WYKŁAD I 2.10.2005 r.

TOKSYKOLOGIA - nauka zajmująca się opisem toksycznym substancji działających na organizmy żywe. Opisuje drogi wchłaniania, dystrybucje, metabolizm i wydalanie. Podaje kliniczne objawy zatrucia oraz metody odtruwania. Wyznacza klasę toksyczności, zajmuje się kinetyką wchłaniania i wydalania tego wszystkiego.

WAŻNE !!! Trucizna - każda substancja która po wchłonięciu do organizmu wywołuje w nim trwale uszkodzenia tkanek lub/i narządów mogące doprowadzić do śmierci

Ze względu na stopień zatrucia rozróżniamy:

• Zatrucie ostre - gdy do organizmu wchłonęła się jedna duża dawka trucizny bądź kilka małych w krótkim odstępstwie czasu. Kliniczny objaw zatrucia jest gwałtowny i może skończyć się śmiercią, ma tu miejsce trwale uszkodzenie organizmu. Ten typ zatrucia zdarza się w przemyśle rzadko i ma miejsce np. podczas awarii przemysłowej. Częściej występuje w przypadkach pomyłkowego przyjęcia trucizn lub w celach zabójczych (samobójstwach),

• Zatrucie podostre - dawka trucizny jest mniejsza, objaw łagodniejszy, najczęściej nie ma trwałych uszkodzeń organizmu,

• Zatrucie przewlekłe - wchłaniane są do organizmu bardzo małe dawki trucizny, ale czas narażenia jest długi, nawet cale życie zawodowe. Ten typ zatrucia ma często miejsce w tzw. zatruciach przemysłowych.

• Tzw. odlegle efekty toksycznego działania - w tym przypadku kliniczny objaw zatrucia manifestuje się po wielu latach od momentu narażenia. Dotyczy to działania mutagennego, teratogennego, embriotoksycznego i kancerogennego.

Dawka - ilość trucizny która wywołuje określony efekt.

Substancje toksyczne podzielono umownie na 5 klas toksyczności.

Kryterium podziału na te klasy jest DL₅₀

Klasa toksyczności	DL50 [mg/kg.mc]	Rodzaj substancji	wykaz
I	1 ÷ 50	silna trucizna	A
II	51 ÷ 150	trucizna
III	151 ÷ 500	substancja szkodliwa		B
IV	501 ÷ 5000	substancja szkodliwa
V	> 5000	substancja praktycznie nieszkodliwa	-

RODZAJE DAWEK:

DM - najmniejsza dawka trucizny która wywołuje już pierwszy efekt toksyczności.

DT - dawka toksyczna która wywołuje określony efekt toksyczności

DL - dawka trucizn wywołująca śmierć

DL₅₀ - to taka dawka trucizn która po wprowadzeniu do organizmu wywołuje śmierć u 50% badanej populacji zwierząt.

Wymiarem wszystkich podanych powyżej dawek jest

mg/kg.masy ciała (zwierząt doświadczalnych)

1 kg = 1000 g

1 g = 1000mg

1mg = μg

WAŻNE !!!

Czynniki mające wpływ na wielkość efektu toksyczności

• dawka

• droga podania - zależy od drogi wchłaniania:

• oddechowa (najczęściej występuje w narażeniu zawodowym),

• pokarmowa (rzadko występuje w narażeniu zawodowym),

• termalna ( poprzez nie uszkodzona skore, ten rodzaj również ma miejsce w narażeniu zawodowym)

• czas narażenia na działania (wraz ze wzrostem czasu zwiększa się narażenie)

• osobnicze właściwości człowieka (od przebytych chorób np. wątroby)

• aktualny stan zdrowia,

• wiek (niemowlęcy i starczy jest mniej odporny na toksyczne działania substancji szkodliwych),

• masa ciała

• tryb życia (higiena osobista, nałogi)

• płeć

• możliwość wystąpienia interakcji

WYKŁAD II 9.10.2005.

Właściwości fizyczne mające wpływ na toksyczność substancji:

• rozpuszczalność substancji - dzielimy substancje na dwie grupy:

• substancje rozpuszczane w wodzie - po wchłonięciu się do organizmu dystrybuują do tkanek bogatych w wodę np. wątroba, nerki, krew,

• substancje rozpuszczane w tłuszczach i lipidach- po wchłonięciu się docierają do narządów i tkanek bogatych w te związki np. tkanka nerwowa, właściwości takie posiadają m.in. ..............................

• stopień rozdrobnienia i powierzchnia właściwa - im substancja bardziej stała i są bardziej rozdrobnione (mają mniejsze średnice ziarna tym lepiej przedostają się do krwioobiegu) i większa powierzchnia właściwa substancji tym substancja może być bardziej toksyczna gdyż na swej powierzchni absorbować umie cząsteczki niekiedy bardzo toksyczne.

• lotność - im substancja bardziej, łatwiej lotna, a wiec mająca mniejszą temperaturę wrzenia tym trudniej schermetyzować proces technologiczny a tym samym jest większe narażenie pracownika w środowisku pracy.

Właściwości chemiczne mające wpływ na toksyczność substancji:

• budowa chemiczna związku - węglowodory o łańcuchach prostych są mniej toksyczne od węglowodorów o łańcuchach rozgałęzionych, węglowodory nasycone są mniej toksyczne od węglowodorów nasyconych. Węglowodory są bardziej toksyczne od węglowodorów alifatycznych cyklicznych, (rys)

• struktury - orto są najmniej toksyczne, meto bardziej, a najbardziej toksyczne jest położenie para

• wpływ gryp funkcyjnych na toksyczność substancji w węglowodorach alifatycznych:

• hydroksylowa - OX

• karboksylowa - COOH

• halogen X (Cl, F, B, J)

podwyższają toksyczność związku.

W węglowodorach aromatycznych podwyższają te toksyczność następujące grypy:

• OH (hydroksylowa),

• CH₃ (metylowa),

• CN (cyjankowa),

• NO₂ (niklowa)

a karboksylowa i aminowa obniżają toksyczność węglowodorów aromatycznych.

