Benzen - toksyczność i objawy zatrucia

Benzen jest związkiem organicznym powszechnie wykorzystywanym w przemyśle jako rozpuszczalnik oraz substrat reakcji chemicznych. Może wniknąć do naszego organizmu przez drogi oddechowe lub skórę. Na podstawie licznych badań, został uznany za substancję rakotwórczą. Jak rozpoznać zatrucie benzenem? Jakie są konsekwencje kontaktu z tym związkiem chemicznym?

Spis treści

1. Benzen - wpływ na zdrowie
2. Zatrucie benzenem - sytuacje
3. Zatrucie benzenem - objawy i konsekwencje
4. Benzen w napojach gazowanych

Benzen jest organicznym związkiem chemicznym o wzorze C6H6. Cząsteczka benzenu składa się z sześciu atomów węgla tworzących pierścień. Do każdego z nich przyłączony jest jeden wodór.

Ze względu na skład cząsteczki benzen jest klasyfikowany jako węglowodór. W związku z obecnością wiązania pierścieniowego określa się go jako cząsteczkę aromatyczną.

Charakterystyczną cechą tego związku chemicznego jest cykliczne ciągłe wiązanie pi, łączące wszystkie atomy węgla. Stanowi ono chmurę elektronów, o kształcie pierścienia, otaczającą cząsteczkę. Obecność tej struktury jest źródłem wysokiej reaktywności benzenu, która skutkuje właściwościami rakotwórczymi tego związku.

Benzen jest naturalnym składnikiem ropy naftowej. Stanowi jeden z podstawowych produktów przemysłu petrochemicznego. Jest stosowany przede wszystkim jako prekursor w produkcji chemikaliów o bardziej złożonej strukturze. Przykładowo z benzenu syntezuje się etylobenzen i kumen. Są to substancje z których rocznie wytwarza się miliardy kilogramów.

Z wyglądu benzen jest bezbarwną cieczą. Cechuje się łatwopalnością oraz słodkim zapachem, który jest charakterystyczny dla stacji benzynowych.

Benzen - wpływ na zdrowie

American Petroleum Institute (API) ogłosił w 1948 roku:

"...jedynym absolutnie bezpiecznym stężeniem benzenu jest zero."

Oznacza to że w przypadku benzenu nie ma czegoś takiego jak bezpieczny poziom narażenia. Nawet niewielkie ilości tej substancji mogą wyrządzić szkody naszemu organizmowi.

Amerykański Department of Health and Human Services (DHHS) klasyfikuje benzen jako czynnik rakotwórczy dla ludzi.

Długotrwałe narażenie na wysokie stężenie benzenu w powietrzu jest odpowiedzialne, między innymi, za potencjalnie śmiertelną białaczkę.

Ze względu na fakt, że benzen stanowi składnik benzyny, której spaliny są praktycznie wszechobecne, narażenie człowieka na ten toksyczny związek jest globalnym problemem zdrowotnym.

Trucizna ta atakuje wątrobę, nerki, płuca, serce oraz mózg.

Wywołuje trwałe uszkodzenia nici DNA oraz struktury chromosomów. Konsekwencją takich zmian w materiale genetycznym są choroby nowotworowe.

Zatrucie benzenem - sytuacje

Benzen przedostaje się do organizmu przede wszystkim w formie wdychanego gazu. Możliwe jest również wniknięcie toksycznej substancji w stanie ciekłym przez skórę. Związek ten może być również przyjęty drogą pokarmową, jednak nie jest to częste.

Benzen jest jednym z najbardziej niebezpiecznych związków wykorzystywanych w przemyśle. Substancja ta posiada dużą lotność i zdolność tworzenia wysokich stężeń w powietrzu. Z tego względu najbardziej ryzykownymi procesami technologicznymi są te w trakcie, których pojawia się duża powierzchnia parowania tego toksycznego związku.

Do zatruć najczęściej dochodzi u pracowników związanych z przemysłem:

• gumowym
• chemicznym
• farmaceutycznym
• farb i lakierów
• tworzyw sztucznych

Konsekwencją wypadków przy pracy są zazwyczaj zatrucia ostre.

Przewlekłe zatrucia benzenem wynikają natomiast ze stałego narażenia na substancję toksyczną w miejscu pracy.

Bardzo poważne konsekwencje dla zdrowia mają również kontakty z benzenem wynikające z "wąchania" klejów lub innych preparatów. Takie praktyki mają na celu osiągnięcie stanu odurzenia. Odnotowano wiele wypadków, w tym śmiertelnych, związanych z tą praktyką.

W powietrzu, którym codziennie oddychamy znajduje się zazwyczaj niskie stężenie benzenu. Jego źródłem może być:

• parująca benzyna na stacjach paliw
• dym drzewny lub węglowy
• dym tytoniowy
• spaliny samochodowe
• emisja przemysłowa

Ocenia się, że blisko 50% całego narażenia na benzen w Stanach Zjednoczonych jest związane z paleniem tytoniu lub narażeniem na dym tytoniowy. Po wypaleniu 32 papierosów palacz przyjmuje około 1,8 mg toksycznej substancji. Jest to 10-krotność średniego dziennego narażenia na ten związek przez osoby niepalące.

