Мышьяк, свойства атома, химические и физические свойства

МЫШЬЯК
– химический элемент V группы периодической таблицы, относится к семейству азота. Относительная атомная масса 74,9216. В природе мышьяк представлен только одним стабильным нуклидом 75As. Искусственно получены также более десяти его радиоактивных изотопов с периодом полураспада от нескольких минут до нескольких месяцев. Типичные степени окисления в соединениях –3, +3, +5. Название мышьяка в русском языке связывают с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс; латинское название Arsenicum происходит от греческого «арсен» – сильный, мощный.

Что такое мышьяк – состав и как он выглядит

Мышьяк (арсеникум) – это химический элемент, которые обладает некротизирующими свойствами. То есть он и его соли буквально отравляют живые ткани, что приводит к их гибели. Это вещество уже давно используют в качестве яда для борьбы с насекомыми и мелкими грызунами. А вот в стоматологии оно начало применяться с начала 19 века. Здесь оно используется в соединении с водородом – такой компонент раньше входил в состав большинства девитализирующих паст.

Смесь применяется для проведения процедуры девитализации при поражении пульпы, то есть нервно-сосудистого пучка. Если больше нет никаких шансов спасти нерв, его удаляют, но перед этим окончательно умерщвляют. Как выглядит мышьяк в зубе, показано на фото ниже.

В состав добавляют химически нейтральные красители, чтобы создать контраст с цветом эмали. Поэтому уже после закладки средство выглядит как однородная масса темно-синего цвета. А вот под светом стоматологической лампы твердые ткани и нанесенная субстанция резко контрастируют, что облегчает процесс очистки дентина от отложений.

Что же по поводу того, используют ли это вещество сейчас в стоматологии, то здесь нужно заметить, что специалисты обычно прибегают к помощи более современных и эффективных девитализируюзщих составов, которые в значительно меньшей степени токсичны и опасны для организма. Тем не менее, в некоторых клиниках, особенно в государственных, такая практика по-прежнему актуальна, поэтому данную методику пока рано оставлять за скобками.

Примеры решения задач

Эквивалентная масса кислорода равна 8. Применим закон эквивалентов для первого оксида:

Meq (As) = 65,2 / 34,8 × 8 = 15 г/моль.

Расчет для второго оксида проводим аналогично:

Meq (As) = 75,7 / 24,3 × 8 = 25 г/моль.

Зачем мышьяк помещают в зуб – показания к установке

Как уже было сказано выше, обычно пасту кладут при лечении пульпита. Иногда позволительно использовать средство при периодонтите, но такая практика довольно редка. Итак, что же делает это вещество в зубе и зачем его вообще туда кладут? Основное назначение подобных препаратов – «убить» пульпу в корне перед удалением нерва. Таким образом, пасту укладывают внутрь больного зуба на ограниченное время, за которое препарат постепенно уничтожает сосудисто-нервный пучок. По окончании указанного врачом времени пациент приходит на повторный прием для окончательного удаления пульпы и протезирования.

Из-за своего цитотоксического действия на клетки, мышьяковистая паста блокирует работу нервных окончаний, которые перестают подавать сигналы в мозг и постепенно разрушаются. Также происходит остановка кровоснабжения пульпы и обеззараживание полости. В некоторых ситуациях данное средство применяется в качестве экстренного обезболивающего, когда зуб сильно болит, а другой возможности снять боль просто нет.

На заметку! Многих интересует вопрос: сколько стоит поставить пломбу с мышьяком? Так, если стоимость установки временной пломбы начинается примерно с 350-400 рублей, что во многом зависит от используемого материала, то цена фиксации пломбы с лечебной пастой начинается от 500 рублей

Таким образом, среди основных показаний к закладке девитализирующего средства эксперты в области стоматологии выделяют следующие патологические состояния:

• все виды воспаления пульпы при полностью сформированных корнях – пульпиты, в том числе осложненные периодонтитом,
• отсутствие возможности для проведения витальной пульпэктомии, то есть применения более быстрого и безопасного способа удаления нерва. В такой процедуре обычно отказывают, если есть высокий риск аллергической реакции на анестетик,
• экстренные случаи, когда нет других вариантов избавить пациента от острой боли при пульпите.

Токсичное вещество не применяется, если есть противопоказания, например, аллергия, беременность и период лактации, повышенное внутриглазное давление. В последнем случае пациент рискует впоследствии столкнуться с глаукомой. Такие препараты также не используют, если корни до конца не сформировались или имеет место перфорация корневого канала. А вот то, на сколько ставят мышьяк, напрямую зависит от возраста пациента и индивидуальных характеристик его клинической картины.

