Влияние мышьяка на здоровье человека
На сегодняшний день актуальными остаются вопросы воздействия различных ядовитых веществ на организм человека, а значит их концентрация в окружающей среде. В частности много открытых вопросов касательно мышьяка. Всем известны экологические катастрофы, приведшие в разные годы к гибели людей из-за аварий на химических заводах, но мало кто бьет тревогу по поводу загрязненности воды и земель. Считается, что мышьяк содержится в небольших количествах и даже необходим человеку для регуляции обмена фосфора в организме. Но толком не исследованы последствия отравлений, в том числе и лекарствами, содержащими этот элемент.
Так же, смотрите больше про гроб купить в Москве по доступной цене.
Считается, что мышьяк является полуметаллом и содержится в земной коре вместе с рудными ископаемыми в виде сульфидов. Но также достоверно известно, что земли и воды целых стран содержат повышенное содержание этого вещества. Например, Мексика, Индия, Бангладеш. В чистом виде это вещество необходимо для полупроводников в электронике и соответственно в промышленности этой отрасли. Так в России в Саратовской области в районе бывших военных разработок, а теперь в рамках проектов «Ростеха» продолжается загрязнение земель и воздуха в виду добычи и очищения мышьяка. Китай, Таиланд, Вьетнам, Тайвань, США, Мексика, Чили, Аргентина, Боливия, Сальвадор, Никарагуа, Перу, Венгрия, Финляндия и другие – страны мышьякового кризиса.
Всемирная организация здравоохранения занимается вопросами влияния мышьяка на здоровье человека. Ученые доказали его канцерогенность, нашли способы очистки воды. Однако неизвестными остаются многие моменты, связанные с опасностью и кроме того загрязнение растений, в частности и культурных видов, продолжается. Остаются загрязненными земли мест добычи рудных ископаемых. В России это район Забайкалья. В сети интернет можно найти данные десятилетнего исследования (2002 – 2012) концентраций мышьяка в растениях. Выявлено, что древесные растения имеют некоторые ограничения в накоплении этого вещества, а вот травянистые и кустарниковые содержат концентраты в несколько раз превышающие критические. В продуктах питания стран юго-восточной Азии зафиксировано высокое содержание мышьяка. В природе доступность его растениям через корневую систему ограничена его связями с металлами алюминия, железа, кальция и магния. В организме человека накопление мышьяка приводит к заболеваниям щитовидной железы и эндемическому зобу.
Источник
Влияние мышьяка здоровье человека
Данные о неорганических и органических соединениях мышьяка представлены в таблице ниже.
Эпидемиологические исследования по изучению роли мышьяка, содержащегося в питьевой воде, позволяют сделать вывод, что мышьяк может вызывать рак кожи, печени, легких, почек и мочевого пузыря. В таблице ниже представлена оценка риска смерти от рака после экспозиции к мышьяку в сопоставлении с экспозицией к содержащемуся в окружающей среде табачному дыму и радоновым излучениям внутри помещений. Клинические признаки острых и хронических отравлений мышьяком в обобщенном виде представлены в отдельной таблице.
а) Токсичная доза мышьяка. Пятивалентный мышьяк As5+ (арсенат, или органическая форма) менее токсичен, чем трехвалентная форма As3+ (арсенит, или неорганическая форма), что обусловлено более низкой растворимостью первого. В целом нерастворимые соли мышьяка (триоксид мышьяка, арсенат свинца) и органические алканарсенаты обладают значительно более слабыми токсическими свойствами, чем растворимые неорганические соединения мышьяка (арсенит натрия, мышьяковая и мышьяковистая кислоты). Наиболее токсичная форма — арсин (AsH3). Существует широкий диапазон токсичности в зависимости от конкретного соединения и формы.
Концентрации менее 1 мг/кг могут обусловить серьезные заболевания у детей; 2 мг/кг могут вызвать смерть. Летальный диапазон — от 120 до 200 мг, хотя у взрослых отмечается выживаемость и при более высоких дозах. Проглатывание 9— 14 мг триоксида мышьяка 16-месячным ребенком вызвало тяжелые признаки отравления, потребовавшие хелатирующей терапии.
