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Definition: Toxikologie beschäftigt sich mit schädlichen oder unerwünschten Wirkungen chemischer Substanzen auf lebende Organismen, insbesondere auf den Menschen. Ursache sind meist Stoffe, die entweder im Organismus physiologisch nicht vorkommen (Xenobiotika) oder in unphysiologisch hohen Konzentrationen einwirken.
Geschichte
Pflanzen als Heilmittel und die Gefährlichkeit von Giftstoffen waren bereits den Urmenschen bekannt.
Giftwirkung von Eisenhut, Arsen und Opium (3000 v.Chr. in China)
Giftwirkung von Safran (1500 v.Chr. in Ägypten)
Gewinnung von Opiumsaft (1400 v.Chr. - Griech. Altertum) Verurteilung des Sokrates zum Tode durch Trinken des Schierlingsbechers. Formulierung des hippokratischen Eides
Giftwirkung von Opium, Bilsenkraut, Schierling, Quecksilber (um 100 n. Chr., Plinius der Ältere, Galen)
Geschichte der Toxikologie ist verbunden mit der forensischen Toxikologie (Lehre von Vergiftungen am Menschen). Die richtige Diagnose war und ist an den Giftnachweis gebunden. Obduktionen waren im Altertum generell verboten, wurden erst im 15. Jhdt. von der kath. Kirche erlaubt.
Theophrastus Bombastus von Hohenheim (Paracelsus), 1493-1541
"dosis sola facit venenum = die Dosis allein macht das Gift"
Er gilt als erster Vertreter naturwissenschaftlicher Denkweisen.
+ James Marsh wies 1832 bei einem Giftmordprozess in GB erstmals eine Arsenvergifung nach.
+ Justus Liebit erkannte die Wichtigkeit der von Ursachen- und Wirkungsforschung.
+ Rudolf Buchheim führte Tierversuche in der Medizin ein.
+ Max von Pettenkoffer erforschte die Wirkung von Gasen und führte erste Grenzwerte ("Erträglichkeitswerte") ein.
+ Louis Levin beschäftigte sich mit der Verhinderung von gewerblichen Vergiftungen. Er gilt als Begründer des Arbeiter- und Gesundheitsschutzes.
Aufgaben
ü Art der Schadeffekte und ihre biochemischen (Mechanismen zueinander)
physiologischen (Mechanismen im Körper)
Pathologischen (Mechanismen m. krankheitsaulösende Ursache) quantitativ erfassen.
ü Risiko und Exposition gegenüber chemischen Stoffen (natürlicher und synthetischer Herkunft) für die Gesundheit von Mensch und Tier abzuschätzen.
ü Gefahren von Vergiftungen abwenden
ü Beratung bei der Entwicklung von Schutz- und Vorsorgemaßnahmen
ü Anleitung von Ärzten bei der Erkennung, Behandlung und Vorbeugung von Vergiftungen
Umwelttoxikologie (Ökotoxikologie): bearbeitet die Schadwirkung von Chemikalien auf Ökosysteme und die Rückwirkung dieser Schäden auf den Menschen. Es werden Vorschläge für Präventivmaßnahmen gemacht. Grundlage ist die exakte Erfassung von Umweltgiften in Wasser, Boden, Luft, Pflanzen und Tieren.
Gewerbetoxikologie: in engem Verbund mit Arbeitmedizin. Sie erarbeitet Kenntnisse über mögliche akute und chronische Vergiftungen beim Umgang mit chemischen Stoffen am Arbeitsplatz (Verhütung berufsbedingter Krankheiten)
Gesetzgebung: das Risiko einer Schadstoffexposition soll durch charakteristische Grenzwerte für toxische Stoffe am Arbeitsplatz, in Lebensmitteln, in Trinkwasser und allgemein in der Umwelt minimiert werden.
Grundlagen der toxischen Wirkungen von Chemikalien
Definition für Gift: Ein Stoff, der bei lebenden Organismen, insbesondere dem Menschen, gesundheitliche Schäden hervorrufen kann. Die Wirkung eines Giftes ist immer spezies- und dosisabhängig. Nach der Herkunft unterscheidet man synthetische und natürliche Gifte (Toxine) aus Mikroorganismen, Pflanzen oder Tieren.
Toxische Wirkungen sind relativ. Jede bekannte Chemikalie kann bei ausreichender Dosierung einen toxischen Effekt erzielen.
Tödliche Dosis beim Menschen
Natürliches Gift Herkunft Min. tödl. Dosis (mg/kg)
Botulinustoxin A Chlostridien 0,000 03
Aflatoxin B1 Schimmelpilz 10
Nicotin Tabakpflanze 1000
Exposition: geht jeder Vergiftung voraus
Äußere Exposition: Gifteinwirkung aus Umweltmedien wie Wasser, Boden, Luft oder Lebensmitteln
Aus einer Matrix oder einem Stoffgemisch muss das Gift erst freigesetzt werden bzw. in Lösung gehen.
Mischungen und ihre Bestandteile
Art der Mischung Beispiel
Gasgemisch Gas/Gas Leuchtgas
Nebel Flüssig/Gas Zinn(II)chlorid an der Luft
Stäube Fest/Gas Asbeststaub
Emulsion Flüssig/Flüssig Tenside
Suspension Fest/Flüssig Eisen"Hydrat"
Pulver Fest/Fest Ruß
Auf die äußere Exposition folgt die Giftaufnahme durch die Haut, durch die Verdauungsorgane (Ingestion) oder über die Atemwege (Inhalation).
Innere Exposion: beginnt nach der Aufnahme in den Körper. Sie entspricht der Verweildauer des Giftes im Organismus. Dabei muss man zwischen de aufgenommenen Dosis und der biologisch wirksamen Dosis, die den eigentlichen Schaden verursacht, unterscheiden.
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