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2022 | Buch

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Toxikologie für Einsteiger

verfasst von: Holger Barth, Katharina Ernst, Panagiotis Papatheodorou

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

In diesem kurzen Lehrbuch werden grundlegende wissenschaftliche und klinische Aspekte der Toxikologie dargestellt und ihre wichtigsten Inhalte, Ziele und Aufgaben beschrieben. Das Buch richtet sich an Studierende biowissenschaftlicher und chemischer Bachelor- und Masterstudiengänge, die Toxikologie als medizinisches Wahlfach belegen. Zu Beginn werden wichtige toxikologische Fachbegriffe definiert, um den Einstieg zu erleichtern. Es wird beschrieben was ein „Gift“ ausmacht und wie Giftstoffe in den menschlichen Körper gelangen können. Akute Vergiftungen, ihre Ursachen und die wichtigsten Maßnahmen für ihre Therapie werden im Einzelnen vorgestellt. Der Großteil des Lehrbuches beschreibt die Wirkung ausgewählter, medizinisch relevanter Giftstoffe aus Natur und Umwelt, häuslicher Umgebung und dem Arbeitsplatz wie Toxine aus Tieren, Pflanzen, Pilzen und Bakterien, Giftgase, Stäube, Metalle, Pestizide, Lösungsmittel und Alkohol. Am Ende werden die grundlegenden Prinzipien der chemischen Kanzerogenese zusammengefasst und die krebsauslösende Wirkung einiger toxikologisch wichtiger Substanzen exemplarisch vorgestellt sowie rechtliche Grundlagen im Umgang mit Giftstoffen zusammengefasst.

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Grundlagen der Toxikologie

Zusammenfassung

Die Toxikologie beschreibt die Wechselwirkungen körperfremder Substanzen mit körpereigenen Strukturen. Im Gegensatz zur Pharmakologie befasst sich die Toxikologie hierbei mit den schädigenden Wirkungen von Substanzen auf den Organismus, ist also die Lehre von den Giften. Der Begriff „Toxikologie“ leitet sich von toxikon (gr. Pfeilgift) ab, denn bereits in der Antike wurden Pfeilspitzen mit Giftstoffen aus der Natur (z. B. Pflanzengifte) präpariert, um Beutetiere bei der Jagd oder Feinde in Kriegshandlungen zu schwächen bzw. zu töten.

Holger Barth, Katharina Ernst, Panagiotis Papatheodorou

Kapitel 2. Akute Vergiftungen

Zusammenfassung

In Deutschland handelt es sich bei etwa 5 % aller Notarzteinsätze um akute Vergiftungen. Bei den Erwachsenen dominieren Alkohol- und Drogenintoxikationen sowie Suizidversuche, insbesondere mit Medikamenten, während bei Kindern akzidentielle Vergiftungen, beispielsweise mit Haushaltschemikalien oder Pflanzenteilen, im Vordergrund stehen. Die Symptome akuter Vergiftungen äußern sich in den meisten Fällen an folgenden Organsystemen: Magen-Darm-Trakt, Atemwege, Nervensystem und Herz-Kreislauf-System.

Holger Barth, Katharina Ernst, Panagiotis Papatheodorou

Kapitel 3. Gifte aus der Natur

Zusammenfassung

In der belebten Natur sind Giftstoffe weit verbreitet (Tiere, Pflanzen, Pilze, Bakterien), da sie offenbar einen Vorteil für den Produzenten im Überlebenskampf darstellen, beispielsweise als Schutz vor Fressfeinden oder zum Lähmen und Töten von Beutetieren. Ein einzelner chemisch definierter Giftstoff, der von einem lebenden Organismus produziert wird und i. d. R. zu einem ganz bestimmten schädigenden Effekt im Zielorganismus führt, wird als Toxin bezeichnet. Häufig produziert ein einzelner Organismus mehrere Toxine.

Holger Barth, Katharina Ernst, Panagiotis Papatheodorou

Kapitel 4. Toxikologie der Lunge

Zusammenfassung

Neben der Haut und dem Gastrointestinaltrakt stellen die Atemwege mit der Lunge das dritte wichtige Organsystem dar, über welches Fremd- und Giftstoffe aus der Umgebung in den Körper eindringen können und welches direkt durch toxische Gase oder Partikel geschädigt werden kann.

