Меркурий 5
5.1. Общи аспекти. Отравянето с живак, професионално и домашно, отдавна е известно на човечеството. Масовият професионален контакт възниква главно при вдишване на живачни пари в процеса на получаване на хлор чрез електролиза и натриев хидроксид, както и при производството на безброй продукти, които изискват елементарен живак, като термометри.
Отчасти поради такива масови отравяния, производството и употребата на живак е намаляло през последните години. Така световното производство на живак спадна от 10364 тона през 1971 г. на 6051 тона през 1978 г. [73]. Използването на живак в селското стопанство беше до голяма степен изоставено в Съединените щати и поради тази причина то намаля от 118 тона през 1968 г. на 21 тона през 1975 г. [73].
Живакът се среща в природата както под формата на метални пари He0, образувани при изпарението му от земната кора, така и под формата на неорганични соли Hg (1) и H ^ H , и под формата на монометил- и диметилови производни CH3He+ и (CH3)2H&. Монометилживак е открит в органични седименти от сладки и морски води. Подчертаваме, че процесът на метилиране на живак протича под действието на микроорганизми. От гледна точка на човешкия контакт с такива съединения, този процес на метилиране е изключително важен, тъй като оказва влияние върху бионатрупването на живак във водните хранителни вериги, което има следния ефект
поради високите концентрации на този метал в рибните продукти, консумирани от хората [74][5].
5.2. Абсорбция, разпределение и екскреция на живак в организма. Живакът в елементарна форма (H^0) се абсорбира слабо в стомашно-чревния тракт (според експерименти с животни, по-малко от 1%), но това се случва много лесно при вдишване на живачни пари. Абсорбцията в стомаха и чревния тракт на белязания живак е проучена подробно при хора.
ском организъм, а за следадози неорганичен живак, получен от храната, е само около 7% [75], докато метилживакът CH3Hg+ се сорбира от човешкото тяло с 95%, независимо дали е получил метилживак от храна или по друг начин [76]. Младите плъхове (на възраст 7 и 23 дни) сорбираха двувалентни живачни катиони много по-ефективно от възрастните (на възраст 7 седмици). Тук участват два вида фактори. Първият е по-интензивен чревен транспорт при младите, който се определя от работата на отделните сегменти на червата; вторият тип е по-бавен стомашно-чревен транзит (по-дълго време за преминаване) при малки плъхове [77]. Установено е, че сорбцията на метилживак в стомаха и червата се потиска от нормалната чревна микрофлора при плъхове [78]. Това е в добро съгласие с наблюдението [78], че чревните бактерии, както при плъхове, така и при хора, изглежда са способни да причинят деметилиране на CH3H8+.
Моделът на разпределение на живака в човешкото тяло е силно зависим от химичната му форма: H^0, H&2+ и CH3H&+; всички те имат висок афинитет към бъбречните клетки и инхалираният Hg° и оралният CH3H&+ се отлагат в централната нервна система при по-високи концентрации от Hg2+. Тази разлика в разпределението се дължи на по-високата разтворимост на Hg° и CH3Hg+, отколкото разтворимостта на Hg2+. Разликите в разтворимостта вече са достатъчни, за да повлияят на естеството на самата токсичност. Разпределението на фенилживака е основно същото като за Hg2+, поради възможността за бързо разцепване на връзката въглерод-живак [79]; разцепването на връзката въглерод-живак също се случва в случая на CH3He+, макар и по-бавно и с различна скорост в зависимост от органа, поне за плъхове [80]. Разделяне на облигациивъглерод - металът е по-малко в мозъка, отколкото например в белите дробове или бъбреците; H^0 също претърпява определени трансформации, като се окислява вътреклетъчно до Hg2+.
Основният начин, по който живакът се отстранява от тялото, зависи от формата, в която се приема. В случай на метилживак CH3H^+, екскрецията с фекалиите превишава екскрецията с урината. Приблизително половината от количеството се появява във фекалиите като неорганичен живак. Обратно, само около 10% от живака се екскретира в урината като неорганична сол след поглъщане на CH3Hg+ [80].
