重塑等过程，致使出生后3周小鼠的大脑皮层和海马区细胞层变薄，细胞数目减少，阻碍大脑皮层和海马形态结构的正常发生，并影响中枢神经系统功能，致使新生小鼠出现认知障碍、学习和记忆能力低下及行为异常现象。 可卡因常被当作止痛剂应用于术后治疗中，但如在怀孕期间使用这类止痛剂，可能会对胎儿的大脑发育造成非常严重的负面影响。动物和人类研究都发现胎儿期可卡因暴露会导致个体大脑出现功能性损伤，但不同于酒精和尼古丁暴露后会立即显现出不良影响，可卡因暴露所带来的损伤不会立刻显现，而要到个体进入青年早期时才会表现出来，如注意问题、情绪控制问题及过度活跃等。对孕期母兔持续的可卡因暴露实验发现，新生兔的脑组织神经轴突发育出现异常，脑组织出现大量凋亡细胞，并抑制了脑组织中5-羟色胺受体发育。可卡因还会干扰单胺类神经递质的功能，影响突触间传递，造成个体出现学习记忆障碍。 儿童的绝大部分手术都需要在全身麻醉状态下施行。以前认为只要麻醉过程中没有发生大脑缺氧，就不会影响脑发育，但近年的研究结果表明，全身麻醉药对发育期大脑的影响并不乐观。 虽然各种全身麻醉药的化学结构不同，但它们大多是通过兴奋GABA受体或抑制NMDA受体来阻碍神经信号在突触间的传递，以达到全身麻醉的效果的。但GABA和NMDA受体参与的神经活动在早期大脑发育过程中起重要作用，若使用全身麻醉药，势必会阻碍大脑的正常活动，影响大脑的结构功能。例如在突触形成关键期使用麻醉剂，会影响海马区的突触可塑性，造成海马的长时程增强受损，导致个体出现学习障碍和记忆障碍。 四、日用品 添加了双酚A（bisphenol-A）的塑料具有无色透明、耐用、轻巧和耐冲击等优点，尤其能防止酸性蔬菜和水果从内部侵蚀金属容器。因此，双酚A被广泛用于制造食品容器。然而，双酚A是一种具有弱雌激素活性的环境内分泌干扰物，可与雌激素受体结合，从而干扰体内雌激素的合成、代谢等活动。在大脑发育过程中，雌激素对脑的发育具有非常重要的调节作用，而双酚A则会通过改变不同脑区中雌激素受体（ERα和ERβ）的表达，干扰雌激素对脑发育的调节作用，给发育中的大脑带来危害。受双酚A影响，许多脑区的性别分化会受到干扰，进而影响个体的生殖行为以及探究、焦虑和学习记忆等多种神经行为。发育中的脑对双酚A特别敏感，低于环境排放安全标准剂量的双酚A也可能影响脑的发育。最新研究发现，长期暴露于低剂量的双酚A环境中，雄性大鼠的空间记忆和消极回避记忆能力均会减退，并且海马突触密度大量减少，突触的结构性参数也随之改变，如突触间隙增大、突触后活性区的长度降低等。因此，有专家指出，有必要重新制定双酚A环境排放安全标准。欧盟已于2011年3月1日起禁止生产含双酚A的塑料奶瓶，6月起禁止任何双酚A塑料奶瓶进口到其成员国。 塑化剂是一种在工业上被广泛使用的高分子材料助剂。在塑料加工中添加塑化剂，可以使塑料的柔韧性增强，更易加工。塑化剂同时又是一种抗睾酮物质，会对睾酮受体产生拮抗作用，从而影响雄性个体的性别分化。动物实验研究发现，在孕期生活在塑化剂暴露环境中的雄性子鼠的阴茎过短，表现出雌性特征，还会出现生殖系统畸形。 日常食品中存在的大量食品添加剂，包括防腐剂、抗氧化剂、着色剂、甜味剂等，若剂量控制在允许摄入量水平内，对儿童是安全的，但若过量摄入，则会导致儿童出现过度活跃、过敏、哮喘等症状。研究者发现，将一些食品添加剂混合后，会对大脑发育产生毒性，影响神经细胞生成，降低中枢神经系统功能的活性。 要减少有害物质对儿童大脑发育的负面影响，需要大力宣传科学育儿知识，杜绝幼儿接触有害理化环境，避免不利事件的发生。在一些国家，相关健康组织的工作人员会对儿童的家庭进行评估，并提供育儿指导，从而将有关危害降到最低，保障儿童大脑的健康发展。政府可以成立相关的评估机构，对幼儿园和幼儿家庭的环境给予免费评估与指导。幼儿园的选址需重点考量环境因素，特别是要远离空气污染与电磁辐射等，努力创建绿色园区。在幼儿园日常生活中，应尽量避免幼儿接触双酚A、塑化剂、杀虫剂以及各类食品添加剂。监管部门需根据科学研究进展及时更新检测标准，加强监管力度，以减少毒素的排放，从源头上阻断有害理化环境影响儿童大脑发展的可能。父母则要重视科学喂养，尽可能为儿童创设安全、稳定的生活环境，以避免有害物质危害儿童健康发展。总之，所有与儿童相关的主体，都有责任共同守护儿童的成长，保障儿童大脑的健康发育。
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