Kapitola I.

 

Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc.

  

 

 

 

Zdravotně sociální fakulta

Jihočeská univerzita

České Budějovice

 

 

 

 

Obsah

 

Kapitola I.    Úvod do toxikologie

                      Definice toxikologie a základních toxikologických pojmů

                      Zdravotní rizika chemických látek, jejich hodnocení a řízení.

                      Rozdělení a toxikologická klasifikace chemických látek

                      Specializované oblasti toxikologie

 

Kapitola II.   Obecná toxikologie

                      Vztahy mezi chemickou strukturou látky a toxickým účinkem

                      Toxicitní parametry

                      Metody experimentální toxikologie

                      Faktory ovlivňující toxicitní parametry

                      Selektivní  a orgánová toxicita

 

Kapitola III.  Toxikinetika a biotransformace toxických látek

                       Adsorbce

                       Distribce

                       Exkrece

                       Biotransformace

 

Kapitola IV.  Mechanismy toxického účinku

                       Interakce s biomakromolekulami

                       Inhibitory enzymů

                       Inhibitory iontových kanálů

                       Inhibitory mikrotubulů

                       Látky modifikující DNA

 

Kapitola V.   Klinické projevy intoxikace

                       Účinek na gastrointestinální trakt

                       Účinek na kardiovaskulární systém

                       Účinek na dýchací systém

                       Účinek na játra a ledviny

                       Účinek na imunitní systém

                       Účinek na nervový systém

 

Kapitola VI.  Obecné zásady terapie otrav

                    Klasifikace otrav

                        Metody eliminace xenobiotik z organismu

                        Detoxikace xenobiotik

                        Nespecifická antidotní terapie

                        Specifická antidotní terapie

 

Kapitola VII. Současné postavení a perspektivy daląího rozvoje toxikologie

                        

 

 

 

Kapitola I

Úvod do toxikologie

 

Definice toxikologie

 

     Toxikologie je samostatný vědní obor studující nepříznivé (toxické) účinky cizorodých chemických látek (xenobiotik) nebo jejich směsí na ľivé organismy. Je oborem interdisciplinárním, protoľe při studiu toxických účinků a objasňování mechanismu jejich podstaty vyuľívá výsledků ostatních věd jako např. biologie, fyziologie a patofyziologie, farmakologie, genetiky, chemie, biochemie apod. K identifikaci a kvantitativnímu stanovení toxických látek vyuľívá metod fyzikální a analytické chemie, při studiu vlivu toxických látek na přírodu a ľivotní prostředí navazuje na poznatky z ekologie, monitorování ľivotního prostředí, zemědělství, botaniky či veterinární medicíny. Z klinickými lékařskými obory spolupracuje toxikologie v případě terapie otrav chemickými látkami a při studiu neľádoucích účinků léčiv. Na druhé straně výsledků toxikologie vyuľívají jiné vědní discipliny, např.

      Schopnost chemických látek působit na ľivé organismy nepříznivě (toxicky) je nazývána toxicita a chemická látka vykazující nepříznivé (toxické) účinky je nazývána toxická látka, toxin (termín toxin se větąinou pouľívá pro toxické látky produkované ľivými organismy), jedovatá látka nebo jed. Chemickou látkou rozumíme chemické prvky (elementy) a sloučeniny těchto prvků definovaného sloľení, respektive jejich směsi. Jako jedovaté označujeme takové chemické látky, které jiľ v malých dávkách nebo nízkých koncentracích vyvolávají těľké poąkození organismu nebo vedou k jeho zániku. Exaktní definice jedu je velmi sloľitá z toho důvodu, ľe lze jen obtíľně kvantifikovat takové pojmy jako je  "malá dávka" či "nízká koncentrace". Přesto, ľe byla vyřčena řada definic charakterizujících jed, není na ąkodu přidrľet se jedné z nejstarąích, kterou vyslovil jiľ počátkem 16. století Paracelsus (Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim, 1493-1548): Vąechny látky jsou jedy a závisí jen na dávce, kdy látka přestává být jedem a stává se léčivem. Znamená to tedy, ľe toxicky mohou působit i látky s nízkou toxicitou, jsou-li podány v dostatečné dávce. Spektrum dávek, v nichľ můľe chemická látka projevovat svůj toxický účinek je proto velmi ąiroké a pohybuje se v rozpětí od několika  ng/kg aľ po desítky g/kg. Toxicita chemických látek je podmíněna řadou faktorů. Jsou to zejména chemické vlastnosti látek, které vyjadřují jejich reaktivitu, tj. schopnost vstupovat do reakcí s jinými látkami, fyzikální vlastnosti, jako je skupenství látky, její struktura, body varu a tání, rozdělovací koeficienty, chování v elektrickém či magnetickém poli, rozpustnost apod. a biologické vlastnosti, vycházející z chemických vlastností látek, tj. jejich schopnosti vstupovat do reakcí s jinými molekulami látek, které jsou součástí ľivých organismů.