„LOSY” trucizny w organizmie

przez losy trucizny w organizmie rozumie następujące procesy:

1. Wchłanianie - wyróżniamy 3 zasadnicze drogi wchłaniania:

• Inhalacyjna (błony śluzowe)

• Termalna (skóra)

• Droga pokarmowa (przewody pokarmowe)

W każdym z powyższych przypadków trucizna musi pokonać barierę (skory, błony śluzowej, przewodów pokarmowych) przy wnikaniu trucizny do organizmu poprzez półprzepuszczającą błonę.

Opisuje to PRAWO FICKA które mówi:

szybkość dyfuzji jest wprost proporcjonalna do gradientu stężeń.

V = K x ∆C

V - szybkość dyfuzji K - współczynnik proporcjonalności, ∆C - różnica stężeń

2. Dystrybucja - rozdział na tkanki - zachodzi ona zgodni z rozpuszczalnością toksyn (patrz punkt rozpuszczalność), większość toksyn ma określony tzw. narząd specyficzny, gdzie toksyna najczęściej uszkadza ten określony narząd np. (rtęć - tkanka mózgowa), (metanol - nerw wzrokowy, wątroba), (tlenek węgla - hemoglobina).

3. Metabolizm - w większości przypadków metabolizm trucizny zachodzi w wątrobie przy udziale odpowiednich enzymów w wyniku tego procesu najczęściej trucizna jest metabolizowana do postaci chemicznej łatwo wydalanej z organizmu np. z moczem. W niektórych jednak przypadkach trucizna trudno wydala się z organizmu co powoduje w niektórych przypadkach narastanie jej stężenia w tkankach i narządach - tzw. zjawisko kumulacji.

M=M_Ł+W

W przypadku gdy szybkość wchłaniania trucizny jest większa od szybkości

jej wydalania bądź jej metabolizmów mamy doczynienia ze zjawiskiem

kumulacji trucizny w organizmie

Miara kumulacji:

Miarą kumulacji może być półokres wydalania T_1/2 definiuje się go jako czas po którym połowa ksenobiotyku, która wchłonęła się do organizmu będzie wydalona np. gdy T_1/2 = 1 miesiąc tzn. że stężenie substancji w organizmie spadnie o połowę przy założeniu że nie ma nowego narażenia - jest to zjawisko niekorzystne gdyż nawet przy bardzo niewielkim stężeniu lecz odpowiednio długim czasie (środowisko pracy) może dojść do nagromadzenia substancji toksycznych w tkankach i narządach osiągając nagromadzone stężenie toksyczne. Niektóre substancje toksyczne charakteryzują się bardzo dużym T_1/2 np. od 15 do 20 lat.

4. Wydalanie: wydalanie trucizn lub jej metabolitowi może odbywać się następującymi drogami:

• drogą moczową - najczęściej,

• z powietrzem wydychanym,

• z kałem,

• z potem,

• z mlekiem matki.

Interakcje toksykologiczne

To wzajemne oddziaływanie miedzy sobą 2 lub więcej trucizn jakie zachodzi w organizmie w organizmie człowieka, w wyniku którego następuje modyfikacja siły działania toksycznego. Wyróżniamy 2 zasady - 2 typy interakcji:

• synergizm

• synergizm addytywny - to taki gdzie w wyniku oddziaływania 2 lub więcej trucizn miedzy sobą w organizmie człowieka następuje wzmocnienie siły działania toksycznego, będące sumą działań toksycznych oddziaływujących miedzy sobą toksyn,

• synergizm hiperaddytywny - w tym przypadku końcowy efekt toksyczny jest o wiele większy a niżeli wynikałoby to, ze zwykłego sumowania efektów.

• Antagonizm - to takie oddziaływanie między sobą 2 lub więcej toksyn w organizmie człowieka wyniku którego następuje osłabienie działania toksycznego, wyróżniamy 4 typy:

• chemiczny - w tym przypadku ksenobiotyki reagują ze sobą w organizmie człowieka tworzą związek chemiczny mniej toksyczny - mechanizm ten często jest wykorzystywany w odtruwaniu organizmu.

• funkcjonalny - trucizny oddziaływają na te samą funkcje organizmu ale w odwrotnym kierunku np. pobudza OUN (ośrodek układu nerwowego)

• receptorowy - trucizny konkurują miedzy sobą w organizmie człowieka o ten sam receptor, rezultatem jest obniżony efekt toksyczny

• dystrybucyjny - trucizny wzajemnie modyfikują się, dystrybucje pomiędzy tkankami i narządami, rezultatem czego może być zmniejszony efekt toksyczny.

WYKŁAD III 23.10.2005.

ROZPUSZCZALNIK - to ciecz mająca zdolność do rozpuszczania określonych substancji chemicznych. Charakteryzują się one następującymi właściwościami: są cieczami łatwo lotnymi o stosunkowo niskiej temperaturze wrzenia o charakterystycznym zapachu, w większości przypadkach są cieczami palnymi. Działają narkotycznie na ośrodkowy układ nerwowy (OUN).

Rozpuszczalniki dzielimy na dwie grupy:

1. ciecze rozpuszczalne w wodzie - m.in. zaliczamy metanol (alkohol metylowy), etanol (alkohol etylowy), glikol etylenowy.

2. ciecze rozpuszczalne w tłuszczach - benzen, toluen, chloroform, aceton, eter di etylowy, di siarczek węgla.

METANOL - to bezbarwna ciecz łatwo lotna o ostrym specyficznym zapachu, smaku, bardzo podobnym do etanolu. Miesza się z wodą w każdym stosunku, jest cieczą palna temperatura wrzenia ok. 65°C gęstość 0,7g/cm³. Jest trucizną, wypicie ok. 50 ml. Powoduje śmierć. Jest częsta przyczyna wypadków śmiertelnych w wyniku omyłek. Bardzo dobrze się wchłania przewodem pokarmowym, już duża jego część wnika do krwi w górnej części tego przewodu. W organizmie człowieka ulega metabolizmowi zgodnie z poniższa reakcja.

