汞中毒詳細(xì)解析:
病因:
急性汞中毒主要因短期內(nèi)大量吸入高濃度汞蒸氣、汞鹽粉塵或誤服汞化合物引起。空氣中汞濃度超過0.1 mg/m3時(shí),長(zhǎng)期接觸,有產(chǎn)生慢性中毒之可能。汞蒸氣較易透過肺泡壁含脂質(zhì)的細(xì)胞膜,與血液中的脂質(zhì)結(jié)合,很快分布到全身各組織。汞對(duì)呼嗷道、消化道黏膜有腐蝕作用。汞離子易與巰基結(jié)合,使與巰基有關(guān)的細(xì)胞色素氧化酶、丙酮酸激酶、琥珀酸脫氫酶等失去活性。汞還與氨基、羧基、磷?;Y(jié)合而影響功能基團(tuán)的活性。由于這些酶和功能基團(tuán)的活性受影響,阻礙了細(xì)胞生物活性和正常代謝,最終導(dǎo)致細(xì)胞變性和壞死。近年來發(fā)現(xiàn)汞對(duì)腎臟的損害以腎近曲小管上皮細(xì)胞為主。汞還可引起免疫功能紊亂,產(chǎn)生自身抗體,發(fā)生腎病綜合征或腎小球腎炎。
接觸機(jī)會(huì):
除汞礦的開采、冶煉過程有接觸汞的機(jī)會(huì)外,汞的職業(yè)性接觸主要在于它的應(yīng)用過程,如:
(一)化學(xué)工業(yè)
主要見于水銀電解法制堿、有機(jī)合成使用汞或其化合物作為觸酶或定位劑,以及用汞作原料生產(chǎn)醫(yī)藥(甘汞、升汞及汞撤利等)、農(nóng)藥、試劑等。
(二)儀表行業(yè)
主要用于某些儀表制造、維修、校檢等,如溫度計(jì)、血壓計(jì)、氣壓計(jì)等。
(三)電器行業(yè)
主要用于燈具、開關(guān)、電子管制造等。
(四)其他
如使用汞齊提取金銀、補(bǔ)牙、制鏡、制造雷汞(起爆劑),以及用汞鹽處理毛絨、制革等。
汞和汞的化合物曾經(jīng)廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域,如汞化合物曾被用來治療梅毒下疳;汞利尿劑也被廣泛使用,直到20世紀(jì)60年代才被呋塞米和依他尼酸取代;某些有機(jī)汞化合物還被廣泛地用作殺真菌制劑等,但二三十年前已被禁止。值得關(guān)注的還有汞齊補(bǔ)牙過程中的汞接觸.涉及牙醫(yī)、技師及接受補(bǔ)牙的病人;汞齊補(bǔ)牙已經(jīng)有150多年的歷史,按照重量計(jì),汞齊的組成為汞50%,35%銀,9%錫,6%銅以及少量的鋅,一次補(bǔ)牙元素汞的使用量約在750~1000mg之間。
毒性機(jī)制:
(一)吸收
汞的吸收及毒性主要取決于汞的化學(xué)形式及接觸途徑。金屬汞在室溫下為液體,有較強(qiáng)的揮發(fā)性,在生產(chǎn)條件下主要以蒸氣形式經(jīng)呼吸道侵入人體;汞蒸氣容易經(jīng)肺泡吸收,且吸收速度快,吸收量可達(dá)75%~100%。金屬汞經(jīng)消化道的吸收量甚微,常少于攝入量的0.01%,有報(bào)道即使入口服100~500g的金屬汞,除偶有腹瀉外,未見到其他影響;金屬汞和汞鹽不易為完整的皮膚吸收,但無(wú)機(jī)汞鹽則主要經(jīng)由消化道進(jìn)入體內(nèi),其吸收量主要取決于它的溶解性。
非職業(yè)性汞接觸的主要侵入途徑則是消化道,例如發(fā)生在20世紀(jì)50年代日本熊本縣水俁灣的水俁病(Minamata disease),即是含有無(wú)機(jī)汞的工業(yè)污染排到海里,被微生物轉(zhuǎn)化為甲基汞,經(jīng)過食物鏈富集到魚類(如金槍魚、箭魚)體內(nèi),使魚體內(nèi)汞濃度比周圍水中的汞濃度高出3000倍,人長(zhǎng)期食用這些魚后,即發(fā)生甲基汞中毒。1972年在伊拉克,因食用甲基汞消毒過的麥種制成的面包,導(dǎo)致6000人中毒,500人死亡。
(二)分布及代謝
汞吸收入血后,最初主要分布于紅細(xì)胞中,后被氧化為Hg2+而進(jìn)入m漿,與蛋白質(zhì)結(jié)合,輸送到各組織器官中去;而后則逐漸向腎臟尤其是近曲小管集中,儲(chǔ)存在腎小管細(xì)胞中,與金屬硫蛋白(metallothionein)結(jié)合生成較穩(wěn)定的汞硫蛋白( mercurothionein)而失去活性,并進(jìn)而被溶酶體吞噬,得以較安全地儲(chǔ)存于細(xì)胞中。一小部分則以元素汞的形式溶解在血脂中,可通過血腦屏障及胎盤屏障,在腦內(nèi)可被進(jìn)一步氧化為Hg2+而長(zhǎng)期儲(chǔ)存,這是金屬汞中毒較無(wú)機(jī)汞鹽中毒多見中樞神經(jīng)損害的原因。
(三)排泄
血汞以低分子“可擴(kuò)散汞( diffusible mercury)”;形式不斷向全身組織輸送,Hg2+在血中的半衰期為2~4天;兩個(gè)半衰期后,約90%的血汞可得到清除。
