Toxikológia živočíchov

Obsah

Diagnostika toxikóz

Etiológia otráv zvierat

  • Ppesticídy
  • kŕmne aditíva
  • hnojivá
  • odpadové vody
  • priemyselné exhaláty
  • mykotoxíny
  • rastlinné jedy
  • živočíšne jedy
  • bojové chemické látky

Etiológia otráv ľudí

  • liečivá
  • domáce chemikálie
  • huby
  • priemyselné látky
  • pesticídy
  • iné

Cesty vstupu jedu do organizmu

  • perorálne (per os)
  • inhalačne (per inhalationem)
  • kožou (per cutis)
  • parenterálne (uhryznutím, poštípaním)
  • per vaginam
  • per rectum

Cesty vylučovania jedov z organizmu

  • výkalmi
  • močom
  • mliekom
  • slinami
  • srsťou
  • vlasmi
  • dychom
  • kožou
  • vaječníkmi – semenníkmi
  • placentou
  • iné – včely – vosk, med

Klasifikácia jedov

  • rozdelenie jedov podľa ich vlastností
    • podľa chemickej povahy
    • podľa charakteru ich účinku
    • podľa povahy ich účinku
  • Klasifikácia jedov podľa chemickej povahy
    • anorganické
    • organické
      • rastlinné
      • živočíšne
    • syntetické
  • Klasifikácia jedov podľa charakteru ich účinku
    • celkový
    • lokálno-chemický
    • lokálno-chemický a celkový

Fyzikálno-chemické vlastnosti jedu

  • Skupenstvo látky môže výrazne ovplyvniť účinok na organizmus.
  • Spravidla plynné jedy pôsobia rýchlejšie ak sú inhalované.
  • Kvapaliny pôsobia rýchlejšie ako tuhé látky po požití.
  • Jemný prášok účinkuje rýchlejšie ako celistvejšie kúsky.
  • Rozhodujúca je tiež rozpustnosť – či sú látky rozpustné vo vode, v kyslom alebo zásaditom prostredí alebo v tukoch (organických rozpúšťadlách).
  • Corpora non agunt nisi fluida. Jedy rozpustné a rozpustené pôsobia rýchlejšie - látky nerozpustné sú netoxické. Príkladom môžu byť zlúčeniny bária.

Pôsobenie jedov

  • Synergizmus – je zosilnenie pôsobenia dvoch alebo viacerých jedov. Známy je synergický účinok niektorých mykotoxínov. Dobrým príkladom je piperonyl butoxid a pyretroid, ktorých kombinácia enormne zvyšuje toxicitu pre hmyz.
  • Antagonizmus – je opakom synergizmu, teda dve toxické látky eliminujú vzájomne svoj účinok. Príkladom toho môže byť celá rada kovov ale i rastlinných jedov.
  • Se eliminuje As
  • Atropín eliminuje účinok organofosfátov
  • Antagonizmus
  • Chemický (kyseliny a lúhy)
  • Antagonistické pôsobenia látok v živom organizme využívame v terapii Inhalovanie jedov
  • Čuchový prah (ČP) – najnižšia koncentrácia látky vo vzduchu zistená čuchom (vysoká individualita)
  • Mnohé plyny majú ČP podstatne nižší ako je nebezpečná koncentrácia (c) – ich zápach má pre človeka varovný účinok (HCN, HCl, Cl2, NH3, NO2, SO2, H2S).
  • U niektorých látok však tento varovný účinok časom mizne:
    • v nízkych c v dôsledku „návyku“ pri dlhodobej alebo opakovanej expozícii (NO2, H2S, SO2, Cl2, O3).
    • vo vysokých c otupením čuchového orgánu (H2S).
  • Niektoré plynu sú bez zápachu (CO).

