1
Toksykologia to nauka o truciznach. Nazwa pochodzi od greckiego słowa toksikon – trucizna i logos
– wiedza, nauka.
Postęp wiedzy o truciznach był ściśle związany z rozwojem leczenia i znajomości leków.
Najdawniejsze znane zapisy o truciznach i ich stosowaniu pochodzą ze źródeł staroegipskich i hinduskich.
Zawierają informacje o stosowaniu opium, alkaloidów tropinowych, cykuty, akonityny, niektórych metali,
jak: arsen, ołów, antymon, miedź. Znana takŜe była wyjątkowa siła toksyn zwierzęcych, głównie węŜy i
insektów.
Paracelsus, wybitny przedstawiciel postępowej myśli medycznej okresu średniowiecza, uznawany
przez współczesnych za prekursora toksykologii, sformułował pojęcie trucizny jako indywiduum
chemicznego o określonych właściwościach i strukturze. Paracelsus wskazuje na doświadczenie, jako
zasadnicze źródło informacji o wpływie trucizn na organizm, wprowadza pojęcie dawki – dominującego
parametru warunkującego terapeutyczne lub toksyczne działanie związku. Słynne jest i do dzisiaj aktualne
stwierdzenie Paracelsusa:” Wszystko jest trucizną i nic nią nie jest. Dawka decyduje tylko, czy coś nie jest
trucizną”.
TRUCIZNY, ZATRUCIA, PODZIAŁ
Toksykologia współczesna największą uwagę przywiązuje nie tylko do ostrych zatruć, lecz takŜe do
chorób, które – ze względu na zanieczyszczenie środowiska obejmują nieraz całą populację lub grupy
ludności szczególnie wraŜliwych lub naraŜonych.
Udowodniono, ze wiele czynników wpływa na zdrowie człowieka.
ŹRÓDŁO → SUBSTANCJA → EKSPOZYCJA → ORGANIZM → ODPOWIEDŹ
EKSPOZYCJI CHEMICZNA
powietrze właściwości * droga wiek natychmiastowa
woda fizykochemiczne wchłaniania rasa opóźniona
gleba z powietrzem płeć
Ŝywność doustna wraŜliwość
skórna status zdrowotny
pozajelitowa
•
wielkość ekspozycji
stęŜenie
dawka
szybkość wchłaniania
Właściwości fizykochemiczne, takie jak lotność, rozpuszczalność, warunkują rozmieszczenie w
róŜnych przedziałach środowiskowych.0Substancja chemiczna, zanim dotrze do badanego organizmu,
moŜe podlegać wpływowi czynników środowiskowych. Takie czynniki, jak trwałość fizykochemiczna
(odporność na utlenianie, hydrolizę, promieniowanie itp.) określa, jaka część stęŜenia środowiskowego
jest aktywna w bezpośrednim sąsiedztwie badanych organizmów. Substancje chemiczne mogą docierać
do badanego organizmu na drodze łańcucha pokarmowego. W tym przypadku niektóre substancje mogą
być szybko wchłaniane i powoli wydalane, co przyczynia się do ich zwiększonych stęŜeń w niektórych
narządach.
Rozwój wiedzy ostatniego 20-lecia wyraźnie wskazuje, Ŝe czynniki środowiskowe mają bezpośredni
wpływ na wywołanie nowotworów u ludzi. Potwierdzają to doniesienia dotyczące wywoływania raka
„zawodowego” przez róŜne związki chemiczne, jak rak pęcherza moczowego u robotników naraŜonych na
aminy aromatyczne; nowotwory płuc u osób naraŜonych na chrom, arsen, eter dichlorometylowy.
Wykazano równieŜ dodatnia korelację między paleniem papierosów a zapadalnością na nowotwory płuc.
NaleŜy takŜe podkreślić, Ŝe nie zawsze istnieje korelacja między ostra toksycznością a rakotwórczością.
Często związek chemiczny o duŜej ostrej toksyczności nie wykazuje działania nowotworowego, a związek
chemiczny, który wywołuje u zwierząt nieznaczne działania toksyczne w ostrym zatruciu moŜe mięć
bardzo silne działanie rakotwórcze. Skutki działania toksycznego, w zaleŜności od rodzaju substancji,
występują i rozwijają się nieraz po naraŜeniu powtarzanym i wynikają z kumulacji związku toksycznego
2
lub jego metabolitów w organizmie. Występuje wówczas okres utajenia, który moŜe być bardzo długi,
zwłaszcza wtedy, kiedy dawka substancji chemicznej jest bardzo mała.
Trucizna jest to substancja, która po wchłonięciu do organizmu lub wytworzona w
organizmie powoduje zaburzenie jego funkcji lub śmierć.
Substancje uchodzące za szkodliwe wywołują określone efekty biologiczne lub zdrowotne, które
występują podczas naraŜenia lub w okresie późniejszym, a takŜe w następnych pokoleniach. Bardzo
toksyczna substancja powoduje te skutki po podaniu bardzo małych ilości (dawek), natomiast substancja
mało toksyczna wywiera działanie szkodliwe po podaniu w odpowiednio duŜej ilości.
Przy ocenie toksyczności naleŜy brać pod uwagę nie tylko ilość (dawkę) substancji podanej lub
wchłoniętej, lecz takŜe drogę podawania (np. wdychanie, podanie doustne, na skórę, wstrzyknięcie), a
takŜe częstość podawania (jednorazowo, kilkakrotnie), czas potrzebny do wystąpienia zmian (efektów)
niekorzystnych oraz zakres i stopień uszkodzenia.
NaraŜenie (ekspozycja) jest to fizyczny kontakt Ŝywego organizmu z czynnikiem
chemicznym, fizycznym lub biologicznym, wyraŜony stęŜeniem lub natęŜeniem
i czasem trwania.
Podczas naraŜenia moŜe występować pobranie substancji chemicznej, a następnie jej wchłonięcie,
które opisuje się dawką wchłoniętą. Obecność substancji chemicznej w próbkach materiału biologicznego
(powietrze wydechowe, płyny ustrojowe, tkanki) jest bezpośrednim dowodem naraŜenia. Brak substancji
chemicznej w tych próbkach nie musi oznaczać braku aktualnego naraŜenia. NaraŜenie wyraŜone jest
takŜe przez stęŜenie substancji w powietrzu bądź w wodzie do picia lub przez dawkę pobraną, tzn. ilość
wprowadzoną do organizmu wraz z odpowiednim nośnikiem, tj. powietrzem, wodą do picia lub
Ŝywnością.
Efekt jest to kaŜda biologiczna zmiana w organizmie, narządzie lub tkance
spowodowana lub związana z naraŜeniem na substancję chemiczną.
Efekt szkodliwy jest to nieodwracalna zmiana biologiczna pojawiająca się podczas lub po
zakończeniu naraŜenia. Jest to zaburzenie czynnościowe lub uszkodzenie morfologiczne, które moŜe
wpływać na wydolność całego organizmu lub moŜe zmniejszyć jego sprawność w warunkach
dodatkowego obciąŜenia, a takŜe moŜe zwiększyć jego wraŜliwość na działanie innych czynników.
Zmiany niekorzystne lub „anormalne” występują wówczas, gdy wyniki pomiarów znajdują się
poza zakresem wartości prawidłowych. Zakres wartości prawidłowych jest oznaczany na podstawie
pomiarów wykonanych w grupie osobników uznawanych za zdrowych i wyraŜony statystycznie jako 95
% przedział ufności dla wartości średniej lub dla poszczególnych osobników jako 95 % przedział
tolerancji.
Działanie niekorzystne, szkodliwe albo niepoŜądane dla zdrowia moŜe być odwracalne lub
nieodwracalne. Odwracalne skutki działania związku chemicznego są odchyleniami od prawidłowej
struktury lub funkcji, które powracają do zakresów wartości fizjologicznych po przerwaniu naraŜenia.
Podstawowe znaczenie w tym przypadku ma pojęcie uszkodzenia biochemicznego, które moŜe być
zdefiniowane jako zmiana biochemiczna lub defekt biochemiczny, bezpośrednio poprzedzający zmianę
patologiczną lub zaburzenia czynnościowe.
W przypadku skutków nieodwracalnych odchylenia pozostają lub nawet nasilają się po zakończeniu
naraŜenia. Niektóre skutki toksycznego działania substancji chemicznych, jak: uszkodzenie płodu,
mutacje, nowotwory złośliwe, choroby neurologiczne, marskość wątroby lub rozedma płuc są na ogół
nieodwracalne.
Termin „dawka” jest stosowany do wskazania ilości podanej, natomiast ilość obecna w medium
podlegającym badaniu jest określona terminem „stęŜenie”.
3
StęŜenie krytyczne w komórce jest to stęŜenie, przy którym zachodzą zmiany
czynnościowe komórki odwracalne lub nieodwracalne, niepoŜądane lub szkodliwe.
Narządem krytycznym nazywamy narząd, który jako pierwszy osiąga stęŜenie
krytyczne substancji toksycznej.
WraŜliwość narządów moŜe wykazywać róŜnice osobnicze. Za efekt krytyczny, zdrowotny przyjęto
swoisty efekt lub jego prekursora w warunkach naraŜenia na substancję chemiczną.
DAWKI
Działanie toksyczne substancji chemicznej zaleŜy od jej dawki i stęŜenia w atakowanym
narządzie lub układzie. Dawka jest to ilość substancji chemicznej podana, pobrana lub
wchłonięta do organizmu w określony sposób, warunkując brak lub wystąpienie efektów
biologicznych wyraŜonych odsetkiem organizmów odpowiadających na tę dawkę. Podawana
ona jest w jednostkach wagowych na masę lub powierzchnię ciała, niekiedy dodatkowo na
dobę.
W zaleŜności od skutków (efektów) wywoływanych przez ksenobiotyki rozróŜnia się niŜej
wymienione dawki:
Dawka graniczna lub dawka progowa (dosis minima, DM). Jest to ilość substancji, która
wywołuje pierwsze spostrzegalne skutki biologiczne. Nazywamy to progiem działania, który jest
zdefiniowany jako najmniejszy poziom naraŜenia lub najmniejsza dawka,, które powodują zmiany
biochemiczne, przekraczające granice przystosowania homeostatycznego.
Dawka lecznicza (dosis therapeutica, dosis curtiva, DC). Wykazuje działanie farmakoterapeutyczne
i nie wywołuje istotnych zakłóceń procesów fizjologicznych.
Dawka toksyczna (dosis toxica, DT) jest to ilość substancji, która po wchłonięciu do organizmu
wywołuje efekt toksyczny.
Dawka śmiertelna (dosis letalis, DL) jest to ilość substancji powodująca śmierć organizmu po
jednorazowym podaniu.
We współczesnej toksykologii waŜną rolę odgrywa ostatnia z podanych dawek określana jako
dawka śmiertelna medialna LD
50
, jest to statystycznie obliczona na podstawie wyników badań
doświadczalnych ilość substancji chemicznej, która powoduje śmierć 50% organizmów badanych po jej
podaniu w określony sposób.
RODZAJE ZATRUĆ
Zatrucie jest to proces chorobowy z klinicznymi objawami podmiotowymi i przedmiotowymi,
wywołany przez substancję chemiczną pochodzenia egzo- lub endogennego.
Biorąc pod uwagę dynamikę, mechanizm oraz działanie trucizny na organizm zatrucia moŜna
podzielić na:
Zatrucia ostre. Charakteryzują się one szybkim rozwojem szkodliwych zmian w organizmie,
powstających w ciągu krótkiego czasu po wprowadzeniu jednorazowej dawki trucizny doŜołądkowo,
inhalacyjnie lub po naniesieniu na skórę. Na ogół objawy uszkodzenia lub śmierć występują po 24 h.
Charakteryzują się przewaŜnie duŜą dynamiką objawów klinicznych.
Zatrucia podostre. Szkodliwe zmiany w organizmie występują mniej gwałtownie po podaniu
jednorazowej lub kilkakrotnej dawki. W zatruciach podostrych wykrycie powstałych zmian
patologicznych jest często moŜliwe po zastosowaniu fizjologicznych badań czynnościowych narządów.
Zatrucia przewlekłe. Powstają wskutek działania małych dawek trucizny podawanych przez
dłuŜszy okres na ogół pod wpływem kumulacji trucizny w organizmie. Zatrucia przewlekłe powstają
zwykle w wyniku zatruć przypadkowych, np. przebieg zatruć zawodowych ma przewaŜnie charakter
przewlekły. Substancje toksyczne, zanieczyszczające środowisko człowieka, występują przewaŜnie w tak
małych stęŜeniach, Ŝe wywołują tylko działanie przewlekłe.
Reakcja organizmu na wnikanie związków toksycznych zaleŜy od ich właściwości
fizykochemicznych, drogi wchłaniania, dawki, płci, wieku, ogólnego stanu zdrowia i odŜywiania, a takŜe
czynników zewnętrznych, jak: temperatura, okres naraŜenia, wilgotność powietrza.
Zatrucia występujące wśród ludzi moŜna podzielić na:
4
Zatrucia rozmyślne (samobójcze lub zbrodnicze). Zatrucia rozmyślne, zwłaszcza lekami, stanowią
ciągle waŜny problem społeczny. Najczęściej w tym celu były uŜywane: barbiturany, chinina, leki
uspokajające, tabletki od bólu głowy, fosforek cynku, nieraz ze znaczną dawką alkoholu etylowego. W
zatruciach zbrodniczych najczęściej są uŜywane: arszenik, strychnina, sublimat, cyjanek potasu. Obecnie
do prób samobójczych najczęściej wykorzystywane są opiaty (amfetamina, opiaty w połączeniu z lekami
z grup benzodiazepin, barbituranów, fenotiazyn).
Zatrucia przypadkowe. Zatrucia te mogą być ostre, jak w przypadku zatruć rozmyślnych lub
przewlekłe. Z zatruciami przypadkowymi moŜna się często spotkać w Ŝyciu codziennym, np. omyłkowe
podanie leków lub ich przedawkowanie, zatrucia chemikaliami uŜywanymi w gospodarstwie domowym,
spoŜywanie Ŝywności nie tylko skaŜonej mikroorganizmami, lecz takŜe zanieczyszczonej substancjami
toksycznymi, a szczególnie środkami ochrony roślin.
Toksyczność alkoholi
Alkohol metylowy
Metanol, karbinol, spirytus drzewny, Methanol, CH
3
OH, temp. wrz. 64,5°C..
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Alkohol metylowy powstaje podczas suchej destylacji
drewna. Jest stosowany jako: środek zapobiegający zamarzaniu, rozpuszczalnik szelaku i lakierów,
znajduje się równieŜ w politurze meblowej oraz jest dodawany w celu skaŜenia alkoholu etylowego.
Stosowany jest ponadto w przemyśle chemicznym jako surowiec wyjściowy do otrzymywania aldehydu
mrówkowego oraz w reakcjach metylowania.
Alkohol metylowy to powaŜne źródło naraŜenia w przemyśle chemicznym i meblarskim. MoŜe takŜe
zagraŜać zdrowiu i Ŝyciu jako środek konsumpcyjny (uŜywka). Rocznie notuje się ok. 100 zgonów
spowodowanych spoŜyciem lub wdychaniem par alkoholu metylowego.
Losy w organizmie. Alkohol metylowy szybko wchłania się z układu oddechowego, przewodu
pokarmowego oraz przez skórę. Po wchłonięciu do krwi przemieszcza się do narządów i tkanek, w
których gromadzi się proporcjonalnie do ich uwodnienia. Jest to bardzo istotne zjawisko wyjaśniające
toksyczność narządową metanolu, a w tym oka.
Przemiana alkoholu metylowego to system dehydrogenazowy, który zdecydowanie przewaŜa w
utlenianiu alkoholu u małp i ludzi. Przemianę przy udziale dehydrogenazy alkoholowej (ADH) oraz
aldehydowej (AdDH) moŜna przedstawić następująco:
ADH AdDH ½O
2
CH
3
-OH ↔ HCHO ↔ HCOOH ↔ CO
2
+H
2
O
Przemiana do kwasu mrówkowego zachodzi tak szybko, Ŝe próby wykrycia aldehydu mrówkowego we
krwi lub tkankach małp i ludzi, zatrutych duŜymi dawkami alkoholu metylowego, nie powiodły się. Kwas
mrówkowy utlenia się na drodze aromatycznej, przy udziale kwasu foliowego jako kofaktora, do
dwutlenku węgla. Alkohol metylowy jest metabolizowany u ssaków naczelnych i u człowieka z
szybkością 5-krotnie mniejszą niŜ alkohol etylowy. Po pojedynczej dawce jego wydalanie przez nerki i
płuca trwa co najmniej 4 doby.
Alkohol metylowy nie kumuluje się w organizmie ssaków ani człowieka, natomiast w pewnym stopniu
w tkankach gromadzi się kwas mrówkowy.
Mechanizm działania toksycznego. Mechanizm ten jest złoŜony i związany przede wszystkim z
metabolitami metanolu, tj. aldehydem mrówkowym i kwasem mrówkowym.W organizmie człowieka oraz
ssaków wyŜszego rzędu przemiana alkoholu metylowego do dwutlenku węgla zachodzi znacznie wolniej
w układzie dehydrogenaz i obserwuje się kumulację kwasu mrówkowego lub mrówczanów w tkankach
oraz w oku.
Kwas mrówkowy prowadzi do cięŜkiej kwasicy metabolicznej i charakterystycznych zmian
zwyrodnieniowych w oku. Formaldehyd, który jest silną trucizną protoplazmatyczną, powoduje zmiany
zwyrodnieniowe komórek miąŜszu wątrobowego, nerek i serca. W oku zmiany zwyrodnieniowe dotyczą
nie tylko siatkówki, lecz takŜe nerwu wzrokowego oraz nabłonka rogówki.
Zatrucie ostre. Zatrucia ostre alkoholem metylowym zarówno wziewne, jak i przez skórę moŜna
podzielić na zatrucia lekkie, średnio cięŜkie i cięŜkie.
5
Zatrucia lekkie. Charakteryzują się uczuciem zmęczenia, bólem głowy, nudnościami, a po 24-48 h
zaburzeniami widzenia.
Zatrucia średnio cięŜkie. Występują w nich silne zawroty głowy, nudności, wymioty oraz depresja
o.u.n. Zaburzenia widzenia pojawiają 24-48 h i mogą być przemijające lub nieodwracalne.
Zatrucia cięŜkie. W początkowej fazie charakteryzują się objawami zatrucia średnio cięŜkiego. W
miarę rozwoju zatrucia obserwuje się nasilenie wentylacji płuc, szybki i płytki oddech spowodowany
kwasicą. Pojawia się sinica, spadek ciśnienia krwi, rozszerzenie źrenic, śpiączka oraz przekrwienie tarczy
nerwu wzrokowego z zatarciem jej konturów. Obserwuje się takŜe zmniejszenie zasobu zasad, poniŜej 20
mmol/1 (20 mEq/l), oraz wystąpienie niewyrównanej kwasicy. Zgon z powodu niewydolności
oddechowej następuje u 25% cięŜko zatrutych.
Zatrucie przewlekłe. Są to głównie zatrucia inhalacyjne. Jako pierwszy objaw zatrucia występuje
często zaburzenie widzenia. Początkowo jest to lekkie upośledzenie widzenia, następnie przechodzi w
zwęŜenie pola widzenia i w całkowitą ślepotę.
Metody oceny naraŜenia. StęŜenie metanolu we krwi określa się za pomocą chromatografii gazowej
lub metodą enzymatyczną wystandaryzowaną na metanol. Ocena zmniejszenia zasobu zasad wskazuje na
rozwijającą się kwasicę.
Wartości biologiczne i toksyczne. NajwyŜsze Dopuszczalne StęŜenie alkoholu metylowego w
środowisku pracy (NDS) wynosi 100 mg/m
3
, w powietrzu dla obszarów chronionych 0,5 mg/m
3
i
specjalnie chronionych 0,1 mg/m
3
.
Dopuszczalne stęŜenie metanolu (DSB) w moczu u osób naraŜonych zawodowo wynosi 5 mg/g
kreatyniny dla moczu pobranego jednorazowo pod koniec ekspozycji.
StęŜenie metanolu we krwi 10-100 mg/dm
3
wskazuje na zatrucie, a stęŜenie 500 mg/dm
3
jest
bezwzględnym wskazaniem do hemodializy.
Doustna dawka śmiertelna (LD
100
) metanolu dla osoby dorosłej wynosi ok. 100 cm
3
.
Leczenie zatruć alkoholem metylowym polega na wyrównaniu zaburzeń metabolicznych, blokowaniu
metabolizmu alkoholu metylowego przez podawanie alkoholu etylowego, a w przypadkach cięŜkich na
przyspieszeniu wydalania alkoholu metylowego przez oczyszczanie pozanerkowe (hemodializa). Alkohol
etylowy podaje się we wlewie doŜylnym w postaci 5-15% roztworu w 5% roztworze glukozy.
Początkowo naleŜy podawać 750 mg alkoholu etylowego na 1 kg m.c., a później 500 mg/kg mc. co 4 h. W
tym czasie stęŜenie alkoholu etylowego osoby zatrutej powinno wynosić ok. 21,7 mmol/1 (100mg%).
Alkohol etylowy
Banol, Spiritus vini, Ethanol, Ethyl alcohol, C
2
H
5
OH, temp. wrz. 78°C.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Alkohol etylowy naleŜy do najszerzej stosowanych
rozpuszczalników w przemyśle. Jest teŜ uŜywany w celach konsumpcyjnych oraz jako środek
dezynfekcyjny. W przemyśle gorzelniczym otrzymuje się go podczas fermentacji skrobi z ziemniaków,
Ŝyta, ryŜu oraz z melasy. Otrzymuje się go takŜe syntetycznie z etylenu i acetylenu.
Zatrucia alkoholem etylowym występują przede wszystkim w związku z jego olbrzymim spoŜyciem w
róŜnej postaci przez setki milionów ludzi. W mniejszym zakresie na pary etanolu naraŜeni są pracownicy
przemysłów: spirytusowo-wódczanego, browarniczego oraz pracownicy przemysłu meblarskiego
(rozpuszczalnik lakierów i politur). Alkohol etylowy uŜywany jest takŜe do ekstrakcji i syntezy związków
organicznych w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym. Ostatnio stosowany jest jako materiał
napędowy do silników spalinowych i do oświetlenia.
Losy w organizmie — Cząstki alkoholu etylowego są małe i hydrofilne, dzięki czemu łatwo
wchłaniają się z przewodu pokarmowego i pęcherzyków płucnych. Rozprzestrzeniają się swobodnie do
wszystkich przestrzeni wodnych organizmu. Etanol przenika równieŜ dobrze przez skórę. Biologiczny
okres półtrwania etanolu we krwi wynosi ok. 74 min, a u kobiet w ciąŜy skraca się do 42 min, co związane
jest z jego przemieszczaniem się do przestrzeni wodnej jaja płodowego.
Biotransformacja etanolu u człowieka oraz ssaków wyŜszego rzędu zachodzi w 35-90% przy udziale
układów enzymatycznych — dehydrogenazy alkoholowej (ADH) oraz aldehydowej (AdDH).
ADH AdDH
CH
3
-CH
2
-OH < > CH
3
CHO < ————> CH
3
-COOH
NAD NADH
2
NAD NADH
2
6
Enzymy te znajdują się w duŜym stęŜeniu w wątrobie, która odgrywa główną rolę w przemianie
etanolu. Cały układ biotransformacji sprzęŜony jest z koenzymem NAD, który w czasie reakcji redukuje
się do NADH+H.
Drugi układ utleniań alkoholu etylowego, którego rola u ludzi jest nieznaczna, utlenia się tą drogą tylko
10- 15% etanolu, związany jest z aktywnością katalazową hepatocytów.
Katalaza
CH
3
—CH
2
—OH <——> CH
3
—CHO + H
2
O
Etanol + H
2
0
2
Aldehyd octowy
i wspomagany jest układem mikrosomalnych utleniań (MEOS) przy udziale tlenu i koenzymu NADPH
2
.
W przemianie tej znaczącą rolę odgrywa cytochrom P-450, który bierze udział w tworzeniu tlenu
rodnikowego. Produkt ostateczny biotransformacji etanolu, kwas octowy, uwalnia się następnie z
komórek wątrobowych i prawdopodobnie utlenia się poza wątrobą do dwutlenku węgla i wody.
Wydalanie niezmetabolizowanego alkoholu etylowego z organizmu odbywa się przez nerki i płuca.
Współczynnik oczyszczania nerkowego etanolu jest niski wynosi 4-5 cm
3
/min. Alkohol etylowy jest
metabolizowany w organizmie dorosłego człowieka z prędkością 7-8 g/h.
Mechanizm działania toksycznego. Został stosunkowo dobrze poznany. WiąŜe się z jego
biotransformacją i duŜą toksycznością metabolitów. Przede wszystkim na pierwszy plan wysuwa się
nagromadzenie w cytosolu komórki produktów przemiany w postaci zredukowanych nukleotydów,
NADH i NADPH, jonów wodorowych H
+
. Aldehyd octowy jest aktywną trucizną prtoplazmatyczną, a
więc związkiem denaturującym enzymy i białka, natomiast kwas octowy, jeden z mocnych kwasów
organicznych, szybko prowadzi do kwasicy.
Na szczególną uwagę w mechanizmie działania alkoholu etylowego zasługuje działanie depresyjne,
narkotyczne oraz hepatotoksyczne. Alkohol etylowy ze względu na swoją lipofilność narusza strukturę i
czynność neuronów oraz łatwo przenika do komórek nerwowych o.u.n., powodując ich niedotlenienie
prowadzące do zaburzeń czynnościowych. Działanie hepatotoksyczne alkoholu etylowego moŜna ująć
jako działanie toksyczne alkoholu na komórkę wątrobową.
Alkohol etylowy dostarcza organizmowi 29,7 kJ/g (7,1 kcal/g) energii, co przy regularnym piciu
alkoholu, np. 200-250 g dziennie, dostarcza organizmowi 6280 kJ/24h (1500 kcal/24 h), a zatem połowę
dziennego zapotrzebowania energetycznego. MoŜe to prowadzić do przeładowania energetycznego,
otyłości i stłuszczenia wątroby, a takŜe do znacznego ograniczenia spoŜycia cennych produktów
białkowych i witaminowych, których alkohol jest pozbawiony. Ten niedobór istotnych dla zdrowia
czynników odŜywczych moŜe przyspieszać rozwój zmian degeneracyjnych wątroby, z jej marskością
włącznie.
Częste naduŜywanie alkoholu etylowego przez kobiety będące w ciąŜy prowadzi do tzw. zespołu
poalkoholowego uszkodzenia płodu (Fetal Alcohol drom, FAS), który charakteryzuje się ograniczeniem
umysłowości dziecka, mikrocefalią i nerwowością. Noworodek rodzi się z niedowagą i ubogą strukturą
mięśniową.
Alkohol etylowy uznany został przez niektórych badaczy za prokarcynogen.
Zatrucie ostre. Zatrucie lekkie, przy stęŜeniu alkoholu etylowego we krwi 0,5-l,5g/dm
3
(0,5-l,5%o)
charakteryzuje się pobudzeniem, nieznacznym upośledzeniem widzenia, koordynacji ruchowej i
mięśniowej oraz wydłuŜeniem czasu reakcji.
Zatrucie umiarkowane, przy stęŜeniu alkoholu etylowego 1,5-3 g/dm
3
(l,5-3%o) we krwi powoduje
wyraźne upośledzenie widzenia, percepcji zmysłowej oraz koordynacji mięśniowej. Obserwuje się
wydłuŜenie czasu reakcji oraz bełkotliwą mowę.
Zatrucia cięŜkie, przy stęŜeniu alkoholu etylowego 3-5 g/dm
3
(3-5%o) we krwi charakteryzują się
wyraźnymi zaburzeniami koordynacji, upośledzeniem widzenia lub widzeniem podwójnym. ZagraŜa
utrata przytomności. Niekiedy rozwija się cięŜka hipoglikemia z hipotermią, sprzęŜone odchylenie gałek
ocznych. Pojawia się sztywność wyprostna kończyn, jedno- lub dwustronny objaw Babińskiego, drgawki
oraz szczękościsk. W grupie tej zdarzają się zgony.
Śpiączka występuje przy stęŜeniu ponad 5 g/dm
3
alkoholu etylowego we krwi. Obserwuje się utratę
przytomności, zwolniony oddech, osłabienie odruchów oraz całkowite zniesienie reakcji na bodźce
zewnętrzne. W tej grupie zatrutych występują juŜ częste zgony.
7
Zatrucie przewlekłe. Doustne przewlekłe spoŜywanie alkoholu etylowego prowadzi do uzaleŜnienia,
zwanego alkoholizmem.
Metody oceny naraŜenia. Metody te oparte są na badaniach laboratoryjnych określających stęŜenie
alkoholu we krwi. Polecane są przede wszystkim metody swoiste, do których naleŜą: metoda
enzymatyczna, oparta na reakcji z dehydrogenazą alkoholową oraz metoda chromatografii gazowej.
StęŜenie alkoholu etylowego w powietrzu wydychanym moŜe być równieŜ wskaźnikiem zawartości
alkoholu.
W przewlekłym alkoholizmie bardzo pomocne są badania kliniczne i laboratoryjne, oceniające stan i
czynność wątroby oraz badania EKG mogące wskazywać na zwyrodnienie mięśnia sercowego.
Wartości biologiczne i toksyczne. StęŜenie fizjologiczne alkoholu etylowego we krwi wynosi poniŜej
0,01% (0,l%o), a po spoŜyciu lub ekspozycji na jego pary wzrasta.
StęŜenie we krwi wynoszące 0,2 g/dm
3
(0,02%, 0,2%o) jest obecnie w Polsce wartością progową, od
której, z punktu widzenia prawnego, rozpoczyna się stan upojenia alkoholowego. StęŜenia alkoholu
etylowego we krwi do 0,2 g/dm
3
(0,2‰) wskazują jedynie na spoŜycie lub kontakt z etanolem.
Etanol, jako rozpuszczalnik, stanowi niewielkie zagroŜenie w przemyśle, dlatego wyróŜnia się wysokim
NDS w środowisku pracy, które wynosi 1000 mg/m
3
.
Alkohole propylowe
Alkohol izopropylowy, (CH
3
)
2
CHOH, temp. wrz. 82,5°C.
Alkohol n-propylowy, CH
3
- CH
2
-CH
2
OH,
temp. wrz. 97-98
o
C.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Alkohole propylowe otrzymywane są przez frakcjonowaną
destylację oleju fuzlowego, z mieszaniny alkoholi i innych związków otrzymywanych syntetycznie.
Alkohol izopropylowy otrzymuje się z propylenu przez działanie na niego kwasem siarkowym, a
następnie zmydlenie wytworzonego estru oraz przez katalityczną redukcję acetylenu. Alkohole propylowe
stosowane są w przemyśle farb i lakierów nitrocelulozowych, w przemyśle meblarskim. W przemyśle
kosmetycznym do produkcji płynów po goleniu, płynów do nacierań stosuje się alkohol izopropylowy,
który moŜe stanowić zagroŜenie dla pracowników.
Losy w organizmie. Alkohol izopropylowy jest mniej toksyczny, niŜ alkohol n-propylowy. Alkohole
propylowe są mniej lotne od alkoholu etylowego, dlatego pary alkoholi propylowych nie stanowią
większego zagroŜenia w przemyśle. Główną drogą zatrucia tymi alkoholami jest przewód pokarmowy, z
którego wchłaniają się dość szybko.
Alkoholi propylowe są 2-krotnie bardziej toksyczne od etanolu. Około 15% spoŜytego (wchłoniętego)
alkoholu izopropylowego ulega biotransformacji do acetonu.
Alkohole propylowe są wydalane przez nerki oraz inne narządy, w tym przez płuca, z potem i z kałem.
Mechanizm zatrucia alkoholami propylowymi jest podobny do mechanizmu zatrucia etanolem. Pojawia
się działanie narkotyczne, kwasica oraz acetonemia.
Zatrucie ostre. Podstawowym objawem zatrucia ostrego alkoholem propylowym jest depresja o. u. n.
Objawy zatrucia (wziewnego lub doustnego) są zbliŜone do etanolu. Występują znaczne i dłuŜej trwające
nudności, krwawe wymioty, bóle brzucha. Towarzyszy im utrata przytomności, depresja oddechowa,
zniesienie odruchów oraz skąpomocz, przechodzący następnie w fazę wielomoczu. Opisany obraz
zatrucia, wraz ze śpiączką, występuje juŜ przy mniejszym, w porównaniu z etanolem, stęŜeniu alkoholu
propylowego we krwi 1,5-2 g/dm
3
(l,5-2%o).
Zatrucie przewlekłe. Ma miejsce głównie w przemyśle. NaraŜenie na pary alkoholu izopropylowego
powoduje podraŜnienie oczu, nosa i gardła oraz występowanie nudności.
Metody oceny naraŜenia. Opierają się na oznaczeniu stęŜeń alkoholu n-propylowego i
izopropylowego w atmosferze miejsca pracy. Oznaczać moŜna metodą chromatografii gazowej. Starsza
metoda ilościowego oznaczenia alkoholu izopropylowego w płynach biologicznych i powietrzu oparta jest
na utlenianiu alkoholu dichromianem potasowym do acetonu i oznaczaniu go spektrofotometrycznie.
Ocenę naraŜenia uzupełniają badania kliniczne i laboratoryjne: aktywności enzymów wskaźnikowych
we krwi, stęŜenia hemoglobiny, stopnia hemolizy oraz azotu pozabiałkowego w surowicy.
Wartości biologiczne i toksyczne. W przemyśle NDS dla alkoholu propylowego określa się na 200
mg/m
3
. Dopuszczalnych stęŜeń biologicznych nie wyznaczono.
8
Alkohole butylowe
Butanole, C
4
H
9
OH (4 izomery), temp. wrz. 82,5-118°C.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Alkohol butylowy normalny (CH
3
—CH
2
—CH
2
OH),.
Alkohol butylowy drugorzędowy (CH
3
—CH
2
—CH(OH)CH
3
), Alkohol butylowy trzeciorzędowy,
(CH
3
)
3
COH, Alkohol izobutylowy, (CH
3
)
3
CH—CH
2
OH.
PowyŜsze alkohole, a głównie alkohol n-butylowy, są uŜywane jako rozpuszczalniki lakierów
nitrocelulozowych. NaraŜenie i zatrucia alkoholami butylowymi występują w przemyśle chemicznym,
zwłaszcza podczas ich syntezy, w przemyśle lakierniczym i meblarskim, gdzie mogą być wchłaniane w
postaci par.
Losy w organizmie. Alkohole butylowe dobrze wchłaniają się z dróg oddechowych oraz z przewodu
pokarmowego. Biotransformacja n-butanolu polega na utlenianiu do aldehydu i kwasu masłowego.
Mechanizm tej przemiany jest analogiczny do metanolu i etanolu. Sam alkohol oraz jego metabolity
wydalane przez nerki i płuca.
Alkohol butylowy drugorzędowy metabolizowany jest do odpowiedniego ketonu. Podobnie jak
pozostałe izomery, alkohol wraz z metabolitami wydalany jen przez nerki i płuca.
Zatrucie ostre. Zatrucie ostre powoduje depresję o.u.n., następnie śpiaczkę oraz zatrzymanie czynności
serca.
Zatrucie przewlekłe. Jest to głównie zatrucie przemysłowe, a najczęstszymi objawami są:
podraŜnienie oczu, zapalenie rogówki oraz podraŜnienie błon śluzowych górnych dróg oddechowych. W
obrazie krwi obserwuje się rozwijającą niedokrwistość ze zmniejszeniem liczby krwinek czerwonych i
leukopenią. MoŜe dojść do uszkodzenia nerek z białkomoczem.
Działania odległe. Często występuje niewydolność nerkowa z mocznicą,
Metody oceny naraŜenia. Opierają się na oznaczeniu alkoholu n-butylowego i izobutylowego na
stanowiskach pracy metodą chromatografii gazowej, pomocniczymi badaniami są badania
hematologiczne, ocena czynności wątroby i nerek.