Metabolizm w organizmie człowieka przebiega 4 - 5 razy wolniej niż etanolu, powstały aldehyd mrówkowy kumuluje się w nerwie wzrokowym, uszkadza go prowadząc do nieodwracalnej ślepoty. Kwas mrówkowy jest silnym kwasem karboksylowym, uszkadza wątrobę w wyniku silnej kwaśnicy.

ETANOL - jest chętnie stosowanym rozpuszczalnikiem technicznym, jest bezbarwną cieczą o ostrej swoistej wonni i smaku, podobnej do metanolu, miesza się z woda w każdym stosunku. Temperatura wrzenia ok. 78,3°C gęstość 0,78g/cm³ jest cieczą palną, pali się podobne jak metanol - niebieski płomień. Alkohol etylowy dobrze wnika przez przewód pokarmowy i podobnie jak metanol działa narkotycznie na OUN. Przyjęta dawka śmiertelna dla doroślej osoby to około 500g. W organizmie człowieka ulega metabolizmowi w następujący sposób.

Powstały aldehyd octowy jest natychmiast metabolizowany i to tak szybko, że nie stwierdza się obecności tego aldehydu w krwi, powstały kwas octowy wywołuje kwaśnice organizmu, czego klinicznym objawem jest tzw. kac. Szybkość wnikania alkoholu do krwi i osiągnięte jego stężenie zależą od stężenia alkoholu oraz treści żołądka. Zagadnieniami tymi zajmował się Widmark który opisał te zależności. Stwierdził on, że przebieg zmiany stężenia alkoholu we krwi, funkcje czasu można przedstawić za pomocą następującego wykresu.

C %

wchłanianie ustalanie się eliminacja

równowagi

T (godz.)

Wykorzystując fakt stałego kąta (alfa) dla krzywej eliminacji można retrospektywnie wyznaczyć stężenie we krwi. W przypadku nadużywania alkoholu etylowego następuje uzależnienie fizyczne i psychiczne - NAŁÓG. Ostatnim etapem tej choroby jest derylium tremens. Kliniczny objaw tego stanu manifestuje się omamami - słuchowych, dotykowych wzrokowych. Osoba dotknięta ta chorobą ma niską wagę ciała, obniżony iloraz inteligencji, silne drżenie kończyn co wynika z uszkodzeń układu ośrodkowego i nerwowego. Charakteryzuje się zanikiem uczuć wyższych czego rezultatem jest wyobcowanie się z życia społecznego i rodzinnego. Na tym etapie choroby do głosu dochodzi mikroskomalny układ utleniania metanolu (MECJ) ten szlak metaboliczny etanolu jest mało wydajny (dla takich osób niewielka ilość alkoholu wprowadza ich w stan upojenia). Leczenie jest bardzo długie i bardzo trudne.

W przypadku ostrego zatrucia mentolem należy podać jak najszybciej (od momentu zatrucia) etanol, który absorbując swa przemianą dechydrogenazy stwarza możliwość eliminacji z organizmu alkoholu metylowego jeszcze przed jego przemianą w toksyczne produkty.

WYKŁAD IV 19.11.2005 r.

GLIKOL ETYLOWY - ciecz bezbarwna o słodkim smaku, o delikatnym zapachu (podobnym do spirytusu). Ciecz nie palna, rozpuszcza się wodzie, ma zastosowanie jako rozpuszczalnik oraz jako składnik płynów chłodzących w silnikach spalinowych. Glikol etylowy to substancja o stosunkowo dużej temperaturze wrzenia 180°C, a ponadto ma niską temp. krzepnięcia -40°C. Jest to dość silna trucizna, bywa przyczyną zatruć śmiertelnych. Około 100cm³ - dla dorosłego człowieka to dawka śmiertelna. Działanie toksyczne tej substancji polega na działaniu narkotycznym na OUN (podobne do upojenia alkoholowego)

Związek ten jako substancja słabo rozpuszcza się w wodzie, wykrystalizowuje się w kanalikach nerkowych powodując ich zatykanie i uszkodzenia. Prowadzi to do bezmoczu i zatrucia organizmu moczem.

BENZEN - bezbarwna ciecz o swoistej woni, palna, łatwo lotna, nie rozpuszczalna w wodzie. Dobrze się rozpuszcza w tłuszczach, lipidach i w organizmie. Ma szerokie zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym jako surowiec bądź rozpuszczalnik. Temp. wrzenia około 80°C, wchłania się do organizmu wszystkimi drogami, również przez uszkodzoną skórą. Benzen jest substancją silnie toksyczną dla człowieka. Do podstawowych właściwości toksycznych zaliczamy:

1. działanie neurotoksyczne,

2. oddziaływuje na szpik kostny, powoduje zahamowanie produkcji krwinek czerwonych, prowadzi do białaczki,

3. to substancja rakotwórcza gdyż jej metabolizm uszkadza strukturę dna. Objawy ostrego zatrucia to:

• zawroty głowy,

• trudności w oddychaniu,

• płytki szyki oddech,

• drżenie kończyn,

• utrata przytomności,

• śpiączka, śmierć w przypadku zatrzymania akcji serce.

TOLUEN - podobnie jak benzen toluen jest bezbarwny, dość sowity przyjemny zapach, ciecz nie rozpuszcza się w wodzie, ciecz palna, działa silnie narkotycznie na OUN, jest 2 x mniej lotny niż benzen, jest chętnie stosowanym w miarę bezpiecznym rozpuszczalnikiem. W ostrych zatruciach prowadzi do stanu silnego upojenia narkotycznego (marskość wątroby), nie jest to substancja rakotwórcza,

CHLOROFORM - to bezbarwna ciecz nie rozpuszczalna w wodzie (CHCl₃), jest cieczą nie palną łatwo lotną, jej temp. wrzenia 62°C, jest cieczą cięższą od wody, ma słodki nieprzyjemny zapach (mdły). Dawniej używana do narkozy ogólnoustrojowej, wchłania się do organizmu wszystkim drogami praktycznie nie ulega w nim metabolizmowi i w ponad 90% jest wydalana z powietrzem i z moczem, ma szerokie zastosowanie jako bardzo dobry rozpuszczalnik oraz w przemyśle farmaceutycznym. Jego działanie toksyczne to działanie narkotyczne na OUN którego objawy szybko mijają bez skutków. Zatrucie ostre powoduje nieodwracalne uszkodzenia wątroby. W przypadku nadużywania alkoholu objawy zatrucia chloroformem są bardzo ciężkie,

