Toxikologie

Haut:

• Kontaminierte Kleidung entfernen.
• Extremitäten als Erstmaßnahme waschen mit Ca2+-haltiger Flüssigkeit
• Calciumgluconat Kompressen oder Calciumgluconat-Gel anwenden.
• Klinikeinweisung: Angiographie, Katheter legen lassen und intraarterielle Infusion von 10 ml Calciumgluconat 20%ig in 40 ml NaCl 0,9%ig über mindestens 4 Stunden. Bei andauernden Schmerzen wiederholen bis zur Schmerzfreiheit.
• Wenn keine Möglichkeit zur intraarteriellen Behandlung besteht: In verätzte oder schmerzende Stellen zuerst Lido-Hyal oberflächlich und tief je 1 ml injizieren, anschließend sofort oberflächlich und tief je 2 ml einer Mischung aus Lidocain 4%ig und Calciumgluconat 20%ig injizieren (Bis zur Schmerzfreiheit wiederholen).

Lunge: Dexamethason Spray + Cagluconataerosol

Auge: mind. 5 min Spülen, zum Augenarzt, da Lokalanästhetikum und Ca-Gluconat-Lsg

Verflüssigung der Haut, durch Basen

Substrate für Calcium-Transportersysteme

Hintergrundbelastung <10 μg/l Blut
erste Symptome ab 150-300 μg/l Blut
massive Krankheitszeichen ab 1 mg/l Blut
LD = 20–50 g
akut: selten aufgrund geringer Resorptionsquote
Speichelfluss, Übelkeit, Darmkoliken („Bleikolik“), Verstopfung, Hypothermie, Hypotonie, Leber- und Nierenschäden, hämolytische Anämie und Hämoglobinurie
chronisch: schleichender Vergiftungsverlauf durch vorgelagerte Knochensättigung;
Enzephalopathie, Lähmungen, gelbliche Blässe infolge Gefäßlähmung, Bleisaum (PbS) am Zahnfleischrand

bei akuter oraler Vergiftung mit löslichen Bleisalzen:
Magenspülung mit 3 %iger Natriumsulfat-Lösung + Aktivkohle

als Nachbehandlung sowie bei chronischer Vergiftung:
CaNa3-Pentetat (DTPA), D-Penicillamin (komplexiert auch intrazelluläres Blei), Opioide gegen Kolik-Schmerzen
Parasympatholytika gegen Spasmen

LDoral = 0,2-1 g HgCl2
akut: Blutdruckabfall, Anstieg der Pulsfrequenz Nierenschädigung beginnend mit Polyurie, dann Anurie (1-5 d)
aufgrund der starken Ätzwirkung massive Entzündung des GITrakts, Erbrechen, blutige Durchfälle (einige Stunden – 2 Wochen) Dickdarmentzündung (1-4 Wochen) Zahnfleischentzündung (1-4 Wochen) 

bei Methylquecksilbervergiftung: Tremor, Unruhe, Krämpfe, Lähmungen, Pneumonie, Husten, GI-Beschwerden

chronisch: Hypersalivation, Stomatitis mit Zahnlockerung und Ulzeration, blauvioletter „Quecksilbersaum“, ZNS-Schädigung mit Stirnkopfschmerz, Tremor mercuralis, Erethismus mercuralis, Kachexie
irreversible, hellbraune bis dunkelrotbraune HgS-Ablagerung in der
Augenlinsenkapsel (Mercuria lentis)

bei akuter oraler Vergiftung mit löslichen Quecksilbersalzen:
Magenspülung nach Gabe von 40-60 g Aktivkohle (Carbo medicinalis)

als Nachbehandlung sowie bei chronischer Vergiftung:
Dimercaptopropansulfonsäure (DMPS), D-Penicillamin (bei organischen Hg-Verbindungen
zusätzlich Cystein oder N-Acetylhomocystein), Opioide gegen Kolik-Schmerzen
Parasympatholytika gegen Spasmen, Elektrolyt- und Wassersubstitution
bei Nierenschäden Hämodialyse

ist in Zigarettenrauch

• Kumulation durch Bindung an Metallothioneine, v.a. in Leber, Nierenrinde, Pankreas, Schilddrüse Cd nicht plazentagängig!
• renal und biliär (<4 μg/d), negative Bilanz, d.h. Aufnahme überwiegt immer die Elimination
  => lebenslange Akkumulation