Как показали наблюдения Kingstrom и соавт., однократное проглатывание низкой дозы (менее 5 мл) пятивалентного арсената (менее 3 %) — содержащего арсенат натрия средства против муравьев — незначительно токсично, что можно лечить в домашних условиях. Необходимость хелатообразования после экспозиции к пятивалентным соединениям мышьяка должна быть подтверждена дополнительными исследованиями.
Даже в случаях обычной экспозиции (по данным подробного анамнеза) у пациентов, подвергшихся экспозиции к арсенату натрия, содержащемуся в средстве против муравьев, отмечается значительное повышение концентраций мышьяка в 24-часовых пробах мочи (диапазон — от 3500 до 5300 мкг/л, в норме 
б) Источники органических соединений мышьяка. Два наиболее распространенных органических нетоксичных соединения мышьяка, обнаруживаемых в пище, регулярно потребляемой людьми, — это арсенобетаин и арсенохолин. Значительные концентрации органической кислоты обнаруживают в моллюсках, треске и пикше. После проглатывания арсенобетаин и арсенохолин быстро выводятся в мочу и полностью выводятся в течение 1—2 дней. Остаточные токсичные метаболиты не выявляются. Период полувыведения органического мышьяка составляет от 4 до 6 ч.
— Желудочно-кишечный тракт. Расширение висцеральных сосудов вызывает образование субмукозных везикул. Их разрыв приводит к выделению испражнений в виде рисового отвара и к кровотечению. Впоследствии может развиться энтеропатия с потерей белка.
Несмотря на применение интенсивного лечения при мышьяковой интоксикации и быстрое снижение концентраций мышьяка в крови и моче, неврологические нарушения могут сохраняться. По-видимому, распространение мышьяка в нервных тканях происходит быстро и может оказаться необратимым даже при хелатиро-вании.
— Мышцы. Сообщалось о случаях, когда после сильной передозировки мышьяка острый некроз скелетных мышц приводил к смерти.
— Воздействие на метаболизм и функцию печени. Отмечались отрицательный азотный баланс, жировая дегенерация печени, центральный некроз и цирроз, антагонизм тироидного гормона.
— Дериваты кожи. Наблюдаются алопеция (на поздней стадии), ломкость ногтей, линии Миса (горизонтальные белые линии, которые появляются после экспозиции вследствие роста ногтевого ложа в направлении кнаружи).
в) Беременность и отравление мышьяком. Неорганический мышьяк проникает через плаценту. 22-летняя женщина на 20-й неделе беременности проглотила 340 мг арсената мышьяка. Первоначальная концентрация мышьяка в моче через 24 ч составляла 3030 мкг/л. Был введен димеркапрол. Тоны сердца плода были нормальные. Через 36 нед родился здоровый ребенок. При рождении концентрации мышьяка в суточной порции мочи составляли 
г) Клиника отравления мышьяком:
— Острая экспозиция к газу арсину. В классических случаях клинические проявления мышьякового отравления наступают после латентного периода — до 24 ч, после чего начинаются боли в животе, гемолиз и почечная недостаточность. При чрезмерно сильной экспозиции внезапная смерть может наступить в отсутствие отека легких и гемолиза.
— Болезнь черных ног. Болезнь черных ног — это редкое заболевание периферических артерий, наблюдаемое в эндемическом регионе хронического отравления мышьяком — на Юго-Западном побережье Тайваня. Гуминовая кислота, содержащаяся в колодезной воде, возможно, является главной причиной этой болезни. В развитии болезни, по-видимому, играют роль активация тромбоцитов и гиперкоагуляция.
— Арсенат свинца. Проглатывание арсената свинца может вызвать тошноту, рвоту и боли в брюшной полости. Рвотные массы напоминают молоко из-за образования хлорида свинца. Во рту появляется металлический вкус. Могут отмечаться диарея или запор. Испражнения бывают черного цвета, что обусловлено присутствием сульфида свинца. Могут наблюдаться парестезия и мышечная слабость. В тяжелых случаях происходит острый гемолитический кризис, наблюдаются олигурия и шок. Если пациент выживает, у него развивается синдром хронического свинцового отравления. Курс лечения включает лаваж желудка с последующей хелатирующей терапией с применением как димеркапрола, так и кальций-ЭДТА.
