Кіріспе

Арсенді жұтып алудан туындайтын ауру
Дүние жүзінде 200 миллионнан астам адам ішу арқылы арсеннің қауіпсіз деңгейінен жоғары концентрациясына ұшырайды. Жедел улану сирек кездеседі. Арсеннің уытты қасиеттері б.з.д. 1500 жылға дейін Эберс папирусында сипатталған.

Белгілері мен симптомдары

Арсеннің көп мөлшерін жұтқанда тамақтан улануға ұқсас белгілер пайда болады, яғни бірнеше сағат ішінде іш ауруы, лоқсып құсу, құсу және диарея басталады. Қанды диарея организмнен көп мөлшерде сұйықтық шығуына себеп болып, гиповолемиялық шокқа әкелуі мүмкін. Арсен газының ең зиянды түрін тыныс алғанда, 2-ден 24 сағаттан кейін көп органдық ауру пайда болады. Симптомдары: асқазан-ішек трактының бұзылуы, бас ауруы, әлсіздік, тыныс алуда қиындық, бүйрек және бауырдың жұмысының нашарлауы, қан қызылшаларының жойылуы. Кейбір адамдарда қолдың алақандары мен табанның терісі қалыңдайды немесе кішкентай қалыңдаған бөліктер пайда болады.

Себептер

Арсендік улану арсенді кездейсоқ жұту немесе дем алудан, көбінесе ластанған құдық суын ішуден, ластанған суда пісірілген тағам жеуден немесе құрамында арсен бар пестицидтер, дәстүрлі медициналық препараттар немесе өнеркәсіптік химиялық заттарға ұшыраудан туындайды. Жер асты суларындағы арсеннің мөлшері аймақтың геологиялық ерекшеліктеріне және өнеркәсіптік қалдықтардың болу мүмкіндігіне байланысты 0,5 бөліктен 5000 бөлікке дейін миллиардқа шаққанда өзгереді. Жер асты суларындағы арсеннің ең жоғары деңгейі Бразилия, Камбоджа, Ауғанстан, Австралия және Бангладеш елдерінде тіркелген. АҚШ-та АҚШ Геологиялық қызметі жер асты суының орташа концентрациясы 1 мкг/л немесе одан аз екенін бағалайды, бірақ кейбір жер асты сулары, әсіресе АҚШ-тың батысында, одан да жоғары деңгейде болуы мүмкін. Мысалы, Невададағы орташа деңгей шамамен 8 мкг/л, ал АҚШ-та ауыз судағы табиғи арсеннің деңгейі 1000 мкг/л-ге дейін өлшенген. Калифорниядағы жанартаулық суларда 48 000 мкг/л-ге дейін арсен концентрациясы бар, оның негізгі көзі сульфид минералдары. Кіші Антиль аралдарындағы Доминикадағы геотермальдық суларда да арсеннің концентрациясы >50 мкг/л құрайды. Висконсин штатында құмтас және доломиттен тұратын сулы горизонттардағы арсеннің концентрациясы 100 мкг/л-ге дейін жеткен. Бұл формациялардағы пириттің тотығуы арсеннің болуына ықтимал себеп болды. Пенсильвания және Нью-Джерси штаттарының Пьемонт аймағында мезозой дәуіріндегі сулы горизонттардағы жер асты суларында арсеннің жоғары деңгейі байқалды. Пенсильваниядағы жеке құдықтардан алынған судың құрамында 65 мкг/л-ге дейін арсен болды, ал Нью-Джерсиде соңғы өлшемдердегі ең жоғары концентрация 215 мкг/л құрады. Органикалық арсен, органикалық емес арсенге қарағанда аз зиянды. Теңіз өнімдері арсенобетаин түріндегі аз улы органикалық арсеннің кең таралған көзі болып табылады. Арсеннің жоғары уыттылығына байланысты, Батыс елдерінде оны сирек қолданады, бірақ Азияда ол әлі де танымал пестицид болып табылады. Арсен көбінесе мырыш және мыс кендерін өңдеу кезінде кездеседі. АҚШ-та Schoof және авторлар ересектердің тәулігіне орташа 3,2 мкг арсен қабылдағанын, ал диапазоны 1–20 мкг құрағанын анықтады. Балалар үшін де осыған ұқсас көрсеткіштер тіркелді. Тағамда да көптеген органикалық арсен қосылыстары бар. Тағамда кездесетін негізгі органикалық арсен қосылыстары (тағам түріне байланысты) монометилсарсон қышқылы (MMAV), диметилсарсин қышқылы (DMAV), арсенобетаин, арсенохолин, арсеношүкірлер және арсенолипидтерді қамтиды. DMAV немесе MMAV әртүрлі балықтарда, қабылдақтарда және моллюскаларда кездеседі, бірақ көбінесе өте төмен концентрацияда. Арсенобетаин теңіз жануарларында арсеннің басты түрі болып табылады және уытты емес деп есептеледі. Арсенохолин, негізінен креветкада кездеседі, химиялық құрамы жағынан арсенобетаинге ұқсас және «негізінен уытты емес» деп саналады. Арсенобетаин жеткілікті зерттелмегенімен, қолда бар мәліметтер оның мутагендік, иммунотоксикалық немесе эмбриотоксикалық емес екенін көрсетеді. Арсеношүкірлер мен арсенолипидтер жақында ғана анықталды. Осы қосылыстарға ұшыраудың және токсикологиялық салдарының зерттелуде. Арсеношүкірлер негізінен теңіз шөптерінде кездеседі, бірақ теңіз моллюскаларында да аз мөлшерде табылған. Алайда, арсеношүкірдің уыттылығын зерттеулер көбінесе in vitro зерттеулерімен шектелген, олар арсеношүкірдің уыттылығы органикалық емес арсенге және үш валентті метилденген арсен метаболиттеріне қарағанда айтарлықтай төмен екенін көрсетеді. Күріштің топырақтан арсенді жинауға бейім екендігі анықталды. АҚШ-та өсірілген күріште орташа есеппен 260 ппб арсен бар, бірақ АҚШ-тағы арсенді қабылдау Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы ұсынған шектерінен әлдеқайда төмен. Қытайда азық-түліктегі арсеннің мөлшеріне қатысты 150 ппб стандарт белгіленген, себебі күріштегі арсен деңгейі судағыдан жоғары. Еуропалық комиссия (2000) ауадағы арсеннің деңгейі шалғай аймақтарда 0–1 нг/м3, ауылдық жерлерде 0,2–1,5 нг/м3, қалалық жерлерде 0,5–3 нг/м3 және өнеркәсіптік орындардың жанында 50 нг/м3 шамасында болатынын хабарлады. Осы деректерге сүйене отырып, Еуропалық комиссия (2000) тамақ, темекі шегу, су және топыраққа қатысты ауаның жалпы арсенге ұшыраудың 1% -дан азына ықпал ететінін болжады.