LD50 Ratte oral = 72 mg/kg CdO
LC50 Ratte inhal. = 11 μg/l/4h
akut: v.a. durch Einatmen von CdO; Husten, Übelkeit, Brechreiz, Atemnot; nach >1 d Latenz toxisches, oft letales Lungenödem, Kreislaufkollaps, Nierenrindennekrose (ab 200 μg/g Nierengewebe)

chronisch: anhaltender Husten und Schnupfen („Cadmiumschnupfen“) mit Hyp-, Anosmie; Nierenschädigung, Störung der Calcium- und Phosphatbilanz => Osteoporose, Osteomalazie, Eisenmangelanämie (Itai-Itai-Krankheit, 1950)
gelber „Cadmiumsaum“ an den Zähnen (CdS), Karzinogenese

• akut: ZNS-Störungen: Übererregbarkeit, Tremor, Zuckungen der Gesichtsmuskulatur, Krämpfe, Koma, Tod
• Spätfolgen: sensible und motorische Ausfälle
• subakut: toxische Hepatitis, Nierenschädigung
• chronisch: unbedeutend, da durch Arbeitsschutzmaßnahmen verhindert
• z.B. Chlorkresol

 z.B. Alkane, Alkene, Alkine, Hexan, Paraffinöl, Vaseline, Kraftstoffe

LD_oral ca. 7,5 g/kg
akut: Kopfschmerz, Schwindel, Euphorie, GI-Beschwerden, Erregungszustände, Koma

chronisch: Lungenfunktionsstörungen, Persönlichkeitsveränderungen, Gedächtnisverlust periphere Polyneuropathie bei Aufnahme von n-Hexan durch CYP-abhängige Bildung von Hexan-2,5-dion

• monozyklische (Benzol, Toluol, Xylol Þ BTX-Aromaten)
• polyzyklische (PAH) z.B. (Naphthalin, Anthracen, Benzo[a]pyren)
• dünnflüssig - fest
• leicht entzündlich - schwer entflammbar

z.B. Kraftstoffzusätze, Synthese-Edukte, Lösungsmittel, Teer und fossile Brennstoffe, Ruß und Rauchgase

akut: Kopfschmerz, Schwindel, Euphorie, GI-Beschwerden, Erregungszustände, Koma

chronisch: Knochenmarkschädigung (!), Müdigkeit, Schwindel, Abmagerung, Herzklopfen nach
Anstrengung, Leukopenie, Anämie, Leukosen

bei Polyzyklen: Lungen-, Kehlkopf-, Hautkrebs sowie Magen- und Darmkrebs bzw. Blasenkrebs

• nach Inhalation: Hyperventilationstherapie durch Zumischung von CO2 zur Atemluft
• nach peroraler Aufnahme: medizinische Kohle, Magenspülung nach Intubation, evtl. Zusatz von med. Kohle, zusätzlich N-Acetylhomocystein oder N-Acetylcystein, bei Krämpfen Diazepam
• nach chronischer Exposition v.a. von Aromaten symptomatische Therapie

Geruchloses, farbloses Gas ohne Reizwirkung
LC₅₀ = 1500 ppm (=0,15 %)/60 min oder 16000 ppm (=1,6 %)/5 min
Vergiftungsverlauf abh. von Expositionszeit, Atemgaskonz., Atemfrequenz und Sauerstoffbedarf des Gewebes

anämische Hypoxie : verminderte O2 -Kapazität des Blutes => venöse Hypoxie (funktionelle Anämie = Blockade des Hb durch Methämoglobinbildung oder CO-Bindung, systemische Reduktion des Gewebesauerstoffs (Ursachen: verringerte O2-Transportkapazität durch Reduzierung von Erythrozytenzahl oder Hb-Gehalt)

Toxikokinetik: 

• durch hohe Lipophilie rasche Diffusion durch die Alveolar-Membran -> Diffusion in die Erythrozyten langsam (geschwindigkeitsbest. Schritt) )=> Carboxyhämoglobinbildung (Atemfrequenz- und Konz.-abhängig)
• Affinität zu Hämoglobin 200-300x höher im Vergleich zu O2
• kaum Affinität zu Myoglobin und anderen Hämproteinen (!)