     Soubor chemických, fyzikálních a biologických vlastností látek determinuje nebezpečnost chemické látky, tj. její schopnost mít nepříznivý (toxický) účinek na ľivé organismy. Nebezpečnost je neoddělitelně spojena s existencí chemické látky. Je latentní vlastností kaľdé chemické substance či jejich směsí, ale projevit se můľe pouze tehdy, jestliľe je jejímu působení vystaven ľivý organismus, tedy dojde-li k expozici organismu chemickou látkou. Pojem nebezpečnost je ovąem ąirąí neľ pojem toxicita. Chemické látky mohou být nebezpečné i jiným způsobem neľ tím, ľe jsou toxické. Nebezpečné mohou být hořlaviny výbuąniny, ľíraviny apod.

     Expozice je chápána jako kontakt chemické látky s vnějąími hranicemi ľivého organismu, při níľ dojde k průniku chemické látky do vnitřních částí organismu. K tomuto průniku můľe dojít na různých místech, kterým říkáme brána vstupu. Brána vstupu je tedy způsob kontaktu organismu s chemickou látkou, charakterizovaný místem, kudy chemická látka proniká do organismu. Můľe to být např. gastrointestinální trakt, plíce, oční sliznice, kůľe, injekční podání, apod. Nebezpečnost chemické látky a expozice ľivého organismu touto látkou pak určuje tzv. riziko chemické látky. Pokud je předmětem působení chemické látky člověk, hovoříme o zdravotním riziku.

      Riziko vyjadřuje pravděpodobnost s jakou se při definované expozici organismu chemickou látkou projeví její nebezpečnost (toxicita). Velikost rizika nabývá hodnot od 0 do 1, respektive od 0 do 100, pouľijeme-li procentuálního vyjádření. Nulové riziko znamená, ľe vůbec nedojde k poąkození organismu, naopak riziko vyjádřené hodnotou 1 vypovídá, ľe k poąkození organismu dojde ve vąech případech.

     Při práci s jakoukoliv chemickou látkou je důleľité znát její zdravotní riziko, protoľe jen tak můľeme riziko minimalizovat. Riziko lze totiľ nejen hodnotit, ale také řídit.

     Hodnocení zdravotního rizika je postup zahrnující

 

                        _ vyhodnocení nebezpečnosti chemické látky

                        _ vyhodnocení vztahu mezi dávkou chemické látky a biologickou odpovědí

                        _ vyhodnocení expozice

                        _ charakterizaci rizika

 

     Vyhodnocení nebezpečnosti chemické látky spočívá ve sběru a vyhodnocování dat o jejím nepříznivém (toxickém) účinku na zdraví člověka a sledování podmínek, za jakých se tyto nepříznivé účinky mohou projevit. Tyto informace jsou pro posuzování zdravotních rizik kaľdé chemické látky velmi důleľité. Tyto informace jsou získávány z modelových experimentů na  laboratorních zvířatech a nahodilých případů chtěného (suicidia) i nechtěného (chemické havárie, nehody) kontaktu chemických látek s lidským organismem. Informace tohoto druhu je moľno získat studiem literatury nebo hledáním ve specializovaných toxikologických databázích.

     Vyhodnocení vztahu mezi dávkou chemické látky a biologickou odpovědí vychází ze skutečnosti, ľe nepříznivé (toxické) účinky chemických látek na ľivý organismus, tzv.biologická odpověď, jsou závislé na mnoľství chemické látky, které pronikne do organismu. Toto mnoľství je závislé na předevąím na fyzikálních a chemických vlastnostech látky, na způsobu kontaktu chemické látky s organismem, tedy na bráně vstupu, a na časové délce tohoto kontaktu, čili době expozice. Obecně platí mezi mnoľstvím chemické látky v organismu a biologickou odpovědí vztah přímé úměry, tzn. Čím více látky do organismu pronikne, tím je biologická odpověď a sní spojené nepříznivé účinky na organismus větąí (viz kapitola II).

