Gunnar Nordberg
Mercurio inorgánico
El mercurio se combina fácilmente con azufre y halógenos a temperaturas ordinarias y forma amalgamas con todos los metales excepto hierro, níquel, cadmio, aluminio, cobalto y platino. Reacciona exotérmicamente (genera calor) con metales alcalinos, es atacado por ácido nítrico pero no por ácido clorhídrico y, cuando está caliente, se combinará con ácido sulfúrico.
El mercurio inorgánico se encuentra en la naturaleza en forma de sulfuro (HgS) como mineral de cinabrio, que tiene un contenido promedio de mercurio de 0.1 a 4%. También se encuentra en la corteza terrestre en forma de geodas de mercurio líquido (en Almadén) y como esquisto impregnado o pizarra (p. ej., en India y Yugoslavia).
Extracción. El mineral de mercurio se extrae mediante minería subterránea, y el mercurio metálico se separa del mineral tostándolo en un horno rotatorio o en un horno de cuba, o mediante reducción con óxido de hierro o de calcio. El vapor se elimina en los gases de combustión y se condensa en tubos verticales.
Los usos más importantes del mercurio metálico y sus compuestos inorgánicos han incluido el tratamiento de minerales de oro y plata; la fabricación de amalgamas; la fabricación y reparación de aparatos de medición o de laboratorio; la fabricación de bombillos eléctricos incandescentes, tubos de vapor de mercurio, radioválvulas, tubos de rayos x, interruptores, baterías, rectificadores, etc.; como catalizador para la producción de cloro y álcali y la producción de ácido acético y acetaldehído a partir de acetileno; investigación de laboratorio química, física y biológica; chapado en oro, plata, bronce y estaño; curtido y curtido; fabricación de fieltro; taxidermia; fabricación textil; fotografía y fotograbado; pinturas y pigmentos a base de mercurio; y la fabricación de seda artificial. Algunos de estos usos han sido descontinuados debido a los efectos tóxicos que la exposición al mercurio ejercía sobre los trabajadores.
Compuestos orgánicos de mercurio
Los compuestos orgánicos de mercurio pueden considerarse compuestos orgánicos en los que el mercurio está químicamente unido directamente a un átomo de carbono. Los enlaces carbono-mercurio tienen un amplio rango de estabilidad; en general, el enlace carbono-mercurio en los compuestos alifáticos es más estable que en los compuestos aromáticos. Según una estimación confiable, se han sintetizado más de 400 fenilmercuriales y al menos esa cantidad de compuestos de alquilmercurio. Los tres grupos más importantes de uso común son los alquilos, los hidrocarburos aromáticos o arilos y los alcoxialquilos. Ejemplos de compuestos de arilo mercurio son acetato fenilmercúrico (PMA), nitrato, oleato, propionato y benzoato. La mayor parte de la información disponible es sobre PMA.
Usos. Todos los usos importantes de los compuestos orgánicos de mercurio dependen de la actividad biológica de estas sustancias. En la práctica médica, los compuestos orgánicos de mercurio se utilizan como antisépticos, germicidas, diuréticos y anticonceptivos. En el campo de los pesticidas sirven como alguicidas, fungicidas, herbicidas, limocidas y conservantes en pinturas, ceras y pastas; se utilizan para la supresión de moho, en pinturas antiincrustantes, en pinturas de látex y en la protección contra hongos de telas, papel, corcho, caucho y madera para uso en climas húmedos. En la industria química actúan como catalizadores en una serie de reacciones y los alquilos de mercurio se utilizan como agentes alquilantes en síntesis orgánicas.
Peligros
Absorción y efectos: Mercurio inorgánico y metálico
La inhalación de vapores es la principal vía de entrada de mercurio metálico al organismo. Alrededor del 80% del vapor de mercurio inhalado se absorbe en los pulmones (alvéolos). La absorción digestiva de mercurio metálico es insignificante (inferior al 0.01% de la dosis administrada). También es posible la penetración subcutánea de mercurio metálico como resultado de un accidente (por ejemplo, la rotura de un termómetro).
