Мышьяк: тонкая грань между пользой и смертельной опасностью

О том, как проявляется токсичность этого вещества в организме человека, как его используют в современной медицине и каковы перспективы его применения, рассказывает доктор фармацевтических наук, профессор, завкафедрой качества, стандартизации и сертификации лекарств ИПКСФ НФаУ Лариса ЛЕНЧИК.

Что известно о мышьяке сегодня?

Сколько мышьяка в нашем организме и что стоит знать, чтобы не отравиться

О токсичных/ядовитые свойства мышьяка люди знали еще со времен Аристотеля. Издавна им травили крыс и мышей, отсюда и второе название – «мышьяк». А в период Первой и Второй мировой войны мышьяк применяли как боевое отравляющее вещество под названием «люизит».

С другой стороны, мышьяк является условно эссенциальных элементом, то есть в очень малой дозе он необходим для нормального функционирования организма человека, ведь влияет на выработку энергии в клетках, оказывает положительное водействие на кроветворение и способствует укреплению костей. В организме взрослого человека содержится около 15-18 мкг мышьяка.

Его содержание в сырье и продуктах, а также жирных маслах контролируют в соответствии с требованиями Государственной Фармакопеи Украины.

Но длительное чрезмерное его влияние на организм человека может привести к острой или хронической токсичности. К тому же мышьяк сложно обнаружить, ведь он не имеет запаха и почти прозрачный, и при этом значительно распространен в природе.

Поэтому важно знать симптомы хронического отравления, как его лечить и какие природные вещества могут пригодиться для уменьшения токсического воздействия мышьяка на организм человека?

Итак, обо всем по порядку.

Где с мышьяком (As) может столкнуться современный человек?

Арсен (Arsenic, As, с греческого Arsenikon – сильный, мужественный) – это полуметаллический химический элемент. Соединения As (III) особенно ядовиты, немного уступают по этим качествам соединения As (V).

Поэтому наличие мышьяка в окружающей среде составляет определенную проблему для систем здравоохранения многих стран мира, ведь его используют в различных отраслях хозяйства:

• производство меди, стекла, лакокрасочных материалов, защищающих деревянные изделия (шпалы, заборы, столбы и т.д.), в кожевенной промышленности (для консервации кожи);
• сельское хозяйство (борьба с насекомыми-вредителями и грызунами, выращивание табака) (!)
• лабораторный сегмент – в качестве реагента;
• медицина, в частности стоматология;
• фармация – для изготовления лекарств.

В результате он попадает в грунтовые воды, что иногда приводит к хроническому отравлению людей, которые длительное время потребляют не смертельны, но токсичные дозы мышьяка с водой и продуктами.

Итак, отравление человека может произойти через:

• питьевую воду,
• профессиональные факторы – производство без соблюдения правил безопасности.

Чрезмерное или длительное воздействие соединений мышьяка на организм человека приводит к тяжелой острой или хронической интоксикации, известной под названием «арсеникоз».

Виды и симптомы отравления мышьяком

Симптомы острого отравления мышьяком – арсеникоза

Проникновение (per os или вдыхания паров мышьяка) внутрь организма человека высокого уровня мышьяка представляет смертельную опасность.

Сложный механизм токсичности мышьяка в организме связан с образованием свободных радикалов и индукцией окисления в клетках.

Симптомы отравления мышьяком:

• металлический привкус со слабым запахом чеснока при дыхании;
• тошнота, рвота;
• покраснение или припухлость кожных покровов;
• боль в желудке, пищеводе;
• мышечные судороги;
• ощущение покалывания в конечностях (обычно в пальцах рук и ног);
• нарушение сердечного ритма (вплоть до сердечной недостаточности);
• острый канальцевый некроз;
• расстройства дыхания;
• отек легких.

Смертельная доза мышьяка приводит к смерти уже в первые несколько часов (от шока) или на следующие сутки (от почечной или печеночной недостаточности).

Токсическая доза мышьяка – 5-50 мг, смертельная доза – 50-340 мг.

Хроническое отравление мышьяком

Арсен может накапливаться в почках и печени человека, а также нервной ткани, со временем становится причиной токсического полинейропатии, боли в конечностях и паралича.

Мышьяк, накопившийся в организме, может выделяться в течение длительного времени, поражая печень, почки, сосуды и сердце.

Итак, это состояние имеет более широкий спектр клинических проявлений, чем острое отравление, и в конце концов приводит к развитию мультисистемных заболеваний.

Хроническое отравление мышьяком может быть причиной психозов.

Эпидемиологические данные свидетельствуют, что хроническое воздействие малых доз мышьяка повышает риск развития онкологических заболеваний.

Мышьяк в природе

Поступать в организм человека мышьяк может как из природных, так и из антропогенных источников. Но преобладают последние благодаря, например, активной деятельности по добыче полезных ископаемых.

Хотя содержание мышьяка в земной коре не слишком значительное – всего 0,0005%, этот элемент входит в состав более 200 (!) различных минеральных форм, а, поскольку его соли легко растворяются в воде, это способствует их легкому выходу из земной коры под действием природних процессов геогенного вымывания.

