Arsenvergiftung

Was ist eine Arsenvergiftung?

Arsenvergiftung ist ein Zustand, der durch erhöhte Arsenwerte im Körper verursacht wird. Arsen wird in der modernen Industrie weit verbreitet eingesetzt, insbesondere bei der Herstellung von Pestiziden, Herbiziden, Holzschutzmitteln und Halbleitern. Die Quellen von Arsen, wie kontaminiertes Wasser, Luft, Boden und Nahrung, können ernsthafte menschliche Krankheiten verursachen.¹

Arsen ist ein Schwermetall, das ein natürlicher Bestandteil der Erdkruste ist. Es existiert in Verbindungen, die organisch oder anorganisch sein können. In seiner anorganischen Form ist es hochgiftig. Eine Arsenvergiftung kann durch Einnahme, Einatmen und dermale Absorption auftreten. Elementares Arsen ist am wenigsten giftig. Dreiwertiges Arsen wird gut durch die Haut aufgenommen und ist 60-mal giftiger als fünfwertiges Arsen, das gut vom Darm aufgenommen wird.² Arsine gas is highly toxic.

Die Toxizität beruht auf der Wirkung von Arsen auf viele Zellenzyme, die den Stoffwechsel und die DNA-Reparatur beeinflussen. Arsen wird im Urin ausgeschieden, kann sich aber auch in vielen Körpergeweben anreichern.³

Arsen wurde in vielen Medikamenten verwendet und war bis Mitte des 20. Jahrhunderts weit verbreitet zur Behandlung von Syphilis. Derzeit wird es zur Behandlung von akuter promyelozytischer Leukämie und anderen myeloproliferativen Erkrankungen eingesetzt.⁴ It has also been used as a pigment, a pesticide and a poison. Arsenic shares many toxic features with the other heavy metals like mercury and lead. It is used in the production of glass and semiconductors. A source of arsenic can be natural water supplies and, in its least toxic form, it can be found in fish and seafood.⁵ It is also used in various industries.

In viktorianischen Zeiten war Arsen als Mord- oder Selbstmordgift berühmt; es ist jetzt zum Glück viel schwerer zu beschaffen. Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz haben sich ebenfalls verbessert, sodass sowohl akute als auch chronische Arsenvergiftungen im Vereinigten Königreich selten sind. Dennoch betrifft die Arsenkontamination weltweit Hunderte von Millionen Menschen.⁶

Geologische Verunreinigung von Grundwasservorräten tritt in Teilen von:^{5 7}

• Bangladesch (79,9 Millionen Menschen) und Westbengalen, Indien (42,7 Millionen); von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als "die größte Massenvergiftung einer Bevölkerung in der Geschichte" beschrieben."

• Chile (die Region Antofagasta), Argentinien, Mexiko und die USA (13 Millionen Menschen).

• China, Taiwan, Thailand.

Dazu gehören:

• Mit Arsen kontaminiertes Trinkwasser (wie oben).

• Einige ayurvedische Medikamente. Einige chinesische Kräutermedizin. Beide sowohl als beabsichtigte Zutat als auch als Verunreinigung.

• Pestizide,⁸ herbicides and fungicides - no longer licensed in the UK.

• Holzschutzmittel.

• Keramische Emaille.

• Farben.

• Tabak (es können bis zu 6 Mikrogramm (mcg) pro Packung sein).

• Verbrennung fossiler Brennstoffe - Arsen ist ein Schadstoff.

• In den USA, illegaler Whiskey ('Moonshine').⁹

Berufliche Exposition¹⁰

Dies kann auftreten in:

• Die Schmelz- und Galvanikindustrie: Arsen ist ein Nebenprodukt von Erzen, die Blei, Gold, Zink, Kobalt und Nickel enthalten.¹¹

• Die Mikroelektronikindustrie: Galliumarsenid wird in einigen Halbleiter-Computerchips verwendet.

• Kohlekraftwerke.

• Herstellung von Glas und Feuerwerk.

• Verwendung von Pestiziden.

• Kontakt mit Holz, das mit Arsen als Konservierungsmittel behandelt wurde.