Пестицидтер

Қорғасын арсенаты пестицидтерін қолдану 50 жылдан астам уақыттан бері тиімді түрде тоқтатылған. Дегенмен, бұл пестицидтің қоршаған ортада ұзақ сақталуына байланысты, миллиондаған акр жер әлі де қорғасын арсенатының қалдықтарымен ластанған деп есептеледі. Бұл, АҚШ-тың кейбір аймақтарында (мысалы, Нью-Джерси, Вашингтон және Висконсин штаттары) маңызды қоғамдық денсаулық сауалдарын тудыруы мүмкін, себебі бұл аймақтарда бұрын жеміс бақшалары ретінде пайдаланылған кең аумақтар тұрғын үйлер салуға айналдырылған. Арсен негізді пестицидтердің кейбір қазіргі қолданыстары әлі де бар. Хромталған мыс арсенаты 1940 жылдардан бері АҚШ-та ағаш сақтағыш ретінде тіркелген, ол ағашты жәндіктер мен микроорганизмдерден қорғайды. 2003 жылы хромталған мыс арсенатын өндірушілер химиялық заттармен өңделген ағаштарды тұрғын үйлерде пайдалануды өз еркімен тоқтатып, қайтарып алды. Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің 2008 жылғы есебінде хромталған мыс арсенаты әлі де тұрғын емес мақсаттарда қолдануға рұқсат етілгендігі айтылған, мысалы, теңіз құрылыстарында (қазықтар мен нысандар), электр бағаналарында және құмды тас жол құрылыстарында.