Kumulácia jedov

  • Hromadenie jedov v organizme, deponovanie v určitých tkanivách:
    • Látky iónovej povahy – kumulujú sa prakticky vo viacerých druhoch tkanív, v ktorých nahradzujú ióny pre organizmus esenciálne napr.: Cs+ nahradzuje K+, Br- zastupuje Cl- , Ba2+ za Ca2+
    • Látky prejavujúce afinitu k určitej časti tkaniva. Dochádza buď k priebežnému poškodeniu tohto tkaniva alebo poškodeniu iných orgánov po jednorazovom vyplavení nahromadenej látky Pb, Cd, Sb, Ba a ich katióny môžu nahradiť katióny Ca2+ a ukladajú sa vo forme PO4 v kostnom tkanive.
  • dlhodobé ožarovanie kostnej drene rádioizotopmi 90Sr, 210Pb poškodzuje hemopoézu,
  • Cd spôsobuje rednutie kostného tkaniva až samovoľné lámanie kostí.
  • Tetrachlormetán CCl4 a ďalšie chlórované uhľovodíky (PCB) sú dobrými rozpúšťadlami tukov. Ukladajú sa v tukových tkanivách, pečeni odkiaľ sú pozvoľna metabolizované pričom spôsobujú odumieranie hepatálnych buniek.
  • PCB sa v organizme kumulujú na trvalo – nedochádza k metabolizovaniu a len malá časť je vylučovaná tukovými žľazami kože a materským mliekom (v emulgovaných tukoch).
  • Selektívna toxicita - niektoré chemické látky poškodzujú len jeden živočíšny druh pričom ostatné druhy sú neohrozené napr.: insekticídy, a pod.

Faktory ovplyvňujúce toxicitu jedu

  • faktory endogénne
    • druh
    • vek
    • pohlavie
    • výživný a zdravotný stav
    • návyk
  • faktory exogénne
    • dávka
    • fyzikálno-chemické vlastnosti
    • synergizmus a antagonizmus

Klasifikácia jedov podľa povahy ich účinku

  • krvné
  • leptavé
  • protoplazmatické
  • parenchymatózne
  • pôsobiace na vyvíjajúci sa organizmus
  • pôsobiace selektívne (nervový, srdcový, cirkulačný systém, tráviaci trakt)

Klasifikácia toxicity

Klasifikácia toxicity jedov podľa Medveďa:

  • LD50 – Smrteľná dávka (Lethal dose) je miera toxicity látky. Hodnota LD označuje dávku, ktorej podanie spôsobuje smrť na vzorke jedincov určitého druhu, (spôsobuje úhyn 50% testovaných živočíchov do 24 hodín od expozície, mg.kg-1 živej hmotnosti)
  • krajne jedovaté – do 50 mg/kg
  • veľmi jedovaté – 50-200 mg/kg,
  • stredne jedovaté – 200-1000 mg/kg
  • málo jedovaté – nad 1000 mg/kg
  • Kumulácia – hromadenie jedu alebo metabolitov v organizme:
    • materiálna
    • funkčná
  • Mieru kumulácie vyjadrujeme koeficientom kumulácie Kk
  • Perzistencia – pretrvávanie jedu v prostredí

Najčastejšie používané skratky v toxikológii

  • LD50 – taká dávka jedu, ktorá vyvolá u všetkých postihnutých jedincov klinické príznaky a u 50 % smrť (mg/Kg ž.h.)
  • LC50 – taká koncentrácia jedu v prostredí (voda, potrava, vzduch), ktorá vyvolá u všetkých postihnutých jedincov klinické príznaky a u 50 % smrť (mg/l, ppm...)
  • ADI – akceptovateľná denná dávka – dávka, ktorú môže organizmus prijímať po dobu celého života a ktorá nevyvolá žiadne účinky
  • ML – maximálny limit prvku alebo chemickej látky, ktorá sa nachádza bežne v organizmoch alebo v životnom prostredí
  • MLR – maximálny limit rezíduí látok, ktoré sa bežne nenachádzajú v organizmoch, potravinách alebo v životnom prostredí
  • DT50 – polčas rozpadu chemickej látky

