カテゴリー: 人間と地球環境

　水銀は無機、有機の形で広く利用されている。無機水銀としては各種の電極、計器、医・農薬、歯科用アマルガム、水銀灯などの製造、有機水銀としては種子の消毒薬、防黴剤、医薬品などの製造、殺菌剤などの製造に従事しているヒトは年に２回の健康診断が義務付けられている。
　水銀の代謝は、無機水銀は一般に腎臓に最も多く蓄積し、腎障害を引き起こす。次に肝臓に蓄積するが、脳にはあまり蓄積せず、中枢神経障害例はほとんどない。呼吸による吸収率は、75～80％に対し、経口による腸管吸収は5％以下と低い。全身の生物学的半減期は29～60日で、腎の生物学的半減期は、全身のそれよりも長い。一般に腎に集中する傾向があるが、低濃度投与では、水銀は胆汁および糞便中に排泄され、投与量の増加とともに尿中への排泄率が高くなる。
　有機水銀であるメチル水銀は、95％が腸管に吸収される。体内蓄積はほぼ全身に一様であるが、脳、肝臓、腎臓にやや多く、脳では低レベルでの蓄積障害がみられる。逆に、摂取されたメチル水銀の半量が体外に排泄されるのに約70日もかかり、毎日摂取し続ければ、摂取と排泄が等しくなるまで体内蓄積は増加する。

１．中毒の発症機序
　無機的水銀の毒性はタンパク質のSH基と結合し、細胞機能としての解糖系、酸化還元系、また神経伝達系などの酵素機能障害が原因とされるが、メチル水銀の作用機序は必ずしも明らかになっていない。
　ヒトが食物とともにメチル水銀を摂取すると、胃液の作用で塩化メチル水銀（CH3HgCl）となり、これから塩素の電気陰性度が高いためにCH3Hg+が生じ、これがタンパク質や酵素に含まれるSH基に強く働き、H+の代わりにS－に強く結合するため、タンパク質や酵素の機能が阻害される、と考えられている。

２．中毒症状
　無機水銀によるものと、有機水銀によるものとに大別される。両者の間には症状、病理所見、中毒の原因となっている毒物の体内分布（臓器親和性）、生体内滞在時間などに違いが見られる。
１）無機水銀中毒
○急性中毒
　口内炎、消化器症状（腹痛、嘔吐、下痢）、流ぜん（よだれをたらすこと）、腎臓の細尿管壊死が起こる。腎障害（無尿、尿毒症）でしばしば死に至る。水銀蒸気を吸入した場合、呼吸器が冒され、肺炎などを起こす。

○慢性中毒
　主として神経症状があらわれる。流ぜん、唇や歯茎の青い変色、歯の抜け落ち、頭痛、めまい、記憶障害、不眠、極度の内向性、情緒不安定（いらだち、不機嫌、怒りやすい）、神経過敏などの精神症状、振せん（手指の震え。順次、まぶた、唇、舌、頭、手足などに及ぶ）言語障害、歩行障害、運動失調などが起こる。ただし、アルキル水銀中毒のような強い運動失調や視野狭窄（メガホンで物を見るような）は起こらないとされている。

２）有機水銀（メチル水銀）中毒症状
　低レベルでの蓄積障害は、脳にのみあらわれる。脳の細胞膜が溶解し、大脳下部から細胞が破壊（軽石、空洞化）するので、回復不可能の中毒障害となる。
　症状は四肢・全身のしびれ、視力障害、難聴、自律神経・神経障害、運動失調、知覚障害、視野狭窄、言語障害が起こる。重度になると精神障害にまで及ぶ。催奇形性、遺伝的毒性があり、胎児期に大量暴露を受けると脳性麻痺、痙攣、盲目が起こる。これらの症状は、短期暴露者では、一時回復するが、長期暴露では不可逆的である。

コラム＜中毒例＞
○水俣病
　1953年～1960年に水俣湾沿岸の漁業家族に見られ、百数十人もの患者と、その内3分の1強の死者を出した。また、先天性水俣病22名を出した。これは無機水銀の有機化によるメチル水銀を生物濃縮して多量に含んだ魚介類を食べたために起きたものである。同様の事件が、1965年、新潟県阿賀野川沿岸でみられ、新潟水俣病（第二水俣病）と呼ばれている。

○イラクの種麦水銀中毒事件
　1971年秋から1972年にかけて、イラクで集団発生したメチル水銀中毒。6530人が病院に収容され、そのうち459人が死亡したといわれている。これは、多数の農民がメチル水銀で消毒した種小麦を自家製のパンにして食べたことが原因であり、臨床症状の細部においては水俣病像のそれと必ずしも一致しない。日本では、この中毒事件の2年後、1974年から種子の消毒に水銀剤が一切使われなくなった。
（近藤雅雄：平成27年８月11日掲載）

　精錬、加工、電池製造、顔料、はんだ、銀蝋、合成樹脂の安定剤などの作業に従事する場合は年に2回の健康診断が義務付けられている。カドミウムの主たる暴露経路は吸入と経口摂取で、亜鉛と同様に小腸から約6％吸収される。しかし、カルシウムやタンパク質、鉄が欠乏していると、10～20％程度にまで上昇する。
　カドミウムの代謝の特徴は、体内蓄積性が高いことである。カドミウムの生物学的半減期は8～30年と長く。体内のカドミウムのうち、その約3分の1は腎臓に、また6分の1が肝臓に蓄積する。腎臓に蓄積したカドミウムは腎臓の細胞を破壊するため、腎障害を起こす。