Мыс балқыту

Мыс балқыту өнеркәсібіндегі әсерді зерттеулер көптеген және мыс балқытудың қосалқы өнімі – арсен мен ингаляция арқылы туындайтын өкпе қатерлі ісігі арасындағы анық байланысты орнатты. Кейбір зерттеулерде тері және неврологиялық әсерлер де күшейді. Уақыт өте келе, кәсіби бақылау шаралары қатаңдатылып, жұмысшылар арсеннің төмен концентрациясына ұшыраса да, осы зерттеулерде өлшенген арсен концентрациясы шамамен 0,05-тен 0,3 мг/м3-қа дейін болды, бұл ауадағы қоршаған ортадағы арсенге ұшыраудан (0-ден 0,000003 мг/м3-қа дейін) едәуір жоғары.

Механизм

Арсенит немесе тек ацетил-КоА ғана емес, сонымен қатар сукцинат дегидрогеназа ферментінің де қалыптасуын тежейді. Арсенат көптеген реакцияларда фосфатты алмастыра алады. Ол in vitro жағдайында Glc 6 арсенатын түзетіндіктен, гексокиназаның тежелуі мүмкін деген болжам бар. (Соңында бұл созылмалы мысық улануынан туындаған бұлшықет әлсіздігінің механизмі болуы мүмкін.) Глицеральдегид-3 фосфат дегидрогеназа реакциясында арсенат ферментке байланысқан тиоэстерге шабуыл жасайды. Түзетілген 1-арсено-3-фосфоглицерат тұрақсыз және спонтанды түрде гидролиздейді. Осылайша, гликолизде АТФ қалыптасуы фосфоглицерат киназа реакциясын айналып өте тежеледі. (Сонымен қатар, эритроциттерде 2,3-бисфосфоглицераттың қалыптасуы бұзылуы мүмкін, одан кейін гемоглобиннің оттегіге деген туыстығы жоғарылап, одан әрі цианоз күшеюі мүмкін.) Грессердің (1981) көрсеткеніндей, субмитохондриялық бөлшектер сукцинаттың қатысуымен АДФ-дан аденозин-5'-дифосфат арсенатын синтездейді. Арсенаттың әртүрлі механизмдері жасуша тынысының бұзылуына және одан кейін АТФ қалыптасуының төмендеуіне әкеледі. Бұл әсер еткен жасушалардың АТФ-ның азаюымен, митохондриялар мен жасушалардың ісінуімен, бауыр жасушаларының гликогенінің азаюымен және бауыр, жүрек және бүйректегі майлы өзгерістердің гистопатологиялық анықтамаларымен сәйкес келеді. Тәжірибелер көрсеткендей, егеуқұйрықтардың жануарлар моделінде артериялық тромбоздың күшеюі, серотонин деңгейінің жоғарылауы, тромбоксан А[2] және тромбоциттердегі адгезиялық ақуыздардың деңгейі жоғарылаған, ал адам тромбоциттері ұқсас жауаптар көрсеткен. Қан тамыр эндотелийіне әсер ету арсеннің әсерінен азот оксидінің қалыптасуы арқылы жүзеге асуы мүмкін. +3 As концентрациясы лизосомалық протеаза катепсин L-дің B клеткалар желісі TA3-тің ингибициялауына қажетті концентрациядан әлдеқайда төмен болғанда, осы B клеткалар желісінде апоптозды тудыруға жеткілікті екені көрсетілді, ал соңғысы иммунодепрессивті әсерді қамтамасыз ететін механизм болуы мүмкін. Оның ко-мутагендік әсері негіздер мен нуклеотидтердің экзизиялық жөндеуіне кедергі келтіру арқылы, соңында мырыш саусақтары құрылымдарымен өзара әрекеттесу арқылы түсіндірілуі мүмкін. Диметил арсин қышқылы, DMA(V), адамның II типті эпителийлік жасушаларында 5-100 мМ деңгейінде жөндеу ферменттерін тежеуден туындаған ДНК-ның бір жіпті үзілуіне себеп болды. MMA(III) және DMA(III) де суперспиральді ΦX174 ДНК-да бөлінуді тудыру арқылы тікелей генотоксикалық екені көрсетілді. Арсенге ұшыраудың жоғарылауы хромосомалық аберрациялардың, микронуклеялардың және бауырлас хроматидтер алмасуының жиілігімен байланысты. Хромосомалық аберрациялардың себебі ақуыз тубулинінің және