Tabela 1. wg Dutkiewicza T.

Arsen występuje w kilku odmianach alotropowych:

• odmiana α- żółta rozpuszczalne w dwusiarczku węgla (najtrwalsza)
• odmiana β- czarna
• odmiana γ- o połysku metalicznym, krucha łamliwa i mało plastyczna

Arsen rozpuszcza się w gorącym stężonym kwasie siarkowym (z wydzieleniem SO2) i azotowym), dając mieszaninę tlenków, oraz w stopionym wodorotlenku sodowym. W podwyższonej temperaturze reaguje z tlenem, siarką i chlorowcami

Występowanie

Najważniejszą rudą arsenu jest arsenopiryt- FeAsS, chociaż pierwiastek ten występuje dosyć często obok miedzi, cyny i niklu. Z tego powodu surowiec do otrzymywania arsenu otrzymuje się z pyłów zbieranych z przewodów kominowych. Arsen ma niezbyt szerokie zastosowanie. Dodatek 0,5% arsenu do ołowiu zwiększa napięcie powierzchniowe metalu, co ułatwia odlewanie kulistego śrutu. Poza tym jest używany do syntezy licznych związków zarówno organicznych jak i nieorganicznych

Najczęściej stosowane w przemyśle są:

• trójtlenek arsenu As₂O₃ (arszenik),
• trójchlorek arsenu (AsCl₃),
• arsenowodór As H₃ (arsyna),
• arsenin sodowy i wapniowy Na₂ HAsO₃

Do organicznych związków arsenu najczęściej zalicza się pochodne arsenowodoru.

• dwuetyloarsyna
• etylodwuchloroarsyna
• tlenek metyloarsyny
• tlenek etyloarsyny
• tlenek dwuetyloarsyny
• fenylodwuchloroasyna
• kwasdwufenyloarsenowy

Zastosowanie

Związki arsenu stosuje się jako środki konserwujące w przemyśle garbarskim, jako insektycydy, fungicydy, substancje redukujące służące do odbarwiania szkła, jako barwniki farb malarskich, do usuwania sierści oraz do nasycania drewna. Kwas arsenilowy stosowany jest jako czynnik wzrostowy w hodowli drobiu i świń. Dawniej organiczne związki arsenu stosowano w medycynie w leczeniu kiły, chorób tropikalnych powodowanych przez ameby, pełzaki zimnicy, świdrowce.

W związku ze stosowaniem arsenu jako środka owadobójczego zarówno w ogrodnictwie jak i w sadownictwie, przedostaje się on do organizmu w stępuje w tkankach na nie eksponowanych. W latach sześćdziesiątych ubiegłego stulecia Gerina i De Zorzi w badaniach nad zawartością w tkankach związków arsenu wykazali ze najwięcej arsenu kumulują włosy najmniej zaś we krwi (Tabela 2).

Tabela 2. Zawartość arsenu w poszczególnych tkankach (w µg) wg Dutkiewicza T.

Owoce i warzywa zawierają średnio 0,03 mg As/100 g, natomiast ryby morskie 0,12-1,1 mg As/100 g. W moczu osób, które nie spożywają ryb znaleziono 0,02-0,16 mg As/dm³, podczas gdy u osób, których dieta w nie obfitowała- 0,09-1,5 mg As/dm³, przy czym maksymalne wydalanie arsenu o osób spożywających ryby następowało miedzy 3,5 a 11 godzin i powracało do poziomu fizjologicznego po około 34 godzinach.

Wchłanianie

Związki arsenu wchłaniają się przez okład oddechowy najczęściej w postaci pyłu, dymu lub gazu, przez przewód pokarmowy oraz podczas bezpośredniego kontaktu ze skorą. Szybkość wchłaniania arsenu w organizmie zależy od stopnia utlenienia. Arsen trójwartościowy w organizmie utlenia się do arsenu pięciowartościowego i ulega metyzacji, natomiast arsen pięciowartościowy ulega redukcji do arsenu trójwartościowego i również jest etylowany. Podany domięśniowo arsen szybko się wchłania z miejsca wstrzyknięcia. Tylko 1% dawki nie ulega wchłonięciu po 24 godzinach. 95-99% arsenu zawartego we krwi, występuje w krwinkach w postaci zwianej z α- globulina lub hemoglobina. W surowicy arsen nie wiąże się z białkami.

Głównym magazynem arsenu są kości, wątroba, nerki i skóra. Wykazuje on duże powinowactwo do keratyny włosów, paznokci i skóry i po opływie 5-6 dni od podania może być wykryty w różnych warstwach naskórka ludzi zmarłych w 6-8 godzin po ostrej intoksykacji nie stwierdzono występowania związków arsenu we włosach, podczas gdy jego ilości występowały w narządach wewnętrznych. Stwierdza się również ze arsen we włosach odkłada się w części najbliższej skóry głowy a zrost włosów z depozytem wykazuje upływ czasu od chwili podania (średnia szybkość wzrostu włosów 0,1-0,4 mm/dzień).