д) Лабораторные данные при отравлении мышьяком:
— Аналитические методы. Современным стандартом является анализ мышьяка методом атомно-абсорбционной спектроскопии, который позволяет измерить общую концентрацию мышьяка, но не проводить разграничение между пятивалентными, трехвалентными или органическими формами мышьяка.
— Уровни в крови. Короткий период полувыведения мышьяка из крови означает, что уровни мышьяка в крови менее пригодны для оценки степени отравления, чем концентрации в моче, если только анализ не проводится в день экспозиции. Концентрации мышьяка в сыворотке (крови) определяются только в первые 2—4 ч после проглатывания, после чего мышьяк в любой из форм трудно обнаружить в крови или сыворотке.
— Уровни в моче. Неорганические As+3 и As+5. As+3 более токсичен, чем As+5. As+3 и As+5 обнаруживаются в организме вскоре после проглатывания. Более чем через 24 ч после проглатывания преобладающими метаболитами являются монометилмышьяк и диметилмышь-як. Повышенные концентрации As+3 и As+5 выявляются в моче примерно через 10 ч и снова становятся нормальными через 20 ч. Концентрации монометилмышьяка и диметилмышьяка достигают максимума через 40—60 ч и возвращаются к исходному уровню через 6—20 дней после проглатывания. Полупериод существования неорганического мышьяка в крови составляет 2 ч, а полупериод существования в крови метилированных метаболитов от 5 до 20 ч. Концентрации мышьяка в сыворотке (или в крови) определяются только в первые 2—4 ч после проглатывания.
Органический As. Период полувыведения арсенобетаина и арсенохолина составляет примерно 4 ч, а через 1—2 дня они полностью выводятся.
В моче: в отсутствие экспозиции — менее 25 мкг в сутки. Токсичные концентрации — от 50 до 50 000 мкг в сутки.
После потребления морских продуктов — от 50 до 2000 мкг в сутки.
— Уровни в волосах. Анализ мышьяка, содержащегося в волосах, является недостаточно надежным методом установления хронической интоксикации. Этот метод не позволяет провести разграничение между мышьяком, откладывающимся из внешней среды, и мышьяком, обнаруживаемым в стержне волоса.
— Ногти. Содержание мышьяка в ногтях может служить показателем степени экспозиции рабочего к мышьяку, содержащемуся в воздухе.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Источник
Мышьяк
Основные факты
- Мышьяк в высоких концентрациях присутствует естественным образом в грунтовых водах целого ряда стран.
- Неорганическая форма мышьяка высокотоксична.
- Наибольшую угрозу для здоровья людей представляет загрязненная мышьяком вода, используемая для питья, приготовления пищи и орошения продовольственных сельскохозяйственных культур.
- Длительное воздействие мышьяка, содержащегося в питьевой воде и пищевых продуктах, может приводить к развитию рака и к поражениям кожи. Также установлена его связь с сердечно-сосудистыми заболеваниями и диабетом. Воздействие мышьяка в утробе матери и в раннем детстве негативно сказывается на умственном развитии детей и коррелирует с более высокой смертностью среди молодежи.
- Первоочередным действием в пораженных регионах является предотвращение дальнейшего воздействия мышьяка путем обеспечения безопасного водоснабжения.
Источники воздействия
Мышьяк является естественным элементом земной коры и широко распространен в окружающей среде — в воздухе, воде и почве. Его неорганическая форма высокотоксична.
Люди подвергаются воздействию повышенных концентраций неорганического мышьяка через загрязненную питьевую воду, при использовании загрязненной воды для приготовления пищи и орошения продовольственных сельскохозяйственных культур, во время промышленных процессов, а также при употреблении в пищу загрязненных продуктов и курении табака.
Длительное воздействие мышьяка, содержащегося в питьевой воде и пищевых продуктах, может приводить к хроническому отравлению мышьяком. Наиболее характерными последствиями являются поражения кожи и рак кожи.