Toxische Wirkungen (generell Sauerstoffmangelsymptome):
akut: 

1. Phase: Kopfschmerz, Schwindel, Herzklopfen, Atembeschwerden, Brechreiz, Rauschzustände, metab. Azidose
2. Phase: hellrote Gesichtsfarbe, flache Atmung, Krämpfe, Koma, Atemlähmung,

chronisch: bei anhaltend hohen Carboxyhämoglobinspiegeln ZNS-Schäden mit irreversiblen psychischen Veränderungen (Verlust des Erinnerungsvermögens, Aggressivität

sofortige Frischluftzufuhr, künstliche Beatmung, Überdruckbeatmung mit Carbogen Azidosebehandlung durch NaHCO3-Gabe i.v. bei Hirnödem Glucocorticoide, z.B: Dexamethason i.v.

LD = 30-100 ml
LD50 Ratte oral = 5630 mg/kg
LC50 Ratte inhal. = 84 mg/l/4 h

Phase 1: Benommenheit, ohne Rauschwirkung
Phase 2: nach mehrstündiger Latenz GI-Beschwerden, Schwindel, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, hohe Atemfrequenz aufgrund einer Azidose (durch Ameisensäure) verschwommenes Sehen durch Netzhautödeme
Phase 3: Bewusstlosigkeit, Tod durch Atemlähmung
Spätschäden: Erblindung durch Optikusatrophie

kompetitive ADH-Hemmung durch Ethanolgabe
- 30-40 ml, verdünnt, oral bei Vergiftungsverdacht
- konstanter Spiegel von 1 o/oo über mind. 5 d per Infusion (Monitoring !)
ADH-Inhibitor Fomepizol (Antizol®), initial 15 mg/kg, alle 12 h 10 mg/kg i.v. Hämodialyse

LDLo = 3,5 ml/kg
LD50 Ratte oral = 7060 mg/kg
LC50 Ratte inhal. = 38,3 mg/l/10 h

akut: Exzitations-, Toleranz, Asphyxie (Kreislaufstadium)-Stadium, ZNS-Störungen, Abnahme der Muskelleistung und Weitstellung der Hautgefäße (=> Auskühlung), Tachykardie, forcierte Diurese,
gesteigerter Grundumsatz (=>Hypoglykämie); bei hoher Ethanol- Konz. Ösophagitis und Gastritis

chronisch: bleibende ZNS-Schäden, Polyneuropathie, Kapillarerweiterung im Gesicht, hypo-/anazide Gastritis, Leberschäden, Kardiomyopathie

Therapie akut, oral: Kreislauf und Atmung überwachen,  notfalls künstliche Beatmung, Hämodialyse bei Kreislauf- und Ateminsuffizienz sowie bei Blutkonz. > 4 Promille

LD50 Ratte oral = 75 mg/kg

akut:

• systemisch: ZNS-Störungen wie Tremor, Erregungszustände, Sprach-, Schluck- sowie Seh- und Hörstörungen
• lokal: Hypersensibilität, allergische Konjunktivitis (Kontaktallergen mit hoher Inzidenz)

Therapie (bei akzidenteller Vergiftung)
Als Antidot Dimaval (DMPS, Sulfongruppen etc hats), die weitere Therapie erfolgt symptomatisch

LD50 Ratte oral = 240 mg/kg
akut: Verätzungen in Mund und Magen, Unruhe, Muskelschwäche, Atemnot

Therapie (bei akzidenteller Vergiftung)
Magenspülung, Aktivkohle, Milch oder Gelatinelösung, sonst symptomatisch

