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Quecksilber
NI2
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[wird noch in Form gebracht, da aber die kahlen Stellen im Rachen an denen meine Tonsillen mal waren momentan meinen Tag/Nacht-Rhythmus angeben wirds nicht so einfach Wink]

Quecksilberdämpfe schädigen akut die Lunge und chronisch das Zentralnervensystem (ZNS). Die Salze wirken ätzend auf die Schleimhäute des Gastrointestinalstraktes und resorptiv nephrotoxisch, wobei etwa 10% der applizierten Menge im Gastrointestinaltrakt resorbiert werden. Eine Aufnahme toxisch wirksamer Mengen Quecksilber ist auch durch Penetration der Haut möglich, z.b. bei der großflächiger Applikation einer Hg-haltigen Salbe. Es hat sich gezeigt, dass bei einer 3%igen Präzipitatsalbe (Amidoquecksilber(II)-chlorid) eine Resorptionsrate von 2,4µg/cm² in 24h (0,1µg/cm²h) erreicht wird, wobei der Mechanismus zur penetranten Aufnahme über die Haut noch ungeklärt ist. Die nur wenig in Wasser löslichen Dämpfe des Quecksilbers werden nach autoradiographischen Untersuchungen im Wesentlichen im Bronchialbaum und den Alveolen mit einer Bevorzugung der kleinen Bronchien abgelagert. Die hohe Lipophilie und Diffusionsfähigkeit der Quecksilberdämpfe führt zu einer hohen Absorptionsrate in der Alveolarregion, wobei der Verteilungsgrad zwischen Luft und Körpergewebe auf etwa 1:20 geschätzt wird. Aus dem unverletzten Gastrointestinaltrakt wird flüssiges Hg sehr schlecht resorbiert und ist daher weniger toxisch. An der Oberfläche des flüssigen Metalls werden zwar auch im Darm (durch rektale Aufnahme durch z.B. ein zerbrochenes Schüttelthermometer) Hg-Dämpfe abgegeben, jedoch nur sehr langsam, was u.a. daran liegt, dass sich das Hg mit einer sehr schwerlöslichen Quecksilbersulfidschicht (Zinnober) überzieht. Ist das (oral) aufgenommene Quecksilber aber im Verdauungstrakt in feine Tröpfchen verteilt so kann die Menge dennoch von toxikologischer Relevanz sein. Die zweiwertigen Salze sind via Injektion mit einer LD50 von etwa 5 mg Hg/kg weit toxischer als bei oraler Aufnahme, da deren Absorption wesentlich schlechter ist und die LD50 in Größenordnungen von etwa 100 mg Hg/kg liegt. Die stark dissoziierenden Salze wirken stark ätzend und sind im Allgemeinen giftiger als die schwach dissoziierten, eine Ausnahme stellt das Quecksilberoxidcyanid dar, das trotz geringer dissoziation hochgiftig ist (vermutlich aufgrund der Cyanid-Ionen). Für den Erwachsenen sind 0,5-1,0 g Quecksilber(II)-chlorid letal (vaginal 0,5 g), wobei unter Hämodialyse-Behandlungen bereits Applikationen von 5g überlebt worden sind. Vom Quecksilberoxidcyanid sind erwiesener Maßen 1,5 g letal. Die Toxizität von Quecksilber(I)-chlorid hängt von der Verweildauer im Magendarmtrakt ab, wobei für einen Erwachsenen im Allgemeinen 2-3g, für Kinder 0,4g tödlich sind. In Einzelfällen führte jedoch auch schon die therapeutische Verabreichung von 0,1 g zum Tod.
Bedingt durch seine hohe Beweglichkeit kann das Hg0-Atom in Zellen verschiedener Organe diffundieren, unterliegt jedoch einer raschen metabolischen Umwandlung, die bereits in den Erythrozyten einsetzt, aber auch in anderen metabolisch wirkenden Zellen (Leber) stattfindet. In Den Erythrozyten wird durch stufenweise Oxidation das metallische Quecksilber zu Hg2+ (Oxidation ist durch Alkohol und Aminotriazol hemmbar), wobei dieser Vorgang zu einer weitgehenden Immobilisierung führt. Wird durch eine erhöhte Konzentration des gasförmigen Hg0 die ‚Umgiftungskapazität‘ überschritten können größere Anteile des gasförmigen Hg0 über die lipophile Blut-Hirn-Schranke in das ZNS gelangen. Aus diesem Kompartiment wird das Hg mit einer biologischen Halbwertszeit von mehreren Jahren eliminiert, sodass mit einer Kumulation zu rechnen ist. Zur Abgrenzung der Kapazitätsgrenze gibt es Tierexperimente, nach denen ab einer inhalierten Konzentration von 1 mg Hg0/m³ Luft etwa 1% der Dosis das Gehirn erreicht. Mit Hg gesättigte Luft beträgt bei 24°C 18 mg/m³ (und bei 30°C 29,6mg) was etwa 1,8 ml Quecksilbergas pro m³ entspricht (zum Vergleich: He 4,6ml/m³ und Kr 1,1 ml/m³). Nach mehrstündiger Exposiotion in einer 1-3mg/m³ queksilbernethaltenden Atmosphäre kommt es bereits zu einer akuten Pneumonitis. Es ist also nicht ohne Belangen ob eine per Inhalation aufgenommene Dosis über einen langen Zeitraum oder in hoher Konzentration über einen kurzen Zeitraum aufgenommen wird, da nur im letzteren Fall elementares Quecksilber das ZNS erreicht. In geringen Maßen können Hg2+ durch in den Erythrozyten reichlich enthaltene Reduktionsäquivalente (Reduktasen) zu elementarem Quecksilber reduziert werden. Damit erklärt man die Tatsache, dass es bei chronischen Exposition gegen Hg-Ionen auch zu einer Exhalation von Hg0 und zu einer Einlagerung von Hg im ZNS kommt.

