Thủy ngân là một kim loại nặng độc hại, được phân tán rộng rãi trong tự nhiên và được khai thác dưới dạng HgS trong quặng chu sa. Cho đến nay, thủy ngân đã có rất nhiều ứng dụng trong các ngành khoa học và công nghiệp.

Thủy ngân là một kim loại nặng độc hại

Thủy ngân thường tồn tại ở 3 dạng chính: Thủy ngân dạng lỏng và dạng khí (Hg), muối thủy ngân vô cơ và hữu cơ. Mỗi dạng thủy ngân lại có tác dụng độc khác nhau. Có khoảng ½ tới 1/3 lượng thủy ngân công nghiệp được sử dụng trong sản xuất clo và soda, một phần khác trong các thiết bị điện, còn lại được sử dụng trong y khoa hay sản xuất vàng thủ công. Tại Mỹ, việc sử dụng thủy ngân trong pin và sơn đã ngừng sản xuất.

Trong lịch sử, thủy ngân là thủ phạm gây ra nhiều thảm họa về sức khỏe cộng đồng. Điển hình là việc thải hơn 600 tấn thủy ngân ra biển từ nhà máy hóa chất của tập đoàn Chisso từ năm 1932 tới 1968 gây ngộ độc khoảng 14000 người tính tới tháng 4/1007 tại vịnh Minamata tại Nhật Bản, hay việc hàng ngàn công nhân Kodaikanal nhiễm độc thủy ngân do công ty xử lý chất thải thủy ngân không đúng quy định năm 2001. Do đó ngày 9/1/2013 Công ước Minamata về thủy ngân đã được hàng ngàn đại biểu của 140 quốc gia thông qua sau 4 năm đàm phán về việc bảo vệ sức khỏe con người và môi trường do những ảnh hưởng có hại của thủy ngân. Ngoài ra năm 2011, liên minh Châu Âu cũng ban hành lệnh cấm xuất khẩu thủy ngân dưới mọi hình thức với 27 quốc gia thành viên. 2013, đạo luật cấm xuất khẩu thủy ngân nguyên thể của Mỹ cũng có hiệu lực.

Cơ chế gây độc và dược động học

- Thủy ngân vô cơ:

+ Thủy ngân đơn chất: Khoảng 80% hơi thủy ngân được hấp thu qua dường hô hấp, 7 – 10% hấp thu qua đường uống và khoảng 1% qua da. Khi xâm nhập vào cơ thể, hơi thủy ngân có ái lực lớn với các nhóm sulfhydryl và liên kết với các axit amin chứa lưu huỳnh trong toàn bộ cơ thể. Thủy ngân được vận chuyển đến não, lắng đọng ở tuyến giáp, vú, cơ tim, cơ, tuyến thượng thận, gan, thận, da, tuyến mồ hôi, tuyến tụy, tế bào ruột, phổi, tuyến nước bọt, tinh hoàn, tuyến tiền liệt và làm rối loạn chức năng các cơ quan đó. Ngoài ra thủy ngân cũng có ái lực với các vị trí liên kết trên bề mặt tế bào T đối với các nhóm sulfhydryl làm ảnh hưởng tới chức năng của tế bào T. Thủy ngân dễ dàng đi qua nhau thai và lắng đọng ở mô của thai nhi đồng thời qua được sữa mẹ. Thời gian bán thải của thủy ngân khá nhau tùy thuộc cơ quan lắng đọng và trạng thái oxy hóa khử, có thể từ vài ngày tới vài tháng, cũng có thể lên tới vài năm

+ Thủy ngân Hg2Cl2 tan kém trong nước và hấp thu kém qua ruột nhưng vẫn có thể liên quan tới các bệnh hồng ban da.

+ Thủy ngân HgCl2 được sử dụng như một chất bảo quản trong phim ảnh, ngoài ra còn là thành phần của một số loại kem sáng da. Hợp chất thủy ngân này có khả năng bám vào nhóm sulfhydryl trên hồng cầu, metallothionein, hoặc glutathione hoặc lơ lửng trong huyết tương. Nó có thể qua được nhau thai và tích tụ trong mô của thai nhi hoặc ở gan, các mạch máu và tinh hoàn. Hợp chất này được bài tiết chủ yếu qua nước tiểu và phân, ngoài ra còn qua mồ hôi, nước mắt, sữa mẹ và nước bọt. Thời gian bán thải cũng không cố định.