     Vyhodnocení expozice zahrnuje vedle jiľ zmíněné doby trvání expozice také stupeň zasaľení organismu, jestliľe se do kontaktu s chemickou látkou dostane jen jeho část, a četnost expozice, pokud organismus přichází do kontaktu s chemickou látkou opakovaně.

     Charakterizace rizika sumarizuje předchozí kroky hodnocení zdravotního rizika a na jejich základě kvantifikuje rizika konkrétních případů, přičemľ se snaľí hodnotit resp.kvantifikovat i nepřesnosti a nejistoty plynoucí z faktů, ľe jednotlivé parametry, na jejichľ základě velikost rizik určujeme, nemůľeme ve větąině případů změřit, ale jen odhadnout. Přesný výpočet rizika je moľný jen za zcela přesně definovaných podmínek a přesné znalosti a konstantnosti vąech parametrů, čehoľ lze dosáhnout jen při laboratorním experimentu, nikoliv vąak v reálných podmínkách. Je vąak obtíľné hodnotit zdravotní rizika v podmínkách průmyslových a chemických havárií, poľárů, teroristických útoků apod., tedy vąude tam, kde náhle a nečekaně dochází k ohroľení zdraví a ľivota často i mnoha lidí a kde rozhodujícím faktorem pro jejich záchranu a minimalizaci zdravotního poąkození je faktor času. Za těchto podmínek je moľno rizika ohroľení chemickými látkami, o jejichľ identitě často vůbec nic nevíme, odhadovat jen velmi nepřesně. Tak je tomu např. při poľárech, kdy mnoľství a sloľení chemických látek ve spalinách je závislé nejen na tom jaký objekt hoří a z jakých komponent se skládá, ale také na teplotě hoření, způsobu haąení a na celé řadě daląích, jen obtíľně odhadnutelných parametrů. Odhad zdravotního rizika bude tím přesnějąí, čím přesnějąí bude odhad parametrů, z nichľ toto riziko odhadujeme. Znalost toxikologických vlastností jednotlivých chemických látek je proto velmi důleľitá pro minimalizaci jejich zdravotních rizik.

      Řízení rizika. Rizika můľeme nejen odhadovat, ale také řídit a tak omezovat jejich dopad na zdraví člověka. Kaľdé sníľení rizika můľe být pro omezení nepříznivých (toxických) vlivů na zdraví a ľivot člověka velmi významné, proto je povinností vąech lidí, kteří s chemickými látkami pracují nebo se nečekaně dostanou do situace kdy hrozí nebezpečí kontaktu s chemickými látkami, postupovat tak, aby zdravotní rizika byla nulová nebo alespoň co nejniľąí. I u látek s vysokou nebezpečností lze dosáhnout nulového rizika, zabráníme-li expozici, nebo riziko alespoň sníľíme, omezíme-li kontakt s chemickou látkou na nezbytnou míru.

     Řízením rizik poąkození zdraví účinkem chemických látek rozumíme jejich minimalizaci, která můľe mít několik podob. Můľe to být např. zabránění kontaktu organismu s chemickou látkou (dodrľování správných zásad práce s chemikáliemi, pouľívání předepsaných ochranných pomůcek, co nejrychlejąí opuątění ohroľeného prostoru při chemických haváriích apod.), omezení délky expozice (např. časté střídání záchranných čet při likvidaci havárií při nichľ hrozí nebezpečí expozice chemickými látkami), přeruąení kontaktu chemické látky s organismem (dekontaminace) či likvidace chemické látky její přeměnou na látku s menąí nebezpečností (odmořování). Nezbytnou součástí řízení rizik je i dobrá znalost o nebezpečnosti (toxikologických vlastnostech) jednotlivých chemických látek a v případě nečekaných událostí (havárie, poľáry, teroristické útoky) i rychlé ąíření jasných a nezkreslených informací o riziku, které můľe nejen rozptýlit obavy veřejnosti, ale i zabránit poąkození  zdraví daląích osob.