Las principales vías de entrada de compuestos inorgánicos de mercurio (sales de mercurio) son los pulmones (atomización de sales de mercurio) y el tracto gastrointestinal. En este último caso, la absorción es a menudo el resultado de una ingestión accidental o voluntaria. Se estima que del 2 al 10% de las sales de mercurio ingeridas se absorben a través del tracto intestinal.
La absorción cutánea del mercurio metálico y de algunos de sus compuestos es posible, aunque la tasa de absorción es baja. Después de ingresar al cuerpo, el mercurio metálico continúa existiendo por un corto tiempo en forma metálica, lo que explica su penetración en la barrera hematoencefálica. En la sangre y los tejidos, el mercurio metálico se oxida rápidamente a Hg.2+ ion de mercurio, que se fija a las proteínas. En la sangre, el mercurio inorgánico también se distribuye entre el plasma y los glóbulos rojos.
El riñón y el cerebro son los lugares de depósito tras la exposición a vapores metálicos de mercurio, y el riñón tras la exposición a sales inorgánicas de mercurio.
Envenenamiento agudo
Los síntomas del envenenamiento agudo incluyen irritación pulmonar (neumonía química), lo que puede conducir a un edema pulmonar agudo. La afectación renal también es posible. La intoxicación aguda es más a menudo el resultado de la ingestión accidental o voluntaria de una sal de mercurio. Esto conduce a una inflamación severa del tracto gastrointestinal seguida rápidamente por insuficiencia renal debido a la necrosis de los túbulos contorneados proximales.
La forma crónica grave de intoxicación por mercurio que se presentaba en lugares como Almadén hasta principios del siglo XX, y que presentaba trastornos renales, digestivos, mentales y nerviosos espectaculares y terminaba en caquexia, fue eliminada mediante medidas preventivas. Sin embargo, aún se puede detectar entre los mineros de mercurio un envenenamiento crónico, “intermitente”, en el que se intercalan períodos de intoxicación activa entre períodos de intoxicación latente. En los períodos latentes, los síntomas remiten a tal grado que sólo son visibles en una búsqueda minuciosa; sólo persisten las manifestaciones neurológicas en forma de sudoración profusa, dermografia y, en cierta medida, inestabilidad emocional.
También se ha descrito un estado de “micromercurialismo” caracterizado por neurosis funcional (histeria frecuente, neurastenia y formas mixtas), labilidad cardiovascular y neurosis secretora del estómago.
Sistema digestivo. La gingivitis es el trastorno gastrointestinal más común que se encuentra en el envenenamiento por mercurio. Se ve favorecida por una mala higiene bucal y se acompaña de un sabor desagradable, metálico o amargo en la boca. La estomatitis ulceromembranosa es mucho menos común y normalmente se encuentra en personas que ya padecen gingivitis y que han inhalado accidentalmente vapores de mercurio. Esta estomatitis comienza con los síntomas subjetivos de gingivitis con aumento de la salivación (ptialismo mercurial) y saburra de la lengua. Comer y beber produce una sensación de ardor y malestar en la boca, las encías se inflaman e hinchan cada vez más, aparecen úlceras y hay sangrado espontáneo. En casos agudos, hay fiebre alta, inflamación de los ganglios submaxilares y aliento extremadamente fétido. También se ha observado periostitis alveolodental.
Puede haber una línea azulada en el borde de los dientes de las encías, en particular en la vecindad de las áreas infectadas; esta línea, sin embargo, nunca se encuentra en personas sin dientes. También se ha observado una pigmentación puntiforme gris pizarra de las mucosas orales: el lado vestibular de las encías (generalmente las de la mandíbula inferior), el paladar e incluso el interior de las mejillas.
La gingivitis recurrente afecta los tejidos de soporte de los dientes y, en muchos casos, los dientes deben extraerse o simplemente se caen. Otros trastornos gastrointestinales encontrados en el envenenamiento por mercurio incluyen gastritis y gastroduodenitis.
