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汞中毒的病因

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  汞中毒病因概要:

  汞中毒的病因是:急性汞中毒主要因短期内大量吸入高浓度汞蒸气、汞盐粉尘或误服汞化合物引起。长期接触,有产生慢性中毒之可能。


  汞中毒详细解析:

  病因:

  急性汞中毒主要因短期内大量吸入高浓度汞蒸气、汞盐粉尘或误服汞化合物引起。空气中汞浓度超过0.1 mg/m3时,长期接触,有产生慢性中毒之可能。汞蒸气较易透过肺泡壁含脂质的细胞膜,与血液中的脂质结合,很快分布到全身各组织。汞对呼嗷道、消化道黏膜有腐蚀作用。汞离子易与巯基结合,使与巯基有关的细胞色素氧化酶、丙酮酸激酶、琥珀酸脱氢酶等失去活性。汞还与氨基、羧基、磷酰基结合而影响功能基团的活性。由于这些酶和功能基团的活性受影响,阻碍了细胞生物活性和正常代谢,最终导致细胞变性和坏死。近年来发现汞对肾脏的损害以肾近曲小管上皮细胞为主。汞还可引起免疫功能紊乱,产生自身抗体,发生肾病综合征或肾小球肾炎。

  接触机会:

  除汞矿的开采、冶炼过程有接触汞的机会外,汞的职业性接触主要在于它的应用过程,如:

  (一)化学工业

  主要见于水银电解法制碱、有机合成使用汞或其化合物作为触酶或定位剂,以及用汞作原料生产医药(甘汞、升汞及汞撤利等)、农药、试剂等。

  (二)仪表行业

  主要用于某些仪表制造、维修、校检等,如温度计、血压计、气压计等。

  (三)电器行业

  主要用于灯具、开关、电子管制造等。

  (四)其他

  如使用汞齐提取金银、补牙、制镜、制造雷汞(起爆剂),以及用汞盐处理毛绒、制革等。

  汞和汞的化合物曾经广泛地应用于医药领域,如汞化合物曾被用来治疗梅毒下疳;汞利尿剂也被广泛使用,直到20世纪60年代才被呋塞米和依他尼酸取代;某些有机汞化合物还被广泛地用作杀真菌制剂等,但二三十年前已被禁止。值得关注的还有汞齐补牙过程中的汞接触.涉及牙医、技师及接受补牙的病人;汞齐补牙已经有150多年的历史,按照重量计,汞齐的组成为汞50%,35%银,9%锡,6%铜以及少量的锌,一次补牙元素汞的使用量约在750~1000mg之间。

  毒性机制:

  (一)吸收

  汞的吸收及毒性主要取决于汞的化学形式及接触途径。金属汞在室温下为液体,有较强的挥发性,在生产条件下主要以蒸气形式经呼吸道侵入人体;汞蒸气容易经肺泡吸收,且吸收速度快,吸收量可达75%~100%。金属汞经消化道的吸收量甚微,常少于摄入量的0.01%,有报道即使入口服100~500g的金属汞,除偶有腹泻外,未见到其他影响;金属汞和汞盐不易为完整的皮肤吸收,但无机汞盐则主要经由消化道进入体内,其吸收量主要取决于它的溶解性。

  非职业性汞接触的主要侵入途径则是消化道,例如发生在20世纪50年代日本熊本县水俣湾的水俣病(Minamata disease),即是含有无机汞的工业污染排到海里,被微生物转化为甲基汞,经过食物链富集到鱼类(如金枪鱼、箭鱼)体内,使鱼体内汞浓度比周围水中的汞浓度高出3000倍,人长期食用这些鱼后,即发生甲基汞中毒。1972年在伊拉克,因食用甲基汞消毒过的麦种制成的面包,导致6000人中毒,500人死亡。

  (二)分布及代谢

  汞吸收入血后,最初主要分布于红细胞中,后被氧化为Hg2+而进入m浆,与蛋白质结合,输送到各组织器官中去;而后则逐渐向肾脏尤其是近曲小管集中,储存在肾小管细胞中,与金属硫蛋白(metallothionein)结合生成较稳定的汞硫蛋白( mercurothionein)而失去活性,并进而被溶酶体吞噬,得以较安全地储存于细胞中。一小部分则以元素汞的形式溶解在血脂中,可通过血脑屏障及胎盘屏障,在脑内可被进一步氧化为Hg2+而长期储存,这是金属汞中毒较无机汞盐中毒多见中枢神经损害的原因。