митоздық шпінділдің мырышқа сезімталдығы болуы мүмкін. Гистологиялық бақылаулар жасушалық тұтастығына, пішініне және қозғалу қабілетіне әсерін растайды. DMA(III) молекулалық оттегімен реакция арқылы реактивті оттегі түрлерін қалыптастыра алады. Нәтижесінде алынған метаболиттер – диметил арсин радикалы және диметилпероксил радикалы. DMA(III) және DMA(V) екі түрі де аскорбин қышқылы бір мезгілде қолданылған жағдайда жылқы селісінен, сондай-ақ адам бауырындағы ферритиннен темірді бөліп шығарады. Осылайша, реактивті оттегі түрлерінің қалыптасуына жағдай жасауға болады. Сонымен қатар, мысық жасушаның антиоксиданттарын, әсіресе тиол топтарын құрайтын антиоксиданттарды азайту арқылы тотығу стресін тудыруы мүмкін. Жоғарыда айтылғандай реактивті оттегі түрлерінің, гидроксил радикалдарының, супероксид радикалдарының және сутек пероксидтерінің жинақталуы төмен концентрацияда гендердің экспрессиясын бұрмалап, жоғары концентрацияда липидтердің, ақуыздардың және ДНК-ның зақымдануына әкеледі, бұл соңында жасушаның өліміне алып келеді. Егеуқұйрықтардың жануарлар моделінде, DMA(V) арқылы емдеуден кейін реактивті оттегі түрлерінің ДНК зақымдануының биомаркері ретінде 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозин деңгейі зерттелді. Бақылау деңгейлерімен салыстырғанда, олар едәуір жоғары болды. Бұл теорияны арсенге ұшыраған адамдарда орташа сарысу липидтік пероксидтерінің деңгейі жоғары екенін анықтаған көлденең қималық зерттеу де растайды, бұл қандағы органикалық емес мырыш пен метилденген метаболиттер деңгейімен байланысты және тұтас қандағы белок емес сульфидрил (NPSH) деңгейімен кері байланысты. Тағы бір зерттеуде тұтас қандағы As деңгейінің плазмадағы реактивті окистендіргіштер деңгейімен және плазмадағы антиоксиданттармен кері байланысы анықталды. Соңғы зерттеудің қорытындысы метилдену шын мәнінде тотығу стресіне қатысты детоксикациялық жол болуы мүмкін екенін көрсетеді: нәтижелер көрсеткендей, As метилдену қабілеті неғұрлым төмен болса, плазмадағы антиоксиданттық қабілет де соғұрлым төмен болады. Kitchin (2001) шолуынша, тотығу стресі теориясы арсенге ұшыраумен байланысты қайнап келетін ісік ошақтарына түсінік береді. Zhong et al. (2001) жүргізген тәжірибеде арсенитке ұшыраған адамның өкпе A549, бүйрек UOK123, UOK109 және UOK121 жасушаларында метилдеуге сезімтал, кездейсоқ праймерленген полимераза тізбектік реакциялары арқылы сегіз түрлі ДНК фрагменті бөлініп алынды. Алты фрагмент гиперметилденген, ал екі фрагмент гипометилденген болып шықты. MRP1 экспрессиясы жоғары өкпе ісігі GLC4/Sb30 жасушалары арсенит пен арсенатты нашар жинақтайды. Бұл MRP1-ге тәуелді эффлюкс арқылы жүзеге асырылады. Эффлюкске глутатион қажет, бірақ арсен-глутатион комплексінің қалыптасуы қажет емес. Көптеген механизмдер ұсынылған болса да, созылмалы мысық улануының механизмдеріне нақты модель беруге болмайды. Уыттану мен канцерогендіктің басым оқиғалары тіндік ерекшелікке ие болуы мүмкін. Канцерогенез режимі бойынша қазіргі консенсус – ол негізінен ісік промоторы ретінде әрекет етеді. Оның ко-канцерогендік қасиеттері бірнеше модельдерде көрсетілген. Алайда, Анд тауларының халқында (күн сәулесіне ең көп ұшыраған) созылмалы мысық улануымен қатар тері рагы дамытпауы қызық.