- Thủy ngân hữu cơ:

+ Chủ yếu tìm thấy trong các loại cá.

+ Methyl thủy ngân thường được hấp thu qua đường ruột khi ăn cá hoặc hấp thu qua da. Khi đi vào máu, metyl thủy ngân bám vào các nhóm sulfhydryl, đặc biệt là trong cysteine. Methyl thủy ngân được lắng đọng khắp cơ thể sau khoảng 4 ngày và chủ yếu ở não, gan, thận, nhau thai và thai nhi, từ đó bị khử dần thành thủy ngân vô cơ.

+ Thời gian bán thải của metyl thủy ngân ở người là khoảng 70 ngày, với khoảng 90% được bài tiết qua phân.

Liều độc

Tiếp xúc lâu dài với thủy ngân dù ở dạng nào cũng có thể gây độc cho con người

- Hơi thủy ngân được hấp thu nhanh chóng và phân bố tới thần kinh trung ương. Khi hít phải hơi thủy ngân trong không khí với lượng 10mg/m3 đã có khả năng gây nguy hiểm tới tính mạng, còn với lượng 1mg/m3 thì người hít phải đã có thể gây viêm phổi. Trong môi trường làm việc thì việc tiếp xúc hàng ngày với mức thủy ngân trong không khí từ 0.05 – 0.2mg/m3 đã có thể xuất hiện triệu chứng nhiễm độc. Do đó theo ACGIH thì với thời gian làm việc 8 giờ/ngày thì lượng thủy ngân trong không khí chỉ được khuyến nghị ở mức tối đa là 0.025mg/m3. Còn theo ATSDR thì khi không khí có mức thủy ngân ở 0.01mg/m3 cần sơ tán người dân và khuyến cáo họ không sống lâu dài ở khu vực có mức thủy ngân 0.01mg/m3.

- Ở dạng lỏng, thủy ngân hấp thu kém qua đường tiêu hóa cho nên việc ngộ độc cấp tính do nuốt phải thường chỉ xảy ra khi có bất thường nhu động ruột làm chậm trễ quá trình thải trừ qua đường tiêu hóa.

- Muối thủy ngân vô cơ:

+ Thủy ngân clorua có khả năng gây tử vong ở liều uống cấp tính 1 - 4g.

+ Một số báo cáo cho thấy việc sử dụng dịch rửa phúc mạc có chứa thủy ngân clorua với nồng độ 0.2 - 0.8% có khả năng gây độc tính nghiêm trọng và tử vong.

Ở dạng lỏng, thủy ngân hấp thu kém qua đường tiêu hóa cho nên việc ngộ độc cấp tính do nuốt phải

+ Sử dụng kem làm sáng da hoặc chế phẩm bôi da chứa 0.1% tới trên 10% thủy ngân vô cơ như thủy ngân clorua hoặc thủy ngân amoni clorua trường kỳ trong hàng tuần tới hàng năm có thể gây độc cho thần kinh hoặc độc cho thận.

- Thủy ngân hữu cơ

+ Thuốc sát trùng chứa thủy ngân như mercurochrome hấp thu ít qua da nhưng trong một số trường hợp hiếm hoi, chẳng hạn như bôi tại chỗ đối với một số tổn thương hở bị nhiễm trùng cũng có thể gây nhiễm độc.

+ Methylmercury dễ bị hấp thu khi hít vào hoặc nuốt phải hoặc tiếp xúc qua da. Việc uống 10 - 60mg/kg cấp tính có thể gây tử vong, còn với liều 10mcg/kg dùng hàng ngày có thể gây độc thần kinh và gây hại cho việc sinh sản. Liều an toàn được khuyến cáo theo RfD là 0,1mcg/kg/ngày.