La faringitis inespecífica es relativamente común. Una manifestación más rara es la faringitis de Kussmaul que se presenta como una coloración rojo brillante de la faringe, amígdalas y paladar blando con fina arborización.
La afectación del sistema nervioso puede ocurrir con o sin síntomas gastrointestinales y puede evolucionar de acuerdo con dos cuadros clínicos principales: (a) temblor de intención fina que recuerda al que se encuentra en personas que padecen esclerosis múltiple; y (b) parkinsonismo con temblor en reposo y función motora reducida. Por lo general, una de estas dos condiciones es dominante en el cuadro clínico general, que puede complicarse aún más con irritabilidad mórbida e hiperactividad mental pronunciada (eretismo mercurial).
El parkinsonismo mercurial presenta un cuadro de marcha inestable y tambaleante, ausencia de reflejos de recuperación del equilibrio e hipotonía; los síntomas vegetativos son leves con facies de máscara, sialorrea, etc. Sin embargo, el parkinsonismo suele encontrarse en formas más leves, en particular como microparkinsonismo.
Los síntomas que se encuentran con más frecuencia se asemejan a los que presentan las personas con esclerosis múltiple, excepto que no hay nistagmo y las dos condiciones tienen una serología diferente y diferentes cursos clínicos. La característica más llamativa es el temblor, que suele ser un síntoma tardío pero que puede desarrollarse antes de la estomatitis.
El temblor suele desaparecer durante el sueño, aunque pueden presentarse calambres o contracciones repentinas generalizadas; sin embargo, siempre aumenta bajo estrés emocional y este es un rasgo tan característico que proporciona una base firme para un diagnóstico de envenenamiento por mercurio. El temblor es particularmente pronunciado en situaciones en las que el paciente se siente avergonzado o avergonzado; a menudo tendrá que comer solo, ya que de lo contrario sería incapaz de llevarse la comida a los labios. En su forma más aguda, el temblor puede invadir todos los músculos voluntarios y ser continuo. Todavía se dan casos en los que hay que amarrar al paciente para evitar que se caiga de la cama; tales casos también presentan movimientos coreiformes masivos suficientes para despertar al paciente de su sueño.
El paciente tiende a pronunciar sus palabras en forma entrecortada, de modo que sus oraciones son difíciles de seguir (psellismus mercurialis); cuando cesa un espasmo, las palabras salen demasiado rápido. En los casos que recuerdan más al parkinsonismo, el habla es lenta y monótona y la voz puede ser baja o completamente ausente; la pronunciación espasmódica es, sin embargo, más común.
Un síntoma muy característico es el deseo de dormir, y el paciente suele dormir durante largos períodos, aunque de forma ligera, y con frecuencia se ve perturbado por calambres y espasmos. Sin embargo, el insomnio puede ocurrir en algunos casos.
La pérdida de memoria es un síntoma temprano y la demencia un síntoma terminal. Con frecuencia se encuentran dermografia y sudoración profusa (sin motivo aparente). En el envenenamiento crónico por mercurio, los ojos pueden mostrar el cuadro de “mercurialentis” caracterizado por una decoloración de gris claro a gris rojizo oscuro de la cápsula anterior del cristalino debido a la deposición de partículas finamente divididas de mercurio. Mercurialentis puede detectarse mediante examen con un microscopio con lámpara de hendidura y es bilateral y simétrico; por lo general aparece un tiempo considerable antes de la aparición de los signos generales de intoxicación por mercurio.
Exposición crónica
La intoxicación crónica por mercurio suele comenzar de forma insidiosa, lo que dificulta la detección precoz de una intoxicación incipiente. El principal órgano diana es el sistema nervioso. Inicialmente, se pueden utilizar pruebas adecuadas para detectar cambios psicomotores y neuromusculares y temblores leves. La afectación renal leve (proteinuria, albuminuria, enzimuria) puede detectarse antes que la afectación neurológica.
