（三）农作物中的硒
由于各土壤中硒水平的差异，致使农作物 中硒含量差别很大。一般来讲棕褐土壤生产的农作物（如粮食、蔬菜）硒含量相煎何急；红黄土壤生产的粮菜硒含量相对较高。与其他生物地球化学性疾病相比较，硒中毒或硒缺乏病与粮食中硒含量关系最为密切，因为机体硒几乎航天部来自于粮食。通过对农作物硒含量检测，不难发现蔬菜、水果中硒含量较低，大都小于0.1-0.3㎎／㎏，而谷物类作物中硒含量差别甚大，多在0.02-0.8㎎／㎏范围。某些有经济价值的作物品种如大蒜、黄芪，对土壤中硒有较强的富集作用。有人测定了黄芪中硒含量竟高达5560㎎／㎏。在低硒地区小麦、玉米、水稻等作物含硒量大多低于0.025㎎／㎏，而在非缺硒地区上述作物中硒含量大于或等于0.04㎎／㎏。
（四）地表水和地下水中的硒
受岩层和土壤中硒含量的影响，地表水和地下水中硒含量亦差别很大。全球水文地质监测资料显示，海水与地表淡水中硒含量分别2.1ug／L和2.2ug／L；河流中水溶性硒含量均值为0.02ug／L；地下水硒含量都低于100ug／L，但个别地区可达900ug／L。
地表水和地下水的硒含量主要受水流流经地区的基岩和土壤含硒量的影响，故变化范围较大，例如美国科罗拉多州地表水平均含硒量为1ug／L，但个别水样可达400ug／L。中国大部分城市和无低硒、高硒疾病流行地区的水硒含量范围为2.65±0.20ug／L。
（五）硒的环境污染
多种重金属硫化物矿石中含有硒元素，硒与这些重金属共生于矿藏中。在这些金属硫化物矿藏开采、冶炼或硒本身的冶炼过程中，可产生含硒废气和含硒的粉末状硒化物。另外在煤炭燃烧、石油燃烧过程中亦右产生上述含硒污染物。在农业生产中农田施用的某些杀虫剂，过磷酸钙或硫酸铵肥料，也可向环境中释放一些含硒杂质。某些化学工业在工艺过程可产生含硒废水、废渣。
二、硒的毒作用机制
硒在体内发挥着许多重要的生物学作用，但生理需要量范围较窄，如摄入量超过生理需要量10倍，即可达到中毒阈剂量水平。所以，在研究硒的生物学作用的同时，必须深入探讨硒的毒性及其机制。目前有关硒的毒作用机制尚不十分清楚，但概括地归纳为以下两个方面，即自由基学说和对酶活性的抑制。
（一）自由基形成学说
硒的自由基形成学说是1988年由Seko首先提出来的，并且已由大量的实验予以证实。目前认为，亚硒酸盐（SeO3）与谷胱甘肽反应，可产生硒化氢（H2SE），与氧反应可产生超氧阴离子或其他形式的活性氨。上述物质均可引起过氨化损伤。扫描民镜观察在体外亚硒酸钠和硒半胱氨酸均能破坏红细胞膜，并认为可能是自由基所致。1991年Yan等利用扩大化学发光技术，证实了亚硒酸盐与L-半胱氨酸反应亦能产生超氧化物；同时利用鲁米诺放大发光技术发现在上述反应中还能产生H2O2。Kitahara等利用水杨酸轻化法、胶氧核酸降解法研究表明，亚硒酸盐在谷胱甘肽存在的情况下可与氧反应生成轻自由基。
体内实验研究也证实硒蛋氨酸可通达胱硫醚途径转变为单质硒，而单质硒可与谷胱甘肽反应最终形成Se。因此有人推断通缉中的硒蛋氨酸具有产生活性氧的潜能。庞永恂将硒的自由基理论加以总结：亚硒酸盐与谷胱甘肽反应，产生硒代三硫化物（GSSESG），然后GSSESG又与活性氧、H2O2发生氧化反应，又生成亚硒酸盐，同时又将活性氧释放出来。若产生的活性氧超过了机体抗氧化能力，则可重新导致脂质过氧化。其产物（ROOH、H2O2）等又将促使GSSESG了生新一轮的氧化。如此反复，形成恶性循环，最终加重机体过氧化损伤。
