mi történik, ha egy tudós kisebb hibát követ el? Ezt a történetet, hogy egy ilyen tudós két csepp higanyt öntött a kezére, a toxikológusok jól ismerik, de talán még soha nem hallottad a munkahelyi biztonságról szóló figyelmeztető mesét.
nézze meg a fenti videót, vagy olvassa el az alábbi átiratot, hogy megtudja.
egy tudós két csepp szerves higanyt öntött a kezére. Ez történt az agyával. KW egy 48 éves nő, aki fokozatosan romlik az egyensúlyban, a járásban és a beszédben. Azt mondja a felvételi nővérnek, hogy 15 fontot veszített az elmúlt 2 hónapban, és számos rövid hányingert és hasi kellemetlenséget tapasztalt.
látja, KW kémiai professzor volt, aki a mérgező fémek expozícióját kutatta. Befolyásos karriert futott be egy tekintélyes intézményben, és kevés-talán egy sem-volt a világon, aki jobban ismerte volna a témát, mint ő.
körülbelül 5 hónappal korábban folyékony dimetil-higanyt vitt át egy tartályból, amikor a pipetta hegyéből hirtelen két csepp ömlött rá kesztyűs kezének hátoldalára vagy hátoldalára. Ez egy olyan esemény volt, amelyet aktívan vissza kellett emlékeznie, mivel annyira jelentéktelen és véletlenszerű volt. Meg sem fordult a fejében. Azt mondja a nővérnek, hogy a kiömlés után megfelelően megtisztította a protokollt. A kezei olyan hosszú kesztyűt viseltek, hogy belül izzadt volt. Biztos volt benne, hogy nem volt semmilyen fizikai érintkezése akadály nélkül semmilyen vegyi anyaggal.
a következő hetekben KW észrevette, hogy valami baj van, amikor a falaknak sétál. Talán nem figyelt, gondolta. Egy nap majdnem autóbalesetet szenvedett. Elkezdte megkérni a férjét, hogy vigye el az egyetemre. Talán nem aludt jól, gondolta.
bőr mély, KW egészségesnek tűnt, de a fizikális vizsgálat során felső végtagi dysmetria mutatkozott: “dys-” jelentése rossz, “- metria” jelentése hosszúság. A dereka fölötti végtagok mozgása nem volt összehangolva a tervezett pozícionálással, gyakran változó hosszúságban hiányzott a cél. Hasonlóképpen ataxiás járása volt: “a-” jelentése nélkül, “- taxikus ” jelentése rend, és mivel járása volt, kínos, kiegyensúlyozatlan és rendezetlen volt. Mindkettőt dystaxiás kézírással és elmosódott beszéddel kombinálták, amelyek mindegyike potenciális neurodegenerációra utalhat, tekintettel a korábbi higanynak való kitettségére.
igaza volt, hogy aggódik az állapota miatt.
ahogy a napok folytatódtak, KW arról számol be, hogy bizsergés van az ujjaiban, ami egyre erősebb. Mindkét szemében rövid fényvillanásokat lát. Bemutatja a fehér háttérzaj fogalmát, amely mindkét fülében elkezdi lemosni a normális hallását. A járása ataxikusabbá válik. Beszéde elmosódottabbá válik; látómezője szűkebb.
egy vérvizsgálat kimutatta, hogy a vér higanyszintje meghaladja a 4000 mcg/L-T-4000-szer nagyobb, mint a normál felső határ. Itt arra a következtetésre juthatunk, hogy a KW neurológiai hanyatlása a higanymérgezés miatt következett be.
de valami nincs rendben. Általában a mérgezés jelei és tünetei az expozíció megszűnése után megszűnnek. Hónapok óta nem volt a laborban, de ezek a jelek és tünetek még mindig jelen vannak, és a neurológiai hanyatlása felgyorsul. KW higanymérgezése akut jellegű, ami azt jelenti, hogy nem volt állandó expozíciós forrása neki, és hogy az az egy epizód, amikor véletlenül a bal kezére ömlött, elegendő volt ahhoz, hogy oda vezesse, ahol most van.