Zatrucie benzenem - objawy i konsekwencje

Głównym obserwowanym objawem, po wystawieniu na wysoką dawkę benzenu, są objawy ze strony ośrodkowego układu nerwowego. Mają one charakter narkotyczny podobny do upojenia alkoholowego. Tego typu wpływ na organizm toksycznej substancji, jest łatwy do zaobserwowania.

Najbardziej niebezpieczne konsekwencje zdrowotne są niewidoczne. Przewlekły kontakt z benzenem skutkuje uszkodzeniem szpiku kostnego, które ostatecznie może prowadzić do białaczki.

Benzen działa również toksycznie na skórę przy bezpośrednim kontakcie z jego formą ciekłą. W takich przypadkach obserwuje się:

• rumień
• pęcherze
• złuszczające zapalenie skóry

Zatrucie małymi dawkami benzenu objawia się bólem oraz zawrotami głowy.

W takiej sytuacji pojawia się również ogólne poczucie osłabienia, któremu towarzyszą nudności i wymioty.

Zatruta osoba może, mimo męczących dolegliwości, reagować irracjonalną euforią.

Narażenie na wyższe dawki benzenu wywołuje nieco inne objawy.

Pojawiają się zaburzenia widzenia, którym towarzyszy szybki, płytki oddech.

Przy poważnym zatruciu może dojść do zaburzeń pracy serca, utraty przytomności, a nawet śpiączki.

Mogą pojawić się również objawy takie jak majaczenie czy nadmierne pobudzenie.

Konsekwencją zatruć ostrych benzenem mogą być zaburzenia psychiczne oraz uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego. Zmiany te, mogą się cofnąć w wyniku leczenia. W wyniku takiego narażenia na substancję, może również dojść do:

• uszkodzenia szpiku kostnego
• uszkodzenia mózgu
• zmian martwiczych w nerkach, wątrobie oraz układzie oddechowym

Zatrucie przewlekłe jest zazwyczaj związane z długotrwałym kontaktem z benzenem drogą inhalacyjną. Oznacza to, na przykład, wdychanie tej niebezpiecznej substancji w miejscu pracy. Pierwszymi objawami wskazującymi na ten stan są:

• utrata apetytu
• bóle głowy
• senność
• nadmierne pobudzenie
• bladość skóry

Wraz z trwaniem stanu przewlekłego zatrucia benzenem, rozwija się niedokrwistość, która może doprowadzić do aplazji szpiku kostnego. Objawami tak poważnego stanu przewlekłego zatrucia, są krwawe wybroczyny na ciele.

Powikłaniem przewlekłego zatrucia benzenem są białaczki. Występują one 10 razy częściej u pracowników przemysłowych narażonych na działanie tej trucizny, niż u reszty społeczeństwa.

Długotrwałe wystawienie organizmu na działanie benzenu może prowadzić do śmierci. Zgon w przypadku zatrucia tą substancją następuje w wyniku:

• aplazji szpiku

• niedokrwistości
• martwicy lub zwyrodnienia mięśnia sercowego, wątroby lub nadnerczy
• rozległych krwotoków wewnętrznych
• białaczki

Benzen w napojach gazowanych

Benzen może również powstawać w bezalkoholowych napojach gazowanych.

Jest to związane z reakcją dekarboksylacji kwasu benzoesowego, który jest do nich dodawany jako środek konserwujący.

Przebieg procesu wymaga obecności kwasu askorbinowego czyli witaminy C.

Konieczny jest również udział jonów metali, żelaza lub miedzi, które pełnią rolę katalizatorów.

Powstawaniu benzenu w napojach sprzyja ciepło i światło słoneczne.

O autorze

mgr farmacji Sara Janowska

Doktorantka interdyscyplinarnych studiów doktoranckich z zakresu nauk farmaceutycznych i biomedycznych realizowanych na Uniwersytecie Medycznym w Lublinie oraz Instytucie Biotechnologii w Białymstoku.Absolwentka studiów farmaceutycznych na Uniwersytecie Medycznym w Lublinie ze specjalizacją Lek Roślinny. Uzyskała tytuł magistra broniąc pracy z dziedziny botaniki farmaceutycznej na temat właściwości antyoksydacyjnych ekstraktów pozyskanych z dwudziestu gatunków mchów. Obecnie w pracy naukowej zajmuje się syntezą nowych substancji przeciwnowotworowych oraz badaniem ich właściwości na liniach komórek nowotworowych. Przez dwa lata pracowała jako magister farmacji w aptece otwartej.

Przeczytaj więcej tekstów tej autorki

mgr farmacji Sara Janowska