Кинетика

Органикалық емес мырыштың екі түрі – тотығуға түскен (тривалентті As(III)) және окистенген (пентавалентті As(V)) – сіңіріліп, тіндер мен дене сұйықтықтарында жинақталуы мүмкін. Бауырда мырыш метаболизмі ферменттік және ферменттік емес метилирлеуді қамтиды; сүтқоректілердің зәрінен ең көп бөлінетін метаболит (≥ 90%) – диметилларсиндік қышқылы немесе какодиль қышқылы, DMA(V). Соның нәтижесінде монометилларсоноз қышқылы, MMA(III) және диметилларсиноз қышқылы, DMA(III) метаболиттері пайда болады. Метилирлеу бұрын детоксикация процесі ретінде қарастырылған, бірақ +5 As-тан +3 As-қа дейінгі тотығудың кері процесі биоактивация ретінде қарастырылуы мүмкін. Тағы бір ұсыныс бойынша, егер "As[III] аралық заттары жинақталмаса" метилирлеу детоксикация болып табылуы мүмкін, себебі пентавалентті органоарсендер тиол топтарымен органикалық емес пентавалентті арсендерге қарағанда нашар байланысады. Карциногенділік тұрғысынан метилирлеу улану ретінде қарастырылуы керек деп саналады. Мырыш, әсіресе +3 As, жалғыз, бірақ жақын орналасқан сульфгидрил топтарымен жоғарырақ байланысқа түседі, осылайша әртүрлі ақуыздармен әрекеттесіп, олардың активтілігін тежейді. Сондай-ақ, арсенитті маңызды емес орындарға байланыстыру детоксикацияға көмектесуі мүмкін деген пікір бар. Арсенит дисульфид оксидоредуктазалар отбасының мүшелерін, мысалы, глутатион редуктазасы мен тиоредоксин редуктазасын тежейді. Қалған мырыш (≤ 10%) жасушаларда жинақталады, бұл уақыт өте келе тері, көпіршік, бүйрек, бауыр, өкпе және простата қатерлі ісігіне алып келуі мүмкін. Адамдарда мырыштан уланудың басқа да түрлері қанда, сүйек миында, жүрек, орталық нерв жүйесінде, асқазан-ішек жолында, жыныс бездерінде, бүйрек, бауыр, ұйқы безінде және тері тіндерінде байқалған.