Wartości biologiczne i toksyczne. NDS dla butanolu w miejscu pracy na 200 mg/m
3
. StęŜenie
toksyczne butanolu we krwi określono na 0,05g/dm
3
. Dawkę śmiertelną (LD
100
) ocenia się na 1,7 g/kg mc.
Glikol etylenowy
Etandiol, OH—CH
2
—CH
2
—OH, temp. wrz. 197,5°C.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Glikol etylenowy jest stosowany jako rozpuszczalnik farb w
przemyśle farbiarskim, drukarskim oraz włókienniczym. Ponadto jest stosowany jako rozpuszczalnik
celulozy oraz do produkcji płynów nie zamarzających do chłodnic silników spalinowych. Ma
zastosowanie w przemyśle kosmetycznym oraz jako surowiec wyjściowy w produkcji materiałów
wybuchowych.
W postaci aerozoli oraz w podwyŜszonej temperaturze mogą powodować znaczne zagroŜenia. Zatrucia
ostre glikolem powstają wyłącznie po wchłonięciu z przewodu pokarmowego.
Losy w organizmie. Glikol etylenowy wchłania się w postaci par i aerozoli z układu oddechowego, a w
postaci ciekłej przez skórę, a przede wszystkim z przewodu pokarmowego. W organizmie, w wątrobie jest
biotransformowany przez dehydrogenazę alkoholową (ADH), podobnie jak alkohole, do aldehydu, a
następnie przez pośrednie produkty utleniany do kwasu szczawiowego i dwutlenku węgla.
W wyniku tej przemiany wydala się z moczem kwas szczawiowy w mniejszej niŜ 2% przyjętej dawki
glikolu etylenowego. Dwutlenek węgla wydala się przez płuca, a największy odsetek nie zmienionego
glikolu wydala się przez nerki.
Ostra doustna dawka śmiertelna dla człowieka wynosi ok. 1,4 mg/kg mc. Sam glikol etylenowy nie
kumuluje się w organizmie, lecz jego metabolity — kwas szczawiowy i jego sole się w nerkach i mózgu.
Mechanizm działania toksycznego. Glikol etylenowy działa na o.u.n., wpływa na równowagę
kwasowo-zasadową organizmu, prowadzi do cięŜkiej kwasicy. Kumulacja kwasu szczawiowego i jego
soli w kanalikach nerkowych jest przyczyną cięŜkiej nefropatii. Szczawiany wapnia odkładają się w
części proksymalnej kanalików nerkowych, co prowadzi do zmian nekrotycznych nabłonka kanalikowego
oraz do niewydolności kanalikowej nerek. Zjawisko wystąpienia nefrotoksyczności moŜna znacznie
opóźnić, a nawet przeciwdziałać mu, przez podanie witaminy B
6
. PoniewaŜ glikol etylenowy jest
biotransformowany przez dehydrogenazy alkoholowe, istnieje moŜliwość blokowania tej przemiany przez
konkurencyjne działanie alkoholu etylowego.
9
Zatrucie ostre. Zatrucie ostre powstaje najczęściej po wypiciu 50-100 cm
3
glikolu etylenowego.
Przeciętnie doustna dawka śmiertelna glikolu wynosi ok. 100 cm
3
. Objawy zatrucia występują szybko,
zapoczątkowuje je utrata świadomości przechodząca w głęboką śpiączkę, a po kilku godzinach kończą się
zgonem spowodowanym niewydolnością oddechową lub obrzękiem płuc.
W zatruciach cięŜkich, oprócz utraty przytomności, występuje brak reakcji źrenic na światło i zniesienie
czucia bólu. Pojawia się przyspieszony oddech, rzęŜenie w płucach, przyspieszone tętno oraz głuche tony
serca. W zatruciu ostrym występuje zwiększona leukocytoza, znaczne ograniczenie wydzielania moczu
przechodzące w bezmocz i mocznicę. MoŜe nastąpić nieodwracalne uszkodzenie mózgu w przypadku
przedłuŜającej się śpiączki lub drgawek . Zmniejszenie stęŜenia wapnia moŜe być przyczyną tęŜyczki.
Zatrucie przewlekłe. Występuje najczęściej w przypadkach ekspozycji inhalacyjnej. Główne objawy
to utrata przytomności, wymioty, oczopląs oraz limfocytoza. W moczu pojawiają się duŜe ilości
szczawianów, a skąpomocz moŜe wystąpić juŜ w drugiej dobie. Rozwija się charakterystyczna dla glikolu
etylenowego nefropatia z wydalaniem z moczem białka, krwinek czerwonych oraz wałeczków.
Metody oceny naraŜenia. Metodę chromatografii gazowej wykorzystuje się do oznaczenia stęŜenia
glikolu w powietrzu w miejscu pracy oraz we krwi i w moczu. Uzupełniające są badania kliniczne i
laboratoryjne, które obejmują.: stęŜenie mocznika we krwi oraz badanie moczu na wydalanie białka,
elementów morfotycznych i nabłonków oraz określające wydalanie szczawianów.
Wartości biologiczne i toksyczne. NDS par glikolu etylenowego w miejscu pracy nie zostały
opracowane. Dopuszczalne stęŜenie glikolu w powietrzu atmosferycznym dla obszarów chronionych
wynosi 0,01 mg/m
3
, a specjalnie chronionych 0,003 mg/m
3
. Dawka śmiertelna doustna dla dorosłego
człowieka określana jest na 100-150 cm
3
.
Glikol propylenowy
1,2-Propandiol, CH
3
—CHOH—CH
2
OH, temp. wrz. 188,2°C, m.cz. 76,09.
Glikol propylenowy jest bezbarwną cieczą, łatwo rozpuszcza się w wodzie i rozpuszczalnikach
organicznych. Ze względu na bardzo małą pręŜność par w temperaturze pokojowej przedstawia małe
zagroŜenie jako ciecz parująca .ZagroŜenie wzrasta w podwyŜszonej temperaturze oraz przy stosowaniu
glikolu propylenowego w postaci aerozolu.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Glikol propylenowy jest stosowany jako rozpuszczalnik w
przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym oraz w przemyśle spoŜywczym. Stosowany jest równieŜ
jako składnik płynów nie zamarzających w chłodnicach silników spalinowych.
Losy w organizmie. Glikol propylenowy wchłania się w postaci aerozolu i par a przede wszystkim z
przewodu pokarmowego i moŜe stanowić zagroŜenie toksyczne. W organizmie człowieka i ssaków jest
metabolizowany do mleczanu lub pirogronianu.
Objawy zatrucia. Występują przewaŜnie po doustnym podaniu glikolu propylenowego lub częstym
wchłanianiu jego aerozolu. Głównym objawem jest działanie poraŜające ośrodki nerwowe, które w miarę
upływu czasu powoli ustępują. Glikol propylenowy jest mało toksyczny, dla dorosłego człowieka LD
100
określana jest na ok. 20 g/kg mc.
Wartości biologiczne i toksyczne. Nie zostały opracowane.
Toksyczność niektórych niemetali i ich połączeń nieorganicznych
Tlenki azotu
Azot tworzy z tlenem następujące tlenki: podtlenek azotu (N
2
O), tlenek azotu (NO), tritlenek diazotu
(N
2
O
3
), ditlenek azotu (NO
2
), tetratlenek azotu (N
2
O
4
),
pentatlenek azotu (N
2
O
5
). Najwięcej uwagi, z
toksykologicznego punktu widzenia, poświęca się ditlenkowi azotu, który występuje z tlenkiem azotu
przede wszystkie w aglomeracjach miejskich, gdzie powstaje głównie w wyniku działania człowieka.
Tlenek azotu jest gazem bezbarwnym i bezwonnym, w nieznacznym stopniu rozpuszczalnym w wodzie.
Ditlenek azotu występuje w równowadze ze swoim dimerem — tetratlenkiem azotu, który w niskich
temperaturach jest bezbarwną cieczą o swoistym, słodkawym i ostrym zapachu. W miarę podnoszenia
temperatury powstaje Ŝółte zabarwienie cieczy. W temperaturze wrzenia (26°C) dwutlenek azotu tworzy
brunatne pary, które ze
wzrostem temperatury ciemnieją. W obecności wody ditlenek azotu tworzy kwas
azotawy i azotowy.
10
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Źródłem tlenku i ditlenku azotu są
procesy spalania,
przebiegające w bardzo wysokich temperaturach. W większych ilościach w procesach spalania tworzy się
tlenek azotu wg reakcji:
O + N
2
<=> NO + N
O
2
+ N
NO + O
Procentowa emisja tlenku azotu zaleŜy od źródła, tj. rodzaju stosowanego paliwa. Z duŜych elektrowni
emitowane są największe ilości tlenków azotu natomiast paleniska domowe to mało znaczące źródła.
Środki transportu napędzane benzyną emitują średnio 40-50% całkowitej ilości tlenków azotu
przechodzących do atmosfery. Tlenek i ditlenek znajdujące się w powietrzu atmosferycznym, powstają
głównie w wyniku naturalnych zjawisk, jak: wybuchy wulkanów, wyładowania elektryczne, działalność
bakterii. Z wymienionych źródeł roczna emisja tlenku i ditlenku azotu wynosi przybliŜeniu ok. 1100 mln
ton, natomiast roczna emisja wymienionych tlenków, powstała wskutek działalności człowieka, wynosi
tylko 53 mln ton.
Inne źródła emisji tlenku i ditlenku azotu to m.in. palenie papierosów i działalność domowych
urządzeń, jak: piecyki gazowe itp. Przyjmuje się, Ŝe dym papierosowy zawiera 98-135 mg/m
3
tlenku azotu
i 150-226 mg/m
3
ditlenku azotu. Urządzenia domowe zuŜywające gaz wytwarzają natomiast ditlenek
azotu w ilościach nawet 2 mg/m
3
(badania wykonywano w pobliŜu palników na wysokości strefy
oddychania ludzi).
Na szkodliwe działanie tlenków azotu naraŜona jest równieŜ duŜa liczba pracowników przemysłu.
Tlenki azotu tworzą się bowiem przy spawaniu, podczas procesów technologicznych z zastosowaniem
kwasu azotowego, podczas produkcji róŜnych związków chemicznych. NaraŜeni na tlenki azotu są
górnicy, stosujący dynamit, i pracownicy zatrudnieni w tunelach o duŜym natęŜeniu ruchu pojazdów
mechanicznych.
Mechanizm działania toksycznego. Na działanie tlenków azotu naraŜonych jest stosunkowo duŜo
osób, są to jednak przewaŜnie ekspozycje złoŜone, a więc takie, w których równocześnie działa więcej
substancji. Powoduje to trudności w interpretacji wyników i określenia roli tlenków azotu w
uszkadzającym działaniu na organizm. Z powyŜszych względów przeprowadzono badania ludzi zdrowych
w warunkach kontrolowanych, uzyskując informacje o działaniu małych stęŜeń tlenków azotu. Wyniki te
są wzbogacone licznymi badaniami na zwierzętach. Są one bardzo istotne, gdy w grę wchodzą duŜe
stęŜenia.
Zdecydowanie najwięcej informacji uzyskano na temat działania ditlenku azotu. W badaniach ludzi
stwierdzono, Ŝe wyczuwalne powonieniem stęŜenie tlenku azotu wynosi 230 µg/m
3
. WraŜliwość na
zapach zwiększa się wraz z wilgotnością powietrza o 60-80%. Badano równieŜ wpływ ditlenku azotu na
czynność układu oddechowego, stwierdzając po upływie 5 min od rozpoczęcia ekspozycji przy stęŜeniu
5,6-7,5 mg/m
3
znaczące zaburzenia w procesie oddychania. W innych badaniach podobny rezultat
uzyskano po 10 min ekspozycji na działanie ditlenku azotu o stęŜeniu 7,5-8,4 mg/m
3
. Te oraz inne badania
potwierdziły fakt zróŜnicowanej wraŜliwości róŜnych osób na działanie ditlenku azotu na układ od-
dechowy.
Tlenek azotu w działaniu ostrym wykazuje ujemny wpływ na czynność płuc, lecz w mniejszym stopniu
od ditlenku azotu. Przeprowadzono wiele badań epidemiologicznych, których celem było określenie
wpływu ditlenku azotu na występowanie ostrych chorób układu oddechowego. Uzyskano potwierdzenie,
Ŝe ditlenek azotu wpływa na osłabienie odporności organizmu na zakaŜenie dróg oddechowych.
Płuca są głównym obiektem badań doświadczalnych na zwierzętach, których celem jest uchwycenie
działania ditlenku azotu. W pracach tych wykazano w płucach zmiany morfologiczne, czynnościowe i
biochemiczne. Nie oznacza, to, Ŝe ditlenek azotu nie wykazuje równieŜ innego rodzaju działania,
stwierdzono bowiem wpływ tego związku na wzrost i masę ciała zwierząt, wykazano zmiany w reakcjach
immunologicznych i hematologicznych oraz wpływ na rozrodczość.
Zatrucie ostre. Powstaje zazwyczaj podczas pracy w przemyśle, ma róŜny obraz kliniczny związany ze
zmianami układu oddechowego i krąŜenia oraz krwi. Bardzo duŜe stęŜenia tlenków azotu mogą
wywoływać gwałtowne reakcje, polegające na natychmiastowym poraŜeniu układu oddechowego i
krąŜenia. W zatruciu ostrym o nie tak gwałtownym przebiegu występują reakcje organizmu juŜ w czasie
naraŜenia lub po krótkiej chwili od jego zakończenia. Są to: duszność, wymioty, sinica. utrata
przytomności i ostra niewydolność krąŜenia. Częściej jednak zatrucia ostre przebiegają dwuetapowo.
Najpierw podczas oddychania występuje kaszel i podraŜnienie błon śluzowych. Drugi etap zatrucia to:
11
ostry stan duszności i silny kasze z wydalaniem plwociny zabarwionej krwią, duszność, bóle mięśni w
czasie oddychania, sinica i zaburzenia krąŜenia. Objawy powyŜsze występują kilka godzin po naraŜeniu,
najczęściej w nocy. Wówczas teŜ moŜe wystąpić ostry obrzęk płuc z niewydolnością krąŜenia i zgon.
Opisane są teŜ późne objawy, tj. występujące po 2 - 3 tygodniach od naraŜenia. Po okresie utajenia
następuje nagła niedomoga układu oddechowego, prowadząca do śmierci. Taki przebieg zatrucia
związany jest z włóknikowym zamykającym zapaleniem oskrzelików. Stwierdzono równieŜ działanie
methemoglobinotwórcze ditlenku azotu.
Zatrucie przewlekłe. Zatrucia przewlekłe charakteryzują się w pierwszym okresie naraŜenia łagodnym
zapaleniem błony śluzowej układu tchawiczo-oskrzelowego, przechodzącym w zapalenie oskrzelików. W
zatruciach przewlekłych obserwuje się równieŜ podraŜnienie spojówek, stany zapalne i owrzodzenia jamy
ustnej, uszkodzenie szkliwa i zębiny, spadek ciśnienia krwi i zwolnienie tętna.
Charakterystycznym objawem zatrucia tlenkami azotu jest Ŝółte zabarwienie skóry i włosów, wywołane
reakcją ksantoproteinową.
Metody oceny naraŜenia. Oceny naraŜenia na działanie tlenków azotu dokonuje się przez pomiary ich
ilości w powietrzu.
Wartości biologiczne i toksyczne. Obowiązujący w Polsce NDS na stanowisku pracy dla 8-godzinnego
dnia pracy wynosi 5 mg/m
3
, natomiast NajwyŜsze Dopuszczalne StęŜenie Chwilowe (do 30 min) wynosi
10 mg/m
3
.
W powietrzu atmosferycznym dla ditlenku azotu NajwyŜsze Dopuszczalne StęŜenie (NDS) wynosi: 500
µg/m
3
(stęŜenie 30-minutowe). Międzynarodowa grupa ekspertów WHO ustaliła dopuszczalną granicę dla
ekspozycji krótkotrwałej (l h) na poziomie 0,19 - 0,32 mg/m
3
ditlenku azotu. Jest ona zdania, Ŝe
dotychczas nie uzyskano dostatecznych dowodów, świadczących o powiązaniach przyczynowo-
skutkowych pomiędzy biomedycznymi objawami u ludzi a długotrwałą ekspozycją na ditlenek azotu, aby
zaproponować dopuszczalne wartości graniczne dla długich okresów naraŜenia.
Amoniak
Amoniak jest bezbarwnym gazem o charakterystycznym ostrym zapachu. W wodzie bardzo dobrze się
rozpuszcza. Przez ogrzanie moŜna amoniak wydzielić z wody. Łatwo się skrapla. Wodny roztwór ma
właściwości zasadowe wskutek tworzenia się wodorotlenku amonowego. W powietrzu szybko przechodzi
w węglan. Mieszanina amoniaku z tlenem moŜe być wybuchowa.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. W przyrodzie amoniak powstaje jako produkt redukcji
związków azotowych oraz w procesach gnilnych roślin i zwierząt. W przemyśle wydziela się w procesie
suchej destylacji węgla kamiennego, a takŜe podczas wielu innych procesów technologicznych. Szeroko
stosowany w chłodnictwie, jest składnikiem nawozów mineralnych. Najczęściej notowane są zatrucia
zawodowe amoniakiem w przemyśle chemicznym oraz innych gałęziach produkcji, gdy uŜywany jest jako
surowiec lub powstaje jako produkt uboczny.
Losy w organizmie. Amoniak wchłania się głównie z dróg oddechowych, a takŜe przez skórę i błony
śluzowe. W organizmie ulega związaniu. Wydalany jest głównie jako mocznik.
Mechanizm działania toksycznego. Reakcja organizmu na działanie amoniaku jest uzaleŜniona od
jego stęŜenia i czasu naraŜenia. Charakterystyczna ostra woń amoniaku działa ostrzegawczo, chroniąc
człowieka przed naraŜeniem na duŜe stęŜenia toksyczne, dlatego rzadkie są cięŜkie zatrucia gazowym
amoniakiem. Niesprzyjającym natomiast zjawiskiem jest szybko występujące, nawet przy małych
stęŜeniach, zmniejszenie wraŜliwości na zapach amoniaku w czasie ekspozycji. Dzieje się tak, poniewaŜ
amoniak działa poraŜająco na zakończenia nerwów węchowych.
Zatrucie ostre. W zatruciach ostrych, w zaleŜności od drogi naraŜenia, występują róŜne objawy
toksyczne.
Zatrucie doustne. Amoniak podany doustnie działa Ŝrąco na błonę śluzową przełyku i Ŝołądka,
wywołując ostry ból. Następnie pojawia się kaszel, wymioty i zapaść o charakterze wstrząsu. MoŜe
nastąpić perforacja przełyku i Ŝołądka, co powoduje zaostrzenie bólów Ŝołądka i gorączkę. Z opóźnieniem
12-24-godzinnym moŜe rozwinąć się podraŜnienie płuc i obrzęk.
Zatrucie inhalacyjne. Amoniak w większych stęŜeniach w zetknięciu z wilgotną powierzchnią błon
śluzowych tworzy wodorotlenek amonowy o silnym działaniu Ŝrącym, wywołujący nieŜyt oskrzeli, a w
ostrych zatruciach obrzęk płuc. Skutkiem opisanego działania jest silny kaszel, plwocina śluzowa lub
krwawa, objawy duszności, sinica. W cięŜkich przypadkach rozwija się odoskrzelowe zapalenie płuc,
12
obrzęk głośni, poraŜenie ośrodka oddechowego, niewydolność krąŜenia, co prowadzi do śmierci. U osób
wyleczonych pozostają czasami nieodwracalne zmiany w płucach.
Działanie na skórę. W duŜych stęŜeniach, szczególnie w czasie pracy z ciekłym amoniakiem, moŜe
dojść do cięŜkiego oparzenia skóry z wytworzeniem pęcherzy.
Działanie na oczy. DuŜe stęŜenia amoniaku powodują obrzęk spojówek, zmętnienie rogówki. W okresie
późniejszym dochodzi do zaćmy, zaniku siatkówki oraz tęczówki.
Metody oceny naraŜenia. Ocenę naraŜenia na działanie amoniaku przeprowadza się oznaczając jego
stęŜenie w powietrzu.
Wartości biologiczne i toksyczne. NajwyŜsze Dopuszczalne StęŜenie w powietrzu zakładów
przemysłowych dla 8-godzinnego dnia pracy wynosi 20 mg/m
3
, zaś StęŜenie Dopuszczalne Chwilowe —
27 mg/m
3
. W powietrzu atmosferycznym NDS średniodobowe wynosi 0,2 mg/m
3
, średnioroczne 0,05
mg/m
3
, zaś 30-minutowe — 0,4 mg/m
3
.
Fluor i jego związki
Fluor jest gazem o Ŝółtozielonkawej barwie i ma silny zapach zbliŜony do zapachu kwasu podchlorowego.
Bardzo aktywny chemicznie. W powietrzu łączy się natychmiast z parą wodną, tworząc fluorowodór
działający silnie utleniająco i korozyjnie. Bezwodny fluorowodór jest cieczą bezbarwną, silnie dymiącą.
W wodzie dobrze się rozpuszcza. Zupełnie suchy nie atakuje metali, w obecności wilgoci reaguje ze
szkłem, tworząc tetrafluorek krzemu.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. W przyrodzie fluor występuje głównie w minerałach. W
wodach znajduje się w wyniku procesów wietrzenia skał i ługowania, a takŜe opadów atmosferycznych.
Stanowi zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego na skutek działalności róŜnych gałęzi przemysłu.
Związki fluoru są stosowane do: wytapiania, trawienia i polerowania metali, produkcji elektrod
spawalniczych, lutowania, w procesach galwanizowania, w przemyśle fotochemicznym, farbiarskim, w
produkcji szkła i emalii. Znaczne ilości połączeń fluoru powstają w procesie otrzymywania glinu metodą
elektrolityczną. Znane są teŜ pestycydy i środki konserwujące drewno, zawierające w swym składzie
związki fluoru. Fluorowodór tworzy się przy produkcji superfosfatów. W nieduŜych ilościach fluor
znajduje się równieŜ w organizmach Ŝywych, wchodząc w skład niektórych enzymów i uczestnicząc w
procesach tworzenia się kości i zębów.
Fluor, pomimo znacznej toksyczności, nie stanowi zagroŜenia dla organizmów Ŝywych, poniewaŜ
dzięki duŜej aktywności chemicznej praktycznie nie występuje w stanie wolnym. Niebezpieczne są
natomiast związki fluoru, a zwłaszcza fluorowodór i fluorki.
Zatrucia ostre i przewlekłe związkami fluoru zdarzają się w przemyśle. Główne jednak niebezpieczeństwo
zatruć ludzi i zwierząt wynika ze wzrastającego zanieczyszczenia środowiska naturalnego. W 1942 r.
całkowita ilość fluorków przyjmowanych przez ludzi w czasie doby wynosiła średnio ok. 0,45 mg, w
1954 r. liczba ta została podwojona (0,8-0,9 mg), zaś w 1965 r. była 4-krotnie większa (2, l-2,4 mg). W
latach 70. stwierdzono średnie wartości 4,4 mg — było to 10-krotne zwiększenie. Dodatkową
okolicznością, zwiększającą ryzyko wystąpienia szkodliwego działania fluoru wskutek przedawkowania,
jest fluorowanie wody, zalecane jako działanie zapobiegające próchnicy zębów. Skuteczność tego
działania budzi duŜo zastrzeŜeń, dlatego oprócz zagorzałych zwolenników wiele autorytetów wypowiada
się krytycznie, wskazując na jego szkodliwość.
Losy w organizmie. Fluor i jego związki dostają się do organizmu drogą oddechową i przez przewód
pokarmowy. Gazowe związki fluoru wchłaniają się bardzo dobrze w płucach, np. fluorowodór w 99%.
Inne, dobrze rozpuszczalne związki fluoru, wchłaniają się równieŜ dobrze drogą oddechową i pokarmową
(90-96%).
Fluor odkłada się głównie w kościach i zębach, a takŜe włosach i paznokciach. Około 20% wchłoniętej
dawki wydala się z moczem po 3 h, zaś 50% po 24 h, natomiast z kałem 6- 10%, z potem 13-23%.
Pozostała ilość kumuluje się w tkance kostnej.
Mechanizm działania toksycznego. Fluor jest niezbędny dla Ŝywego organizmu. Ulega wbudowaniu,
w postaci fluoroapatytu, do kości i zębów. Zapotrzebowanie organizmu na fluor jest zaspokajane wskutek
jego obecności w pokarmach i w wodzie. Zarówno nadmiar, jak i niedobór fluoru powoduje zmiany
zwyrodnieniowe kości i zębów. Niedostateczna jego ilość sprzyja rozwojowi próchnicy. Fluor i fluorki
działają toksycznie bezpośrednio na komórki, zaburzają przemianę wapnia i procesy enzymatyczne,
poniewaŜ wywierają wpływ na metaloenzymy lub enzymy zaleŜne od: magnezu, Ŝelaza, miedzi i wapnia.
13
DuŜe dawki fluoru hamują oddychanie tkankowe, przemianę węglowodanów, lipidów, syntezę
hormonów, gruczołów przytarczycznych i przysadki, a takŜe gruczołu tarczowego. Tworzą z wapniem
nierozpuszczalne połączenia, zmniejszając jego stęŜenie w surowicy krwi. Fluor i większość jego
związków działa Ŝrąco; mogą przenikać przez naskórek i leŜące głębiej tkanki, powodując głębokie
martwice.
Zatrucie ostre. W zatruciach ostrych z fluorków wprowadzonych do Ŝołądka wydziela się
fluorowodór, który działa silnie Ŝrąco na błony śluzowe, powoduje bóle brzucha, wymioty i biegunki.
MoŜe równieŜ wystąpić ślinotok i nudności. Następnie rozwijają się: osłabienie, drŜenia, płytki oddech,
kurcze dłoni i stóp, drgawki. Bezpośrednią przyczyną zgonu jest poraŜenie ośrodka oddechowego. Zgon
czasami poprzedzony jest Ŝółtaczką i zatrzymaniem moczu. Pojawienie się objawów hipokalcemii, a w
cięŜszych zatruciach tęŜyczki, jest spowodowane gwałtownym wiązaniem wapnia.
Zatrucia inhalacyjne, spowodowane fluorowodorem, powodują wystąpienie gwałtownego kaszlu,
krztuszenie się, pojawiają się dreszcze, trwające 1-2 h po ekspozycji. Okres następny, bezobjawowy, trwa
1-2 dni, po czym pojawia się gorączka, kaszel, ucisk w klatce piersiowej, rzęŜenie, sinica wskazująca na
obrzęk płuc. Objawy nasilające się 1-2 dni powoli cofają się, co trwa nawet 4 tygodnie.
W ostrych zatruciach fluor moŜna wykryć we wszystkich narządach, największe ilości w gruczole
tarczowym. Kontakt roztworu fluorowodoru ze skórą lub błoną śluzową powoduje oparzenia, zaleŜne od
stęŜenia roztworu. Bardzo bolesne oparzenia, występujące natychmiast, spowodowane są 60% roztworem,
natomiast stęŜenia roztworu poniŜej 50% powodują równieŜ dotkliwe uszkodzenia, ale dopiero po kilku
minutach.
Zatrucie przewlekłe. Przy obecnym stanie wiedzy trudno jest w sposób jednoznaczny przedstawić
okoliczności powstawania zatruć przewlekłych fluorem i jego związkami. Podaje się, Ŝe spoŜywanie
ponad 6 mg fluoru dziennie powoduje przewlekłe zatrucie. Według innych źródeł uwaŜa się, Ŝe
przyjmowanie 10 mg fluorków dziennie nie jest szkodliwe dla człowieka. Inne źródła podają, Ŝe fluor
działa leczniczo w niektórych postaciach chorób kości (osteoporozie). Jako dawki lecznicze stosuje się
wówczas 30-100 mg/24 h, nawet przez 2 lata, bez objawów szkodliwego działania.
W publikacjach podnoszone są teŜ obawy, Ŝe fluor sprzyja chorobom nowotworowym i niektórym
postaciom wad wrodzonych. Brak jest jednak naleŜycie udokumentowanych danych, dlatego tego rodzaju
sporadyczne informacje nie stanowią przeciwwskazania do stosowania fluoru w lecznictwie i do wydania
zakazu fluorowania wody pitnej. Prowadzone od dłuŜszego czasu systematyczne obserwacje
mieszkańców uŜywających fluorkowanej wody do picia nie potwierdzają powyŜszych obaw.
Podobnie nie sprawdziły się obawy, Ŝe fluor moŜe uszkodzić nerki, powodując upośledzenie wydalania
składników mineralnych moczu. Faktem jest, Ŝe u robotników naraŜonych przez dłuŜszy czas na
wdychanie związków fluoru powstają zaburzenia w uwapnieniu kości zwane fluorzycą (fluorozą
zawodową). W badaniach rentgenologicznych obserwuje się obecność ognisk niedowapnienia
(osteoporoza) i przewapnienia (osteoskleroza) kości, zatarcie normalnego, beleczkowatego rysunku kości
i pojawienie się ognisk zwapnienia w miejscach nieprawidłowych.
Zmiany powyŜsze szczególnie często występują w kręgosłupie, czasami w miednicy, Ŝebrach i innych
kościach. Po okresie zmian wstecznych w kościach następują procesy regeneracyjne tkanki kostnej,
prowadzące do nieprawidłowego uwapnienia kości, powstawania zwapnienia niektórych kości miękkich,
co prowadzi do usztywnienia kręgosłupa, przykurczów, zmniejszenia ruchomości stawów. Zmiany
powyŜsze określane są jako rozsiane stwardnienie kości. Podobne zmiany opisywane są równieŜ u osób
przyjmujących przez dłuŜszy czas związki fluoru doustnie, zwłaszcza z wodą pitną.
Występowanie w wielu krajach fluorzycy zębów związane jest, według opinii wielu badaczy, ze
spoŜywaniem wody bogatej w związki fluoru. Objawem tej choroby jest uzębienie o zmienionej barwie i
utkaniu szkliwa. Zęby mają plamy matowobiałe lub o zabarwieniu ciemnobrunatnym. RóŜnią się teŜ od
zębów zdrowych kształtem i wielkością. Cechuje je odporność na próchnicę. W podobnych
okolicznościach obserwuje się równieŜ zmiany u dzieci przed okresem wyrzynania się zębów.
Niebezpieczne dla zdrowia, a nawet Ŝycia są uszkodzenia dróg oddechowych przez związki fluoru
występujące w powietrzu w postaci gazu lub pyłu. Objawami są: kichanie, duszność, kaszel. W cięŜszych
przypadkach dochodzi do obrzęku płuc i zgonu poprzedzonego drgawkami. Rozpuszczalne w wodzie
związki fluoru, a zwłaszcza fluorowodór, działając miejscowo powodują cięŜkie oparzenia skóry i błon
śluzowych. Większe stęŜenia fluorowodoru działają znacznie silniej Ŝrąco od chlorowodoru lub kwasu
solnego, powodując trudno gojącą się głęboką martwicę.
14
Metody oceny naraŜenia. Oceny naraŜenia na działanie fluorków dokonuje się wykorzystując wyniki
oznaczeń fluoru lub jego związków w róŜnych elementach środowiska (powietrzu, wodzie, Ŝywności), a
takŜe w moczu i krwi osób naraŜonych.
Wartości biologiczne i toksyczne. NajwyŜsze Dopuszczalne StęŜenie (NDS) dla fluoru w środowisku
pracy wynosi: 0,05 mg/m
3
, zaś NDSCh — 0,4 mg/m
3
, dla fluorków (jako HF) odpowiednio: l mg/m
3
i 3
mg/m
3
, zaś dla fluorowodoru: 0,5 mg/m
3
i 4 mg/m
3
. W powietrzu atmosferycznym dla fluoru (jako suma
fluoru i fluorków rozpuszczalnych w wodzie) obowiązują następujące wartości: 30 µg/m
3
(stęŜenia 30-
minutowe), 10 µg/m
3
(stęŜenia średniodobowe) i 1,6 (µg/m
3
(stęŜenie średnioroczne).
Dla potrzeb toksykologii przemysłowej przyjmuje się jako dopuszczalne stęŜenia fluorków w moczu
przed rozpoczęciem pracy — 3 mg/g kreatyniny, zaś 7 mg/g kreatyniny w próbkach pobranych pod
koniec zmiany roboczej.
Optymalne stęŜenie w wodzie pitnej wynosi l mg/dm
3
, akceptowane mogą być wahania w granicach
0,5- 1,5 mg/dm
3
.
Dawka śmiertelna dla dorosłego człowieka wynosi 3-5 g fluorku sodu.
Chlor
Chlor jest gazem o barwie zielonej, skroplony jest Ŝółtą cieczą. Ma przykry ostry zapach, wyczuwalny
w rozcieńczeniu 1:100000. W wodzie dobrze się rozpuszcza, tworząc wodę chlorową (3,1 dm
3
Cl
2
/dm
3
H
2
O). Chemicznie jest bardzo aktywny, reaguje z metalami i niemetalami, z wodorem tworzy mieszaninę
wybuchową.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Chlor gazowy stosowany jest w przemyśle chemicznym do
licznych syntez. W przemyśle włókienniczym i papierniczym słuŜy jako środek wybielający. Jest równieŜ
uŜywany do dezynfekcji wody i ścieków. W 1915 r. został uŜyty jako pierwszy gaz bojowy.
Mechanizm działania toksycznego. Ostre działanie toksyczne chloru, występującego w postaci
gazowej, jest spowodowane głównie powstawaniem chlorowodoru (kwasu solnego) przy zetknięciu z
wilgotnymi błonami śluzowymi lub wilgotną skórą.
Objawy zatrucia. W stęŜeniu w powietrzu 0,01 mg/dm
3
chlor wywołuje podraŜnienie błony śluzowej
nosa, gardzieli i spojówek. Objawy wzmagają się ze zwiększeniem stęŜenia. Obserwuje się wówczas
odruchy kaszlu, kichania, łzawienie, obfite wydzielanie śliny, a takŜe podraŜnienie tchawicy i oskrzeli.
Plwocina moŜe zawierać domieszki krwi. Pojawia się ból głowy. Bóle pod mostkiem, duszność,
niedomogi krąŜenia poprzedzają wystąpienie obrzęku płuc i zgon. StęŜenia 0,04-0,06 mg/dm
3
powietrza
są niebezpieczne dla Ŝycia, jeśli trwają 0,5-1 h, natomiast śmiertelne są stęŜenia 0, l - 0,15 mg/dm
3
w
czasie 0,5-1 h działania. Ostry zapach chloru, wyczuwalny łatwo przy duŜym nawet rozcieńczeniu,
zapobiega cięŜkim i śmiertelnym zatruciom. DuŜe stęŜenia chloru powodują równieŜ Ŝółte zabarwienie
skóry i uszkodzenia, zaleŜnie od stęŜenia chlor wywołuje kumulację mikrouszkodzeń, np. w drogach
oddechowych (nadŜerki błon śluzowych nosa i jamy ustnej), uszkodzenia szkliwa zębów, łzawienie oczu
itp.
Metody oceny naraŜenia. Ocena naraŜenia polega na pomiarach stęŜenia chloru w powietrzu.
Wartości biologiczne i toksyczne. W powietrzu atmosferycznym NajwyŜsze Dopuszczalne StęŜenie
wynosi: 0,1 mg/m
3
(stęŜenie 30-minutowe), 0,03 mg/m
3
(stęŜenie średniodobowe), 0,0043 mg/m
3
(stęŜenie średnioroczne).
NajwyŜsze Dopuszczalne StęŜenie dla warunków przemysłowych wynosi 1,5 mg/m
3
lub 9 mg/m
3
(dopuszczalne stęŜenie chwilowe).