ezt be tudjuk bizonyítani. Úgy becsüljük, hogy a teljes vérmennyisége körülbelül négy és fél liter, tekintve, hogy a felvételkor mért súlya 70 kg volt. Ez azt jelenti, hogy 18 mg higany van a vérében. De a dimetil-higany esetében a tanulmányok becslése szerint az abszorbeált mennyiségnek csak 5% – A van a vérben, ami kissé aggasztó, mivel 18 mg már 4000-szerese a normál felső határnak. Hol van a maradék 95%?
van itt egy kis alapvető kémia. Az elemi higany egy fém, de a dimetil-higany — a KW-nak kitett vegyület — egy szerves higany, valami, ami jól felszívódik a testszövetbe. A dimetil rész azt jelenti, hogy erősen lipofil: “filikus”, ami affinitást jelent, és” lipo -“, ami zsírt jelent; előnyösen keveredik a test zsírszövetével.
mivel a vér többnyire víz, a dimetil-higany sokkal inkább megtalálható a szövetekben és szervekben, amelyek sok zsírt tartalmaznak, a vér helyett. Ha 18 mg 5%, akkor valójában összesen 360 mg higany halmozódik fel a testében 5 hónappal az expozíció után. Tekintettel arra, hogy a halálos mennyiség a szervezetben körülbelül 400 mg, és neurológiai állapota gyorsan romlik, KW bajban van.
van rá mód, hogy valahogy eltávolítsuk a higanyt a testéből? Nos, talán. Ez visszavezet minket a lipofilitáshoz. A szervezet eltávolítja a vegyi anyagokat és a gyógyszereket az anyagcserén keresztül. A központi gondolat az, hogy a kérdéses vegyi anyagot vízben oldhatóbbá tegye, ami azt jelenti, hogy feloldódhat vízben, koncentrálhat a vizeletben, és kiválasztódhat a vesén keresztül. Ez a bontás általában a májban történik, ahol a vegyi anyagokat a vér szállítja, amikor a testén keresztül áramlik.
a dimetil-higany problémája az, hogy a májban metil-higanyra bomlik, amely még mindig lipofil. Még rosszabb, hogy ismert, hogy kötődik a szövetekhez, és szabad gyökök károsodását és oxidatív stresszt okoz, és olyan komplexeket képez, amelyek felgyorsítják a sejthalált.
a legjobb megoldás itt az, hogy csapdába a higany belsejében egy molekula, amely vízben oldható a külső — azaz kelát, a használata egy ligandum, amely kötődik a szerves higany molekulák. A molekula alakja fontos, hogy illeszkedjen a szerves fém belsejébe.
KW szukcimer; a molekula alakja csapdába ejti a benne lévő szerves higanyt. A külső jól keveredik a vízzel, lehetővé téve a vesék eltávolítását. Három adagot kap 24 óra alatt. Kiderült, hogy működik, mert a vizeletében a higanyszint másnap 160-szorosára nőtt; ezt több napig megismételjük.
de ez nem elég. Egy héttel később a neuropszichiátriai konzultáció súlyos kognitív deficitet talál KW-ban. A férje megpróbál beszélni vele, de néha üresen bámul egy ürességbe. Ha most távolítjuk el a higanyt a véréből, miért rosszabbodik? A kevesebb higany jó, igaz? Ebben az esetben lehet, hogy nem.
az alacsonyabb vérhiganyszint üldözése csak alacsonyabb laboratóriumi értéket kerget. Nyilvánvaló, hogy már ránézésre sem javul. A romló állapotának nem sok köze van a labor alacsonyabb számához. A higany eltávolítása a véréből nem azt jelenti, hogy eltávolítja a szerveiből.
két dolgot állapítottunk meg: az első az, hogy a KW szerves higany érintkezésbe került, metabolitja pedig lipofil. A második az, hogy a higany nagy része biztosan nem a vérében van, hanem a zsírszövetben.
melyik szövetben van pontosan a higany? Nem lehet a szív, mivel az többnyire izom. Nem lehetett a veséje, mivel azok nem zsírból készültek. De mi a helyzet az agy? Az agy 60% – a zsír, és ott halmozódik fel a metil-higany, ami oxidatív stresszt okoz, fehérje komplexeket képez, és sejthalált idéz elő, ami neurológiai hanyatlásként nyilvánul meg.
de ez nem korlátozódik egyetlen szervre, hanem az egész idegrendszerén keresztül megy keresztül. Az agyi ingereket tápláló idegek axonjait egy mielinhüvely borítja, amely elősegíti a jelek vezetését. A mielin szintén 60% zsír. Ez a higany felhalmozódik, komplexeket képez és károsítja a sejteket, megzavarja mozgását, reflexeit, beszédét és érzékeit.