Diagnostika otráv

  • Pomerne obťažná - indície (aplikácia nástrah, podávanie liečiv, DDD a pod),
  • Anamnestické údaje (čo najpresnejšie)
  • Analytické vyšetrenie zostatkov (jedu)
  • Symptomatológia
  • Diferenciálna diagnostika
  • Dôkaz jedu alebo metabolitu v organizme (krv, stolica, moč, vydychovaný vzduch a pod)

Symptómy

  • Koža - najčastejšie prvý odraz (reakcie) otravy
    • Prekrvenie, červené sfarbenie
    • Zvýšená teplota
    • Cyanóza (obehové zlyhanie, nedostatočné okysličenie)
    • Melanodermia = hyperpigmentácia – patologické sfarbenie kože (zhnednutie, bronzový nádych a pod.)
    • Krvácanie do kože ( zlúčeniny P a Ba)
    • Edémy
    • Nadmerná perspirácia (potenie)
    • Kožné poruchy (lokálne otravy – poleptanie)
    • Precitlivelosť a fotosenzibilita
    • Zmena farby vlasov (zelená = otrava Cu, modrá = Co, červená = anilín, biela = chlór, zlatá H2O2)
  • Telesná teplota - veľmi málo charakteristický znak
    • nitroderiváty spôsobujú extrémny nárast T (nad 40°C), aj post mortem
    • niektoré farmaká TT zvyčajne znižujú

Dýchací systém

podráždenie nazálnej sliznice a sliznice HDC (plyny a tekutiny)

  • perforácia nosnej prepážky (kokain, Cr)
  • krvácanie z nosa (KI, KClO3, benzén, ...)
  • otupenie čuchu - Cl2, CS2, H2S
  • zápach dychu - charakteristický pro otravu, (napr. cesnakový zápach - As)
  • dýchacie poruchy – prejav u väčšiny jedov
  • krvácanie z pľúc - halogény, benzín, éter, CS2, NH3
  • pľúcny edém - Cl2, fosgen

Tráviaca sústava

  • poruchy chuti
  • kovová chuť: H2S, Br-, KI, As, Pb
  • znížená chuť : Pb2+, Hg2+, kofeín, morfín, nikotín, chinín
  • cesnaková chuť : HCI3, As
  • nasladlá chuť : H2S
  • stomatitída - ochorenia ústnej dutiny (hlavne Hg), až vypadanie zubov a nekróza ďasien (Bi – krvácanie ďasna)
  • rôzne sfarbenie sliznice ústnej dutiny (žltá - HNO3, čierna - Ag, šedé lemy na ďasnách - Pb, Bi, namodralé lemy - Hg)
  • nadmerná salivácia – celá škála látok (H2S, B, ClO3-, Bi, Mn, éter, nitroglycerin, HCCl3, HCBr3, HCI3, HCN, CS2, ...)
  • Pocit sucha v krku - (Li+, As, Ba, atropín, fenmetrazín, KClO3)
  • parestezia – porucha vnímania pocitov v ústnej dutine - (gáfor, kokaín, metanol CH3OH, HCN)
  • poruchy prehĺtania - pri rozsiahlom poleptaní alebo obrne dýchacieho svalstva účinkom spazmického jedu
    • nauzea – žalúdočná nevoľnosť, nútenie k zvracaniu
    • žalúdočné a duodenálne vredy

Urogenitálny systém

  • proteinoúria, albuminúria
  • oligoúrie
  • anúria - Au, Hg, Pb, Bi, As
  • podráždenie močových ciest (napr. AsH3, As, Sb, Hg, metanol, formaldehyd, kyselina šťaveľová, anilín)
  • polyúria – CO alebo kyseliny
  • hemoglobinúrie alebo hematoúria

