лежит при 816 °C и давлении 36 aт. Пар мышьяка состоит до 800 °C из молекул As4, выше 1700 °C - только из As2. При конденсации пара мышьяка на поверхности, охлаждаемой жидким воздухом, образуется желтый мышьяк - прозрачные, мягкие как воск кристаллы, плотностью 1,97 г/см3, похожие по свойствам на белый фосфор. При действии света или при слабом нагревании он переходит в серый мышьяк. Известны также стекловидно-аморфные модификации: черный мышьяк и бурый мышьяк, которые при нагревании выше 270 °C превращаются в серый мышьяк.
Химические свойства.
Конфигурация внешних электронов атома мышьяка 3d104s24p3. B соединениях мышьяк имеет степени окисления +5, +3 и -3. Серый мышьяк значительно менее активен химически, чем фосфор. При нагревании на воздухе выше 400 °C мышьяк горит, образуя As2O3. С галогенами мышьяк соединяется непосредственно,при обычных условиях AsF5 - газ; AsF3, AsCl3, AsBr3 - бесцветные легко летучие жидкости; AsI3 и As2I4 - красные кристаллы. При нагревании мышьяка с серой получены сульфиды: оранжево-красный As4S4 и лимонно-желтый As2S3. Бледно-желтый сульфид As2S5 осаждается при пропускании H2S в охлаждаемый льдом раствор мышьяковой кислоты (или ее солей) в дымящей соляной кислоте: 2H3AsO4 + 5H2S = As2S5 + 8H2O; около 500 °C он разлагается на As2S3 и серу. Все сульфиды мышьяка нерастворимы в воде и разбавленных кислотах. Сильные окислители (смеси HNO3 + HCl, HCl + KClO3) переводят их в смесь H3AsO4 и H2SO4. Сульфид As2S3 легко растворяется в сульфидах и полисульфидах аммония и щелочных металлов, образуя соли кислот - тиомышьяковистой H3AsS3 и тиомышьяковой H3AsS4. С кислородом мышьяк дает оксиды: оксид мышьяка (III) As2O3 - мышьяковистый ангидрид и оксид мышьяка (V) As2O5 - мышьяковый ангидрид. Первый из них образуется при действии кислорода на мышьяк или его сульфиды. Пары As2O3конденсируются в бесцветную стекловидную массу, которая с течением времени становится непрозрачной вследствие образования мелких кристаллов кубической сингонии, плотность 3,865 г/см3. Плотность пара отвечает формуле As4O6; выше 1800 °C пар состоит из As2O3. В 100 г воды растворяется 2,1 г As2O3 (при 25 °C). Оксид мышьяк (III) - соединение амфотерное, с преобладанием кислотных свойств. Известны соли (арсениты), отвечающие кислотам ортомышьяковистой H3AsO3 и метамышьяковистой HAsO2; сами же кислоты не получены. В воде растворимы только арсениты щелочных металлов и аммония. As2O3 и арсениты обычно бывают восстановителями, но могут быть и окислителями.
Оксид мышьяка (V) получают нагреванием мышьяковой кислоты H3AsO4 (около 200 °C). Он бесцветен, около 500 °C разлагается на As2O3 и O2. Мышьяковую кислоту получают действием концентрированной HNO3 на As или As2O3. Соли мышьяковой кислоты (арсенаты) нерастворимы в воде, за исключением солей щелочных металлов и аммония. Известны соли, отвечающие кислотам ортомышьяковой H3AsO4, метамышьяковой HAsO3 и пиромышьяковой H4As2O7; последние две кислоты в свободном состоянии не получены. При сплавлении с металлами мышьяк по большей части образует соединения[5].