Chlorowodór, kwas solny i jego sole
Chlorowodór jest bezbarwnym gazem, dobrze rozpuszczalnym w wodzie. Roztwór wodny to mocny
kwas zwany kwasem solnym. StęŜony kwas (39%) dymi na powietrzu. Sole kwasu solnego dobrze
rozpuszczają się w wodzie, z wyjątkiem PbCl
2
, A1C1
3
, Hg
2
Cl
2
, T1C1, AgCl.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Chlorowodór ma szerokie zastosowanie w przemyśle
chemicznym do syntezy związków organicznych i nieorganicznych. Sole kwasu solnego mają duŜe
zastosowanie w przemyśle i Ŝyciu codziennym. Najbardziej popularne chlorki (sodu, potasu, wapnia,
magnezu) nie są niebezpieczne dla zdrowia. Zatrucia nimi zdarzają się tylko w wyjątkowych
okolicznościach.
15
Mechanizm działania toksycznego. Chlorowodór jest gazem draŜniącym. W kontakcie z wodą, jako
kwas solny, działa Ŝrąco na błony śluzowe dróg oddechowych, spojówki i skórę. W duŜych stęŜeniach
wywołuje zmiany zapalne i martwicze dróg oddechowych, kończące się obrzękiem płuc i zgonem.
Niebezpieczne dla Ŝycia są stęŜenia 1,5-2,0 mg/dm
3
, gdy czas naraŜenia wynosi 0,5 h. Mniejsze stęŜenia
chlorowodoru w czasie długotrwałego naraŜenia powodują przewlekły nieŜyt dróg oddechowych,
owrzodzenie błony śluzowej nosa nawet z perforacją przegrody nosowej.
Anion chlorkowy nie jest praktycznie toksyczny, natomiast zatrucia mogą wystąpić wówczas, gdy
kationem jest szkodliwy metal, np. bar, rtęć, lub po doustnym podaniu duŜych ilości innych chlorków, np.
chlorku sodu, potasu. Dzienne zapotrzebowanie człowieka na sól kuchenną (chlorek sodowy) wynosi 10-
15 g. Znacznie większe ilości powodują występowanie zaburzeń izotonii i izosomii, co moŜe nawet
spowodować zgon. Tego rodzaju wypadki notowano po omyłkowym podaniu niemowlętom chlorku sodu
zamiast glukozy.
Objawy zatrucia. Objawami zatrucia są sztywność mięśni, śpiączka z pogłębionym oddechem i
objawy uszkodzenia mózgu. W Chinach notowano śmiertelne zejścia samobójcze po spoŜyciu 250-500 g
soli kuchennej. W badaniach izotopowych wykazano, Ŝe po 24 h 60% podanej dawki znajduje się w
przestrzeni międzykomórkowej (wartość prawidłowa 9%), 25 - 30% w komórkach, zaś 10-15% w tkance
kostnej. Znane są równieŜ przypadki miejscowego działania draŜniącego na błonę śluzową nosa u osób
zatrudnionych przy rozdrabnianiu i pakowaniu soli. Roztwory soli kuchennej mogą równieŜ powodować
uszkodzenie skóry rąk, trudno gojące się owrzodzenia w okolicach paznokci. Zmiany takie obserwuje się
u robotników zatrudnionych w przetwórniach ryb.
Metody oceny naraŜenia. Ocena naraŜenia na szkodliwe działanie chlorowodoru jest dokonywana
przez oznaczenia jego stęŜenia w powietrzu.
Wartości biologiczne i toksyczne. NDS w środowisku pracy wynosi 5 mg/m
3
, zaś NajwyŜsze
Dopuszczalne StęŜenie Chwilowe 7 mg/m
3
. NDS w powietrzu atmosferycznym: 0,2 mg/m
3
(30-
minutowe), 0,1 mg/m
3
(średniodobowe), 0,025 mg/m
3
(średnioroczne).
Toksyczność metali
Wśród wielu związków toksycznych dla człowieka na szczególną uwagę zasługują metale cięŜkie, takie
jak: ołów, kadm, rtęć i inne. Nawet minimalne stęŜenie substancji toksycznych w organizmie powoduje
zaburzenia metaboliczne, zmniejszenie wydolności organizmu, osłabienie procesów immunologicznych,
enzymatycznych, co w efekcie prowadzi do wielu chorób, a nawet moŜe stać się przyczyną śmierci.
Wraz z rozwojem przemysłu zwiększyło się zastosowanie metali, zwłaszcza w takich gałęziach, jak:
przemysł metalurgiczny, wydobywczy, elektrotechniczny, chemiczny i inne. Spowodowało to nie tylko
większe naraŜenie ludzi w nich zatrudnionych, lecz takŜe zwiększyło naraŜenie populacji generalnej,
zamieszkałej w pobliŜu rejonów przemysłowych. śywność, powietrze atmosferyczne, woda z tych
terenów, okazały się głównymi źródłami naraŜenia człowieka na działanie róŜnych metali i metaloidów.
Niektóre z nich mają waŜne znaczenie dla organizmu i nazywane są pierwiastkami niezbędnymi.
Spełniają one jednak tę funkcję tylko w określonych stęŜeniach w organizmie. Są dostarczane głównie z
poŜywieniem i wodą.
Istotną rolę w rozwoju i funkcjonowaniu organizmu odgrywają takie pierwiastki, jak: Ŝelazo, cynk,
miedź, wapń, magnez. Nie moŜna równieŜ nie wymienić: arsenu, chromu, kobaltu, manganu, molibdenu,
niklu, selenu, wanadu, których organizm wymaga w duŜo mniejszych ilościach. Inne metale, jak: rtęć
kadm, ołów, naleŜą do grupy związków toksycznych, które nie są niezbędne dla organizmu. Są one
przyczyną zatruć ostrych i przewlekłych zarówno przemysłowych, jak i środowiskowych.
StęŜenie takich pierwiastków, jak: glin, wanad, tytan, chrom, stront, ołów, kadm z biegiem lat Ŝycia
człowieka zwiększa się w róŜnych tkankach i w przypadku zwiększonego naraŜenia moŜe ujawnić swoje
działanie toksyczne. Alkilowe połączenia metali, ze względu na swoje właściwości lipofilne, są łatwo
transportowane przez błony komórkowe tkanek.
Zmiany w syntezie białka i zaburzenia wytwarzania ATP są podstawowymi działaniami szkodliwymi,
które powodują metale, uszkadzając błony komórkowe, błony organelli komórkowych (mitochondriów,
lizosomów i jąder). Większość metali reaguje z grupami sulfhydrylowymi, karboksylowymi i
fosforowymi róŜnych ligandów biologicznych.
16
Zmiany procesów metabolicznych w organizmie pod wpływem metali ujawniane są w postaci skutków
biochemicznych lub klinicznych, których występowanie jest związane z krytycznym stęŜeniem
pierwiastków w narządach.
Uszkodzenie układów: pokarmowego, oddechowego, nerwowego, krąŜenia i krwiotwórczego, a takŜe
nerek, stwierdzane u ludzi i zwierząt, występują po zatruciach ostrych i przewlekłych.
Niektóre pierwiastki wykazują takŜe działanie rakotwórcze.
Arsen (As), liczba atomowa 33, m. atom. 74,92
Pierwiastek ten naleŜy do grupy V układu okresowego. MoŜe występować na róŜnych stopniach
utleniania od +3 do +5.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Arsen występuje w ponad 160 minerałach. Do najczęściej
spotykanych zalicza się: aurypigment (As
2
S
3
), realgar AsS), arsenolit (AsO
6
) i arsenopiryt (FeAsS).
Występuje teŜ w postaci arsenków arsenosiarczków metali cięŜkich (Fe, Ni, Co, Cu).
Metaliczny arsen otrzymuje się przez redukcję rud tlenkiem węgla lub przez bezpośrednie ogrzewanie.
Otrzymywany jest równieŜ ubocznie przy wydobywaniu złota, kobaltu, niklu, cynku i miedzi.
Związki arsenu stosowane są głównie w rolnictwie i leśnictwie (herbicydy, defolianty — arseniany
ołowiu i wapnia, arsenian sodu, a takŜe organiczne połączenia arsenu). Arseniany miedzi, sodu i cynku są
stosowane jako środki konserwujące drewno. Związki te z drewnem tworzą nierozpuszczalną w wodzie
warstwę ochronną. Ponadto stosowane są w produkcji szkła, barwników i chemicznych środków
bojowych, arsen jest dodawany do wielu stopów jako środek zwiększający twardość i Ŝaroodporność.
Arsen jest pierwiastkiem szeroko rozpowszechnionym w środowisku człowieka. śywność
produkowana w pobliŜu hut miedzi moŜe zawierać 100-2500 µg As/g, a stosowanie herbicydów i
defoliantów, zawierających arsen, powoduje stęŜenie tego pierwiastka nawet do 700 µg/g produktów
spoŜywczych. DuŜe stęŜenia arsenu znajdowane są w rybach i skorupiakach (do ponad 100 µg/g).
StęŜenia arsenu w wodzie na ogół wynoszą 10 µg/dm
3
, ale w niektórych regionach świata zawartość
arsenu w wodzie moŜe wynosić ponad 3 mg/dm
3
.
Losy w organizmie. Dzienne pobranie arsenu przez człowieka waha się granicach 10-370 µg.
Nieorganiczne związki arsenu trójwartościowego, dobrze rozpuszczalne w wodzie, wchłaniają się z
przewodu pokarmowego człowieka w 45 - 95%, organiczne związki arsenu z wydajnością 75-85%.
Wchłanianie arsenu z układu oddechowego zaleŜy od właściwości chemicznych, postaci i rozmiaru
cząstek występujących w powietrzu. Badania na zwierzętach wykazały, Ŝe arsenowodór wchłania się w
60%.
Wchłanianie arsenu w organizmie zaleŜy takŜe od stopnia utlenienia arsenu: po podaniu arseninu sodu
wchłanianie jest większe niŜ po podaniu arsenianu. Arsen w organizmie ulega biotransformacji u ludzi i
zwierząt. Wydalanie arsenu następuje z kałem, moczem, potem, mlekiem, jest on znajdowany we włosach
i skórze. Arsen trójwartościowy w organizmie utlenia się do arsenu pięciowartościowego i jest
metylowany, natomiast arsen pięciowartościowy redukuje się do arsenu trójwartościowego i równieŜ jest
metylowany, As
5+
łącząc się z glutationem przechodzi do As
3+
, który ulega metylacji.
Produkty metylacji: kwas metyloarsenowy (MMA) i kwas dimetyloarsenow (DMA) oraz nieorganiczny
arsen (As-i) są wydalane z moczem.
Arsen kumuluje się w tkankach bogatych w keratynę, takich jak włosy,
paznokcie i skóra, oraz w
nabłonku przewodu pokarmowego. Odkłada się takŜe w łoŜysku. Grupy sulfhydrylowe wiąŜą
trójwartościowy arsen.
Nieorganiczne związki arsenu wydalają się głównie przez nerki, niewielkie ilości wydalają się z
kałem lub innymi drogami.
Mechanizm działania toksycznego. Arsen i jego nieorganiczne związki mogą być przyczyną
powstawania nie tylko nowotworów układu oddechowego i skóry lecz takŜe zmian nowotworowych
innych narządów.
Nieorganiczne związki arsenu uszkadzają procesy metaboliczne komórek wątroby oraz nerek. Inhibicja
enzymów, odpowiedzialnych za te procesy, występuje po zablokowaniu przez arsen grup sulfhydrylowych
białek. Bardzo waŜną rolę odgrywa inhibicja enzymów NAD-zaleŜnych.
Zatrucia ostre. Spośród nieorganicznych związków arsenu bardzo duŜą toksycznością wyróŜnia się
arsenowodór (AsH
3
).
17
Charakterystycznymi objawami zatrucia arsenowodorem są bóle brzucha, krwiomocz i Ŝółtaczka.
Pierwszymi objawami, pojawiającymi się 2-24 h od zatrucia, są bóle i zawroty głowy, trudności w
oddychaniu. śółtaczka pojawia się po 2-48 h.
Dobrze udokumentowane są przypadki ostrych i podostrych zatruć tritlenkiem arsenu. Objawy mogą
pojawić się juŜ po kilku minutach lub godzinach, zaleŜnie od dawki i formy przyjęcia As
2
O
3
.
Obserwowane są przede wszystkim objawy ostrego nieŜytu Ŝołądkowo-jelitowego, prowadzące do
zaburzeń wodno-elektrolitowych i zapaści. Wskutek poraŜeń i uszkodzeń drobnych naczyń krwionośnych
skóra jest bladoszara. Następuje spadek ciśnienia krwi. Obserwuje się takŜe niedokrwistość, leukopenię i
zaburzenia ze strony układu nerwowego.
Dawka 70-300 mg tritlenku arsenu uwaŜana jest za przeciętną dawkę śmiertelną dla ludzi, są jednak
przykłady przeŜycia po doustnym przyjęciu 500 mg tritlenku arsenu.
W przypadku zatrucia inhalacyjnego obserwuje się znaczne uszkodzenie błon śluzowych układu
oddechowego (nosa, gardła, oskrzeli), oczu (zapalenie spojówek) odsłoniętych partii skóry.
Zatrucia przewlekłe. Zmiany skóry i błon śluzowych, uszkodzenie nerwów obwodowych w postaci
polineuropatii, rogowacenie naskórka stóp i dłoni, zmiany zapalne skóry z owrzodzeniem. Ponadto
występuje perforacja przegrody nosowej. Brodawkowate zrogowacenia skóry mogą przekształcić się po
latach w zmiany nowotworowe. Charakterystyczne jest występowanie poprzecznych białych linii na
płytkach paznokciowych. Obserwuje się często niedokrwistość, zaburzenia ze strony układu
pokarmowego i zmniejszenie masy ciała. Występują objawy niedomogi krąŜenia obwodowego w wyniku
uszkodzenia naczyń krwionośnych.
Działania odległe. Badania epidemiologiczne dostarczyły dostatecznie duŜo dowodów, aby stwierdzić,
Ŝe nieorganiczne związki arsenu wykazują działanie rakotwórcze u ludzi. Udowodniono, Ŝe po
długoletnim naraŜeniu inhalacyjnym znacznie się zwiększa zapadalność na raka płuc, natomiast po
doustnym przyjmowaniu związków arsenu obserwowano głównie objawy raka skóry.
Zmiany skórne, charakterystyczne dla przewlekłego zatrucia arsenem, stwierdzono u pracowników
zatrudnionych przy produkcji insektycydów (arseniany ołowiu i wapnia), wśród plantatorów winogron, a
takŜe przy wydobywaniu złota i w hutnictwie metali nieŜelaznych.
W grupie osób zaŜywających przez wiele lat płyn Fowlera (lek uŜywany w leczeniu niedokrwistości
zawierający ok. 1% arsenu) częstotliwość występowania raka skóry zaleŜna była od dawki skumulowanej.
Raka skóry po łącznym zaŜyciu arsenu w dawce 1,5 g stwierdzono u 5%, 6 g u 10% i 7,6 g u ponad 20%
badanych osób. Obserwowany był równieŜ mięśniak naczyniowy lub śródbłoniak krwionośny wątroby u
osób zaŜywający płyn Fowlera lub pijących napoje zanieczyszczone arsenem. Nowotwory pojawiały się
po upływie 17-28 lat od chwili pierwszego kontaktu z arsenem i po zaŜyciu 5 - 20 g arsenu.
Zwiększoną umieralność z powodu raka płuc obserwowano wśród robotników naraŜonych na
nieorganiczne związki arsenu przy produkcji pestycydów, wydobywaniu złota i w hutnictwie metali
nieŜelaznych, szczególnie miedzi.
Z raportu Europejskiego Regionalnego Biura WHO [1985] wynika, Ŝe zawodowe naraŜenie na arsen w
stęŜeniu 50 µg/m
3
przez więcej niŜ 25 lat powoduje3-krotne zwiększenie liczby zgonów z powodu raka
płuc.
Wartości biologiczne i toksyczne. Ocenę naraŜenia na arsen i jego związki nieorganiczne moŜna
przeprowadzić na podstawie stęŜeń tego pierwiastka w powietrzu, a takŜe na podstawie stęŜenia w
materiale biologicznym, zwłaszcza we włosach lub w moczu.
Zakres fizjologicznych stęŜeń arsenu we krwi wynosi 0,002-0,06 mg/kg, moczu 0,01-0,06 mg/dm
3
i
włosach 0,01-0,81 mg/kg. U osób nie naraŜonych stosunek stęŜeń arsenu w krwinkach czerwonych do
osocza wynosi ok. l, natomiast u naraŜonych wzrasta i moŜe osiągać wartość 3.
StęŜenie arsenu we włosach stanowi dogodny wskaźnik oceny naraŜenia na arsen wchłonięty z
przewodu pokarmowego. W przypadku naraŜenia na arsen drogą inhalacyjną stęŜenie arsenu we włosach
wskazuje na naraŜenie, natomiast nie pozwala ocenić jego wielkości, poniewaŜ trudno jest wykluczyć
zewnętrzne zanieczyszczenie włosów tym metalem.
We włosach osób zawodowo naraŜonych na arsen (np. w hutach) stwierdza się bardzo duŜe jego
stęŜenia, sięgające 64-500 mg/kg.
We włosach pacjentów leczonych płynem Fowlera stwierdzono stęŜenia arsenu 10-40 mg/kg, zaleŜnie od
okresu przyjmowania leku.
18
Z danych epidemiologicznych naleŜy wnioskować, Ŝe stęŜenie arsenu 200 µg/dm
3
moczu jest wartością
wręcz niebezpieczną dla ludzi zawodo naraŜonych na arsen, nawet w okresie krótszym niŜ 25 lat.
Wartość NajwyŜszego Dopuszczalnego StęŜenia (NDS) w Polsce ustalona dla nieorganicznych związków
arsenu wynosi 50 µg/m
3
Chrom (Cr), liczba atom. 24, m. atom. 51,996. Rozpuszcza się w rozcieńczonym kwasie siarkowym i
solnym oraz stęŜonym kwasie azotowym. Jest to metal bardzo twardy, srebrzystoszary o błękitnym
odcieniu. MoŜe występować w stanach utlenienia od - 2 do +6, ale głównie na +3 i +6 stopniu utlenienia.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. NajwaŜniejszym źródłem chromu jest ruda chromowa
(chromit). ZłoŜe to o największym stopniu czystości zawiera do 55% tlenku chromu (Cr
2
O
3
). StęŜenie
chromu w wodzie rzek i jezior najczęściej wynosi 1-10 µg/dm
3
w wodzie morskiej 0,1-5 µg/dm
3
, w glebie
waha się od ilości śladowych do 100 µg/kg. Zawartość chromu w powietrzu atmosferycznym rejonów
miejskich wynosi zwykle w granicach 10-50 ng/m
3
.
Związki chromu są stosowane do produkcji barwników, garbników, cementu, a takŜe w galwanizacji.
Zakłady przemysłowe, które spalają paliwa płynne lub róŜnego rodzaju odpady, są źródłem chromu w
powietrzu i wodzie.
Prawie cały chrom sześciowartościowy obecny w środowisku pochodzi z działalności człowieka.
Powstaje on w przemysłowym procesie utleniania rud chromu oraz ze spalania paliw, drewna, papieru itd.
Na szóstym stopniu utlenienia związki chromu są względnie trwałe w powietrzu i czystej wodzie. W
kontakcie ze związkami organicznymi pochodzącymi z materiału biologicznego, gleby i wody chrom
redukuje się do trzeciego stopnia utlenienia.
Obecnie uznaje się, Ŝe biologiczne znaczenie mają połączenia chromu na zerowym, drugim, trzecim i
szóstym stopniu utlenienia. Skutki działania związków na trzecim i szóstym stopniu utlenienia są tak
zasadniczo róŜne, Ŝe naleŜy bezwzględnie rozpatrywać te związki oddzielnie.
Związki chromu sześciowartościowego równieŜ w Ŝyciu codziennym stanowią jedno z częstszych
źródeł powodujących uczulenia (chromowana skóra, zapałki, popiół, kleje, farby chromowe, środki
wybielające). Obecność związków chromu w środkach piorących moŜe być przyczyną wyprysku
uczuleniowego.
Losy w organizmie. Chrom trójwartościowy jest niezbędny do zachowania prawidłowego metabolizmu
glukozy u ludzi i zwierząt. Wchodzi w skład czynnika (lub czynników) określonego mianem czynnika
tolerancji glukozy (GTF, Glucose Tolerance Factor). Metal ten spełnia równieŜ istotną funkcję w metabo-
lizmie niektórych białek i lipidów, a zwłaszcza cholesterolu. Wchodzi teŜ w skład enzymów (np.
trypsyny), występuje w niektórych kwasach rybonukleinowych, tromboplastycznie przyspieszając
krzepnięcie krwi, zwiększa aktywność β-glukuronidazy.
Opisywano przypadki zaburzeń na skutek niedoborów chromu trójwartościowego u ludzi.
Początkowym objawem niedoboru jest zmniejszenie aktywności insuliny, a zarazem zmniejszenie
tolerancji glukozy. Dalsze objawy to: ogólne osłabienie, ograniczenie wzrostu, zaburzenia w
metabolizmie białek oraz zmiany w układzie krąŜenia. Dzienne pobieranie chromu przez dorosłego
człowieka mieści się w granicach 60-290 µg. Najwięcej chromu zawiera Ŝywność o duŜej zawartości
białka zwierzęcego i roślinnego.
Chrom trójwartościowy słabo wchłania się z przewodu pokarmowego (ok. 1% dawki). Wydajność
wchłaniania chromianów u zwierząt teŜ jest niewiele większa i wynosi np. u szczurów ok. 3-6%. Dzieje
się tak prawdopodobnie dlatego, Ŝe sok Ŝołądkowy redukuje chrom sześciowartościowy do słabo
wchłanianego chromu trójwartościowego.
Rozmieszczenie chromu w organizmie jest prawdopodobnie związane z mniejszą przepuszczalnością
błon biologicznych dla chromu trójwartościowego, niŜ dla sześciowartościowego z równoczesnym
wiązaniem powstającego chromu trójwartościowego z makrocząsteczkami. Wszystkie związki chromu, z
wyjątkiem chromianów, są szybko usuwane z krwi. Chrom podany doustnie gromadzi się w wątrobie i
nerkach.
DuŜe stęŜenia chromu, stwierdzane w płucach ludzi naraŜonych na ten metal, wskazują, Ŝe co najmniej
część chromu magazynowana jest w tym narządzie w formie związków nierozpuszczalnych. Związki
chromu (sodu, cynku i ołowiu) powodują kumulację tego metalu w śledzionie i szpiku kostnym, a w
przypadku chromianu sodowego i cynkowego znaczne ilości chromu gromadzą się równieŜ w wątrobie i
nerkach.
19
Wiązanie chromu z elementami krwi i transport chromu przez krew zaleŜy głównie od wartościowości.
Chrom sześciowartościowy łatwo przenika przez błony krwinek czerwonych i po zredukowaniu do
chromu trójwartościowego łączy się z hemoglobiną. Rozpuszczalne w wodzie chromiany mogą być
transportowane z krwinkami zanim nastąpi ich redukcja.
Związki chromu trójwartościowego i sześciowartościowego łatwo przenikają przez skórę. Ustalono, Ŝe
wchłanianie (godzina/cm
2
skóry) dla chromu trójwartościowego wynosi 315-330 mmol, a dla chromu
sześciowartościowego jest ok. 2 razy większe.
Główną drogą wydalania chromu z organizmu jest mocz.
Mechanizm działania toksycznego. Związki chromu, poza uszkodzeniem układu oddechowego,
przewodu pokarmowego i zmianami skórnymi, wykazują działanie rakotwórcze, mutagenne,
embriotoksyczne i teratogenne.
Działanie toksyczne jest ściśle związane z utleniającymi właściwościami chromu
sześciowartościowego. Udowodniono, Ŝe w redukcji chromu sześciowartościowego do trójwartościowego
biorą udział cytochromy P-450 i Cyt-b
5
, a takŜe krwinkowy glutation. Chrom wykazuje powinowactwo do
wielu enzymów, pobudzając lub hamując katalizowane przez nie reakcje. Wewnątrz komórek, przy
udziale enzymów NADPH-zaleŜnych, następuje redukcja chromu sześciowartościowego do
trójwartościowego, który moŜna nazwać końcowym karcynogenem, poniewaŜ właśnie ta postać chromu
tworzy trwałe kompleksy z róŜnorodnymi cząsteczkami, m.in. z DNA. Połączenia takie, prowadzące do
uszkodzeń DNA, mogą powodować powstawanie działań mutagennych, ujawniających się w postaci
złośliwych nowotworów. Słuszność takiego mechanizmu działania rakotwórczego potwierdzają wyniki
badań, wykazujące, Ŝe silniejszym działaniem rakotwórczym charakteryzują się trudno rozpuszczalne
związki chromu sześciowartościowego, które w przeciwieństwie do związków dobrze rozpuszczalnych, a
więc łatwo usuwanych, pozostają długo w tkance, do której się dostały i mają większe moŜliwości
oddziaływania na makrocząsteczki.
Chrom sześciowartościowy moŜe być uznany za prokarcynogen łatwo przedostający się i
rozmieszczający w organizmie, gdyŜ łatwo przenika przez błony biologiczne.
Procesy redukcji chromu sześciowartościowego do trójwartościowego, zachodzące wewnątrz komórek,
mogą być uznane za aktywację właściwości rakotwórczych chromu, zwiększają bowiem
prawdopodobieństwo oddziaływania chromu trójwartościowego na DNA
Chrom wykazuje interakcje z wieloma istotnymi dla prawidłowego funkcjonowania organizmu
biologicznie aktywnymi substancjami. NaleŜą do nich substancje tworzące z chromem trójwartościowym
kompleksy, umoŜliwiające dyfuzję tych jonów, np.: pirofosforany, metionina, seryna, glicyna, leucyna,
lizyna i prolina.
Tworzenie trwałych kompleksów z białkami i zdolność wytrącania białek uznano za mechanizm
miejscowego, szkodliwego działania chromu na skórę i błony śluzowe.
Zatrucie ostre. Dane doświadczalne wskazują na bardzo duŜą rozbieŜność minimalnej dawki letalnej w
zaleŜności od gatunku zwierzęcia i rodzaju związku. Za najbardziej toksyczny naleŜy uznać chromian
potasu, a za najmniej toksyczny octan chromu. Większą toksyczność związków chromu
sześciowartościowego niŜ chromu trójwartościowego stwierdzono takŜe w badaniach na myszach.
Zatrucia ostre związkami chromu u ludzi obserwowano w przypadkach samobójczego lub przypadkowego
przyjęcia związków chromu doustnie. Szacuje się, Ŝe śmiertelna dawka rozpuszczalnych chromianów dla
człowieka wynosi ok. 5 g. dwuchromianu potasowego 6-8 g, a kwasu chromowego l -2 g. Objawy
kliniczne ostrego zatrucia związkami chromu charakteryzują się silnymi bólami brzucha, wymiotami i
krwawą biegunką. Występuje cięŜkie uszkodzenie nerek, z krwiomoczem prowadzącym do bezmoczu i
mocznicy, obserwuje się owrzodzenie przewodu pokarmowego.
Zatrucia przewlekłe powstają w warunkach naraŜenia zawodowego. Charakteryzują się zaburzeniami
układu oddechowego, zmianami skórnymi i zaburzeniami przewodu pokarmowego.
JuŜ od pierwszych dni zatrudnienia w niewłaściwych warunkach higienicznych przy elektrolitycznym
chromowaniu, gdzie czynnikiem naraŜenia jest głównie aerozol kwasu chromowego, pracownicy skarŜą
się na kaszel i wyciek śluzowo--ropny z nosa. W miarę przedłuŜania czasu zatrudnienia nasilają się
objawy podraŜnienia głównych dróg oddechowych (krwawienie z nosa, suchość w gardle, chrypa),
łzawienie oczu, bóle i zawroty głowy, bezsenność, nerwowość, bóle w jamie brzusznej, biegunka i
wymioty.
20
Notowano przypadki owrzodzeń po 2 tygodniach, a perforacji przegrody nosowej po 2 miesiącach u
ludzi naraŜonych zawodowo na stęŜenie związkom chromu l mg/m
3
.
Ekspozycja inhalacyjna na pył chromianów i dymy kwasu chromowego moŜe wywoływać u ludzi
dychawicę oskrzelową.
Kwas chromowy i roztwory innych związków chromu sześciowartościowego przy bezpośrednim
kontakcie wywołują u pracowników garbarni, galwanizerni, zakładów produkujących chromiany i
barwniki chromowe, wrzody na skórze, tzw. dziury chromowe. Powstają one przewaŜnie u nasady
paznokci, na kłykciach stawów paliczkowych dłoni, między palcami u rąk, a takŜe na skórze przedramion.
Czasami wrzody te bywają bolesne, a proces gojenia przebiega bardzo wolno.
Uczulenie na związki chromu bywa często przyczyną wyprysku zawodowego u galwanizerów,
pracowników przemysłu graficznego, malarzy antykorozyjnych,
pracowników przemysłu skórzanego i
tłuszczowego. Najczęściej obserwowano objawy w postaci obrzęku powiek, pokrzywowych rumieni,
grudek obrzękowych i wysiękowych. Zmiany występują najczęściej na twarzy, szyi, przedramionach,
ramionach, przegubach dłoni i palców.
Działanie draŜniące cementu i silnie zasadowe oddziaływanie zaprawy cementowej powodują
uszkodzenie mechanizmów obronnych skóry i przyczyniają się do powstawania uczulenia na śladowe
ilości chromu zawarte w cemencie. Występowanie wyprysku cementowego zwiększa się znacznie wśród
pracowników małych zakładów. W cementowniach i w wielkich zakładach budowlanych, w których
przygotowywanie zapraw cementowych jest zmechanizowane i ograniczone jest bezpośrednie stykanie się
robotników z cementem, liczba przypadków uczuleń kontaktowych jest mniejsza.
Działania odległe. Redukcja chromu (VI) w obrębie jądra komórkowego oraz powstawanie
kompleksów chromu (III) sugeruje, Ŝe chrom (III) moŜe być uwaŜany za końcową formę mutageniczną
chromu. Trójwartościowy chrom jest obecny w RNA i prawdopodobnie ma wpływ na trwałość jego
struktury.
Wyniki badań prowadzone na zwierzętach doświadczalnych wskazują, Ŝe związki chromu
sześciowartościowego, szczególnie te o małej rozpuszczalności, mogą wywoływać raka płuc. Badania
mutagenności dowiodły przekonująco, Ŝe chrom sześciowartościowy jest aktywny genetycznie.
Stwierdzono tworzenie się mikrojąderek w limfocytach krwi obwodowej u robotników naraŜonych na
chrom sześciowartościowy. Chrom szybko przedostaje się przez łoŜysko i gromadzi się w organizmie
płodu, powodując róŜnorodne wrodzone wady rozwojowe, takie jak: rozszczep podniebienia, przepukliny,
zmiany w kościach czaszki.
Badania epidemiologiczne z ostatnich 30 lat wykazały zwiększoną liczbę przypadków nowotworów
złośliwych, zwłaszcza układu oddechowego, u ludzi zawodowo naraŜonych na związki chromu
sześciowartościowego. Na podstawie badań przeprowadzonych w latach 1950 - 1952 oszacowano, Ŝe
wśród naraŜonych na chromiany występuje średnio ok. 25-krotne zwiększenie śmiertelności. Czas między
pierwszą ekspozycją na chromiany a diagnozą stwierdzającą nowotwór szacowany jest na ok. 15-17 lat.
Chrom sześciowartościowy został uznany za jeden z najgroźniejszych czynników rakotwórczych.
Wartości biologiczne i toksyczne. Największe fizjologiczne stęŜenie chromu u ludzi występuje we
włosach. DuŜe stęŜenia tego metalu znajdują się teŜ w płucach, zwłaszcza w górnych płatach. Inne
narządy zawierają mniejsze stęŜenia chromu (wątroba i nerki). StęŜenie chromu we wszystkich tkankach
zmniejsza się od momentu narodzin do ok. 10 roku Ŝycia, jedynie w płucach obserwuje się kumulację tego
metalu przez cały okres Ŝycia. Fizjologiczne stęŜenia chromu w moczu oceniane są średnio na 0,4-0,7
µg/dm
3
, ale notowane były takŜe wartości l –2 µg/dm
3
.
Cynk (Zn), m. atom. 65,38. NaleŜy do II grupy układu okresowego. Jest srebrzystym metalem o
niebieskawym odcieniu. Rozpuszcza się w kwasach i mocnych zasadach, występuje na +2 stopniu
utlenienia.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. W przyrodzie cynk występuje w postaci minerałów.
Tlenek cynku (ZnO) w przyrodzie występuje jako minerał cynkit. Otrzymywany jest przez spalanie par
cynku oraz przez praŜenie niektórych związków cynku. W postaci dymu występuje w czasie wytapiania,
odlewania metalu i jego stopów, podczas spawania i cięcia palnikiem acetylenowym, a takŜe w trakcie
galwanizowania.
Cynk uwalniany jest do środowiska w postaci pyłów z hut cynku, wokół których notuje się duŜe
stęŜenie tego metalu w glebach, osiągające wartości 10-80 mg/kg. Istotnym źródłem zanieczyszczeń
21
środowiska cynkiem jest spalanie węgla, ropy naftowej i jej produktów. Spalanie stałych odpadów
komunalnych moŜe wprowadzić ok. 75% cynku do powietrza atmosferycznego aglomeracji miejskich.
RównieŜ ścieki komunalne zawierają na ogól znaczne ilości cynku. Ze względu na łatwą rozpuszczalność
cynk zawarty w zwałowiskach odpadów górniczych i przemysłowych przedostaje się często do wód
gruntowych.
Stosowanie odpadów komunalnych i przemysłowych w rolnictwie powoduje nagromadzenie cynku w
powierzchniowych warstwach gleby. Dodatkowym źródłem tego metalu w glebach są niektóre preparaty
ochrony roślin, a takŜe nawozy fosforowe.
Cynk znajduje szerokie zastosowanie, głównie jako składnik stopów, powłok antykorozyjnych, w
odlewnictwie ciśnieniowym, galwanizacji stali, przemyśle poligraficznym, okrętowym. Stosowany jest w
produkcji urządzeń elektrycznych, przemyśle narzędziowym, metalowym, oświetleniowym. Cynk
metaliczny stosowany jest w niektórych ogniwach galwanicznych (elektrody), do wyrobu klisz
drukarskich oraz w syntezie półproduktów dla przemysłu barwników.
Tlenek cynku znajduje zastosowanie jako biały pigment (tzw. biel cynkowa) de wyrobu farb i emalii.
Ponadto słuŜy jako katalizator w syntezie metanolu. UŜywany jest w lecznictwie jako łagodny środek
ściągający i antyseptyczny. Znajduje równieŜ zastosowanie w przemyśle gumowym, kosmetycznym,
tekstylnym, papierniczym i ceramicznym. Chlorek cynkowy (ZnCl
2
) stosowany jest w procesach
wulkanizacyjnych, rafinacji olejów, przy produkcji barwników i środków odkaŜających.
Ekspozycja na dymy tlenku cynku stanowi potencjalne ryzyko naraŜenia w miejscach jego produkcji
(huty cynku, produkcja mosiądzu, wytapianie i galwanizacja).
Losy w organizmie. Cynk jako pierwiastek niezbędny w organizmie człowieka spełnia kilka
podstawowych funkcji metabolicznych. DuŜe dawki cynku powodują uszkodzenie wielu procesów
biochemicznych. Następuje odkładanie tego metalu w nerkach, wątrobie, gruczołach płciowych. Okres
półtrwania cynku waha się w granicach 162-500 dni. Wchłanianie cynku z przewodu pokarmowego u
ludzi waha się w granicach 58-77%, jest bardzo zmienne i zaleŜy od wielu czynników m.in. od obecności
metali toksycznych, a takŜe rodzaju poŜywienia. Źródłem cynku dla człowieka jest poŜywienie, z którego
pobierane jest ok. 95% całkowitej dawki naleŜnej (10-15 mg dziennie).