Si la exposición excesiva no se corrige, las manifestaciones neurológicas y de otro tipo (p. ej., temblor, sudoración, dermatografía) se vuelven más pronunciadas, asociadas con cambios en el comportamiento y trastornos de la personalidad y, quizás, trastornos digestivos (estomatitis, diarrea) y deterioro del estado general ( anorexia, pérdida de peso). Una vez alcanzada esta etapa, la terminación de la exposición puede no conducir a la recuperación total.
En la intoxicación crónica por mercurio predominan los síntomas digestivos y nerviosos y, aunque los primeros son más precoces, los segundos son más evidentes; pueden estar presentes otros síntomas significativos pero menos intensos. La duración del período de absorción de mercurio que precede a la aparición de los síntomas clínicos depende del nivel de absorción y de factores individuales. Los principales signos tempranos incluyen trastornos digestivos leves, en particular, pérdida de apetito; temblor intermitente, a veces en grupos musculares específicos; y trastornos neuróticos que varían en intensidad. El curso de la intoxicación puede variar considerablemente de un caso a otro. Si la exposición finaliza inmediatamente después de la aparición de los primeros síntomas, por lo general se produce una recuperación total; sin embargo, si no se termina la exposición y la intoxicación se establece firmemente, en la mayoría de los casos no se puede esperar más que un alivio de los síntomas.
Riñón. Se han realizado estudios a lo largo de los años sobre las relaciones entre la función renal y los niveles de mercurio en la orina. Los efectos de las exposiciones de bajo nivel aún no están bien documentados o comprendidos. A niveles más altos (por encima de 50 μg/g [microgramos por gramo]) se ha observado una función renal anormal (evidenciada por la N-acetil-BD-glucosaminidasa (NAG), que es un indicador sensible del daño a los riñones). Los niveles de NAG se correlacionaron tanto con los niveles de mercurio en la orina como con los resultados de las pruebas neurológicas y conductuales.
Sistema nervioso. Los últimos años han visto el desarrollo de más datos sobre niveles bajos de mercurio, que se analizan con más detalle en el capítulo Sistema nervioso en este Enciclopedia.
Sangre. La intoxicación crónica se acompaña de anemia leve, a veces precedida de policitemia como resultado de la irritación de la médula ósea. También se han observado linfocitosis y eosinofilia.
Compuestos orgánicos de mercurio
Acetato de fenilmercurio (PMA). La absorción puede ocurrir por inhalación de aerosoles que contengan PMA, por absorción cutánea o por ingestión. La solubilidad del mercurial y el tamaño de partícula de los aerosoles son factores determinantes para el grado de absorción. El PMA se absorbe más eficientemente por ingestión que las sales mercúricas inorgánicas. fenilmercurio se transporta principalmente en la sangre y se distribuye en las células sanguíneas (90%), se acumula en el hígado y allí se descompone en mercurio inorgánico. Parte del fenilmercurio se excreta en la bilis. La mayor parte absorbida en el cuerpo se distribuye en los tejidos como mercurio inorgánico y se acumula en el riñón. En la exposición crónica, la distribución y excreción del mercurio siguen el patrón observado en la exposición al mercurio inorgánico.
La exposición ocupacional a compuestos de fenilmercurio ocurre en la fabricación y manipulación de productos tratados con fungicidas que contienen compuestos de fenilmercurio. La inhalación aguda de grandes cantidades puede causar daño pulmonar. La exposición de la piel a una solución concentrada de compuestos de fenilmercurio puede causar quemaduras químicas con formación de ampollas. Puede ocurrir sensibilización a compuestos de fenilmercurio. La ingestión de grandes cantidades de fenilmercurio puede causar daño renal y hepático. La intoxicación crónica da lugar a daño renal debido a la acumulación de mercurio inorgánico en los túbulos renales.