МОРФОЛОГИЯ

Как долго вещество может находиться в зубе

Следует остановиться на вопросе о том, сколько времени обычно ходят с временной пломбой, – разберем его более подробно. Врач определяет длительность, отталкиваясь от состава используемого средства, возраста пациента и сложности каждого отдельного случая.

Сколько держать ребенку, подростку и взрослому – за какое время препарат убивает нерв

Вещество обычно используют в отношении взрослых пациентов, и оставляют его буквально на пару дней. Однако точная продолжительность этого процесса зависит от местоположения зуба, количества в нем каналов, сложности клинической картины. Стоит заметить, что есть девитализирующие пасты пролонгированного действия, и такие составы допускается оставлять на срок не более 2 недель. Детям закладку опасного яда сегодня уже не делают. Но раньше его оставляли не дольше, чем на один день. Если речь идет о молочных зубах, до допустимый срок сокращался до 16 часов.

От чего зависит срок, на который оставляют девитализирующую пасту

Как уже было сказано выше, срок зависит от множества разных факторов, в том числе от возраста пациента, состояния его здоровья и клинической картины в целом. Длительность действия пасты зависит от того, какой именно препарат использовал специалист. Более безопасные составы, в которых зачастую и вовсе нет токсичных компонентов, действуют дольше, поэтому и ходить с временной пломбой приходится неделю или даже две.

Через сколько можно начинать кушать

Девитализирующее вещество закрывают обычной временной пломбой. После ее установки есть и пить можно уже спустя 1-2 часа. Однако специалисты рекомендуют избегать слишком интенсивных прикосновений к больному элементу, поэтому на время лучше отказаться от твердых продуктов питания. Также придется отказаться от алкоголя, поскольку он усиливает или, наоборот, нейтрализует действие токсичного вещества, что может спровоцировать серьезные осложнения.

Примечания[ | ]

1. ↑ 1234
   Sabina C. Grund, Kunibert Hanusch, Hans Uwe Wolf «Arsenic and Arsenic Compounds» in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH-Wiley, 2008, Weinheim. (англ.)
2. Giant Mine — Northwest Territories Region — Indian and Northern Affairs Canada (неопр.)
   (недоступная ссылка). Дата обращения: 28 августа 2007. Архивировано 2 апреля 2012 года. (англ.)
3. Holleman, A. F.; Wiberg, E. «Inorganic Chemistry» Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
4. Marcel Gielen, Edward R. T. Tiekink.
   Metallotherapeutic Drugs and Metal-Based Diagnostic Agents (англ.). — Wiley, 2005. — P. 298.
5. Steven L. Soignet et al.
   United States Multicenter Study of Arsenic Trioxide in Relapsed Acute Promyelocytic Leukemia (англ.) // Journal of Clinical Oncology (англ.) (рус. : journal. — 2001. — Vol. 19, no. 18. — P. 3852—3860.
6. Antman, K. H.
   Introduction: The history of arsenic trioxide in cancer therapy (англ.) // Oncologist : journal. — 2001. — Vol. 6(Suppl. 2), no. 1—2. — P. 2006.
7. Jun Zhu, Zhu Chen,Valérie Lallemand-Breitenbach, Hugues de Thé «How Acute Promyelocytic Leukaemia Revived Arsenic, » Nature Reviews Cancer 2002, volume 2, 1-9.
8. Bobé Pierre, Bonardelle Danielle, Benihoud Karim, Opolon Paule, Chelbi-Alix Mounira.
   Arsenic trioxide: A promising novel therapeutic agent for lymphoproliferative and autoimmune syndromes in MRL/lpr mice (англ.) // Blood (англ.) (рус. : journal. — American Society of Hematology (англ.) (рус., 2006. — Vol. 108, no. 13. — P. 3967—3975..
9. Lu J., Chew E. H., Holmgren A.
   Targeting thioredoxin reductase is a basis for cancer therapy by arsenic trioxide (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2007. — Vol. 104, no. 30. — P. 12288—12293. — doi:10.1073/pnas.0701549104. — PMID 17640917.
10. Stanton v Benzler 9716830 (неопр.)
    . U.S. 9th Circuit Court of Appeals (17 июня 1998). — «(…) convicted by a jury of first degree murder for poisoning her ex-husband. Her ex-husband’s body was found with traces of arsenic trioxide in it.». Дата обращения: 9 июня 2008. Архивировано 2 апреля 2012 года.
11. ↑ 12Emsley, John.
    Arsenic // The Elements of Murder: A History of Poison (англ.). — Oxford University Press, 2006. — P. 93—197. — ISBN 9780192806000.
12. Madame Bovary by Flaubert
13. Arsenic Eaters — New York Times July 26, 1885
14. Richard M. Allesch. Arsenik. Seine Geschichte in Österreich. 54. Band. Klagenfurt: Kleinmayr 1959.
15. G. Przygoda, J. Feldmann, W. R. Cullen.
    The arsenic eaters of Styria: a different picture of people who were chronically exposed to arsenic (англ.) // Applied Organometallic Chemistry (англ.) (рус. : journal. — 2001. — Vol. 15, no. 6. — P. 457—462. — doi:10.1002/aoc.126.