.2 Этиология и патогенез отравления
Мышьяк в незначительных количествах содержится во всех растительных и животных тканях. Он легко всасывается и накапливается в печени, селезенке, почках, эритроцитах и коже. Особенно много обнаруживается его в шерсти, волосах и роговых образованиях. В малых дозах мышьяк оказывает стимулирующее влияние на организм. Препараты мышьяка раньше широко использовали в сельском хозяйстве в качестве инсекто-акарицидов. В некоторых случаях использовали ангидрид мышьяковистой.кислоты (белый.мышьяк).
Смертельные дозы соединений мышьяка для свиней следующие: мышьяковидтый ангидрид перорально - 0,5-1 г; в рану - 0,2 г; натрий мышьяковистокислый.перорально-0,05-0,2г.
Патогенез.
Мышьяк является протоплазматическим ядом. В первую очередь он вызывает поражение эндотелия кровеносных сосудов, почек и других паренхиматозных органов. Токсические дозы мышьяка в организме вызывают блокаду сульфгидрильных групп окислительных ферментов (карбоксилаза, каталаза, глютатион, уреаза, нуклеаза, фосфатаза). Мышьяк обладает кумулятивным действием, накапливаясь в основном в коже и паренхиматозных органах. Выводится он из организма главным образом через почки, а также желудочно-кишечный тракт, кожу. Отмечается выделение мышьяка с молоком лактирующих животных. Мышьяк может проникать через плаценту и накапливаться в тканях плода. При местном воздействии препараты мышьяка вызывают воспалительный процесс с последующим некрозом любой ткани, особенно нервной. При постоянном поступлении небольших доз мышьяка через пищеварительный тракт развивается привыкание к яду.
Механизм отравления мышьяком.
Механизм действия трех- и пятивалентных соединений мышьяка различен. Действия трехвалентного мышьяка направлено на блокаду пируватдегидрогеназного комплекса, играющего важную роль в гликолитических процессах. Таким образом, трехвалентный мышьяк снижает ресинтез АТФ, образование щавелевоуксусной кислоты из пирувата (нарушает пируватныйглюко-неогенез), что в конечном итоге приводит к гипогликемии. Трехвалентный мышьяк блокирует также активность глютатион-синтетазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и глютатионредуктазы, что приводит к развитию дефицита глютатиона в печени и к ухудшению процессов детоксикации мышьяка. Вследствии нарушения гликолиза нарушается также и синтез ацетилхолина, что является причиной развития периферической невропатии. Токсикодинамика пятивалентного мышьяка частично обусловлена его восстановлением в трехвалентный. Самостоятельное токсическое действие обусловлено замещением фосфора в его биохимических реакциях вследствие сходства структуры. Пятивалентный мышьяк «включается» в реакции гликолиза, катализируемые ферментом глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой, в результате чего образуется не 3-фосфоглицерат, а 1-арсено-3-фосфоглицерат, не способный участвовать в образовании АТФ. Таким образом, мышьяк оказывает повреждающее действие на гликолитические и окислительные процессы, что проявляется клинической картиной отравления в виде полиорганной недостаточности, обусловленной дефицитом энергии, с соответствующей клиникой отравления[3].
2.3 Клинические признаки отравления животных мышьяком
Мышьяковистый водород соединяется с гемоглобином в эритроцитах, вызывая тяжелый гемолиз с анемией, гемоглобинурией и последующей макрогематурией, развивающейся через 3-4 ч после воздействия. Впоследствии может развиться тяжелая желтуха. Отравление мышьяком характеризуется тошнотой, рвотой и поносом, реактивным состоянием и недомоганием, тахикардией и одышкой. Часто развивается острая почечная недостаточность со смертельным исходом.
Различают две основные клинические формы отравления.
1. Желудочно-кишечная форма: сильные рези в животе, бурная повторная рвота, холероподобный понос типа рисового отвара, нередко с примесью крови (в водянистых испражнениях клочки отпавшей слизистой оболочки кишок). Изо рта типичный запах чеснока. Резкое обезвоживание организма, ведущее к сгущению крови, олигурии и анурии. Кожа становится сухой, цианотичной. В тяжелых случаях - падение сердечной деятельности, понижение кровяного давления, топические и клонические судороги, кома и смерть.
