Гунар Нордберг

Појава и употреба

Манган (Мн) је један од најзаступљенијих елемената у земљиној кори. Налази се у земљишту, седиментима, стенама, води и биолошким материјалима. Најмање стотину минерала садржи манган. Оксиди, карбонати и силикати су најважнији међу минералима који садрже манган. Манган може постојати у осам оксидационих стања, од којих су најважније +2, +3 и +7. Манган диоксид (МнО₂) је најстабилнији оксид. Манган формира разна органометална једињења. Од великог практичног интереса је метилциклопентадиенил манган трикарбонил CH₃C₅H₄Мн(ЦО)₃, која се често назива ММТ.

Најважнији комерцијални извор мангана је манган диоксид (МнО₂), који се природно налази у седиментним наслагама као пиролузит. Могу се разликовати још два типа депозита: акумулације карбоната, које се обично састоје углавном од родокрозита (МнЦО₃), и стратиформне наслаге. Међутим, значајне су само седиментне наслаге, које се обично обрађују отвореним техникама. Понекад је неопходна подземна експлоатација, а врши се вађење просторија и стубова; ретко постоји потреба за техникама које се користе у дубоком рударству метала.

Манган се користи у производњи челика као реагенс за смањење кисеоника и сумпора и као средство за легирање специјалних челика, алуминијума и бакра. Користи се у хемијској индустрији као оксидационо средство и за производњу калијум перманганата и других хемикалија мангана. Манган се користи за облагање електрода у шипкама за заваривање и за дробилице камена, железничке тачке и прелазе. Такође налази примену у индустрији керамике, шибица, стакла и индустрије боја.

Неколико соли мангана се користи у ђубривима и као сушачи за ланено уље. Такође се користе за бељење стакла и текстила и за штављење коже. ММТ је коришћен као адитив за лож уље, инхибитор дима и као адитив за бензин против детонације.

Хазардс

Апсорпција, дистрибуција и излучивање

У професионалним ситуацијама манган се првенствено апсорбује удисањем. Манган диоксид и друга једињења мангана која се јављају као испарљиви нуспроизводи рафинације метала су практично нерастворљиви у води. Дакле, само честице које су довољно мале да дођу до алвеола се на крају апсорбују у крв. Велике честице које се удахну могу се уклонити из респираторног тракта и прогутати. Манган такође може ући у гастроинтестинални тракт са контаминираном храном и водом. На брзину апсорпције може утицати ниво мангана и гвожђа у исхрани, врста једињења мангана, недостатак гвожђа и старост. Међутим, ризик од интоксикације овим путем није велики. Апсорпција мангана кроз кожу је занемарљива.

Након удисања, или након парентералног и оралног излагања, апсорбовани манган се брзо елиминише из крви и дистрибуира углавном у јетру. Кинетички обрасци за клиренс из крви и унос мангана у јетру су слични, што указује да ова два базена мангана брзо улазе у равнотежу. Вишак метала се може дистрибуирати у друга ткива као што су бубрези, танко црево, ендокрине жлезде и кости. Манган се првенствено акумулира у ткивима богатим митохондријама. Такође продире кроз крвно-мождану баријеру и плаценту. Веће концентрације мангана су такође повезане са пигментираним деловима тела, укључујући мрежњачу, пигментирану коњунктиву и тамну кожу. Тамна коса такође акумулира манган. Процењује се да је укупно оптерећење организма манганом између 10 и 20 мг за мушкарца од 70 кг. Биолошки полуживот мангана је између 36 и 41 дан, али за манган који се издваја у мозгу, полуживот је знатно дужи. У крви, манган је везан за протеине.

Органско једињење ММТ се брзо метаболише у телу. Изгледа да је дистрибуција слична оној која се види након излагања неорганском мангану.

Проток жучи је главни пут излучивања мангана. Сходно томе, скоро у потпуности се елиминише фецесом, а само 0.1 до 1.3% дневног уноса урином. Чини се да је излучивање жучи главни регулаторни механизам у хомеостатској контроли мангана у организму, уз релативну стабилност садржаја мангана у ткивима. Након излагања органском једињењу ММТ, излучивање мангана иде у великој мери са урином. Ово је објашњено као резултат биотрансформације органског једињења у бубрегу. Као металопротеинско једињење неких ензима, манган је неопходан елемент за људе.

Излагање

Интоксикација манганом се јавља у рударству и преради руда мангана, у производњи легура мангана, батерија са сувим ћелијама, електрода за заваривање, лакова и керамичких плочица. Ископавање руде и даље може представљати важне опасности на раду, а индустрија феромангана је следећи најважнији извор ризика. Операције које производе највећу концентрацију прашине манган-диоксида су операције бушења и пуцања. Сходно томе, најопаснији посао је бушење великом брзином.