  (三)排泄

  血汞以低分子“可扩散汞( diffusible mercury)”;形式不断向全身组织输送,Hg2+在血中的半衰期为2~4天;两个半衰期后,约90%的血汞可得到清除。

  汞在体内的排泄规律则较复杂,一次注射HgCl2后60天约可排出85%,其余的15%排出则较缓慢,半衰期约为100天,主要经肾排出。长期接触汞时,约有10%是以Hg°的形式经呼气或皮肤蒸发排出,肠道则是早期的主要排出途径之一;至少有50%是经肾脏排出的,我国正常人尿汞多<22.5μmol/mol Cr(<4μg/g Cr),还有少量经汗液、唾液、乳汁等排出。国内学者发现,高强度汞接触时,肾小球亦可排出白蛋白结合汞。

  烷氧基汞、苯基汞等化合物的体内过程与无机汞相似,而烷基汞类因不容易分解,可在体内存留较长时间,加之易于穿透血脑屏障,而使之具有不同的代谢动力学及毒性特点。

  (四)毒性机制

  近年的研究成果已使汞的毒性机制更向分子层面推进,更接近其真正本质,具体如:①具高度亲电子性,对体内含有硫、氧、氮等电子供体的基团如巯基、羰基、羧基、羟基、氨基、磷酰基等均具很强攻击力;上述基团均是体内最重要的活性基团,尤其是酶类、膜的主要成分,故对机体的生理生化功能具有重大影响;②二价汞的亲电子性还决定它对DNA也具明显攻击性,可造成DNA单链断裂,其效应颇似X线照射,使汞成为人类新的可疑致癌物;③引起细胞内钙超载,导致磷酯酶A2激活、大量花生四烯酸产物及超氧阴离子自由基生成,细胞损伤;④引起肾脏免疫性损伤,导致过敏性间质性肾炎或肾小球肾炎。

  有机汞也像无机汞一样,对酶类具有明显抑制作用,但由于更易透过血脑屏障,故对中枢神经系统的毒性更强,对心、肝、肾等器官也有一定毒性。

  理化性质:

  汞(mercury),Hg,是常温下唯一呈液态的金属,色若白银,故又称“水银”(liquidsilver)。汞在常温下即能蒸发,它不溶于水和有机溶剂,也不溶于盐酸、稀硫酸和碱液,但能溶于脂质;它还可溶解多种金属形成合金—“汞齐”(amalgam),加热此种汞合金使汞蒸发,即可得另一纯净金属,是贵金属重要的提取方法之一。汞的黏度很小,易流动,几乎无孔不入;其蒸气尚可吸附于衣物,成为扩大汞污染不可忽视的途径之一。

  金属汞为元素汞,其化合价为0(Hg°)。除此之外,汞尚有另外两种化合价:

  (一)亚汞(mercurous)

  乃汞原子失去一个电子所生成-Hg+,由于是以原子存在,故也以二价状态(Hg2+)与其他物质化合,最常见的亚汞化合物为氯化亚汞(mercurous chloride,Hg2Cl2),也称甘汞(calomel),早年曾广泛用作缓泻剂;其次为氧化亚汞(merurous oxide,Hg2O),乃金属汞在空气中缓慢氧化生成。

  (二)二价汞( mcrcuric)

  乃汞原子失去两个电子所生成(Hg2+),此状态可生成多种稳定化合物,最常见的为氯化汞(mercury perchloride,HgCl

  2),亦称升汞(sublimate),是重要的消毒剂及化工原料。其他尚有氧化汞(mcrcuric oxide,HgO,亦称三仙丹)、硫化汞(mercuric sulfide,HgS,亦称朱砂-clnnabar)、醋酸汞[mcrcurlc acetate,Hg (CH3COO)2]、硝酸汞[mercuricnitrate,Hg(NO3)2]、硫酸汞(mercurlc sulfate,HgSO4)等,这些化合物在体内可很快解离出Hg2+。

  二价汞还可生成有机化合物,主要用作农药。按其在体内的代谢状况和毒性,可大致分为两类:一类是易在体内分解出汞离子的化合物,如烷氧基汞(alkoxyl mercuric)、苯基汞(phenylmercuric)等,其毒性与无机汞相近;另一类则汞碳键较为稳定,在体内不易释出汞离子,主要是烷基汞类(alkyl mercurlcs),如氯化甲基汞(methyl-mercuric chloride)、磷酸乙基汞(ethyl-mercuric phosphate)等,多有其独特毒性,与无机汞不同。

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