2. Нервная форма (паралитическая) возникает при отравлении очень большими дозами яда. Характеризуется быстро развивающейся общей слабостью, судорогами в икрах и других мышцах, комой. Смерть может наступить без симптомов со стороны пищеварительного тракта. При этой форме смертельный исход возможен в течение нескольких часов после паралича высших нервных центров.
При подостром отравлении и в качестве последствий острого отравления развивается воспаление слизистых оболочек глаз (конъюнктивит) и гортани (трахеи), гиперкератоз, гиперпигментация кожи и полиневрит.
Острое отравление мышьяком после приема внутрь со стороны
желудочно-кишечного тракта характеризуется ожогом глотки, затрудненным глотанием, тошнотой,рвота (рвотные массы зеленоватого цвета), поносом, болями в животе и запахом чеснока при дыхании, металлический привкус;
сердечно-сосудистой системы - цианозом, затрудненным дыханием, гипотонией;
центральной нервной системы - делирием, комой, судорожными припадками;
почек острым некрозом канальцев;
системы кроветворения - гемолизом, эозинофилией и в редких случаях угнетением костного мозга.
Хроническое отравление мышьяка, появляющееся через 2-8 недели после приема препарата внутрь, сопровождается со стороны
кожи и ногтей - эритродермией, гиперкератозом, гиперпигментацией, шелушащимся дерматитом, появлением линии Aldrich - Mees на ногтях;
центральной нервной системы - полиневритом (чувствительных и двигательных нервов), развивающимся через 1 -3 недели после проглатывания мышьяка. Хроническое воздействие мышьяка вызывает развитие базально-клеточного рака кожи, плоскоклеточного рака и рака легкого.
Токсическое действие мышьяка основано на связывании его с сульфгидрильными группами в тканях. Мышьяк способен вызывать повреждение капилляров и оказывать прямое токсическое действие на крупные органы. Меньшее значение имеет блокирование окислительногофосфорилирования[8].
.4 Паталогоанатомические изменения
Наиболее выраженные изменения при отравлении мышьяксодеожащими соединениями отмечают в печени. Она увеличена, полнокровна,от коричнево-вишневого до глинисто-желтого цвета. Гепатоцити, особенно в центре долек, в состоянии жирового перерождения, протоплазма - зернистой дистрофии, ядра лизированы. Почти полностью отсутствует гликоген. Слизистая оболочка желудка и кишечника катарально и катарально - геморрагически воспалена, отечна и покрыта слизью, могут обнаруживаться язвы с неровными краями. Почки увеличены, в состоянии застойной гиперемии. В мышцах миокарда отсутствует поперечная исчерченность. Под эпикардом и эндокардом отдельные кровоизлияния. Оболочки головного мозга гиперемированы, имеются кровоизлияния. Сосуды подкожной клетчатки и органов брюшной полости инъецированы. В легких - явления отека и точечные кровоизлияния. Паренхиматозные органы увеличены, гиперемированы. В случаях хронической интоксикации преобладают дистрофические и дегенеративные изменения органов грудной и брюшной полости. Сильно выражены истощение и атрофия скелетной мускулатуры.