ETER ETYLOWY - to bezbarwna ciecz nie rozpuszczalna w wodzie, pali się, tworzy z powietrzem mieszaninę wybuchowa, bardzo lotną, temp. wrzenia 34,6°C. Wchłania się dobrze z przewodu pokarmowego działa silnie narkotycznie na OUN. Bardzo dobry rozpuszczalnik, jednak ze względu na swe właściwości niechętnie stosowany jest. Eter etylowy nie metabolizuje się w organizmie człowieka i stosunkowo szybko jest wydalany z moczem i z powietrzem. Gospodarka magazynowa tym rozpuszczalnikiem wymaga szczególnej ostrożności:

• osobny magazyn bez okien,

• nie wolno tworzyć tzw. martwych zapasów magazynowych.

DWUSIARCZEK WĘGLA - to ciecz koloru słomkowego o zapachu zgniłej kapusty, jest cieczą łatwo lotną, jej temp wrzenia to 46,2°C. Z powietrzem tworzy mieszaninę wybuchową, wchłania się wszystkimi drogami i ulega metabolizmowi w organizmie człowieka. 1g tej substancji to dawka śmiertelna jest to dobry rozpuszczalnik, jeden z nielicznych rozpuszcza siarkę. Ma zastosowanie w przemyśle włókienniczym, celulozowym, chemicznym. Działa silnie narkotycznie na OUN z zatruciach przewlekłych wywołuje objawy uszkodzenia OUN (podobne do schizofrenii) - wszędzie tam gdzie to możliwe unika się stosowania tego rozpuszczalnika.

WYKŁAD V 11.12.2005 r.

GAZY TECHNICZE - podział gazów technicznych

1. „duszące” fizycznie - zaliczamy przede wszystkim wodór, metan i azot. Mechanizm duszącego działania tych gazów polega na rozrzedzeniu tlenu w powietrzu wdychanym, ich niebezpieczne dla życia stężenia są stosunkowo duże często są przyczyną wybuchu nim osiągną stężenie niebezpieczne dla człowieka. Metan i wodór są palne.

2. „duszące” chemicznie - tlenek węgla 0₂, cyjanowodór HCN i siarkowodór H₂S.

TLENEK WĘGLA O₂ - to bezbarwny gaz nie rozpuszcza się w wodzie jest lżejszy od powietrza praktycznie nie ma zapachu, gaz palny. Narażenie jest tam gdzie maj miejsce procesy spalania paliw przy niedostatecznym doborze tlenu (np. złe wyciągi kominowe, zła wentylacja - garaże, zły proces prowadzenia pieca kotłowniczego). Tlenek węgla jest silne trującą substancja dla człowieka wnika bardzo dobrze drogą oddechową łącząc się szybko z hemoglobiną Hb. Powinowactwo tlenku węgla do Hb jest około 200 razy większe niż tlenu, fizjologiczna rolą Hb jest przenoszenie tleny do całego organizmu wg schematu.

Hb + O₂ HbO₂ Hb+ O₂

(oksyhemoglobina)

Hb + CO HbCO Hb - CO (reakcja bardzo wolna trwa około 6 godzin)

Powstała Hb tlenko-węglowa zwana karboksyhemoglobiną nie ma zdolności łączenia się z tlenem, powoduje to wyłączenie Hb z procesu przenoszenia tlenu. Prowadzi to szybko do niedotlenienia mózgu. Głęboki deficyt tlenu w organizmie, przy tym zatruciu nie wynika wyłącznie z niewystarczającej ilości Hb, lecz również ze spadku aktywności enzymów oksydacyjnych jak również z faktu upośledzeni dysocjacji tlenu HbO₂ W zakresie stężeń HbCO od 1 - 3 to poziom fizjologiczny. W przypadku życia w zanieczyszczonym środowisku wartość ta wzrasta do kilku %. Stężenie to wzrasta nawet do:

15%, w przypadku równoczesnego palenia papierosów. Objawami są: ból głowy

w okolicy skroni, głęboki częsty oddech, tendencja do pocenia się, szybkie

zmęczenie, zaczerwienie twarzy.

20 - 30% HbCO - objawy te się nasilają z pierwszymi objawami. Narkotycznymi

objawami są: ciemnienie w oczach, trudności w czytaniu, popełnianie czeskich

błędów, nierozróżnianie odcieni kolorów.

30 - 40% HbCO - objawy się nasilają, oddech jest szybki głęboki, występuje kołatanie

serca,zaczyna się początek zapaści. Na tym etapie charakterystyczne się uczucie

obojętności i bezradności.

40 - 50% HbCO - następuje zapaść, oddech krótki, płytki, tętno ledwo wyczuwalne.

60 - 70% HbCO - bardzo ciężkie zatrucie, przyjmuje się że powyżej 70% następuje

śmierć.

Cechą charakterystyczną zatrutego HbCO jest sino - wiśniowa powłoka skóry.

Ratowaniem zatrutego jest:

1. wyniesienie zatrutego z miejsca narażenia,

2. jeżeli jest przytomny podanie mu cieplej herbaty najlepiej z glukozą (ewentualnie cukier),

3. zatrutego należy bezwzględnie zabezpieczyć przez utrata ciepła,

4. nie informować go o jego ciężkim stanie aby uniknąć jego zdenerwowania,

5. wezwać karetkę.

Ratowanie zatrutego polega na umieszczeniu go w komorze hiperbarycznej, oddychaniu mieszaniną 90%-ego tlenu i 2%-ego CO₂ Mieszanka dwutlenku węgla ułatwia dysocjacje, ciśnienie w komorze wynosi 2Atmosfery, w tych warunkach HbCO rozkłada się około pół godziny. W przypadku ciężkiego zatrucia następuje trwale uszkodzenie OUN, ma miejsce wtedy ubytek słuchu oraz obniżenie ilorazu inteligencji. Tlenek węgla często bywa przyczyna zatruć śmiertelnych w środowisku pracy i poza nim. Niestety zajmuje 1 miejsce w statystyce jeśli chodzi o zejścia z przyczyn zatruć.