（二）硒对酶活性的抑制
许多研究表明，硒抑制生物氧化过程中的某些脱氢酶体系的活性。脱氢酶体系中的许多酶结构中富含巯基，当大量的硒化物进入体内后，可取代巯基，从而使酶失去活性，例如琥珀酸脱氢酶、丙柄酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、蛋氨酸腺苷转移酶等。硒化物能与巯基结合，形成三硫化物硒，其结果使某些以巯基作为功能基团的酶激活受阻，从而干扰细胞的正常生物氧化和蛋白质、脂肪的合成过程。
另外在无机硒的代谢转化（解毒）过程中，需要消耗大量S-腺苷蛋氨酸为其提供甲基，才能形成毒性相对较低的二甲基硒化合物。S-腺苷蛋氨酸是物化代谢中重要的甲状供体，可为许多物质的生物转化提供甲基。由于硒的毒性作用，使S-腺苷蛋氨酸大量耗损，妨碍细胞的正常生化代谢过程。
三、地方性硒中毒的临床表现
在高硒土壤中生长的粮食、蔬菜是硒的主要摄入介质。当土壤中硒含量在0.5㎎／㎏以上上时，就可以引起慢性硒中毒。早在20世纪60年代，我国湖北恩施地区已有病例报道。硒中毒可发生人群和家畜中，对健康和经济发展均有影响。人群硒中毒多系慢性中毒，病各相对较长，而动物硒中毒 可表现金属性和慢性两种形式。
（一）慢性地方性硒中毒
1.消化道症状 早期表现多无特异性，病人出现食欲不振、腹胀、恶心等症状，呼出气中有大蒜臭味。
2.毛发脱落 一大量摄入高硒食物，可使患者在1-2天内头发全部脱落；长期摄入含硒较高食物，可使毛发逐渐脱落。高硒所致头发、胡须、眉毛、阴毛脱落一般可以再生，但新长出的毛发干枯、发黄、缺少光泽。
3.指甲脱落 继脱发之后出现的又一种特异性表现。甲床、甲沟发红、肿痛、化脓达2-3个月之久，最后病甲脱落。亦有部分患者指甲不发炎，新生指甲将病甲自甲床推出，此种脱甲方式被称为“干脱”.
4.皮肤损害 皮肤可出现湿疹样改变，表现为皮肤充血潮红、起小泡，逐渐溃烂，且经久不愈。经处理后病变恢复，但遗留色素沉着虞红斑。
5.神经系统损害 病人可有发多性神经炎表现，如皮肤发痒、刺痛、或感觉迟钝，逐渐出现四肢肌肉无力 、麻木、抽搐、腱反射亢进，继而出现抬举困难、瘫痪等运动障碍。
（二）动物硒中毒
动物金属性硒中毒多表现为大有文章厌食、腹胀、腹泻、腹痛、呼吸急促、体温升高、脉搏加快、瞳孔散大，多死于肝坏死、肾出血、肺出血、呼吸衰竭、心肌坏死。动物慢性硒中毒多表现为食欲减退、生长停滞、消瘦、脱毛等症状，进而出现掌蹄变形、蹄脆脱落、跛行、视力减退，最后消耗衰竭而死亡。
四、地方性硒中毒的防治措施
在地方性硒中毒病区，应加强监督监测，以了解土壤、地下水、粮食、蔬菜及牲畜饲料的硒含量和人群外暴露水平及摄硒介质。在富硒地区开展人群健康检查，了解机体硒负荷，以便早期发现、早期治疗硒中毒。改变膳食结构，避免食用高硒粮菜，并增加优质蛋白、必需脂肪酸、维生素等营养的摄入，以拮抗硒的毒性作用。对高硒土壤，可施以碳酸钙、氢化钡等物质以减少植物对硒的吸收，同时应改变种植结构，少种粮食，多种棉花、花草、树木等经济作物。
对于硒中毒患者的处理，可试用硫代硫酸钠、维生素E、维生素C等药物，以加强硒的排泄和拮抗硒的毒性作用。对毛发、指甲和神经炎可作相应的对症治疗。