Wchłonięty cynk początkowo gromadzi się w wątrobie, gdzie tworzy kompleksy z róŜnymi białkami.
W osoczu transportowany jest głównie jako kompleks: albuminowo-cynkowy, cynkowo-
makroglobulinowy oraz, w niewielkich ilościach, jako kompleks o małej masie cząsteczkowej —
metalotioneina. W organizmie człowieka znajduje się ok. 2 g cynku, a zawartość jego wynosi w mięśniach
60% kościach 20% i skórze 10- 15% w odniesieniu do ogólnej zawartości w organizmie
Cynk u człowieka wydalany jest głównie z kałem (70-80%). Wydalanie cynku z moczem gwałtownie się
zwiększa, jeŜeli połączenie cynku w osoczu jest słabo związane z frakcją albumin, lub jeŜeli cynk
występuje w połączeniu z małocząsteczkowymi kompleksami. WzmoŜone wydalanie cynku z moczem
występuje u ludzi z zaburzeniami funkcji nerek. Wykazano waŜną rolę nerek w utrzymaniu homeostazy
cynku w organizmie.
Mechanizm działania toksycznego. Cynk w organizmach zwierzęcych współdziała w procesach
metabolicznych z innymi niezbędnymi metalami (Cu, Fe i Ca) i powoduje róŜne zaburzenia w układzie
krąŜenia, a takŜe moŜe powodować zaburzenia psychiczne. Prawdopodobnie zaburzenia metabolizmu
metali niezbędnych dla organizmu człowieka pod wpływem cynku mogą być jedną z najwaŜniejszych
przyczyn jego toksyczności u człowieka i zwierząt.
Zatrucie ostre. Związki cynku podawane doustnie uwaŜa się za mało toksyczne. Dawka toksyczna
chlorku cynkowego dla szczura, myszy i świnki morskiej mieści się w granicach 200-300 mg/kg mc.
Wdychanie świeŜo wytworzonych dymów, zawierających tlenek cynku w stęŜeniach powyŜej 15 mg/m
3
,
powoduje wystąpienie choroby przypominającej grypę, znanej jako „gorączka odlewników".
Mechanizm jej powstawania nie jest wyjaśniony. Przypuszcza się, Ŝe małe cząstki tlenku cynku (ZnO)
wnikają do pęcherzyków płucnych oraz krwi i tworzą z białkami krwinek białych związki o
właściwościach pirogennych. Objawy chorobowe pojawiają się nagle, zwykle 4-12 h po zakończeniu
ekspozycji i mogą wystąpić po pierwszym kontakcie z dymami. Choroba zaczyna się objawami
podraŜnienia górnych dróg oddechowych, bólami głowy, mięśni i stawów, uczuciem rozbicia i osłabienia.
Następnie pojawia się wysoka gorączka i leukocytoza, bóle w klatce piersiowej, dreszcze, poty. Objawy
ustępują samoistnie w ciągu 24-48 h.
22
Większość specjalistów wyraŜa pogląd, Ŝe występowanie objawów „gorączki odlewników" u ludzi
zawodowo naraŜonych na dymy tlenku cynku jest stosunkowo nieszkodliwe. Objawy te pojawiają się na
krótko, nie powodują następstw w postaci chronicznego uszkodzenia organizmu. Sugeruje się takŜe, Ŝe
objawy występujące u ludzi naraŜonych na tlenek cynku mogą równieŜ pochodzić od substancji
towarzyszących. W przypadku naraŜenia zawodowego na tlenek cynku naleŜy liczyć się z faktem, Ŝe
oprócz tego związku w powietrzu występują równieŜ inne metale (As, Cd, Mn, Pb, Be, Sb, Hg, Ni, Co)
znacznie bardziej toksyczne od cynku.
Zatrucie przewlekłe. U ludzi naraŜenie na długotrwałe działanie pyłu cynkowego i tlenku cynku
powoduje podraŜnienie dróg oddechowych, objawy „gorączki odlewników", zaburzenia funkcjonowania
przewodu pokarmowego oraz niedokrwistość. Ponadto stwierdza się bezsenność, upośledzenie pamięci,
zaburzenia słuchu i nadmierną potliwość. Występują skłonności do zapalenia górnych dróg oddechowych
oraz zwiększona jest próchnica zębów. Istnieją równieŜ doniesienia opisujące wymioty i nieŜyt Ŝołądka,
spowodowane połykaniem pyłu, zawierającego związki cynku.
Chlorek cynku (ZnCl
2
) działa miejscowo draŜniąco na skórę, błony śluzowe, spojówki, a w większych
stęŜeniach moŜe powodować oparzenie. Działa równieŜ uczulająco. Po długotrwałej ekspozycji moŜe
spowodować obrzęki i zapalenie płuc.
Ogólnie uwaŜa się, Ŝe naraŜenie zawodowe na cynk nie powoduje zwiększonego występowania działania
rakotwórczego.
Wartości biologiczne i toksyczne. StęŜenia fizjologiczne cynku we krwi, surowicy, osoczu i moczu
nie wykazują istotnych róŜnic w porównaniu ze stęŜeniami stwierdzanymi u osób naraŜonych na tlenek
cynku, co wskazuje na niewielką przydatność tych wskaźników do oceny naraŜenia. Są doniesienia, w
których opisywane były objawy nieŜytu Ŝołądka u osób, u których wydalanie cynku z moczem mieściło
się w normach fizjologicznych (400-600 µg/Zn w ciągu 24 h).
Wartość NDS dla dymów cynku (w przeliczeniu na cynk) w Polsce i innych krajach wynosi 5 mg/m
3
, a
dopuszczalne stęŜenie chwilowe mieści się w granicach 10 mg/m
3
.
Miedź (Cu), m. atom. 63,54. Jest to metal miękki, ciągliwy o barwie czerwonobrązowej. Występuje na
stopniu utlenienia +1-+4, przewaŜnie +2.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Miedź powszechnie występuje w skorupie ziemskiej,
najczęściej w postaci siarczków: CuS (kowelin), Cu
2
S (chalkozyn), CuFeS
3
(bornit) lub jako tlenki —
Cu
2
CO
3
(OH)
2
(malachit), CuSiO
3
• 2H
2
O (chryzolyt). Substancje organiczne, występujące w torfach,
wykazują szczególnie duŜą pojemność sorpcyjną w stosunku do miedzi. Grupy sulfhydrylowe,
hydroksylowe, karboksylowe i fenylowe kwasów huminowych biorą największy udział w wiązaniu
miedzi.
Miedź, jako dobry przewodnik elektryczności, znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle
elektrycznym, a takŜe przy produkcji stopów (mosiądz, brąz, stopy z glinem, manganem, berylem).
UŜywana jest do impregnacji drewna, wchodzi w skład środków owadobójczych i grzybobójczych.
Największe skaŜenia środowiska miedzią notuje się w pobliŜu kopalń i hut tego metalu (stęŜenie w
glebach w pobliŜu hut wynosi 15-20 g/kg). Wpływ pyłów hutniczych obserwuje się nawet w zasięgu 50
km od źródła emisji. Ścieki komunalne i przemysłowe równieŜ stanowią istotne źródło zanieczyszczeń
rzek i zbiorników wodnych. StęŜenie miedzi wynosi w nich 0,5-2,8 g/dm
3
.
Rośliny kumulujące miedź mogą stanowić przyczynę zatruć.
Losy w organizmie. Miedź jest pierwiastkiem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania Ŝywego
organizmu. Podstawową funkcją tego pierwiastka w organizmie jest jego udział w procesach
oksydacyjno-redukcyjnych, gdzie występuje jako koenzym, reguluje metabolizm i transport Ŝelaza i
metabolizm kolagenu. Miedź w organizmie zwierzęcym występuje w ceruloplazminie, której mała
aktywność i niedobór moŜe powodować chorobę Wilsona (zatrucia miedzią).
Stopień przyswajalności miedzi zaleŜy od jej formy w poŜywieniu i dla człowieka wynosi średnio 5-
20% całkowitej dawki (ok. 2,5 mg dziennie w normalnej diecie człowieka).
We krwi miedź występuje w postaci kompleksu z histydyną, treoniną, kwasem glutaminowym. Prawie
połowa dawki wchłoniętej do krwiobiegu jest metabolizowana przez ceruloplazminę.
Miedź w postaci kompleksu z aminokwasami lub albuminami transportowana jest do wątroby,
następnie nerek, jelit i innych tkanek. Od chwili podania pozajelitowego miedź związana z ceruloplazminą
pojawia się we krwi po 15-30 min. Większa część miedzi zawartej w komórce wątrobowej zwierząt
23
występuje we frakcji rozpuszczalnej. Nadmiar miedzi w diecie człowieka wywołuje niekorzystne dla
zdrowia skutki (zmniejszenie stęŜenia hemoglobiny, uszkodzenie wątroby i nerek).
Wątroba odgrywa główną rolę w metabolizmie miedzi. Zaabsorbowana miedź jest szybko usuwana z
krwiobiegu przez ten narząd i, w zaleŜności od okoliczności, moŜe być magazynowana, przenoszona do
osocza lub wydalana z Ŝółcią. W wątrobie wchodzi w skład enzymów (oksydaza cytochromu c,
dysmutaza nadtlenkowa). Metalotioneina wątrobowa odgrywa równieŜ waŜną rolę w wiązaniu tego
metalu — kontroluje wchłanianie jelitowe oraz reabsorpcję nerek.
Miedź wydala się głównie z kałem. Z moczem wydala się ok. 5% miedzi przyswojonej z przewodu
pokarmowego. Wydalanie miedzi z moczem moŜe się zwiększać w chorobie Wilsona, a takŜe innych
chorobach, zwłaszcza przy uszkodzeniu nerek. Około
2
/
3
spoŜywanej miedzi przez ludzi lub zwierzęta nie
jest przyswajane. U ludzi ok. 10% miedzi podanej doŜylnie wydala się w ciągu 72 h z moczem i kałem, co
wskazywałoby, Ŝe biologiczny okres półtrwania tego metalu wynosi ok. kilku tygodni.
Zatrucia ostre. Zatrucia ostre solami miedzi zdarzają się bardzo rzadko. Najbardziej toksyczny jest
siarczan miedziowy (CuSO
4
), którego dawka toksyczna dla człowieka wynosi ok. 20 g. U człowieka
związek ten w dawce 500 mg powoduje wymioty. Objawy toksyczne po spoŜyciu tego związku to:
uszkodzenie wątroby, nerek, naczyń włosowatych, biegunka, boleści, skurcze jelit. Śmierć następuje po
kilku godzinach z zatrzymaniem czynności serca w skurczu, hipotermią, pogłębiającą się sinicą,
poraŜeniem oddechu. W przypadku przedłuŜającego się zatrucia występuje Ŝółtaczka hemolityczna,
niedokrwistość hemolityczna.
W warunkach naraŜenia zawodowego ostre zatrucia są raczej nie spotykane.
Zatrucia przewlekłe. Tlenki miedzi, powstające w procesach technologicznych, mogą być przyczyną
zatruć przewlekłych. Wchłanianie związków miedzi przez drogi oddechowe powoduje przekrwienie błon
śluzowych nosa, nieŜyt Ŝołądka, biegunkę oraz objawy toksyczne, podobne do tych, które wywołuje cynk,
tj. „gorączka odlewników" i chroniczne uszkodzenie płuc. Objawy „gorączki odlewników" mogą być
wywołane naraŜeniem na pyły miedzi w stęŜeniu 0,1 mg/m
3
. Obserwowano takŜe uszkodzenie czynności
wątroby. Zatrucia miedzią mogą równieŜ wystąpić po spoŜyciu produktów spoŜywczych (wina lub
owoców) zawierających nadmierną ilość siarczanu miedziowego.
Związki miedzi działają na nie uszkodzoną skórę, powodując jej swędzenie i zapalenie. Ponadto mogą
wywołać zapalenie spojówek, owrzodzenie i zmętnienie rogówki, błony śluzowej i gardła oraz
owrzodzenie przegrody nosowej.
StęŜenie miedzi w surowicy i moczu człowieka fizjologiczne i po naraŜeniu
StęŜenie miedzi
Płyn ustrojowy
fizjologiczne
po naraŜeniu*
Surowica
Mocz
0,8-l,2 mg/dm
3
17-59 µg/dm
3
0,8-2,0mg/dm
3
79-1145 µg/dm
3
* StęŜenie miedzi w powietrzu huty wynosiło 30-40 mg/m
3
.
Wartości biologiczne i toksyczne. StęŜenie miedzi w moczu lub surowicy moŜe słuŜyć jako
ewentualny wskaźnik naraŜenia na ten metal. Nie stwierdzono jednak dotychczas zaleŜności między
występowaniem objawów toksycznych spowodowanych związkami miedzi u ludzi a stęŜeniem tego
metalu w surowicy lub w moczu.
NajwyŜsze Dopuszczalne StęŜenie dla dymów i soli rozpuszczalnych miedzi wynosi 0,1 mg/m
3
Nikiel (Ni), m. atom. 58,71. Jest metalem srebrzystobiałym na +1, +2, +3, +4 stopniu utlenienia.
NajwaŜniejsze nieorganiczne związki niklu to: tlenek niklowy, wodorotlenek niklowy, siarczan i chlorek
niklowy, a organiczne: karbonylek niklu, Ni(CO)
4
, który jest bezbarwnym lotnym płynem o temp. wrz.
43°C. W postaci jonowej nikiel występuje na drugim stopniu utlenienia.
Nikiel jest pierwiastkiem metalicznym, naleŜącym do grupy VIIIb układu okresowego. Jest on odporny na
działania ługów, rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach utleniających. Węglany, siarczki i tlenki niklu
nie są rozpuszczalne w wodzie, natomiast chlorki, siarczany i azotany rozpuszczają się. W materiale
24
biologicznym rozpuszczony nikiel moŜe tworzyć związki kompleksowe z róŜnymi ligandami oraz wiązać
się z cząsteczkami organicznymi.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Nikiel jest wszechobecnym śladowym metalem
występującym w glebie, wodzie, powietrzu i biosferze. Średnia zawartość niklu w skorupie ziemskiej
wynosi ok. 0,008%. Gleba uprawna zawiera 3-1000 mg Ni/kg. StęŜenie niklu w wodzie do picia wynosi
od 2 do 10 µg/dm
3
, a w wodzie morskiej od 0,2 do 0,7 µg/dm
3
. StęŜenie niklu w powietrzu atmosferycz-
nym na terenach nie uprzemysłowionych waha się od 0,1 do 3 ng/m
3
. Większość niklu stosowana jest do
produkcji stali nierdzewnej oraz innych stopów wykazujących wysoką odporność na korozję i działanie
temperatury.
Nikiel występuje w pokładach węglowych w ilości 4-60 mg/kg. Ropa naftowa zawiera ok. 50-350 mg/kg
tego metalu.
Metal ten znajduje zastosowanie w przemyśle chemicznym, spoŜywczym, do produkcji sprzętu
laboratoryjnego, narzędzi chirurgicznych, elektrod, baterii, stali stopowych, tworzyw sztucznych, do
galwanicznego pokrywania metalowych przedmiotów. Najbardziej niebezpieczny jest tetrakarbonylek
niklu, występujący przewaŜnie w rafineriach niklu.
Około 40% ogólnej produkcji niklu znajduje zastosowanie w produkcji stali. Na kontakt z niklem
naraŜeni są ludzie zatrudnieni przy wydobywaniu rudy, produkcji stopów, niklowaniu, produkcji farb,
emalii, tworzyw sztucznych. Ścieki przemysłu metalurgicznego doprowadzają znaczną ilość niklu do
rzek. Zawartość tego metalu w ściekach komunalnych i przemysłowych waha się w granicach 20-3924
mg/kg.
Istotnym źródłem zanieczyszczenia środowiska niklem jest jego emisja do powietrza atmosferycznego,
w wyniku procesu spalania węgli i paliw płynnych, przede wszystkim wydalanych przez silniki Diesla.
Dodatkowym źródłem zanieczyszczenia środowiska niklem jest przemysł związany z produkcją azbestu.
Nikiel w materiale tym występuje w stęŜeniu ponad 1,5 g/kg. SkaŜenie środowiska niklem jest groźne dla
roślin. Woda pitna zawiera go mniej niŜ 20 µg/dm
3
. StęŜenie niklu w rafineriach moŜe sięgać l,3 mg/m
3
powietrza, a w fabrykach produkujących baterie niklowo-kadmowe 10-150 mg/m
3
. Nikiel w stęŜeniach
powyŜej 50 mg/kg suchej masy jest toksyczny dla większości roślin. Kumulację i toksyczne działanie
niklu obserwowano w warzywach rosnących na glebie uŜyźnianej szlamem kanalizacyjnym oraz
warzywach hodowanych w pobliŜu źródeł emitujących nikiel. DuŜe stęŜenia niklu znaleziono u roślin
wodnych. U ryb Ŝyjących w wodzie czystej stwierdzono, Ŝe stęŜenie niklu waha się od 0,02 do 2 mg/kg
mokrej masy. StęŜenia u ryb Ŝyjących w wodzie zanieczyszczonej mogą być do 10 razy większe.
Zawartość niklu w Ŝywności wynosi zazwyczaj poniŜej 0,5 mg/kg świeŜej masy. Ziarno kakao, soi, a
takŜe suche ziarna strączkowe oraz orzechy i płatki owsiane zawierają duŜe ilości niklu. Uwalnianie się
niklu z naczyń i przyborów kuchennych moŜe istotnie zwiększyć pobranie drogą pokarmową. Pobranie
niklu inhalacyjnie w ilości 2 - 23 µg/dzień moŜe wynikać z wypalenia 40 papierosów dziennie.
Codzienny kontakt skóry z przedmiotami pokrytymi niklem lub zawierającymi stopy niklu (np.
biŜuteria, monety) moŜe wywoływać oraz podtrzymywać odczyny alergiczne.
Losy w organizmie. Zawartość niklu w organizmie człowieka wynosi poniŜej 30 mg. Dzienne
wchłanianie niklu przez człowieka waha się w granicach 0,3-0,5 mg.
U ludzi wchłanianie niklu z przewodu pokarmowego wynosi poniŜej 10%. Wchłanianie związków niklu
jest uzaleŜnione od ich rozpuszczalności. Związki o małej rozpuszczalności (pył metaliczny niklu,
siarczek i tlenek niklu) odkładają się w płucach. Roztwór siarczanu niklu, naniesiony na skórę człowieka,
po 24 h wchłania się w 55-75%.
Wchłonięty nikiel w organizmie człowieka i zwierząt jest transportowany głównie przez albuminy
surowicy. Ponadto nikiel znajdowano w kompleksach białkowych z α-makroglobuliną, histydyną,
plazminą. Prawie cała ilość niklu obecnego we krwi znajduje się w surowicy. U człowieka nikiel
znajdujący się w surowicy w 60% związany jest z albuminami. Największe stęŜenie niklu w organizmie
znajduje się w płucach, wątrobie, nerkach i jelitach. StęŜenie niklu w płucach wzrasta z wiekiem.
Wchłanianie niklu w układzie oddechowym wraz z absorpcją w przewodzie pokarmowym (związki
rozpuszczalne i nierozpuszczalne) jest główną drogą wnikania niklu do organizmu ludzi na stanowiskach
pracy. Znaczne ilości wdychanego pyłu są najpierw usuwane z dróg oddechowych za pomocą
mechanizmu śluzówkowo-rzęskowego, a następnie połykane. Wchłanianie z pokarmem moŜe być
zwiększone, jeŜeli warunki higieniczne są nieodpowiednie oraz gdy nie przestrzega się przepisów bhp.
Absorpcja niklu przez skórę ma znaczenie w patogenezie nadwraŜliwości kontaktowej. Absorpcja niklu
25
związana jest z rozpuszczalnością jego związków i układa się w następującą ogólną zaleŜność: karbonylek
niklu > rozpuszczalne związki niklu > nierozpuszczalne związki niklu.
Absorpcja niklu w przewodzie pokarmowym jest zmienna i zaleŜy od składu diety. Nikiel moŜe być
wydalany z moczem, Ŝółcią, potem, łzami, mlekiem i plwociną. Nie zaabsorobowany nikiel jest wydalany
z kałem.
Zatrucia ostre. Praktycznie nie są spotykane ostre zatrucia niklem lub jego solami. Wartość LD
5()
zaleŜy od jego postaci fizykochemicznych, związków oraz drogi podania. Najbardziej toksycznym
związkiem niklu jest karbonylek niklu, który do organizmu wnika głównie przez drogi oddechowe i
częściowo przez skórę. DuŜe stęŜenia karbonylku niklu powodują: bóle i zawroty głowy, nudności,
wymioty, uszkodzenie błon śluzowych, oskrzeli, kaszel i duszności, osłabienie, zapalenie płuc.
Dolegliwości te mogą ustąpić, jednak po kilku godzinach lub kilku dniach. W ciągu 4-10 dni moŜe
nastąpić równieŜ śmierć. U ludzi karbonylek niklu w stęŜeniu 30 mg/m
3
po 20 min moŜe spowodować
zatrucie ostre i zgon.
Zatrucia przewlekłe. Nikiel i jego sole wywołują u ludzi objawy podraŜnienia spojówek, błony
śluzowej górnych dróg oddechowych, owrzodzenia przegrody nosa. Powstają swędzące wypryski,
głównie na rękach i przedramionach (tzw. świąd niklowy). Te objawy uczulenia występują najczęściej u
ceramików, galwanizerów i jubilerów. Stwierdza się takŜe objawy dychawicy i pylicy płuc. UwaŜa się, Ŝe
ok. 5-13% przypadków egzemy na skórze zostało wywołane niklem lub jego związkami.
Skutki ostrego zatrucia karbonylkiem niklu objawiają się silnym bólem głowy, zawrotami głowy,
mdłościami, wymiotami, bezsennością, podraŜnieniem, po których następują objawy ze strony układu
oddechowego podobne do tych, jakie wywołuje wirusowe zapalenie płuc. Uszkodzona jest równieŜ
wątroba, nerki, nadnercza, śledziona oraz mózg. Opisano równieŜ przypadki zatrucia niklem u
pracowników galwanizerni, którzy przypadkowo napili się wody zanieczyszczonej siarczanem lub
chlorkiem niklawym. U robotników rafinerii niklu oraz galwanizerni zaobserwowano nieŜyt nosa,
zapalenie zatok, perforacje przegrody nosowej oraz astmę. Opisano równieŜ zwłóknieniowe zmiany w
płucach u robotników wdychających pył niklu.
NadwraŜliwość wynikająca z kontaktu z niklem jest szeroko udokumentowana, tak w populacji
generalnej, jak i w wielu zawodach, w których robotnicy są naraŜeni na rozpuszczalne związki niklu. W
wielu krajach stwierdzono uczulenie na nikiel. Wśród uczulonych 40-50% to przypadki egzemy
pęcherzykowatej rąk, które niekiedy mogą mieć przebieg cięŜki, prowadzący do utraty zdolności do
pracy.
Protezy oraz inne chirurgiczne wszczepienia wykonane ze stopów zawierających nikiel równieŜ
powodują uczulenia związane z obecnością niklu lub nasilają istniejące zapalenie skóry.
Działanie nefrotoksyczne, objawiające się zapaleniem nerek z przekrwieniem i degeneracją miąŜszu,
stwierdzono po zawodowym naraŜeniu na karbonylek niklu. NaraŜenie jatrogenne na nikiel moŜe być
spowodowane: a) wszczepami zawierającymi nikiel (połączenia stawowe, gwoździe śródkostne, zastawki
serca, przewody stymulatora serca oraz protezy dentystyczne); b) płynami stosowanymi doŜylnie
zanieczyszczonymi niklem; c) dializą krwi, w której płyn dializacyjny moŜe być zanieczyszczony niklem.
Działania odległe. U osób naraŜonych zawodowo na nikiel występujący w postaci pyłu niklowego,
siarczku niklowego lub karbonylku niklu obserwuje się kilkakrotnie częstsze niŜ u ogółu populacji
występowanie nowotworów złośliwych zatok przynosowych i płuc. Stwierdzane były takŜe przypadki
raka przewodu pokarmowego.
Rakotwórcze działanie niklu udowodniono w badaniach epidemiologicznych wśród hutników.
Działanie rakotwórcze przypisywane jest związkom niklu o małej rozpuszczalności w wodzie, podobnie
jak związkom chromu sześciowartościowego.
Stwierdzono, Ŝe u robotników zatrudnionych w rafineriach niklu na oddziałach, gdzie odbywa się praŜenie
rud siarczkowych, z czym związana jest wysoka ekspozycja na podsiarczki, tlenki i prawdopodobnie
siarczany niklu, występuje bardzo wysokie ryzyko nowotworu płuc i nosa. Podobnie wysokie ryzyko
występuje w procesach produkcyjnych, w których ma miejsce naraŜenie na rozpuszczalne związki niklu
(proces elektrolizy, ekstrakcji siarczanów miedzi, w hydrometalurgii) często w połączeniu z ekspozycją na
tlenki niklu. U robotników zatrudnionych przy produkcji baterii niklowo-kadmowych, gdzie naraŜenie na
nikiel i kadm jest duŜe, moŜna zaobserwować nieznacznie większe ryzyko nowotworów płuc.
Długotrwała ekspozycja na rozpuszczalne związki niklu na poziomie l mg/m
3
moŜe powodować znaczący
wzrost względnego ryzyka raka płuc.
26
Mechanizm kancerogennego działania niklu wymaga nadal wyjaśnienia. Stwierdzono, Ŝe nikiel
wywołuje zaburzenie syntezy DNA, inhibicję procesów jego naprawy, wypadnięcie sekwencji DNA.
Istotny wpływ na te procesy wywiera interakcja niklu z cynkiem.
Wartości biologiczne i toksyczne. StęŜenie fizjologiczne niklu wynosi w płucach 15,9µg/kg, wątrobie
8,7 µg/kg, sercu 6,1 µg/kg i krwi 4,8 µg/kg, a stęŜenie we włosach waha się w granicach 0,6 -1,0 µg/kg.
StęŜenie niklu w surowicy oraz w moczu jest dobrym wskaźnikiem środowiskowego i zawodowego
naraŜenia ludzi.
W przypadku naraŜenia ludzi na rozpuszczalne sole niklu, występujące w powietrzu, wykazano wysoki
współczynnik korelacji (0,95) między stęŜeniem niklu w powietrzu a stęŜeniem w moczu.
Pomiar stęŜenia niklu w moczu moŜe być wskaźnikiem takŜe naraŜenia na działanie karbonylku niklu. W
przypadku naraŜenia ludzi na rozpuszczalne w wodzie związki niklu, stęŜenie tego metalu w moczu
poniŜej 100 µg/dm
3
po pierwszych 8 h od przerwania ekspozycji moŜe być uznane za naraŜenie
umiarkowane. Wykrycie natomiast w moczu 500 µg/dm
3
wskazuje na niebezpieczne dla zdrowia stęŜenia
niklu w powietrzu. Uwzględniając potencjalne działanie rakotwórcze związków niklu w Polsce
obowiązująca wartość NDS wynosi 0,25 mg Ni/m
3
. Obejmuje ona zarówno nikiel metaliczny, jak i jego
związki nierozpuszczalne.
Ołów (Pb), liczba atom. 82; m. atom. 207,19, jest niebieskawym lub srebrnoszarym miękkim metalem.
Temperatura top. ołowiu wynosi 327,5°C, a temp. wrz. w warunkach ciśnienia atomosferycznego 1740°C.
Ołów zawiera cztery naturalnie występujące izotopy (208, 206, 207 i 204 w kolejności częstości
występowania), których wzajemne stosunki ilościowe w róŜnych minerałach róŜnią się niekiedy znacznie.
Właściwość ta była wykorzystywana w badaniach środowiskowych i metabolicznych przy zastosowaniu
nieradioaktywnych znaczników.
Stopień utlenienia ołowiu w związkach nieorganicznych wynosi +2 i +4Do powszechnie znanych
związków organicznych naleŜą tetrachlorek ołowiu i tetrametylek ołowiu. Mają one zastosowanie jako
dodatki do paliw. Są to bezbarwne płyny mniej lotne niŜ większość składników benzyny. Związki te są
rozkładane równieŜ pod wpływem promieniowania nadfioletowego lub śladowych ilości w powietrzu
takich chemikaliów, jak halogeny, kwasy lub czynniki utleniające.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. NajwaŜniejszym źródłem ołowiu są skały magmowe i
skały metamorficzne. Występuje on w róŜnych minerałach: galena (PbS ceruszyt (PbCO
3
), anglezyt
(PbSO
4
).Wydobywanie, wytop i oczyszczanie ołowiu, jak równieŜ wytwarzanie produktów zawierających
ołów moŜe powodować emisję tego metalu do atmosfery. NaraŜenie na ołów występuje przy produkcji
akumulatorów, kabli, drutów, w przemyśle chemicznym, w czasie wyrobu stopów lutowniczych,
produkcji łoŜysk, czcionek drukarskich, osłon zabezpieczających przed promieniowaniem radioaktyw-
nym, przy produkcji barwników, insektycydów. Huty ołowiu są źródłem zanieczyszczenia otaczającego
środowiska. Strefa zanieczyszczenia powietrza przez duŜą hutę moŜe wynosić ok. 15 km.
Powietrze w pobliŜu hut ołowiu moŜe stanowić źródło naraŜenia mieszkańców, poniewaŜ zawiera go
nieraz powyŜej 80 µg/m
3
. StęŜenia ołowiu w wodzie pitnej w niektórych rejonach świata są większe niŜ
50 µg/dm
3
, a w Ŝywności wynosi ponad 2,5 mg/kg (mięso, warzywa, ryby).
Ołów w glebie i kurzu gromadzi się w wyniku spalania benzyny z dodatkiem tetraetylku ołowiu oraz
emisji ze źródeł przemysłowych. Ze względu na to, Ŝe ołów nie ulega biodegradacji ani rozpadowi gleba i
kurz stanowią istotne źródło naraŜenia, szczególnie dla dzieci. Stwierdzono, Ŝe u dzieci bawiących się na
terenach zanieczyszczonych stęŜenia ołowiu we krwi mogą wzrastać od 30 do 70 µg/l .
Małe dzieci w wieku przedszkolnym są szczególnie naraŜone na ołów pochodzący z otaczającego
środowiska. Wynika to ze skłonności do lizania i Ŝucia czy zjadania ciał obcych. Za główne źródło
nadmiernego wchłaniania ołowiu przez dzieci uwaŜa się farby wytwarzane z uŜyciem związków ołowiu.
Ponadto stwierdzono, Ŝe róŜnego rodzaju kosmetyki mogą stanowić powaŜne naraŜenia dzieci.
Losy w organizmie. Ilość ołowiu wchłanianego ze środowiska do organizmu człowieka zaleŜy od
postaci, w jakiej występuje ten metal, drogi wchłaniania, okresu naraŜenia, płci i wieku. Ołów wchłonięty
z Ŝołądka i jelita cienkiego przez Ŝyłę wrotną dostaje się do wątroby i do ogólnego krwiobiegu. Ołów
wchłonięty przez drogi oddechowe przechodzi bezpośrednio do układu krąŜenia, skąd przedostaje się
szybciej do róŜnych narządów i tkanek
Dane wskazują, Ŝe ok 40 ± 10% cząstek ołowiu, znajdujących się w powietrzu atmosferycznym, osadza
się w płucach dorosłego człowieka. Miejscem deponowania są pęcherzyki płucne. Osadzanie cząstek
27
pyłów w róŜnych częściach układu oddechowego ulega duŜym wahaniom i jest uzaleŜnione od rodzaju
ekspozycji (zawodowa lub środowiskowa). W przypadku ekspozycji przemysłowej ołów w większym
stopniu występuje w postaci tlenków, co umoŜliwia osadzanie się ich w głębszych odcinkach układu
tchawiczo-oskrzelowego. Związki chemiczne, w jakich ołów występuje w powietrzu atmosferycznym, są
zróŜnicowane. Nierozpuszczalne związki ołowiu mogą być wchłaniane drogą fagocytozy. Pyły ołowiu
osadzają się teŜ w górnych odcinkach dróg oddechowych, z których mogą być usunięte lub połknięte.
Dzienne pobieranie ołowiu przez człowieka z poŜywieniem wynosi 100-500 µg, zaś jego wchłanianie
poniŜej 10% i zaleŜy od rozpuszczalności związków ołowiu. U dzieci wchłanianie ołowiu z przewodu
pokarmowego jest większe, niŜ u dorosłych i moŜe wynosić powyŜej 20% dawki. Proces ten u dzieci
związany jest prawdopodobnie z transportem przenośnikowym białek dostarczających równieŜ do
organizmu niezbędne metale.
Ołów wchłonięty do organizmu przedostaje się do krwi obwodowej, gdzie jest wiązany głównie przez
błony erytrocytarne (99%). Następnie zostaje rozmieszczony w róŜnych tkankach, w zaleŜności od ich
ukrwienia oraz ich powinowactwa do ołowiu. Początkowo przedostaje się on do takich narządów, jak:
wątroba, płuca, serce i nerki, które wraz z krwią obwodową stanowią tzw. pulę szybkowymienną. Później
metal ten gromadzi się w skórze i mięśniach, stanowiących pulę o średniej szybkości wymiany.
Najwolniej, ale i na najdłuŜszy czas, ołów odkłada się w tkance kostnej.
Kumulacja ołowiu w organizmie rozpoczyna się w okresie płodowym, poniewaŜ metal ten łatwo
przenika przez łoŜysko. StęŜenie ołowiu we krwi noworodka jest podobne do stęŜenia u matek. StęŜenie
ołowiu w kościach, w przeciwieństwie do tkanek miękkich, zwiększa się przez całe Ŝycie i stanowi
odzwierciedlenie wielkości ekspozycji.
Ołów dostarczony do organizmu z poŜywieniem prawie w 90% jest wydalany z kałem, a podany
pozajelitowe w postaci związków nieorganicznych wydalany jest głównie przez nerki. Z moczem wydala
się 76%, z kałem 16%, a innymi drogami 8% ołowiu. Podstawowym mechanizmem wydalania z moczem
jest filtracja kłębuszkowa. Szybkość wydalania ołowiu z organizmu nie jest równa szybkości wchłaniania.
Niedobór wynika ze stałego odkładania się części tego metalu w tkance kostnej w sposób nieodwracalny.
Po zakończeniu ekspozycji w krwi obserwuje się dwie fazy eliminacji. T
1/2
dla pierwszej fazy eliminacji z
krwi i tkanek miękkich wynosi ok. 20 -30 dni, druga z kości 10 -20 lat.
Przy stałym codziennym doustnym wchłanianiu ołowiu stałe stęŜenie tego metalu we krwi uzyskuje się po
blisko 4 miesiącach, a połowiczny okres jego eliminacji z krwi wynosi ok. 20 dni. U osób dorosłych, nie
naraŜonych zawodowo, ok. 95% ołowiu w organizmie znajduje się w kościach.
Całkowita zawartość ołowiu w organizmie osób naraŜonych zawodowo moŜe w wieku 60-70 lat
wynosić 200 mg. W większości tkanek miękkich człowieka, po przekroczeniu 20 lat, nie obserwuje się
znaczącego zwiększenia ilości tego metalu.
W przypadku codziennej ekspozycji zawodowej na związki ołowiu, po 2 - 3 miesiącach w organizmie
człowieka ustala się stan równowagi między stęŜeniem ołowiu we krwi a wielkością naraŜenia.
Metabolizm tetraetylku ołowiu, badany u róŜnych zwierząt doświadczalnych, zachodzący z udziałem
enzymów mikrosomalnych wątroby, mózgu i nerek przebiega według następującego schematu:
(CH
3
CH
2
)
4
Pb → (CH
3
— CH
2
)
3
Pb
+
→ (CH
3
— CH
2
)
2
Pb
2+
→ Pb
2+
U ludzi metabolizm tetraetylku ołowiu zachodzi równieŜ z utworzeniem wymienionych pośrednich
metabolitów, a końcowym produktem przemiany tego związku jest ołów jonowy.