Wird Blut in vitro Hg-Dämpfen exponiert ist im Ultrafiltrat nach 30 min kein Quecksilber mehr vorhanden. Durch das Blut wird mehr Hg aufgenommen, als in elementarer Form physikalisch gelöst sein kann, und Quecksilber wird schneller durch eine Hb-Lösung sowie durch Gesamtblut als durch Plasma aufgenommen, woraus eine relativ schnelle Oxidation des elementaren Quecksilbers im Blut zum Hg2+ abgeleitet werden kann (wobei das Katalse-System wahrscheinlich eine wesentliche Rolle spielt).

Die Giftigkeit beruht auf der Wirkung als allgemeines Zell- und Protoplasmagift; Bindung des Quecksilbers an die Sulfhydrylgruppen von Proteinen; eiweißfällende Wirkung; Menbranschädigungen und Reduktion des DNA-Gehalts der Zellen (außerdem wird die bei Spuren von Methylquecksilberchlorid und Quecksilberacetat die DNA-Synthese und -Reperatur gehemmt). Dabei kommt es zur Blockade vieler Enzymsysteme insbesondere im Bereich der Nieren und Nervensysteme, Methylquecksilber und HgCl2 bewirken dosisabhängig auch eine Supression der Spermiogenese (mehr dazu später).

Die toxische Wirkung aller Formen anorganischen Quecksilbers wird dem Hg2+ zugeschrieben, da elementares Quecksilber keine chemische Bindung eingehen kann [an der Stelle bitte neuere Erkenntnisse aus der Metallorganik zu Hg0-Komplexen ignorieren.] Die Transformation des elementaren Quecksilbers in das zweiwertige Ion verläuft über die einwertige Oxidationsform, welche in vivo nicht sonderlich stabil ist (Quecksilber(I)-halogenide sind mit Ausnahme des HgF schwerlöslich, daher nur wenig hydrolysierbar und ungefährlicher für den Organismus, deren Bildung jedoch durch Verwendung fluoridhaltiger Zahnpasta verringert wird). Da Quecksilber Komplexe mit den SH-Gruppen und anderen Liganden im Gewebe bildet ist es somit u.a. auch einer starker Enzyminhibitor. Nur ein kleiner Teil liegt in freier Form vor.

Bei den Überlegungen bezüglich des anorganischen Quecksilbers wird meistens die Biotransformation zu organischen Quecksilberverbindungen, die nicht nur in der Umwelt sondern auch im menschlichen Organismus möglich ist, missachtet. Quecksilberorganische Verbindungen können die Biomembran leicht penetrieren und haben eine ausgeprägte Affinität zu SH-Gruppen von Proteinen. Es handelt sich dabei um feste oder flüssige Stoffe, die meist lipophil sind und von denen einige leicht verdampfen und somit auch in der Gasphase wirken können. Die Verbindungen dieser Klasse übertreffen in ihrer Toxizität die meisten anorganischen Hg-Verbindungen bei Weitem. Sie führen zu toxischer Dermatitis und infolge ihrer Lipidlöslichkeit zu schweren Schädigungen des ZNS.