Как используется мышьяк – описание процесса депульпации

Чтобы убить нерв, придется несколько раз посетить стоматолога. Если случай стандартный, будет достаточно двух визитов к врачу – для закладки вещества и его изъятия с последующим удалением пульпы. Ниже этот процесс разобран более подробно.

Как происходит установка

Процесс наложения пасты на причинный зуб выглядит следующим образом:

• для начала освобождается пульпа, убираются кариозные очаги,
• на оголенные ткани врач укладывает небольшой шарик пасты,
• сверху устанавливается временная пломба, обычно на основе искусственного дентина,
• лечение зуба после мышьяка предполагает, что по истечении назначенного срока пломбу удаляют, вынимают остатки пасты и вычищают каналы,
• на финальном этапе фиксируют постоянную пломбу.

Как достают препарат

Врач-стоматолог сам определяет время, в течение которого средство должно находиться в зубе. Пациенту категорически запрещается преждевременно извлекать пасту самостоятельно или, как уже было сказано выше, ходить с ней дольше положенного. То, сколько часов или дней придется держать состав в полости рта, рассчитывается с учетом состояния больного зуба, количества корней, возраста пациента и, соответственно, цели использования пасты.

Для того, чтобы уничтожить один канал, в среднем необходимо около 24 часов – это касается взрослых пациентов. В том же случае, если врач имеет дело сразу с несколькими каналами, понадобится больше времени для их умерщвления. Однако ходить с мышьяковистой пастой дольше 48 часов крайне не рекомендуется. Стоматолог обязан тщательно рассчитать действие средства и назначить точное время следующего посещения для удаления препарата.

Важно! Если речь идет о лечении ребенка, то здесь допустимое время присутствия мышьяка в зубе значительно сокращается. В детской стоматологии подобное лекарство обычно не используется дольше 12-18 часов, в сложных случаях допускается продление до 24 часов, но это максимальный предел1.

Можно ли извлечь его самостоятельно

Если после установки временной пломбы боль усилилась и при этом держится в течение длительного времени, это может указывать на дальнейшее распространение токсичного действия препарата. В таком случае под угрозой оказываются здоровые ткани. Это экстренная ситуация, в рамках которой допускается самостоятельное извлечение временной пломбы с закладкой. Разумеется, если нет никакой возможности срочно попасть на прием к специалисту.

Сделать это нужно максимально осторожно, после чего рекомендуется прополоскать рот раствором соды, йода или перекиси водорода. Можно также прополоскать рот молоком – оно хорошо нейтрализует токсичное действие яда. Лучше, конечно, связаться со специалистом по телефону, чтобы получить подробный инструктаж. При первой же возможности следует посетить стоматолога, чтобы избежать развития осложнений.

Ссылки[ | ]

На английском языке

• Solubility of As2O3 in water as function of temperature
• Case Studies in Environmental Medicine: Arsenic Toxicity
• IARC Monograph — Arsenic and Arsenic Compounds
• International Chemical Safety Card 0378
• NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
• NTP Report on Carcinogens — Inorganic Arsenic Compounds
• Use of Arsenic Trioxide in Multiple Myeloma Treatment
• The use of Arsenic trioxide in medicine.
• Institute of Chemistry Austria, speciallised on arsenic and various arsenic compounds

Оксиды

Насколько вреден и что будет, если вещество уже долго находится в зубе

В повседневной практике стоматологи стараются исключить из своей работы средства с содержанием мышьяка. Несмотря на то, что большинство примеров использования подобных паст положительные, их влияние на организм человека до конца не изучено. Большинство негативных последствий, известных в стоматологических практике, вызваны халатностью пациентов, которые игнорируют рекомендации врача и носят лекарство дольше 3-х дней.

