Hva skjer når en forsker gjør en mindre feil? Denne historien om en slik forsker som spilder to dråper kvikksølv på hånden, er kjent av toksikologer, men kanskje du aldri har hørt advarselshistorien om arbeidsplassens sikkerhet.
Se videoen ovenfor eller les transkripsjonen nedenfor for å finne ut.
en forsker sølte to dråper organisk kvikksølv på hånden hennes. Dette er hva som skjedde med hjernen hennes. KW ER en 48 år gammel kvinne som presenterer til beredskapsrommet med en progressiv forverring i balanse, gang og tale. Hun forteller innrømme sykepleier at hun har mistet 15 pounds i løpet av de siste 2 månedene og opplevd flere korte episoder av kvalme og ubehag i magen.
DU ser, KW var en kjemi professor som forsket giftig metall eksponering. Hun hadde en innflytelsesrik karriere ved en prestisjefylt institusjon, og det var få-kanskje ingen – i verden som kjente emnet bedre enn henne.
omtrent 5 måneder tidligere overførte hun flytende dimetylkvikksølv fra en beholder da plutselig to dråper fra pipettespissen ble spilt på dorsum eller baksiden av sin hanskede hånd til henne. Dette var en hendelse hun måtte aktivt huske som det var så liten og tilfeldig. Hun ga ikke en tanke til det. Hun forteller sykepleieren at hun hadde ryddet opp etter utslippet riktig per protokoll. Hendene hennes hadde på seg hansker så lenge at det var svett inni. Hun var ganske sikker på at hun ikke hadde noen fysisk kontakt uten barriere med noen kjemikalier.
I LØPET AV de neste ukene la KW merke til noe galt da HUN skulle gå inn i vegger. Kanskje hun ikke var oppmerksom, tenkte hun. En dag kom hun nesten inn i en bilulykke. Hun begynte å spørre mannen sin om å kjøre henne til universitetet. Kanskje hun ikke hadde sovet godt, tenkte hun.
HUD dyp, KW syntes å være sunn, MEN ved fysisk undersøkelse viste hun øvre ekstremitetsdysmetria: «dys» betyr feil og «- metria » betyr lengde. Hennes bevegelser i lemmene over midjen hennes var ukoordinert med tilsiktet posisjonering ofte mangler målet i varierende lengder. På samme måte hadde hun ataksisk gang: «a -» som betyr uten, «- taxisk » som betyr orden, og gang var hennes tur, det var vanskelig, ubalansert og uordenlig. Begge disse ble kombinert med dystaksisk håndskrift og sløret tale, som alle kan peke på noen potensiell nevrodegenerasjon gitt henne tidligere eksponering for kvikksølv.
hun hadde rett til å være bekymret for hennes tilstand.
SOM dagene fortsatte, RAPPORTERER KW at HUN har en prikken i fingrene som blir sterkere. Hun ser korte lysglimt i begge øynene. Hun introduserer begrepet hvit bakgrunnsstøy som begynner å vaske bort hennes normale hørsel i begge ører. Hennes gang blir mer ataksisk. Hennes tale blir mer sløret; hennes synsfelt, smalere.
en blodprøve viser at hennes kvikksølvnivåer i blodet er over 4000 mcg/L-4000 ganger større enn den øvre grensen for normal. VI kan konkludere her AT KWS nevrologiske nedgang skyldes kvikksølvtoksisitet.
Men noe er galt. Vanligvis er tegn og symptomer på denne forgiftningen løst etter at eksponeringen er opphørt. Hun har ikke vært i laboratoriet i flere måneder nå, men disse tegnene og symptomene er fortsatt tilstede, og hennes nevrologiske nedgang akselererer. KW kvikksølv toksisitet er akutt i naturen, noe som betyr at det ikke var en konstant kilde til eksponering for henne, og at den ene episoden av uhell søle på noen på hennes venstre hånd var nok til å lede henne til der hun er nå.