Quecksilberorganische Verbindungen können inhalativ aufgenommen werden, da ihre Dämpfe leicht die Alveolen durchdringen und - in Abhängigkeit von der Partikelgröße und Konzentration - zu etwa 80% absorbiert werden. Die Resorption im Gastrointestinaltrakt (hier etwa 95%) ist bei ingestiver Aufnahme und durch Penetration der Haut ebenso leicht möglich. Nach etwa 4 Tagen hat sich eine Gleichgewichtslage zwischen der Konzentration im Blut und im Gewebe eingestellt, da Quecksilberorganyle recht langsam in letzteres einströmen. Die Aufnahme im Gehirn geschieht zwar langsamer als die im Gewebe, erreicht aber dafür das Sechsfache der Konzentration im Blut. Dabei hat Dimethylquecksilber, das aus element. Hg oder Methylquecksilberverbindungen durch biologische Methylierungsreaktionen entsteht, die größte toxikologische Bedeutung. McBride wies 1975 bereits die Methylierung von Quecksilber(II)-ionen im menschlichen Faeces nach, während im gleichen Jahr Rowland et al. die Möglichkeit aufzeigten, dass Quecksilber(II)-chlorid durch menschliche Darmbakterien (in vitro) methyliert werden kann und diese Giftung durch Folsäure und Vitamin B12 gefördert wird. Auch konnte durch Isotopenmarkierung nachgewiesen werden, dass im Blinddarm eine bakterielle Methylierung von Hg stattfindet. 1983 beschrieben Heintze et al. eine in-vitro-Methylierung durch Streptokokken von, aus Amalgamfüllungen gelöstem, Quecksilber. Eine Besonderheit stellen die Alkoxyalkylquecksilber- und Phenylquecksilberverbindungen dar, da diese nach oraler Aufnahme schneller als andere Hg-verbindungen resorbiert, aber im Organismus instabil und besonders in der Leber teilweise zu zweiwertigem Hg abgebaut werden. Organische Quecksilberverbindungen wirken bereits in geringen Mengen ohne Speciesspezifität [lustiges Wort Very Happy] toxisch und werden etwa 10- bis 100mal toxischer als anorganische Hg-Verbindungen charakterisiert, wobei Mono- und Dimethylquecksilber durch eine besonders hohe Toxizität hervorzuheben sind. Die Quecksilbermethylierung in Umweltstrukturen ist als eine Detoxifikations-Aktivität von Mikroorganismen zu betrachten. Entsprechende Reaktionen sind u.a. an die Anwesenheit von S-Adenoxymethionin, N-Methyltetrahydrofolat-Derivaten und/oder Methylcorrinoid-Derivaten gebunden. Der Verbrauch an Folsäure führt zu einer chronischen Formaldehydvergiftung mit Erhöhung von Methanol und Ameisensäure und damit zur Potenzierung der Neurotoxizität (durch Acidose).

Die Elimination kann am besten durch eine multiphasische Exponentialfunktion beschrieben werden, da auf die schnelle Ausscheidungsphase mit einer Halbwertszeit von 5 Tagen, eine weitere mit einer HWZ von einem Monat und eine dritte mit einer HZW von 3 Monaten folgt, wobei während der ersten beiden Phasen ca. 80% des aufgenommenen Quecksilbers eliminiert werden. Der Rest wird gespeichert und hat dabei eine ausgeprägte Affinität zu bestimmten Organen, besonders: Epithel des Gastrointestinaltrakts, Plattenepithel der Haut, den Haaren, Speichel- und Schweißdrüsen, der Schilddrüße, im Hoden und der Prostata (was ein Grund für die Verminderung Spermiogenese ist) und im Gehirn, hier vor allem in der grauen Substanz, im Kerngebiet des Hirnstammes und in Teilen des Kleinhirns. Die Verweilzeit in den Organen ist recht unterschiedlich, die längsten Retentionszeiten von durchschnittlich 18 (13-28 ) Jahren weisen Hirn, Nieren und Hoden auf.

[Frei nach M. Daunderer - "klinische Toxikoligie" und "Handbuch der Amalgamvergiftungen"]

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Da sollte man auch noch Karen Wetterhahn http://en.wikipedia.org/wiki/Karen_Wetterhahn mit einbauen.....als Beispiel was auch einem Profi passieren kann, wenn es blöde läuft....


Bj68
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Mal schauen,... hab in dem Text beim letzten mal auf das EInfügen von Beispielen verzichtet, zumal es allein darüber ganze Bücher gibt... Der Fall Wetterhahn ist mir durchaus bekannt, aber wie schon geschrieben, daran wird eh noch gefeilt Wink

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Mit einbauen könnte man auch dies:

http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJM200006153422405
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@ChemDoc: habe das Bild für die nächste Fortbildung für die Assistenzärzte gesaved. Wenn da einer auf die richtige Diagnose kommt, kriegt er 150 Punkte auf meiner Skala, die bis 100 reicht.
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Das Problem bei Wetterhahn war, dass sie ihren Handschuh zu lange anbehalten hatte. Das hat ihr dann das Leben gekostet. Außerdem waren es nicht ansatzweise für diesen Versuch geeignete gewesen.

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Interessant,vor allen die Beispiele verfehlen nicht gerade die abschreckende Wirkung.
Das ganze spricht auch nicht unbedingt für den Trend zu Energiesparlampen.. aber das ist ein anderes Thema Wink

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NI2
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Allerdings sollte das mit den 'abschreckenden Beispielen' auch ein einem normalen Rahmen gehalten werden und nicht überwiegen... Ich erinnere an Bildchen auf Kippenschachteln Neutral

Und bei Wetterhahn war außerdem das Problem, dass es bis vor gar nicht allzulanger Zeit 'üblich' war in der Analytik mit Me2Hg zu arbeiten.

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Der mit den Kippenpix ist völlig abgeschmackt, die Einzigen die das noch nicht geschnallt haben sind die gesundheitlichen Sittenwächter, die für den Scheiss verantwortlich sind.
So eine Raucherlunge bietet wenigstens etwas Kontrast im OP-Feld, das sonst einfach brav rosa wäre. Mr. Green
Oh übrigens, ich rauche auch...
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