CYJANOWODÓR HCN - jeden z najbardziej toksycznych gazów, dawka śmiertelna to około 50 mg. To gaz bezbarwny, zapach gorzkich migdałów, jest gazem palnym, słabo rozpuszczalnym w wodzie Do organizmu człowieka wnika droga oddechową. Mechanizm toksycznego działania polega na szybkiej inhibicji (spadek aktywność) enzymów oksydacyjno redukcyjnych - zahamowanie transportu elektronów w cyklu kwasów trikarboksylowych. Prowadzi to do zatrzymania oddychania na poziomie komórkowym. Objawy zatrucia pojawiają się bardzo szybko i najczęściej kończą się śmiercią (odtrutką jest azotyn amylu)

SIARKOWODÓR H₂S - gaz bezbarwny, pali się, słabo ale rozpuszcza się w wodzie, ma zapach zgniłych jaja - ludzki zmysł powonienia akomoduje się do tego zapachu. Narażenie na H₂S występuje tam gdzie zachodzą procesy gnijne z nie wystarczającą ilością tlenu. Mechanizm toksycznego działania tego gazu polega na blokowaniu enzymów oksydacyjno redukcyjnych, na poziomie komórkowym blokuje oddychanie komórkowe. W przemyśle H₂S występuje w zakładach przetwórstwa ród siarczkowych. Dawka śmiertelna od 150 - 200 mg.

3. Gazy drażniące - NxOy, dwutlenek siarki SO₂, amoniak NH₃, chlor CL₂

TLENKI AZOTU- mieszani gazów NO, NO2, N2O4, mieszanina ma kolor brunatny, bo jeden z nich ma taki kolor. Gazy te wydzielają się w procesie spalania. Narażenie na nie występuje w chemicznych zakładach azotowych, wchłaniają się bardzo dobrze drogą oddechową, wywołują bardzo silne podrażnienia błon śluzowych, dróg oddechowych. Powodują obrzęk tych dróg łącznie z perforacja błony śluzowej. Objawy zatrucia maja 2 etapy: trudności w oddychaniu, kaszel - krwioplucie a drugi ujawnia się po kilku godzinach od narażenia, polega na pogłębieniu deficytu tlenu spowodowane methemoglobinemią (metHb)

NHO₂ + Na NaNO₂ + H

MetHb - to hemoglobina w której tlen jest +3 stopniu utlenienia

Zdrowy człowiek posiada ok. 0,5% Hb

Noworodek i człowiek dorosły ok. 2% Hb

Praktycznie nie ma odtrutki a ratowanie polega na podtrzymaniu układu krążeniowo-oddechowego. Kończy się śmiercią.

Dwutlenek siarki SO₂ - bezbarwny, palny gaz dobrze rozpuszczalny w wodzie o bardzo ostrej przenikliwej woni.

Mechanizm działania toksycznego polega na wytworzeniu z wodą błony śluzowej przewodu oddechowego kwasu siarkowego IV w myśl reakcji

SO₂ + H₂O H₂SO₄

Kwas ten wywołuje podobne reakcje jak wyżej, nie ma drugiego etapu zatrucia.

Amoniak NH₃ - bezbarwny gaz, bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie. W 1 objętości wody rozpuszcza się w 600 objętości Amoniaku. Stężony wodny roztwór amoniaku to roztwór około 25% zwany tez wodą amoniakalną ma bardzo ostry drażniący zapach. Stosowany jest w przemyśle chemicznym jako surowiec w chłodnictwie (płyty lodowiska są chłodzone agregatem z amoniakiem). Mechanizm toksycznego działania polega na silnym drażniącym działaniu stosunkowo silnej zasady NH₄OH. Prowadzi to do obrzęku górnych dróg oddechowych, do uszkodzenia tych dróg, ponadto działa bardzo drażniąco na spojówkę oka. Przemysłowe awarie w których następuje wyciek amoniaku, są bardzo niebezpieczne, gdy amoniak z wilgocią powietrzną tworzy silną mgłę utrudniającą akcję ratowniczą.

Chlor Cl₂ - jest gazem koloru żółto - zielonego, rozpuszcza się w wodzie, ma bardzo ostra przenikliwa woń, działa bardzo drażniąco na drogi oddechowe. 1 oddech chlorem = śmierć, w wyniku porażenia ośrodka oddechowego.

WYKŁAD V 18.12.2005 r.

TOKSYKOLOGIA METALI CIĘŻKICH

Do metali ciężkich zaliczamy m.in. Kadm Cd, Ołów Pb, Rtęć Hp,

KADM Cd - to srebrzysto biały metal o temp. topnienia 350°C i wrzenia około 750°C. Pierwiastek ten jest bardzo toksyczny dla organizmu człowieka. Znalazł on zastosowanie w produkcji akumulatorowo kadmowo - niklowych, do pokrywania powłok antykorozyjnych. Stosowany jest jako stabilizator reaktorów jądrowych, dobrze pochłania neutrony. Stosowany jest również jako składnik stopu szczególnie z miedzią mający zastosowanie w elektrotechnice. Kadm występuje rudach cynku ołowiowych. Źródłem kadmu w środowisku są: huty cynku, zakłady przetwórstwa ród cynkowych, przemysł energetyczny. Kadm wchłania się do organizmu droga oddechową oraz pokarmowa. Przedostaje się do krwi skąd po około od 1 do 3 miesięcy jest wydalany poprzez mocz i kał. Część nie wydalonego kadmu łączy się z mało cząsteczkowym białkiem - metolotioneiną. Białko zawiera w swym składzie dużą ilość grup SH (siarkowodorowe), ma ono zdolność łączenia się z potrzebnym dla organizmu cynkiem i miedzią. W przypadku nadmiernej podaży kadmu jony te nie są wychwytywane przez metabolizm i krążąc we/z krwi są kumulowane w nerkach, w wątrobie. Nerki są krytyczne dla kadmu. W przypadku osiągnięcia stężenia 200μm Cd w przeliczeniu na 1 gram suchej masy nerki następuje całkowite zahamowanie resorpcji zwrotnej w kanalikach nerwowych. Prowadzi to do „ucieczki' z moczem z organizmu jonów wapniowych i fosforanowych. Konsekwencją tego jest niewłaściwa struktura beleczki kostnej. Powoduje to nadłamliwość kości. Choroba wywołana zatruciem kadmem to choroba Iti-Iti. Charakterystycznym objawem jest „kaczy chód” otwarte złamania kości długich. Zaburza gospodarkę jonami w organizmie człowieka CU⁺², Zn ²⁺. Jest embriotoksyczny, teratogenny i kancerogenny. Kadm występuje w tytoniu w ilości 1-2μm/1 papierosa. Literatura podaje ze wypalenie około 20 papierosów powoduje wzrost stężenia kadmu o 1 μm.