Metabolity czteroetylku ołowiu wydalane są z kałem i moczem, a u ludzi zawodowo naraŜonych
swoistym wskaźnikiem wchłaniania jest jego metabolit — dietylek ołowiu — wydalany z moczem.
Mechanizm działania toksycznego. Toksyczne działanie ołowiu na organizm ujawnia się w
zaburzeniach układu krwiotwórczego, syntezy hemu, inhibicji syntezy hemoglobiny, skróceniu Ŝycia
krwinek czerwonych i pobudzeniu erytropoezy. W późniejszych stadiach stwierdza się retikulocytozę i
niedokrwistość. Nie moŜna wykluczyć, Ŝe zaburzenia te mogą poprzedzać i wywoływać toksyczne
działanie ołowiu w innych układach, np. uszkodzenie układu nerwowego, czynności nerek, zaburzenia
układu pokarmowego.
Ołów hamuje aktywność enzymów biorących udział w syntezie hemu. Proces biosyntezy hemu odbywa
się głównie w szpiku kostnym (w wątrobie tylko ok. 15%). Synteza hemu zaczyna się w mitochondriach.
W pierwszym etapie, pod wpływem syntetazy kwasu δ-aminolewulinowego (ALA-S), z glicyny i kwasu
28
bursztynowego tworzy się kwas δ-aminolewulinowy (ALA). Następnie, pod wpływem dehydratazy kwasu
δ-aminolewulinowego (ALA-D), z 2 cząstek ALA powstaje porfobilinogen (PbG). Cztery cząsteczki PbG,
pod wpływem syntezy uroporfirynogenu I (urogenu I) i kosyntetazy uroporfirynogenu III (urogenu III) są
syntetyzowane do uroporfirynogenu (urogenu). W wyniku tej reakcji koproporfirynogenu (koprogenu)
przekształca się w protoporfinę IX. Inny mitochondrialny enzym — ferrochelataza — powoduje
inkorporację Ŝelaza do protoporfiryny, co prowadzi do powstania hemu.
Zatrucia ostre. Zatrucia ostre nieorganicznymi związkami ołowiu zdarzają się raczej rzadko i
występują pod postacią ostrej encefalopatii przy stęŜeniach ołowiu we krwi ok. 100 µg Pb/100 cm
3
. W
przypadku ostrych zatruć u człowieka występuje pieczenie w ustach, wymioty, kolka jelitowa, biegunka,
przechodząca w skurczowe zaparcie, spadek ciśnienia krwi i temperatury ciała. Jednocześnie występuje
krwiomocz, proteinuria, skąpomocz, uszkodzenie o.u.n.
Ołów powoduje inaktywację ALA-D (dehydrataza ALA), co przyczynia się do zahamowania syntezy
PbG i nagromadzenia w surowicy ALA, wydalonego następnie w duŜej ilości z moczem. Ołów, hamując
równieŜ aktywność oksydazy koproporfirynogenu, zwiększa wydalanie z moczem koproporfiryny III, a
hamując aktywność ferrochelatazy powoduje w krwinkach czerwonych zwiększenie stęŜenia wolnych
protoporfiryn oraz zwiększenie stęŜenia Ŝelaza w surowicy.
Objawami zaburzeń syntezy hemu są odbiegające od normy fizjologicznej stęŜenia prekursorów hemu
we krwi i w moczu. Związki alkilortęciowe są bardziej toksyczne od nieorganicznych połączeń ołowiu.
Toksyczne działanie tetraetylku ołowiu objawia się głównie uszkodzeniem układu nerwowego. Występują
wymioty, wzmoŜenie odruchów, drgawek, drętwienie języka i kończyn. Jednocześnie występuje bladość
skóry, spadek ciśnienia tętniczego krwi, zwolnienie czynności serca. W zatruciach ostrych tymi
związkami zgon moŜe nastąpić w ciągu kilkunastu godzin lub kilku dni, w wyniku rozległych i
nieodwracalnych zmian w ośrodkowym układzie nerwowym oraz podraŜnienia ośrodków oddechowego i
naczynioruchowego.
Dawka śmiertelna tetraetylku ołowiu dla dorosłego człowieka wynosi ok. 250 mg. Tetrametylek ołowiu
jest związkiem mniej toksycznym (LD
50
120 mg/kg mc. szczura) od tetraetylku ołowiu (LD
50
12-14
mg/kg mc. w przeliczeniu na ołów). Objawy zatrucia obu związkami są podobne.
Zatrucia przewlekłe. Długotrwałemu działaniu toksycznemu ołowiu towarzyszą róŜne objawy.
ZaleŜności dawka-działanie w odniesieniu od stęŜenia ołowiu we krwi naleŜy stosować w przypadkach
przewlekłego naraŜenia .
Dla tego metalu udowodniono zaleŜność dawka-efekt i dawka-odpowiedź w odniesieniu do stęŜenia
ołowiu we krwi dla dorosłych i dla dzieci.
Niedokrwistość u osób dorosłych występuje przy większych stęŜeniach ołowiu we krwi,
przekraczających 70 µg/100 ml, a u dzieci, zwłaszcza z niedoborem Ŝelaza, stęŜenie ołowiu w
niedokrwistości wynosi powyŜej 50 µg/100 ml. Zmiany czynnościowe mózgu u dzieci występują juŜ
powyŜej stęŜenia ołowiu wynoszącego 10 µg/100 ml (obniŜenie wartości ilorazu inteligencji iQ).
Ołów wywołuje takŜe zaburzenia czynnościowe wątroby, przede wszystkim przy długotrwałym
naraŜeniu. Stwierdzono zwiększoną aktywność aminotransferazy asparaginowej (AspAT) u osób
zawodowo naraŜonych ze stęŜeniem ołowiu we krwi w granicach 70-100 µg/100 ml.
Ołów wpływa na funkcje ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego. Wpływ nieorganicznych
związków ołowiu na układ nerwowy zaleŜy od wielkości i czasu naraŜenia, a takŜe od wraŜliwości osób
dorosłych i dzieci. Wpływ toksyczny ołowiu na o.u.n. obserwowany jest raczej u dzieci. U dorosłych
skutki toksycznego działania występują w obwodowym układzie nerwowym. Zmienia się szybkość
przewodzenia włókien nerwowych kończyn górnych, a zwłaszcza motorycznych. Następstwa
neurologiczne mogą być wynikiem ostrych i powtarzających się objawów encefalopatii ołowiczej,
zwłaszcza u dzieci. Objawami są: stany otępienia, niepokój, draŜliwość, drŜenie mięśniowe, zaburzenia
pamięci i koncentracji. U dzieci, które były leczone z powodu zatruć ołowiem, obserwowano zaburzenia
psychiczne i słabe wyniki w nauce.
Głównym miejscem działania ołowiu w obwodowym układzie nerwowym są włókna ruchowe.
Wywołane działaniem ołowiu zmiany patologiczne we włóknach ruchowych obejmują odcinkową
demielinizację lub zmiany zwyrodnieniowe aksonu. Klinicznym objawem tych zmian jest poraŜenie
prostowników. W przeszłości, przy bardzo wysokim naraŜeniu, obserwowano u robotników objaw
opadania ręki w wyniku poraŜenia nerwu promieniowego.
29
Na ośrodkowy układ nerwowy dziecka moŜe takŜe wpływać naraŜenie podczas Ŝycia płodowego.
ŁoŜysko nie stanowi bariery dla ołowiu i w związku z tym stęŜenia w krwi matki i w krwi płodu są takie
same. U dzieci, u których w okresie płodowym stęŜenie ołowiu we krwi wynosiły 10-25 µg/10cm
3
,
stwierdzono zmniejszenie zdolności poznawczych w ciągu 24 miesięcy po urodzeniu w stosunku do grup
dzieci eksponowanych w mniejszym stopniu.
Przewlekłe naraŜenie na ołów wywiera równieŜ wpływ na nerki i układ sercowo-naczyniowy. Objawy
przewlekłej nefropatii stwierdzono w populacjach naraŜonych zawodowo. Objawy uszkodzenia nerek pod
wpływem ołowiu mogą prowadzić do niewydolności tego narządu przez dłuŜszy czas po zakończeniu
naraŜenia. Znane są przypadki, w których naraŜenie miało miejsce w dzieciństwie, a okres utajenia — do
wystąpienia niewydolności nerek wynosił 10-30 lat. Objawy działania ołowiu na proksymalny odcinek
kanalika charakteryzują się aminoacydurią, hipofosfatemią, z równoczesną hiperfosfaturią i glikozurią,
zwiększonym wydalaniem kwasu δ-aminolewulinowego (ALA-U), koproporfiryn (Cp-U) oraz ołowiu z
moczem.
Wartości biologiczne i toksyczne. Do diagnozowania zatruć oraz do określenia wielkości naraŜenia
posługujemy się oznaczeniem stęŜenia ołowiu we krwi i moczu.
StęŜenie ołowiu we krwi i w moczu osób naraŜonych i nie naraŜonych na związki ołowiu
StęŜenie
ołowiu
StęŜenie dopuszczalne
Granice tolerancji
Zatrucie
niebezpieczne
Krew
Mocz
poniŜej 40 µg/100 cm
3
poniŜej 80 µg/dm
3
poniŜej 80 µg/100 cm
3
poniŜej 150 µg/dm
3
> 120µg/100 cm
3
> 250µg/100dm
3
Za górną granicę dopuszczalnego stęŜenia ołowiu we krwi u ludzi naraŜonych przyjmuje się 60 µg/100
ml, a w moczu l30 µg/dm
3
, powyŜej tych wartości występuje niedokrwistość, encefalopatia, ołowica, a
takŜe nefropatia.
W wyniku naraŜenia przemysłowego na ołów wczesnym objawem ostrzegawczym u ludzi jest kolka
ołowicza. Objawy te były stwierdzone równocześnie z objawami świadczącymi o zaburzeniu układu
erytropoezy. Stwierdzano duŜe stęŜenie koproporfiryny w moczu (CP-U), zwiększoną retikulocytozę,
liczne nakrapiania zasadochłonne i objawy niedokrwistości.
Niedokrwistość stanowi charakterystyczny objaw toksycznego działania ołowiu na organizm
człowieka. U dzieci, częściej niŜ u dorosłych, zaobserwowano występowanie niedokrwistości pod
wpływem tego metalu. Niedokrwistość ołowicza wywołana związkami nieorganicznymi ołowiu moŜe się
pojawić u męŜczyzn przy stęŜeniach hemoglobiny poniŜej 13 g/100 cm
3
, a u kobiet poniŜej 12 g/100 cm
3
.
StęŜenia ołowiu we krwi (Pb-B) dla populacji nie naraŜonej zawodowo nie powinny przekraczać 20
µg/100 cm
3
, a kwasu δ-aminolewulinowego 6 mg/dm
3
moczu. Swoistym biomarkerem dla oceny
naraŜenia ludzi na tetraetylek ołowiu jest wydalany z moczem dietylek ołowiu.
W Polsce dla nieorganicznych związków ołowiu wartość NDS wynosi 0,05 mg/m
3
.
Dla tetraetylku ołowiu obowiązującą wartość NDS wynosi 0,05 mg Pb/m
3
.
ZATRUCIA TLENKIEM WĘGLA
Tlenek węgla (CO) jest bezbarwnym i bezwonnym gazem. W powietrzu w stęŜeniach 12-75 %
objętości tworzy mieszaniny wybuchowe. Słabo rozpuszcza się w wodzie, lepiej w alkoholu.
Tlenek węgla powstaje jako produkt niepełnego spalania węgla i róŜnych substancji pochodzenia
organicznego zawierających węgiel, jest równieŜ produktem działalności wielu gałęzi przemysłu.
Głównym źródłem tlenku węgla w środowisku są gazy spalinowe, gaz świetlny, gaz wodny (gaz
powstający wyniku działania pary wodnej na rozŜarzony węgiel) oraz gazy wybuchowe.
Przyczyną duŜej liczby zatruć przypadkowych są kominy o wadliwej konstrukcji i niewłaściwa
obsługa pieców domowych i przemysłowych, co doprowadza do tworzenia się węgla wskutek
niedostatecznego dopływu tlenu do palenisk.
Węgiel podczas prawidłowego spalania tworzy gazy spalinowe o zawartości ok. 1% tlenku węgla, a
podczas niewłaściwych warunków spalania moŜe powstać aŜ 30% tlenku węgla. Niedostateczny dopływ
30
powietrza ma takŜe miejsce równieŜ podczas niekorzystnej pogody. Nie ma wówczas tzw. ciągu
kominowego, co powoduje cofanie się gazów spalinowych do pomieszczenia, w którym znajduje się piec.
Złe, tj. niepełne spalanie występuje równieŜ w przypadku zbyt wczesnego zamknięcia zasuwy pieca, co
zwalnia szybkość spalania, sprzyjając równocześnie powstawaniu tego groźnego związku.
Innym, znaczącym źródłem zatruć jest gaz świetlny, zawierający 4-10 % tlenku węgla. Czasami jest
on wzbogacony gazem wodnym, zawierającym 30-40% tego związku, co znacznie zwiększa jego ogólną
zawartość w gazie świetlnym.
Zatrucia gazem świetlnym są przewaŜnie spowodowane nieszczelnością lub uszkodzeniem
przewodów gazowych, wadliwym działaniem palników, niewyłączenia gazu po zagaśnięciu płomienia,,
np. wskutek zalania podczas gotowania. W ostatnich latach zastępuje się gaz świetlny, produkowany w
gazowniach, gazem ziemnym o duŜej zawartości metanu, propanu lub butanu. Śą to gazy
wysokoenergetyczne, wymagające do spalania duŜej ilości tlenu. W przypadku niedostatecznej jego ilości
powstają znaczne ilości tlenku węgla. Gaz świetlny ma charakterystyczną woń, natomiast gaz ziemny jest
prawie bezwonny, dlatego dodaje się do niego substancji zapachowych, np. merkaptanów, spełniających
funkcję ostrzegawczą. Istnieją jednak tragiczne w skutkach wypadki spowodowane uszkodzeniem
gazowych rur ulicznych, z których ulatniał się bezwonny gaz. Okazało się, Ŝe po wydostaniu się z rur gaz
przechodził przez warstwy gleby, absorbujące substancje zapachowe, w wyniku czego gaz przenikający
do pomieszczeń był niewyczuwalny.
Znane są równieŜ wypadki zatruć podczas stosowania gazu świetlnego do ogrzewania pomieszczeń.
Było to spowodowane brakiem wentylacji, przy równoczesnym szybkim zuŜyciu tlenu koniecznego do
spalania gazu. Stwierdzono, Ŝe przy dostatecznym dopływie powietrza gaz spalający się niebieskim
płomieniem wytwarza mniej tlenku węgla, niŜ ma to miejsce w czasie spalania płomieniem Ŝółtym. Mała
odległość między płomieniem palnika a powierzchnią ogrzewaną równieŜ sprzyja powstawaniu tlenku
węgla. Piecyk gazowy bez przewodu kominowego moŜe w ciągu 1 min. wytworzyć 29 dm
3
tlenku węgla,
powodując śmiertelne zatrucie np. w małych łazienkach.
Spaliny powstające przy niecałkowitym spalaniu paliwa ciekłego w silnikach mogą zawierać 5-9%
tlenku węgla. Spaliny są szczególnie niebezpieczne w czasie regulacji silników i w czasie pracy silnika na
biegu „jałowym” w pomieszczeniach źle wentylowanych. Stwierdzono, Ŝe samochód emituje 324 g tlenku
węgla z 1 dm
3
paliwa, przeciętnie 50g/km przebytej drogi, przy spalaniu 5 dm
3
na 100 km.
W powietrzu atmosferycznym przeciętne stęŜenie tlenku węgla waha się w granicach 0,06-0,14
mg/m
3
, natomiast w duŜych miastach średnie stęŜenia Co w powietrzu osiągają 20 mg/m
3
.
Dym tytoniowy tez zawiera tlenek węgla i to w znacznej ilości, bo ok. 4%.
Losy w organizmie. Tlenek węgla wchłania się do organizmu z dróg oddechowych w ilości zaleŜnej
od jego stęŜenia w powietrzu, czasu naraŜenia i wentylacji płuc. Związek ten wydalany jest równieŜ przez
płuca, głównie w postaci niezmienionej. Tylko minimalne jego ilości mogą być wydalane w postaci
dwutlenku węgla.
Mechanizm działania toksycznego. W skutek wiązania się tlenku węgla z hemoglobiną dochodzi do
niedotlenienia organizmu. Powstaje karboksyhemoglobina (hemoglobina tlenkowęglowa, HbCO),
połączenie niezdolne do przenoszenia tlenu, co prowadzi do głodu tlenowego. Tlenek węgla wykazuje 210
razy większe powinowactwo do hemoglobiny niŜ tlen.
HbO
2
+ CO ←
→
HbCO + O
2
W pierwszej fazie szybkość reakcji jest bardzo duŜa, w miarę upływu czasu maleje, aŜ do ustalenia się
stanu równowagi, Reakcja jest odwracalna, lecz dysocjacja karboksyhemoglobiny przebiega 10 razy
wolniej niŜ oksyhemoglobiny. Szkodliwość tlenku węgla polega nie tylko na tym, Ŝe wykazuje duŜe
powinowactwo do hemoglobiny, zmieniając niekorzystnie jej właściwości, ale równieŜ i na tym, Ŝe
pogłębia niedobór tlenu wskutek zwiększenia stabilności połączenia hemoglobiny z tlenem. Z tego
powodu tlenek węgla zmniejsza ilość tlenu dostępną dla tkanek w dwojaki sposób.
Uszkodzeniu przez tlenek węgla ulegają w pierwszej kolejności narządy i tkanki najbardziej wraŜliwe
na niedotlenienie i kwasicę metaboliczną, tj. układ sercowo-naczyniowy i ośrodkowy układ nerwowy. W
zatruciach tlenkiem węgla wykazano równieŜ zaburzenia w przemianie węglowodanowej. Skutki tego
działania moŜna stwierdzić we krwi, gdzie występują zmiany w zawartości metabolitów (pirogronian,
mleczan).
31
Dawniej uwaŜano, Ŝe dopiero powyŜej 20% karboksyhemoglobiny we krwi powoduje objawy
szkodliwego działania. Obecnie wiadomo, Ŝe juŜ przy zawartości 4% HbCO pogorszeniu ulega zdolność
rozróŜniania wzrokiem niewielkich róŜnic oświetlenia, następuje pogorszenie wyników niektórych testów
psychologicznych, np. wybór właściwych liter, właściwych kolorów lub uzupełnienia liter. StęŜenie 8-
10% karboksyhemoglobiny wywołuje znacznie wyraźniejsze błędy w badaniach testowych, m.in. błędy
arytmetyczne, w odnajdywaniu wyrazów w liczbie mnogiej itp.
Wypalenie 1 papierosa zmniejsza ilość tlenu dla tkanek o 8%, co odpowiada przebywaniu na
wysokości ok. 1200 m. U wielu palaczy stwierdza się do 10% karboksychemogobiny we krwi, a więc
osoby te kwalifikują się do grupy osób będących w stanie lekkiego zatrucia. Tlenek węgla w dymie
papierosowym jest przyczyną małej masy ciała dzieci matek palących papierosy.
Małe stęŜenie karboksyhemoglobiny, w granicach 1%, uwaŜane jest za stęŜenie fizjologiczne,
zwłaszcza u ludzi zamieszkujących regiony miejskie. Pewne zaburzenia w reakcji organizmu obserwuje
się juŜ w stęŜeniach 4-10%. W miarę zwiększenia stęŜenia karboksyhemoglobiny we krwi narastają
objawy zatrucia. Bardzo niebezpieczne są wzmagające się objawy poraŜenia i osłabienia mięśni kończyn,
co zazwyczaj występuje wówczas, gdy stęŜenie karboksyhemoglobiny osiąga 50%. Stan ten dlatego jest
niebezpieczny, poniewaŜ uniemoŜliwia ratowanie się ucieczką z miejsca zagroŜenia i tylko pomoc z
zewnątrz moŜe uratować osobę zagroŜoną.
Jako stęŜenie krytyczne uwaŜa się zawartość karboksyhemoglobiny w granicach 60%. Podane
wartości mogą być modyfikowane dodatkowymi czynnikami. Stwierdzona na przykład, Ŝe w
pomieszczeniach źle wentylowanych, przy duŜym stęŜeniu tlenku węgla w powietrzu, juŜ po kilku
głębokich oddechach moŜe pojawić się tak duŜe stęŜenie karboksyhemoglobiny we krwi, Ŝe powstaje stan
zagroŜenia Ŝycia.
Następstwa zatrucia tlenkiem węgla mogą być trudne do usunięcia. ZaleŜy to głównie od stęŜenia
karboksyhemoglobiny i czasu. U osób uratowanych mogą powstawać w wyniku niedotlenienia zmiany i
zaburzenia trwałe lub przemijające, które mogą ustąpić dopiero po długim czasie, nawet po kilku latach.
Znane są wypadki osłabienia lub utraty pamięci, a takŜe psychozy w postaci stanów pobudzenia lub
depresji. Mogą pojawić się silne bóle, mające związek ze stanem zapalnym nerwu kulszowego,
piszczelowego lub strzałkowego. Rejestrowano równieŜ inne następstwa zatruć, jak: zaburzenia mowy,
utratę całkowitą lub częściową mowy, a takŜe wzroku, słuchu, smaku, powonienia. Inne obserwowane
zmiany to dokuczliwe zawroty i bóle głowy. U ludzi stwierdzono stosunkowo duŜe róŜnice wraŜliwości,
np. młodzi są bardziej wraŜliwi niŜ starsi.. Bardzo podatne na zatrucia są osoby ze zmianami
chorobowymi dróg oddechowych, serca, i układu krąŜenia, a takŜe alkoholicy. WraŜliwość na działanie
tlenku węgla zwiększa się w podwyŜszonej temperaturze i wilgotności powietrza.
W zatruciach tlenkiem węgla stwierdza się róŜowe zabarwienie skóry, co jest spowodowane
obecnością karboksyhemoglobiny, która ma barwę karminową.
ZaleŜność objawów zatrucia od stęŜenia karboksyhemoglobiny we krwi
HbCO we krwi
w %
Objawy zatrucia
< 4
4-8
8-10
10-20
20-30
30-40
40-50
50-60
60-70
70-80
Brak objawów
Pierwsze objawy szkodliwego działania (błędy w badaniach testowych)
Wyraźniejsze błędy w badaniach testowych
Uczucie ucisku i lekkiego bólu głowy, rozszerzenie naczyń skórnych
Ból głowy i tętnienie w skroniach
Silny ból głowy, osłabienie, oszołomienie, wraŜenie ciemności,
nudności, wymioty, zapaść
Jak powyŜej, przy czym zwiększona moŜliwość zapaści, zaburzenia
czynności serca, przyspieszenie tętna i oddychania
Zaburzenia czynności serca, przyspieszenie tętna i oddychania, śpiączka
przerywana drgawkami, oddech typu Cheyne-Stockesa
Śpiączka przerywana drgawkami, upośledzenie czynności serca i
oddychania, moŜliwość śmierci
Tętno nikłe, oddychanie zwolnione, poraŜenie oddychania i zgon
32
Zatrucia przewlekłe. Pomimo braku materialnej kumulacji stałe naraŜenie na małe nawet stęŜenia
tlenku węgla powoduje kumulację mikrouszkodzeń, prowadzących do powstawania trwałych zmian.
Powtarzające się niedotlenienia powodują narastające uszkodzenie tkanki mózgowej, utratę czucia w
palcach, osłabienie pamięci oraz upośledzenie psychiczne. U osób stale naraŜonych na małe stęŜenie
tlenku węgla w powietrzu po pewnym czasie występują bóle i zawroty głowy, uczucie zmęczenia, utrata
łaknienia, nudności, senność w ciągu dnia i bezsenność w nocy. Długotrwałe naraŜenie na małe stęŜenia
tlenku węgla powoduje równieŜ zmiany we krwi. Objawami pewnej adaptacji jest zwiększenie liczby
krwinek czerwonych i hemoglobiny. W innych przypadkach obserwowano zjawiska przeciwne, tj.
niedokrwistość, jako wyraz niedomagania narządów krwiotwórczych. Nie bez znaczenia są równieŜ
zaburzenia układu krąŜenia, charakteryzujące się kołataniem serca, niemiarowością tętna, zaburzeniami
ciśnienia krwi. Objawy bardzo łatwe do zauwaŜenia to: skóra barwy szaroziemistej, drŜenie kończyn,
przyspieszone tętno, utrata powonienia, zwiększenie odruchów, maskowaty wyraz twarzy, wszystkie
objawy typowego parkinsonizmu. Obserwowano równieŜ u osób naraŜonych „chód pingwini”. tzn.
ostroŜne poruszanie się z szeroko rozstawionymi nogami i ramionami lekko ugiętymi w wymuszonej
pozycji.
Cyjanowodór i cyjanki
Cyjanowodór HCN (kwas pruski), jest cieczą bezbarwną o zapachu gorzkich migdałów. Jest bardzo łatwo
wyczuwalny juŜ w stęŜeniach 0,002-0,005 mg/dm
3
. W stanie ciekłym łatwo wybucha, pali się płomieniem
fioletowym. Cyjanowodór daje połączenia z wieloma metalami, a takŜe tworzy estry. Wszystkie związki,
z których w organizmie łatwe uwalnia się cyjanowodór, są silnymi truciznami.
Występowanie, zastosowanie, naraŜenie. Cyjanowodór występuje w przyrodzie w stosunkowo
duŜych ilościach w postaci związanej jako heterozydy. Najbardziej znana jest amigdalina, występująca w
liściach i nasionach pestkowców (migdały, brzoskwinie, morele, śliwki, wiśnie). W pestkach zawartość
amigdaliny jest dość znaczna, np. w l g pestek wiśni znajduje się l ,7 mg, a w migdałach 4,5 mg
wspomnianego heterozydu. W przypadku spoŜycia pestek o uszkodzonej łupinie w przewodzie
pokarmowym następuje hydroliza, w wyniku której uwalnia się cyjanowodór, stąd moŜe dojść nawet do
śmiertelnego zatrucia.
Znane są przypadki zatruć śmiertelnych po spoŜyciu 50-60 gorzkich migdałów przez osobę dorosłą.
Śmierć dziecka moŜe spowodować spoŜycie 10 migdałów. Przyjmuje się, Ŝe l migdał gorzki zawiera ok. l
mg cyjanowodoru. Niebezpieczny jest równieŜ olejek z gorzkich migdałów, zawierający 4%
cyjanowodoru.
Cyjanowodór i jego estry są stosowane jako środki dezynsekcyjne i deratyzacyjne w magazynach z
artykułami Ŝywnościowymi i wyrobami przemysłowymi, a takŜe w obiektach mieszkalnych, statkach,
szklarniach. W czasie tych zabiegów ma miejsce kumulacja cyjanowodoru, np. w zboŜu, która moŜe
utrzymywać się nawet 3-4 miesiące, zaś w mące do 6 tygodni. Stwierdzono równieŜ znaczne ilości
cyjanowodoru w materiale ubrań, w pościeli i w betonie, dlatego obecnie zakazano uŜywania tych
związków w akcjach sanitarnych przeprowadzanych na terenie budynków mieszkalnych.
Estrowe połączenia cyjanowodoru, tj. ester metylowy i etylowy, jako tzw. cyklon, były przyczyną
największej liczby zabójstw, podczas stosowania ich w hitlerowskich obozach zagłady w czasie II wojny
światowej. Znane są równieŜ zatrucia przypadkowe cyjanowodorem wskutek złego przechowywania
cyjanków, gdy następował ich rozkład pod wpływem wilgoci i dwutlenku węgla zawartych w powietrzu.
Z tych względów cyjanki naleŜy przechowywać w szczelnie zamkniętych naczyniach. DuŜe ilości
cyjanowodoru wydzielają się w czasie spalania niektórych materiałów, np. celuloidu. Ofiarami zatruć
cyjankami są teŜ pracownicy laboratoriów, poniewaŜ nie zawsze przestrzegają bardzo rygorystycznych
zaleceń bhp, obowiązujących w pracy z cyjankami. Inne przyczyny zatruć to nieprawidłowe lub
omyłkowe stosowanie kwasu cyjanowodorowego w róŜnych gałęziach przemysłu, m.in. w ekstrakcji złota
i srebra z rud, w galwanoplastyce, w procesach utwardzania stali, w fotografii oraz w syntezie chemicznej.
Cyjanki bywają równieŜ uŜywane w celach samobójczych.
Przebieg zatrucia drogą pokarmową zaleŜy często od rodzaju wypełnienia Ŝołądka treścią pokarmową,
np. w obecności glukozy cyjanowodór tworzy nieszkodliwe połączenie cyjanohydrynę. Stwarza to
okoliczności ułatwiające udzielenie pomocy osobom zatrutym.
33
Na przebieg zatrucia ma równieŜ wpływ indywidualna wraŜliwość, związana m.in. z szybkością
metabolizowania cyjanków. Stwierdzono równieŜ, Ŝe mała ilość kwasu solnego w Ŝołądku zmniejsza
skutki toksycznego działania cyjanków.
Losy w organizmie. Cyjanowodór i zdecydowana większość jego połączeń wchłania się szybko przez
skórę, płuca i z przewodu pokarmowego. Wolne jony cyjanowe są w organizmie metabolizowane do
rodanków z udziałem enzymu siarkotransferazy tiosiarczanowej. Rodanki są ok. 200 razy mniej toksyczne
od cyjanków. Ilość siarkotransferazy tiosiarczanowej w wątrobie jest tak duŜa, Ŝe w większości
przypadków cięŜkich zatruć mogłaby cyjanki przeprowadzić w rodanki, a tym samym zapobiec zatruciu
śmiertelnemu. Warunkiem jednak takiego działania jest obecność w organizmie dostatecznej ilości siarki.
Pozostała część cyjanków, która nie uległa przemianie do rodanków, jest utleniona do ditlenku węgla i
mrówczanów. Ditlenek węgla, wraz z nieduŜą ilością cyjanowodoru, wydalany jest przez płuca. Cyjanki
w niewielkiej ilości łączą się równieŜ w organizmie z cystyną.
Dzięki zastosowaniu techniki badań izotopowych, stwierdzono równieŜ obecność grup cyjanowych w
cyjanokobalaminie (witamina B
12
).
Mechanizm działania toksycznego. Cyjanowodór wykazuje silne działanie toksyczne, poniewaŜ
hamuje układ enzymatyczny oksydazy cytochromowej, przez co uniemoŜliwia wykorzystanie tlenu przez
komórki. Połączenie cyjanków z enzymami jest odwracalne, odblokowane enzymy odzyskują ponownie
swą aktywność, co jest wykorzystywane w ratowaniu zatrutych. Działanie innych układów
enzymatycznych ulega równieŜ osłabieniu, ale w mniejszym stopniu, poniewaŜ śmierć spowodowana
ustaniem oksydacyjnego metabolizmu następuje znacznie wcześniej, niŜ stęŜenie cyjanowodoru osiągnie
poziom powodujący znaczące unieczynnienie innych enzymów.
W pierwszym etapie zatrucia decydujące znaczenie ma duŜe niedotlenienie tkanek, następnie występują
zmiany zwyrodnieniowe, rozwijające się w pierwszej kolejności w o.u.n. Widocznym objawem zatrucia
jest jasnoczerwona barwa krwi Ŝylnej, spowodowana zmniejszoną zdolnością tkanek do zuŜywania
dostarczanego im tlenu. Cyjanowodór moŜe teŜ wiązać się z hemoglobiną krwi, ale nie ma to większego
wpływu na przebieg zatrucia. WiąŜe się natomiast łatwo z methemoglobiną, co zostało wykorzystane w
ratowaniu zatrutych. Istnieją równieŜ obserwacje świadczące o mutagennym i teratogennym działaniu
cyjanków. Cyjanowodór zawarty w dymie papierosów, oprócz tlenku węgla, jest prawdopodobnie jedną z
przyczyn małej masy ciała dzieci matek palących papierosy.
Objawy zatrucia. NaraŜenie na duŜe stęŜenie cyjanowodoru lub duŜe dawki cyjanków powoduje
prawie natychmiastową utratę przytomności. Osoba zatruta wydaje charakterystyczny okrzyk i pada
wskutek poraŜenia ośrodka oddechowego, po którym następuje poraŜenie czynności serca.
Działanie cyjanowodoru na człowieka
StęŜenie HCN
(mg/dm
3
)
Działanie
0,3
Szybki zgon
0,2
Zgon po 10 min
0,12-0,15
Zgon po 0,5-1 h
0,02-0,04
Słabe objawy po
wielogodzinnym naraŜeniu
Częściej zdarzają się zatrucia przebiegające w nieco przedłuŜonym czasie, tj. takie, które rozwijają się
od kilku do 30 min i wówczas rozróŜnia się kilka faz zatrucia.
1. Okres zwiastujący zatrucie: drapanie w gardle, palącogorzki smak w ustach, ślinotok, drętwienie ust i
krtani, osłabienie mięśniowe, utrudniona mowa, ból i zawroty głowy, mdłości, wymioty, parcie na stolec,
oddech przyspieszony, a następnie głęboki, kołatanie serca. Na świeŜym powietrzu objawy szybko mijają.
34
2. Okres duszności: narasta ogólne osłabienie, ból i uczucie ucisku w okolicy serca, rzadkie i głębokie
oddechy, zwolnione tętno, silna duszność, mdłości, wymioty, rozszerzenie źrenic, wytrzeszcz gałek
ocznych.
3. Okres drgawek: wzmagająca się duszność, utrata przytomności, silne drgawki, kurczowe zwarcie
mięśni szczęk.
4. Okres poraŜenia: całkowita utrata czucia i odruchów, mimowolne oddawanie moczu i kału. Oddech
coraz rzadszy, nieregularny, aŜ do całkowitego ustania.
W zatruciach śmiertelnych cyjankami nie obserwuje się zmian anatomopatologicznych. W czasie sekcji
wyczuwa się charakterystyczny zapach gorzkich migdałów. Jedynie po doustnych zatruciach cyjankiem
potasu lub sodu pojawiają się przekrwienia i nadŜerki błony śluzowej Ŝołądka. W zatruciu cyjankami
charakterystyczne jest róŜowe zabarwienie skóry, spowodowane obecnością tlenu równieŜ we krwi Ŝylnej.
U osób wyleczonych stwierdza się czasami dolegliwości będące następstwem przebytego zatrucia, a
mianowicie przyspieszone tętno, psychiczne i fizyczne znuŜenie, zakłócenie mowy, osłabienie pamięci.
Objawy mogą występować nawet po 2 latach po zatruciu. U ludzi stykających się przez dłuŜszy czas z
małymi dawkami cyjanowodoru lub cyjanków nie obserwuje się kumulacji materialnej tych związków,
poniewaŜ są one metabolizowane i wydalane w postaci rodanków. U osób tych moŜna jednak stwierdzić
kumulowanie się tzw. mikrouszkodzeń, do których zalicza się m.in. zawroty i bóle głowy, znaczne
osłabienie, bóle jelitowe, wymioty, kurczowe bóle brzucha, powstanie wola z objawami niedoczynności
gruczołu tarczowego, utratę łaknienia, zmniejszenie masy ciała, rozsiane uszkodzenie układu nerwowego,
zaburzenia czynności serca i układu krąŜenia.
Metody oceny naraŜenia. Badanie naraŜenia na działanie cyjanowodoru dokonuje się przez
oznaczenie jego stęŜenia w powietrzu. Ilości cyjanków wchłonięte do organizmu moŜna określić
oznaczając stęŜenie rodanków w moczu.
Wartości biologiczne i toksyczne. NajwyŜsze Dopuszczalne StęŜenie cyjanowodoru i cyjanków, w
przeliczeniu na cyjanowodór, w powietrzu zakładów pracy wynosi: 0,3 mg/m
3
powietrza, zaś NajwyŜsze
Dopuszczalne StęŜenie Progowe (NDSP)— 10 mg/m
3
(dotyczy cyjanowodoru). Na stęŜenie rodanków w
moczu ma wpływ palenie papierosów, w moczu mogą występować następujące stęŜenia rodanków
(mg/dm
3
): u osób niepalących brak, u osób mało palących l ,2, u nałogowych palaczy 9,0.
