Arsen & Arsenmangel: Symptome, Tagesbedarf, Lebensmittel

Arsen bindet sich langfristig im Körper

Etwa 7 mg Arsen sind im menschlichen Körper vorhanden. Das Element, das sich langfristig an Haut, Haare und Nägel bindet, wird über die Nieren wieder ausgeschieden. Es ist Bestandteil im Blut und allen Organen. Die größten Arsenanreicherungen im Körper befinden sich in den Knochen, der Leber und den Nieren.

Arsenverbindungen unterscheiden sich jedoch stark im Grad ihrer Toxizität. Während dreiwertige, lösliche Arsenverbindungen wie Arsenik und Arsentrioxid hochgiftig für den Menschen sind, weil sie in lebenswichtige Stoffwechselprozesse schädigend eingreifen, gilt reines Arsen hingegen als wenig giftig.

Umweltmedizinisch von Bedeutung sind nur körperliche Belastungen mit anorganischen Arsen-Verbindungen und ihren Metaboliten DMA und MMA, denn nur diese Substanzen besitzen krebserregendes Potential.

Oft wird Arsen bei Haaranalysen im Verbund mit einigen anderen toxischen Schwermetallen analysiert.

Arsengehalte in Lebensmitteln

Arsen in fester Bestandteil der Nahrung, denn Arsen ist in geringfügigen Mengen nahezu in allen Nahrungsmitteln enthalten. Vorwiegend in Getreide, Brot, pflanzlicher Stärke, Fisch, Fleisch und Trinkwasser. Ein Liter Trinkwasser enthält in Europa ungefähr eine Arsenmenge von 2 µg. Nach deutschen Bestimmungen muss der Arsengehalt des Wassers unter 10 µg/l betragen.

Arsenikalien wurden bis zu ihrem Verbot 1974 in der Landwirtschaft in einigen Pflanzenschutzmitteln, beispielsweise im Weinbau beigesetzt. Seit 1976 gibt es für Arsen jedoch eine Höchstmengenverordnung, die Arsen als Bestandteil in Lebensmitteln verbietet.

Auch Meeresfrüchte enthalten regelmäßig hohe Mengen organischer Arsenverbindungen, die allerdings oft wenig bedenklich sind und rasch über die Nieren wieder ausgeschieden werden. Diese organischen Arsenverbindungen hinterlassen im Körper keine Rückstände.

Speziell auch für Reis und Reisprodukte gilt seit dem 01.01.2016 eine gesetzliche Obergrenze, die den zulässigen Arsengehalt regelt. Je nach Anbaugebiet kann Reis unterschiedlich hohe Arsenbelastungen aufweisen.

Reaktion mit anderen Nährstoffen

Aufgrund der bestehenden Ähnlichkeit mit Phosphat, kann in biochemischen Reaktionen des Körpers Arsenat an Stelle von Phosphat eingebaut werden. Arsen reagiert neben Schwefel auch mit dem Mineralstoff Selen, wenn er gleichen Ursprungs ist.

Häufige Quellen von Arsen

Arsen gelangt häufig aus Industrieemissionen durch Metallverarbeitung, Glasherstellung und Schmelzöfen in die Umwelt und möglicherweise in den Körper. Weitere Quellen sind Zigarettenrauch, Holzbehandlung, alte Tapeten und Rückstände von Pflanzenschutzmitteln in Obst und Gemüse.

Es kann außerdem in konsumierten Meeresfrüchten und Trinkwasser vorhanden sein, insbesondere bei Trinkwasser aus Quellen in Bergtälern. Eine weitere Arsenquelle sind Autoabgase.

Arsenmangel

Der Nachweis der Notwendigkeit beim Menschen ist schwierig. Während bei verschiedenen Tieren ein Arsenmangel experimentell nachweisbar ist und Arsen bei ihnen bereits als essentielles Spurenelement eingestuft ist, gestaltet sich der Nachweis der Lebensnotwendigkeit wegen der vergleichsweise sehr geringen Arsenmengen im menschlichen Körper viel schwieriger.

Trotzdem stufen viele Wissenschaftler den Mineralstoff für den Menschen bereits trotz fehlender belastbarer Daten ebenfalls als essentielles Ultraspurenelement ein. Die Aufnahme über die normale Nahrung und das Wasser wird in der BRD aktuell als ausreichend eingeschätzt.

Symptome von Arsenmangel im Tierversuch

Im Tierversuch führte ein Arsenmangel neben Wachstumsstörungen bei den Versuchstieren auch zu Veränderungen in Zellen des Herzmuskels.

Der Einsatz von Arsen in der Therapie

Arsen kommt auch in der medizinischen Therapie zu Anwendung. Eingesetzt wird Arsen in Form von Arsenik beim Menschen in der Therapie bestimmter Lymphom-Erkrankungen. Lymphome sind unkontrolliert wachsende Zellen des Lymphsystems, die gutartig oder bösartig sein können.