T_1/2 dla kadmu wynosi około 15 lat.

A więc narażenie organizmu nawet na stosunkowo małe dawki ale w dłuższym czasie sprzyja na zwiększanie się stężenia w nerkach. Normatywy higieniczne sa bardzo ostre DSB (dopuszczalne stężenie biologiczne) ksenobiotyku w organizmie człowieka które nie wywołuje jeszcze żadnych ujemnych skutków zdrowotnych u narażonego oraz u jego potomstwa. Wartość ta wynosi 1 μm/1cm³krwi.

OŁÓW Pb - metal ciężki o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia, miękki, o srebrzysto - niebieskim połysku, odporny na czynniki atmosferyczne, ma szerokie zastosowanie w technice. Służy do produkcji stopów szkła ołowiowego, był stosowany jako dodatek do benzyny w formie tetraetylku ołowiu, do produkcji pocisków, do produkcji akumulatorów ołowiowych. Dawniej był używany do produkcji miń - lakier antykorozyjny Ołów wchłania się do organizmu wszystkim drogami, nawet przez nie uszkodzoną skórę (etylina, minia). Ołów jest stosowany jako osłony przeciwpromieniowaniu jonizującemu. Ołów po wchłonięciu do organizmu dzieli się na 3 pule:

1. tzw. szybkowymienna, jej czasm przebywania w organizmie wynosi oko,o tygodnia, do puli tej zalicza się krew.

2. średniowymienna - czas to około 3 miesięcy. Zalicza się narządy miąższowe, nerki, wątroba, mięśnie,

3. długowymienna - czas wynosi około 20 lat do puli tej zaliczamy kości m.in. płaskie, zęby.

Ołów wykazuje następujące działania toksyczne:

• neurotoksyczne,

• chepatotoksyczne (uszkodza wątrobę),

• neurotoksyczne (uszkadza nerki)

• wywołuje anemie gdy aż na 4 etapach syntezy blokuje enzymy katalizujące ten proces. Dodatkowo wywołuje kruchość otoczki enytrocytalnej pogłębiając niedobór HB. Nie wykazuje do tej pory działania rakotwórczego. Przewlekłe zatrucie ołowiem do ołowica. objawy kliniczne tej choroby to: bladość cery (szarość), drżenie kończyn, znacznie obniżony iloraz inteligencji, apatyczność, trudność w koncentracji.

W przypadku ostrego zatrucia ołowiem występuje kolka ołowicza oraz charakterystyczny rąbek ołowiczy na stylu dziąseł z zębami. Nie przyjemny metaliczny smak w ustach. Szczególnie niebezpieczne jest narażenie dzieci na ołów gdyż młode organizmy o szybkim przyroście masy kostnej łatwiej kumulują ten pierwiastek. Efekt Picka to kontaminacja organizmu dziecka ołowiem poprzez lizanie brudnych raczek. Wskaźnikiem na zatrucie się ołowiem są:

• stężenie ołowiu we krwi (wartości tych norm cięgle są zaostrzane) obecnie wynoszą 12 μm/1cm³krwi - dla dorosłego a dla dziecka 6-8 μm/1cm³krwi. Poprzednie wartosci to 20 a nawet 50 μm/1cm³krwi

• stężenie kwasu aminoleulinowego DSB ALA to 20 μm/1lmoczu,

• innym wskaźnikiem jest koproporfiryn w moczu oraz obecność nieinkorporowanego Fe²⁺ do pierścienia protoporfiryny w osoczu krwi

ołów który raz zanieczyścił glebę powoduje ze gleba ta jest na zawsze utracona, innym sposobem jej oczyszczenia jest jej usuniecie.

WYKŁAD VI 7.01.2006.

RTĘĆ - ciężki metal, ciecz lekka, łatwo lotna, pary są niewidoczne dla oka, wchłaniają się do organizmu wszystkimi drogami a najlepiej drogą oddechową.

(Kwita siarczanu - środek służący do zbierania rtęci)

Hg + S = HgS (reakcja rtęci z kwiatem siarczanu). Rtęć ma szerokie zastosowanie w przemyśle elektrotechnicznym, chemicznym, używana jest do produkcji amalgamatu (roztwór metalu rtęci). W rtęci się dobrze rozpuszcza złoto. Rtęć służyła kiedyś do produkcji pestycydów. Omawiając toksyczne właściwości rtęci i jej związki należy odrębnie opisać rtęć metaliczną (pierwiastkowa), rtęć w połączeniu z związkami nieorganicznymi, rtęć w połączeniu z związkami nieorganicznymi.

Postać metaliczna - pierwiastkowa - pod tą postacią rtęć wchłania się dobrze drogą dermalną oraz oddechową. Drogą pokarmową nie wchłania się rtęć metaliczna

Rtęć w połączeniu z związkami nieorganicznymi - ta grupa związków najczęściej rozpuszcza się w odzie, a wiec podczas dystrybucji w organizmie człowieka dostaje się do narządów i tkanek bogato uwodnionych (nerki, wątroba). Związki te są najczęściej bardzo silnymi truciznami np. (sublimat - HgCL₂). Białe ciało krystaliczne rozpuszcza się w wodzie. Około 150 mg to dawka śmiertelna. Jest to substancja która podczas ogrzewania sublimuje się (przejście ze stanu stałego w gazową postać z pominięciem fazy ciekłej) natomiast resublimacja to działanie odwrotne. Zatrucie ostre - silnie metaliczny smak w ustach - dostaje się drogą pokarmową. Piekący ból w przełyku a następnie przemienia się w ból żołądka, silne wymioty z strzępami błony śluzowej przewodu pokarmowego.

