Свойства мышьяка и отравление его соединениями

otravlenie_myshyakom_1Название одного из самых древних химических элементов, известных человеку, соединения которого широко использовали древние греки и римляне, на поверку вызывает лишь суеверный ужас. Мышьяк – ядовитое вещество, которое таит в себе угрозу здоровью и жизни человека?

Отравление мышьяком было эффективным методом борьбы с грызунами, благодаря чему арсенопирит получил свое бытовое наименование. Официально мышьяк был открыт и зарегистрирован в средние века, однако диагностировать смерть в результате интоксикации смогли гораздо позже. Область применения мышьяка значительно расширилась: простой народ устранял вредителей, придворные интриганы – конкурентов.

Свойства элемента и его соединений

Несмотря на некоторые металлические свойства, мышьяк относится к неметаллам и встречается в природе в нескольких аллотропных формах, ядовитых в той или иной степени. В природе этот элемент получают при переработке сульфидных руд в качестве побочного продукта, который существует как в чистом виде, так и в соединениях (арсенидах и арсеносульфидах).

Сегодня известно более 200 химических веществ, в состав которых входит мышьяк. Во время работы с этим элементом используют специальные защитные средства, так как оксид мышьяка обладает высокой токсичностью, а для смертельного отравления достаточно одного вдоха газа арсина. С другой стороны, мышьяк в чистом виде и некоторые другие его соединения сравнительно инертны и не только не представляют опасности, но и являются активными компонентами медицинских препаратов.

Такое разнообразие производных данного элемента объясняет использование его во многих сферах человеческой жизнедеятельности:otravlenie_myshyakom_2

  • в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками, вредителями и паразитами;
  • в качестве гербицида и антисептика для обработки древесины;
  • для окрашивания тканей;
  • в кожевенной и стеклодувной промышленности;
  • для производства люминесцентных ламп;
  • в технике и электронике для изготовления полупроводниковых материалов.

Широкая область применения ядовитых соединений является причиной острых и хронических отравлений. Мышьяк устойчив к воздействию как кислот, так и щелочей.

Вещество обладает свойствами, схожими с фосфором, и способен замещать его в химических реакциях. Другими антагонистами мышьяка являются цинк, сера, селен. Этот элемент препятствует усвоению витаминов А, С, Е и часто используется в качестве противоядия при острых отравлениях селеном.

Биологическая роль мышьяка и его соединений

Несмотря на то, что в организме человека в норме содержится до 15 мг мышьяка, ученые не дают исчерпывающей информации о биологическом значении этого вещества. Мышьяк относят к категории иммунотоксичных элементов, однако он принимает участие практически во всех биохимических процессах и оказывает влияние на окислительные реакции, которые происходят в митохондриях.

Элемент взаимодействует с некоторыми группами белков и аминокислот (цистеином, глутатионом и др.), способен выполнять функции фосфатов и выступать в качестве активатора ферментов в ферментативных реакциях. Положительно влияет на кроветворение и усвоение организмом азота и фосфора.

Дефицит мышьяка у человека наблюдается крайне редко, так как он в достаточном количестве содержится в продуктах питания:

  • питьевая и минеральная вода (от 10мкг/л до 1мг/л в зависимости от региона);
  • виноградные вина и фруктовые соки (до 1мг/л);
  • морская рыба, моллюски и другие морепродукты;
  • злаки и хлебобулочные изделия;
  • фрукты и овощи, выращенные с применением пестицидов и гербицидов.

Суточная норма мышьяка для человека варьируется от 10 до 15 мкг, ежедневный рацион на 2000 ккал вполне удовлетворяет эту потребность. Около 90% неорганических соединений этого элемента легко растворяются и усваиваются организмом. Через сутки из организма выводится до 35% от поступившего количества соединений мышьяка, остальное накапливается в печени, легких и тонком кишечнике.

Эта особенность увеличивает риск хронического отравления мышьяком, которое чаще встречается в неблагоприятных регионах с повышенной концентрацией элемента в питьевой воде, воздухе и почве вблизи от промышленных предприятий. Доказано также, что курение способствует развитию хронической формы отравления.

Лабораторные исследования показали, что у живых организмов, которые испытывают недостаток мышьяка (менее 1 мкг в день), наблюдаются такие симптомы:

  • замедление в росте и развитии;
  • ненормально высокая фертильность;
  • повышенная перинатальная смертность;
  • изменение состава сыворотки крови.

Однако в реальности случаи острого дефицита мышьяка не были зарегистрированы. Напротив, возникла необходимость понижения концентрации мышьяка в пище и окружающей среде, но безопасной альтернативы этому элементу пока не существует.

Как действует мышьяк на организм человека

Хроническая интоксикация мышьяком не менее опасна, чем острая ее форма. В малых дозах это – канцерогенное вещество, накопление которого в организме приводит к численным патологиям. Избыточное содержание мышьяка сложно выявить, так как механизм его воздействия связан с нарушением обмена веществ.

Основной мишенью для мышьяка являются костный мозг, печень, легкие, почки и желудочно-кишечный тракт, где накапливаются его излишки, но негативные последствия его избытка затрагивают все органы. Таблица наглядно демонстрирует изменения, которым подвергается организм в результате хронического отравления мышьяком.