По данным К.П.Балацкого (1981), содержание мышьяка в органах и тканях коров колхоза им. Б.Хмельницкого( Украина),вынужденно убить при отравлении парижской зеленью на 5-8-й день от начала развития клинических симптомов интоксикации, составляло: в печени 1,8 - 5,9 мг/кг, в почках 0,62 - 2,25, в мышцах бедра 0,02- 0,25, в коже 0,25- 1,3 и в шерсти 0,1-0,85 мг/кг.[2]
.5 Диагностика отравления
Результаты лабораторных исследований. Мышьяк непроницаем для рентгеновских лучей, и зоны его накопления можно выявить на рентгенограммах брюшной полости. Его обнаруживают в шерсти и ногтях через несколько месяцев после воздействия. В отдельных системах органов можно наблюдать следующие изменения: аномальные результаты исследований функции печени; в крови - анемию, лейкоцитоз, лейкопению,гемоглобинемию; в моче - протеинурию, гематурию, гемоглобинурию ицилиндры.Исследование мочи и крови может не выявить отклонений от нормы, несмотря на выраженную интоксикацию мышьяком. Иногда повышение уровня мышьяка в моче наблюдается после употребления в пищу морепродуктов. Отмечается легкое повышение содержания белка, нарастание количества эритроцитов при геморрагической энцефалопатии и в некоторых случаях - повышение ликворного давления. Рентгенография может выявить мышьяк в кишечнике при попадании его в организм алиментарным путем.Нормальные уровни содержания мышьяка в крови не должны превышать 30 мкг/л или 100 мкг на I л в моче.
Мышьяк выявляется также в диализируемой жидкости. Интенсивность гемолиза может быть определена по коэффициенту Адлера (отношение количества уробилина в моче к количеству стеркобилина в кале). В норме этот коэффициент не превышает 1:10. Снижение же коэффициента Адлера за счет увеличения содержания стеркобилина в кале является убедительным показателям интенсивности гемолиза.
В ряде случаев для дифференциальной диагностики отравлений мышьяковистым водородом может оказаться полезной рентгенография кишечника, позволяющая выявить рентгеноконтрастное вещество - мышьяк. При судебно-медицинской экспертизе отравлений этим ядом в почках обнаруживается относительно высокое количество мышьяка.Дифференцируют от отравления соланином и инфекционных заболеваний[10].
.6 Ветеринарно-санитарная экспертиза
Величина МДУ мышьяка, установленная СанПиНом РФ (1997), составляет (мг/кг сырого продукта) : в мясе,в том числе полуфабрикатах, свежих охлажденных, замороженных ( во всех видах промышленных убойных и диких животных ) 0,1 ; в субпродуктах ( печень, почки, язык, мозги, сердце, кровь пищевая и др.) и мясопродуктах из них 1,0; в яйцах и продуктах их переработки 0,1; в твороге и творожных изделиях 0,2; в сырах сычужных и плавленых 0,3; в рыбе живой, охлажденной, мороженной, фарше 0,1; в моллюсках, ракообразных 5,0.
Кулинарная обработка мяса и субпродуктов( варка,жаренье) снижает содержание соединений мышьяка в готовом продукте не более чем на 30%. Удаляются мышьякосодержащие вещества при изготовлении варенных мясопродуктов больше через естественные, чем через искусственные оболочки ( А.В. Голубицкая , 1989).
2.7 Лечение отравления
Лечение интоксикации препаратами мышьяка включает в себя стабилизацию состояния больного: устранение шока, отека легкого, аритмии, кровотечения, нарушения эклетролитного баланса; удаление не всосавшегося яда.
Освобождают желудочно-кишечный тракт от содержимого. При остром отравлении применяют унитиол, который является донатором сульфгидрильных групп. Унитиол вводят в виде 5% раствора подкожно, внутримышечно или внутривенно в дозе, в зависимости от вида животного и тяжести интоксикации, от 0,01 до 0,06м г/кг массы животного до восьми раз в сутки.К.П.Балацкий (1981)предлагает внутрибрюшинное введение унитиола на глюкозосолевом растворе следующего состава :глюкоза 50 г,кальция хлорида 10, натрия хлорида 6, магния хлорида 4, кальция хлорида 2г, воды для инъекции до 1л.Доза 5%-ного раствора унитиола крупным животным ( коровы, лошади) 0,08 - 0,1 мл/кг; телятам овцам, козам, свиньям 0,12 - 0,15; собакам, лисицам 0,2-0,3 ; птицам, кроликам и норкам 0,4 - 0,5 мл/кг. Антидот первые 2 суток вводят 3-5 раз, в следующие дни - 1-2 раза в день.