«Как по мне, мышьяк – это вообще устаревший метод! Неужели его до сих пор используют в стоматологиях?! Помню, еще в советское время моему знакомому положили такую пасту, а он не успел вовремя на визит, приехал на следующий день. Так у него там уже какие-то некротические процессы пошли, десны темнеть начали, еле успели! Я бы не рисковала, уверена, что сегодня есть более безопасные лекарственные препараты с аналогичным эффектом».

Tin_78, г. Саратов, из переписки на тематическом форуме

Самыми распространенными осложнениями являются следующие процессы и явления: отечность пульпы, почернение окружающих тканей, воспалительные процессы в прилегающих тканях – медикаментозный периодонтит, некротические процессы в тканях надкостницы, токсическое отравление организма и нарушение естественного обмена микроэлементов.

СВОЙСТВА

Почему возникает боль

Болезненные ощущения могут держаться в том случае, если у пациента повышенная чувствительность зубов. В такой ситуации он может чувствовать весь процесс некротизации тканей. Здесь важно отслеживать интенсивность данного симптома. При нормальном развитии событий боль постепенно стихает и в итоге сходит на нет, как и сам процесс отмирания нервно-сосудистого пучка.

При этом длительность некротизации во многом зависит от индивидуальных особенностей каждого отдельного организма. Бывает так, что пульпа умирает буквально за сутки, а в других ситуациях процесс ее умерщвления занимает целых 2 дня. Чтобы не волноваться понапрасну, следует прислушиваться к своим ощущениям и следить за реакцией организма. Так, при появлении отека и явного покраснения десны, а также при потемнении эмали и возникновении головной боли следует незамедлительно обратиться к специалисту – есть вероятности развития осложнений.

Воздействие на организм

Итак, отравиться данным полуметаллом при лечении зубов невозможно. Однако при попадании яда в организм другими способами и в больших количествах здоровью наносится серьезный вред.

Смертельная доза мышьяка для взрослого человека может равняться 0,1 – 0,2 г яда. Ребенку же иногда достаточно ничтожно малой дозы 0,05 г.

Под воздействием мышьяка (после его быстрого всасывания в кровь) поражаются все органы и их системы. Особенно страдают печень, сердце, легкие и почки, и происходит это всего за сутки. Через 2 недели вещество обнаруживается уже и в костях, ногтях, волосах и на коже. При этом:

• нарушаются биохимические процессы,
• поражается нервная система,
• сбивается кислородный обмен в клетках,
• вещество быстро связывается с гемоглобином и пр.

Выведение яда из организма при отравлении мышьяком происходит с калом и мочой, причем с мочой гораздо быстрее. Остатки полученной дозы сохраняются в тканях и органах, продолжая оказывать губительное действие.

Почему может подняться температура

Если оставить мышьяк в зубе, у пациента может подняться температура. Раньше времени беспокоиться по этому поводу не стоит, поскольку в период отмирания корня – это довольно частое явления. После процедуры специалист обычно советует определенные обезболивающие и жаропонижающие.

Что касается того, можно ли отравиться, то здесь нужно отметить риск медикаментозного воспаления. Такая ситуация рискует случиться, если врач слишком плотно установит пломбу. Отравление в этом случае приводит к следующим симптомам: отечность, высокая температура, сильная пронизывающая боль. Патологический процесс также может спровоцировать развитие абсцесса, поэтому при такой симптоматике следует как можно скорее показаться врачу.

СТРУКТУРА

Установлено несколько аллотропных модификаций мышьяка. В обычных условиях устойчив металлический, или серый мышьяк (альфа-мышьяк). Кристаллическая решетка серого мышьяка ромбоэдрическая, слоистая, с периодом а=4,123 А, угол а = 54° 10′. Плотность (при температуре 20° С) 5,72 г/см3; температурный коэфф. линейного расширения 3,36 • 10 град ; удельное электрическое сопротивление (температура 0° С) 35 • 10—6 ом • см; НВ = ж 147; коэфф. сжимаемости (при температуре 30° С) 4,5 х 10-6cm2/кг. Температура плавления альфа-мышьяка 816° С при давлении 36 атмосфер.