+ Dimethylmercury là một chất lỏng tổng hợp có độc tính cao được sử dụng trong hóa học phân tích và hấp thu tốt qua da, và chỉ với lượng nhỏ đã có thể gây tử vong.

Theo WHO thì hầu hết sự phơi nhiễm của con người với thủy ngân là do sự rò rỉ của thủy ngân trong y khoa, ăn phải cá bị ô nhiễm thủy ngân hoặc do nghề nghiệp có tiếp xúc thủy ngân.

Thủy ngân được sinh ra trong khi đốt than hoặc khai thác một số loại mỏ như mỏ vàng hay thủy ngân. Thủy ngân trong không khí lắng xuống nước được các vi sinh vật chuyển thành thủy ngân hữu cơ dạng metyl hoặc etylic, sau đó được sinh vật nhỏ ăn vào và tiêu thụ cuối cùng bởi các sinh vật lớn hơn. Do đó các loại cá ở đầu chuỗi thức ăn có thể có lượng thủy ngân khá lớn trong cơ thể.

- Thúc đẩy các nguồn năng lượng sạch, hạn chế đốt than.

- Hạn chế khai thác thủy ngân hoặc sử dụng thủy ngân trong khai thác vàng và các quy trình công nghiệp khác.

- Xử lý và tiêu hủy các sản phẩm chứa thủy ngân an toàn.

Lâm sàng:

- Ngộ độc cấp tính do hít phải hơi thủy ngân: Có thể gây viêm phổi do hóa chất hoặc phù phổi cấp không do tim, ngoài ra cũng có thể có viêm nướu răng cấp tính.

- Ngộ độc mãn tính do hít phải hơi thủy ngân: gồm 3 triệu chứng kinh điển là run, rối loạn tâm thần và viêm nướu.

+ Run: Đầu tiên là run các ngón tay sau đó có thể run cơ vùng mặt rồi tiến triển thành múa giật ở các chi.

Đầu tiên là run các ngón tay sau đó có thể run cơ vùng mặt rồi tiến triển thành múa giật ở các chi

+ Rối loạn tâm thần: bao gồm các triệu chứng mệt mỏi, mất ngủ, chán ăn, suy giảm trí nhớ. Ngoài ra cũng có thể có trầm cảm hoặc cáu gắt, đỏ mặt…

+ Ít có rối loạn chức năng thận.

+ Ngoài ra có có một phản ứng hiếm gặp khi tiếp xúc thủy ngân mãn tính thường ở trẻ em là Acrodynia gồm các đặc điểm đau tứ chi, bong vảy và đổi màu da hồng nhạt, tăng huyết áp, vã mồ hôi, chán ăn, mất ngủ, cáu kỉnh hoặc thờ ơ, phát ban.

- Uống cấp tính các muối vô cơ như thủy ngân clorua: có thể gây xuất huyết dạ dày cấp tính, hoại tử ruột, sốc dẫn đến tử vong. Ngoài ra có thể có hoại tử ống thận cấp sau đó vài ngày. Còn ngộ độc mãn tính có thể gây nhiễm độc hệ thần kinh trung ương.

- Ngộ độc hợp chất thủy ngân hữu cơ:

+ Methyl mercury chủ yếu ảnh hưởng đến thần kinh trung ương, gây dị cảm, rối loạn nhịp tim, suy giảm thính lực, suy giảm thị lực. Các triệu chứng này thường xuất hiện sau vài tuần hoặc vài tháng. Methyl mercury có thể qua nhau thai gây độc cho thai nhi, làm chậm phát triển trí tuệ và bại não.

+ Ethyl mercury có triệu chứng của viêm dạ dày, viêm ruột và nhiễm độc thận.

Cận lâm sàng

- Cần làm các xét nghiệm cơ bản: công thức máu, chức năng gan thận, điện giải đồ, glucose, tổng phân tích nước tiểu.

- Định lượng thủy ngân trong máu, trong nước tiểu: thủy ngân được đào thải theo cơ chế 2 pha qua nước tiểu và phân ban đầu nhanh sau đó chậm lại.