Узимајући у обзир зависност места таложења и стопе растворљивости од величине честица, опасан ефекат излагања је уско повезан са саставом величине честица аеросола мангана. Такође постоје докази да аеросоли настали кондензацијом могу бити штетнији од оних који настају дезинтеграцијом, што се опет може повезати са разликом у дистрибуцији величине честица. Чини се да токсичност различитих једињења мангана зависи од врсте присутног јона мангана и од оксидационог стања мангана. Што је једињење мање оксидовано, то је већа токсичност.

Хронично тровање манганом (манганизам)

Хронично тровање манганом може имати или нервни или плућни облик. Ако је нервни систем нападнут, могу се разликовати три фазе. У почетном периоду, дијагноза може бити тешка. Рана дијагноза је, међутим, критична јер се чини да је престанак изложености ефикасан у заустављању тока болести. Симптоми укључују равнодушност и апатију, поспаност, губитак апетита, главобољу, вртоглавицу и астенију. Могу се јавити напади узбуђености, тешкоће у ходу и координацији, грчеви и болови у леђима. Ови симптоми могу бити присутни у различитом степену и појавити се заједно или изоловано. Они означавају почетак болести.

Средња фаза је обележена појавом објективних симптома. Најпре глас постаје монотон и потонуће у шапат, а говор је спор и неправилан, можда са замуцком. Постоји фиксна и урнебесна или ошамућена и празна лица, што се може приписати повећању тонуса мишића лица. Пацијент може нагло праснути у смех или (ређе) у плач. Иако су способности доста пропале, изгледа да је жртва у сталном стању еуфорије. Гестови су спори и незгодни, ход је нормалан, али може доћи до махања рукама. Пацијент не може да трчи и може да хода уназад само отежано, понекад са ретропулзијом. Може се развити немогућност извођења брзих наизменичних покрета (адијадохокинезија), али неуролошки преглед не показује никакве промене осим, ​​у одређеним случајевима, преувеличавања пателарних рефлекса.

У року од неколико месеци, стање пацијента се приметно погоршава, а различити поремећаји, посебно они који утичу на ход, постају све израженији. Најранији и најочигледнији симптом током ове фазе је мишићна ригидност, константна, али различитог степена, што резултира веома карактеристичним ходом (спорим, грчевитим и нестабилним), при чему пацијент ставља своју тежину на метатарзус и ствара покрете различито описане. као „ход петла” или „кокошји ход”. Жртва је потпуно неспособна да хода уназад и, ако покуша да то учини, пада; равнотежа се тешко може сачувати, чак и када покушавате да стојите са обе ноге заједно. Пацијент може да се окрене само полако. Може доћи до тремора, често у доњим удовима, чак и генерализованог.

Тендиноус рефлекси, ретко нормални, постају преувеличани. Понекад постоје вазомоторни поремећаји са изненадним знојењем, бледилом или црвенилом; повремено се јавља цијаноза екстремитета. Сензорне функције остају нетакнуте. Пацијентов ум може радити само споро; писање постаје неправилно, неке речи су нечитке. Може доћи до промена у пулсу. Ово је фаза у којој болест постаје прогресивна и неповратна.

Плућни облик. Извештаји о „манганској пнеумокониози“ су оспорени с обзиром на висок садржај силицијум диоксида у стени на месту излагања; описана је и манганска пнеумонија. Такође постоји контроверза око корелације између упале плућа и изложености мангану, осим ако манган не делује као отежавајући фактор. С обзиром на свој епидемијски карактер и тежину, болест може бити нетипична вирусна пнеумопатија. Ове манганске пнеумоније добро реагују на антибиотике.

Патологија. Неки аутори сматрају да постоје широко распрострањене лезије на цорпус стриатум, затим до мождане коре, хипокампуса и цорпора куадригемина (у задњим корпусима). Међутим, други су мишљења да лезије на фронталним режњевима пружају боље објашњење за све уочене симптоме од оних уочених у базалним ганглијама; то би потврдила електроенцефалографија. Лезије су увек билатералне и мање-више симетричне.

Курс. Тровање манганом на крају постаје хронично. Међутим, ако се болест дијагностикује још у раним фазама и пацијент се уклони из изложености, ток се може обрнути. Једном када се добро успостави, постаје прогресивна и неповратна, чак и када се излагање прекине. Нервни поремећаји немају тенденцију регресије и могу бити праћени деформацијом зглобова. Иако се тежина одређених симптома може смањити, ход остаје трајно оштећен. Опште стање пацијента остаје добро, и он или она могу дуго живети, на крају умријети од интеркурентне болести.

Дијагноза. Ово се заснива првенствено на пацијентовој личној и професионалној историји (посао, дужина изложености и тако даље). Међутим, субјективна природа почетних симптома отежава рану дијагнозу; сходно томе, у овој фази, испитивање мора бити допуњено информацијама које дају пријатељи, колеге и рођаци. Током средњег и потпуног стадијума интоксикације, професионална историја и објективни симптоми олакшавају дијагнозу; лабораторијски прегледи могу дати информације за допуну дијагнозе.

Хематолошке промене су променљиве; с једне стране, можда уопште нема промена, док са друге може доћи до леукопеније, лимфоцитозе и инверзије леукоцитне формуле у 50% случајева или повећања броја хемоглобина (сматра се као први знак тровања) и блага полицитемија.