Holger Barth, Katharina Ernst, Panagiotis Papatheodorou

Kapitel 5. Metalle

Zusammenfassung

Hinsichtlich ihrer Toxizität für den Menschen weisen Metalle einige Gemeinsamkeiten auf. Bei Vergiftungen mit Metallen können lokale pathophysiologische Wirkungen (z. B. an der Haut) auftreten. Metalle können sich in Geweben ablagern und unter bestimmten Bedingungen aus körperinternen Depots wieder freigesetzt werden (z. B. Freisetzung von Blei aus Knochen bei Fieberzuständen). Toxische Metalle sind in der Lage, essentielle Metalle aus Proteinbindungen zu verdrängen. Ferner können Metallionen an funktionelle Gruppen von Proteinen binden und hierdurch beispielsweise zur Inaktivierung von DNA-Reparaturmechanismen führen. Nukleinsäuren können ebenfalls von Metallionen gebunden werden, wodurch Mutationen und DNA-Strangbrüche induziert werden. Außerdem interferieren Metallionen mit zellulären Signalkaskaden, die eine gesteigerte Zellproliferation zur Folge haben. Die letztgenannten Eigenschaften bringen Metalle in Zusammenhang mit Tumorentstehung. Einige Metalle wie Arsen, Cadmium, Chrom und Nickel sind aufgrund ihrer genotoxischen Eigenschaften als eindeutig kanzerogen eingestuft.

Holger Barth, Katharina Ernst, Panagiotis Papatheodorou

Kapitel 6. Pestizide

Zusammenfassung

Pestizide (lateinisch: pestis, Geißel oder Seuche; caedere, töten) sind ein Sammelbegriff für vornehmlich chemische Schädlingsbekämpfungsmittel. Sie dienen hauptsächlich dazu, lästige oder schädliche Lebewesen zu töten, zu vertreiben oder deren Keimung, Wachstum oder Vermehrung zu hemmen. Pestizide lassen sich grundsätzlich in Pflanzenschutzmittel und Biozide („nichtlandwirtschaftliche“ Pestizide) unterteilen.

Holger Barth, Katharina Ernst, Panagiotis Papatheodorou

Kapitel 7. Toxikologie der Leber

Zusammenfassung

Für die Toxikologie ist die Biotransformation bzw. der Fremdstoffmetabolismus die interessanteste Aufgabe, da dieser Mechanismus maßgeblich an der Entgiftung toxischer Substanzen, denen wir ausgesetzt sind und die wir aus der Umwelt aufnehmen, beteiligt ist. Außerdem spielt der Fremdstoffmetabolismus auch eine Rolle für die „Giftung“ von Substanzen, die in ihrer ursprünglichen Form, d. h. so wie sie in unseren Körper gelangen, nicht toxisch sind, aber durch Stoffwechselprozesse zu toxischen Metaboliten umgesetzt werden.

Holger Barth, Katharina Ernst, Panagiotis Papatheodorou

Kapitel 8. Chemische Kanzerogenese

Zusammenfassung

Krebserkrankungen sind in Deutschland nach den Herz-Kreislauf-Erkrankungen die häufigste Todesursache. Am häufigsten entstehen neue Tumoren bei Männern in der Prostata und bei Frauen in der Brustdrüse. Nachfolgend sind Lunge und Darm bei beiden Geschlechtern der Hauptentstehungsort für neue Tumoren. Die Entstehung von Krebs ist ein komplexes und mehrstufiges Geschehen, das durch viele Faktoren beeinflusst wird. Das grundsätzliche Problem bei einer Krebserkrankung ist, dass es zu einem progressiven Kontrollverlust über die Zellteilung kommt, was die unkontrollierte und krankhafte Vermehrung von Zellen zur Folge hat.

Holger Barth, Katharina Ernst, Panagiotis Papatheodorou

Titel: Toxikologie für Einsteiger
verfasst von: Holger Barth
Katharina Ernst
Panagiotis Papatheodorou
Copyright-Jahr: 2022
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-662-61540-9
Print ISBN: 978-3-662-61539-3
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-61540-9