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Grundlagen der Human- und Ökotoxikologie Seite 9 von 40 Tabelle 3: Phasen der toxikokinetischen Betrachtung Phase Besonderheit Erklärung Aufnahme Resorption Verteilung Oral Inhalativ Dermal Injektionen Lunge/Alveolen Magen/Dünndarm Organotropie • Zufuhr von Schadstoffen über Mund und Speiseröhre in den Magen (möglicherweise mit Speisen und Getränken) • Aufnahme leichtflüchtiger oder gasförmiger Verbindungen sowie von Staub bzw. Staubpartikeln über die Atemluft in die Lunge • Aufnahme eines Schadstoffes über die intakte Haut oder Schleimhaut • direkte Aufnahme von Schadstoffen in die Blutbahn durch Verletzungen im Aufnahmebereich der anderen Pfade oder durch Applikation in/unter die Haut (intra/subcutan), in das Muskelgewebe (intramuskulär), in die Blutbahn intravenös oder intraarteriell oder in die Bauchhöhle (intraperitoneal) • tatsächliche Aufnahme von Schadstoffen in die Blutbahn, die nicht durch Injektionen zugeführt wurden • Vollständigkeit und Geschwindigkeit variieren in Abhängigkeit vom Resorptionsort und aufgrund unterschiedlicher Schadstoffeigenschaften • Überwindung einer relativ dünnen Barriere verschiedener Membranen • oft sehr hohe Resorptionsraten • Transport von der Lunge über Herz unmittelbar in den großen Blutkreislauf, so daß Schadstoffe ungefiltert auch das Gehirn erreichen können • Schadstofftransport über Vena porta direkt in die Leber • first-pass-effect in der Leber = Rückhalt von Schadstoffanteilen und Umwandlung • Verteilung des Schadstoffes im Blutplasma, das als Bindungs- und Transportpartner Eiweiße (Globuline, Albumin) enthält • Möglichkeit der Wiederfreisetzung durch Verdrängungsmechanismen besteht • besondere Bindungsneigung (Affinität) einzelner Organe für bestimmte Schadstoffe (z.B. stark fettlösliche Stoffe binden sich an Fettgewebe) Mai 1998
Seite 10 von 40 Grundlagen der Human- und Ökotoxikologie Phase Besonderheit Erklärung Metabolismus (Biotransformation) Ausscheidung (Elimination) 2.3 Toxikodynamik Phase-I-Reaktionen Phase-II-Reaktionen • über den Urin bzw. die Gallenflüssigkeit können nur wasserlösliche Stoffe ausgeschieden werden • fettlösliche Stoffe werden überwiegend in der Leber mit Hilfe metabolisierender Enzyme in wasserlösliche Abbausteine umgewandelt • Hydrolysen, Oxidationen und Reduktionen zur Vermittlung polarer Eigenschaften am Schadstoffgrundgerüst • weitere Erhöhung der Wasserlöslichkeit durch zusätzliche Konjugationsreaktionen mit körpereigenen Stoffen • Ausscheidung über Nieren – Urin bzw. Leber/Galle – Gallenflüssigkeit • Eliminationsgeschwindigkeit entscheidet über schnelle Konzentrationsabnahme des Schadstoffes oder seine Akkumulation im Körper Die Toxikodynamik beschreibt die Entstehung/Entwicklung der Vergiftung (Pathogenese) und erklärt das Wesen der Giftwirkung. Sie untersucht den Mechanismus sowie die Erkennungszeichen (Symptomatologie) und die durch die Vergiftung ausgelösten krankhaften Veränderungen (Pathologie). Die Toxikodynamik bildet die Grundlage für Diagnostik, Therapie und Prophylaxe von Vergiftungen. Die Wirkungen eines Schadstoffes (W) sind neben den Schadstoffeigenschaften selbst (k) abhängig von der einwirkenden Konzentration des Schadstoffes (S), von seiner Einwirkungsdauer (t) und von seiner Ausscheidung bzw. Metabolisierung innerhalb einer bestimmten Zeit, die mit der Abnahme der einwirkenden Schadstoffkonzentration (-S t ) verbunden ist. Mit einer vereinfachten Gleichung kann das zum Ausdruck gebracht werden: W = k x t (S-S t ) k= schadstoffabhängige Konstante Zur Charakterisierung toxischer Effekte werden unterschiedliche Merkmale herangezogen. So lassen sich Wirkungen folgendermaßen klassifizieren: A: nach Einwirkungsdauer, -häufigkeit: akut: chronisch: einmalige, kurze Einwirkung des Schadstoffes (Sekunden bis 24 Stunden), z.B. durch Blausäuredämpfe verursachte Lähmung der Zellatmung langanhaltende Schadstoffeinwirkung (Tage, Wochen bis lebenslang), z.B. durch Alkoholgenuß verursachte Leberzirrhose Mai 1998
Seite 1 und 2: Materialien Arbeitshilfen Altlasten
Seite 3 und 4: Grundlagen der Human- und Ökotoxik

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