Beachten Sie, dass organische Arsenverbindungen, die in Fisch und Meeresfrüchten vorkommen, ungiftig sind und keine Ursache für eine Arsenvergiftung darstellen. Ebenso führt die langfristige Exposition beim Schneiden und Verbrennen von mit Kupfer-Chrom-Arsenat behandeltem Holz zu erhöhten Blutwerten, jedoch ohne Anzeichen oder Symptome einer Arsentoxizität.

Symptome einer akuten Arsenvergiftung^{2 3}

Die Symptome einer Arsenvergiftung beginnen normalerweise innerhalb von 30 Minuten bis zwei Stunden. Die Aufnahme großer Mengen Arsen wird typischerweise von einer schweren Gastroenteritis, Knoblauchgeruch und Hypersalivation begleitet. Es gibt eine charakteristische Abfolge von Multiorganversagen mit neurologischen Symptomen (innerhalb von Stunden) und kardialen Merkmalen, gefolgt von einem akuten Atemnotsyndrom bei Erwachsenen und Nieren-/Leberfunktionsstörungen. Eine Knochenmarkssuppression entwickelt sich nach einigen Tagen bis Wochen bei Überlebenden, ebenso wie Alopezie und eine aufsteigende motorische Neuropathie.

Details zu Merkmalen einer akuten Arsenvergiftung

• Knoblauchgeruch - oft in Atem und Körpergewebe vorhanden.

• Gastrointestinal (GI):

  • Hypersalivation, Bauchschmerzen, Erbrechen, Durchfall, die zu einem hypovolämischen Schock führen.

  • Dreiwertiges Arsen ist ätzend - kann orale Verbrennungen, Dysphagie und Magen-Darm-Blutungen verursachen.

• Kardiovaskulär:

  • Myokardiale Depression.

  • Dehydration, Hypovolämie oder Schock.

  • EKG-Veränderungen einschließlich ST-Segment-Veränderungen, verlängertes QT-Intervall, ventrikuläre Tachykardie, Torsades de Pointes und ventrikuläre Fibrillation.

  • Gangrän der Extremitäten.

• Atemwege:

  • Lungenödem, akutes Atemnotsyndrom bei Erwachsenen und akutes Atemversagen.

  • Eingeatmetes Arsen verursacht Reizungen, Bronchospasmen und Lungenödem.

• Renal und hepatisch:

  • Hämaturie oder Hämoglobinurie (durch akute Hämolyse), Proteinurie, akute tubuläre Nekrose mit akutem Nierenschaden.

  • Gelbsucht, Hepatomegalie, Pankreatitis.

• Neurologisch:

  • ZNS-Depression, Enzephalopathie und Koma.

  • Anfälle.

• Hämatologisch:

  • Akute Hämolyse.

  • Knochenmarkssuppression.

  • Basophile Punktierung und Rouleaux-Bildung können in einem Blutausstrich beobachtet werden.

• Haut: Ausschläge.

Symptome einer chronischen Arsenvergiftung^{2 3 5 10}

Chronische Arsenexposition durch Trinkwasser führt zu einer erhöhten Sterblichkeit, die direkt mit der Dosis der Arsenexposition zusammenhängt.⁷

Hauptmerkmale der Klinik und mögliche Komplikationen

• Hautläsionen:

  • Hautläsionen sind die häufigste Folge chronischer Exposition.

  • Sie beginnen typischerweise etwa zehn Jahre nach der ersten Exposition.

  • Keratoses on the palms and soles are characteristic.

  • Mees'sche Linien (quer verlaufende weiße Linien auf den Nägeln).
    

    Mees'sche Linien nach Chemotherapie

    

    © Yannick Trottier, CC BY-SA 3.0, über Wikimedia Commons

    By Yannick Trottier (Own work), CC BY-SA 3.0 , über Wikimedia Commons
    

  • Hyperpigmentierung (insbesondere an den Armen und dem oberen Brustbereich) - diffuse dunkle Bereiche oder 'Regentropfen'-Pigmentierung.

  • Außerdem exfoliative Dermatitis, Alopezie, Konjunktivitis, Hornhautgeschwür.

• GI:

  • Anorexie, Gewichtsverlust, Bauchschmerzen, Durchfall.

  • Gelbsucht, Hepatomegalie; Entwicklung von portaler Fibrose und Zirrhose.