 

Rozdělení a toxikologická klasifikace chemických látek

 

     Toxické látky lze dělit podle několika kriterií. Pokud je kriteriem původ látky, lze dělit jedy na syntetické a přirozené a přirozené pak dále podle zdroje na rostlinné, ľivočiąné, bakteriální apod. Dělení můľe být jeątě podrobnějąí. ®ivočiąné jedy je moľno dělit např. na hadí, hmyzí, na jedy ątírů, pavouků, mořských sasanek apod. Jako kriteria pro dělení je často vyuľito také cílového orgánu na který jed převáľně působí. Pak mluvíme o např. o neurotoxinech, hepatotoxinech, haemotoxinech, myotoxinech apod. Existují i daląí kriteria, např. podle chemické struktury či mechanismu toxického účinku, ale kaľdé dělení je umělé a je vedeno přirozenou lidskou snahou zavést určitý sytém třídění vąude tam, kde je to jen trochu moľné. Je proto přirozené, ľe řadu toxických látek nelze jednoznačně vůbec zařadit. Často je klasifikace toxických látek prováděna na základě jejich rozdílné toxicity, vyjádřené velikostí tzv. střední smrtné dávky LD50 (Tabulka I).

     Rozpětí velikostí středních smrtných dávek pro chemické látky je obrovské a pohybuje se od hodnot desítek gramů/kg u prakticky netoxickýchlátek aľ po mikrogramy/kg u těch nejtoxičtějąích (Tabulka II).

     Pro vąechny chemické látky a chemické přípravky jsou zákonem určeny způsoby jak s nimi zacházet, jak je vyrábět, vydávat, prodávat, distribuovat, evidovat, přepravovat, skladovat atd. V ČR je toto upraveno zákonem č. 352/1999 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích, kterým se mění dřívějąí zákon č. 157/1998 Sb.

 

   

 

Tabulka I

 

Klasifikace toxických látek podle hodnoty LD50

 

 

Chemická látka

LD50

Supertoxická

5 mg/kg a méně

Extrémě toxická

5 - 50 mg/kg

Vysoce toxická

50 - 500 mg/kg

Středně toxická

0,5 - 5 g/kg

Málo toxická

5 - 15 g/kg

Netoxická

15 g/kg a více

 

 

 

 

Tabulka II

 

Odhadnuté hodnoty LD50 některých chemických látek pro člověka při perorálním podání

 

 

Chemická látka

LD50 (mg/kg)

Ethanol

7000

Chlorid sodný

3000

Síran měďnatý

1500

Morfin

900

Fenobarbital

150

DDT

100

Strychnin

2

Nikotin

1

Tetrodotoxin

0,1

Botulotoxin

0,00001

 

 

Specializované oblasti toxikologie

 

     Toxikologie, podobně jako i jiné vědy, se postupně rozdělila do několika specializovaných oblastí, z nichľ některé jsou pěstovány jako samostatné vědní disciplíny a lidé kteří se jim věnují se často sdruľují do různých profesních organizací. V současné době lze za takové specializované oblasti toxikologie povaľovat tyto vědní disciplíny:

     Obecná toxikologie pojednává o obecných vztazích mezi chemickou látkou a jejím toxickým účinkem na ľivý organismus. V této souvislosti studuje faktory, které ovlivňují toxický účinek látky. Je to zejména dávka toxické látky, matematické vztahy mezi dávkou a toxickou odpovědí, toxicitní parametry akutní toxicity jako je např. střední smrtná dávka (LD50) či střední doba úhynu zvířat (LT50), bezpečnost chemické látky, expozice a místa vstupu toxické látky do organismu, subakutní a chronické expozice. Studuje také selektivní účinek látek na orgánové a druhové úrovni a mechanismy toxického účinku, které mohou být buď specifické či nespecifické, selektivní nebo multisystémové. Součástí obecné toxikologie je také toxikokinetika, která se zabývá osudem látky  v organismu a studuje rychlost průniku látky při různých branách vstupu v závislosti na podané formě, distribuci látky v organismu, časový průběh koncentrace toxické látky v krvi a orgánech, její biotransformaci a s tím spojenou přeměnu na netoxické produkty (detoxikace) či naopak přeměnu na látku toxičtějąí (letální syntéza) a exkreci.

      Obecnou toxikologii a toxikokinetiku můľeme povaľovat za součást experimentální toxikologie, která studuje účinek chemických látek na modelových systémech, jako jsou např. buněčné kultury, isolované orgány, jednotlivé druhy rostlin a ľivočichů, laboratorní zvířata apod. Obecná toxikologie také hledá vztahy mezi chemickou strukturou látek a jejich toxickým účinkem a snaľí se o jejich zevąeobecnění tak, aby na toxicitu látky bylo moľno usuzovat (predikce) jiľ z její chemické struktury.