При хронической интоксикации целесообразно вводить в корм элементарную серу или метионин. Антагонистами мышьяка являются селен и йод, которые так же могут быть использованы в качестве профилактических и лечебных средств при повышенном содержании мышьяка в кормах[2].
Тетацин кальция в дозе 0,01 г/кг 2-3 раза в сутки в 500-1000 мл 5% глюкозы внутривенно. Витамины: В1 1-2 раза в сутки - до 0,025 г/кг, С, В6, В15. Изотонический раствор натрия хлорида внутривенно. При резких болях в кишечнике - платифиллинагидротартрат, атропина сульфат подкожно, паранефральная блокада с новокаином. Сердечно-сосудистые средства. При гемоглобинурии - глюкозо-новокаиновая смесь (глюкоза 5% - 5 мл/кг, новокаин 2% - 0,1 мл/кг) внутривенно, 40% раствор глюкозы - 1мл/кг, эуфиллин 2,4% раствор - 0,2 мл/кг, гидрокарбонат натрия 5% - 5-8 мл/кг внутривенно. Антигистаминные средства. При гастроэнтерите - коррекция водно-электролитного баланса. При развитии выраженной гепатопатии-липоевую кислоту 0,2% раствор до 0,5 мл/кг мл в сутки. При хронических интоксикациях в рацион вводят серу или метионин[7](приложение 1).
.8 Профилактические мероприятия
В биогеохимических зонах необходимо исследовать корма на наличие мышьяка, исключить из рациона корма с высоким содержанием токсикоэлемента и проводить сбалансирование рациона животных по сере, йоду и селену в зонах с повышенным уровнем загрязнения окружающей среды и кормов мышьяком. Соблюдать правила хранения и применения лекарственных средств, содержащих соединения мышьяка[2].
Заключение
На основании анализа литературных данных было установлено.Мышьяк в природе присутствует в виде сульфатов. Его содержание в свинцово-цинковых концентратах около 1 %. Вследствие летучести он легко попадает в атмосферу.
Самыми сильными источниками загрязнения этим металлом являются гербициды (химические вещества для борьбы с сорными растениями), фунгициды (вещества для борьбы с грибными болезнями растений) и инсектициды (вещества для борьбы с вредными насекомыми).
По токсическим свойствам мышьяк относится к накапливающимся ядам. По степени токсичности следует различать элементарный мышьяк и его соединения. Элементарный мышьяк сравнительно мало ядовит, но обладает тератогенными свойствами. Вредное воздействие на наследственный материал (мутагенность) оспаривается.
Считалось, что «микродозы мышьяка, вводимые с осторожностью в растущий организм, способствуют росту костей животных в длину и толщину, в отдельных случаях рост костей может быть вызван микродозами мышьяка в период окончания роста». Считалось также, что «при длительном потреблении небольших доз мышьяка у организма вырабатывается иммунитет.Этот факт установлен как для людей, так и для животных. Известны случаи, когда привычные потребители мышьяка принимали сразу дозы, в несколько раз превышающие смертельную, и оставались здоровыми. Опыты на животных показали своеобразие этой привычки. Оказалось, что животное, привыкшее к мышьяку при его употреблении, быстро погибает, если значительно меньшая доза вводится в кровь или под кожу.» Однако такое «привыкание» носит очень ограниченный характер, в отношении «острой токсичности», и не защищает от новообразований. Тем не менее, в настоящее время исследуется влияние микродоз мышьяксодержащих препаратов в качестве противоракового средства. Помимо этого мышьяк входит в состав дезинфекционных растворов, в которые "окунают" животных чтобы избавиться от клещей и прочих паразитов.
Клиническая картина отравления мышьяком зависит от количества принятого яда, его характеристики (органическое или неорганическое соединение), путей поступления в организме и преморбидного фона. По времени развития интоксикации различают острую, подострую и хроническую формы[9].