Има малко информация за фармакокинетиката на CH3Hg+ и Hb2+ в човешкото тяло. Доказано е, че CH3Hg+ напуска тялото с период на полуразпад от 76 дни, докато за Hg2+ този период е 42 дни. По-дългият полуживот за CH3Hg+ отразява общото количество живак в тялото, без да се взема предвид, че значителна част от количеството живак претърпява деметилиране, поне за плъхове [80]. Истинският полуживот на CH3Hg+ трябва да е по-кратък, ако се вземе предвид това превръщане.
5.3. живачна токсичност. Токсичният ефект на живака е силно зависим от неговата химична форма. Бъбреците са изключително чувствителни към живака, най-вече защото основната част от количеството му се натрупва в този орган. Някои органични производни на живак, използвани като диуретици, действат точно поради тази причина. Неорганичните соли на двувалентния живак предизвикват смущения в дейността на бъбреците, докато Hg° и CH3Hg+ смущават предимно периферната и централната нервна система. Именно този ефект е лесно обясним, като се има предвид различното разпределение на живака в човешкото тяло; Hb2+ се концентрира в мозъка в много по-малка степен от Hg° и CH3Hg+. Най-големият спор в настоящетопубликации се отнасят до излагането на метилиран и елементарен живак. Ефектът на живачните пари е невропсихичен по природа, докато ефектът на метилживака е по-скоро сетивно-моторно (т.е. двигателно) действие. И двете форми причиняват интензивни тремори. Нервно-психичният комплекс, наблюдаван при контакт с Hg° живачни пари, се състои от страх, безсъние, емоционална нестабилност като цяло, този комплекс се отнася до патологично повишена възбудимост.
Докато често се съобщава за тремор в случаи на отравяне с метилживак, сетивно-моторните смущения са по-рядко срещани в случаи на отравяне с живачни пари, като атаксия, нарушение на походката, намаляване на зрителното поле, затруднение в
дъбене [81]. Това разнообразие от външни симптоми води до заключението, че невротоксичността се причинява от монометилиран и елементарен живак.
Алтернативно обяснение за разграничаването на тези две заболявания (невропсихична и сензорно-моторна природа) е следното: разпределението на живака в мозъка е различно [81], засягайки различни нервни области. И двете химични форми на живака несъмнено причиняват същия невропатологичен ефект върху елементите на нервната клетка [82], но токсичният ефект на метилживака CH3Hb+ върху мозъка трябва да бъде ефектът на метилживака като такъв, а не на неорганичния живак, образуван по време на деметилирането на метилживака, тъй като реакцията на деметилиране се случва в мозъка в малка степен [80]. [83] сравняват потенциалната активност на две форми на живак, Hg2+ и CH3H&+, като вземат предвид специфични количествени взаимодействия рецептор-антагонист.
Напоследък се съобщава за известен напредък в изследването на механизма на отравяне с живак, при което токсичният ефект на Hg2 + не се отбелязва върху нервната система.текстил. Доказано е, че двувалентният живак причинява липидна пероксидация в изолирани хепатоцити (чернодробни клетки) при плъхове по дозозависим начин [84]. Това действие е свързано със степента на освобождаване на лактат дехидрогеназата от тези клетки (токсичност на клетъчно ниво). Въпреки това е възможно оксидативният стрес изобщо да не е причината за токсичността, тъй като двата използвани антиоксиданта, инхибиращи окислението, изобщо не променят действието на лактат дехидрогеназата.
В друга работа [85] е изследван механизмът на токсичния ефект на двувалентния живак върху кръвоносните съдове. Установено е, че повишаването на съдовото налягане, причинено от отравяне с живак, може да бъде предотвратено чрез понижаване на концентрацията на извънклетъчен калций и чрез прилагане на лантан, блокиращ транспорта на калций. И това напълно съответства на хипотезата, че навлизането на калций в клетките е общ път за смъртта на последните, независимо от агента, иницииращ този процес [86].