Vyšetrenie moču

  • prípadná erekcia – (afrodiziaká, kokaín, strychnín)
  • krvácanie – hemoragické jedy - výron krvi

Krv – analýza veľmi dôležitá pre stanovenie toxínu

  • hemolýza - rozklad Er, uvoľnenie Hb (napr. naftol, NH3, glycerín, kyselina octová, HCCl3, benzén, toxíny pavúkov, hadov)
  • Methemoglobinémia alebo hemiglobinémia - oxidácia Hb, (napr. NO3 riziková hlavne pre kojencov, KClO3, NO2-, anilín)
  • poruchy zrážanlivosti krvi - heparín, citrát sodný, hadí jed
  • poruchy krvotvorby - benzén, anilín, hypnotiká, antipyretiká, cytostatiká

Nervová sústava

  • poruchy vedomia (narkotika, hypnotika)
  • závrate (Ba, antipyretiká, chinín, hypnotika, soli Li, alkoholy)
  • poruchy koordinácie (CO, H2S, Br-, As, Hg, metanol, etanol, nikotín, kofeín, atropín, anilín)
  • halucinácie (Co, N2O, benzín, metanol, etanol, hypnotika, narkotika, LSD, alkaloidy, jodoform, gáfor)
  • výrazná excitácia (CO, N2O,H2S, KClO3, Br-, As, Pb, Hg, Sb, Bi, metanol, etanol, HCN, benzén,alkaloidy)
  • insomnia – väčšina otráv (okrem anestetík - látky spôsobujúce znecitlivenie, vnímanie bolesti)
  • poruchy inteligencie (CO, As, Pb, Hg, H2S, Br-, I-, benzín, LSD, nitrobenzén)
  • úzkosť až depresie - efedrín, toluén
  • kŕče - strychnín, kurare
  • obrna Hg, As, Pb
  • bolesť hlavy – väčšina otráv okrem opiátov (látky utišujúce bolesť) a sedatív (látky tlmiace zvýšenú dráždivosť CNS)
  • hemoragická encefalitída – krvácanie do mozgu → zápal mozgových blán (arzenobenzény)

Zrakové ústrojenstvo

  • poruchy zraku až slepota - metanol, Sb, P, Ba, fenol, nitrobenzén, atropín, nikotín, hadie jedy
  • atrofia zrakového nervu - metanol, CO, jodoform, tabak
  • chromatopsia – porucha farebného videnia
    1. xanthopsia - žlté videnie - CO, Cr, Pb, As, dinitrobenzén
    2. cyanopsia - modré videnie - amylalkohol-pentanol, jodoform
    3. chloropsia - zelené videnie - Pb, strychnin, chinin, LSD
    4. erythropsia - červené videnie - pentanol, atropin, CS2
    5. ianthinopsia - fialové videnie - atropin
  • zníženie schopnosti rozpoznávať farby - CO, Pb, metanol, etanol, jodoform, CS2
  • nystagmus - mimovoľné kmitavé pohyby oči - As, Pb, I-, metanol, etanol, éter, HCCl3, HCI3, HCN, CS2
  • mydriáza - rozšírení zreníc – počas každej otravy pokiaľ sa postihnutý dusí - kokaín, niektoré alkaloidy

Sluchové ústrojenstvo

  • sluchové halucinácie, hučanie v ušiach až hluchota - CO, Br-, I-, Li+, As, Sb, Ba, Pb, Hg, metanol, etanol, éter, HCCl3, HCBr3, HCI3, hydrochinón, resorcín, fenol, kokaín, kofeín, morfín