Vi kan bevise dette. Vi anslår hennes totale blodvolum til å være omtrent fire og en halv liter, gitt hennes vekt på 70 kg målt ved opptak. Dette betyr at det er 18 mg kvikksølv i blodet hennes. Men for dimetylkvikksølv anslår studier at bare 5% av den absorberte mengden er i blodet, litt urolig gitt at 18 mg allerede er 4000 ganger øvre grense for normal. Hvor er de andre 95%?
det er litt grunnleggende kjemi å være kjent her. Elemental kvikksølv er et metall , men dimetylkvikksølv-forbindelsen KW ble utsatt for – er en organisk kvikksølv, noe som absorberer godt inn i kroppsvevet. Dimetyldelen betyr at den er svært lipofil: «filisk» betyr en affinitet for, og» lipo » betyr fett; det blander fortrinnsvis med fettvevet i kroppen.
fordi blod hovedsakelig er vann, vil dimetylkvikksølv bli funnet mye mer i vev og organer som inneholder mye fett, i stedet for blodet. Hvis 18 mg er 5%, så er det virkelig totalt 360 mg kvikksølv akkumulert i kroppen ved 5 måneder etter eksponering. Gitt at den dødelige mengden i kroppen er rundt 400 mg og hennes nevrologiske tilstand forverres raskt, ER KW i trøbbel.
Er det en måte at vi på en eller annen måte kan fjerne kvikksølvet fra kroppen hennes? Vel, kanskje. Dette bringer oss tilbake til lipofilitet. Kroppen din fjerner kjemikalier og stoffer gjennom metabolisme. Den sentrale ideen bak det er å gjøre kjemikaliet i spørsmålet mer vannløselig, noe som betyr at det kan oppløses i vann, konsentrere seg i urinen og utskilles gjennom nyrene. Denne nedbrytningen skjer vanligvis i leveren, hvor kjemikalier leveres av blodet ditt når de strømmer gjennom kroppen din.
problemet med dimetylkvikksølv er at det i leveren er brutt ned til metylkvikksølv, som fortsatt er lipofilt. Enda verre, det er kjent å binde seg til vev og forårsake skade på frie radikaler og oksidativt stress, og danne komplekser som akselererer celledød.
Den beste løsningen her er å fange kvikksølv inne i et molekyl som er vannløselig på utsiden-dvs.chelation, bruk av en ligand som binder seg til organo-kvikksølv molekyler. Formen på molekylet er viktig for å passe det organiske metallet inni.
KW gis succimer; formen på molekylet fanger den organiske kvikksølv inni. Utsiden blander godt med vann, slik at den kan fjernes av nyrene. Hun får tre doser over 24 timer. Det er funnet å fungere fordi kvikksølvnivået i urinen økte med 160 ganger neste dag; dette gjentas i flere dager.
Men det er ikke nok. Det er en uke senere, og neuropsychiatric consult finner nå alvorlige kognitive underskudd I KW. Hennes mann prøver å snakke med henne, men hun stirrer noen ganger tomt inn i et tomrom. Hvis vi fjerner kvikksølvet fra blodet hennes nå, hvorfor blir hun verre? Mindre kvikksølv er bra, ikke sant? I dette tilfellet kan det ikke være.
Å Jakte på et lavere kvikksølvnivå i blodet jakter bare på en lavere laboratorieverdi. Bare ved å se på henne blir hun ikke bedre. Hennes forverrede tilstand har lite å gjøre med et lavere antall fra laboratoriet. Å fjerne kvikksølv fra blodet hennes fjerner det ikke fra organene hennes.
Vi har etablert To ting: Først er at den organiske kvikksølv KW kom i kontakt med og dens metabolitt er lipofile. Den andre er at hoveddelen av kvikksølv definitivt ikke er i blodet hennes, men heller i fettvev.
Hvilket vev er kvikksølv i nøyaktig? Det kan ikke være hjertet som det er mest muskel. Det kan ikke være hennes nyrer som de ikke er laget av fett. Men hva med hjernen? Hjernen er 60% fett, og det er der at metylkvikksølv samler seg, forårsaker oksidativt stress, danner proteinkomplekser og induserer celledød, som manifesterer seg som hennes nevrologiske nedgang.