Жылу шогының әсері

Тағы бір аспект – сынап әсерінің жылулық соққыға жауапқа ұқсастығы. Қысқа мерзімді сынап әсері 27, 60, 70, 72, 90 және 110 кДА массасы бар жылулық шок ақуыздарының сигналды трансляциясын тудырады, сондай-ақ металлотионеинге, убиквитинге, митогенді белсендіретін [MAP] киназаларына, клеткадан тыс реттелетін киназаға [ERK], c-jun терминалды киназаларына [JNK] және p38 әсер етеді. JNK және p38 арқылы c-fos, c-jun және egr1 белсендіріледі, олар әдетте өсу факторлары мен цитокиндер арқылы белсендіріледі. Әсерлердің күші дозалау режиміне байланысты және кері болуы мүмкін. Дель Разо (2001) шолуынша, төмен деңгейдегі бейорганикалық сынаптың тудырған реактивті оттегі түрлері активатор ақуыз 1 (AP-1) және ядролық фактор κB (NF-κB) транскрипциясын және белсенділігін арттырады (әлдеқайда жоғары MAPK деңгейімен күшейтілуі мүмкін), бұл c-fos/c-jun белсендіруіне, қабынуға қарсы және өсуді ынталандыратын цитокиндердің артық секрециясына, соның ішінде жасушалардың көбеюіне әкеледі. Germolec және әріптестері (1996) сынаппен ластанған ауыз суға ұзақ уақыт бойы тосқан адамдардың тері биопсияларында цитокин экспрессиясының және жасушалардың көбеюінің жоғарылауын анықтады. AP-1 және NF-κB деңгейінің жоғарылауы mdm2 ақуызының өсуімен байланысты, бұл p53 ақуызының деңгейін төмендетеді. Осылайша, p53 функцияларын ескере отырып, оның жетіспеуі канцерогенездік мутациялардың жылдам жиналуына себеп болуы мүмкін. Дегенмен, бейорганикалық сынаптың жоғары деңгейі NF-κB белсендіруін және жасушалардың көбеюін тежейді. Hu және әріптестерінің (2002) тәжірибесі +3 натрий арсенитіне жедел (24 сағат) әсер еткеннен кейін AP-1 және NF-κB байланыс белсенділігінің жоғарылауын көрсетті, ал ұзақ мерзімді (10–12 апта) әсер кері нәтиже берді, сондай-ақ IL-8 және TNF-α сияқты қабынуға қарсы цитокиндерге де әсер етті. Окистелу стресінің сигналды трансляция жолдарымен араласуы жасушалардың өсуімен, метаболикалық синдром Х, глюкоза гомеостазы, липид метаболизмі, семіздік, инсулинге қарсылық, қабыну және 2-типті диабетпен байланысты физиологиялық процестерге әсер етуі мүмкін. Жақындағы ғылыми зерттеулер PPAR-лардың май қышқылдарының ω-гидроксилденуіндегі және қабынуға қарсы транскрипция факторларын (NF-κB және AP-1), қабынуға қарсы цитокиндерді (IL-1, 6, 8, 12 және TNF-α), жасуша адгезия молекулаларын (ICAM-1 және VCAM-1), индукцияланатын азот оксиді синтазасын, қабынуға қарсы азот оксидін (NO) және антиапоптотикалық факторларды тежеудегі физиологиялық рөлін анықтады. Эпидемиологиялық зерттеулер сынаппен ластанған суды ұзақ уақыт ішудің 2-типті диабеттің пайда болуымен байланысты екенін көрсетті. Улануды диагностикалау үшін қанда, зәрде, шашта және тырнақтардағы сынап деңгейін өлшеуге арналған тесттер бар. Зәр тесті – соңғы бірнеше күндегі сынапқа тосқандықты анықтаудың ең сенімді әдісі. Жедел әсерге қатысты нақты талдау үшін зәрді 24–48 сағат ішінде тексеру қажет. Шаш пен тырнақтарды зерттеу арқылы соңғы 6–12 айда жоғары деңгейдегі сынапқа тосқандықты анықтауға болады. Бұл тесттер организмдегі сынап деңгейінің денсаулыққа әсер ететінін болжай алмайды, бірақ орташадан жоғары деңгейге тосқандығын анықтауға көмектеседі. Сынаптың созылмалы әсері қысқа мерзімдік немесе оқшауланған әсерге қарағанда организмде ұзақ уақыт сақталады және сынаптың көзін анықтау үшін ұзақ уақыттан кейін анықталуы мүмкін. Шаш – қандағы микроэлементтерді сақтау қабілетіне байланысты сынапқа тосқандықты анықтау үшін әлеуетті биоиндикатор. Шашқа сіңген элементтер шаштың өсуі кезінде өз орнын сақтайды. Сондықтан, уақыт бойынша әсерді бағалау үшін шаштың құрамын бір шаштан тексеру қажет, бұл бірнеше шашты біркелкілендіруді және ерітуді талап ететін бұрынғы әдістермен мүмкін емес. Бұл биомониторинг түрі синхротрон сәулеленуіне негізделген рентген флуоресценттік спектроскопиясы және микробөлшектердің тудырған рентген сәулеленуі сияқты жаңа микроаналитикалық әдістермен жүзеге асырылды. Жоғары шоғырланған және қарқынды сәулелер биологиялық үлгілердегі кішкентай дақтарды зерттейді, бұл химиялық түрлендірумен бірге микро деңгейде талдау жасауға мүмкіндік береді. Бір зерттеуде бұл әдіс жедел промиелоциттік лейкемиясы бар науқастарда арсен оксидімен емделу алдында, ем кезінде және емнен кейін сынап деңгейін бақылау үшін қолданылды.