Aufnahme(oral,dermal,inhalativ), Verteilung (überall,v.a.Leber,Niere,Nervengewebe etc.), Biotransformation (Giftung der Thioverbindungen, oxidative und hydrolytische Spaltung), Elimination (überwiegend renal innerhalb 24-48h)

Neurotoxizität: Hemmung der Acetylcholinesterase(AChE) durch Phosphorylierung des Serinrestes im esteratischen Zentrum => “endogene” Acetylcholinvergiftung

Vergiftungssymptome: Schweißausbruch, Bradykardie, Tränenfluss, Miosis, fibrilläre Zuckungen, Kopfschmerzen, Koma, zuletzt zentrale Atemlähmung

Therapie: Atropin, Aktivkohle, Obidoxim (zur Reaktivierung der AChE

Met-Hb also Hämoglobin, dass Fe³⁺ hat, kann O₂ nicht binden & transportieren

Symptome einer Vergiftung:

15% ohne Symptome schon schokofarbiges Blut (noch keine Gefahr, da keine Zyanose)

20-30% Zyanose, Müdigkeit, Kopfschmerzen, Schwindel

40% Tachykardie, starkes Schwächegefühl, Dyspnoe

50% vital bedrohlich: Laktatazidose, Hämolyse, Herzrhythmusstörungen, Kollaps, Atemdepression, Ataxie, Stupor

70% Koma, Hämolyse, meist letaler Ausgang

Therapie: Sauerstoff (Intubation/Beatmung)

Gifte:

-Oxidationsmittel (Chlorate)

-Nitrite, Nitrate

-aromatische Amino- & Nitroverbindungen

-Nitrobenzol und Anilin, Phenothiazinfarbstoffe

Gift ist Amatoxin (zyklisches Oligopeptid), Hemmung der Proteinsynthese => verursacht Amatoxin(Phalloides-)Syndrom: Brechdurchfall nach 8-12h (gastrointestinale Phase), dann nach ca. 5 Tagen Leberversagen

Antidot: Silibinin => hemmt die Aufnahme des Amatoxins in die Leberzelle durch Blockade des Transportsystems, Behandlung: 3 Tage 

No Observed Effect Level: Dosis, die unter den gewollten
Bedingungen keine Effekte auslöst.

No Observed Adverse Effect Level: Dosis, die unter den gewollten
Bedingungen keine toxischen Effekte auslöst.

Acceptable Daily Intake: Maximale tolerierbare Aufnahme eines
Schadstoffes über die Nahrung (pro Tag oder pro Woche).

Letale Dosis, die in 50 % der Fälle den Tod des Versuchstieres
hervorruft (syn. DL50 = dosis letalis, alte Bezeichnung)
i.d.R. Zusatz der Applikationsart (i.v., s.c., oral etc.)

Letale Konzentration in der Gasphase, die bei inhalativer Aufnahme
zum Tod von 50 % der Versuchstiere führt; zeitabhängig (!)

Dosis, die bei 50 % der Versuchstiere einen Tumor hervorruft

sofort

Wirkungen des Organismus auf
die Substanz

Wirkungen der Substanz auf
den Organismus

Zeitspanne zwischen Schadstoffexposition
und Effektmanifestation

Sekunden bis wenige Tage

Wochen bis Jahre

systemisch

Panzytopenie -> Blutarmut durch Schädigung des Knochenmarks -< keine neue Bildung von Blutzehllen möglich

Benzol wird in Oxiran umgewandelt, welches giftig wirkt

lokal

Verätzung

Schädigung besteht nach vollständiger
Elimination der Noxe fort.

bei allen Kanzerogenen

Studium der toxischen Wirkung von Stoffen
auf die Fortpflanzung, Fertilitätsstörung,
pränatale und postnatale Entwicklungsstörungen
der Fortpflanzungsorgane

Schädigung von Embryos und Feten im
mütterlichen Organismus, Fortpflanzungsschäden,
embryotoxisch, Missbildungen

an Tieren, viele OECD Guidelines etc vorhanden z.B. Ames Test

53% Mäuse, ca. 19% Ratten, weitere  Tiere

„Niemand darf einem Tier ohne vernünftigen
Grund Schmerzen, Leiden
oder Schäden zufügen