Śmiertelna dawka cyjanowodoru dla człowieka wynosi ok. l mg/kg mc., cyjanku potasowego 150-250
mg/70 kg mc.
TOKSYKOLOGIA LEKÓW
Zatrucia lekami stanowią stale wzrastający procent ostrych zatruć. Największy liczbę zatruć lekami
powodują związki działające na układ nerwowy. Zgony w wyniku zatruć lekami wynoszą około 1-2%
ogólnej liczby zatruć.
Lek - kaŜda substancja lub produkt stosowany u ludzi zgodnie ze wskazaniami lekarskimi w celach
leczniczych, zapobiegawczych lub diagnostycznych, względnie dla zmodyfikowania czynności
fizjologicznych.
Podawanie leków jest związane z ryzykiem wystąpienia efektów ubocznych (AE — Adverse Event) i
niepoŜądanych działań leku (ADR — Adverse Drug Reactior).
Efekt uboczny (AE — Adverse Event): kaŜdy niepoŜądany efekt, występujący u pacjenta, niezaleŜnie
czy uznany jest za związany z danym produktem medycznym. czy teŜ nie.
PowaŜny efekt uboczny to taki, który doprowadza do śmierci, stanowi zagroŜenie Ŝycia, powoduje
uszczerbek na zdrowiu, lub teŜ wymaga hospitalizacji, albo ją przedłuŜa. Ponadto za powaŜne efekty
uboczne uznawane są zawsze wady wrodzone lub wystąpienie nowotworów złośliwych.
NiepoŜądane działanie leku (ADR — Adverse Drug Reaction) kaŜde szkodliwe i niezamierzone
działanie leku, które występuje przy jego podaniu. w dawce stosowanej zwykle u człowieka w celach
profilaktyki, diagnostyki i leczenia chorób lub w celu modyfikacji funkcji fizjologicznych. KaŜde
szkodliwe i niezamierzone działanie, wynikające z przedawkowania, naduŜycia, uzaleŜnienia oraz
interakcji z innymi lekami uznać naleŜy za niepoŜądane działania leku.
KaŜdy lek jest dla Ŝywego organizmu ciałem obcym i moŜe wywołać liczne objawy niekorzystne i
szkodliwe (gr. pharmakon oznacza zarówno lekarstwo, jak i truciznę). Ryzyko wystąpienia tych objawów
jest często tym większe, im lek wykazuje silniejsze działania lecznicze. Wystąpienie objawów
toksycznych jest równieŜ związane z wielkością dawki. Praktycznie kaŜdy lek, w odpowiednio duŜej
35
dawce, moŜe wywołać szkodliwe działanie i stać się trucizną. Działanie toksyczne moŜe takŜe wystąpić w
wyniku długotrwałego podawania leczniczych dawek leków. Znaczne zwiększenie częstości stosowania
leków sprawia, iŜ znacznie się zwiększa liczba powikłań polekowych i występowanie tzw. chorób
jatrogennych.
Niektóre niepoŜądane działania leków związane są z zasadniczym działaniem leku. Przykładem jest
działanie leków poraŜających czynności parasympatycznego układu nerwowego. Oprócz działania
rozkurczowego w przypadku kolki Ŝółciowej lub nerkowej działanie leku występuje takŜe w innych
układach i narządach, np. w oku, czynności serca lub w mięśniówce pęcherza.
Inne działania niepoŜądane leków nie są związane z podstawowym działaniem leku. Dla przykładu
aminoglikozydy wykazujące bakteriobójcze działanie w stosunku do bakterii Gram-ujemnych i prątków
gruźlicy wykazują ototoksyczne i nefrotoksyczne działanie nie mające nic wspólnego z ich podstawowym
działaniem przeciwbakteryjnym.
W zakresie niekorzystnego działania leków moŜna wyróŜnić działania niepoŜądane leku, zwane
dawniej ubocznymi, oraz działanie toksyczne leku. Działania niepoŜądane są to te wszystkie objawy,
które lek wywołuje poza swoim zasadniczym działaniem leczniczym, po podaniu go w dawkach
terapeutycznych. Działaniem toksycznym natomiast nazywamy te objawy niepoŜądane, które występują
po przedawkowaniu leku. Jest to zatrucie ostre lub przewlekłe.
Niekiedy niepoŜądane działanie leku lub jego działanie toksyczne występuje tylko u niektórych osób.
Ma to miejsce w przypadku niewydolności nerek, chorób wątroby, genetycznie uwarunkowanego
działania leków, podczas ciąŜy, u dzieci lub w wieku podeszłym oraz przy wystąpieniu uczulenia na lek
lub interakcji z innymi równocześnie stosowanymi lekami.
Działania niepoŜądane i toksyczne mogą mieć wieloraki charakter i przejawiać się w róŜnych postaciach.
Bardzo niebezpieczne są występujące po podaniu leku reakcje alergiczne. DuŜym zagroŜeniem dla
chorego są preparaty lecznicze, które mogą wykazywać działania rakotwórcze. U cięŜarnych kobiet lek
moŜe wywierać na płód działanie teratogenne lub embriotoksyczne. W wyniku przedawkowania leków,
ich kumulacji lub zwiększonej z róŜnych przyczyn wraŜliwości chorego moŜe dojść do zatrucia ostrego
lub przewlekłego.
Przyczyny zatruć lekami
Działanie toksyczne leków występuje przede wszystkim w wyniku stosowania większych dawek niŜ
dawki lecznicze lub kumulacji leku w organizmie podczas długotrwałego jego podawania.
Oprócz przedawkowania, bezwzględnego, moŜe teŜ wystąpić zatrucie w wyniku przedawkowania
względnego, tj. wówczas, gdy podawane choremu dawki lecznicze są dla niego zbyt duŜe. Przyczyn tego
stanu moŜe być wiele, np. uszkodzenie wątroby, niewydolność nerek, osobnicza wraŜliwość na działanie
leków.
Zatrucia przypadkowe
Do groźnych następstw moŜe prowadzić omyłkowe podanie i przyjęcie niewłaściwego leku. Omyłki
mogą powstać w róŜnych miejscach wytwarzania leku: w przemyśle farmaceutycznym, spółdzielni
chemiczno-farmaceutycznej, w aptece lub podczas jego stosowania, tj. w przychodni, szpitalu i przy łóŜku
chorego. PoniewaŜ przemysł farmaceutyczny nie produkuje i nie rozprowadza leków zawsze w takich
samych opakowaniach, z takimi samymi oznaczeniami, powoduje to często pomyłki. Dochodzi do nich
takŜe wskutek zwykłej nieuwagi personelu aptek lub szpitali. Niejednokrotnie w pojemnikach po lekach
znajdują się inne płyny niŜ podane na etykietce, np. do butelki po płynach do wlewów kroplowych
doŜylnych moŜe być nalany inny płyn, co moŜe spowodować omyłkowe zatrucie.
Podanie leku wymaga czasem doprowadzenia go do odpowiedniej, nadającej się do podania formy i
postaci (np. rozpuszczenie substancji do wstrzyknięcia w odpowiednim rozpuszczalniku). TakŜe w tych
przypadkach zdarzają się w szpitalach i przychodniach tragiczne pomyłki.
Inną przyczyną zatrucia moŜe być spoŜycie leku przeterminowanego, zawierającego toksyczne
produkty jego rozpadu. Typowym przykładem jest toksyczne działanie metabolitów tetracyklin, które
mogą spowodować niewydolność cewek nerkowych (zespół Fanconiego).
Leki zafałszowane lub niewłaściwie wykonane mogą doprowadzić do zaburzeń organizmu. Znajdujące
się w nich np. śladowe ilości antybiotyków, w oryginalnych opakowaniach producenta, mogą
spowodować wytworzenie szczepów opornych, a niejałowe leki do wstrzyknięć —powstanie ropni i
zakaŜeń.
36
Zatrucia są takŜe jedną z przyczyn umieralności dzieci, a zwłaszcza niemowląt. Zazwyczaj są to nie
zamierzone nieszczęśliwe wypadki. Aktywność małych dzieci sprawia, Ŝe poruszają się po mieszkaniu,
biorąc wszystko do ust, co zwiększa znacznie ryzyko zatrucia.
Zatrucia rozmyślne
Przyczyną umyślnego zatrucia moŜe być próba samobójstwa, niezwykle groźna w przypadku
równoczesnego wypicia większych ilości alkoholu. Dochodzi wtedy zazwyczaj do śmierci zatrutego.
Przyczyną zatruć lekami moŜe teŜ zbrodniczy zamiar spowodowania uszkodzenia ciała, a nawet
zabójstwa.
Umyślne działanie toksyczne moŜe teŜ wywołać człowiek naduŜywając leków w celu wywołania
euforii. Prowadzi to do wystąpienia uzaleŜnienia lekowego zarówno psychicznego, jak i fizycznego.
Czynniki powodujące toksyczność leków
Reakcje uczuleniowe
Cząsteczki leków lub ich metabolitów mają właściwości haptenów. Po połączeniu z endogennym
białkiem powstają antygeny. Przy pierwszym kontakcie z układem immunologicznym dochodzi do jego
uwraŜliwienia i proliferacji tworzących przeciwciała limfocytów T i B. Pozostają one jako tzw. komórki
pamięci immunologicznej. Podczas kolejnego kontaktu przeciwciała są juŜ obecne. Występuje odczyn
immunologiczny, który moŜe przebiegać w czterech róŜnych typach reakcji jako reakcja anafilaktyczna,
reakcja cytotoksyczna, zapalenie naczyń wywołane kompleksem immunologicznym oraz kontaktowe
zapalenie skóry.
Uczulenie na lek występuje częściej u osób z genetyczną predyspozycją, moŜe jednak wystąpić u
kaŜdego chorego. Charakterystyczne jest to, iŜ w reakcjach uczuleniowych dochodzi do wystąpienia
odmiennych działań farmakologicznych niŜ typowe dla danego leku. Często teŜ reakcja na lek jest
nieproporcjonalnie silna w stosunku do dawki leku.
Uczulenie na lek moŜe występować w róŜnych postaciach. Najczęściej obserwuje się polekowe alergiczne
objawy skórne, o charakterze swędzącego rumienia, wyprysku lub pokrzywki. Następstwem reakcji
uczuleniowych moŜe teŜ być uszkodzenie układu krwiotwórczego i elementów morfotycznych krwi,
prowadzące do wystąpienia niedokrwistości, granulocytopenii, agranulocytozy lub trombocytopenii.
Mogą teŜ wystąpić objawy obrzęku naczyniowego lub dychawicy oskrzelowej. Uogólnionym odczynem
alergicznym jest choroba posurowicza, a najcięŜszą postacią uczulenia polekowego jest wstrząs
anafilaktyczny, który wymaga natychmiastowego postępowania leczniczego w celu ratowania Ŝycia
chorego.
Uczulenie występuje po róŜnych lekach, najczęściej po antybiotykach (penicylina), sulfonamidach,
salicylanach, pochodnych pirazolonu, środkach miejscowo znieczulających, surowicach.
Szczególnym przypadkiem uczulenia na leki są odczyny fotoalergiczne. Skojarzone działania światła i
egzogennych substancji fotoalergizujących prowadzi do powstania skórnych zmian chorobowych,
określanych jako wyprysk kontaktowy. Promienie nadfioletowe powodują przekształcenie leku w hapten i
połączenie się z białkiem w pełny antygen. Do leków, po podaniu których moŜe wystąpić ten typ
uczulenia, naleŜą: sulfonamidy, związki tiazydowe i pochodne fenotiazyny. Znacznie częściej zmiany te
powstają po zewnętrznym zastosowaniu środków antyseptycznych i leków przeciwgrzybiczych.
Odczyny fototoksyczne
NadwraŜliwość na światło mogą teŜ wywołać liczne leki, stosowane zewnętrznie lub ogólnie, bez
wywołania uczulenia. Są to odczyny fototoksyczne, które mogą wystąpić po licznych lekach
(tetracyklinach, lekach przeciwgrzybiczych, sulfonamidach i związkach tiazydowych). Obraz kliniczny
ma charakter oparzenia słonecznego.
Działanie rakotwórcze
Ze względu na duŜe niebezpieczeństwo występowania nowotworów złośliwych po długotrwałym
podawaniu leków, do lecznictwa dopuszczane są tylko takie preparaty, które zostały przebadane na
zwierzętach. Badania te wykonywane są zazwyczaj na młodych szczurach, chomikach lub myszach.
Powinny być wykonywane na dwóch rodzajach zwierząt i trwać 2 lata. Pozytywny wynik takich badań nie
wyklucza jednak moŜliwości, iŜ badany lek moŜe się okazać rakotwórczy dla człowieka.
Do potencjalnych czynników rakotwórczych naleŜy wiele leków. Długotrwale podawane środki
przeciwnowotworowe i immunosupresyjne mogą prowadzić do rozwoju procesu nowotworowego.
Podobnie substancje zawierające ugrupowanie steroidowe. Do potencjalnych czynników rakotwórczych
37
naleŜą m.in. sulfonamidy, pochodne fenylobutazonu i kwasu izonikotynowego, preparaty stosowane w
leczeniu nadczynności tarczycy oraz gryzeofulwina.
Silne działania rakotwórcze wykazują nitrozoaminy. Powstają one w organizmie ze spoŜywanych w
pokarmie azotynów i amin oraz niektórych leków.
Działanie teratogenne i embriotoksyczne
Leki stosowane u kobiet w ciąŜy mogą wywierać, ze względu na duŜą wraŜliwość rozwijających się
tkanek płodu, niekorzystny wpływ na jego rozwój. Dlatego teŜ wszystkie nowe leki, wprowadzane do
lecznictwa, bada się na 3 gatunkach zwierząt w celu wykluczenia ich działania teratogennego i
embriotoksycznego. PoniewaŜ istnieją duŜe róŜnice gatunkowe, ujemny wynik doświadczeń nie wyklucza
tego działania u ludzi.
Działanie teratogenne to toksyczne działanie leku na zarodek i płód ludzki w okresie jego
organogenezy. Jest to okres pierwszych 3 miesięcy ciąŜy. Lek podany kobiecie w tym okresie ciąŜy moŜe
spowodować obumarcie zarodka lub jego uszkodzenie, w następstwie którego rozwijają się wady
wrodzone.
W drugim okresie ciąŜy, w okresie rozwoju płodu, obejmującym okres pozostałych 6 miesięcy, leki
mogą spowodować obumarcie płodu, poronienie lub róŜnego rodzaju uszkodzenia. Jest to działanie
embriotoksyczne.
Leki podane matce w okresie poprzedzającym bezpośrednio poród mogą utrudnić rozwój fizjologiczny
i czynności organizmu dziecka tuŜ po urodzeniu. Wiele leków podanych z mlekiem matki moŜe uszkodzić
organizm noworodka.
Wady wrodzone będące wynikiem działania leków dzieli się na 3 grupy:
1. CięŜkie wady rozwojowe — są to wady, które zniekształcają cały organizm, uniemoŜliwiając
rozpoznanie zasadniczych przejawów ludzkiego fenotypu.
2. Malformacje — są to zmiany morfologiczne narządów lub ciała zarodka przekraczające zmienności
osobnicze w obrębie rodzaju.
3. Anomalie — są to morfologiczne odchylenia od powszechnie przyjętych norm przy zachowaniu
prawidłowej czynności poszczególnych narządów.
Opracowana została klasyfikacja działania leków w czasie ciąŜy (wg FDA).
KATEGORIA A. Kontrolowane badania u kobiet w ciąŜy nie wykazały, aby stosowanie leku w I
trymestrze przedstawiało wzrost ryzyka powstania wad rozwojowych u płodu (nie ma teŜ dowodów na
wzrost tego ryzyka w późniejszych trymestrach), a moŜliwość szkodliwego wpływu na płód wydaje się
szczątkowa.
KATEGORIA B. Badania na zwierzętach nie wykazały wzrostu ryzyka teratogennego dla płodu, ani teŜ
nie wykazały istnienia efektów ubocznych przy stosowaniu danego leku u zwierząt (z wyjątkiem
zmniejszonej płodności). Dane te jednak nie są potwierdzone kontrolowanymi badaniami kobiet w I
trymestrze ciąŜy (nie ma takŜe dowodów na ich szkodliwe lub nieszkodliwe działanie w późniejszych
trymestrach ciąŜy).
KATEGORIA C. Badania na zwierzętach dowiodły niekorzystnych następstw dla płodu (teratogennych,
embriotoksycznych lub innych), nie ma jednak kontrolowanych badań nad kobietami w ciąŜy lub nie są
one dostępne. Lek powinien być podawany tylko wtedy, gdy potencjalne korzyści przewyŜszają
potencjalne ryzyko dla płodu.
KATEGORIA D. Istnieją dowody potencjalnego ryzyka wad rozwojowych dla płodów ludzkich przy
zaŜywaniu leku, jednakŜe korzyści płynące ze stosowania leku u cięŜarnych mogą sprawić, Ŝe ryzyko to
staje się akceptowalne (np. jeśli lek jest niezbędny w sytuacji bezpośredniego zagroŜenia Ŝycia lub w
cięŜkich schorzeniach. w których bezpieczny lek nie moŜe być uŜyty lub nie jest wystarczająco
efektywny.
KATEGORIA X. Doświadczenia na zwierzętach oraz te uzyskane z analiz materiału dotyczącego ciąŜy u
człowieka jednoznacznie wskazują na zagroŜenie powstaniem wad rozwojowych u płodu, a ryzyko uŜycia
leku u kobiety cięŜarnej w oczywisty sposób przewaŜa jakiekolwiek moŜliwe korzyści. Lek jest
bezwzględnie przeciwwskazany u kobiet, które są w ciąŜy lub mogą zajść w ciąŜę (wskazana szczególna
ostroŜność u kobiet w wieku reprodukcyjnym).
Lekami o potencjalnym działaniu teratogennym są leki przeciwnowotworowe i antybiotyki, zwłaszcza
tetracykliny i aminoglikozydy. Niebezpieczne są takŜe hormony płciowe, które mogą wywołać liczne
zaburzenia endokrynologiczne płodu. Uszkodzenie płodu mogą wywołać steroidy. Uszkodzenia gruczołu
38
tarczowego i przysadki mogą być wynikiem stosowania leków przeciw nadczynności gruczołu
tarczowego. Niebezpieczne są takŜe leki hamujące czynności o.u.n.
Obowiązuje zasada, aby kobietom w ciąŜy nie podawać Ŝadnych leków, zwłaszcza w pierwszych 3
miesiącach ciąŜy, oczywiście z wyjątkiem stanów groźnych dla Ŝycia.
Leki przenikające do mleka
Odrębnym zagadnieniem jest wraŜliwość noworodków i niemowląt, karmionych mlekiem matki, na
leki zaŜywane przez karmiącą kobietę. Podczas laktacji przepływ krwi przez gruczoł sutkowy jest
zwiększony. W gruczole sutkowym znajduje się teŜ duŜo tkanki tłuszczowej, w której gromadzą się leki.
Leki te, przechodzące z mlekiem matki do organizmu dziecka, mogą doprowadzić do wystąpienia działań
niepoŜądanych i toksycznych.
Z antybiotyków w niewielkich ilościach do mleka przechodzą penicyliny i cefalosporyny. Istnieje
raczej moŜliwość wystąpienia reakcji uczuleniowych niŜ działania toksycznego. W małych ilościach
pojawiają się takŜe w mleku matek tetracykliny.
Antybiotyki aminoglikozydowe nie wchłaniają się z przewodu pokarmowego noworodka i stąd nie
stanowią niebezpieczeństwa. Niektóre chemioterapeutyki występują w mleku matek karmiących w
znacznie większym stęŜeniu niŜ w surowicy krwi. NaleŜą do nich erytromycyna, kotrimoksazol,
metronidazol i hydrazyd kwasu izonikotynowego. Podczas stosowania wskazana jest więc szczególna
ostroŜność.
Sulfonamidy nie przechodzą zazwyczaj do mleka matek w duŜych ilościach, jednakŜe w przypadku
większego ich dawkowania mogą, wskutek wypierania bilirubiny z jej połączeń z białkami, prowadzić do
wystąpienia u noworodków Ŝółtaczki.
Nienarkotyczne leki przeciwbólowe przechodzą do mleka matki w małej ilości, me stanowiąc w
zasadzie zagroŜeń dla dziecka. Dotyczy to takŜe narkotycznych leków przeciwbólowych oraz pochodnych
kwasu barbiturowego. Podobne obserwacje poczyniono w zakresie leków przeciwzakrzepowych
(heparyna w ogóle nie przenika do mleka).
U niemowląt, których matki zaŜywały środki przeczyszczające, występowała biegunka. Do pokarmu
matki przechodzi alkohol etylowy, co moŜe doprowadzić do zatrucia dziecka. Kofeina moŜe doprowadzić
do zwiększonej pobudliwości dziecka i wywołać bezsenność.
Działanie leków na organizm dziecka
Działania niepoŜądane i toksyczne leku mogą wystąpić nawet po podaniu dawek terapeutycznych.
Fizjologiczna i biochemiczna zmienność procesów Ŝyciowych w rozwijającym się organizmie sprawia, Ŝe
kolejne fazy przemiany leku przebiegają w odmienny sposób w zaleŜności od wieku dziecka. Metabolizm
leków odbywa się głównie w wątrobie, w jej układzie mikrosomalnym. Aktywność biotransformacji
zwiększa się wraz z wiekiem dziecka. U noworodków i niemowląt układ mikrosomalny wątroby ma
bardzo małą aktywność i dlatego wiele leków podanych dzieciom działa bardzo silnie. Istnieje duŜe
niebepieczeństwo wystąpienia działania niepoŜądanego i toksycznego. Zdolność metabolizowania leków
zwiększa się z wiekiem dziecka i osiąga pełną sprawność dopiero w okresie dojrzewania.
Działanie leków na organizm w wieku podeszłym
Chorzy mogą reagować w wieku podeszłym na leki w sposób odmienny w wieku dojrzałym. Wraz z
wiekiem zmniejsza się bowiem aktywność enzymów metabolizujących leki w wątrobie. Upośledzenie
biotransformacji sprawia, Ŝe podane chorym w dawkach typowych dla wieku dojrzałego mogą się okazać
za duŜe i działać toksycznie. W wieku podeszłym dochodzi takŜe do zmniejszenia czynności wydalniczej
nerek. Jest to dodatkowy czynnik, który moŜe doprowadzić do przedawkowania leków podanych w
dawkach terapeutycznych.
Wpływ płci na działanie leków
Działanie niepoŜądane i toksyczne leków występuje częściej u kobiet niŜ męŜczyzn. Jest to
prawdopodobnie związane z indukowaniem biotransformacji leków przez testosteron. Kobiety reagują
silniej na niektóre leki, np. leki pobudzające o.u.n. i układ adrenergiczny, leki uspokajające i nasenne. W
okresie miesiączkowania obserwuje się często toksyczne działanie środków przeczyszczających.
TakŜe w okresie ciąŜy zmienia się wraŜliwość kobiet na leki: główną przyczyną tego stanu jest
upośledzenie czynności detoksykacyjnych wątroby. Jest ona prawdopodobnie wynikiem działania
gestagenów, które są silnymi inhibitorami biotransformacji leków. Pod koniec ciąŜy zmniejsza się takŜe
czynność wydalnicza nerek.
39
Uwarunkowania genetyczne
Genetycznie uwarunkowane reakcje na lek mogą prowadzić do wystąpienia działania toksycznego po
podaniu dawek terapeutycznych. Przyczyną nieprawidłowych reakcji na lek są enzymopatie. Na przykład
występowanie u niektórych chorych genetycznie uwarunkowanego niedoboru acetylocholinoesterazy
prowadzi do znacznie opóźnionego rozkładu suksametonium. Wywołuje to długotrwały bezdech o
tragicznych nieraz konsekwencjach. RóŜna aktywność acetylotransferazy powoduje, iŜ u połowy ludzi w
Polsce dochodzi do przedłuŜonego rozkładu leków ulegających acetylacji, np. hydrazydu kwasu
izonikotynowego, co powoduje wystąpienie działania toksycznego po tych lekach. Odmienny fenotyp
oksydacji (zmniejszona aktywność cytochromu P-450) sprawia, iŜ u wielu chorych jest zwolniony
metabolizm trójpierścieniowych leków przeciwdepresyjnych. Sprzyja to wystąpieniu objawów
toksycznych, typowych dla przedawkowania tych leków.
Methemoglobinemię, na skutek braku reduktazy methemoglobiny, wywołują następujące leki:
sulfonamidy, chloramfenikol, fenacetyna, chinina, chinidyna, sole bizmutu oraz azotyny i azotany. Te
same leki mogą spowodować hemolizę u chorych z niedoborem dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej.
Porfirię wątrobową, u chorych z genetycznymi zaburzeniami syntezy porfiryn, mogą wywołać pochodne
kwasu barbiturowego, pochodne benzodiazepiny, sulfonamidy i leki steroidowe.
Stan patologiczny narządów i układów
Stan patologiczny narządów i układów organizmu wpływa na działanie leków. Choroby wątroby, a
zwłaszcza te, które przebiegają z uszkodzeniem miąŜszu, upośledzają w znacznym stopniu metabolizm
leków, co prowadzi do kumulacji leków i znacznie zwiększa ryzyko wystąpienia działania toksycznego po
podaniu dawek terapeutycznych dostosowanych do wieku chorego.
DuŜe znaczenie w mechanizmie działania leku ma jego wydalanie. Choroby nerek mogą spowodować
zmniejszenie wydalania leków, wskutek czego przedłuŜa się ich biologiczny okres półtrwania, zwiększa
działanie oraz ryzyko wystąpienia działania toksycznego. Dotyczy to przede wszystkim tych leków, które
wydalane są z organizmu głównie przez nerki, np. antybiotyki (aminoglikozydy, tetracykliny).
Interakcja leków
Współczesna terapia rzadko ogranicza się do stosowania pojedynczego leku. Najczęściej są stosowane
równocześnie 2 lub kilka leków. Ta polipragmazja, w przeciwieństwie do monoterapii, zwiększa znacznie
ryzyko wystąpienia działania toksycznego w wyniku wzajemnego oddziaływania leków, czyli ich
interakcji.
W zakresie interakcji farmakokinetycznych, w których wzajemne oddziaływanie leków występuje
podczas kolejnych etapów przemian leków w organizmie, istnieją moŜliwości zwiększenia siły działania
leku aŜ do wystąpienia działania niepoŜądanego i toksycznego. Podczas dystrybucji leków moŜe dojść do
wypierania cząsteczek leków z ich wiązań z białkami krwi przez cząsteczki innych równocześnie
podanych leków. Pochodne kwasu salicylowego mogą wypierać z połączeń z białkami sulfonamidy
przeciwcukrzycowe, wywołując w ten sposób nadmierne zmniejszenie stęŜenia cukru we krwi, które
moŜe doprowadzić do wystąpienia objawów niedocukrzenia (hipoglikemii), aŜ do drgawek włącznie.
Działanie niepoŜądane moŜe być spowodowane przez inhibitory enzymatyczne hamujące
biotransformację leków. Zwiększa to siłę ich działania, a takŜe częstość występowania działania
niepoŜądanego i toksycznego. Przykładem takiego działania jest hamujący wpływ leków
przeciwzakrzepowych na metabolizm fenytoiny. Podobnym inhibitorem w stosunku do metabolizmu
fenytoiny jest fenylobutazon. Pochodne kwasu salicylowego hamują rozkład chloropromazyny.
Jak wynika z tych kilku przykładów, w wyniku interakcji leków moŜe dojść do powstania chorób
polekowych, tzw. chorób jatrogennych. Do najbardziej niebezpiecznych naleŜą: wstrząs hipoglikemiczny,
zapaść, przełomy nadciśnieniowe, choroba wrzodowa, skazy krwotoczne, uszkodzenie wątroby i szpiku
kostnego.
LEKI CHEMIOTERAPEUTYCZNE
ANTYBIOTYKI
Antybiotyki stosowane są w zakaŜeniach wywoływanych przez bakterie, grzyby, pierwotniaki i wirusy.
Toksyczność ich jest bardzo wybiórcza. Jest znacznie większa w stosunku do bakterii niŜ do komórki
ludzkiej. Ich działanie na drobnoustroje chorobotwórcze polega na hamowaniu niezbędnych do Ŝycia i
rozwoju układów enzymatycznych.
40
Toksyczność antybiotyków dla człowieka wynika z ich działania na układy enzymatyczne, które są
podobne do występujących w drobnoustrojach. Najbardziej toksyczne są te antybiotyki, których
mechanizm działania polega na hamowaniu biosyntezy kwasów nukleinowych. Biosynteza ta przebiega
bowiem u ludzi tak samo jak u drobnoustrojów. Są to antybiotyki polienowe, polipeptydowe oraz
większość antybiotyków przeciwnowotworowych.
Antybiotykami o umiarkowanej toksyczności dla ludzi są tetracykliny, makrolidy, aminoglikozydy i
ryfamycyny. Mechanizm ich działania na komórkę drobnoustrojów polega na hamowaniu biosyntezy
białka, która w organizmie ludzkim przebiega w nieco inny sposób.
Najmniejszą toksyczność dla ludzi wykazują te antybiotyki, które hamują biosyntezę ściany komórki
bakteryjnej. Są to penicyliny i cefalosporyny.
Działanie toksyczne jest niekiedy bardzo typowe dla pewnych grup antybiotyków. Aminoglikozydy
uszkadzają ucho wewnętrzne, co moŜe prowadzić przy długotrwałym podawaniu tych antybiotyków do
trwałej głuchoty. Ototoksyczne działanie wywierają takŜe polimyksyny i wankomycyna.
TakŜe działanie nefrotoksyczne wywołane jest przede wszystkim przez aminoglikozydy. Podobne
działanie obserwuje się przy długotrwałym podawaniu polimyksyn i amfoterycyny. Działanie
nefrotoksyczne obserwuje się takŜe przy podawaniu cefalosporyn pierwszej generacji.
Niektóre antybiotyki wywierać mogą toksyczne działanie na wzrost kości. NaleŜą do nich tetracykliny.
Fluorochinolony natomiast uszkadzają chrzęstne powierzchnie stawów. Uszkodzenie szpiku kostnego
prowadzące do wystąpienia niedokrwistości aplastycznej wywołać moŜe chloramfenikol.
Liczne antybiotyki prowadzą do uszkodzenia komórek wątroby. NaleŜą do nich makrolidy, tetracykliny,
ryfamycyny i amfoterycyna.
Uczulenia stanowią częste powikłanie stosowania antybiotyków i mogą wystąpić po zastosowaniu
róŜnych preparatów. Szczególnie często uczulenie związane jest ze stosowaniem penicylin. Po tych
antybiotykach zdarzają się teŜ najczęściej wstrząsy anafilaktyczne, które są zagroŜeniem Ŝycia chorego.
W wyniku stosowania antybiotyków, szczególnie preparatów o szerokim zakresie działania
przeciwbakteryjnego, dochodzi do zahamowania wzrostu nie tylko bakterii chorobotwórczych, lecz takŜe
licznych drobnoustrojów saprofitycznych, które stanowią fizjologiczną florę organizmu ludzkiego.
Zaburzenie to nazywane dysbakteriozą prowadzi do licznych patologicznych zmian błon śluzowych
przewodu pokarmowego oraz umoŜliwia pojawienie się nadkaŜeń. Są to przede wszystkim zakaŜenia
grzybicze.
Penicyliny
Penicyliny to grupa antybiotyków beta-laktamowych obejmująca, oprócz naturalnej penicyliny
benzylowej z jej róŜnymi postaciami, takŜe penicyliny półsyntetyczne.
Benzylopenicylina (Penicylina G, sól potasowa penicyliny benzylowej). Jest to antybiotyk wytwarzany
przez Penicillium notatum i P. chrysogenum. Aktywność biologiczna jest uwarunkowana obecnością
wiązania beta-laktamowego między dwoma aminokwasami. Penicyliny działają bakteriobójczo, hamując
biosyntezę ściany komórkowej bakterii (hamowanie wbudowanego kwasu muraminowego do ściany).
Benzylopenicylina jest podawana pozajelitowo, gdyŜ w Ŝołądku pod wpływem kwasu solnego
hydrolizuje. Wchłania się szybko po podaniu domięśniowym i w 30-60 min osiąga stęŜenie terapeutyczne
we krwi. W około 40-60% wiąŜe z białkami. Biologiczny okres półtrwania wynosi 30 min - l h.
W celu dłuŜszego utrzymania we krwi terapeutycznego stęŜenia penicyliny stosowane jest połączenie
penicyliny benzylowej z prokainą (penicylina prokainowa). UmoŜliwia ono utrzymanie stęŜenia
przeciwbakteryjnego przez 4 h.
Ze względu na mechanizm działania penicyliny wykazują niewielką w stosunku do innych
antybiotyków toksyczność. Penicyliny wykazują natomiast, zwłaszcza benzylopenicylina, silne
właściwości uczulające, co sprawia, iŜ przed zastosowaniem tych leków istnieje obowiązek wykonania
próby uczuleniowej za pomocą preparatu zawierającego antygen penicylinowy.
NajpowaŜniejszą reakcją uczuleniową jest wstrząs polekowy. W obrazie klinicznym obserwuje się
bladość i sinicę skóry, zimne poty i zamroczenie. Stwierdza się krótki, przyspieszony oddech,
przyspieszenie tętna oraz spadek ciśnienia tętniczego krwi. Stan ten wymaga natychmiastowej interwencji
lekarskiej.
Często objawem uczulenia są tylko niegroźne wysypki i rumienie skórne, gorączka lub zapalenie
nerwów obwodowych. Wbrew powszechnemu przekonaniu o małej toksyczności penicylin duŜe dawki
mogą spowodować uszkodzenie tętniczek i kłębuszków nerkowych, powodując ostrą niewydolność nerek.
41
MoŜe takŜe wystąpić hamowanie agregacji płytek, co wpływa na przedłuŜenie czasu krwawienia. DuŜe
dawki penicyliny podane doŜylnie mogą spowodować wystąpienie drgawek.
Wstrzyknięcie domięśniowe preparatów penicyliny moŜe wywołać typowe zespoły polekowe.
1. Zespół Nicolaua. Występuje przede wszystkim u dzieci. Charakteryzuje się wystąpieniem zaburzeń z
zatorem tętnic kończyn dolnych. Przyczyną wystąpienia tego zespołu jest niewłaściwe wstrzyknięcie
penicyliny, powodujące przedostanie się kryształków leku do tętnicy.
2. Zespół Hoigne'a. Występuje takŜe po niewłaściwym wstrzyknięciu penicyliny, szczególnie
prokainowej, i związany jest z przenikaniem kryształków penicyliny do Ŝył i wystąpieniem mikrozatorów.
Objawy dotyczą przede wszystkim o.u.n. i narządów zmysłu. Opisane powyŜej niepoŜądane działania
penicylin, z wyjątkiem opisanych 2 zespołów występujących po niewłaściwym wstrzyknięciu penicyliny,
mogą teŜ wystąpić, chociaŜ w znacznie mniejszym nasileniu, po podawaniu tych leków przez dłuŜszy
czas.
Penicyliny półsyntetyczne, podawane przede wszystkim doustnie, wywołują znacznie mniej działań
niepoŜądanych. Bardzo rzadkie są reakcje uczuleniowe, a zwłaszcza wstrząs polekowy. PrzewaŜają
objawy ze strony przewodu pokarmowego, występujące podczas długo trwającego podawania leku. Mogą
takŜe wystąpić inne działania toksyczne — obserwowano śródmiąŜszowe zapalenie nerek po metycylinie,
uszkodzenie układu krwiotwórczego po metycylinie i ampicylinie, hamowanie agregacji płytek po
karbenicylinie oraz nadkaŜenia, zwłaszcza po penicylinach o szerokim zakresie działania
przeciwbakteryjnego.