- Xác định tổn thương thận sớm trong nước tiểu: microalbumin niệu, retinol-binding protein, beta2-microglobulin, alpha-1-microglobulin, and N-acetylglucosaminidase.

- Chụp Xquang tim phổi.

- Làm các xét nghiệm khác để phát hiện các tổn thương kèm theo.

Chẩn đoán xác định:

- Tiền sử phơi nhiễm với thủy ngân hoặc qua xét nghiệm thủy ngân trong nước tiểu hoặc trong máu.

- Triệu chứng lâm sàng và cận lâm sàng giúp xác định độ nặng, các tổn thương cơ quan do thủy ngân.

Hồi sức cấp cứu

- Ngộ độc qua đường hô hấp: Cần theo dõi chặt chẽ trong vài giờ để đánh giá tình trạng viêm phổi cấp tính hoặc phù phổi cấp và xử trí kịp thời.

- Ngộ độc thủy ngân vô cơ: Đánh giá tổn thương viêm dạ dày ruột nặng và điều trị sốc nếu có.

- Ngộ độc thủy ngân hữu cơ: Chủ yếu đánh giá và điều trị triệu chứng.

Thuốc điều trị

- Thủy ngân kim loại: Dùng Succimer (DMSA) hoặc axit 2,3-dimercapto-1-propanesulfonic (DMPS) để tăng cường bài tiết thủy ngân qua nước tiểu. Penicillamine cũng có thể tham gia điều trị nhưng nó có nhiều tác dụng phụ hơn trong khi việc thải trừ thủy ngân lại kém hiệu quả hơn

- Thủy ngân vô cơ: Trong vài phút hoặc vài giờ sau khi uống nếu được sử dụng DMPS tĩnh mạch hoặc dimercaprol (BAL) tiêm bắp có thể giảm hoặc tránh tổn thương thận nặng. Cần sử dụng thuốc sớm tránh việc chờ kết quả xét nghiệm.

- Thủy ngân hữu cơ: Dùng DMSA, N-acetylcysteine cũng có thể làm giảm nồng độ thủy ngân trong các mô, bao gồm cả não.

- BAL có tác dụng phân bổ thủy ngân từ cơ quan khác tới não, do đó trong trường hợp ngộ độc thủy ngân hữu cơ cần tránh sử dụng BAL.

Các biện pháp khử nhiễm

- Ngộ độc do hít phải thủy ngân: Đưa nạn nhân ra khỏi vùng phơi nhiễm ngay và cho thở oxy nếu cần. Và vì chỉ cần lượng nhỏ hơi thủy ngân tràn ra vài phút cũng có thể gây nguy hiểm trong không khí nên cần che chỗ rò bằng lưu huỳnh dạng bột và cẩn thận dọn dẹp các đồ bị ngấm thủy ngân.

- Nuốt phải thủy ngân đơn chất: Nếu chỉ uống một lượng nhỏ thì không cần rửa dạ dày. Trường hợp nhiễm độc mạn tính hoặc nhiễm độc ở người có giảm nhu động ruột, thủng ruột… cần rửa toàn bộ ruột hoặc có thể cắt bỏ ruột ở trường hợp ngộ độc nặng nề.

- Nuốt phải muối thủy ngân vô cơ: Sử dụng than hoạt nhưng tránh bị nôn mửa. Cân nhắc rửa dạ dày.

- Nuốt phải muối thủy ngân hữu cơ: Sau khi uống cấp tính cần rửa dạ dày ngay và cho uống than hoạt. Ngừng cho con bú nhưng vẫn vắt bỏ sữa để tăng thải thủy ngân.

Sau khi uống cấp tính cần rửa dạ dày ngay và cho uống than hoạt

Các biện pháp khác

- Lọc máu hoặc dùng than hoạt đa liều không có hiệu quả nhiều trong việc thải thủy ngân vô cơ, nhưng việc lọc máu có ích trong điều trị suy thận nếu có.

- Ở bệnh nhân ngộ độc methyl mercury mãn tính thì có thể sử dụng polythiol để tăng cường đào thải thủy ngân bằng cách gián đoạn tuần hoàn ruột.