     Klinická toxikologie se zabývá diagnostikou otrav, studiem klinických projevů a terapií onemocnění, které bylo vyvoláno účinkem toxických látek. Velmi často jsou těmito toxickými látkami léky, které jsou buď z neznalosti (větąinou u dětí) nebo ze sebevraľedných důvodů, pouľity ve větąích neľ terapeutických dávkách. Klinická toxikologie se opírá o znalosti mechanismu toxického účinku látek na ľivý organismus a vyuľívá k tomu znalostí fyziologie, farmakologie, biochemie a buněčné biologie. Hledá specifická antidota pro určité typy otravných látek a vyvíjí metody vhodné pro jejich detoxikaci a metody pro arteficiální, urychlenou exkreci (např. hemodialýza či hemoperfuze). Monitoruje hladiny toxických látek v tělních tekutinách a klinický stav organismu po akutních i chronických intoxikacích. Je oblastí toxikologie, která je nejvíce spjata s medicínou.

     Se stále se zvyąujícím počtem nových léčiv a jejich dostupností na trhu, roząiřuje se spektrum intoxikací a narůstá potřeba vývoje metod pro rychlé a spolehlivé určení struktury toxické noxy a vývoj nových, pokud moľno univerzálních způsobů detoxikace a komplexní péče o intoxikované. Podobně jako se roząiřuje spektrum léčiv, roząiřuje se i spektrum chemikálií, se kterými je moľno přijít do styku při práci v zaměstnání či třeba v domácnosti a také zde narůstá moľnost nahodilé či úmyslné intoxikace. Tato skutečnost klade zvýąené nároky na klinické toxikology a na vytváření snadno dostupných toxikologických databází, v nichľ by bylo moľno rychle nalézt potřebné informace o toxické noxe a orientovat i s intoxikacemi méně obeznámené lékaře tak, aby dokázali intoxikaci úspěąně zvládnout. U nás je taková databáze v Praze v Toxikologickém informačním centru.

     Forenzní (soudní) toxikologie vyąetřuje příčiny smrti pomocí rozborů tělesných vzorků odebraných post mortem, k čemuľ vyuľívá vąech metod analytické chemie a vyvíjí nové citlivé metody pro stanovení skupin toxických látek i jednotlivých jedů. Na základě detailní znalosti mechanismu účinku toxických látek a jejich stability ve vzorcích tkání za různých podmínek, řeąí otázky spojené s kriminalistickou praxí a poskytuje kvalifikované podklady pro soudní řízení.

     Toxikologie přírodních látek (toxinologie) studuje toxické látky nacházející se ve vąech formách ľivých organismů, chemismem jejich vzniku, isolováním a identifikací a studiem účinku na jiné ľivé organismy, předevąím člověka. Tyto látky zvané toxiny jsou součástí rostlinných, bakteriálních, houbových i ľivočiąných jedů, v přírodě jsou velmi roząířené a byly to prvé toxické látky, s jejichľ biologickými účinky se člověk setkal. Dovedl jich také vyuľít ve svůj prospěch, např. v podobě ąípových jedů k lovu kořisti. V Africe to byly jedy typu kurare připravované z různých rostlin, v Jiľní a Střední Americe jedy z malých stromových ľab čeledi Dendrobatidae. Dovedl jich ovąem vyuľít i k odstraňování nepohodlných osob. Moderní medicína objevila v toxinech řadu vynikajících léků a mnohé toxiny se staly vzorem pro syntézu nových a účinných léčiv, bez nichľ by se dnes medicína jiľ neobeąla. Z obrovského bohatství přírodních toxických látek bylo dosud isolováno a identifikováno jen nepatrné mnoľství a mnohé rostlinné a ľivočiąné druhy vyhynou pravděpodobně dříve, neľ budou moci být podrobeny vědeckému zkoumání.

     Toxikologie léčiv studuje neľádoucí, tj. toxické projevy látek, které se pouľívají v medicíně jako chemoterapeutika. Poněvadľ téměř kaľdý lék můľe být pokládán i za jed, studuje tato disciplina bezpečnost léčiv s ohledem na jejich maximální profit ve smyslu terapeutického účinku a minimální riziko ve smyslu neľádoucího poąkození organismu. Podílí se významně na vývoji nových léčiv a jejich uvádění do klinické praxe a na monitorování neľádoucích účinků při jejich dlouhodobém podávání. Její propojení s klinickou toxikologií je evidentní.