Под атм. давлением мышьяк возгоняется при температуре 615° С не плавясь. Теплота сублимации 102 кал/г. Пары мышьяка бесцветны, до т-ры 800° С состоят из молекул As4, от 800 до 1700° С — из смеси As4 и As2, выше температуры 1700° С — только из As2. При быстрой конденсации паров мышьяк на поверхности, охлаждаемой жидким воздухом, образуется желтый мышьяк— прозрачные мягкие кристаллы кубической системы с плотностью 1,97 г/см3. Известны также другие метастабильные модификации мышьяка: бета-мышьяк — аморфная стеклообразная, гамма-мышьяк — желто-коричневая и дельта-мышьяк — коричневая аморфная с плотностями соответственно 4,73; 4,97 и 5,10 г/см3. Выше температуры 270° С эти модификации переходят в серый мышьяк.

Возможные проблемы и осложнения

Теперь подробнее разберем вопрос о том, чем опасен мышьяк в зубе и что будет, если слишком долго с ним ходить. Если передержать едкое вещество, могут появиться осложнения. Но нужно признать, что сегодня такие ситуации – большая редкость. Воспаление и некротизация здоровых тканей обычно являются следствием неумелых действий врача. Причина может быть в неправильной закладке вещества или недостаточно герметичной пломбировке. Если были плохо обработаны каналы, рискует начаться повторное воспаление.

После установки временной пломбы возможен определенный дискомфорт, но если боль усиливается, принимает острый характер и при этом увеличивается отечность, такая симптоматика указывает на дальнейшее развитие патологического процесса. Возможно, врач неправильно провел процедуру, и действующее вещество не контактирует с нервными окончаниями. Следует как можно скорее обратиться к специалисту.

Слишком длительное нахождение токсичного вещества также может привести к потемнению дентина и некрозу десен. Твердые ткани начнут постепенно разрушаться, и появится риск, что патологический процесс распространится соседние элементы. А вот если проглотить мышьяк, ничего страшного не случится. Такие прецеденты бывали довольно часто. Доза, в которой вещество закладывают в пульпарную камеру, является безопасной для организма. Поэтому если случайно получилось съесть такое небольшое количество, паниковать раньше времени не стоит. Тем не менее, в случаях более масштабной передозировки возможны серьезные нарушения со стороны работы печени и органов желудочно-кишечного тракта.

Получение

Открытие способа получения так называемого металлического мышьяка (серого мышьяка) приписывают знаменитому средневековому алхимику Альберту Великому, жившему в XIII в. Однако гораздо ранее греческие и арабские алхимики умели получать мышьяк в свободном виде, нагревая «белый мышьяк» (то, что это триоксид мышьяка, а не простое вещество, было выявлено лишь в 1789 г. А. Л. Лавуазье, который и присвоил элементу название «арсеникум») с различными органическими веществами. Существует множество способов получения мышьяка: сублимацией природного мышьяка, способом термического разложения мышьякового колчедана, восстановлением мышьяковистого ангидрида и др.

Допустимость применения при беременности, грудном вскармливании и для детей

Использовать токсичные препараты при беременности или кормлении малыша грудью категорически запрещается, и вот несколько причин данному ограничению:

• токсичное действие подобных препаратов в отношении плода и ребенка пока до конца не изучено, поэтому последствия для малыша могут быть самыми непредсказуемыми,
• высока вероятность проникновения яда в желудочно-кишечный тракт и сильного отравления всего организма,
• пагубное влияние на состояние дентина и его постепенное разрушение, если вовремя не удалить препарат.

Перед началом лечения женщина обязана предупредить специалиста о своем состоянии, чтобы тот смог предложить более безопасную терапию. Если речь идет о лечении молочных резцов и моляров, то специалист корректирует продолжительность нахождения пасты с учетом возраста маленького пациента. Раньше в таких случаях токсичное вещество закладывали примерно на сутки. Однако при отсутствии серьезных проблем его могли извлечь уже по истечении 16 часов. Сегодня данное вещество в детской стоматологии не используется, и ему на смену пришли современные и более безопасные препараты.

Сегодня специалисты по возможности стараются избегать использования подобных токсичных веществ в стоматологической практике. Однако если уж пришлось применять пасту, то пациенту необходимо максимально четко выполнять все предписания стоматолога, чтобы свести к самому минимуму любые риски причинения вреда организму.

1Боровский Я.В. Лечение осложнений кариеса зубов: проблемы и их решение, 1999.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА