Toxické látky

Historie Toxických látek
(toxikologie, jedů )

Jedy v rozličných primitivních formách provázeli člověka a jsou součástí historie vývoje člověka samotného..Do podvědomí primitivního člověka se dostávala toxikologie ve formě uvědomění si své osobní nevyhnutelné ochrany před účinky jedovatých zvířat , plazů a hmyzu, nižších vyšších rostlin a na druhé straně využívat účinků jedů při obraně a lovu.

Jedna z prvních zpráv o jedech , která se nám zachovala , je Eberský papyrus . Jeho nález se datuje cca 1 500 roků před našim letopočtem .
Obsahuje zhruba 800 receptů , z kterých se mnohé týkají jedů.Ze zpráv je možné předpokládat , že už tehdy Egypťané poznali toxické účinky bolehlavu , nikotinu a opiátů . Brzy tyto poznatky a vědomosti převzali Řekové a Číňané . Uvedené látky se používali jako jedy , ale i jako protijedy.

V období řecké vzdělanosti zavádí Hippokrates ( 400 př.n.let.) do medicíny určitý „racionalizmus“ a rozlišuje některé vědomosti o některých jedech , jejich dávkách a použití.

Za první písemnou památku týkající se přímo toxikologie , je pokládáno dílo Theophrastovo ( 370 př.n.let.) De Historia Plantárum , zaměřené na rostliné jedy. Uvedené dílo použil jako základ dalšího rozvíjení této problematiky řecký lékař Dioscorides ( 50 př.n.let.), který žil na dvoře císaře Nera. Také se pokusil o jakousi elementární klasifikaci zařazení jedů podle jejich původů do tří skupin
- r o s t l i n é
- ž i v o č i š n é
- m i n e r á l ní

Tato klasifikace se v určité pozměněné podobě zachovala až do 16. století.

Následovalo dlouhé období , ve kterém i když nepřímo , rozvoj toxikologie podmiňovalo využívání jedů k sebevražedným úkonům , nebo ještě hůře k politickým vraždám.Renesance lékařských věd do kterých patřila i toxikologie nastává brzo pod vlivem různých osobností ve 14. a 15. stolení.
Největším přínosem pro medicínu a toxikologii byl :

Filip Aureol Theophrast Bombast von Hohenheim –Paracels.

Zavedl termín chemie a pojem toxické látky .
Formování toxikologie ovlivnil svými myšlenkami , které je možné shrnout takto :
1).
Experiment je základem vysvětlení chemického účinku látky .
2).
Rozdíl mezi terapeutickým a toxickým účinkem látky určuje jen její dávka
3).
Experimentálně je možné určit stupeň specifických účinků chemické látky , to je jejího terapeutického účinku.
Řešil jako první problémy toxikologie ne jen z hlediska náhodných otrav , ale zajímal se i o systematický vliv toxických látek na člověka .

Za zakladatele moderní toxikologie se uvádí
Mathieu Jozef Bonaventura Orfila ( 1787 – 1835 ).
Jako první vymezil pojem „toxikologie“ studie jedů a sám dokonale přezkoušel účinek deseti, tehdy nejúčinnějších jedů na psech.Zavedl do praxe chemickou analýzu – důkaz letálních otrav a vypracoval víceré metody určení jedů.Podnítil rozvoj analytických metod určení jedů v materiálech odebraných z obětí.

Nové období , které můžeme označit jako studium mechanismu účinku jedů a jejich využití je spojeno s jménem Francois Magenndie ( 1783 – 1855).

Claud Bernard ( 1813 – 1878 ) se zase zabýval problematikou účinku šípového jedu kurare.Na základě získaných výsledků vyslovil předpoklad , že pomocí toxických látek je možné tvořit fyziologické analýzy orgánových systémů.V moderní toxikologii je možné tuto dedukci pokládat za základ biochemie mechanizmu účinku specifických látek ovlivňující ne jenom fyziologické funkce , ale i specifické biochemické reakce na úrovní enzymů.

Další velkou postavou toxikologie je Louis Lewin ( 1854 – 1929 ), který se zabýval problematikou mechanizmu účinku vyšších alkoholů , opiátů a halucinogenů.

V dvacátém století se problémy toxikologie z hlediska studie jedů a dále prohloubili.Kromě přípravy a izolace nových toxických látek a studii mechanizmu jejich účinku se stává vysoko aktuální problematikou , která se zabývá ochranou projevu toxických látek.

Moderní toxikologie hodnotí látky z hlediska celkového chemického rizika ( toxické účinky , transport látek , jejich osud ) na základě nashromážděných informací získaných v experimentech.

Dělení toxických látek

(jedů)

Toxikologie – věda o jedech , zabývající se nežádoucími účinky biologickými vlastnostmi látek.

Dělení toxických látek – jedů :

٭fyzikální – vzhled , pach , hustota , barva, apod.
٭ chemické – způsob projevu , do jakých reakcí vstupují , reaktivita , apod.
٭biologické – sledování biologických účinků :
● žádoucí – snaha využívat k rozvoji a podpoření organismu
● nežádoucí – snaha vyloučit , zpravidla se jedná i účinky toxické ,
ty můžeme rozdělit na :
○ akutní – projeví se ihned po požití
○ pozdní – projeví se následně po nějakém čase , látka se
zpravidla dostává do těla postupně , opakovaně ,
odtud možnost tzv. chronických účinků (alergie).

Toxikologie

Toxikologie je věda o jedech zabývající se nežádoucími biologickými vlastnostmi látek .Za zakladatele toxikologie bývá považován Paracelus , středověký lékař 16.století .Dnes se také rozšířil obor ekotoxikologie , která zkoumá jedy v rámci životního prostředí o něco starší věda je tzv. průmyslová toxikologie , zabývající se toxikologií v oblasti průmyslu.

Klasifikace předmět toxikologie :

Znalost biologických vlastností chemických látek , patří mezi jejich základní charakteristiky, rovněž jako jejich chemické a biologické vlastnosti. Soubor biologických vlastností , které na živý organismus působí negativně se zabývá toxikologie.

Toxikologie je věda o jedech.Pojednává o jedovatých látkách :
● všímá si vztahů mezi chemickou strukturou a toxickým účinkem
● zabývá se mechanickým účinkem
● vstřebáváním chemických toxických látek do organizmů a distribucí v organismech
● biotransformací vylučováním z organismu

Moderní toxikologie zahrnuje mnohem více problematiky než ta kterou vymezil Orfil .
Dne zasahují totiž chemické látky téměř všechny odvětví života a narušují ekologické vztahy ve všech částech přírody.
Můžeme tedy konstatovat , že náplní toxikologie je komplexní studium vlastností a účinkem chemických látek a využití poznatků pro ochranu člověka a života vůbec.

Dělení toxikologie

Toxikologie se někdy dělí na experimentální a klinickou .

Experimentální studuje účinek jedu na vybrané pokusu zvířeti.

Klinická potom studuje , respektivně popisuje účinek na člověku.Opírá se při tom o
výsledky toxikologie experimentální a je navíc doplňována o nalezení vhodné terapie.

Klasická toxikologie – je zařazována mezi vědy lékařské .Zabývá se sledováním účinků toxických látek na živých organismech a konkrétně :
- důsledky jejich působení na jednotlivých orgánech těla a jejich funkcích.
- Projevy poškození a možností reparace vzniklých důsledků. Z této klasické klinické toxikologie se postupně vyvinuli další , speciálně zaměřené toxikologické směry.

Průmyslová toxikologie - je věnována problematice průmyslových otrav.

Prakticky to znamená , že se zabývá :

● studií biologických účinků chemických látek se kterými přichází člověk
do styku ve výrobě.Sem patří suroviny , meziprodukty , finálové
produkty a odpad.

● způsoby ochrany pracujících před jejich působením

Vyvinula se tedy jako důsledek rozvoje chemie a chemického průmyslu. Protože chemické škodliviny už dávno neohrožují jen pracující v chemických průmyslech , ale s rostoucím používání chemie představují riziko i pro ostatní odvětví lidské činnosti , hraje toxikologie důležitou úlohu otázkách ochrany ne jenom pracovního , ale i životního prostředí jako takového.

Včetně uvedených dvou základních oborů toxikologie a to klasické a průmyslové
Je vhodné z dalších směrů uvést ještě následující :

Soudní toxikologie – se zabývá především poškozeními , které vznikají požitím jedů , jako
důsledek : - nedbalosti
- záměrnosti

Veterinární toxikologie – sleduje účinky škodlivých látek na zvířatech.

Rostlinná toxikologie - studuje vliv insekticidů , herbicidů a podobně především vyšších
rostlin , bioakumulace toxických látek v rostlinném organismu původním , ale i biotransformovaných formách.

Toxikologie sociálních jedů - vystupuje do popředí v moderní společnosti , v západních státech a v poslední době intenzivně i v postkomunistických státech . Jejími předmětem jsou účinky drog , alkoholu , tabáku , narkotik , a rozmanitých přípravků ovlivňující konání a myšlení člověka a postupný vznik narkomanie a toxikomanie.

Ekotoxikologie – se nedávno oddělila od toxikologie jako samostatný obor . Studuje toxický ú¨činek přírodních a systematických jedů na jednotlivé složky ekosystému a to na člověka , zvířata , rostliny a mikroby.

Vojenská toxikologie – se vzhledem k specifickému poslání ozbrojených sil zabývá se studiem změn , které v organismu vyvolávají látky , přicházející do úvahy jako možné bojové toxické chemické látky , anebo jako vojenské důležité rizikové noxy.

Toxikologii je možné chápat v několika úrovních .Nejčastěji to bývá úroveň :
○ molekulární
○ buněčná
○ orgánová

Toxikologie byla v roku 1987 uznána prezidentem ČSAV (československé akademie věd) jako samostatný vědecký obor.Považuje se za obor smíchaný , protože patří pod Vědecké kolegium lékařských věd a chemie v něm hraje významnou úlohu.

Toxicita
( jedovatost )

Toxické účinky se zjišťují dopředu , tzv. biologickým pokusem , ten se bohužel dodnes provádí na zvířatech , jako jsou myši , morčata a opice.Míra toxicity se měří a uvádí v tzv. letální dávce , to je dávka smrtelná , označuje se LD50 , uvádí se v gramech , nebo miligramech na 1 kilogram živé hmotnosti . Číslo 50 značí , že při použití daného množství látky uhyne 50 % a 50 % přežije . Pro jeden organismus to tedy znamená smrt.

Toxické účinky se zkoumají pomocí testů na :
● subakutní toxicitu ( do 28 dní )
● akutní toxicitu ( 90 dní )
● chronická toxicita ( 1 – 2 roky )

Alergie :

Nepřiměřené silná reakce organismu na nějakou škodlivou látku ( alergie jsou zcela individuální ) .

Důležité speciální účinky

● karcinogenní účinky – je problémem je dokázat , sleduje se vznik konkrétního nádoru (na potkanech) , většinou se jedná o dlouhodobé pokusy.

● mutagenní účinky – látky s těmito účinky jsou schopny vyvolávat změny v bílkovinných řetězcích s genetickými informacemi , mutace = přetváření bílkovinných řetězců , v 95 % mutagenních účinků předchází účinky karcinogenní.

● teratogenní účinky – zasahují do vývoje embrya , negativně ovlivňují embryální vývoj

● strumigenní účinky – vliv na závažná onemocnění štítné žlázy , ovlivňují distribuci jódu do štítné žlázy ( inhibice transport I2 do štítné žlázy.)

Přírodní jedy

Jedy obecně dělíme na přírodní a průmyslové . Mezi přírodní jedy patří .
● mikrobní toxiny
● rostlinné toxiny
● živočišné toxiny

Mikrobní toxiny

Nejjedovatější je botolinustoxin , jedná se bílkovinu , vyskytuje se v paštikách , které jsou již delší dobu otevřeny a špatně skladované ( na slunci atd. ) .
Další podobného složení je tetanustoxin.

Rostlinné toxiny

Jsou obecně méně jedovaté , něž mikrobní toxiny :

● ricin – je to bílkovina , je obsažena v rostlině skočec obecný.

● falloidin – je to peptid obsažení v muchomůrce zelené .

● kurare – je to alkaloid , byl používán indiány do hrotů šípů.

● strychnin – je to alkaloid obsažený v kulčibě dávivé

● muskarin – je to amin obsažený v muchomůrce červené .

Živočišné toxiny

Příklady :

● crotalustoxin – je to bílkovina , jed chřestýše

● cobrotoxin - je to bílkovina , jed kobry indické

● bufotoxin – je to steroid , jed ropuchy ,

● samandarin – je to steroid , jed mloka skvrnitého

Průmyslové jedy

Průmyslové jedy se nazývají pesticidy , které jsou vyráběny za účelem ničení různých škůdců , jsou to biologicky aktivní látky , které brání účinku nejrůznějších škůdců snižuje jejich životnost.Většinou se jedná o přímý zásah do jejich metabolismu .Rozdělení pesticidů :

● baktericidy – jsou zaměřeny na ničení bakterií , jde v podstatě o antibiotika .např.penicilín

● fungicidy – proti houbám, různé druhy antibiotik.

● herbicidy – proti plevelům , např. Travex , blokuje hemoglobin , při použití může následně
dojít k selhání funkce ledvin , dále například různé deriváty fenoly – octové kyseliny , při
použití dochází ke ztuhlosti pohybového ústrojí , pocity žízně , ochrnutí respiračního
systému , následně udušení .

● insekticidy – proti hmyzu , halogen-uhlovodíky , mají vliv na nervovou soustavu ,při
požití dochází k poškození jater , vnik dermatóz , dále ,organofosfáty např…paration ,
fosfanion , jsou velmi jedovaté , při požití dochází k ochrnutí nervové soustavy.

● akaracidy – proti roztočům

● neumaticidy – proti červům , jde o antihelmetika ( z chemického hlediska jde o sloučeniny
antimonu ).

● moluskicidy – proti měkkýšům a hlemýžďům

● rodenticidy – proti hlodavcům , např. kumariny , mají vliv na nervový systém hlodavců ,ti
mezi sebou začnou kousat , zraní se až do krve , přičemž je zabráněno srážlivosti krve a
tudíž vykrvácejí.

Alkoholy

Jsou největší zástupci toxikologie organických sloučenin jsou methanol a ethanol.

Methanol CH3OH

Methanol podléhá evidenci , jedná se o nervový jed , otrava se projevuje bolestmi hlavy , závratěmi , později dvojité vidění , při vyšší dávce slepota , nejistá chůdce 10 ml. stačí na oslepnutí , po požití 25 ml. methanolu nastává okamžitá smrt.

Ethanol CH3CH2OH

Ethanol je taktéž nervový jed , je schopen zesílit účinek některých léků – hypnotika, za jednu hodinu je v krvi maximální koncentrace.Malé dávky způsobují euforii , posilují sebevědomí, snižují úzkost.Těžká otrava se projevuje ztrátou vědomí , zástavou dechu a následnou smrtí . Chronickou otravou trpí alkoholici ., dochází k postupnému poškozování jater (cyrhóza). , dále výskyt alkoholických halucinací , nebo tzv. alkoholové epilepsie.

Cizorodé látky v potravinách

Cizorodé látky v potravinách jsou rozděleny do tří základních skupin :

● kontamináty
● potravinová aditiva
● sekundární cizorodé látky

Kontamináty

Jedná se o znečišťující látky , které se do potravin dostávají nahodile . Patří sem :

● přírodní toxiny – jsou obsaženy nejčastěji v rostlinách , méně pak v živočišných tkáních , tyto látky většinou fungují jako strumigeny , karcinogeny a mutageny . Například kyanovodík , který je obsažen v jádrech meruněk , v některých luštěninách , dále solamin , který se vyskytuje v klíčících nebo nezralých bramborech , a saponiny , které se vyskytují ve špenátu a sóji , pokud by se izolovaly , tak by měly karcinogenní a mutagenní účinky

● pesticidy

● průmyslové jedy

Potravinová aditiva

Přidávají se do potravin , aby se co nejdéle prodávaly. ( komerční účel ). Patří sem látky prodlužující trvanlivost , např. při výrobě vína , zpracování masa , výrobě sirupů , mléka.Dále to jsou různá barviva ovlivňující vzhled potravin , aromatické látky na změnu vůně , látky měnící fyzikální vzhled výrobků ( barva , vzhled).

Sekundární cizorodé látky

Jsou to látky vzniklé nežádoucími reakcemi v potravinách díky špatnému skladování , mohou vzniknout následujícími procesy :

● plesnivění ( prorůstáním potravin různými plísněmi )
● hnitím ( anaerobní rozklad bakteriemi )
● tlením ( aerobní rozklad)
● kvasnými procesy ( kvašení , výroba ethanolu , vína , octa , kvasné procesy jsou někdy
žádoucí , někdy nikoli ).

Toxikomanie

Toxikomanie tzv. drogová závislost.

Toxikomanie ( drogová závislost) je stav tělesné nebo psychické závislosti na periodickém užívání nějaké látky s psychotropním , povzbuzujícím účinkem .Také se používá název narkomanie .Návyk bývá provázen zvyšováním dávek , odvykání vede k abstinenčním příznakům .K bezprostřednímu zdravotnímu ohrožení vedou zejména drogy ….čichání prchavých látek , závažné jsou i důsledky alkoholismu a závislosti na některých lécích.

Drogy :
● konopí
● halucinogeny
● sedativa
● narkotika
● simulanty

Konopí

Konopí : ● Marihuana
● Hašiš

Konopí
(Cannabis sativa , canabis indica )
poskytuje halucinogeny a tišící prostředky, včetně marihuany , THC ( tetrahydrocannabinolu) hašiš , hašišoví olej .Konopí však nejsou jen drogy , kdyby jeho pěstování nebylo zakázáno, měli bychom rostlinu , která poskytuje vlákna na výrobu textilu a papíru , z které se dá destilovat benzín biologicky mnohem čistí , než ten co se používá dnes.Mohli by jsme jíst její semínka , bohatá na proteiny a mastné kyseliny, vhodná i při dietách pro svou lehkou stravitelnost ( psychotropní účinky nemají ).Konopí seté je nápadná rostlina rostliny dorůstající výšek 2-3 m , konopí indické je menší a má delší listy .V Holandsku se prodávají vyšlechtěná semena , které se dají pěstovat ve sklenici.Konopí potřebuje hodně světla , jinak správně nevyroste.