     Průmyslová toxikologie studuje látky produkované chemickým průmyslem a jejich výskyt v chemických provozech pomocí metod analytické chemie. Ve spolupráci s pracovním lékařstvím stanovuje maximálně přípustné koncentrace, dávky a expozice chemických látek pro různé brány vstupu a s tím spojená zdravotní rizika a spolupracuje při posuzování chorob z povolání. Narůstající význam průmyslové toxikologie souvisí se stále rostoucím počtem nově objevovaných chemických sloučenin. V roce 1880 jich bylo známo asi 12 tisíc, v roce 1910 jiľ 150 tisíc, v roce 1940 jiľ půl milionu a v roce 1960 překročil jejich počet jeden milion. O deset let později, tedy v roce 1970, dosáhl jejich počet 2 miliony, v roce 1982 4 miliony v roce 1986 8 milionů a v roce 1995 14 milionů chemických sloučenin. V současné době je známo asi 18 milionů sloučenin a jejich počet se kaľdým rokem zvyąuje asi o 1 milion. Je sice pravda, ľe valná větąina těchto látek je vyráběna jen v nepatrných mnoľstvích v laboratořích a do průmyslové výroby se dostanou jen ty z nich, pro něľ se najde nějaké praktické vyuľití, ale i počet průmyslově vyráběných chemických látek rok od roku narůstá a s tím i úkoly pro průmyslovou toxikologii.

     Specifickým problémem průmyslové toxikologie jsou chemické havárie. Moľnost uvolnění velkého mnoľství chemických sloučenin nastává při průmyslových haváriích v chemických provozech, při skladování chemických látek či jejich přepravě, coľ vede k masivnímu zamoření někdy i značně rozsáhlého území a k akutnímu ohroľení zdraví i ľivota lidí. Rozsah takové průmyslové havárie je často srovnatelný s rozsahem ľivelných pohrom a průmyslová toxikologie se zde dostává do oblasti zájmu medicíny katastrof. Abychom si mohli učinit představu o moľných důsledcích chemické havárie na zdraví a ľivoty lidí, připomeňme si dva případy:

     V roce 1976 doąlo v italském městě Seveso k explosi v chemické továrně Icmesa S.p.A., vyrábějící agrochemikálie, při níľ se uvolnilo do ovzduąí velké mnoľství toxických látek, včetně několika kilogramů dioxinu. Toxický oblak zahalil města Seveso, Meda, Cesano Maderno a Desio v Lombardii a ohrozil ľivoty více neľ 6 tisíc lidí. I přes rychlou evakuaci obyvatelstva doąlo u velkého počtu lidí ke vzniku závaľných zdravotních problémů, jako např. poąkození kůľe, sliznic, jater a ledvin. Poněvadľ dioxin je typickým dlouhodobě působícím a v přírodě téměř nezničitelným jedem, potýká se tato oblast Itálie s následky chemické havárie dodnes, tedy 25 let po výbuchu v chemické továrně.

      Druhý případ se odehrál v Indi,i v chemické továrně na pesticída, patřící americké společnosti Union Carbide, nedaleko Bhópálu, hlavního města kraje Madyha Pradesh. Koncem roku 1984 zde doąlo v důsledku nekontrolované chemické reakce k výbuchu zásobníku s více neľ 40 tunami methylisokyanátu a plynný oblak této relativně málo toxické chemikálie zahalil město Bhópál s jeho jedním milionem obyvatel. Následky této katastrofy byly tragické. Během krátké doby zemřelo více neľ 12 tisíc lidí a daląích asi 160 tisíc lidí, kteří prodělali středně těľkou intoxikaci a přeľili ji, trpí dodnes velmi závaľnými zdravotními problémy.