3 hét múlva, miután először bemutatták az ügyeletre, KW nem reagál a verbális, vizuális és érintési ingerekre. Spontán és nem provokált szemnyílások figyelhetők meg olyan személynél, aki nem neurológiailag károsodott. A szemük megvilágítása a pupillát összehúzná, hogy korlátozza a szembe jutó fény mennyiségét-azaz a pupillareflexet -, és kognitív tényezők modulálják. Ha lassú, akkor a kognitív zavarra utal. KW-ban lassú.
kómája mélyéből néha spontán ásítással találják meg, rövid ideig tartó izgatottsággal, sikoltozással, sírással és hirtelen, rángatózó végtagmozgásokkal. Van bent valaki, de az a személy csapdába esett a saját kómás testének börtönében.
a diagnózis idején kollégái úgy vélték, hogy a múltban a higanysókkal végzett munkája volt a bűnös, hogy talán véletlenül belélegezte a higanygőzöket, ami a toxicitást okozta. De a további elemzés mást mutatott.
higany kimutatható a hajban. Két milliméteres lépésekben egyszerű szálak, a testében található szabad higany mennyisége 75 naponként felére csökkent, a maximális kiválasztódást nagyjából 150 nappal rögzítették, mielőtt bemutatták volna az ügyeletre; 150 nap egybeesik azzal az 5 hónapos időszakkal, amelyet a befogadó nővérnek adott. A 150 nap elosztása 75-ös periódussal azt jelenti, hogy két felezési idő telt el a kezdeti expozíció óta a mérés idején, amikor 4000 mcg/L volt a vérben. A teljes 360 mg helyett a KW-ot kezdetben ennek a mennyiségnek a négyszeresének vagy 1480 mg-nak tették ki. Ez majdnem négyszerese a halálos vérmennyiségnek, ami azt jelenti, hogy egy ponton a vér higanyszintje a normál felső határ 16 000-szerese volt.
tekintettel arra, hogy a friss atlanti lazac átlagos higanykoncentrációját kell mérni .022 oldal / perc vagy .022 6G higany / gramm hal, majd 1440 mg higany elérése azt jelenti, hogy 65 000 kg-ot vagy 144 000 font lazacot kell enni egy ülés alatt, hogy elérje KW expozícióját. Nem csak a napok száma fiziológiailag összhangban KW visszaemlékezése expozíció, de az összeg is.
a dimetil-higany sűrűsége szobahőmérsékleten körülbelül 3 g/mL, az 1,44 g higany-expozíció pedig körülbelül fél milliliter folyadékot jelent. Mivel háromszor sűrűbb, mint a víz, és 95% – os oldatban van, körülbelül két-három csepp tartalmazza azt az adagot, amellyel a professzor kapcsolatba került, és ezt az eredményt adta nekünk.
azt követően találták meg, hogy a dimetil-higany valójában diffundál azon kesztyű típusán, amelyet KW aznap viselt, és ez másodpercek alatt megtörténik. A kis expozíció, ami néhány cseppnek felel meg a bőrébe, beágyazódott a testébe, és késleltetett agyi betegséget okozott. Az embereknek néha nehéz felismerni a sérülés mértékét, amely triviális expozíciónak tűnik. Még KW esetében is, a kesztyű izzad, így lehet, hogy nem is érzett olyan folyadékot, amely a kesztyű külső oldalára ömlött a kezén.
a kezdeti expozíció után néhány héttel vagy hónappal késleltetett betegség kialakulásának fogalma nem ritka. Te magad is megtapasztaltad. A fertőző betegségek híresen inkubációs periódusuk néhány órától közel egy évig terjedhet, mielőtt klinikai tüneteket mutatnának. Minden évben előfordul, amikor egy új influenza lebeg körül, de szélsőséges lehet az Európai bubópestis idején, ahol az átvitel érintéssel történhet, és órákon belül megnyilvánulhat.