Клиническая картина острых отравлений соединениями мышьяка складывается из симптомов поражения желудочно-кишечного тракта, сосудистой системы и нервной системы. Паралитическая, или нервная форма, отравления мышьяком развивается в течение нескольких часов и проявляется глубокими поражениями центральной нервной системы: слабость, головная боль, бред, тонические судороги, потеря сознания, отек мозга, паралич сосудодвигательных дыхательных центров. Если животное выживает, то после латентного периода в 2-3 недели развивается периферическая невропатия. Невропатия проявляется выраженной мышечной слабостью, однако при этом редко обнаруживается распространенное снижение рефлексов. При повторных воздействиях небольших количеств мышьяка развивается дистальная симметричная сенсорно-моторная невропатия, при которой доминируют боли и нарушения чувствительности.
Отравление мышьяком происходит при употреблении отравленного корма и воды, вдыхании соединений мышьяка в виде пыли, применении некоторых медикаментов. Органами-мишенями при избыточном содержании мышьяка в организме являются костный мозг, желудочно-кишечный тракт, кожа, легкие и почки. Существует достаточно количество доказательств канцерогенности неорганических соединений мышьяка. В результате длительного употребления загрязненной мышьяком воды или лекарственных препаратов, нередко наблюдается развитие низкодифференцированного рака кожи. При остром отравлении мышьяком производят промывание желудка. При остром и хроническом отравлении мышьяком используют унитиол, димеркоптопропан-сульфонат (ДМПС) в качестве антидотов. Также следует использовать антагонистические свойства селена, серы, фосфора, цинка, дополнительно вводить препараты витаминов А, С, Е и аминокислот.
Помимо этого мышьяк входит в состав дезинфекционных растворов, в которые "окунают" животных чтобы избавиться от клещей и прочих паразитов.
Список использованной литературы
1.Александров В.Н., Емельянов В.И. Отравляющиевещества .-М.:Военноеизд-во, 1990.- 270с.
.Балацкий К.П.Мышьяковыеотравления и ихантидотнаятерапия у животных:Автореф.дисс.-М .,1981.-234 с.
.Белостоцкий В. М., Гольдерман М. Д. Мышьяк // Химия и Жизнь. - 1971, № 2. - С. 15-21
.Ветеринарный энциклопедическийсловарь .- М.:Советскаяэнциклопедия,1981.-639 с.
.Германчук В.Г., Василенко О.А., Абаимов А.В. Связь иммунотоксичных свойств соединений мышьяка с перекисным окислением липидов// Сборник научных статей. Вып.3, Ч. 1. Биология, экология, медицина. Саратов, Саратовский военный институт РХБЗ, 2003. С. 48-53
.Жуленко В.Н., РабиновичиМ.И.,ТалановГ.А.Ветеринарная токсикология/Под ред.В.Н.Жуленко.-М.:КолосС,2002.-384с.
.Кузовкін Є.М.,Канюка О.І.,Васильєв С.І.Довідник сучасних лікарських препаратів у ветеринарній медицині.-Харків:Еспада,2002.-448 с.
.Хмельницкий Г.А, Локтионов В.Н., Полоз Д.Д.. Ветеринарнаятоксикология. - М.: Агропромиздат, 1987. - 319 с.
.Шабанов А. Н.. Справочник фельдшера. - М.:Медицина, 1976. - 537 с.
.www.arsenicum.net - Информационный сайт о мышьяке
Приложение1
Корове.:Unithioli 5% 4 ml.t.d. № 8 inampullis.Внутримышечно по 4 мл
Rp.:Platyphyllinihydrotartras 0,2 % 5 ml.S.Подкожно на один прием
Rp.:Dimidroli 1% 1ml.t.d. № 5 in ampullis.внутривенно на 5 приемов по 1 разу в день