I etap zatrucia do kilkunastu godzin.

II etap zatrucia trwa około tygodnia, ma tym etapie następuje uszkodzenie nerek, bezmocz, zatrucie organizmu moczem, śmierć w wyniku mocznicy.

III etap występuje gdy przeżyje się II etap. Polega na zamknięciu światła jelit. W wyniku wrzodziejącego zapalenia jelit do 3 miesięcy trwa, który kończy się, śmiercią. Rtęć w połączeniu ze związkami nieorganicznymi nie wnika przez skore. Wnika drogą oddechową podczas sublimacji.

Rtęć w połączeniu ze związkami organicznymi - związki te nie są rozpuszczalne w wodzie, są rozpuszczalne w tłuszczach i lipidach. Objawy zatrucia są zupełnie inne od poprzednich i dotyczą przede wszystkim OUN. Objawy są następujące: następuje koordynacja ruchu, mrowienie w końcówkach palców, zawężone pole widzenia, szum w uszach po czym się umiera. Objawy niespecyficzne to uczucie lęku, duszności niepokój wewnętrzny. Organiczne związki rtęci łatwo przenikają do mózgu uszkadzając tkankę nerwową. Dawniej odtróką na rtęć był Bal. Ten związek jest wydalany z kałem i usuwany z organizmu ale nie z mózgu. Rtęć znajduje się w organizmie pokonuje barierę, krew, mózg łożysko, płód, krew, mleko. Ostre zatrucia kończą się trwałym uszkodzeniem organizmu. Rtęć i jej związki są szczególnie niebezpieczne dla środowiska przyrodniczego którym to niezależnie od związku pod jakim on występuje ulęgają w końcowej przemianie zawsze do: dietyki i dimetyki rtęci, Są to substancje nie usuwalne ze środowiska, a jako łatwo lotne krążą w obiegu powietrze, woda osad dymy. Narażając organizmy żywe bytujące w poszczególnych elementach środowiska, z tego tez powodu należy przestrzec bezwzględnie zakazu wyrzucania odpadów zawierających rtęć do środowiska. Również dlatego wycofano z rolnictwa stosowanie pestycydów zawierających związki rtęci. Bardzo toksycznym związkiem dla człowieka jest nikiel - powoduje raka płuc, natomiast chrom jest rakotwórczy, następnie Arsen (As), Tal (Tl), platyna.

TOKSYKOLOGIA PYŁÓW PRZEMYSŁOWYCH

Pyłem nazywamy zawiesinę cząstek fazy stałych w fazie gazowej, często zwana aerozolem. Pyły są szkodliwe dla organizmu człowieka.

Podział pyłów - istniej wiele podziałów w zależności od kryterium - ze względu na średnice aerodynamiczna pyłów.

• pyły bardzo drobne (dymy) 1μm

• pyły drobne 1 do 5 μm

• pyły średnie 10 do 50 μm

• pyły grube powyżej 50 μm

Ze względu na materiał budulcowy pyłu,

• pyły mineralne np. cement, gips itp.

• pyły organiczne,

• pyły radioaktywne np. emisja promieni jonizujących,

• pyły pochodzenia roślinnego i zwierzęcego (często zwane tez organicznymi) np. pyłki kwiatowe, powstale wyniku prosukcji wełny owczej,

• pyły z tzw. tworzyw sztucznych np. obróbka PCV,

Inny podział pyłów - ze względu na kształt ziarna pyłu:

• pyły bez ostrych krawędzi o malej powierzchni - właściwe,

• pyły o ostrych krawędziach, dużej ilości otworów, kapilach, maja dużą powierzchnie właściwą,

• pyły włókniste

najmniej szkodliwe są te I potem II a najbardziej III

Ze względu na sposób zachowania się pyłu w stosunku do układu oddechowego:

• pyły inspirabilne - to takie, które po dostaniu się do układu oddechowego są ponownie wydalone z powietrzem wydychanym drogą odksztuszeniową z wydzieliną oskrzeli. Do tej grupy pyłów zaliczamy pyły o srednicy powyzej 5 μm,

• pyły respirabilne - dotyczy to pyłów poniżej 5 μm, pyły te docierają wraz z powietrzem wdychanym do pęcherzyków płucnych i maja zdolność przenikania przez/do krwi. Są bardziej toksyczne od inspirabilnych

Ze względu na sposób powstania:

• kondensacyjne - powstają na drodze kondensacji par metali bądź w wyniku aglomeracji cząstek mniejszych w większe. Ziarna te mają wygląd tych I,

• pyły powstające w wyniku rozdrobnienia większych w mniejsze w procesach mielenia tarcia, szlifowania, wygląd II

Czynniki mające wpływ na toksykologie pyłów:

• skład chemiczny,

• średnica ziarna pyłu (im mniejsza tym pył bardziej toksyczny),

• kształt ziarna pyłu, (najmniej toksyczne są o budowie regularnej a najbardziej włókniste),

• powierzchnia właściwa pyłu (im powierzchnia bardziej rozwinięta tym pył bardziej toksyczny).

Mechanizm zwłókniającego działania pyłu przemysłowego:

Proces zwłóknienia tkanki płucnej jest procesem najczęściej długo trwającym bez specyficznych objawów w pierwszej fazie mogącej trwać kilka /naście lat. Jedynym objawem są zbyt częste nieżyty górnych dróg oddechowych prowadzące do uszkodzenia błony śluzowej układu oddechowego. Prowadzi to do zaprzestania oddychania poprzez nos, narażony oddycha poprzez usta. Sprzyja to przedostaniu się większych ziaren pyłu do przewodu oddechowego. W przypadku obecności w powietrzu wdychanym respirabilnych cząstek pyłu przenikają one przez błonę pęcherzyka płucnego przedostając się do krwi w przypadku gdy w pyle tym znajduje się SiO₂ powstaje w tkance płucnej kwasy polikrzemowe a niemożliwość ich usunięcia (rozpuszczenie) przez tzw. Komórki żerne powoduje narastanie tkanki łącznej w płucach. Rezultatem tego jest zwłóknienie miąższu płucnego. Powierzchnia wymiany krew - powietrze ulega gwałtownemu zmniejszeniu. Zmniejsza się również objętość oddechowa płuc. Prowadzi to w stosunkowo krótkim czasie do ostrej niewydolności oddechowej kończącej się śmiercią.