Eine sichere Höchstgrenze für medizinische Anwendungen ist bislang nicht bestimmt worden. Arsen findet kaum Anwendung in der europäischen Medizin, in den USA und der Traditionell Chinesischen Medizin wird es dagegen medizinisch angewendet.

Freiverkäuflich ist Arsen in Deutschland in Form von homöopathischen Arzneimitteln.

Arsen in der Tierzucht

In der Tierzucht kommen organische Arsenverbindungen wie Arsanilsäure als Wachstumsbeschleuniger zur Anwendung.

Arsen in der Industrie

Industriell nutzt man hochreines Arsen in der Halbleiterindustrie. Arsenoxide werden in der Glas- und Metallverarbeitung verwendet, während metallische Arsenlegierungen zur Härtung, Verspiegelung und für Hochtemperaturwerkstoffe verwendet werden. Nur ein geringer Teil der Weltproduktion von Arsen wird in Deutschland erzeugt.

Akute Arsenvergiftung

Eine akute Arsenvergiftung kann über aufgenommene Lebensmittel, Flüssigkeiten oder eingeatmete Luft erfolgen. Je nach Menge und Arsenverbindung kommt zu mehr oder minder schweren Vergiftungssymptomen. Eine Aufnahme von 70 bis 180 mg Arsenik ist für einen Erwachsenen tödlich, während Verbindungen wie Arsin bereits in wesentlich geringeren Dosen zum Tod führen. Je nach Schwere der Vergiftung variieren die Symptome.

Symptome bei schwerer akuter Arsenvergiftung über den Verdauungstrakt

Kommt es zu einer schweren Arsenvergiftung über Verdauungstrakt, so geht sie mit Beschwerden im Magen-Darmtrakt einher. Es kommt in der Regel zu einer schädigenden Wirkung auf die Leber sowie auf die Nieren.

Die Vergiftung kann außerdem mit Veränderungen im Herz-Kreislaufsystems und mit Veränderungen im Blut sowie Hautveränderungen einhergehen. Auch Störungen im vegetativen Nervensystem zählen zu den Symptomen der Arsenvergiftung.

Symptome bei akuter Arsenvergiftung über die Atemwege

Gelangen toxisch wirkende Arsenmengen über den Atemtrakt, erfolgen Schleimhautreizungen im Nasen-Rachenraum.

Maßnahmen bei akuter Arsenvergiftung

Bei einer akuten Arsenvergiftung kommen therapeutisch die sogenannten Arsenantidota (Gegengifte) zum Einsatz. Hierbei handelt es sich insbesondere um Gegengifte wie Dimercaptopropansulfonsäure, Natriumsalz und Dimercaptobernsteinsäure.

Chronische Arsenvergiftung

Eine chronische Arsenvergiftung kann über den Verdauungstrakt, aber auch über die Atemwege entstehen und ist besonders begleitet durch Hautveränderungen, Erkrankungen von Nerven und Gefäßen sowie durch Krebserkrankungen.

Folgen chronischer Arsenvergiftung

In Folge einer chronischen Vergiftung mit Arsen kann es zu verschiedenen Erkrankungen und Beschwerden kommen. Typischerweise treten eine Blutarmut, Nierenschäden und Haarausfall auf. Außerdem kann die Vergiftung mit Leberschäden und einer Nervenschädigung sowie mit Hauterkrankungen in Form von Geschwüren, Ekzemen oder Pusteln einhergehen.

Weitere Folgen können Krebserkrankungen, Herz-Kreislauferkrankungen sowie ein erhöhter Blutdruck oder eine Bindehautentzündung sein.

Maßnahmen bei chronischer Arsenvergiftung

Im ersten Schritt gilt es die Ursachen für die chronische Arsenvergiftung zu ermitteln und weitestgehend auszuschalten. In der Regel bestimmt man im 24-Stunden-Urin die Arsenausscheidung.

Als Gegenmaßnahme erfolgt die Zufuhr verschiedener Substanzen und Lebensmittel. Dazu zählen neben Vitamin C selenhaltige und jodhaltige Nahrungsergänzungsmittel sowie schwefelhaltige Aminosäuren, insbesondere Methionin und Cystein.

Außerdem kommen Alpha-Liponsäure, Taurin und Antioxidantien zur Anwendung. Auch Knoblauch wirkt wegen seines hohen Schwefelgehalts einer chronischen Arsenvergiftung entgegen.

Arsenstatus im Körper

Der Arsenstatus im Körper kann zum Nachweis einer chronischen Arsenbelastung durch verschiedene Biomarker festgestellt werden. Dazu zählt in der Regel die Blutuntersuchung und auch die Urinuntersuchung zur Ermittlung der Arsenausscheidung.

Der Normalwert im Blutserum beträgt 0,8 bis 18 µg/l. Bei geringen Arsenbelastungen ist eine Blutuntersuchung diagnostisch nicht aussagekräftig.

Eine Haaranalyse zur Ermittlung des Arsengehalts oder auch die Analyse des Arsengehalts in Fingernägeln können einen größeren Aufnahmezeitraum widerspiegeln.