ma Kínában és Iránban a gazdák tudtukon kívül ki voltak téve a patkányméregként használt szupertarinoknak. A warfarin, amelyet ma a stroke kockázatának kitett betegeknél alkalmaznak, csökkenti ezt a kockázatot a vér elvékonyodásával, megakadályozva a vérrögök kialakulását.
egészséges embernél a kar ütközése zúzódást, vérzés egyik formáját képezi. Ez a vérzés a véralvadás miatt leáll. A vérrögök letörhetnek és blokkolhatják az ereket, mint például az agyban, ami stroke-ot okoz. A véralvadás leállítása azt jelenti, hogy a vérzés nem áll le azoknál a betegeknél, akik túl sok warfarint szednek. Azokat a gazdákat, akiket szupervarinokkal mérgeztek meg, hatalmas hasi vérzéssel, hematuria kíséretében, a vér vizelésével találták meg, mielőtt a kórházban lejártak volna az exsanguináció miatt, a vér halálos mennyiségben hagyta el a testet.
mivel a zsír nem áramlik olyan szabadon a szervezetben, mint a víz, a lipofil gyógyszerek zsírszövetbe való tartózkodási ideje hosszabb lehet, mint a hidrofil gyógyszerek, lehetővé téve, hogy a szupertarfarin és a dimetil-higany felhalmozódjon a zsírban, lassan metabolizálódjon a májban, majd felszabadítsa az összegeket a vérbe, amíg el nem éri a halálos adagot.
csak három másik dimetil-higanymérgezést dokumentáltak a történelemben. 1865-ben két laboratóriumi asszisztens, akik először szintetizálták, néhány héttel azután elhunyt. Az 1960-as években egy másik laboratóriumi dolgozó is ki volt téve ennek, és ő is késleltetett neurológiai hanyatlást szenvedett, ugyanolyan módon, mint KW.
általában jó szabály, hogy ne érintse meg a dolgokat, ha nem tudja, mik azok. Legyen tisztában azzal, hogy mi kerül érintkezésbe a bőrével. Hacsak nem vegyész, valószínűleg nem kerül közvetlen kapcsolatba a dimetil-higannyal, ahogy KW tette. Ne felejtsd el, hogy 65 000 kg friss atlanti lazacot kell megenned egy ülés alatt, hogy eljuthass oda, ahol volt.
KW esetében a boncolás során rendkívül magas higanyszintet találtak az agy elülső lebenyében. A mikroszkópok kiterjedt neuronális veszteséget és gliózist mutattak ki, az idegtámogató sejtek nem megfelelő proliferációját a kisagyban, amely szabályozza a motoros funkciókat, megmagyarázva a dystaxia, dysmetria és ataxiás járását. A neuronális veszteséget kétoldalúan észlelték a látási és hallási kérgében, megmagyarázva a szűkülő látómezőt, valamint a fehér zajt, amely elkezdte lemosni a hallását, mielőtt kómába esett.
a várakozásoknak megfelelően az agyában található higany mennyisége hatszorosa volt a vérben való jelenlétnek, mivel a metil-higany lipofilitása lehetővé tette az idegrendszerbe való bejutást. Keveset lehetett tenni azon a napon, amikor 4000 mcg/L higanyt találtak a vérében.
mivel KW világhírű szakértő volt a területén, a diagnózis során tudta, mi lesz vele. Amint a tünetek megjelennek a higanymérgezésben, nagyon kevés a kelátterápia, mivel a toxin elkezdett felszívódni a neurológiai szövetekbe. A késleltetett megjelenés eszközként szolgált számára, hogy fejlett utasításokat adjon másoknak a történetéről, és figyelmeztesse őket a munkahelyi veszélyekre, amelyekkel nap mint nap szembesülnek.
manapság a dimetil-higanyt kezelők várhatóan két pár kesztyűt viselnek-egy rendkívül ellenálló, laminált típust, amelyet egy másik hosszú bilincsű neoprén vagy nitril kesztyű alatt találnak. Kollégái a tudományos közösség, valamint a családja és az Egyesült Államok kormánya, mind együtt dolgoztak, hogy a szélsőséges tudatosság a biztonság a tudomány, az örökség, hogy él ma évtizedekkel később. KW mind tudományában, mind történetében meghaladja az idő határait.
Köszönöm, hogy megnézted. Vigyázz magadra és légy jól.
Utolsó Frissítés Július 11, 2019
