Ефекти върху здравето на арсена

В по-ранен раздел (Какво е арсен?) Беше посочено, че различните форми на арсен имат различна токсичност. Това вероятно се дължи на редица различни фактори: колко добре те влизат в тялото (абсорбция), къде се разпределят, как се модифицират в тялото и колко бързо се изхвърлят.

ефекти

  • Ако отровата не е в тялото за дълго, няма да има много време да упражни ефекта си. Освен това с времето няма да може да достигне по-високи концентрации, така че е по-малко вероятно да достигне токсично ниво.
  • Формата на арсена определя дали е заредена или не и колко е разтворим във вода или липиди (мазнини). Мастноразтворимите химикали са склонни да преминават през стомашната и чревната обвивка, които действат като бариера за много големи или заредени съединения и понякога могат да се натрупват в тъкани с високо съдържание на мазнини, докато достигнат токсични нива.
  • За щастие арсенът обикновено се елиминира от тялото доста бързо, с изключение на това, че се натрупва в косата и ноктите на пръстите на ръцете и краката. Нивата на арсен в косата и ноктите могат да се използват за съдебен анализ при възможни случаи на отравяне и за епидемиологични проучвания (проучвания на ефектите върху здравето при големи популации), за да се посочи дозата на арсен, на която е бил изложен човек.
  • Понякога химикалът преминава точно през тялото, сякаш никога не е бил там.
  • Понякога химикалът се абсорбира и трябва да бъде променен по някакъв начин (метаболизиран), преди да може да се екскретира.
  • Понякога се абсорбира, но след това се екскретира непроменен.

Когато арсенът реагира в тялото с важни биологични молекули, той може да наруши тяхната функция. Тогава започвате да виждате токсични ефекти.

Като цяло органичните форми на арсен са по-малко токсични от неорганичния арсен.

От неорганичните видове As (III) е по-токсичен от As (V). Двете различни форми могат да упражняват своите ефекти по напълно различни начини. Тъй като (V) образува арсенова киселина или арсенат. Ако погледнете периодичната таблица, можете да видите, че арсенът е в позицията точно под фосфора. Фосфорът е много важен елемент в биологичните тъкани. Фосфатът се използва за изграждане на ДНК, молекулата, която действа като генетичен план за клетката, РНК, която е необходима за превръщане на генетичния код във функционални протеини и също така се използва като енергийна валута на клетката. Това означава, че фосфатът е от решаващо значение за живота. Тъй като арсенатът много прилича на фосфатната молекула, използвана при синтеза на ДНК и РНК, понякога може да подведе транспортните протеини за фосфат, за да внесе арсенат извън клетката. Веднъж попаднал вътре, арсенатът може да попречи на нормалната обработка на фосфат или да действа по други начини, за да предотврати нормалните функции на клетките.

Както (III) или арсеновата киселина действа по различен начин. Тъй като липсва допълнителният кислород, той не прилича много на фосфат за клетката, но тъй като е незареден, той може да премине през липидната мембрана към вътрешността на клетката или да се придвижва с транспортни протеини, които се движат малко, незаредени молекули наоколо. След като влезе вътре, той ще се комбинира със серни групи върху протеините. Сярните групи често се използват за образуване на омрежени връзки между протеиновите секции, за да ги държат в специфична триизмерна подредба (протеините са направени от дълги низове аминокиселини, но те трябва да бъдат сгънати по определен начин, за да бъдат функционални). Предотвратяването на тези връзки може да причини голямо разнообразие от проблеми в клетката, тъй като може да засегне много различни видове протеини. Това може да помогне за отчитане на широкия спектър от токсични ефекти на арсена.

Най-очевидните и непосредствени случаи на отравяне с арсен се случват, когато се приема (или се дава голяма доза) арсен за кратък период от време. Този вид излагане се нарича остро отравяне с арсен и някои от симптомите са:

  • Повръщане
  • Болки в гърлото и стомаха
  • Кървава диария
  • В крайна сметка това може да доведе до шок, гърч, кома и смърт

За щастие този вид отравяне е рядък. Това може да се случи чрез умишлено отравяне или може би чрез професионално излагане, но много повече хора са засегнати от отравяне с арсен на много по-ниски нива и за по-дълги периоди от време. Този вид експозиция се нарича хронично отравяне с арсен или експозиция.

Колкото повече хора изглеждат, толкова по-негативни последици за здравето откриват, свързани с хронична (дългосрочна/ниска концентрация) излагане на арсен. Някои от здравословните проблеми, които са наблюдавани, когато хората са изложени на високото съдържание на питейна вода в продължение на дълъг период (например в Бангладеш), включват:

    Хиперпигментация

Кожни проблеми. Обикновено това са първите симптоми, които се появяват

  • Оцветяване с петна: хиперпигментацията е мястото, където по кожата се образуват тъмни петна
  • Удебеляване на кожата (хиперкератоза). Кератинът е протеинът, който прави кожата жилава и хипер вид означава свръхчувствителен, така че хиперкератозата е, когато произвеждате необичайно голямо количество кератин. Това може да се случи на петна и обикновено се случва на ръцете и краката
  • Хиперкератоза

    Рак. Ракът се причинява от генетични мутации, които позволяват на клетките, които обикновено се държат подредено и реагират на сигнали в тялото, да се разделят без ограничения. Това може да се случи в различни органи. Ракът обикновено се наблюдава само след> 10 години хронично излагане на арсен и формите на рак, които са свързани с високата експозиция на арсен са:

      Кожа (има тенденция да идва най-рано)

    Проблеми с кръвообращението (проблеми с кръвоносните съдове и кръвообращението).

    • Високо кръвно налягане
    • Нарушение на кръвоносната система, гангрена, загуба на крайници (болест на черно крака)
    • Болест на черно крака
    • Репродуктивни ефекти
      • Ниско тегло при раждане
    • Диабет (може да бъде свързан по-общо с нарушаване на една или повече от хормоналните системи)
    • Проблеми с нервната система

    Проблемът е, че ефектите не винаги са еднакви за различните популации от хора. Различните популации могат да бъдат изложени на различни форми на арсен и те могат да имат различна чувствителност и експозиция (дневната ви доза арсен ще зависи от концентрацията на арсен във вашата храна и вода и от това колко ядете и пиете). Друг важен фактор за всеки здравен ефект е хранителният статус. Ако ядете хранителна диета, може да сте по-устойчиви на негативни ефекти върху здравето, отколкото ако вече сте отслабени от лошо хранене. Още повече причина да ядете зеленчуците си!

    Най-общо казано, основните пътища на замърсяване за хора, които не са изложени на арсен в работата си (професионална експозиция) са първо питейната вода, а след това и храната. Абсорбцията през кожата изглежда минимална, така че излагането на арсен чрез измиване на ръце, пране, къпане и др. Не се счита за проблем.

    Можете да видите, че токсичните ефекти от излагането на арсен всъщност зависят от поне четири различни неща: (1) на колко арсен е изложен човек, животно или растение (доза); (2) колко дълго е изложено лицето (или животно или растение) (ако сте изложени на определена доза или концентрация за кратко време, по-малко вероятно е да бъдете засегнати, отколкото ако сте изложени на същата доза по-дълго време); (3) формата на арсена (колко токсична е тази форма); и (4) чувствителността на индивида (някои хора са по-чувствителни от други, а някои растения или животни като цяло са по-чувствителни от други). Всички тези фактори правят много сложна картина, когато се опитвате да разберете колко „опасно“ е да имате определени нива на арсен в околната среда.