Terapia otráv

  1. Prerušiť toxický účinok xenobiotika
  2. Zachovať fyziologické funkcie životne dôležitých orgánov

Prerušenie toxického účinku

  • I. eliminácia xenobiotika
    • navodenie zvracania – len pri vedomí mechanickým dráždením na koreni jazyka, podanie emetík (apomorfín), alebo podaním veľkého množstva vody,
    • výplach žalúdka – najúčinnejšia do 30 min. po požití (možné aj neskôr)
    • vlažná voda
    • fyziologický roztok so zmesou absorpčenj látky, napr. KMnSO4,
    • pri otrave alkaloidmi sa pridáva 3% H2O2
    • po výplachu žalúdka sa odporúča podávať mlieko alebo vaječné bielka
    • Výplach čriev – po otvorení dutiny brušnej
    • tekutina sa zavádza do prvej kľučky jejuna a odvádza z poslednej kľučky ilea
    • Podávanie laxatív k urýchleniu eliminácie – napr. MgSO4 alebo Na2SO4.
    • Forsírovaná diuréza: zvýšené vylučovanie močom (podanie barbiturátov), len v prípade správnej funkcii obličiek, fyziologický klírens a nehrozí edém mozgu a pľúc.
    • Hemoperfúzia: prechod krvi cez absorpčnú látku (granule aktívneho uhlia pokryté celulózovou membránou)
    • Hemodialýza: prechod krvi cez dialyzačný roztok a semipermeabilnú membránu. Otravy vyvolané barbiturátmi, etanolom, etylenglykolom,metanolom.
    • Výmenná transfúzia: výmena krvi, otravy hemolytickými toxínmi.
    • Hyperbarická oxygénoterapia: založená na rozdielnom tlaku viazaného xenobiotika a liečiva napr. pri otrave CO (zvýšeným tlakom O2).
  • I. Detoxikácia xenobiotika
    • Antidota – látky, ktoré spôsobujú zníženie toxického účinku
      1. Nešpecifické antidota: pôsobia nešpecificky na všetky škodlivé látky. Zamedzujú resp. obmedzujú absorpciu toxickej látky pokiaľ nie je vstrebaná napr. inaktivácia (neutralizacia) alebo absorpcia.
        • živočíšne uhlie (akútne otravy organickými i anorganickými jedmi)
      2. Špecifické antidota
        • Pôsobia špecificky na prípadné xenobiotikum
        • b1 - antidota urýchľujúce elimináciu toxickej látky tvorbou komplexu: vytváranie chelátov s dvoj a trojmocnými kovmi (takéto sú mobilnejšie s rýchlejším transportom z tela)
          • edatan vápenato-sodný - pri otrave Pb
          • deferoxamín – pri otrave Fe, DF tvorí komplex zo Fe
          • penicilamín – pri otrave ťažkými kovmi (Cu, Hg, Zn, Pb); chelát s kovom
          • dimerkaprol – proti lewisitu (arzénová bojová látka) alebo pri otrave Au, Ag, As
        • b2 - antidota pôsobiace na cieľovom mieste:
          • acetylcysteín – pri otrave paracetamolom, podieľa sa na obnovení zásob glutationu v pečeni
          • atropín sulfát – pri otrave organofosfátmi alebo hubami
          • etanol – pri otrave metanolom; spôsobuje inhibíciu metabolizmu metanolu a zníženie koncentrácie formaldehydu a kyseliny mravčej (metabolitov metanolu)
          • KCl a KI – pri otrave glykozidmi; znižujú väzobnosť glykozidu na myokard
          • thiosulfát sodný alebo amylnitrit – pri otrave HCN alebo organickými, resp. anorganickými kyanidmi; enzymaticky premení kyanid na thiokyanát, ktorý je relatívne netoxický a rýchle sa vylúči močom.
          • vitamín K – pri otrave s prejavmi krvácavosti; bezprostredne zastavuje krvácanie

Zachovania životne dôležitých funkcií

  • Zabezpečiť dýchanie, krvný obeh a vnútorné prostredie,
  • Dýchanie - priechodnosť dýchacích ciest
  • Krvný obeh – úprava nízkeho (vo väčšine prípadov) resp. vysokého krvného tlaku
  • Vnútorné prostredie – izohydria, izoiontia a pod.