マンガン中毒の紹介とその関連知識

1.物理的・化学的性質:
マンガン(マンガン.Mn)は金属光沢のある薄い灰色で.比重7.2.融点1260oC.希酸に容易に溶解する。
2.暴露:
食品に含まれる微量のマンガンに加え.主な暴露は.
マンガン採掘・製錬.マンガン溶接棒製造.マンガン合金の溶接・風切.二酸化マンガン・過マンガン酸・その他のマンガン化合物の製造・応用を行う産業労働者などです。
公衆衛生上の緊急事態:例えば.フルリバー・マンガン鉱山の汚染により水道水中のマンガン濃度が過剰となった場合など。
3.暴露様式と体内での代謝:
主に蒸気や煙の形で呼吸器官から体内に入ります。 消化管からはゆっくりと不完全に吸収され(胃液へのマンガンの溶解度は非常に低い).皮膚からはほとんど吸収されません。 3価のマンガンの形で血漿中に運ばれ.肝臓でβ1-グロブリンと結合して全身に分布し.体内のマンガンの97%以上は糞便から排泄されます。
4.マンガンの人体における役割:
マンガンは.イオン状の必須微量元素として体内に存在し.その総量はわずか12~20mgです。 主に筋肉.肝臓.腎臓.脳に分布し.人体に摂取されたマンガンは腸で吸収されますが.その吸収率はわずか3%です。 マンガンは栄養を摂取することで体内で代謝され.ほとんどが腸から排泄されます。 マンガンは体内の多くの酵素の成分であり.「生命を高める元素」と呼ぶ人もいるほど.人間の健康と密接な関係にあります。 最近の研究では.マンガンを含むスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)という酵素が.体内でアンチエイジング効果を発揮することが分かってきました。 人体でマンガンが不足する主な原因は.食事中のマンガン不足であり.食品中の過剰なカルシウム.リン.鉄.フィチン酸がマンガンの吸収を妨げています。
5.人体におけるマンガンの分布:
マンガンは体内の様々な組織や器官に均一に分布していますが.脳.肝臓.膵臓.腎臓.心臓の細胞などの網膜やミトコンドリアに多く含まれ.マンガンを多く含んでいます。 ミトコンドリアは.細胞内でマンガンの代謝やエネルギー変換が行われる場所であり.そこで作られるエネルギーは生命活動に必要です。 マンガンは「アンチエイジングの素」とも言われています。 研究によると.マンガンは心血管疾患の発生を防ぐのに有益であり.マンガンを豊富に含むいくつかの植物の分析によると.抗がん作用があり.マンガンは抗早老の役割を持つと考えられています。
6.マンガン中毒のメカニズム:
マンガンおよびその化合物の過剰な曝露はマンガン中毒を引き起こし.慢性マンガン中毒が最も多く.その被害は主に椎体外系の神経障害で現れるが.毒性作用のメカニズムはあまり明確ではない。
(1)マンガンはミトコンドリアに特別な親和性を持ち.ミトコンドリアが多い神経細胞やシナプスに選択的に蓄積・作用し.ミトコンドリアのアデノシン三リン酸酵素の活性を阻害して.神経細胞のアデノシン三リン酸(ATP)合成の低下と変性変化を起こし.神経シナプスの伝達機能に影響を与え筋肉運動協調機能障害となる。 また.ATP合成の減少は.間接的に細胞膜によるカルシウムの輸送を妨げ.細胞内カルシウムを増加させるため.カルシウム依存性のプロテアーゼ.ヌクレアーゼ.ホスファターゼを活性化し.細胞の変性につながる可能性があります。
(2)マンガンはアセチルコリンエステラーゼの合成を阻害し.内因性アセチルコリンの蓄積を招きます。
(3)マンガンは.大脳基底核や線条体の5-ヒドロキシトリプタミンやドーパミンの含量を減少させる。
7.マンガン中毒の症状:
初期の症状は.記憶障害.眠気.精神的な落ち込み.周囲の物事への関心の欠如など.主に神経症状や自律神経機能障害である。 患者によっては.饒舌.急激な気分転換.多幸感を経験することもある。 時には四肢のしびれや痛み.腓腹筋の痙攣を伴うこともあります。 身体検査では.眼裂の拡大.過渡現象の減少.過度の発汗.頻脈が見られます。 病気が進行すると.錐体外路性神経疾患の典型的な徴候や症状が現れる。 無表情.混乱した話し方.不器用な動き.歩行速度の低下.転倒傾向などが見られる。 診察では.四肢の筋緊張が著しく増加し.特に前腕を前後に回転させると歯車状の筋緊張の増加.著しい振戦.しゃがむと転びやすい.閉眼困難テスト陽性.片足立ち不安定などが見られる。 重症の場合.歩行は「雄鶏のような」あるいはパニック的で.小刻みに前進し.容易に止まらず.容易に曲がらないこともある。 腹壁反射は消失し.腱反射は亢進し.バビンスキー徴候は陽性となる。 便中マンガン.尿中マンガン.血中マンガン量が増加することがあるが.一般には参考指標としてしか用いられない。
8.マンガン中毒の診断:
慢性マンガン中毒の診断は.詳細な職業歴と現場の労働衛生調査データ.椎体外系損傷に基づく臨床症状や徴候に基づいています。 総合的に分析し.他の原因による振戦麻痺や肝腫大などの疾患を除外した上で診断します。
国家標準は主に職業性慢性マンガン中毒のために開発された(GBZ-3-2002 – Diagnostic Criteria for Occupational Chronic Manganese Poisoning)
この標準は職業性慢性マンガン中毒の診断と管理に適用し.非職業性慢性マンガン中毒も参照することができます。