     Toxikologie ľivotního prostředí  se zabývá znečiątěním ľivotního prostředí (ovzduąí, vody a potravin), chemickými látkami ve vztahu k jejich akutnímu a chronickému působení na zdraví člověka a zvířat. Poněvadľ větąina chemických látek kontaminujících ľivotní prostředí je produktem hospodářské činnosti člověka (průmysl, zemědělství, likvidace odpadů apod.), má toxikologie ľivotního prostředí mnoho společného s toxikologií průmyslovou. Největąí pozornost je věnována látkám, které představují nebezpečí dlouhodobé kontaminace vody, půdy a ovzduąí, zvláątě pokud jsou spojeny s rizikem jejich přenáąení v potravinových řetězcích. Váľným problémem jsou látky s genotoxickýcm účinkem, jako např. polychlorované bifenyly, dibenzofurany a dibenzodioxiny, polykondenzované aromatické látky apod. Vzpomeňme jen na nedávnou aféru s kontaminací belgických potravin dioxinem (přesněji 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxinem). Tato nebezpečná látka je téměř vąudypřítomná, vzniká zejména při likvidaci chlorovaných plastických hmot ve spalovnách průmyslového odpadu, a poněvadľ je velmi stálá a silně lipofilní, je přenáąena potravinovými řetězci aľ ke konečnému uľivateli, kterým je člověk. Ukládá se v tukových tkáních a má mutagenní, karcinogenní a teratogenní účinky.

     Ekotoxikologie je součástí toxikologie ľivotního prostředí, je vąak zaměřena na studium vlivu toxických látek na dynamiku populace uvnitř specifických ekosystémů. Těmito ekosystémy mohou být jak malé uzavřené oblasti, tak celé kontinenty nebo dokonce celá planeta Země. Ekotoxikologie tak můľe řeąit lokální aľ globální problémy ľivotního prostředí. Současnými globálními problémy toxikologie jsou zejména imise průmyslových plynů (SO2, oxidy dusíku, methan), jimiľ se zabývá zejména klimatologie, ale také daląí zdroje znečiątění (těľké kovy, pesticida, zvýąené vyplavování aluminia z půdy díky kyselým deą»ům, stále více se roząiřující paleta konzervačních, barvících a dochucovacích prostředků v potravinách, genově pozměněné potraviny apod.), které  vedou k dlouhodobému zatíľení lidského organismu a o jejichľ chronickém působení víme zatím jen velmi málo. Do ekotoxikologie můľeme zařadit i problematiku chemických havárií, kdy dochází k masivnímu uvolnění některých toxických látek a akutnímu nebezpečí ohroľení ľivota lidí.

  Vojenská toxikologie se zabývá látkami, kterých je moľno vyuľít k vedení chemické války v podobě tzv. chemických zbraní. Jsou to zbraně s letálním i neletálním účinkem a smyslem jejich pouľití je časově vymezené vyřazení protivníka z boje nebo jeho fyzická likvidace. Nejvýznamnějąími otravnými látkami s vojenským vyuľitím jsou nervově-paralytické látky, zejména organofosfáty. Ty jiľ v nepatrných mnoľstvích inhibují acetylcholinesterasu na synapsích a nervosvalových ploténkách a hromadící se acetylcholin způsobí ochromení cholinergní inervace. Ke smrti zaduąením dochází během několika minut. Odhaduje se, ľe nervově-paralytickýh látek, zejména sarinu, somanu a látky VX, je v chemické munici na celém světě kolem 150 tisíc tun. Úmluva o zákazu chemických zbraní předpokládá sice jejich postupnou likvidaci, nebude to vąak ani rychlá, ani levná záleľitost. Samotná likvidace tak obrovských mnoľství toxických látek, jejichľ LD50 pro člověka se pohybuje kolem 100 aľ 300 mg/kg, bude spojena s obrovských rizikem. Ani úplná likvidace zásob otravných látek v chemických zbraních vąak nemůľe zabránit tomu, aby nebyly zneuľity např. teroristy k prosazování svých cílů a poľadavků, jako tomu bylo např. v letech 1994 a 1995 v Japonsku, kde členové náboľenské sekty Aum Shinrikjo provedli dva teroristické útoky pomocí sarinu, při nichľ bylo intoxikováno více neľ ąest tisíc lidí, z nichľ 19 zemřelo. Vojenská toxikologie se téľ zabývá ochranou lidí před těmito zbraněmi, vývojem specifických antidot a hledáním účinné terapie intoxikací.

 

Kontrolní otázky ke kapitole I

1.        Co studuje toxikologie?

2.        Vysvětlete tyto pojmy: xenobiotikum, toxická látka, toxicita, expozice a riziko

3.        Jakým způsobem lze odhadovat a řídit zdravotní rizika chemických látek?

4.        Na základě jakého kritéria je prováděna toxikologická klasifikace toxických látek?

5.        Které specializované oblasti toxikologie znáte a co je předmětem jejich zájmu?