Основные минеральные вещества, содержащие этот неметалл, – сульфиды, так называемые арсеносульфиды:

• арсенопирит,
• опимент,
• реальгар.

На основании данных о температуре, возрасте почв, уровне их рН и т.д., экологи создают специальные карты риска загрязнений окружающей среды и подземных вод. Согласно последней редакции такой карты, «горячие точки» загрязнений расположены в Азии и Южной Америке. А к регионам с высоким риском загрязнения относятся США, Аргентина, Чили, Мексика, Венгрия, Китай, Тайвань, Бангладеш и Вьетнам.

По определению экспертов ВОЗ, безопасным уровнем мышьяка в воде является ≤10 мкг/л. Но в Индии и Бангладеш этот уровень в пять раз выше — 50 мкг/л.

В Украине эндемическим регионом расположения полезных ископаемых, содержащих мышьяк, является Раховско-Тисовский разлом. Так, концентрация мышьяка в водах реки Тисы возле села Квасы достигает 1500 мг/л, и безопасность этой воды не обеспечивает даже ее централизованная очистка. Поэтому такую воду люди могут потреблять исключительно после дополнительного очищения!

Соли мышьяка содержатся также в минеральных породах Нагольного кряжа Донбасса, Криворожского железорудного бассейна, Чивчинских гор в Верховинском районе Ивано-Франковской области.

А соединения мышьяка (железо, медь, цинк, свинец, золото, серебро, сульфидные руды) обнаруживают в большом количестве в Бобриковском (Луганская область), Юрьевском (Среднее Поднепровье), Клинцовском (Кировоградская область) золоторудных месторождениях.

Группы риска вредного воздействия мышьяка и его соединений

Эпидемиологические исследования свидетельствуют о крайне угрожающем действии соединений мышьяка на беременных. При этом опасности подвергается не только организм будущей матери, но и ее потомства, ведь соединения мышьяка и сам неметалл легко преодолевают плацентарный барьер.

Впоследствии, уже во взрослом возрасте, дети, рожденные от таких беременностей, как правило, страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями, сахарным диабетом и являются уязвимым к онкологическим заболеваниям.

К группе риска относятся также люди, которые работают на производстве, где может применяться мышьяк, и население регионов с высоким содержанием этого металлоида, растворенного в воде.

Диагностируют отравление путем периодического изучения образцов крови, волос, мочи и ногтей.

Лечение отравления, вызванного мышьяком

Прежде всего применяют элиминационную терапию – устранение или уменьшение контакта/потребления мышьяка или его соединений.

Терапия отравления мышьяком не отличается от таковой при отравлении любыми другим тяжелыми металлами.

Главный лечебный подход – хелатная терапия с использованием препаратов унитиол, димеркапрол, дитиоглицерин и пеницилламин.

Протокол лечения острых отравлений мышьяком, утвержденный Министерством здравоохранения Украины, рекомендует пеницилламин с пиридоксина гидрохлоридом для внутреннего введения и дальнейшее проведение элиминационных мероприятий (промывание желудка и т.д.).

А что из того, что «под рукой», можно использовать для очищения организма от мышьяка?

• Флавоноиды (способны поглощать свободные радикалы и хелатировать тяжелые металлы).
• Витамин С.
• Витамин Е.
• Куркумин.
• Селен (способствует выведению мышьяка из организма с мочой и испражнениями).
• Галловая кислота.
• Серосодержащие соединения (например, таурин).
• Каротиноиды.

Исследование очищающих свойств растительных экстрактов подтвердили такие для экстрактов:

• Чеснока.
• Расторопши.
• Кинзы.
• Гинкго.
• Куркумы.
• Растительных волокон.
• Зеленых водорослей.

Также чеснок и черный тмин изучали как средства против кератоза – чрезмерного отслоения кожи, возникающего вследствие хронического отравления мышьяком.

Применяет ли современная медицина мышьяк в качестве лекарственного средства?

Более четырех тысячелетий это вещество применяют в медицине. Так, например, в 19 веке был распространен раствор Фаулера. Его применяли для лечения малярии, сифилиса, бронхиальной астмы и псориаза.

Китайская медицина всегда использовала мышьяк для лечения определенного спектра патологий. В частности, мышьяк, который и сегодня можно встретить в БАДах Китайских производителей, это не вспомогательная или случайная вещество, а на самом деле незаменимая составляющая биологически активного средства.

Сейчас исследования по использованию мышьяка направлены на разработку препаратов для лечения онкологических заболеваний, например, сульфиды мышьяка являются веществами-кандидатами для противораковых препаратов.

Кроме того, FDA и ЕМА в 2001 и 2002 годах соответственно утвердили использование оксида мышьяка для лечения лейкемии.

Итак, главным направлением предотвращения вредного воздействия мышьяка на организм человека является контроль окружающей среды – уровня концентрации мышьяка в питьевой воде и продуктах. При таком условии мышьяк еще долгое время будет служить человеку.