Келациялау

Димеркапрол және димеркаптосукцин қышқылы – келаттаушы агенттер, олар арсеникті қан ақуыздарынан бөліп алып, жедел арсенилік улануды емдеуде қолданылады. Ең маңызды жанама әсері – гипертензия. Димеркапрол сукцимерге қарағанда әлдеқайда уытты. Димеркаптосукцин қышқылының моноэстерлері, мысалы, MiADMSA, арсенилік улануға қарсы перспективті антидоттар болып табылады.

Тамақ

Қосымша калий арсен триоксидінен туындаған қауіпті жүрек ырғағы бұзылуының пайда болу қаупін төмендетеді.

Тарих

3000 жылдан бастап, мыс қорытпасын жасау үшін мырыш қосылып, қола алынып келді. Бірақ мырышпен жұмыс істеудің денсаулыққа зиянды әсері, оның орнына қаз табылған қалайы қолданыла бастағанда, оны тастауға себеп болды. Арсеннің улы қасиеттерінен басқа, ол ғасырлар бойы медицинада да қолданылып келген. Ол 2400 жылдан астам уақыттан бері дәстүрлі қытай медицинасында пайдаланылып келеді. Батыс әлемінде, пенициллин ойда келгенге дейін, сифилис ауруын емдеу үшін арсен қосылыстары, мысалы, сальварсан кеңінен қолданылды. Соңында, оны емдік зат ретінде сульфаниламидтер, содан кейін басқа антибиотиктер алмастырды. Арсен көптеген эликсирлердің (немесе "патенттелген дәрілердің") құрамында да болды. Сонымен қатар, Елизавета дәуірінде кейбір әйелдер терісін ағарту үшін сірке су, әк және арсен қоспасын қолданды. Арсенді қолдану терінің қартаюын және әжімдерді болдырмау мақсатында жасалды, бірақ арсеннің бір бөлігі сөзсіз қан ағынына сіңіп кететін. Виктория дәуірінде (19 ғасырдың соңында) АҚШ-та газеттерде "арсендік бетке арналған вафлилер" жарнамаланды, олар беттегі шешектер мен қара дақтар сияқты ақауларды жоюға уәде берді. 19 ғасырға қарай, ол "мұралық ұнтақ" деген лақап атқа ие болды, мүмкін, шыдамсыз мұрагерлердің мұраларын алуды жеделдету үшін оны қолданғаны туралы күдік болғандықтан. Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін Венгрияда, шыбық қағазын қайнату арқылы алынған арсенді Нагиревтің "періштелер жасаушылары" 300-ге жуық кісі өлтіруде қолданды. Императорлық Қытайда арсен триоксиді мен сульфидтері кісі өлтіру үшін, сондай-ақ патша отбасының немесе аристократияның мүшелеріне өлім жазасын беру үшін қолданылды. Сот-медициналық сараптамалар Гуанчжу императорының (1908 жылы қайтыс болған) арсенмен уланғанын анықтады, бұл, әдетте, Императрица-Жетім Циси немесе Генералиссимус Юань Шикайдың бұйрығымен жасалған. Сол сияқты, ежелгі Кореяда, әсіресе Жосон әулеті кезінде, арсен күкірт қосылыстары саяк (사약; 賜藥) құрамының маңызды бөлігі болды, ол жоғары лауазымды саяси тұлғалар мен патша отбасының мүшелерін өлім жазасына кесу үшін қолданылатын у қоспасы еді. Сотталғандардың қоғамдық және саяси беделіне байланысты, осы оқиғалардың көптегені жақсы құжатталған, көбінесе Жосон әулетінің жылнамаларында тіркелген; олар кейде драмалық сипаты үшін тарихи телесериалдарда көрсетіледі. Арсенмен уланудың ең ірі оқиғаларының бірі Бангладеште құдық суы арқылы болды, оны Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы "тарихтағы ең ірі жаппай улану" деп атады және оны қоғамдық денсаулық сақтаудың маңызды мәселесі деп мойындады. Үндістанның Ганг-Брахмапутра өзендерінің жазықтарында және Бангладештің Падма-Мегхна өзендерінің жазықтарындағы ластану адам денсаулығына кері әсерін тигізді. Жер асты суларына түскен арсеннен улану 2007 жылы Перуде болған Каранкас соққысын көргендердің ауруына себеп болды деп есептеледі, себебі жергілікті тұрғындар жер асты суларынан пайда болған, жерге соққан хондрит метеоритінен қызған және қысымға түскен арсенмен ластанған буды тыныс алды.