Halucinogeny

Halucinogeny : ● Přírodní halucinogeny - ○ Meskalin
○ DMT (DET , DPT , )
○ Muchomůrka červená
○ Lysohlávka kopinatá
○ Durman , rulík , blín
○ Muškátový oříšek

▲ Další přírodní látky - ○ Bufotein
○ Kawa - kawa
○ Bulbokapnin
○ Yohimbin
○ Žen - šen
○ Harmin a banisterin

● Syntetické halucinogeny - ○ LSD 25
○ DOM , DOB
○ 2C - B
○ 2C - D
○ 2C - E
○ PCP
○ Ketamin
○ E4Euh
○ DIPT
○ ALD 52
○ Piracetam
○ DMAE
○ Hydergin
○ Vasopressin
○ L-fenylalanin
○ Pemolin
○ Pemoline Magnesium

▲ Psychotropní látky jiných skupin - ○ Barbituráty
○ Nebarbiráturová
hypnotiky
○ Analgetika
○ Neuleptika
○ Trankvilizéry
○ Silná analgetika
○ Těkavé látky
○ Kysličník dusný
○ Izopentylnitrit

Halucinogeny jsou drogy , které u zdravého člověka vyvolávají psychické změny . Způsobují poruchy vnímání zasahují , cítění , myšlení , pud sebezáchovy a nálady. Jen zřídka u nich jde o pravé halucinace.

Sedativa

Sedativa - ● Alkohol
● Absint

Sedativa jsou látky používané pro uklidnění při nervozitě , vzrušení , pro otupení smyslů , k navození spánku . Jsou zde zařazeny narkotika ,užívané k přechodu do příjemných stavů , alkohol i nikotin .Žádná sedativa není radno kombinovat se simulanty.

Alkohol : Název alkohol pochází z arabského al – kahal , což znamená jemnou substanci. Alkohol vzniká při kvašení cukru působením kvasinek . Kvašení může probíhat asi až do koncentrace 14 % alkoholu.

Narkotika

Narkotika - ● Opium
● Morfin
● Heroin
● Nikotin

Narkotika jsou drogy , které utišují bolest , často způsobují usnutí .Řadíme sem opium , deriváty opia a jeho syntetické náhražky Přírodní narkotika zahrnují opium , morfin , kodein, a thebain . Polysyntetická narkotika jsou heroin a hydromorfon. Syntetická narkotika jsou meperidin nebo pethidin , methanol , crack a jiné .Používání opiátů vyvolává labilitu nálad , třes , nespavost , dotyčný špatně vypadá , má špatnou výživu .Jsou většinou silně návykové. Při odvykání je v popředí neodolatelná touha po látce , objevuje se husí kůže. Poněvadž se zachovávají psychické , je vynalézavost při hledání látky velká.

Simulanty

Simulanty : ● Kofein
● Kokain

Simulanty jsou drogy , které uvolňují lehkou depresi a zvyšují aktivitu a energii. Patří sem kofein i čaj , dále kokain , anfetaminy , metamfetamin , fenmetrazin , a jiné . Také mnoho léků se používají jako simulanty .Jednotlivé druhy jsou pojmenovány podle jejich vzhledu.

Pro a proti toxických látek

Pro : Samozřejmě , že naše společnost již bez toxických látek jako takových žít nedokáže , ba je na nich spíše závislá .No posuďme sami dovedli bychom si představit takový život například bez benzínu , léků , potravin ??? Zřejmě ne , ale toxické látky ve prospěch lidí nemusí být vždy ve prospěch přírody a ta by měla být mnohých případech na prvním místě .

Proti : V mnohých případech toxické látky a špatné a neopatrné zacházení s nimi způsobuje velké přírodní ztráty a zásahy do přírody .Například ropné havárie při těchto haváriích umírají miliony živočichů a nebo v ne menších případech zakázané vypouštění toxických látek z továren a podniků do kanalizace a tím pádem i do řek , v těchto případech se jen ztěžka poškozená příroda vrací do původního stavu.Většinou přežijí jen bakterie. A proti takovým bezohledným a v některých případech neuvědomělým a nebo netrestaným způsobům poškozování vystupují i některé organizace. Například organizace Arnika , která bojuje za ochranu životního prostředí , vystupuje proti ničení přírody toxickými látkami mnohými upozorněními na tyto problémy např. informačními letáky či peticemi . Např. petice „ Budoucnost bez jedů .“