Питьевая вода и пищевые продукты
Наибольшую угрозу для здоровья людей представляет мышьяк, содержащийся в грунтовых водах. Неорганический мышьяк в высоких концентрациях присутствуют естественным образом в грунтовых водах целого ряда стран, включая Аргентину, Бангладеш, Индию, Китай, Мексику, Соединенные Штаты Америки и Чили. Источниками воздействия являются питьевая вода, продовольственные сельскохозяйственные культуры, орошаемые загрязненной водой, и пища, приготовленная с использованием загрязненной воды.
Рыба, моллюски, мясо, домашняя птица, молочные и зерновые продукты также могут быть пищевыми источниками мышьяка, хотя уровень воздействия мышьяка, содержащегося в таких продуктах, как правило, гораздо ниже, чем уровень воздействия загрязненных грунтовых вод. В морских продуктах мышьяк, в основном, обнаруживается в своей менее токсичной органической форме.
Промышленные процессы
Мышьяк используется в промышленности в качестве легирующей добавки, а также в технологических процессах по производству стекла, красителей, тканей, бумаги, клея для металлов, консервантов для древесины, а также в производстве боеприпасов. Мышьяк также используется в дубильных процессах и, в ограниченных пределах, в производстве пестицидов, кормовых добавок и фармацевтических препаратов.
Табак
Люди, курящие табак, также могут подвергаться воздействию натурального неорганического мышьяка, содержащегося в табаке, так как табачные растения в значительной мере поглощают мышьяк, естественным образом присутствующий в почве. В прошлом уровни потенциального воздействия мышьяка были гораздо выше, так как табачные растения обычно обрабатывались инсектицидом, содержащим арсенат свинца.
Последствия для здоровья
Доказано, что неорганический мышьяк является канцерогеном и в глобальном масштабе является основным загрязнителем питьевой воды. Мышьяк также встречается в органической форме. Соединения неорганического мышьяка (подобные тем, что обнаруживаются в воде) высокотоксичны, в то время как соединения органического мышьяка (подобные тем, что обнаруживаются в морепродуктах) причиняют меньший вред здоровью.
Острые последствия
Непосредственные симптомы острого отравления мышьяком включают рвоту, боли в области живота и диарею. За ними следуют онемение и покалывание в конечностях, мышечные судороги и, в самых тяжелых случаях, смерть.
Долгосрочное воздействие
Первые симптомы длительного воздействия неорганического мышьяка в высоких концентрациях (например, через питьевую воду или пищевые продукты) обычно проявляются на коже и включают изменения пигментации, повреждения кожи и огрубение кожи на ладонях и ступнях (гиперкератоз). Эти симптомы появляются после воздействия на протяжении, как минимум, пяти лет и могут быть предвестниками рака кожи.
Помимо рака кожи длительное воздействие мышьяка может также вызывать раковые заболевания мочевого пузыря и легких. Международное агентство по изучению рака (МАИР) классифицирует мышьяк и соединения мышьяка в качестве человеческих канцерогенов и также указывает, что мышьяк, содержащийся в питьевой воде, является человеческим канцерогеном.
Другие виды отрицательного воздействия на здоровье, которые могут быть связаны с длительным употреблением неорганического мышьяка, включают влияние на развитие, диабет, заболевание легких и сердечно-сосудистую болезнь. Вызываемый мышьяком инфаркт миокарда, в частности, может быть серьезной причиной чрезмерной смертности. В Китае (провинция Тайвань) воздействие мышьяка связывают с «болезнью черной ноги», которая является тяжелым заболеванием кровеносных сосудов, приводящим к гангрене. Однако в других частях мира эта болезнь не наблюдается, поэтому, возможно, что развитию этой болезни способствует недостаточность питания.
Мышьяк также связан с неблагоприятными исходами беременности и младенческой смертностью, а также с воздействием на здоровье детей (1), а воздействиев во время внутриутробного развития и в раннем возрасте приводит к росту смертности среди молодежи, вызванной различными видами рака, легочными заболеваниями, инфарктом и почечной недостаточностью (2). Множество исследований доказали наличие негативных последствий воздействия мышьяка на умственное развитие, уровень интеллекта и память (3).
Масштабы проблемы
Загрязнение мышьяком грунтовых вод широко распространено, и в целом ряде районов отмечаются значительные уровни загрязнения мышьяком питьевой воды. Сегодня известно, что по меньшей мере 140 миллионов человек в 50 странах пьют воду с концентрацией мышьяка выше рекомендованного ВОЗ уровня 10 мкг/литр (4).
