Токсичный металл.
Мышьяк (м.в. 74,9) – один из наиболее хорошо известных токсичных металлов. Он существует в виде ряда токсичных и нетоксичных форм. Токсичными являются неорганические соединения As3+ - As (III) и As5+ - As (V), последний более токсичен. Нетоксичные формы органического мышьяка присутствуют в различных видах пищи (преимущественно арсенобетаин и арсенохолин), наиболее часто нетоксичный органический мышьяк присутствует в морепродуктах.
В низких концентрациях мышьяк, предположительно, можно отнести к условно необходимым элементам. Соединения мышьяка используют в медицинских целях. Неорганические соединения мышьяка в небольших количествах могут присутствовать в составе общеукрепляющих, тонизирующих средств, лечебных минеральных водах и грязях. Органические соединения мышьяка используют как антимикробные и противопротозойные препараты.
Источником интоксикации мышьяком может быть профессиональное промышленное воздействие, попадание в организм некоторых ядов и пестицидов. При тяжелых отравлениях на первый план выступают желудочно-кишечные симптомы, возможны судороги и кома, нарушения дыхания, затем и сердечной деятельности. Хроническое воздействие вызывает изменения кожи и слизистых, изменения со стороны нервной системы (невралгические боли в ногах, слабость, расстройства чувствительности и пр.), изменения со стороны пищеварительного тракта, описаны случаи рака внутренних органов.
При поступлении в организм токсичных форм As5+ и As3+ они частично выводятся с мочой в неизмененной форме, частью метаболизируют в менее токсичные метилированные метаболиты (монометиларсин, диметиларсин), частично проникают и накапливаются в клетках и тканях, взаимодействуя с метаболизмом обширного пула фосфатов организма.
Механизмы токсичности неорганического мышьяка объясняют конкуренцией с фосфатами и ингибированием ферментов, участвующих в энергетических процессах, а также связыванием с гидратированными сульфгидрильными группами различных белков, с изменением их пространственной структуры и активности («тиоловый яд»).
При поступлении в организм мышьяка повышение его концентрации в крови наблюдается лишь в течение <4 часов. Исследование крови на присутствие мышьяка используется только для установления факта острого отравления. В качестве материала для исследования может быть выбрана моча, поскольку мышьяк экскретируется, преимущественно, почками и находится в моче в концентрированном виде. В моче концентрация неорганического As5+ и As3+ достигает пика через 10 часов после его приема и возвращается к норме через 20-30 часов.
Содержание метилированных метаболитов в моче достигает пика к 40-60 часам и возвращается к норме к 6-20 дню после приема мышьяка. Органический мышьяк обычно полностью выводится за 1-2 дня от момента его поступления в организм. Раздельное выявление токсичного неорганического мышьяка и нетоксичного органического мышьяка требует специальных методов (в данном исследовании не применяются). Часто умеренное повышение экскреции мышьяка с мочой объясняется присутствием его нетоксичных органических форм, характерных для морепродуктов. Нормальный уровень экскреции мышьяка с мочой – от 0 до 120 мкг/сутки.
Мышьяк имеет высокое сродство к кератину, поэтому его содержание в волосах и ногтях выше, чем в других тканях. Скорость роста волос, в среднем, 0,5 см/месяц. Образцы волос, срезанные у корней на затылке, позволяют судить о недавнем воздействии. Содержание в волосах мышьяка выше 1 мкг/г сухого веса указывает на наличие активной экспозиции к мышьяку.