１．中毒の発症機序
　カドミウムは亜鉛と化学的性質が類似し、そのため、生体中の多くの亜鉛含有酵素の亜鉛とカドミウムが置換し、酵素の阻害を起こす。また、細胞中のタンパク質のイオウと非特異的に結合するため、生体内のイオウ（含流アミノ酸）を含む多くの酸化還元酵素の活性を阻害する。

２．中毒症状
　カドミウムは呼吸器を強く刺激するとともに、腎障害を引き起こす。多量経口摂取時には、催吐性がある。

１）急性中毒
　カドミウムのフュームに暴露すると、咽喉頭、気管の刺激症状、胸痛、頭痛、咳、呼吸困難（間質性肺浮腫）が、経口摂取により胃腸症状（嘔気、嘔吐、腹痛、下痢）が生じる。また、悪寒、脱力感なども起こる。時には重症な肺炎を引き起こし、死亡する例もある。

２）慢性中毒
　中毒症状として、肺気腫、腎障害（尿細管不全）、たんぱく尿を３大徴候とする。呼吸器、消化器に関連した自覚症状を訴え、門歯、犬歯の歯茎の縁を取り巻く黄色環を認めることがある。
　呼吸器の症状としては鼻粘膜の潰瘍、無嗅覚症、肺気腫症状がみられる。
　腎症状は、尿細管機能障害によって低分子量のたんぱく尿、腎性糖尿、尿中アミノ酸の増加、尿濃縮力の低下、高カルシウムおよび燐尿、尿酸性化障害、高塩素血症、アシドーシス、低燐血症が認められる。その他、低血色素性貧血、肝機能障害、骨塩代謝異常など。
　疫学的研究によって、カドミウム作業者に肺と前立腺のがんの増加が認められている。ある動物実験では、肺がんと吸入によるカドミウム暴露との間にはっきりした量－反応関係が認められている。また、非常に高濃度に暴露された動物に催奇形性の影響が報告されている。

コラム＜中毒例＞
○イタイイタイ病　
　富山県の神通川流域で、足腰に限られていた痛みがやがて全身に広がり、咳をしただけでも骨折するほど骨がもろくなり、骨の萎縮のために身長が20cm以上も低くなる、といった症状を呈する病気が発生した。
　この病気は1955年（昭和30年）にイタイイタイ病と名付けられ、1961年には、神通川上流の工場廃液、神通川流域水田土壌、農作物、河川魚類、イタイイタイ病患者の臓器や骨中に、カドミウム、鉛、亜鉛が高濃度に含まれていることが明らかになった。
　カドミウムの慢性中毒のもっとも顕著な症状は腎障害で骨軟化症は含まれていないが、イタイイタイ病ではカドミウム中毒による腎障害の結果、カルシウム・リン代謝異常が起こり、その結果、骨軟化症が引き起こされたと考えられている。

＜カドミウムと亜鉛との関係＞
　カドミウムは自然界において、亜鉛鉱とともに産出されるなど、亜鉛とともに行動することが多い。これは、両物質の化学的性質が類似していることに起因する。しかし、主体においては亜鉛とカドミウムは拮抗作用（薬物等を併用した場合、互いに薬効を減らす作用）を持ち、亜鉛をあらかじめ投与しておくとカドミウム毒性は軽減される。
（近藤雅雄：平成27年８月11日掲載）

　ベリリウムは工業用酸化ベリリウム(BeO)の製造、合金の製造に用いられ、これら作業に従事している場合は年に2回の健康診断が義務づけられている。
　ベリリウムの粉塵、フューム等は、肺から吸収されるものがほとんどで、消化器からの吸収率は低い。肺内から侵入したベリリウムの大部分は、血液中を移動し、骨や軟部組織に蓄積する。また、肺組織内、特に肺リンパ節内にも長期間残留する。体内に侵入したベリリウムの殆どは糞中へ排泄される。

１．中毒の発症機序
　生体内の重要な酵素類、特にアルカリ・ホスファターゼの阻害により、リン酸塩の代謝に影響を与える。また、核酸代謝系の酵素障害によって細胞増殖と複製を阻害する。

２．中毒症状
　ベリリウム症、ベリリウム病などと呼ばれる肺症状を伴う全身性の肉芽種性疾患を発症する場合があるが、ベリリウムに対する感受性には、個人差が大きい。

１）急性ベリリウム症
　急性中毒としては接触性皮膚炎および皮膚潰瘍、眼結膜炎、咽頭炎、気管支炎、肺炎などの障害が起こる。呼吸器障害（咳、痰）、労作時の疲れ、胸部痛と、食欲不振、全身倦怠感。症状が軽い場合には、風邪症状が出現する。また、可溶性ベリリウム化合物が皮膚に付着すると、接触性皮膚炎が、不溶性ベリリウム化合物が創傷面に付着すると、潰瘍や皮下肉芽腫が発症する。

２）慢性ベリリウム症
　慢性中毒としては肺肉芽腫性変化による慢性ベリリウム肺、皮下肉芽腫が起こる。呼吸器障害が主で、徐呼吸、慢性的な咳、発熱、血痰、胸と関節の痛み、心拍数の上昇、食欲減退、体重減少、疲労感、全身倦怠、全身衰弱などの症状が出現する。末期にはチアノーゼや心不全を伴う。
　心機能不全を伴う右心房の拡張、肝腫、脾腫、湾曲指肝機能障害、腎臓結石、骨硬化症、肉芽腫を伴う慢性肺炎、肺がんも認められている。（ただし、ベリリウムによる肺がんの誘発は動物腫に対して特異性が高く、ウサギ、ハムスター、モルモットなどの実験動物では、腫瘍は認められていない）
　胸部X線写真像上にベリリウム肺として知られる特異な変化が出現する。
（近藤雅雄：平成27年８月11日掲載）