После того, как в 1990-х гг. в Бангладеш была обнаружена широкая распространенность мышьяка в колодезной воде, проблема воздействия мышьяка в этой стране привлекает к себе много внимания. С тех пор достигнут значительный прогресс, и число людей, подвергающихся воздействию мышьяка в концентрациях, превышающих уровень в соответствии со стандартом качества на питьевую воду в Бангладеш, уменьшилось примерно на 40%. Несмотря на эти усилия, по оценкам, в 2012 г. примерно 19 миллионов и 39 миллионов жителей Бангладеш подвергались воздействию мышьяка в концентрациях, превышающих национальный стандарт, равный 50 мкг/литр, и рекомендуемую величину ВОЗ, равную 10 мкг/литр, соответственно (5). В районах Бангладеш, где эта проблема стоит особенно остро, 21,4% всех случаев смерти были вызваны концентрацией мышьяка в питьевой воде выше 10 мкг/литр (6). Аналогичная зависимость последствий от дозы прослеживается и в других районах Бангладеш: эти результаты были объединены с результатами общенационального исследования, и в результате комплексного анализа была получена годовая смертность от мышьяка на уровне 43 000 случаев (7). Национальный исследовательский совет США отметил, что потребление в течение всей жизни питьевой воды, содержащей мышьяк в концентрации 50 мкг/литр (8), может обусловливать дополнительно до 1 на 100 случаев смерти от рака.
Симптомы и признаки, вызываемые длительным воздействием повышенных концентраций неорганического мышьяка, варьируются между отдельными людьми, группами населения и географическими областями. Поэтому, общего определения болезни, вызываемой мышьяком, нет. Это осложняет оценку бремени болезней, связанных с мышьяком.
Метода для разграничения случаев рака, вызванных мышьяком, и раковых заболеваний, обусловленных другими факторами, также нет. В результате, нет надежной оценки масштабов проблемы во всем мире.
В 2010 году Совместный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) сделал переоценку последствий воздействия мышьяка для здоровья людей, приняв во внимание новые данные. JECFA пришел к заключению, что в отношении отдельных районов мира, где уровни содержания неорганического мышьяка в питьевой воде превышают 50-100 мкг/литр, имеются некоторые фактические данные о неблагоприятных последствиях. В отношении других районов, где отмечаются повышенные уровни содержания мышьяка в воде (10-50 мкг/литр), этот комитет отметил, что, несмотря на возможность неблагоприятных последствий, их распространенность незначительна, и это будет сложно выявить в ходе проведения эпидемиологических исследований.
Профилактика и контроль
Первоочередным действием для пораженных регионов является предотвращение дальнейшего воздействия мышьяка путем обеспечения безопасного водоснабжения для питья, приготовления пищи и орошения продовольственных сельскохозяйственных культур. Существует ряд способов для снижения уровней содержания мышьяка в питьевой воде.
- Замена источников с высокой концентрацией мышьяка, таких как грунтовые воды, на безопасные с микробиологической точки зрения источники с низкой концентрацией мышьяка, такие как дождевая вода и прошедшая обработку вода из наземных водоемов. Воду с низкой концентрацией мышьяка можно использовать для питья, приготовления пищи и для орошения, в то время как вода с высокой концентрацией мышьяка может быть использована в других целях, например для мытья и стирки белья.
- Разграничение источников с высокой и низкой концентрацией мышьяка. Например, можно протестировать воду на уровень содержания мышьяка и окрасить разными цветами колодцы или ручные колонки. В сочетании с эффективным санитарным просвещением это может быть действенной и недорогой мерой для быстрого уменьшения воздействия мышьяка.
- Смешивание воды с низкой и высокой концентрацией мышьяка для достижения допустимого уровня содержания мышьяка.
- Установка систем для удаления мышьяка — централизованных или индивидуальных — и обеспечение надлежащей утилизации удаленного мышьяка. Технологии для удаления мышьяка включают: окисление, коагуляцию-осаждение, абсорбцию, ионный обмен и мембранные технологии. Возрастает число эффективных и недорогостоящих вариантов устранения мышьяка из небольших и бытовых источников водоснабжения, хотя все еще имеется недостаточно данных о степени, в которой такие системы эффективно используются в течение устойчивых периодов времени.