Penicyliny z inhibitorami
W walce z opornością bakterii wykorzystano związki będące inhibitorami beta-laktamaz łącząc je z
penicylinami. Do takich inhibitorów naleŜą kwas klawulanowy, sulbaktam i tazobaktam.
Do najbardziej znanych i powszechnie stosowanych w terapii naleŜą augmentyna, będąca połączeniem
amoksycyliny i klawulanianu potasu, oraz Unasyn zawierający ampicylinę z sulbaktamem. Działanie
niepoŜądane po tych preparatach obejmuje zaburzenia Ŝołądkowo-jelitowe oraz wysypki uczuleniowe.
Cefalosporyny
Do związków beta-laktamowych naleŜą takŜe cefalosporyny. Najsilniej działającą grupą na bakterie
Gram-ujemne i Gram-dodatnie oraz beztlenowe są cefalosporyny III generacji. Wykazują teŜ duŜą
oporność na działanie beta-laktamaz. Mechanizm działania cefalosporyn polega na hamowaniu biosyntezy
ścian komórki bakteryjnej.
Większość cefalosporyn nie wchłania się z przewodu pokarmowego, dlatego przede wszystkim są
stosowane pozajelitowo. Cefalosporyny wiąŜą się z białkami w bardzo róŜnym stopniu, róŜny jest teŜ ich
biologiczny okres półtrwania. Są wydalane z moczem w postaci nie zmienionej.
Toksyczność cefalosporyn, zwłaszcza III generacji, jest niewielka. Obserwowano działanie
nefrotoksyczne, prowadzące do martwicy kanalików nerkowych. Dotyczy to szczególnie cefalosporyn I
generacji. Czasami stwierdza się uszkodzenie układu krwiotwórczego oraz wątroby. Częste są objawy
uczuleniowe w postaci odczynów skórnych, gorączki, choroby posurowiczej. Rzadko zdarza się wstrząs
anafilaktyczny. Antybiotyki te podawane doŜylnie mogą wywołać, wskutek działania draŜniącego,
zakrzepowe zapalenie Ŝył. Podane doustnie powodować mogą nudności i wymioty.
Makrolidy
Makrolidy są to antybiotyki, których cząsteczka składa się z wieloczłonowego pierścienia laktonowego.
Podstawowe makrolidy to: erytromycyna, oleandomycyna i spiramycyna. Antybiotyki te dobrze
wchłaniają się z przewodu pokarmowego. Z białkami krwi wiąŜą się w 70%. Dość szybko są eliminowane
z organizmu. Metabolizm ich odbywa się w wątrobie; są wydalane głównie przez wątrobę i Ŝółć.
Makrolidy hamują biosyntezę białek na poziomie rybosomów.
Wykazują działania bakteriostatyczne, przede wszystkim w stosunku do bakterii Gram-dodatnich.
Działanie niepoŜądane makrolidów ogranicza się do występowania wysypek skórnych, nudności,
wymiotów i biegunki. W sporadycznych przypadkach obserwować moŜna jednak wystąpienie Ŝółtaczki,
będącej wynikiem uszkodzenia wątroby.
Stosunkowo częste działania niepoŜądane występujące po podaniu erytromycyny i uniemoŜliwiające
niekiedy stosowanie tego antybiotyku nie występują juŜ w tym nasileniu po nowych makrolidach jak
azitromycyna lub klarytromycyna.
42
Chloramfenikol
Jest to antybiotyk o szerokim zakresie działania przeciwbakteryjnego otrzymywany syntetycznie.
Działa bakteriostatycznie. Mechanizm jego działania polega na hamowaniu biosyntezy białek i lipidów w
komórce bakteryjnej.
Chloramfenikol wchłania się dobrze z przewodu pokarmowego. WiąŜe się z białkami krwi w ok. 50%.
Podczas biotransformacji łączy się z kwasem glukuronowym. Wydala się głównie z moczem. Biologiczny
okres półtrwania wynosi ok. 3 h.
Toksyczność chloramfenikolu jest duŜa. Głównym niebezpieczeństwem jego działania jest uszkodzenie
szpiku kostnego. Po podaniu duŜych dawek leku dochodzi do wystąpienia niedokrwistości oraz
leukopenii, co jest prawdopodobnie wyrazem zahamowania syntezy białek w mitochondriach.
Uszkodzenia te są odwracalne po przerwaniu podawania leku. Innym typem uszkodzenia szpiku jest
niedokrwistość aplastyczna prawdopodobnie uwarunkowana genetycznie. MoŜe ona wystąpić nawet po l
dawce leku, a moŜe teŜ pojawić się w wiele tygodni po zakończeniu leczenia. Jest to uszkodzenie
nieodwracalne i kończy się śmiercią chorego.
Ponadto mogą teŜ występować zaburzenia czynności przewodu pokarmowego jak: nudności, wymioty,
biegunka, zapalenie Ŝołądka i jelit. W wyniku dłuŜszego podawania chloramfenikolu występują
dysbakteriozy oraz hipowitaminozy, zwłaszcza witamin B i K. Dochodzi do rozwoju grzybic.
U niemowląt lek ten moŜe spowodować wystąpienie tzw. zespołu szarości (Gray syndrom),
charakteryzującego się sinicą, obniŜeniem temperatury ciała. dusznością i zapaścią. Wystąpienie tego
zespołu jest spowodowane niezdolnością układu enzymatycznego wątroby niemowląt do sprzęgania tego
leku z kwasem glukuronowym oraz upośledzeniem wydalania nerkowego.
Występują teŜ czasem skórne zmiany uczuleniowe oraz zaburzenia czynności o.u.n. w postaci bólów i
zawrotów głowy oraz zaburzeń widzenia.
Aminoglikozydy
Jest to grupa antybiotyków, których podstawę chemiczną stanowią glikozydowe połączenia
aminosacharydów. Antybiotyki I generacji: streptomycyną, kanamycyna i neomycyna, antybiotyki II
generacji: gentamycyna, tobramycyna i amikacyna. Aminoglikozydy nie wchłaniają się z przewodu
pokarmowego, stosowane są więc jedynie pozajelitowo. Są wydalane z moczem w postaci nie zmienionej.
Mechanizm działania aminoglikozydów polega na hamowaniu syntezy białek bakteryjnych i uszkodzeniu
struktury błony cytoplazmatycznej.
Aminoglikozydy wykazują duŜą toksyczność. Działają silnie ototoksycznie i nefrotoksycznie. W
wyniku działania ototoksycznego polegającego na nagromadzeniu się antybiotyków w prąŜku
naczyniowym ucha środkowego dochodzi do uszkodzenia nerwu przedsionkowego i słuchowego,
występowania zaburzeń równowagi oraz upośledzenia słuchu, a nawet głuchoty. W wyniku działania
nefrotoksycznego uszkodzeniu ulega nabłonek kanalików nerkowych. Antybiotyki gromadzą się tutaj w
rąbku szczoteczkowym kanalików nerkowych, a następnie w lizosomach. Wszystkie te uszkodzenia są
odwracalne, jeŜeli antybiotyki zostaną w porę odstawione. W przeciwnym razie dochodzi do trwałych
uszkodzeń.
Opisane objawy toksyczne występują bardzo często po podaniu duŜych dawek antybiotyków. WaŜny
jest takŜe okres podawania tych leków. Przy podawaniu aminoglikozydów występują takŜe często objawy
uczulenia w postaci zmian skórnych i gorączki. Antybiotyki te wykazują działanie kuraropodobne.
Występuje teŜ działanie neurotoksyczne, charakteryzujące się parestezją i drŜeniem.
Tetracykliny
Są to antybiotyki bakteriostatyczne o szerokim zakresie działania. Mechanizm działania tetracyklin
polega m.in. na hamowaniu biosyntezy białka bakteryjnego oraz proliferacji komórki bakteryjnej.
Występują teŜ zaburzenia przepuszczalności ich błony cytoplazmatycznej.
Większość tetracyklin (z wyjątkiem doksycykliny) wchłania się z przewodu pokarmowego w ok. 50%.
Są one jednak w zasadzie podawane doustnie, gdyŜ podane pozajelitowo draŜnią tkanki. Biologiczny
okres półtrwania tych leków wynosi ok. 8-18 h.
Tetracykliny wywołują liczne działania niepoŜądane. Najbardziej uchwytne i często występujące są
zaburzenia ze strony przewodu pokarmowego, wywołane draŜniącym działaniem leków na błonę śluzową.
Występują nudności, wymioty i bóle brzucha. Rozwinąć się teŜ moŜe uszkodzenie nabłonka jelitowego,
charakteryzujące się zanikiem kosmków jelitowych i rozwojem zespołu złego wchłaniania. Większe
43
dawki tetracyklin podawane przez dłuŜszy okres (zwłaszcza doŜylnie) mogą doprowadzić do toksycznego
uszkodzenia wątroby i wywołać ostrą niewydolność tego narządu. Dotyczy to szczególnie kobiet w ciąŜy.
Zastosowanie preparatów tetracyklin po upływie terminu ich waŜności prowadzi do wystąpienia zespołu
Fanconiego. Dochodzi tutaj do całkowitej niewydolności bliŜszego (proksymalnego) kanalika nerkowego
i związanych z tym objawów.
Tetracykliny u dzieci powodują odkładanie się kompleksu tetracyklinowo--wapniowo-fosforanowego w
kościach, zębinie i szkliwie, powodując m.in. trwałe szarawobrunatne przebarwienie zębów oraz
zwiększają ich podatność na rozwój próchnicy.
Antybiotyki przeciwgrzybicze
Podstawowymi antybiotykami tej grupy są: amfoterycyna B oraz gryzeofulwina. Mechanizm działania
tych antybiotyków polega na uszkodzeniu błony komórkowej grzybów.
Objawy toksyczne po amfoterycynie występują ze strony przewodu pokarmowego w postaci nudności,
wymiotów i bólów brzucha. Występują takŜe bóle głowy oraz spadek ciśnienia tętniczego krwi oraz silne
działanie toksyczne na o.u.n., wątrobę, nerki i szpik kostny.
Mniejszą toksycznością charakteryzuje się gryzeofulwina, która powoduje skórne reakcje uczuleniowe
oraz zaburzenia ze strony przewodu pokarmowego.
DuŜy postęp w terapii powierzchniowych i układowych zakaŜeń grzybiczych stanowią pochodne
imidazolowe — ketokonazol i mikonazol. Ujemną cechą tych związków jest jednak ich duŜa
toksyczność. Prowadzą one do uszkodzenia wątroby i zaburzenia jej czynności. Szczególnym czynnikiem
ryzyka jest dłuŜszy niŜ 5 tygodni czas terapii. W porównaniu do nich mniejszym ryzykiem działań
niepoŜądanych charakteryzują się nowe pochodne triazolowe — flukonazol i itrakonazol.
Leki przeciwgruźlicze
Wśród leków tuberkulostatycznych podstawowe znaczenie mają: izoniazyd, rifampicyna i etambutol.
Podstawową zasadą leczenia gruźlicy jest równoczesne stosowanie kilku leków przeciwgruźliczych. To
skojarzone leczenie jest spowodowane łatwością wytwarzania się prątków.
Izoniazyd (hydrazyd kwasu izonikotynowego). Jest to najsilniej działający lek przeciwprątkowy.
Hamuje prawdopodobnie syntezę kwasów nukleinowych i uszkadza otoczkę lipidową prątków. Wchłania
się bardzo dobrze z przewodu pokarmowego. Przenika łatwo do wszystkich tkanek. Biotransformacja
polega na acetylacji w wątrobie. Jej szybkość zaleŜy od fenotypu acetylacji. Istnieją osoby szybko i wolno
acetylujące. U wolnych acetylatorów znacznie częściej dochodzi do wystąpienia działań niepoŜądanych.
Wolny sposób acetylacji jest dziedziczony autosomalnie jako cecha recesywna. Nieczynna, zacetylowana
postać leku wydala się z moczem.
Izoniazyd jest takŜe inhibitorem monoaminooksydazy. Wywołuje u chorych pobudzenie psychiczne i
wzmoŜoną pobudliwość nerwową, a takŜe bóle i zawroty głowy. Wskutek hamowania aktywności
fosforanu pirydoksalu występują takŜe zapalenia wielonerwowe.
Ostre zatrucie izoniazydem, gdy dawka leku przyjęta często w celach samobójczych przekracza 150
mg/kg mc., przebiega bardzo dramatycznie. Po kilkunastu minutach od zaŜycia leku występuje niepokój
psychosomatyczny i halucynacje. Bardzo szybko rozwija się śpiączka oraz występują drgawki kloniczno--
toniczne. Obserwuje się przyspieszenie czynności serca oraz spadek ciśnienia tętniczego krwi. W wyniku
zatrucia moŜe dojść do uszkodzenia wątroby i nerek. Zatruci giną w wyniku obrzęku mózgu oraz ostrej
niewydolności krąŜenia. Dawka śmiertelna izoniazydu wynosi 200 mg/kg mc.
JeŜeli dawka przyjętego leku nie przekracza 150 mg/kg mc., to objawy zatrucia są mniej nasilone.
Występują bóle i zawroty głowy, nudności i wymioty. Pojawić się mogą drgawki, trudności w mówieniu
oraz zaburzenia widzenia.
Ryfampicyna. Jest to półsyntetyczny antybiotyk działający na bakterie Gram-dodatnie i prątki
kwasooporne. Mechanizm działania polega na hamowaniu biosyntezy kwasów nukleinowych w wyniku
aktywności polimerazy RNA.
Ostre zatrucie ryfampicyną wywołuje ból głowy, suchość w jamie ustnej, dreszcze, bóle mięśniowe,
gorączkę i bóle brzucha z wymiotami i biegunką. Charakterystyczny jest wygląd skóry, która przybiera
kolor jaskrawoczerwony z pojawiającymi się wybroczynami. RównieŜ mocz jest czerwony. Dochodzi do
uszkodzenia wątroby i wystąpienia Ŝółtaczki. Wszystkie te objawy mogą się cofnąć. W przypadku
przyjęcia bardzo duŜej dawki leku, przekraczającej 1,5 g/24 h moŜe dojść do śmierci zatrutego w wyniku
ostrej niewydolności wątroby.
44
Przewlekłe zatrucia ryfampicyną wywołują jedynie zaburzenia ze strony przewodu pokarmowego oraz
skórne odczyny uczuleniowe.
Sulfonamidy
Sulfonamidy są pochodnymi kwasu sulfanilowego. Mechanizm działania tych leków polega na ich
antagonistycznych właściwościach w stosunku do kwasu p-aminobenzoesowego, w wyniku czego
komórka bakteryjna nie moŜe syntetyzować kwasu foliowego, który jest niezbędnym czynnikiem do
rozwoju bakterii. Sulfonamidy działają bakteriostatycznie, hamując wzrost bakterii Gram-dodatnich i
Gram-ujemnych.
WyróŜnia się sulfonamidy krótko działające oraz o przedłuŜonym działaniu, sulfonamidy nie
wchłaniające się z przewodu pokarmowego (stosowane w jego zakaŜeniach) oraz preparaty złoŜone o
działaniu bakteriobójczym.
Większość sulfonamidów wchłania się dobrze po podaniu doustnym. Maksymalne stęŜenie we krwi
uzyskuje się po 2-3 h. W duŜym procencie są acetylowane w wątrobie, a szybkość acetylacji związana jest
z fenotypem. Częściowo łączą się z kwasem glukuronowym. Wydalane są głównie przez nerki.
Toksyczne działanie sulfonamidów rozpoczyna się od stęŜeń terapeutycznych powyŜej 10 mg/100 cm
3
.
Bardzo często powodem zatrucia jest nieprawidłowe dawkowanie. Dotyczy to przede wszystkim
preparatów o przedłuŜonym działaniu, które omyłkowo podaje się w duŜych ilościach, tak jak preparaty
krótko działające.
W cięŜkich zatruciach dochodzi do zaburzeń psychicznych, niezborności ruchów, zaburzeń widzenia i
hipertermii. Występują poraŜenia mięśniowe i bóle stawów. Obserwuje się zapalenie nerwów
obwodowych. Na skórze pojawia się pokrzywka i rumień wielopostaciowy. W bardzo cięŜkich zatruciach
dochodzi do uszkodzenia wątroby i nerek oraz rozwoju niedokrwistości hemolitycznej.
Powikłaniem o podłoŜu alergicznym jest zespół Stevensa-Johnsona. Jest to jedna z postaci rumienią
wielopostaciowego, w której występują liczne zmiany w obrębie błon śluzowych jamy ustnej i narządów
płciowych. Zespół ten pojawia się najczęściej po stosowaniu sulfonamidów o przedłuŜonym działaniu.
MoŜe teŜ wystąpić zespół Lyella, w którym występuje martwicze oddzielenie się naskórka. Oba te zespoły
mogą zakończyć się śmiertelnie.
Sulfonamidy podawane w dawkach terapeutycznych przez dłuŜszy czas mogą wywołać: zaburzenia
przewodu pokarmowego, skórne objawy uczuleniowe i uszkodzenia układu krwiotwórczego w postaci
granulocytopenii.
Oddzielnym zagadnieniem jest wpływ sulfonamidów na nerki. Niektóre sulfonamidy, a zwłaszcza ich
acetylopochodne, są trudno rozpuszczalne w moczu i mogą krystalizować w kanalikach krętych,
prowadząc do uszkodzenia miąŜszu nerek.
LEKI PRZECIWBÓLOWE, PRZECIWGORĄCZKOWE, I PRZECIWZAPALNE
Ból powstaje na skutek podraŜnienia receptorów czuciowych. Związkami wywołującymi uczucie bólu
są m.in. histamina, serotonina, bradykinina i prostaglandyny. W terapii stosowane leki moŜna podzielić na
2 grupy. Do pierwszej grupy naleŜą opioidowe silnie działające leki o ośrodkowym mechanizmie
działania. Ich naduŜywanie moŜe prowadzić do przyzwyczajenia i wystąpienia narkomanii.
Do drugiej grupy zalicza się nienarkotyczne leki przeciwbólowe. Wśród nich podstawową grupę stanowią
niesteroidowe leki przeciwzapalne wywierające działanie przeciwbólowe, przeciwzapalne i
przeciwgorączkowe.
Opioidowe leki przeciwbólowe
Do grupy tej naleŜą alkaloidy opium i ich pochodne oraz syntetyczne narkotyczne leki przeciwbólowe.
Morfina jest to narkotyczny lek przeciwbólowy z grupy alkaloidów fenantrenowych opium. Szybko
wchłania się z przewodu pokarmowego. Łatwo przenika do wszystkich tkanek, sprzęga się z kwasem
glukuronowym i wydala przez nerki.
W zatruciu ostrym, które jest najczęściej spowodowane próbami samobójczymi, dochodzi do utraty
przytomności. Obserwuje się: zwolnienie i spłycenie oddechu, szpilkowate źrenice, sinicę, skurcz błony
mięśniowej przewodu pokarmowego i dróg Ŝółciowych oraz spadek ciśnienia tętniczego krwi. Zgon, z
powodu niewydolności oddechowej, moŜe nastąpić w 2-4 h po zatruciu. Dawka śmiertelna morfiny
wynosi ok. 200 mg, ale obserwowano zgony po dawce 130 mg podanej podskórnie.
W zatruciach przewlekłych występują nudności, wymioty, zaparcie, trudności w oddawaniu moczu,
zawroty głowy i zmiany nastroju. Zatrucia te są wynikiem uzaleŜnienia (narkomanii). Podstawowym
45
bowiem niebezpieczeństwem podawania morfiny jest rozwój uzaleŜnienia z występującym po podaniu
leku stanem euforii. Po dłuŜszym stosowaniu morfiny dochodzi do rozwoju tolerancji i chory przyjmuje
coraz większe dawki, dochodzące nawet do kilku gramów dziennie.
U osób uzaleŜnionych, oprócz wymienionych juŜ powyŜej objawów, dochodzi do uszkodzenia i
zwyrodnienia narządów miąŜszowych. Występuje przewlekły nieŜyt błony śluzowej przewodu
pokarmowego i związane z tym utrudnione wchłanianie pokarmów, prowadzące do niedoŜywienia
chorego. Wskutek zmniejszonego wydzielania gruczołów dochodzi do wysuszenia skóry i zaniku błony
śluzowej dróg oddechowych. Rozwija się teŜ bezpłodność u kobiet oraz impotencja u męŜczyzn.
Występują takŜe zmiany psychofizyczne oraz charakteropatie.
Nagłe odstawienie morfiny prowadzi do wystąpienia objawów abstynencji. Występują ostre objawy
Ŝołądkowo-jelitowe, wymioty, biegunka, gorączka, dreszcze, łzawienie, pocenie, zwiększenie częstości
oddechowej i rozszerzenie źrenic. MoŜe takŜe wystąpić zapaść sercowo-naczyniowa. Wyjątkowo
odstawienie morfiny moŜe prowadzić do śmierci
Antagonistą morfiny jest nalokson. Znosi on objawy zatrucia środkami opioidowymi. W przypadku
uzaleŜnienia podanie naloksonu wywołuje objawy abstynencji. Podobne objawy występują takŜe po
syntetycznych narkotycznych środkach przeciwbólowych (petydyna, metadon, fentanyl, pentazocyna). Do
zatrucia doprowadzić teŜ mogą interakcje morfiny z pochodnymi fenotiazyny oraz lekami przeciw-
depresyjnymi.
Niesteroidowe leki przeciwzapalne
Niesteroidowe leki przeciwzapalne wykazują słabsze działanie farmakologiczne niŜ narkotyczne leki
przeciwbólowe. Wykazują natomiast dodatkowo działanie przeciwzapalne i przeciwgorączkowe.
Mechanizm działania przeciwbólowego i przeciwgorączkowego niesteroidowych leków przeciwzapalnych
wiązany jest z hamowaniem syntezy prostaglandyn.
Mechanizm działania przeciwzapalnego natomiast związany jest z hamowaniem aktywności
cyklooksygenazy, co zapobiega syntezie cyklicznych nadtlenków, które są prekursorami prostaglandyn.
W terapii stosowane są liczne preparaty niesteroidowych środków przeciwzapalnych z róŜnych grup
chemicznych. Wykazują one jednak liczne podobne działania niepoŜądane. Leki te draŜnią błonę śluzową
przewodu pokarmowego. Występują nudności i wymioty oraz biegunki. Mogą wywołać takŜe
owrzodzenie Ŝołądka i dwunastnicy. Doprowadzić teŜ mogą do uszkodzenia wątroby, wywołać zapalenie
nerek. Występuje takŜe hamowanie agregacji płytek krwi, co powodować moŜe wydłuŜenie czasu
krwawienia.
Szeroko stosowane są pochodne kwasu salicylowego. Wchłaniają się bardzo dobrze z przewodu
pokarmowego. Po 10 min od podania doustnego we krwi znajduje się ok. 50% podanej dawki. WiąŜą się
dobrze z albuminami (ok. 70%). Przenikają łatwo do tkanek i płynów ustrojowych. Przechodzą przez
łoŜysko do tkanek płodu. Są metabolizowane w wątrobie, wydalają się głównie przez nerki (ok. 80%).
Szybkość wydalania nie jest duŜa, poniewaŜ w ciągu 24 h z moczem wydala się ok. 40-50% dawki,
pozostała ilość wydala się w ciągu następnych 4-5 dni. Istnieje więc niebezpieczeństwo kumulacji
salicylanów. Alkalizacja moczu przyspiesza wydalanie prawie 3-krotnie.
Objawy toksycznego działania salicylanów pojawiają się przewaŜnie wówczas, gdy stęŜenie ich we
krwi jest większe niŜ 30 mg/cm
3
, co odpowiada dziennej dawce 12 mg. Dawka śmiertelna salicylanów
wynosi 0,3-0,5 g/kg mc.
Mechanizm działania toksycznego salicylanów jest stosunkowo dobrze poznany. Po dawkach
toksycznych następuje bezpośrednio pobudzenie o.u.n. (tzw.encefalopatia salicylowa), czego efektem jest
pobudzenie czynności ośrodka oddechowego. Oddech staje się głębszy i przyśpieszony, co powoduje
utratę znacznych ilości dwutlenku węgla z wydychanym powietrzem i związane z tym zjawiskiem
podwyŜszenie pH krwi (zasadowica oddechowa).
Z salicylanów stosowany jest przede wszystkim kwas acetylosalicylowy (Polopiryna, Aspirin).
Stosowane teŜ są: salicylan sodu i salicylamid. Oprócz typowych dla niesteroidowych leków
przeciwzapalnych objawów długotrwałe podawanie tych preparatów wywołać moŜe zatrucie przewlekłe,
w którym występują bóle i zawroty głowy, osłabienie, nudności i wymioty oraz zaburzenia słuchu i
wzroku. U osób uczulonych wystąpić moŜe astma aspirynozaleŜna. U dzieci do 12 roku Ŝycia moŜna
obserwować wystąpienie zespołu Reya charakteryzującego się encefalopatią oraz stłuszczeniem i
powiększeniem wątroby.
46
Dawki śmiertelne niektórych leków przeciwbólowych po podaniu doustnym
Lek
Dawka śmiertelna
Salicylany
25 -35 g
Pochodne pirazolonu
5-30g
Fenacetyna
15-70 g
Paracetamol
15 g
Kolchicyna
20 mg
Apomorfina
100 mg (podskórnie)
Etylomorfina
(Dionina)
500 mg
Hydrokodon (Dicodid)
100 mg
Hydromorfon
(Dilaudid)
100 mg
Kodeina
800 mg
Lewalorfan
100 mg
Morfina
200 mg (podskórnie)
Petidyna (Dolargan)
1 g (podskórnie)
W lekkich zatruciach następuje mobilizacja kwasów organicznych prowadząca do pewnej
rekompensacji. Organizm, w celu zachowania równowagi, wydala dodatkowe ilości jonów sodowych i
potasowych z moczem. Utrata jonów zasadowych, gromadzenie się kwasów organicznych oraz
ketonemia, spowodowana rozpadem tkanek i utratą wody wskutek pocenia się, powodują wystąpienie
kwasicy metabolicznej, szczególnie szybko u dzieci.
Pobudzenie przez salicylany metabolizmu komórkowego zwiększa zapotrzebowanie na tlen i prowadzi
do nadmiernego magazynowania w organizmie kwasów organicznych (acetylooctowego,
hydroksymasłowego). Salicylany powodują przedłuŜenie czasu krzepnięcia krwi, zmniejszają bowiem
stęŜenie protrombiny w surowicy krwi oraz wiąŜą jony wapniowe. Po podaniu duŜych dawek zaburzają
czynności nerek, poniewaŜ uszkadzają nabłonek kanalików nerkowych. Wynikiem tego działania jest
m.in. pojawienie się patologicznych składników moczu. W bezpośrednim zetknięciu salicylanów z błoną
śluzową Ŝołądka następuje jej uszkodzenie, prowadzące do krwawień, bardzo niebezpiecznych u osób z
chorobą wrzodową Ŝołądka.
Ostre zatrucia salicylanami są często spotykane u dzieci. W tych przypadkach notuje się takŜe
największą liczbę zgonów. U dorosłych rzadko dochodzi do ostrego zatrucia tymi preparatami. Wśród
objawów cięŜkiego zatrucia dominują: znaczne pobudzenie oddechu, sinica, wymioty, zawroty głowy.
Pojawiają się wybroczyny. Mogą wystąpić drgawki. Powodem zgonu jest zazwyczaj niewydolność
oddechowa.
Niekiedy jednorazowa dawka 500 mg-1 g kwasu acetylosalicylowego moŜe wywołać reakcje alergiczne
z zapaścią i zaburzeniami oddychania, aŜ do wstrząsu anafilaktycznego włącznie.
W zatruciach ostrych o lŜejszym przebiegu obserwuje się bóle w jamie brzusznej, pobudzenie oddechu,
wymioty, zawroty głowy, senność, gorączkę, zaburzenia koordynacji i wybroczyny.
47
W zatruciu przewlekłym występują nudności i wymioty. Dochodzi do krwawień z przewodu
pokarmowego. MoŜe rozwinąć się choroba wrzodowa. Występuje szum w uszach. Obserwować teŜ
moŜna objawy zaburzeń psychicznych.
W wyniku interakcji salicylanów z doustnymi lekami hipoglikemizującymi oraz przeciwzakrzepowymi
dojść moŜe do niedocukrzenia i krwawień.
Z pochodnych aniliny stosowany jest powszechnie acenol (Paracetamol) jako środek przeciwbólowy i
przeciwgorączkowy, często w mieszankach przeciwbólowych. Zalecany jest takŜe u dzieci. Toksyczność
tego związku jest związana przede wszystkim z jego działaniem hepatotoksycznym. MoŜe wystąpić
methemoglobinemia i niedokrwistość niedobarwliwa.
Liczne pochodne pirazolonu, jak metamizol (Pyralgina) czy oksyfenbutazon (Tanderil) stosowane są
bardzo często takŜe w mieszankach przeciwbólowych. Oprócz typowych dla niesteroidowych działań
niepoŜądanych mogą wywołać agranulocytozę i niedokrwistość aplastyczną. Dojść moŜe teŜ do
uszkodzenia wątroby i nerek. Obserwowane są teŜ liczne objawy uczuleniowe, w tym złuszczające
zapalenie skóry.
Pochodne kwasów arylooctowych, jak diklofenak (Voltaren) lub indometacyna (Metindol) stosowane
są przede wszystkim jako leki przeciwbólowe i przeciwzapalne. DuŜą toksyczność wykazuje przede
wszystkim indometacyna. Podobnie jak pochodne pirazolonu moŜe doprowadzić do wystąpienia
niedokrwistości aplastycznej. Mniejszą toksyczność wykazuje diklofen. Z pochodnych kwasu
fenylopropionowego zastosowanie w terapii znajduje najczęściej ibuprofen oraz naproksen. Leki te
wykazują jedynie typowe dla tej grupy leków działania niepoŜądane. RównieŜ niewielką toksyczność
wykazuje piroksykam (Felden) będący pochodną kwasów enolowych.
LEKI NASENNE
Pochodne kwasu barbiturowego
Barbiturany są na świecie nadal najczęstszą przyczyną zatruć rozmyślnych i przypadkowych. W Anglii
ostre zatrucia tymi związkami stanowią ok. 70% wszystkich hospitalizowanych zatruć ostrych. Powodują
ok. 2000 zgonów rocznie. W USA liczbę tę w skali rocznej ocenia się na ok. 3000 przypadków
śmiertelnych. W Polsce zatrucia barbituranami w 1984 r. wynosiły 17,1 % wszystkich zatruć lekami.
Barbiturany są to pochodne kwasu barbiturowego, który jest ureidem o łańcuchu zamkniętym, jest
otrzymywany przez kondensację mocznika z kwasem malonowym. Chemicznie jest to więc
malonylomocznik (4,4,6-triketoheksahyd-ropirymidyna).
Obecnie w lecznictwie stosuje się ok. 50 pochodnych kwasu barbiturowego. Barbiturany ze względu na
czas działania, dzielą się na 3 podstawowe grupy:
1) długo działające — biologiczny okres półtrwania 24-96 h,
2) średnio i krótko działające — biologiczny okres półtrwania 14-24 h,
3) ultrakrótko działające — biologiczny okres półtrwania 3-8 h.
PowyŜszy podział odnosi się głównie do zastosowań leczniczych i nie moŜe być przenoszony wprost do
oceny działania toksycznego.
W układzie zaleŜności dawka-działanie barbiturany, w miarę zwiększania dawki, wykazują narastający
wpływ depresyjny na o.u.n. — od uspokajającego, nasennego, przez znieczulenie ogólne przechodzące w
zapaść, do snu narkotycznego po przedawkowaniu. Większość barbituranów wykazuje dobrą korelację
między stęŜeniem w osoczu, okresem półtrwania w mózgu (zwierzęta), a czasem działania.
W lecznictwie są one wykorzystywane jako leki uspokajające, nasenne, środki stosowane do
znieczulenia ogólnego i przeciwdrgawkowe.
Barbiturany łatwo wchłaniają się z przewodu pokarmowego. Szybkość wchłaniania zaleŜy od
lipofilnego charakteru związku, powinowactwa do białek organizmu oraz stęŜenia formy
niezdysocjowanej leku. Właściwości te warunkują takŜe zdolność penetracji w organizmie, charakter
dystrybucji oraz stopień przesączania i wchłaniania zwrotnego w kanalikach nerkowych. Wchłonięte
barbiturany prawie równomiernie rozmieszczają się we wszystkich tkankach. Większe ilości gromadzą się
w wątrobie (duŜe ukrwienie) i w mózgu (dobra rozpuszczalność w lipidach). Mają zdolność przenikania
przez barierę łoŜyskową oraz do mleka.
Pochodne dobrze rozpuszczalne w lipidach szybko wchłaniają się z przewodu pokarmowego. W duŜym
stopniu wchłaniają się zwrotnie w nerkach. Źle rozpuszczalne zachowują się odmiennie i są usuwane z
48
moczem. Barbital i fenobarbital są najmniej lipofilne, dlatego w 80-90% wydalają się w formie nie
zmienionej z moczem i nie wchłaniają się zwrotnie. Około 60% wprowadzonej dawki fenobarbitalu
występuje w organizmie w formie zjonizowanej.
Barbiturany, przenikając do krwi, wnikają do wnętrza krwinek czerwonych ze względu na duŜą
zawartość w nich lipidów, osiągając ok. 2-krotnie większe stęŜenie niŜ w osoczu. WiąŜą się łatwo z
albuminami osocza, skąd jednak mogą być konkurencyjnie wypierane przez inne leki (np. sulfonamidy).
Podany równocześnie alkohol etylowy ułatwia wchłanianie barbituranów, m.in. zwiększa ich stęŜenie w
mózgu. Pochodne tiobarbiturowe są dobrze rozpuszczalne w lipidach — w większych ilościach i szybciej
przenikają do o.u.n.
W organizmie barbiturany ulegają biotransformacji. Powstające metabolity są pozbawione aktywności
biologicznej, jednak pochodne N-metylowe i tiobarbiturany tworzą po utlenieniu metabolity o działaniu
nasennym.
Barbiturany hamują w wątrobie przemianę wielu leków i związków chemicznych, takŜe steroidów
endogennych, wiąŜąc się bezpośrednio z cytochromem P-450 i upośledzając przez to funkcje
fizjologiczne. Mają one takŜe zdolność indukowania systemu enzymów mikrosomalnych, przyspieszając
w ten sposób własną przemianę oraz biotransformację innych związków. Procesy te, obserwowane
głównie in vivo, mają istotne znaczenie w wyjaśnieniu mechanizmu rozwijającej się tolerancji,
uzaleŜnienia od barbituranów i licznych występujących interakcji z innymi lekami.
Biotransformacja barbituranów zachodzi pod wpływem enzymów frakcji mikrosomalnej wątroby
NADPH2-zaleŜnych, częściowo takŜe przy udziale enzymów frakcji rozpuszczalnej, korzystających
zarówno.z NADP, jak i NAD.
Niezwykle niebezpieczna jest interakcja barbituranów z etanolem. W jej wyniku dochodzi do
zaburzenia czynnności o.u.n.
Barbiturany wydalają się głównie z moczem. Długo działające, o krótkich podstawnikach alifatycznych
przy C5 i małym powinowactwie do tkanki tłuszczowej, są stosunkowo wolno eliminowane w postaci nie
zmienionej, np. barbital 2% dawki wydala się w ciągu 8 h, 16% w ciągu 32 h, a wykrywalne ilości leku
wydalają się z moczem, jeszcze w ciągu 6 dni. Około 5% dawki wydala się w kale.
Krótko działające barbiturany łatwo ulegają przemianie w wątrobie i szybko wydalają się z moczem w
postaci metabolitów wolnych lub związanych.
Alkalizacja moczu sprzyja jonizacji cząsteczek, zmniejsza wchłanianie zwrotne i przyspiesza wydalanie
przez nerki.