§§§第六节 克山病
克山病（Keshandisease）是一种心肌变性坏死为主要病理改变的地方病，亦称地方性心肌病（endemiccardiomyopathy）。1935年在我国黑龙江省克山县发现大批急性病例，主要表现为以及扩大，、心力衰竭、心律失常，因其病因未明，故被称为“克山病“。半个多世纪以来，我国预防医学专家对克山病的病因、病理学、流行病学特征、临床诊断及其防治措施进行了大量的研究工作，取得了可喜的成绩，现已证明该病是一种与环境低硒关系密切的地方性心肌疾病。
一、克山病的原因
（一）环境硒水平过低
20世纪70年代以来，人们逐渐认识到环境硒水平过低是克山病发生、发展、流行的主要原因。全国范围内环境环境病学调查发现，克山病病区多分布于我国的低硒地带，病区土壤、岩石、粮菜中硒含量均明显低于非病区；病区人群血清硒、毛发硒及尿硒水平亦明显低于对照区人群。在克山病流行区自上个世纪80年代以来开始补硒干预，收到了明显的防治效果，使发病率逐年下降，有力地控制了重病区急型、亚急型克山病的发生，并减少了慢型及潜在型病例数。
（二）生物感染因素
许多研究发现，急型、亚急型克山病人的血清中柯萨厅病毒B组（COXB1-6）中和抗体效价明显高于健康人。从急型、亚急型克山病人血液、心肌及其他脏器中先后分离出50株病毒，经鉴定主要为COXB组和COXA9、Echo12、2、33、27。将分离成功的COXB4、COXB2、COXA9接种到低硒喂养的昆明乳鼠，可引起心肌坏死等病变。另外，用CDNA探针与克山病尸检心肌组织作原位核酸杂交，其COXB组病毒RNA阳性率可达60％-90％。用聚合酶链反应（PCR）技术已从急型、亚急型、慢性克山病尸检心肌标本中检出肠道病毒株。
除COXB组感染外，真菌感染也可能是另一重要感染因素。20世纪80年代已有人从克山病病区玉米等粮食中分离提纯串珠镰刀菌素，并转染动物使之心肌变性。
（三）膳食中营养失衡
克山病流行区居民膳食中除缺硒外，常同时缺乏钙、维生素E等营养素。同时，某种必需氨基酸（例如含硫氨基酸）的缺乏，亦可加重本病病情。在河南西部的一些山区，缺硒同时伴有缺碘，因而加重了本病的流行。河南省地方病防治所的调查资料表明，随着生活水平的提高和膳食结构的趋于合理，克山病的流行已显现出明显的“自限性“。另外亦有资料显示膳食中高锰可加重克山病的流行，因为锰能促进硒的排泄，使机体硒水平更低，从而使克山病病情加重。
二、克山病的流行特征
（一）特定区域
克山病呈明显的区域多发特征，在我国主要分布于北纬21度-53度，东经89度-135度地区。此区域从东北至西南，包括黑龙江、吉林、内蒙、河北、河南、山东、山西、陕西、甘肃、四川、云南、西藏、贵州、湖北、重庆，共15个省（区、市），327个县（市、旗），病区人口达1.24亿。调查研究证明，该地带为低硒带。
克山病区分布与自然地理条件密切相关，多沿大山两侧、水系上游，分布于中低山区、丘陵地带及其相邻的平原地带、海拔一般都在100-2500M之间。上述地带病区村庄呈灶状分布，病情轻重不一，各轻、中、重病病区相互毗连成片，且逐渐移行，直至过渡到非病区，但是在病区内也存在少数非病区村庄。病区多为温带、暖温带气候，或地处东南湿润季风区向西北干旱、半干旱地区过渡的中间地带，气候相对湿润，年降水量在400-1200MM之间。地貌多呈侵蚀区，地表水流失严重，入口种可溶性化学元素被溶淋冲刷过度，因而造成硒、碘等元素贫瘠。例如，河南省克山病病区主要集中于豫西山区的卢氏县、洛宁县、灵宝市（县级市）。上述县市位于秦岭山脉东侧的崤山、熊耳山余脉，海拔800-1100M。境内多为光山秃岭、草木稀少，土层多为粘土，由于雨水冲刷，水土流失严重。病区内除克山病流行外，尚存在大骨节病。