Los datos clínicos disponibles no permiten sacar conclusiones amplias sobre las relaciones dosis-respuesta. Sugieren, sin embargo, que los compuestos de fenilmercurio son menos tóxicos que los compuestos de mercurio inorgánico o la exposición a largo plazo. Existe alguna evidencia de efectos adversos leves en la sangre.
Compuestos de alquilmercurio. Desde un punto de vista práctico, los compuestos de mercurio de alquilo de cadena corta, como metilmercurio y etilmercurio, son los más importantes, aunque algunos compuestos exóticos de mercurio, generalmente utilizados en investigaciones de laboratorio, han provocado muertes rápidas y espectaculares por intoxicación aguda. Estos compuestos se han utilizado ampliamente en el tratamiento de semillas, donde han sido responsables de varias muertes. Cloruro de metilmercurio forma cristales blancos de olor característico, mientras que cloruro de etilmercurio; (cloroetilmercurio) forma escamas blancas. Los compuestos volátiles de metilmercurio, como el cloruro de metilmercurio, se absorben en aproximadamente un 80 % tras la inhalación del vapor. Más del 95% de los compuestos de alquilmercurio de cadena corta se absorben por ingestión, aunque la absorción de los compuestos de metilmercurio por la piel puede ser eficaz, según su solubilidad y concentración y el estado de la piel.
Transporte, distribución y excreción. El metilmercurio se transporta en los glóbulos rojos (95 %) y una pequeña fracción se une a las proteínas plasmáticas. La distribución a los diferentes tejidos del cuerpo es bastante lenta y tarda unos cuatro días antes de que se alcance el equilibrio. El metilmercurio se concentra en el sistema nervioso central y especialmente en la materia gris. Alrededor del 10% de la carga corporal de mercurio se encuentra en el cerebro. La mayor concentración se encuentra en la corteza occipital y el cerebelo. En mujeres embarazadas, el metilmercurio se transfiere de la placenta al feto y se acumula especialmente en el cerebro fetal.
Peligros del mercurio orgánico
El envenenamiento por alquilmercurio puede ocurrir por inhalación de vapor y polvo que contiene alquilmercurio y en la fabricación del mercurial o en la manipulación del material final. El contacto de la piel con soluciones concentradas produce quemaduras químicas y ampollas. En las pequeñas explotaciones agrícolas existe el riesgo de intercambio entre semillas tratadas y productos destinados a la alimentación, seguido de la ingesta involuntaria de grandes cantidades de alquilmercurio. En exposición aguda, los signos y síntomas de intoxicación tienen un inicio insidioso y aparecen con un período de latencia que puede variar de una a varias semanas. El período de latencia depende del tamaño de la dosis: cuanto mayor sea la dosis, más corto será el período.
En la exposición crónica, el inicio es más insidioso, pero los síntomas y signos son esencialmente los mismos, debido a la acumulación de mercurio en el sistema nervioso central, que causa daño a las neuronas en la corteza sensorial, como la corteza visual, la corteza auditiva y el cerebro anterior. y post-áreas centrales. Los signos se caracterizan por alteraciones sensoriales con parestesia en las extremidades distales, en la lengua y alrededor de los labios. Con intoxicaciones más graves pueden aparecer ataxia, constricciones concéntricas de los campos visuales, deterioro de la audición y síntomas extrapiramidales. En casos severos se producen convulsiones crónicas.
El período de la vida más sensible al envenenamiento por metilmercurio es el tiempo en el útero; el feto parece ser entre 2 y 5 veces más sensible que el adulto. Exposición en el útero produce parálisis cerebral, en parte debido a la inhibición de la migración de neuronas desde las partes centrales hacia las áreas corticales periféricas. En casos menos severos se ha observado retraso en el desarrollo psicomotor.
Compuestos de alcoxialquilmercurio. Los compuestos alcoxialquilo más comunes utilizados son metoxietilmercurio sales (por ejemplo, acetato de metoxietilmercurio), que han reemplazado a los compuestos alquílicos de cadena corta en el tratamiento de semillas en muchos países industrializados, en los que los compuestos alquílicos han sido prohibidos debido a su peligrosidad.