Men det er ikke begrenset til bare ett organ-det går gjennom hele nervesystemet hennes. Axonene i nerver som mater hjernestimuli er dekket av en myelinskjede, som bidrar til å utføre signaler. Myelin er også 60% fett. Denne kvikksølv samler seg, danner komplekser og ødelegger celler, forstyrrer hennes bevegelser, reflekser, tale og sanser.
Ved 3 ukers tid etter først å presentere til akuttmottaket, BLIR KW ikke svarer til verbal, visuell, og touch stimuli. Spontane og uprovoserte øyeåpninger observeres hos noen som ikke er nevrologisk svekket. Å skinne et lys på øyet vil føre til at eleven klemmer seg for å begrense mengden lys som kommer inn i øyet-dvs. pupillær refleks-og moduleres av kognitive faktorer. Når det er sakte, antyder det nedsatt kognisjon. I KW er det sakte.
fra dypet av hennes koma, er hun noen ganger funnet gjesping spontant med korte episoder av agitasjon, skriking, gråt, og unprompted plutselige, jerky lem bevegelser. Det er noen inne, men den personen er fanget i et fengsel av sin egen komatose kropp.
på diagnosetidspunktet trodde kollegaene hennes at hennes arbeid med kvikksølvsalter tidligere var skyldige, at hun kanskje ved et uhell pustet inn kvikksølvdamp, noe som forårsaket toksisiteten. Men videre analyse viste ellers.
Kvikksølv kan påvises i håret. I to millimeter trinn av enkle tråder ble mengden fri kvikksølv funnet i kroppen halvert hver 75. dag, med maksimal utskillelse registrert omtrent 150 dager før presentasjon til beredskapsrommet; 150 dager sammenfaller med 5-måneders tidsperioden hun ga innrømmelsessykepleieren. Å dele 150 dager med en periode på 75 betyr at to halveringstider har gått siden første eksponering ved måling da hun hadde 4000 mcg / L i blod. I stedet for 360 mg totalt BLE KW først utsatt for fire ganger så mye eller 1,480 mg. Det er nesten fire ganger den dødelige mengden i blodet og betyr at hennes kvikksølvnivåer på et tidspunkt var som 16.000 ganger øvre grense for normal.
Gitt at gjennomsnittlig kvikksølvkonsentrasjon av Fersk Atlantisk laks måles til å være .022 ppm eller .022 µ kvikksølv per gram fisk, for å komme til 1,440 mg kvikksølv betyr at du må spise 65,000 kg eller 144,000 pounds laks i en sittende for Å nå KW eksponering. Ikke bare er antall dager fysiologisk i samsvar MED KW erindring av eksponering, men mengden var også.
tettheten av dimetylkvikksølv er omtrent 3 g/mL ved romtemperatur, og 1,44 g kvikksølveksponering kommer ut til å være omtrent en halv milliliter væske. Fordi det er tre ganger tettere enn vann og kommer i en 95% løsning, inneholder omtrent to til tre dråper doseringen som professoren kom i kontakt med og ga oss dette resultatet.
det ble funnet etter at dimetylkvikksølv faktisk diffunderer gjennom typen hansker KW hadde den dagen, og det gjør det innen sekunder. Den lille eksponeringen, tilsvarende noen få dråper absorbert i huden, innebygd i kroppen og forårsaket forsinket hjernesykdom. Det er vanskelig for folk noen ganger å innse omfanget av skade som kan presentere med det som virker som triviell eksponering. Selv I KW tilfelle blir hanskene svette, så hun har kanskje ikke engang følt væske som spilt på utsiden av hansken på hånden.
begrepet forsinket sykdomsstart flere uker til måneder etter første eksponering er ikke uvanlig. Du har opplevd det selv. Smittsomme sykdommer har kjent en inkubasjonsperiode som kan variere fra noen få timer til nesten et år før de manifesterer kliniske symptomer. Det skjer hvert år når det er en ny influensa flyter rundt, men kan være ekstrem, under byllepest i Europa hvor overføring kan skje gjennom berøring og manifestere seg i løpet av timer.