Współczynnik terapeutyczny leków pochodnych kwasu barbiturowego nie jest duŜy. Kilkakrotne
przekroczenie dawki nasennej moŜe prowadzić do silnego zatrucia. Dawka 10-krotna moŜe być dawką
śmiertelną. Dawka śmiertelna wynosi bowiem 1-2 g.
Barbiturany powodują zatrucia ostre i przewlekłe. Ostre zatrucia mają najczęściej charakter działań
zamierzonych (samobójcze) lub wynikają z przedawkowania przy naduŜywaniu.
W obrazie klinicznym zatrucia ostrego dominujące są objawy depresyjnego działania barbituranów na
o.u.n. Stałym objawem są zaburzenia świadomości, od oszołomienia do cięŜkiej śpiączki. Obserwuje się
ponadto zaburzenia czynności oddechowej, układu sercowo-naczyniowego, pokarmowego oraz
termoregulacji.
W lekkich zatruciach, poza zaburzeniami świadomości i kilkugodzinną śpiączką, mogą nie wystąpić
inne objawy chorobowe. Po kilku godzinach zatruty budzi się samoistnie, z objawami oszołomienia, i po
dalszych 12 h najczęściej powraca do stanu normalnego.
Działanie toksyczne połączone ze śpiączką występuje przy stęŜeniu leku w surowicy powyŜej 3 mg/100
cm
3
. Dla barbituranów długo działających stęŜenie w surowicy 5 mg/100 cm
3
jest uwaŜane jeszcze za
terapeutyczne. Objawy działania toksycznego pojawiają się przy stęŜeniach powyŜej 8 mg/100 cm
3
.
W cięŜkich zatruciach barbituranami z reguły występują zaburzenia oddechowo-krąŜeniowe oraz
hipotermia. W tych przypadkach zatruty w krótkim czasie zapada w sen narkotyczny, z wygaszeniem
odruchów rogówkowych i ścięgnistych. Następuje zwolnienie i spłycenie oddechu, spadek ciśnienia
tętniczego krwi, co łącznie prowadzi do zapaści i niedotlenienia mózgu. Postępuje uszkodzenie naczyń
włosowatych, upośledzenie funkcji nerek. Zanik odruchu gardłowego i kaszlowego powoduje
gromadzenie się płynów zastoinowych w płucach i rozwój niedoczynności oddechowej. Pojawia się sinica
oraz zmiany zastoinowe krwi Ŝylnej, głównie w kończynach dolnych. W bardzo cięŜkich przypadkach
ustaje perystaltyka jelit i rozwija się hipotermia powyŜej 30°. Na skórze zatrutego pojawiają się pęcherze.
49
Zatrucie przyjmuje obraz cięŜkiego wstrząsu. Śmierć następuje w wyniku poraŜenia ośrodka
oddechowego i naczynioruchowego, często z objawami obrzęku płuc.
Gwałtowny rozwój objawów oraz szybkie przemieszczenie pochodnych barbituranów z krwi do frakcji
lipidowej stanowi waŜną przeszkodę w usuwaniu ich z organizmu drogą forsownej diurezy czy alkalizacji
moczu.
Ratowanie zatrutych barbituranem opiera się na leczeniu objawowym i podtrzymującym podstawowe
czynności Ŝyciowe — krąŜenie krwi i oddychanie oraz na moŜliwie szybkim usuwaniu trucizny z
organizmu.
W usuwaniu trucizny z organizmu decydujące znaczenie mają obecnie: forsowna diureza oraz zabiegi
dializy otrzewnowej, pozaustrojowej i hemoperfuzji. Inne zabiegi lecznicze, jak: zwalczanie hipotermii,
wyrównywanie bilansu płynów ustrojowych i elektrolitów, antybiotykoterapia, zapobiegająca wtórnemu
zakaŜeniu, są uzaleŜnione od indywidualnego stanu zatrutego.
W naduŜywaniu barbituranów dochodzi do wystąpienia zaleŜności lekowej. Występują wtedy
zaburzenia czynności umysłowych. Dochodzi do uszkodzenia wątroby i nerek. W przypadkach tych nagłe
odstawienie barbituranów prowadzi do wystąpienia objawów abstynencji. Pojawiają się nudności i
wymioty, drŜenia mięśniowe, niedociśnienie, częstoskurcze a nawet drgawki.
Pochodne benzodiazepiny
Leki anksjolityczne znoszą niepokój, napięcie emocjonalne i uczucie lęku. Działają takŜe uspokajająco
i nasennie, przeciwdrgawkowo, zwiotczają mięśnie szkieletowe. Ze względu na szeroki zakres działania i
częste stosowanie istnieją duŜe moŜliwości zatruć i działań szkodliwych.
Znamy obecnie ok. 2000 związków czynnych pochodnych benzodiazepiny. Zarejestrowanych i
stosowanych jest ok. 100, natomiast 35 jest wyselekcjonowanych i zalecanych przez WHO do stosowania
kontrolowanego.
Aktywność farmakologiczną i toksyczność warunkują podstawniki w pozycji C7 (R5) — zwiększa się
ona po wprowadzeniu chloru lub grupy nitrowej. Istotne znaczenie ma takŜe obecność pierścienia
fenylowego w pozycji C5. Podstawienie chloru w tym pierścieniu zwiększa siłę działania (lorazepam).
Pochodne benzodiazepiny, w wyniku przemiany metabolicznej, tworzą aktywne metabolity o
właściwościach leczniczych (oksazepam — metabolit chlordiazepoksydu i diazepamu). W lecznictwie są
stosowane takŜe w połączeniu z innymi lekami nasennymi w preparatach złoŜonych, np. Reladorm
(diazepam + cyklobarbital).
Pochodne benzodiazepiny wchłaniają się dobrze z przewodu pokarmowego, a takŜe po podaniu
pozajelitowym. Maksymalne stęŜenie we krwi osiągają po 1-2 h (w zaleŜności od rodzaju leku). Po
wchłonięciu wiąŜą się odwracalnie z białkami krwi, przemieszczają się do tkanek. Wykazują
powinowactwo do tkanki lipidowej, łatwo przenikają przez barierę krew-mózg. Związane z tkanką
tłuszczową wolno uwalniają się do krwi i wydalają się róŜnie. Okres półtrwania w organizmie dla
poszczególnych przedstawicieli jest na ogół długi i wynosi dla chlordiazepoksydu 62 h, a diazepamu 48 h.
Pochodne benzodiazepiny w ok. 60% wydalają się z moczem w postaci nie zmienionej i w postaci
metabolitów. Metabolity niektórych pochodnych mają dłuŜsze okresy półtrwania w organizmie niŜ
substancje macierzyste, poniewaŜ silniej wiąŜą się z frakcją lipidową tkanek i są wolno uwalniane do
krwi.
Większość leków tej grupy wydala się w ciągu 24-48 h. Małe ilości metabolitów moŜna wykryć jeszcze
po 10-14 dniach w moczu. Z kałem moŜe wydalać się 10% dawki (diazepam).
Pochodne benzodiazepiny są lekami o małej toksyczności. Często zdarzają się zatrucia o róŜnym
stopniu cięŜkości, rzadko jednak kończą się zgonem. Dawki śmiertelne dla ludzi nie są wyraźnie
sprecyzowane. UwaŜa się, Ŝe dawka 50-500 mg/kg mc. jest śmiertelna. Opisano przypadki zaŜycia 500
mg-1,5 g jednorazowo bez wystąpienia wyraźnych objawów zatrucia.
Objawami zatrucia ostrego są: senność, osłabienie, oczopląs, podwójne widzenie, zaburzenia
koordynacji ruchowej, znuŜenie, śpiączka z moŜliwą sinicą i zaburzeniami oddychania oraz drgawki.
Nawet po znacznym przekroczeniu dawki leczniczej nie dochodzi do zgonów. Opisano przypadki
odczynów alergicznych w postaci dermatoz, wysypki itp. MoŜliwym powikłaniem jest Ŝółtaczka
mechaniczna, uszkodzenie wątroby, leukopenia i agranulocytoza, np. dawki 25 mg/24 h podawane przez 6
tygodni lub 30 mg/24 h podawane przez 12 dni powodowały wystąpienie Ŝółtaczki.
50
W zatruciu przewlekłym obserwuje się senność, depresje, niepokój, ataksję, bóle głowy, niewyraźne
widzenie, dolegliwości Ŝołądkowe, wysypkę. MoŜe wystąpić zaleŜność o mniejszym nasileniu niŜ po
barbituranach, pojawiająca się po kilkunastomiesięcznym stosowaniu leków.
Po przerwaniu przyjmowania leku obserwowano objawy abstynencji w postaci niepokoju, splątania
myślowego i zaburzeń psychoruchowych. Około 0,5-0,7% leczonych wykazuje objawy paradoksalne
(dotyczy to większości pochodnych tej grupy), tj. niepokój ruchowy, napięcie, bezsenność, stany napięcia
i wzmoŜonej agresji, drgawki, majaczenie.
DuŜe dawki leków tej grupy mogą hamować czynności ośrodka oddechowego w pniu mózgu. Podane
przed porodem groŜą upośledzeniem oddechu u płodów w związku z przenikaniem przez łoŜysko.
Przenikają takŜe do gruczołów sutkowych.
Benzodiazepiny dają interakcje z innymi związkami i lekami. Do znaczących, z punktu widzenia
toksykologicznego, zalicza się interakcje:
1) z innymi lekami nasennymi i uspokajającymi — synergizm addycyjny,
2) z etanolem — zwiększenie depresji ośrodkowej,
3) z lekami zwiotczającymi mięśnie szkieletowe.
LEKI PSYCHOTROPOWE
Leki neuroleptyczne
Leki neuroleptyczne działają takŜe uspokajająco. Znoszą objawy psychoz i stosowane są przede
wszystkim w leczeniu schizofrenii. Znoszą niepokój i zmniejszają wraŜliwość na bodźce płynące z
otoczenia. Wykazują teŜ działanie przeciwwymiotne, przeciwhistaminowe i hipotensyjne. Nasilają
działanie leków przeciwbólowych i nasennych.
Podstawową grupą leków neuroleptycznych są pochodne fenotiazyny. W zaleŜności od podstawnika przy
azocie pierścienia wyróŜnia się pochodne: alifatyczne (chlorpromazyna, promazyna), piperydynowe
(tiorydazyna) i piperazynowe (perfenazyna, flufenazyna, triflupenazyna). Związki te róŜnią się
właściwościami farmakologicznymi i toksycznością.
Pochodne fenotiazyny łatwo wchłaniają się z przewodu pokarmowego. We krwi ponad 90% substancji
występuje w połączeniu z białkami osocza. Przenikają łatwo przez barierę krew-mózg i łoŜyskową oraz do
mleka. Eliminacja metabolitów utrzymuje się jeszcze w ciągu kilku miesięcy od odstawienia leku.
Przedawkowanie pochodnych fenotiazyny wywołuje bóle głowy, suchość błony śluzowej jamy ustnej,
obrzęk błony śluzowej nosa, zaburzenia rytmu serca, ortostatyczny spadek ciśnienia tętniczego krwi,
zaburzenia orientacji, narastającą senność, przechodzącą w śpiączkę, drgawki o charakterze
parkinsonoidalnym, sinicę powłok. Zgon następuje w wyniku poraŜenia ośrodka oddechowego lub
powikłań związanych z długotrwałą śpiączką. Dawka śmiertelna pochodnych fenotiazyny dla człowieka
wynosi 15-150 mg/mc.
Przy długotrwałym przyjmowaniu pochodnych fenotiazyny moŜe dojść do zaburzenia ze strony układu
pozapiramidowego. Występują one w postaci objawów zespołu parkinsonowskiego (wzmoŜenie napięcia
mięśni, spowolnienie ruchów, drŜenie kończyn i głowy), dystonii i dyskinezji (przymusowe ruchy głowy i
szyi, mięśni mimicznych twarzy, języka, skręty tułowia, utrudnione połykanie), akatyzji (niepokój
ruchowy z koniecznością częstych zmian pozycji ciała). Dochodzi takŜe do zaburzeń układu
krwiotwórczego (leukopenia, eozynofilia), w tym bardzo rzadko (1:10000 przypadków) do
agranulocytozy. Pochodne fenotiazyny wywołują skórne odczyny alergiczne (pokrzywka, zapalenie
kontaktowe, reakcje fotoalergiczne). Długotrwałe przyjmowanie duŜych dawek moŜe prowadzić do zmian
pigmentacji skóry oraz odkładania się barwnika w rogówce i siatkówce oka.
Pochodne fenotiazyny wzmagają działanie środków wpływających depresyjnie na ośrodkowy układ
nerwowy — etanolu, leków nasennych, uspokajających i narkotycznych.
Dawki śmiertelne niektórych leków psychotropowych po podaniu doustnym
Lek
Dawka
śmiertelna
Fenobarbital (Luminal)
1,5 g
51
Allobarbital
2g
Pentobarbital
(Nembutal)
lg
Tiopental (Penthotal)
lg
Barbital (Veronal)
2g
Glutetimid (Glimid)
5g
Difenylohydantoina
5g
Diazepam (Relanium)
7-35 g
Hydroksyzyna
(Atarax)
2-15g
Chloropromazyna
1-10 g
Haloperydol
1-10 g
Lewomepromazyna
1-10 g
Prometazyna
(Diphergan)
l-10g
Leki anksjolityczne
Leki anksjolityczne, zwane teŜ przeciwlękowymi, znalazły zastosowanie w leczeniu róŜnego typu
psychonerwic. Wywierają działanie uspokajające i przeciwlękowe. Wykazują teŜ działanie zwiotczające
mięśnie szkieletowe oraz działanie przeciwdrgawkowe. Leki tej grupy podawane przez dłuŜszy czas mogą
wywołać przyzwyczajenie i uzaleŜnienie.
Najczęściej stosowane są pochodne benzodiazepiny, które są największą stale rozwijającą się grupą leków
przeciwlękowych. Wśród nich główną rolę odgrywają takie preparaty, jak diazepam (Relanium),
chlordiazepoksyd (Elenium), oksazepam i temazepam (Signopam).
Leki przeciwdepresyjne
Preparaty trójpierścieniowych leków przeciwdepresyjnych naleŜą do pochodnych dibenzoazepiny i
cykloheptadienu. Leki te stosowane są w depresji endogennej. Powodują poprawę nastroju i pobudzenie
psychomotoryczne. Do podstawowych leków tej grupy naleŜą imipramina, nortriptylina, amitriptylina,
doksepina.
Z działań niepoŜądanych wywoływanych przez te leki naleŜy wymienić ich kardiotoksyczność,
polegającą na zaburzeniach rytmu serca i ortostatycznych spadkach ciśnienia tętniczego. Działają takŜe
cholinolitycznie, wywołują suchość w jamie ustnej, zaparcia i zaburzenia widzenia. Sporadycznie mogą
wystąpić uszkodzenie wątroby i układu krwiotwórczego. Częste są skórne objawy uczuleniowe. W
zatruciach ostrych mogą wystąpić śpiączka, drgawki i zaburzenia rytmu serca.
Liczne interakcje mogą wystąpić podczas stosowania trójpierścieniowych leków przeciwdepresyjnych z
innymi lekami. Nasilają one działanie epinefryny i atropiny, barbituranów i leków kojących. Hamują
działanie leków przeciwzapalnych.
Podobne działania niepoŜądane i toksyczność występuje po czteropierścieniowych lekach
przeciwdepresyjynch, jak mianseryna. Wśród leków o innej budowie chemicznej naleŜy wymienić
fluoksetynę (Prozac). Przy jego stosowaniu mogą wystąpić nudności i wymioty, bóle głowy oraz stany
lękowe. Pojawia się czasem duŜa agresywność.
52
LEKI CUCĄCE
W grupie tej znajdują się leki pobudzające ośrodki naczynioruchowy i oddechowy, jak teŜ pobudzające
korę mózgową i ośrodki rdzenia przedłuŜonego.
Niketamid (Cardiamidum) pobudza ośrodek naczynioruchowy w rdzeniu przedłuŜonym, wywołując
skurcze naczyń krwionośnych w jamie brzusznej, co prowadzi do wzrostu ciśnienia tętniczego. Stosowany
jest w omdleniach, zapaści, podciśnieniu i objawach osłabienia.
Ostre zatrucie zdarza się po pozajelitowym podaniu leku. Po kilku minutach występują nudności,
wymioty, bóle głowy, przyspieszenie czynności serca i oddechu, a następnie dochodzi do wystąpienia
drgawek i rozwoju śpiączki. Po doustnym długotrwałym podaniu preparatu obserwuje się niepokój
psychoruchowy oraz stany lękowe.
Kofeina działa pobudzająco na ośrodkowy układ nerwowy. Hamuje stany zmęczenia i senności,
poprawia procesy kojarzenia, działa pobudzająco na ośrodek oddechowy, układ bodźcoprzewodzący i
kurczliwość mięśnia sercowego, wywołuje zaburzenia rytmu i zwiększa zapotrzebowanie serca na tlen.
Działa rozszerzające na naczynia. Zwiększa przemianę materii, działa równieŜ pobudzająco na
wydzielanie soku Ŝołądkowego, zwiększa równieŜ diurezę. Miolitycznie działa na mięśnie gładkie.
Kofeina rzadko powoduje zatrucia śmiertelne u ludzi. Odnotowano przypadki zatrucia śmiertelnego po
spoŜyciu 500 mg kofeiny i po doŜylnym jej podaniu w dawce 3,2 g. UwaŜa się, Ŝe 10 g kofeiny podanej
doustnie moŜe być śmiertelne dla człowieka. Bardzo niebezpieczna moŜe być kofeina dla dzieci.
Mutagenne działanie kofeiny nie zostało potwierdzone, pomimo stwierdzenia pod jej wpływem
pewnych zaburzeń chromosomów. Badanie działania rakotwórczego i teratogennego nie wykazały
szkodliwego działania kofeiny. Stwierdzono natomiast, Ŝe spoŜywanie duŜych ilości kofeiny (powyŜej
600 mg dziennie) powodowało u 23 kobiet z 29 badanych powikłania w czasie ciąŜy. Wypijanie większej
ilości kawy, powyŜej 8 filiŜanek dziennie, powodowało występowanie większej liczby zniekształceń
płodów.
Ostre zatrucie kofeiną powoduje znaczne pobudzenie psychoruchowe, przyspieszenie czynności pracy
serca, zaburzenia rytmu serca, wzrost ciśnienia tętniczego krwi i drgawki. Zgon moŜe nastąpić w wyniku
podraŜnienia ośrodka oddechowego.
Nadmierne zaŜywanie kofeiny prowadzi do zatrucia przewlekłego, charakteryzującego się nadmiernym
pobudzeniem psychoruchowym, gonitwą myśli, niepokojem, przyspieszoną czynnością serca oraz
nadmierną diurezą.
Teofilina, podobnie jak kofeina, jest to alkaloid purynowy. Działa silnie miolitycznie na mięśnie
gładkie naczyń krwionośnych i oskrzeli. Dlatego znalazła zastosowanie w leczeniu choroby wieńcowej i
dychawicy oskrzelowej. Najczęściej stosowane są jej pochodne — aminofilina i diprofilina. Głównym
objawem zatrucia ostrego jest zapaść i spadek ciśnienia tętniczego krwi. Po podaniu doŜylnym
aminofiliny moŜe nastąpić nawet zgon po kilku minutach od podania leku, szczególnie u dzieci. Bardzo
niebezpieczne jest takŜe podanie aminofiliny choremu uczulonemu, moŜe bowiem wystąpić
natychmiastowa zapaść i zgon.
LEKI DZIAŁAJĄCE NA UKŁAD NERWOWY AUTONOMICZNY
Leki pobudzające układ współczulny
Aminy katecholowe pobudzają układ współczulny. Adrenalina pobudza alfa-i beta-receptory,
noradrenalina przede wszystkim alfa-receptory, dopamina zaś pobudza, oprócz alfa-receptorów, takŜe
receptory dopaminergiczne. Z innych leków duŜe zastosowanie w lecznictwie znalazły leki pobudzające
beta-receptory: izoprenalina, orcyprenalina, salbutamol i fenoterol.
Ostre zatrucie aminami katecholowymi wywołuje nudności, wymioty, dreszcze, gorączkę, przyspieszenie
czynności serca i oddechu oraz drgawki. Epinefryna moŜe wywołać zaburzenia rytmu serca, zwłaszcza
podczas znieczulania ogólnego, o charakterze migotania komór. Nagły wzrost ciśnienia tętniczego krwi
po szybkim doŜylnym wstrzyknięciu leku moŜe doprowadzić takŜe do wylewów krwi do mózgu.
Egzogenne aminy katecholowe podane doŜylnie działają na mięśnie gładkie i czynności serca oraz
metabolizm tkanek.
Norepinefryna wywołuje wzrost ciśnienia tętniczego krwi, epinefryna zwiększa przede wszystkim
czynności i siłę skurczu mięśnia sercowego. Rozszerza mięśnie gładkie oskrzeli. Uczynnią teŜ procesy
glikogenolizy i lipolizy.
53
Dawki śmiertelne niektórych leków działających na autonomiczny układ nerwowy, środków znieczulenia
ogólnego i środków zwiotczających
Lek
Dawka śmiertelna
Droga podania
Epinefryna
100 mg
podskórnie
Efedryna
2g
doustnie
Norepinefryna
100 mg
podskórnie
Fizosty gmina
6 mg
doustnie
Prostygmina
60 mg
doustnie
Pilokarpina
60 mg
doustnie
Atropina
0,5 -5 g
podskórnie
Eter etylowy
30 ml
doustnie
Chloroform
10 ml
doustnie
Halotan
10 ml
doustnie
Gallamina (Flaxedil)
25 -50 mg
doŜylnie
Chlorek tubokuraryny
6 mg
doŜylnie
Bromek dekametonium
1 mg
doŜylnie
Chlorek suksametonium
10 mg
doŜylnie
Leki pobudzające układ przywspółczulny
Wśród leków pobudzających układ przywspółczulny moŜna wyróŜnić leki działające bezpośrednio na
receptor muskarynowy, których przykładem jest acetylocholina, oraz leki działające pośrednio. Są to
związki hamujące aktywność hydrolazy acetylocholiny.
Pobudzenie układu przywspółczulnego charakteryzuje się zwolnieniem czynności serca, skurczem
mięśni gładkich przewodu pokarmowego, rozszerzeniem naczyń krwionośnych i zwęŜeniem źrenic. Leki
tak działające mogą być stosowane przede wszystkim w atonii pooperacyjnej, w celu pobudzenia
perystaltyki jelit, w celu obniŜenia ciśnienia śródocznego.
Ostre zatrucie alkaloidami cholinomimetycznymi powoduje trudności w oddychaniu, z powodu skurczu
mięśni gładkich oskrzeli, wymioty, zwiększoną perystaltykę jelit, z bezwiednym oddawaniem kału i
moczu, skurcze mięśniowe, zwolnienie częstości pracy serca. Zgon jest wynikiem zatrzymania czynności
serca.
Doustne dawki śmiertelne tych związków wynoszą dla: muskaryny 10 mg, pilokarpiny 60 mg,
fizostygminy 6 mg oraz prostygminy 60 mg. Objawy zatrucia przewlekłego są podobne do występujących
w zatruciu ostrym.
Leki hamujące układ przywspółczulny
Leki te blokują cholinergiczny receptor muskarynowy. Są konkurencyjnymi antagonistami
acetylocholiny. Głównym przedstawicielem tej grupy leków jest atropina. Stosowane są takŜe w
lecznictwie półsyntetyczne i syntetyczne związki o działaniu podobnym do atropiny.
54
Pod ich wpływem dochodzi do przyspieszenia czynności serca oraz zmniejszenia napięcia mięśni
gładkich, wzrostu ciśnienia tętniczego oraz rozszerzenia źrenic. Zahamowana zostaje teŜ czynność
wydzielnicza gruczołów potowych, łzowych oraz śluzowych w drogach oddechowych.
Leki te są stosowane w chorobie wrzodowej Ŝołądka, dwunastnicy w celu zmniejszenia wydzielania
soku Ŝołądkowego oraz jako leki spazmolityczne w napadach kolki Ŝółciowej, nerkowej i jelitowej.
Stosowane są takŜe w zaburzeniach przewodnictwa w układzie bodźcowoprzewodzącym serca.
W ostrym zatruciu atropiną przewaŜają objawy ośrodkowe. Występuje rozszerzenie źrenic, zaburzenie
widzenia, wzrost ciśnienia śródocznego, znaczne pobudzenie psychomotoryczne, gorączka i halucynacje.
Obserwuje się takŜe suchość i zaczerwienienie skóry, utrudnienie mowy i połykania. MoŜe dojść do
śpiączki i zgonu w wyniku poraŜenia ośrodka oddechowego. W przypadku skopolaminy dochodzi do
depresji układu nerwowego. Dawka śmiertelna atropiny wynosi dla dorosłych ok. 100 mg, dla dzieci 10
mg. Dawka śmiertelna syntetycznych leków pochodnych atropiny wynosi ok. 100 mg/1 g.
ŚRODKI ZNIECZULAJĄCE MIEJSCOWO
Są to preparaty poraŜające zakończenia i włókna nerwów czuciowych, co uniemoŜliwia przewodzenie
bodźców dośrodkowych. Napływające z obwodu sygnały bólowe nie docierają wskutek tego do ośrodków
kory mózgu. Mechanizm tego działania polega na wywoływaniu depolaryzacji włókien nerwowych, co
uniemoŜliwia jego repolaryzację.
Znieczulenia miejscowe mogą być powierzchniowe i głębokie (nasiękowe, przewodowe i rdzeniowe).
Wśród środków znieczulających miejscowo najwaŜniejsze to pochodne amidów (lidokaina), kwasu p-
aminobenzoesowego (prokaina) oraz kokaina.
Kokaina. Jest stosowana wyłącznie do znieczuleń powierzchniowych błony śluzowej. Oprócz działania
depresyjnego na zakończenia czuciowe, alkaloid ten wywołuje pobudzenie o.u.n. i zakończeń nerwów
współczulnych. Kokaina wchłania się bardzo szybko z błony śluzowej i jest takŜe szybko
metabolizowana.
W zatruciu ostrym, będącym wynikiem np. wchłonięcia przez uszkodzoną skórę, dochodzi najpierw do
pobudzenia, a następnie do poraŜenia o.u.n. MoŜna obserwować niepokój, pobudliwość, przyspieszenie
czynności serca, wymioty, gorączkę. W okresie późniejszym występują drgawki, śpiączka i niewydolność
krąŜenia. Śmierć moŜe nastąpić juŜ po dawce 30 mg podanej na błonę śluzową.
Zatrucie przewlekłe związane jest zazwyczaj z naduŜywaniem kokainy jako narkotyku. Alkaloid ten
zaŜywany jest bowiem w celu wywołania euforii, często w postaci proszku na błonę śluzową nosa, co
moŜe powodować perforację przegrody nosowej. Z objawów towarzyszących przewlekłemu zaŜywaniu
kokainy naleŜy wymienić przede wszystkim otępienie, zmiany charakterologiczne, utratę masy ciała i
wyniszczenie. Występuje takŜe zwyrodnienie narządów miąŜszowych.
Leki działające na układ krąŜenia
Glikozydy nasercowe
Glikozydy nasercowe stosowane są przede wszystkim w niewydolnościach krąŜenia pochodzenia
sercowego, w których występuje duszność, sinica, obrzęki, przesięki i zastój Ŝylny, oraz pomocniczo w
zaburzeniach rytmu.
W lecznictwie zastosowanie znalazły przede wszystkim glikozydy naparstnicy wełnistej (Digitalis
lanata) strofantusa (Strophantus gratus i S. Kombe) oraz glikozydy cebuli morskiej (Scilla maritima).
Pomocnicze znaczenie wykazują glikozydy konwalii (Convalaria majalis) oraz miłka wiosennego (Adonis
Vernalis).
Glikozydy naparstnicy wchłaniają się dobrze z przewodu pokarmowego. Dotyczy to takich preparatów,
jak: digitoksyna, lanatozyd A, digoksyna i lanatozyd C. Nie wchłania się z przewodu pokarmowego
strofantyna. Większość glikozydów łączy się w znacznym stopniu z białkami krwi, natomiast lanatozyd C,
digoksyna, a zwłaszcza strofantyna w mniejszym stopniu. Glikozydy wydalają się z Ŝółcią i moczem.
W ostrym zatruciu glikozydarni naparstnicy, podanej doustnie, występują: bóle głowy, nudności,
wymioty, biegunka, zaburzenia widzenia, zwłaszcza barwnego, zwolnienie tętna, spadek ciśnienia
tętniczego krwi i zaburzenia rytmu serca. Zgon spowodowany jest zazwyczaj migotaniem komór.
55
Zatrucia przewlekłe charakteryzują się podobnymi objawami, z których na początku występują przede
wszystkim zaburzenia Ŝołądkowo-jelitowe. Toksyczność glikozydów zwiększa niedobór potasu w
organizmie.
W przypadku doŜylnego podania glikozydów strofantusa nie stwierdza się działania toksycznego
preparatów. Niebezpieczne staje się jednak podanie zbyt duŜej dawki lub zbyt szybkie wstrzyknięcie.
MoŜe wtedy dojść do nagłego zgonu z powodu migotania komór. MoŜe takŜe dojść do oderwania się
zalegających w sercu zakrzepów przyściennych i wystąpienia zatorów tętniczych.
INSULINA I DOUSTNE LEKI PRZECIWCUKRZYCOWE
Trzustka oprócz czynności zewnątrzwydzielniczej jest równieŜ gruczołem wydzielania wewnętrznego.
Hormony trzustki występują w komórkach wysp trzustkowych (Langerhansa). Komórki beta tych wysp
wydzielają insulinę, która zmniejsza stęŜenie sacharydów we krwi, natomiast komórki alfa wydzielają
glukagon, który zwiększa stęŜenie sacharydów we krwi.
Insulina. Farmakokinetyka egzogennych insulin zaleŜy od rodzaju preparatów. Insulina podawana jest
wyłącznie pozajelitowe, gdyŜ jako białko jest trawiona w przewodzie pokarmowym.
Wskazaniem do podawania insuliny jest przede wszystkim cukrzyca insulinozaleŜna. Groźnym
powikłaniem jest niedocukrzenie krwi, występujące najczęściej wskutek przedawkowania insuliny.
Pojawia się ono wówczas, gdy stęŜenie sacharydów we krwi zmniejszy się poniŜej 2,22 mmol/dm (40
mg/100 cm
3
). Objawia się ono silnymi potami, pobudzeniem emocjonalnym, uczuciem głodu, wzrostem
ciśnienia tętniczego krwi. MoŜe się zakończyć wystąpieniem drgawek i śpiączką hipoglikemiczną. JeŜeli
natomiast nie poda się glukozy, to moŜe dojść do zgonu.
PoniewaŜ insulina jest preparatem białkowym, często powoduje występowanie uczuleń. Mniejsze
działanie antygenowe wykazują preparaty lepiej oczyszczone, monokomponentne, ludzkie. W miejscu
wstrzyknięć insuliny występuje często lipodystrofia. Jest to miejscowy zanik tkanki tłuszczowej, który
dość często występuje przy stosowaniu insulinoterapii preparatami konwencjonalnymi.
Doustne leki przeciwcukrzycowe. Stosowane są w cukrzycy występującej przede wszystkim u ludzi w
wieku podeszłym. WyróŜnić moŜna związki pochodne sulfonylomocznika, których przedstawicielami są
tolbutamid (Diabetol), chloropropamid (Diabinese), glibenklamid i gliklazyd oraz pochodne biguanidu,
których przedstawicielem jest fenformina (Phenformin). Preparaty te wchłaniają się dobrze z przewodu
pokarmowego. We krwi pojawiają się po 2-3 h.
SpoŜycie bardzo duŜej liczby tabletek preparatów przeciwcukrzycowych moŜe spowodować rozwój
hiperglikemii, aŜ do wystąpienia drgawek i śpiączki hipoglikemicznej.
Wszystkie preparaty mogą wywoływać nudności, wymioty, utratę łaknienia i ból w jamie brzusznej.
Obserwuje się skórne objawy uczuleniowe. Rzadko zdarza się uszkodzenie układu krwiotwórczego. W
przypadku pochodnych sulfonylomocznika występuje nietolerancja alkoholu etylowego, objawiająca się
zaczerwienieniem skóry, nudnościami i wymiotami oraz wzrostem ciśnienia tętniczego krwi (zespół
antabusowy). Obserwowano teŜ wolotwórcze działanie tych leków. W przypadku fenforminy istnieje
natomiast niebezpieczeństwo rozwoju kwasicy mleczanowej. Dochodzi do upośledzenia wchłaniania z
przewodu pokarmowego cyjanokobalaminy i kwasu foliowego, co moŜe doprowadzić do rozwoju
niedokrwistości megaloblastycznej.
INTERAKCJE ALKOHOLU ETYLOWEGO Z LEKAMI
Rozpowszechnione uŜywanie i naduŜywanie alkoholu etylowego w naszym społeczeństwie sprawia, Ŝe
dochodzi często do jego interakcji z równocześnie przez chorego zaŜywanymi lekami. Alkohol etylowy
działa przede wszystkim depresyjnie na o.u.n. Po wypiciu alkoholu dochodzi do depresji tworu
siatkowatego pnia mózgu, kory mózgowej i ośrodków podkorowych. We wstępnej fazie dochodzi do
pobudzenia psychoruchowego, wywołanego odhamowaniem ośrodków podkorowych. Zaburzeniu ulegają
procesy kojarzenia, pamięć, zdolność do pracy. Po kolejnej fazie działania alkoholu etylowego dochodzi
do zaburzenia koordynacji ruchów, senności i ostatecznie śpiączki.
Alkohol etylowy wchłania się bardzo szybko z przewodu pokarmowego. Przenika do wszystkich tkanek.
W 98% ulega biotransformacji i jest wydalany z moczem. Metabolizm alkoholu etylowego rozpoczyna się
od jego utleniania przy udziale dehydrogenazy alkoholowej. Powstaje aldehyd octowy, który
prawdopodobnie jest czynnikiem wywołującym działanie toksyczne. Zablokowanie dalszego metabolizmu
przez hamowanie utleniania aldehydu octowego powodują niektóre leki. Zjawisko to wykorzystuje się w
56
leczeniu odwykowym alkoholików. Leki te, np. disulfiram, wywołują wskutek swojego działania silne
objawy zatrucia po wypiciu nawet małych dawek alkoholu.
Interakcje alkoholu etylowego z lekami prowadzą często do niebezpiecznych i groźnych następstw.
Przede wszystkim dotyczy to leków działających na o.u.n. Alkohol etylowy nasila toksyczne działanie
leków uspokajających i nasennych, a zwłaszcza pochodnych kwasu barbiturowego oraz morfiny. Potęguje
działanie leków hipotensyjnych, stosowanych w leczeniu choroby nadciśnieniowej. W przypadku
stosowanych w leczeniu choroby wieńcowej azotanów i azotynów moŜe dojść do znacznego obniŜenia
ciśnienia tętniczego krwi. Nasileniu ulec mogą działania niepoŜądane leków neuroleptycznych, a
zwłaszcza objawy parkinsonizmu. W zatruciu izoniazydem równoczesne spoŜycie alkoholu etylowego
doprowadza z reguły do zgonu.
Alkohol etylowy zwiększa draŜniące działanie leków, a zwłaszcza pochodnych kwasu salicylowego, na
błonę śluzową przewodu pokarmowego. Nasileniu ulega działanie leków hipoglikemizujących, a
ograniczeniu wchłanianie doustnie podanych antybiotyków beta-laktamowych.
Niektóre leki przyjmowane równocześnie z alkoholem etylowym mogą nasilić jego toksyczne działanie i
prowadzić do wystąpienia upojenia patologicznego. Do leków tych naleŜą m.in. pochodne
benzodiazepiny, leki blokujące receptory beta-adrenergiczne, leki przeciwhistaminowe blokujące receptor
H
2
, trójpierścieniowe leki przeciwdepresyjne oraz niektóre chemioterapeutyki.