（二）年度多发
克山病年度发病率波动较大，有高发、低发、平年之区别，有的病区还可有间隔不等的暴发现象。我国北方病区1959-1984年之间急型、亚急型病情统计资料显示，平均发病率为19.15／10万，此间出现三次发病率高峰年，即1959年为60.18／10万，1964年为41.73／10万，1970年为40.42／10万。自1970年以来病情呈逐年下降趋势，1984年发病率降至1.69／10万。自20世纪90年代以来，急型、亚急型病例多集中于四川、云南地区，北方地区多以慢型、潜在型为主。在以省为范围的病区中，高发年的发病水平并非一致，在个别县区的某些重点病区（村）发病人数突然增多，从而造成发病经大幅度上升。另外，在不同的高发年，其高发病区点并非固定；集中高发年之间的间隔年数亦不相等。
（三）季节多发
克山病虽然在全年各月份均可发生，但急型、亚急型的发病却有明显的季节多发现象。北方地区多集中在每年11月至翌年2月之间，其发病人数占全年发病总人数的90％以上，在此期间尤以12月至翌年1月发病人数最多。因此，此种季节流行的急型、亚急型克山病又称之为“夏季型“。
介于和东北和西南之间的陕西、山西、山东、河南等省区我流行“春季型“克山病”，发病时间集中于每年12月至翌年4、5月份，并以2-4月为高发月份。潜在型克山病在不同年度和月份的检出率，基本上与急型、亚急型相平行。
（四）人群多发
克山病病区多为农村，患者绝大多数为自产自给的农业人口，在同一地区中非农业人口则发病率较低。
调查表明克山病以生育期妇女和儿童为多发人群，占发病人数的75％以上。在我国北方地区生育期妇女比同年龄组男性发病人数多1-2倍以上。黑龙江省连续12年的发病资料显示，人群发病男女之比总体为1：2.32。云南地区的急型克山病病例几乎全部为儿童，其中以2-7岁（即断乳后至学龄前）儿童为最多，约占发病总人数的80％。四川省4个发病县的3528例病人年龄分布显示，2-7岁占85.53％，其中3-4岁占49.72％，1岁以下和10岁以上的儿童仅占2.07％。
（五）家庭多发
克山病在农业人口家庭中多发。这些家庭多是生活条件差、多子女的贫困户及外来人口。在民族混合居住地区，若生产方式、粮菜种类及生活方式相似，克山病的民族间差异不明显。但有资料显示某些少数民族低发，例如东北地区的朝鲜族人很少发病。
三、克山病的病理学改变
克山病的主要受损部位为心肌，同时骨骼肌也可受累，但病变程度较轻，故本章节主要阐述心脏心肌病理改变。
（一）心脏外观改变
心脏扩大、重量增加、多见于慢性克山病患者。心脏可达正常心脏的2-3倍，从而导致心前区隆起和胸廓变形。急型和潜在型克山病心脏扩大不明显。
（二）心肌病理形态学改变
早期心室壁切面可见界限清楚的灰黄、晦暗、质软、不凹陷的多发性坏死病灶，随着病程进展，上述坏死灶可逐渐演变成为灰白色、凹陷、质坚实的片状或树状瘢痕。上述心肌病理改变可出现于同一病例。