i Dag, I Kina og Iran, ble bønder uvitende utsatt for superwarfariner brukt som rottegift. Warfarin, som brukes i dag hos pasienter med risiko for slag, reduserer risikoen ved å tynne blodet, og forhindrer det i å danne blodpropper.
i en sunn person danner bumping armen en blåmerke, en form for blødning. Den blødningen stopper på grunn av koagulering. Clots kan bryte av og blokkere blodkar, som de i hjernen som forårsaker slag. Stoppe clotting betyr at blødningen ikke stopper hos pasienter som tar for mye warfarin. De bønder som ble forgiftet med superwarfarins ble funnet med massiv abdominal blødning, ledsaget av hematuri, urinering av blod, før de utløper på sykehuset på grunn av exsanguination, med blod som forlater kroppen i dødelige mengder.
fordi fett ikke flyter så fritt i kroppen din som vann, kan oppholdstiden for lipofile stoffer i fettvev være en lengre tidsskala enn hydrofile stoffer, noe som gjør det mulig for ting som superwarfarin og dimetylkvikksølv å akkumulere i fettet, metabolisere sakte i leveren, og slipp deretter ut mengder i blodet til det når en dødelig dose.
bare tre andre tilfeller av dimetylkvikksølvforgiftning ble dokumentert i historien. I 1865 døde to laboratorieassistenter som syntetiserte det for første gang flere uker etter å ha gjort det. På 1960-tallet ble en annen laboratoriearbeider utsatt for det, og han led også en forsinket nevrologisk nedgang på SAMME måte SOM KW.
generelt er det en god regel å ikke røre ting hvis du ikke vet hva de er. Vær oppmerksom på hva som kommer i kontakt med huden din. Med mindre du er kjemiker, vil du sannsynligvis ikke komme i direkte kontakt med dimetylkvikksølv slik KW gjorde. Ikke glem at du må spise 65.000 kg Fersk Atlantisk laks i en sittende for å komme deg til hvor hun var.
FOR KW ble ekstremt høye nivåer av kvikksølv funnet ved obduksjon i hjernens frontallobe. Mikroskoper avslørte omfattende nevronalt tap og gliose, en upassende spredning av nervestøttende celler gjennom hennes cerebellum, som styrer motorfunksjonen, forklarer hennes dystaksi, dysmetria og ataksisk gang. Neuronal tap ble funnet bilateralt over hennes visuelle og auditive cortices, forklarer hennes innsnevring synsfelt, samt hvit støy som det begynte å vaske bort hørselen før hun gled inn i koma.
som forventet var mengden kvikksølv funnet i hjernen hennes seks ganger så stor som tilstedeværelsen i blod, da lipofiliteten av metylkvikksølv tillot det å få tilgang til nervesystemet. Det var lite som kunne gjøres den dagen da 4000 mcg/L kvikksølv ble funnet i blodet hennes.
FORDI KW var en verdenskjent ekspert på sitt felt, visste hun ved diagnose hva som skulle bli av henne. Når symptomene vises i kvikksølv toksisitet dette alvorlig, er det svært lite som chelation terapi kan gjøre som toksinet har begynt å absorbere i nevrologisk vev. Den forsinkede utbruddet tjente som et middel for henne å gi avanserte direktiver for å varsle andre om historien hennes og advare dem om yrkesfarene de står overfor hver dag.
i Dag forventes de som håndterer dimetylkvikksølv å ha to par hansker – en svært motstandsdyktig laminattype som finnes under et annet par langmanuffede neopren-eller nitrilhansker. Hennes kolleger i vitenskapssamfunnet, så vel som hennes familie og usas regjering, jobbet alle sammen for å skape en ekstrem bevissthet om sikkerhet i vitenskapen, en arv som lever i dag tiår senere. KW i både hennes vitenskap og hennes historie overskrider grensen av tid.
Takk så mye for å se på. Ta vare på deg selv og ha det bra.
Sist Oppdatert 11. Juli 2019