Система органов человека Влияние мышьяка и его соединений
Кровеносная Изменение клеточного состава крови и размера кровяных клеток, снижение концентрации нейтрофилов и повышение количества эозинофилов (лейкопения и эозинофилия). Приводит к нарушению гемодинамики и анемии, параличу и разрушению капилляров. Кровь сгущается, а ее плазма проникает в полость тела и внутренние органы. Нарушается ритм сердца, развивается гипотония и сердечная недостаточность, появляются отеки.
Дыхательная Накопление в легких и бронхах становится причиной хронического насморка и затрудненного дыхания, смертельно опасных отеков, спазмов и увеличения риска развития рака легких. На клеточном уровне происходит нарушение дыхания и кислотно-щелочного баланса. Ацидоз становится причиной избытка молочной кислоты в мышечных тканях.
Пищеварительная Неприятный запах изо рта, металлический привкус, раздражение слизистой рта и гортани, стоматит. Более сильное отравление характеризуется болью в области ЖКТ, тошнотой, рвотой, диареей и обезвоживанием. Есть риск гепатита и цирроза печени.
Выделительная Нарушается мочеобразование, повышается концентрация белка. При попадании в организм большой дозы мышьяка, моча приобретает черный цвет.
Опорно-двигательная Мышечные спазмы и боли, парезы, атрофия, параличи. В особо тяжелых случаях возможна гангрена.
Нервная Нарушение памяти, обоняния, осязания и зрения, потеря чувствительности конечностей, развитие психических расстройств. При остром отравлении возможна энцефалопатия и геморрагический инсульт в результате расширения сосудов головного мозга.
Эндокринная Появление эндемического зоба.
Репродуктивная Изменение хромосом половых клеток и врожденные патологии как следствие.
Кожные покровы Появление пигментных пятен, уплотнение верхнего слоя эпидермиса, ломкость ногтей, желтизна слизистых и склер, желтуха. Длительная интоксикация провоцирует некроз и рак кожи.

Диагностировать избыток мышьяка в организме можно с помощью анализа мочи в лабораторных условиях. Допустимая концентрация этого элемента в моче детей и взрослых составляет 1мг/кг и 3мг/кг соответственно.

Симптомы отравления мышьяком и помощь пострадавшему

Пероральное употребленный мышьяк в чистом виде менее токсичен, чем его соединения. Максимальная суточная доза вещества составляет 20 мг, ее превышение опасно для здоровья человека и вызывает интоксикацию.

Причиной острого отравления мышьяком может стать не только избыточное поступление с пищей, водой и воздухом, но и нарушение правил техники безопасности на производстве или попытки суицида.

Признаки острой интоксикации проявляются в течение трех часов после употребления внутрь:otravlenie_myshyakom_3

  • ожог слизистых рта, гортани;
  • раздражение носоглотки, затруднения при глотании;
  • сильная тошнота, рвота, диарея;
  • боли в области печени и ЖКТ;
  • пожелтение кожи, появление сыпи и пигментных пятен;
  • моча черного цвета;
  • судороги, онемение конечностей, паралич.

При легком отравлении мышьяком доступным противоядием является казеин – белок, который содержится в молоке. С его помощью можно воспрепятствовать дальнейшему всасыванию токсина в стенки желудка. Однако лечение в домашних условиях не рекомендуется, при появлении первых симптомов следует вызвать бригаду медиков и оказать пострадавшему посильную доврачебную помощь.

Облегчить состояние пострадавшего можно следующим образом:

  • вывести человека из зоны поражения (если отравление произошло воздушно-капельным путем);
  • при попадании яда на кожу, смыть его остатки водой с мылом;
  • промыть желудок слабым раствором поваренной соли и дать принять абсорбенты;
  • искусственное дыхание и массаж сердца – по необходимости.

В стационаре лечение производится с помощью специфических антидотов мышьяка – унитиола и ДМПС. По необходимости применяют раствор тиосульфата натрия и проводят гемодиализ. Дальнейшее лечение предполагает строгую диету с обязательным употреблением в пищу молочных продуктов и дополнительное введение витаминов и аминокислот.

К последствиям отравления относят ломкость ногтей, выпадение волос, атрофия мышц и увеличение риска возникновения злокачественных кожных образований. Нарушаются функции кровеносной и пищеварительной систем, печени и органов чувств. Часто воздействие токсина на организм провоцирует развитие гастрита, гепатита и появление раковых опухолей. Список последствий передозировки дополняют речевые расстройства, повышенная тревожность, полиневриты и появление склонности к депрессии.

Мышьяк в современной медицине

Несмотря на свою токсичность, мышьяк используется для лечения лейкоза на первой стадии и легкой формы этого заболевания. С его помощью подавляют образование лейкоцитов и стимулируют синтез красных кровяных клеток.

В гомеопатических дозах мышьяк входит в состав препаратов, которые актуальны в случаях:otravlenie_myshyakom_4

  • протозийных инфекций;
  • бактериальных инфекций;
  • кожных заболеваний;
  • малярии, тифа, сифилиса.

Однако наиболее широко применяет мышьяк современная стоматология для лечения кариеса как некротическое средство для удаления пораженной пульпы. Паста, которая содержит мышьяковистую кислоту, позволяет абсолютно безболезненно извлечь нерв и запломбировать зуб.

Медики уверяют, что при своевременном удалении пломбы, отравления мышьяком при лечении зуба не произойдет. Доза ангидрида в стоматологическом препарате слишком мала для того, чтобы вызвать интоксикацию, и применяется он только в особо запущенных случаях.

Оставьте Ваш комментарий:

Комментарии и отзывы:

Комментариев пока еще нет.