Arsenvergiftung

Was ist eine Arsenvergiftung?

Arsenic poisoning is a condition that is caused by elevated levels of arsenic in the body. Arsenic is widely used in modern industry, especially in the production of pesticides, herbicides, wood preservatives, and semiconductors. The sources of arsenic, such as contaminated water, air, soil, rocks and food, can cause serious human diseases.¹

Arsenic is a heavy metal which is a natural component of the earth's crust. Arsenic poisoning can occur by ingestion, inhalation and dermal absorption. Trivalent arsenic is well absorbed through the skin and is 60 times more toxic than pentavalent arsenic, which is well absorbed by the gut.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

Arsenic is currently used to treat acute promyelocytic leukaemia and other myeloproliferative disorders.⁴

Wie häufig ist eine Arsenvergiftung? (Epidemiologie)

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.⁵

Geological contamination of underground water supplies occurs in parts of the world, causing chronic exposure to millions of people.^{6 7}

Ursachen der Arsenvergiftung (Ätiologie)³

Dazu gehören:

• Arsenic contaminated drinking water.

• 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.

• Tobacco.

• Verbrennung fossiler Brennstoffe - Arsen ist ein Schadstoff.

• 'Moonshine' - illicitly distilled high-proof alcohol.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.

Note that organic arsenics found in fish and seafood are non-toxic and not a cause of arsenic poisoning. Arsenic solutes are tasteless, whilst arsine gas is odourless and colourless.

Symptome der Arsenvergiftung

Symptome einer akuten Arsenvergiftung^{2 3}

Arsenic poisoning symptoms usually start within 30 minutes to two hours after exposure and affect every body system. Ingestion of high amounts of arsenic is typically followed by a severe gastroenteritis, a metallic taste in the mouth, garlic odour and hypersalivation. There is a characteristic sequence of multi-organ failure, with neurological symptoms (within hours) and cardiac features, succeeded by adult respiratory distress syndrome and renal/liver dysfunction. Marrow suppression develops after a few days to weeks in survivors, as does alopecia and an ascending motor neuropathy.

Details zu Merkmalen einer akuten Arsenvergiftung

• Metallic taste in the mouth.

• Knoblauchgeruch - oft in Atem und Körpergewebe vorhanden.

• Gastrointestinal (GI):

  • Hypersalivation, abdominal pain, vomiting, profuse watery diarrhoea leading to hypovolaemic shock.

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

• Kardiovaskulär:

  • Toxic cardiomyopathy.

  • Dehydratation.

  • 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.

  • Toxic polyneuropathy with irritation of the nerve trunks.

• Hämatologisch:

  • Akute Hämolyse.

  • Knochenmarkssuppression.

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

• Haut: Ausschläge.

Symptome einer chronischen Arsenvergiftung^{2 3 6 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

  • 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.

• There is mixed evidence of adverse pregnancy outcomes including still birth, miscarriage and teratogenicity among studies.

• Cancer - increased risk of cancers of the skin, lung, bladder and kidney, liver and prostate.¹⁴¹⁵¹⁶

Anamnese

• Arsenexposition ist normalerweise beruflich oder umweltbedingt, kann aber auch durch absichtliche Vergiftung erfolgen.¹⁷

• Take an occupational and travel history.

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

Differentialdiagnose

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

Diagnose von Arsenvergiftung (Untersuchungen)

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

• Hair samples.

• Arsenic levels in drinking water (high levels of arsenic in drinking water in conjunction with relevant clinical features are useful for diagnosis in some settings).

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

Behandlung und Management von Arsenvergiftung

Behandlung von akuter Arsenvergiftung²

In the UK, contact Toxbase® for detailed advice. The following immediate principles apply.

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

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

• Management is done in hospital and consists of supportive treatment (usually in ITU), possible removal by gastric lavage and management of the complications of arsenic poisoning.

Behandlung von chronischer Arsenvergiftung

• 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.

• Chelation therapy studies have demonstrated mixed evidence regarding the benefit after chronic exposure. Combinations of chelating agents may prove beneficial but require further study.^{18 19 20} It is of no use if exposure to arsenic continues.

• Co-administered micronutrients and antioxidants given with chelating agents may be beneficial, especially in undernourished populations.¹⁸

• Certain plant compounds may help in chronic exposure. This may be due to antioxidative properties of the plant. Further study is required.^{18 21}

• Skin care for keratoses.

• 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

Prognose³

• 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.

Prävention von Arsenvergiftung

Provision of uncontaminated water for all is essential. WHO guidelines advise that a value of <10 mcg/L of arsenic in drinking water is a realistic target but with the proviso to keep concentrations as low as possible.⁶This has not been achieved worldwide.