• Kardial/respiratorisch:^{12 13}

  • Koronare Herzkrankheit, weiter erhöht bei Personen, die auch rauchen.

  • Myokarditis, Perikarditis.

  • Bluthochdruck.

  • Periphere arterielle Verschlusskrankheit.

  • Restriktive oder obstruktive Lungenerkrankung.

  • Effekte bei Kindern werden im Durchschnitt nach sieben Jahren Exposition beobachtet.

• Hämatologisch:

  • Pancytopenie,

  • Aplastische Anämie.

• Neurologisch:

  • Periphere Neuropathie (sensorisch und motorisch in 1-3 Wochen).

  • Muskelfaszikulation und -schwund.

  • Ataxie.

• Diabetes - erhöhtes Risiko.

• Krebs - erhöhtes Risiko für Krebserkrankungen:

• Basalzellkarzinom und Plattenepithelkarzinom der Haut.¹⁴

• Lunge.

• Blase und Niere.

• Möglicherweise auch lymphatisch, laryngeal und Leber.

Anamnese

• Arsenexposition ist normalerweise beruflich oder umweltbedingt, kann aber auch durch absichtliche Vergiftung erfolgen.¹⁵

• Die Exposition gegenüber Arsingas ist in der Regel das Ergebnis eines Industrieunfalls.

• Nehmen Sie eine Arbeits- und Reiseanamnese auf, wenn ein Patient mit schmerzhafter peripherer Neuropathie vorstellig wird.

• Weitere Anamnese: Hobbys, ungewöhnliche Alkoholarten oder Nahrungsergänzungsmittel, pflanzliche Arzneimittel.

• Viele Organsysteme sind beteiligt.

Other forms of Schwermetallvergiftung - for example, Bleivergiftung. Botulismus, Gastroenteritis und hämolytisch-urämisches Syndrom. The skin lesions may look like other forms of Dermatitis.

Diagnose einer akuten Arsenvergiftung²

• Überwachung - mindestens vier Stunden nach vermuteter Einnahme: Puls, Blutdruck, Atemfrequenz, Sauerstoffsättigung und EKG, Urinausscheidung.

• Hämatologie, Biochemie und arterielle Blutgase - wie bei jedem akut erkrankten Patienten.

• Urinanalyse.

• EKG.

• Arsenwerte im Blut und Urin (siehe Kasten unten für normale Werte).

• CXR und einfaches Abdomen-Röntgen (anorganische Arsenverbindungen sind röntgendicht).

Diagnose einer chronischen Arsenvergiftung

• Harnkonzentrationen sind bei chronischer Exposition nützlich.²

• Haarproben (wie oben).

• Arsenwerte im Trinkwasser (hohe Arsenwerte im Wasser in Verbindung mit relevanten klinischen Merkmalen sind in einigen Fällen nützlich für die Diagnose).

• Untersuchung und Screening auf Komplikationen können angebracht sein (zum Beispiel auf Diabetes, Bluthochdruck achten).

Arsenwerte - Normalwerte

Behandlung von akuter Arsenvergiftung²

In Großbritannien kontaktieren Sie Toxbase® für detaillierte Beratung. Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung:

• Entfernen Sie den Patienten von der Arsenquelle; bei Hautkontamination mit reichlich Wasser abwaschen; kontaminierte Kleidung versiegeln.

• Reanimieren (nach den 'ABC'-Prinzipien).

• Magenspülung: in Betracht ziehen, wenn eine erhebliche Menge vor weniger als 1 Stunde aufgenommen wurde und der Patient nicht erbrochen hat, oder wenn ein einfaches Röntgenbild Arsen im Magen anzeigt. Arsen wird hauptsächlich aus dem Dünn- und Dickdarm und selten aus dem Magen aufgenommen. (Aktivkohle ist wahrscheinlich nicht von Nutzen - sie absorbiert kein Arsen.)

• Eine vollständige Darmspülung mit Polyethylenglykol kann verwendet werden, um die Arsenaufnahme zu verhindern.

• Chirurgische und endoskopische Entfernung von Arsen wurde erfolgreich eingesetzt.¹⁵

• Unterstützende Behandlung:

  • Sauerstoff; Bronchodilatatoren bei Bronchospasmus; positiver endexspiratorischer Druck (PEEP) bei Lungenödem.

