Klinische Toxikologie Symptomatik und Therapie von Intoxikationen

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1 Institut für f Rechtsmedizin Klinische Toxikologie Symptomatik und Therapie von Intoxikationen Dr. Cornelius Heß Institut für Rechtsmedizin Leitung Funktionsbereich Forensische Toxikologie I n s t i t u t f ü r R e c h t s m e d i z i n

2 International Classification of Disease (ICD 10) Akute Vergiftung = Vorübergehender Zustand nach Aufnahme von Substanzen oder Alkohol mit Beeinträchtigung oder Veränderung der körperlichen und/oder psychischen Verhaltensfunktionen und Reaktionen Klinische Zeichen: Störung der Bewusstseinslage (Somnolenz bis Koma) Störung der Atemfunktion (Hypo-/Hyperventilation; Atemdepression) Störung des Elektrolyt- u. Säure-Basen-Haushaltes Störung der Herz-Kreislauffunktion (Arrhythmien, Hypo-/Hypertonie, Schock) Störung vegetativer Funktionen Klinische Symptomatik abhängig von: Dosis, Einwirkungsdauer, Einwirkungshäufigkeit, toxikoddynamischen und toxikokinetischen Eigenschaften Seite 2

3 Bei jedem atypischen Krankheitsbild zuvor gesunder Personen sollte differentialdiagnostisch an eine Vergiftung gedacht werden. Das klinische Bild ist bei vielen Vergiftungen nicht einheitlich, so dass in der Regel verschiedene Symptome pathophysiologisch zusammengefasst werden zu Vergiftungssyndromen (sog. Toxidrome). Die wesentlichen Vergiftungserscheinungen sind selbst bei schweren Vergiftungserscheinungen nach 2-3 Eliminationshalbwertszeiten abgeklungen Seite 3

4 Mögliche Toxidrome» M-cholinerges Syndrom (muscarinerge Cholinorezeptoren) mit Stuhl- und Harnabgang, Miosis, Bradykardie, Erbrechen, erhöhtem Tränen- und Speichelfluss (z.b. Alkylphosphate)» N-cholinerges Syndrom (nikotinerge Cholinorezeptoren) mit Tachykardie, Hypertonie, fibrillären Zuckungen, Paralyse, gastrointestinale Krämpfe, Bronchokonstriktion, Faszikulation und Schwäche, Emesis, Hypotonie (z.b. Organophosphate oder Carbamat-Insektizide, Physostigmin, Nicotin, Muskelrelaxantien)» Anticholinerges Syndrom mit trockener Haut, Hyperthermie, Durst, Schluckbeschwerden, red. Magen-Darm-Motilität und Darmgeräusche, Mydriasis, Tachykardie, Hypertonie, Arrrythmien, Harnverhaltung, zerebralen Krampfanfällen, Halluzinationen, Atembeschwerden, Patienten sind oft agitiert und wach mit murmelnder Sprache, Hyperkinesien v.a. Arme, Beine und Gesichtsmuskulatur. (z. B. Atropin, Antidepressiva, Neuroleptika, Antiparkinsonmittel, Antihistaminika) Seite 4

5 Mögliche Toxidrome» Adrenerges Syndrom mit zentraler Stimulation, Schwitzen, Tremor, Hyperthermie, Krämpfen, Hypertonie, Tachykardie, Verwirrtheit und z.t. Paranoia (z.b. Amphetamine / Ecstasy, Badesalzdrogen, Cocain, Ephedrin, Theophyllin)» Narkotisches Syndrom mit zentraler Dämpfung, Atemdepression, Miosis Lungenödem, Bradykardie, Hypotonie, Harnverhaltung, Hyporeflexie (z. B. Opioide)» Entzugssyndrom mit Diarrhö, Mydriasis, Gänsehaut, Tachykardie, Tränenfluss, Gähnen, Krämpfen, Halluzinationen (z. B. Alkohol- oder Opiatabhängigkeit) Seite 5