La información disponible es muy limitada. Los compuestos alcoxialquilo se absorben por inhalación y por ingestión de manera más eficiente que las sales inorgánicas de mercurio. Los patrones de distribución y excreción del mercurio absorbido siguen los de las sales inorgánicas de mercurio. La excreción se produce a través del tracto intestinal y el riñón. Se desconoce hasta qué punto el alcoxialquilmercurio inalterado se excreta en humanos. La exposición a los compuestos de alcoxialquilmercurio puede ocurrir en la fabricación del compuesto y en la manipulación de los productos finales tratados con el mercurial. El acetato de metoxietilo mercurio es un vesicante cuando se aplica en soluciones concentradas a la piel. La inhalación de polvo de sal de metoxietilmercurio puede causar daño pulmonar, y el envenenamiento crónico debido a la exposición a largo plazo puede provocar daño renal.
Medidas de Seguridad y Salud
Se deben hacer esfuerzos para reemplazar el mercurio con sustancias menos peligrosas. Por ejemplo, la industria del fieltro puede emplear compuestos no mercuriales. En minería, se deben utilizar técnicas de perforación húmeda. La ventilación es la principal medida de seguridad y, si es inadecuada, se debe proporcionar a los trabajadores equipo de protección respiratoria.
En la industria, siempre que sea posible, el mercurio debe manipularse en sistemas sellados herméticamente y deben aplicarse normas de higiene extremadamente estrictas en el lugar de trabajo. Cuando se derrama mercurio, se infiltra muy fácilmente en grietas, huecos en el piso y bancos de trabajo. Debido a su presión de vapor, puede producirse una alta concentración atmosférica incluso después de una contaminación aparentemente insignificante. Por tanto, es importante evitar la más mínima suciedad en las superficies de trabajo; estos deben ser lisos, no absorbentes y ligeramente inclinados hacia un colector o, en su defecto, tener una rejilla metálica sobre un canalón lleno de agua para recoger las gotas de mercurio derramadas que caen a través de la rejilla. Las superficies de trabajo deben limpiarse con regularidad y, en caso de contaminación accidental, las gotas de mercurio acumuladas en una trampa de agua deben extraerse lo más rápido posible.
Donde exista el peligro de que el mercurio se volatilice, se deben instalar sistemas de ventilación de extracción local (LEV). Es cierto que esta es una solución que no siempre es aplicable, como es el caso de las instalaciones que producen cloro por el proceso de celda de mercurio, dada la enorme superficie de vaporización.
Los puestos de trabajo deben planificarse de manera que se minimice el número de personas expuestas al mercurio.
La mayor parte de la exposición a compuestos orgánicos de mercurio implica una exposición mixta al vapor de mercurio y al compuesto orgánico, ya que los compuestos orgánicos de mercurio se descomponen y liberan vapor de mercurio. Todas las medidas técnicas relacionadas con la exposición al vapor de mercurio deben aplicarse para la exposición a compuestos orgánicos de mercurio. Por lo tanto, se debe evitar la contaminación de la ropa y/o partes del cuerpo, ya que puede ser una fuente peligrosa de vapor de mercurio cerca de la zona de respiración. Se debe usar ropa de trabajo de protección especial y cambiarse después del turno de trabajo. La pintura en aerosol con pintura que contiene mercuriales requiere equipo de protección respiratoria y ventilación adecuada. Los compuestos de mercurio de alquilo de cadena corta deben eliminarse y reemplazarse siempre que sea posible. Si no se puede evitar la manipulación, se debe utilizar un sistema cerrado, combinado con una ventilación adecuada, para limitar la exposición al mínimo.
Se debe tener mucho cuidado en la prevención de la contaminación de las fuentes de agua con efluentes de mercurio, ya que el mercurio puede incorporarse a la cadena alimentaria y provocar desastres como el ocurrido en Minamata, Japón.