Смањено је излучивање 17-кетостероида у урину и може се претпоставити да је оштећена функција надбубрежне жлезде. Ниво албумина у цереброспиналној течности је повећан, често до значајног степена (40 до 55, па чак и 75 мг%). Дигестивни и хепатични симптоми нису индикативни; нема знакова хепатомегалије или спленомегалије; међутим, акумулација мангана у јетри може довести до метаболичких лезија које изгледају као да су повезане са ендокринолошким стањем пацијента и могу бити под утицајем постојања неуролошких лезија.

Диференцијална дијагноза. Може бити тешко да се направи разлика између тровања манганом и следећих болести: нервног сифилиса, Паркинсонове болести, дисеминоване склерозе, Вилсонове болести, цирозе јетре и Вестфал-Стримпелове болести (псеудо-склерозе).

Мере безбедности и здравља

Превенција тровања манганом је првенствено питање сузбијања прашине и испарења мангана. У рудницима суво бушење увек треба заменити мокрим. Пуцање треба да се изврши након смене, тако да се правац може добро проветрити пре него што почне следећа смена. Добра општа вентилација на извору је такође неопходна. Опрема за заштиту дисајних путева авиона као и независни респиратори морају се користити у специфичним ситуацијама како би се избегло прекомерно краткотрајно излагање.

Висок стандард личне хигијене је неопходан, а лична чистоћа и адекватни санитарни чворови, одећа и време морају бити обезбеђени како би се извршило обавезно туширање после посла, мењање одеће и забрана јела на радном месту. Пушење на послу такође треба забранити.

Треба вршити периодична мерења нивоа изложености и обратити пажњу на дистрибуцију величине мангана у ваздуху. Контаминација воде за пиће и хране, као и прехрамбене навике радника треба да се сматрају потенцијалним додатним извором изложености.

Није препоручљиво да се радници са психичким или неуролошким поремећајима запошљавају на пословима повезаним са изложеношћу мангану. Стања нутритивног недостатка могу предиспонирати за анемију и на тај начин повећати осетљивост на манган. Због тога радници који пате од таквих недостатака морају бити под строгим надзором. Током анемије, испитаници треба да избегавају излагање мангану. Исто се односи и на оне који пате од лезија органа за излучивање, или од хроничне опструктивне болести плућа. Студија је показала да дуготрајна изложеност мангану може допринети развоју хроничне опструктивне болести плућа, посебно ако се излагање комбинује са пушењем. С друге стране, оштећена плућа могу бити подложнија потенцијалном акутном дејству аеросола мангана.

Током периодичних лекарских прегледа радника треба прегледати на симптоме који могу бити повезани са субклиничким стадијумом тровања манганом. Поред тога, радника треба клинички прегледати, посебно у циљу откривања раних психомоторних промена и неуролошких знакова. Субјективни симптоми и абнормално понашање често могу представљати једине ране индикације оштећења здравља. Манган се може мерити у крви, урину, столици и коси. Процена степена изложености мангану путем концентрације мангана у урину и крви није се показала од велике вредности.

Чини се да је просечан ниво мангана у крви код изложених радника истог реда као и код особа које нису биле изложене. Контаминација током узимања узорака и аналитичких процедура може бар делимично да објасни прилично широк распон који се налази у литератури, посебно за крв. Употреба хепарина као антикоагуланса је и даље прилично честа иако садржај мангана у хепарину може премашити онај у крви. Просечна концентрација мангана у урину људи који нису били изложени се обично процењује на између 1 и 8 мг/л, али су забележене вредности до 21 мг/л. Дневни унос мангана из људске исхране увелико варира у зависности од количине конзумираних нерафинисаних житарица, орашастих плодова, лиснатог поврћа и чаја, због њиховог релативно високог садржаја мангана, и на тај начин утиче на резултате нормалног садржаја мангана у биолошким медијима.

Концентрација мангана од 60 мг/кг фекалија и више је сугерисана као показатељ професионалне изложености мангану. Садржај мангана у коси је нормално испод 4 мг/кг. Како одређивање мангана у урину, које се често користи у пракси, још увек није довољно валидирано за процену индивидуалне изложености, може се користити само као групни индикатор средњег нивоа изложености. Сакупљање столице и анализу садржаја мангана није лако извршити. Наша садашња сазнања не укључују ниједан други поуздан биолошки параметар који би се могао користити као индикатор индивидуалне изложености мангану. Стога процена изложености радника мангану и даље мора да се ослања на нивое мангана у ваздуху. Такође је врло мало поузданих информација о корелацији између садржаја мангана у крви и урину и налаза неуролошких симптома и знакова.

Особе са знацима интоксикације манганом треба уклонити из излагања. Ако се радник уклони из изложености убрзо након појаве симптома и знакова (пре потпуног развоја манганизма), многи симптоми и знаци ће нестати. Међутим, могу постојати неки резидуални поремећаји, посебно у говору и ходу.

Назад