Wydalanie

Arsen wydalany jest przez nerki, skórę, włosy, płuca przewód pokarmowy. Pewne ilości arsenu wykryto także w mleku kobiet karmiących. Człowiek (badania na ochotnikach) wydala z moczem około 35% podanej dawki jednorazowej, królik 80%, mysz 90%, małpy tylko 15%.

W badaniach na szczurach wykazano, że dożylne podanie arsenu w postaci arsenianu sodowego w dawce 2,5 mg/kg gromadzi się we krwi osiągając stężenie w ilości wynoszące 22% dawkami podanej po 120 godzinach od podania. Zawartość arsenu w wątrobie wynosi 24,7 % po godzinie i ulega zmniejszeniu do poziomo 14,6% po upływie 240 godzin od chwili podania.

Wydalanie arsenu z moczem po podaniu dożylnym ma charakter trójfazowy. Po podaniu dożołądkowym i przez skórę – dwufazowy. po podaniu dożołądkowym i przez skórę wchłanianie z miejsca podania jest znacznie wolniejsze.

Źródła i przyczyny zatruć

Najczęstszą przyczyną ostrych zatruć arsenu jest przyjmowanie go w celach samobójczych lub morderczych. Zatrucia przemysłowe mają zazwyczaj charakter przewlekły i występują najczęściej przy wytapianiu rud lub bezpośrednim kontakcie arsenu ze skórą

Wchłanianie par tlenku arsenu lub innych nieorganicznych związków może powodować:

• uszkodzenie skóry
• podrażnienie błon śluzowych
• perforację przegrody nosowej
• zapalenie spojówek (rzadko)

Chorzy najczęściej skarżą się na bóle głowy, biegunki, wymioty oraz nudności. Na skórze pojawiają się jasnokawowe przebarwienia, nadmierne rogowacenie skóry na dłoniach i podeszwach, włosy nabierają szarawej siwizny i szynko wypadają. Obserwuje się również pękanie płytki paznokciowej. Pojawić się mogą zmiany zapalne skóry z trudno gojącymi się ranami owrzodzeniami. Wydzielający się pot ma intensywny zapach czosnku. Następują również zaburzenia ze strony układu nerwowego objawiające się uczuciem osłabienia i rozbicia, brakiem odruchów ścięgnistych, zapaleniem wielonerwowym. Występuje często niedokrwistość, zaburzenia ze strony układu pokarmowego oraz zmniejszenie masy ciała. Zaczynają się rozwijać zmiany degeneracyjne w wątrobie, mięśniu sercowym i nerkach. Zmiany skórne, charakterystyczne dla przewlekłego zatrucia arsenem, stwierdza się także wśród plantatorów winogron, a także przy wydobywaniu złota i w hutnictwie metali nieżelaznych

Przeważnie narażenia na działanie toksycznych związków arsenu oraz właściwe leczenie kończy się wyzdrowieniem, jednak pozostaje uczulenie na arsen.

Dawka 70-300 mg trójtlenku arsenu uważana jest za przeciętną dawkę śmiertelną, jednak są przykłady przeżycia doustnym przyjęciu 500 mg trójtlenku arsenu. Najczęstszą przyczyną śmierci jest niewydolność krążenia. Niejednokrotnie obserwuje się wzrost zachorowań na raka u osób, które mają dość częsty kontakt z związkami arsenu. Jak podaje Seńczuk wśród mieszkańców Tajwanu, spożywających wodę o zawartości arsenu 0,21-1,82 mg/dm3 (średnio 0,5 mg/dm3), wykazano częstotliwość występowania raka skóry. W całej przebadanej populacji (40421 osób) stwierdzono 428 przypadków raka

W grupie osób zażywających przez wiele lat płyn Fowera (lek uznany w leczeniu niedokrwistości zawierającej 1% arsenu) częstotliwość występowania raka skóry zależna była od przyjętej dawki łącznej. Raka skóry po łącznym zażyciu arsenu w dawce 1,5 g stwierdzano u 5%, 6 g-10% i 7,6 g- ponad 20% badanych osób. Obserwowano również mięśniak naczyniowy lub śródbłoniak krwionośny wątroby u osób zażywających płyn Fowera Lu pijących napoje zanieczyszczone arsenem. Nowotwory pojawiły się po upływie 17-28 lat od chwili pierwszego kontaktu z arsenem i po zażyciu 5-20 g arsenu. Sugerowana jest również możliwość powstawania pod wpływem arsenu raka układu chłonnego i krwiotwórczego, a także raka jelita grubego i nosa.

W przypadku związków organicznych zatrucia ostre spotykane są bardzo rzadko i najczęściej znane są ze stosowaniem insektycydów. Śmierć następuje po kilku-kilkunastu godzinach wskutek ostrej niewydolności krążenia.

Źródło: Tadeusz Dutkiewicz- Chemia toksykologiczna. PZWL. Warszawa; Witold Seńczuk (red.)- Toksykologia. PZWL. Warszawa; Kazimierz Janicki (red.)- Domowy poradnik medyczny. PZWL. Warszawa