  • Intravenöse Flüssigkeiten bei Hypovolämie; Bluttransfusion bei GI-Blutung.

  • Inotropika bei Myokarddepression.

  • Torsades de pointes kann mit Magnesiumsulfat, oder durch Schrittmachertherapie oder Isoprenalin (wenn bradykardieabhängig) behandelt werden.

  • Behandeln Sie Anfälle (Diazepam, Lorazepam +/- Phenytoin).

  • Analgesie.

  • Nierenfunktionsstörung:

    • Halten Sie einen alkalischen Urin mit Natriumbicarbonat über zwei Stunden aufrecht und wiederholen Sie dies bei Bedarf.

    • Hämodialyse reduziert die Arsenkonzentrationen nicht, kann jedoch bei akutem Nierenversagen erforderlich sein.

  • Knochenmarkunterdrückung: Erythrozyten- und/oder Thrombozytentransfusionen.

  • Verbrennungen (durch Hautkontamination) werden konventionell behandelt.

  • Augenkontakt: Behandeln wie bei einer chemischen Augenverätzung.

• Chelatbildung:

  • Erwägen Sie eine Chelattherapie bei Patienten, die symptomatisch sind und/oder eine Urinkonzentration von >200 mcg/L aufweisen.

  • DMPS ist das Chelatbildner der Wahl. DMSA ist eine Alternative (nur orale Zubereitung, daher ungeeignet, wenn der Patient erbricht).

  • Dimercaprol oder Penicillamin wurden ebenfalls verwendet (siehe 'Geschichte und Politik' unten), aber sie wurden durch DMPS und DMSA ersetzt.

Behandlung von chronischer Arsenvergiftung¹⁶

• Stellen Sie arsenfreies Trinkwasser bereit, um das Risiko der Entwicklung weiterer Krankheiten zu verringern. Anhaltende Hinweise deuten darauf hin, dass sich milde bis moderate Keratosen bei Beendigung der Exposition verbessern können.

• Die Chelattherapie könnte eine Rolle spielen, aber ihre Wirksamkeit ist ungewiss.^{17 18 19} Also, it is of no use if exposure to arsenic continues.

• Mikronährstoffe und Antioxidantien können vorteilhaft sein, insbesondere in unterernährten Bevölkerungsgruppen.¹⁷ It is recommended that all patients with skin lesions be given multivitamins.

• Bestimmte Pflanzenverbindungen können helfen, Arsen aus Geweben zu entfernen.^{17 20}

• Hautpflege bei Keratosen und damit verbundenen bakteriellen oder Pilzinfektionen.

• Untersuchen und behandeln Sie Komplikationen - zum Beispiel Diabetes, Bluthochdruck.

• Andere Haushaltsmitglieder:

  • Überprüfen Sie andere Familienmitglieder, da sie möglicherweise ebenfalls exponiert wurden.

  • Schwangerschaft und Stillzeit: Arsen wird wahrscheinlich über die Plazenta und die Muttermilch auf das Baby übertragen.³

• Die Prognose einer Arsenvergiftung variiert je nach Menge und Geschwindigkeit der Arsenaufnahme.

• Effekte und Komplikationen können zu unterschiedlichen Zeiten nach der Exposition auftreten - von Tagen bis zu Jahren später.

• Testen Sie alle Grundwasserquellen für Trinkwasser auf Arsen.

• Die Bereitstellung von sauberem Wasser für alle ist unerlässlich.

• Die WHO-Richtlinien empfehlen, dass ein Wert von <10 mcg/L Arsen im Trinkwasser ein realistisches Ziel ist, jedoch mit der Maßgabe, die Konzentrationen so niedrig wie möglich zu halten. Es gibt Techniken, um Arsen auf Werte von <5 mcg/L zu reduzieren, aber dies wird derzeit nicht als vernünftige Erwartung angesehen.⁵

• Phytosanierung: einige Pflanzen, insbesondere der Chinesische Bremsfarn (Pteris vittata), die Fähigkeit haben, Arsen aus der Umwelt zu entfernen.²¹

• Regenwassernutzung ist eine Alternative in Bangladesch, das hohe jährliche Niederschläge aufweist; jedoch ist sie nicht ohne Risiken einer bakteriellen Kontamination.²²