Для уменьшения воздействия мышьяка на рабочих местах во время производственных процессов необходимы долговременные мероприятия.
Ключевыми факторами для обеспечения успешных мероприятий являются санитарное просвещение и привлечение отдельных сообществ. Необходимо, чтобы члены отдельных сообществ понимали опасности воздействия высоких концентраций мышьяка и знали источники воздействия мышьяка, включая попадание мышьяка в продовольственные сельскохозяйственные культуры (например, рис) из воды, используемой для орошения, и попадание мышьяка в пищу из воды, используемой для ее приготовления.
Необходимо также проводить мониторинг среди групп высокого риска для выявления ранних признаков отравления мышьяком, обычно кожных проблем.
Ответные меры ВОЗ
Мышьяк входит в перечень ВОЗ из десяти химических элементов, представляющих значительные проблемы для общественного здравоохранения. Работа ВОЗ по уменьшению воздействия мышьяка включает установление рекомендуемых величин, изучение фактических данных и предоставление рекомендаций по управлению рисками. ВОЗ публикует рекомендуемую величину в отношении мышьяка в своем «Руководстве по обеспечению качества питьевой воды». Руководство предназначается для использования в качестве основы для регулирования и установления стандартов во всем мире. В настоящее время рекомендованный предел содержания мышьяка в питьевой воде – 10 мкг/литр, хотя эта рекомендация является необязательной по причине практических сложностей, связанных с удалением мышьяка из питьевой воды. Таким образом, следует прилагать все усилия для того, чтобы обеспечивать возможно более низкое содержание мышьяка, желательно ниже рекомендованного уровня, при наличии ресурсов.
Однако миллионы людей во всем мире подвергаются воздействию мышьяка в концентрациях, значительно превышающих рекомендованный уровень (100мкг/литр или выше), и исправление этой ситуации должно стать приоритетной задачей общественного здравоохранения. Если обеспечение рекомендованных концентраций представляет сложности, государства-члены могут устанавливать более высокие или промежуточные уровни в рамках более широкой стратегии постепенного снижения рисков, принимая во внимание местную специфику, имеющиеся ресурсы и риски, связанные с источниками с низкой концентрацией мышьяка, загрязненными на микробиологическом уровне.
Совместная программа ВОЗ/ЮНИСЕФ по мониторингу водоснабжения, санитарии и гигиены осуществляет мониторинг прогресса в направлении достижения глобальных целей в отношении питьевой воды. Согласно новой Повестке дня в области устойчивого развития на период до 2030 г., показатель «безопасного управления службами водоснабжения» требует следить за доступом населения к питьевой воде, свободной от фекального загрязнения и приоритетных химических контаминантов, включая мышьяк.
(2) In utero and early life arsenic exposure in relation to long-term health and disease.
Toxicol Appl Pharmacol. Farzan SF, Karagas MR, Chen Y. 2013;272(2):384-90.
(3) The developmental neurotoxicity of arsenic: cognitive and behavioral consequences of early life exposure.
Tolins M, Ruchirawat M, Landrigan P. Ann Glob Health. 2014;80(4):303-14.
(4) Arsenic Pollution: A Global Synthesis.
Ravenscroft P, Brammer H, Richards K. Wiley-Blackwell; 2009.
(5) Multiple Indicator Cluster Survey 2012-13: Final Report.
BBS/UNICEF. Dhaka: Bangladesh Bureau of Statistics/UNICEF, 2015.
(6) Arsenic exposure from drinking water, and all-cause and chronic-disease mortalities in Bangladesh (HEALS): a prospective cohort study.
Argos M, Kalra T, Rathouz PJ, Chen Y, Pierce B, Parvez F, et al. The Lancet. 2010;376(9737):252-8.
(7) Arsenic in tube well water in Bangladesh: health and economic impacts and implications for arsenic mitigation.
Flanagan SV, Johnston RB, Zheng Y. Bulletin of the World Health Organization. 2012;90:839-46.
(8) Arsenic in Drinking Water.
NRC. Washington: National Research Council, 1999. ISBN-0-309-06333-7
Источник