WYKŁAD VII i VIII 28 i 29.01.2006.

Substancje żrące to te które w kontakcie z tkanką wywołują poparzenia chemiczne i termiczne. Powstałe rany są głębokie, trudno gojące się, często pozostają trwale blizny. Substancje te dzielimy na grupy:

1. silne kwasy - stężone kwasy siarkowe VI H₂SO₄, stężony azot V HNO₃, stężony kwas solny HCL,

2. ługi - ług - stężone roztwory silnych zasad np. ług sodowy NaOH, ług potasowy KOH

Narażenie na substancje żrące występują w przemyśle (awarie na skutek nie przestrzegania przepisów) jak również w życiu poza zawodowym .

Połknięcie 6-8 g H₂SO₄ lub HNO₃ d 15ml HCl - kończy się śmiercią .

Wyróżniamy 2 typy przypadków zatruć ( zatrucia pokarmowe)

1. Gdy osoba zdąży wypluć (nie połknięta substancja) - bardzo mocne poparzenie błony śluzowej gardła, łącznie z perforacją błony śluzowej i głęboka penetracja tkanki.

2. Osoba zdąży połknąć - najczęściej zejście śmiertelne .

W obrazie zatrucia wyróżniamy 3 etapy :

1. Do godziny: silny ból całego przełyku, krwioplucie, perforacja błony śluzowej przełyku i górnych dróg oddechowych na tym etapie można wykonać płukanie żołądka ale co najwyżej do 30 minut od połknięcia . Po tym czasie nie można wprowadzać do przełyku żadnych ciał obcych, gdyż spowodowały by one dalsze uszkodzenie tkanki. Charakterystyczny jest BARDZO siny ból , który należy farmakologicznie zwalczać.

2. etap wynika z zaburzenia równowagi kwasowo - zasadowej organizmu oraz jego gospodarki elektrolitowej. Na tym etapie następują głębokie wżery w tkance żołądka a nawet jelita cienkiego. Najczęściej następuje uszkodzenie nerek. Podając duże ilości płynów na tym etapie można złagodzić objawy.

3. Przewężenie światła żołądka i jelit

W przypadku zatrucia H₂SO₄, zatruty wymiotuje strzępami koloru czarnego. Przy azotowym jest to kolor żółty. W przypadku solnego biały

CZYNNIKI MAJĄCE WPŁYW NA SIŁĘ DZIAŁANIA ŻRĄCEGO

1. RODZAJ KWASU

2. ILOŚĆ WCHŁONIETEJ SUBSTANCJI

3. STĘŻENIE KWASU

4. STOPIEN DYSOCJACJI KWASU

5. CZAS KONTAKTU Z TKANKĄ

6. WŁAŚCIWOŚCI OSOBNICZE ORGANIZMU

W przypadku drogi termalnej: głębokie trudno gojące się rany, tzw. Martwica zakrzepowa. Szczególnie niebezpieczne są ługi w podwyższonej temperaturze. Podobnie jak w przypadku kwasów, rozpuszczenie stałego KOH bądź NaOH jest reakcja egzotermiczna, Oparzenia ługami są trudniejsze.

TOKSYKOLOGIA PESTYCYDÓW - Pest - SZKODNIK

PESTYCYDY - SUBSTANCJA NISZCZACA SZKODNIKI, OCHRANIAJACA ROŚLINY HODOWLANE.

Pod tym pojęciem rozumiemy dużą ilość różnorodnych związków chemicznych o różnych właściwościach, niejednokrotnie będących silnymi truciznami .

Wyróżnia się zagrożenia:

1. bezpośrednie: dotyczą osób produkujących, dystrybuujących, stosujących pestycydy,

2. pośrednie: dotyczące wszystkich wynikające z nieumiejętnego stosowania preparatów (okres karencji)

Toksyczność pestycydów zależy od :

• Właściwości toksycznych substancji aktywnej preparatu .

• Od zastosowanego nośnika , niektóre z nich tj. kaolin , ziemia okrzemkowa czy substancja powierzchniowo czynna np. dodecylobenzenosulfomian sodu nie powiększają toksyczności preparatu . Natomiast takie jak rozpuszczalniki organiczne , które ułatwiają wchłanianie substancji aktywnej poprzez skórę powiększają toksyczność preparatów .

Związki te są przyczyną zatruć, a w przypadku niektórych na 5 zatrutych 4 są śmiertelne. Zwiększone ryzyko zakażenia na te substancje ma miejsce w przypadku braku świadomości użytkownika o ich toksyczności.

PODZIAŁ PESTYCYDÓW

- ze względu na rodzaj szkodnika :

• Zoocydy - szkodniki zwierzęce

• Insektycydy - owady

• Rodentycydy - gryzonie

• Akarycydy - roztocza

• Nematocydy - nicienie

• Aficydy - mszyce

• Fungicydy - grzyby pasożytnicze

• Herbicydy - chwasty

- ze względu na sposób zachowania szkodnika:

1. atraktlantyk - wabiący szkodnika zapachem

2. repelent - odstrasza

- ze względu na stan skupienia:

1. stała: proszki, granulaty

2. ciekła do oprysków

3. fumiganty: w postaci gazowej. Można je również podzielić ze względu na klasy toksyczności.

- ze względu na budowę chemiczną aktywnego składnika preparatu:

1. zw. Fosforoorganiczne

2. chlorowcopochodne

3. pochodne kwasów aryloarkanokarboksylowych

4. karbaminiany

5. pochodne nitrofenolu i nitrobenzenu

6. ditiokarbaminiany

7. organiczne zw. Metali

8. pochodne dipirydylowe

9

---