汞在體內(nèi)的排泄規(guī)律則較復(fù)雜,一次注射HgCl2后60天約可排出85%,其余的15%排出則較緩慢,半衰期約為100天,主要經(jīng)腎排出。長(zhǎng)期接觸汞時(shí),約有10%是以Hg°的形式經(jīng)呼氣或皮膚蒸發(fā)排出,腸道則是早期的主要排出途徑之一;至少有50%是經(jīng)腎臟排出的,我國(guó)正常人尿汞多<22.5μmol/mol Cr(<4μg/g Cr),還有少量經(jīng)汗液、唾液、乳汁等排出。國(guó)內(nèi)學(xué)者發(fā)現(xiàn),高強(qiáng)度汞接觸時(shí),腎小球亦可排出白蛋白結(jié)合汞。
烷氧基汞、苯基汞等化合物的體內(nèi)過程與無(wú)機(jī)汞相似,而烷基汞類因不容易分解,可在體內(nèi)存留較長(zhǎng)時(shí)間,加之易于穿透血腦屏障,而使之具有不同的代謝動(dòng)力學(xué)及毒性特點(diǎn)。
(四)毒性機(jī)制
近年的研究成果已使汞的毒性機(jī)制更向分子層面推進(jìn),更接近其真正本質(zhì),具體如:①具高度親電子性,對(duì)體內(nèi)含有硫、氧、氮等電子供體的基團(tuán)如巰基、羰基、羧基、羥基、氨基、磷?;染吆軓?qiáng)攻擊力;上述基團(tuán)均是體內(nèi)最重要的活性基團(tuán),尤其是酶類、膜的主要成分,故對(duì)機(jī)體的生理生化功能具有重大影響;②二價(jià)汞的親電子性還決定它對(duì)DNA也具明顯攻擊性,可造成DNA單鏈斷裂,其效應(yīng)頗似X線照射,使汞成為人類新的可疑致癌物;③引起細(xì)胞內(nèi)鈣超載,導(dǎo)致磷酯酶A2激活、大量花生四烯酸產(chǎn)物及超氧陰離子自由基生成,細(xì)胞損傷;④引起腎臟免疫性損傷,導(dǎo)致過敏性間質(zhì)性腎炎或腎小球腎炎。
有機(jī)汞也像無(wú)機(jī)汞一樣,對(duì)酶類具有明顯抑制作用,但由于更易透過血腦屏障,故對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的毒性更強(qiáng),對(duì)心、肝、腎等器官也有一定毒性。
理化性質(zhì):
汞(mercury),Hg,是常溫下唯一呈液態(tài)的金屬,色若白銀,故又稱“水銀”(liquidsilver)。汞在常溫下即能蒸發(fā),它不溶于水和有機(jī)溶劑,也不溶于鹽酸、稀硫酸和堿液,但能溶于脂質(zhì);它還可溶解多種金屬形成合金—“汞齊”(amalgam),加熱此種汞合金使汞蒸發(fā),即可得另一純凈金屬,是貴金屬重要的提取方法之一。汞的黏度很小,易流動(dòng),幾乎無(wú)孔不入;其蒸氣尚可吸附于衣物,成為擴(kuò)大汞污染不可忽視的途徑之一。
金屬汞為元素汞,其化合價(jià)為0(Hg°)。除此之外,汞尚有另外兩種化合價(jià):
(一)亞汞(mercurous)
乃汞原子失去一個(gè)電子所生成-Hg+,由于是以原子存在,故也以二價(jià)狀態(tài)(Hg2+)與其他物質(zhì)化合,最常見的亞汞化合物為氯化亞汞(mercurous chloride,Hg2Cl2),也稱甘汞(calomel),早年曾廣泛用作緩瀉劑;其次為氧化亞汞(merurous oxide,Hg2O),乃金屬汞在空氣中緩慢氧化生成。
(二)二價(jià)汞( mcrcuric)
乃汞原子失去兩個(gè)電子所生成(Hg2+),此狀態(tài)可生成多種穩(wěn)定化合物,最常見的為氯化汞(mercury perchloride,HgCl
2),亦稱升汞(sublimate),是重要的消毒劑及化工原料。其他尚有氧化汞(mcrcuric oxide,HgO,亦稱三仙丹)、硫化汞(mercuric sulfide,HgS,亦稱朱砂-clnnabar)、醋酸汞[mcrcurlc acetate,Hg (CH3COO)2]、硝酸汞[mercuricnitrate,Hg(NO3)2]、硫酸汞(mercurlc sulfate,HgSO4)等,這些化合物在體內(nèi)可很快解離出Hg2+。
二價(jià)汞還可生成有機(jī)化合物,主要用作農(nóng)藥。按其在體內(nèi)的代謝狀況和毒性,可大致分為兩類:一類是易在體內(nèi)分解出汞離子的化合物,如烷氧基汞(alkoxyl mercuric)、苯基汞(phenylmercuric)等,其毒性與無(wú)機(jī)汞相近;另一類則汞碳鍵較為穩(wěn)定,在體內(nèi)不易釋出汞離子,主要是烷基汞類(alkyl mercurlcs),如氯化甲基汞(methyl-mercuric chloride)、磷酸乙基汞(ethyl-mercuric phosphate)等,多有其獨(dú)特毒性,與無(wú)機(jī)汞不同。
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