Заңнама

1975 жылы АҚШ-та Ауыз су қауіпсіздігі туралы заңға сәйкес, АҚШ-тың қоршаған ортаны қорғау агенттігі арсеннің (органикалық емес ластаушы – IOCs) ұлттық аралық бірінші ретті ауыз су регламентінің деңгейін 0,05 мг/л (50 бөлік миллиардқа – ppb) деп белгіледі. Содан бері көптеген зерттеулер арсеннің ауыз судағы дозасына тәуелді әсері мен тері қатерлі ісігі арасындағы байланысты көрсетті. Қатерлі және қатерлі емес аурулардың жаңа жағдайлары мен өлім-жітімнің алдын алу мақсатында Ауыз су қауіпсіздігі туралы заң, Қоршаған ортаны қорғау агенттігіне арсеннің деңгейін қайта қарауды және ең жоғары рұқсат етілген концентрацияны (МЖРК) белгілеуді тапсырды. МЖРК денсаулық сақтау мақсаттарына мүмкіндігінше жақын орнатылады, сонымен қатар шығындар, пайда және қоғамдық су жүйелерінің тиісті тазалау технологияларын қолдану арқылы ластаушы заттарды анықтау және жою қабілеті ескеріледі. 2001 жылы Қоршаған ортаны қорғау агенттігі ауыз судағы арсенге қатысты 0,01 мг/л (10 ppb) төменгі МЖРК стандартын қабылдады, ол коммуналдық су жүйелеріне де, тұрақты емес коммуналдық емес су жүйелеріне де қолданылады.

Орындаудағы қиындықтар

Арсенді жою технологиялары – ауыз судан арсенді жоюды жақсартуға бағытталған дәстүрлі тазарту процестері. Шөгіндіру, адсорбция, ион алмастыру және мембраналық бөліну сияқты кейбір жою процестері техникалық тұрғыдан қолданылуы мүмкін болғанымен, олардың құны тым қымбат болуы ықтимал.

Жүктілік

Жер асты сулары арқылы арсенге ұшырау перинатальдық кезеңде үлкен алаңдаушылық тудырады. Жүкті адамдар жоғары тәуекел тобына жатады, себебі олар тек жағымсыз салдарларға ұшырауы ғана емес, сонымен қатар ана құрсағындағы әсері нәрестеге де денсаулық қатері келтіреді. Арсенге перинатальдық кезеңде ұшырау мен нәресте өлімі арасында дозаға байланысты тікелей байланыс бар, яғни арсеннің жоғары концентрациясына ұшыраған немесе ұзақ уақыт бойы әсер еткен адамдардан туған нәрестелердің өлім көрсеткіші жоғары. Зерттеулер көрсеткендей, жүктілік кезінде жер асты сулары арқылы арсенді ішу жүкті адамға қауіп төндіреді, оның ішінде іш ауруы, құсу, диарея, тері түсінің өзгеруі және қатерлі ісіктерге дейін әкелуі мүмкін. Сондай-ақ, зерттеулер арсенге ұшырау нәрестелердің төмен салмағымен, кішкентай дене мөлшерімен, нәресте өлімімен және басқа да түрлі салдарларға себеп болатынын көрсетті. Осы салдарлардың кейбірі, мысалы, төменгі туу көрсеткіші мен дене мөлшері, жүктілік кезінде салмақ алуға арсеннің тигізетін әсерінен туындауы мүмкін.