6 Diagnose einer Vergiftung»Diagnostik vor Ort: Körperliche Untersuchung mit Beachtung typischer Vergiftungssymptome (Atmung, Blutdruck, Puls, Bewusstseinslage, Schmerzreaktion, Reflexe, Pupillen, Reaktion auf Ansprechen, Orientiertheit, Koordination, Haut, Muskulatur, Körpertemperatur, Mund-Nasen-Rachenraum u. a. )»Diagnostik in der Klinik (apparativ)»toxikologische Analyse Seite 6

7 Dialog behandelnder Arzt Analytiker/Toxikologe Das Ergebnis einer klinisch-toxikologischen Analyse muss in einem Dialog zwischen dem Toxikologen und behandelnden Arzt unter Berücksichtigung sämtlicher Befunde und der Umstände des Einzelfalles diskutiert und beurteilt werden, wobei folgende Fragen zu berücksichtigen sind:» Kommen bei der Symptomatik differentialdiagnostisch Erkrankungen in Betracht?» Liegt (zusätzlich) eine internistische oder neurologische Erkrankung vor?» Kann die Toxikokinetik beeinflusst sein (Schock, Leber-/Niereninsuffizienz, Komedikation)?» Entspricht das klinische Bild dem Wirkprofil der nachgewiesenen Stoffe?» Existieren Referenzwerte zur Einordnung der Vergiftungsschwere (therapeutische oder toxische Plasmakonzentration)?» Korreliert der Schweregrad des klinischen Bildes mit der Giftkonzentration (auch in der Phase der Detoxikation)?» Sind Spätschäden zu befürchten?» Sind bei Mischintoxikationen mögliche Interaktionen zu berücksichtigen? Seite 7

8 16e Chemikaliengesetz - Meldepflicht (2) Wer als Arzt zur Behandlung oder zur Beurteilung der Folgen einer Erkrankung hinzugezogen wird, bei der zumindest der Verdacht besteht, dass sie auf Einwirkungen gefährlicher Stoffe, gefährlicher Gemische, von Erzeugnissen, die gefährliche Stoffe oder Gemische freisetzen oder enthalten, oder von Biozid- Produkten zurückgeht, hat dem Bundesinstitut für Risikobewertung den Stoff oder das Gemisch, Alter und Geschlecht des Patienten, den Expositionsweg, die aufgenommene Menge und die festgestellten Symptome mitzuteilen Seite 8

9 Ursachenspektrum gem. Giftinformationszentrale Fälle pro Jahr nicht identifiziert sonstige Pflanzen/Pilze Tiere Chem. sonstige Drogen Kosmetika Pestizide Chem. Haushalt Chem. gewerblich Arzneimittel Seite 9

10 Akute Vergiftungen im Kindesalter» meist akzidentelle Ingestionen» zu 4/5 im Alter von ½ - 4 Jahren» weniger als 1/5 muss behandelt werden» 34 % betreffen Publikumsmittel» 32 % betr. Medikamenteneinnahme» 15 % betr. Pflanzen Seite 10

11 Gefährliche Publikumsmittel»2,9 % Geschirrspülmaschinenreiniger (Laugenverätzung)»2,6 % Lampenöle, Duftöle (Aspirationspneumonie)»2,5 % Benzin, Nitroverdünnung, Terpentinersatz (Aspirationspneumonie)»1,4 % Nagellackentferner»0,6 % Knopfzellen»Einzelfälle: Essigessenz, Kalklöser; Rohrreiniger; Frostschutzmittel, halogenierte Lösemittel Seite 11

12 Akute Vergiftungen bei Erwachsenen»54-63 % suizidal, % akzidentell, 3 % gewerblich»90 % der Suizide mit Medikamenten (Benzodiazepine, Antidepressiva, Sedativa, H1-Histaminantagonisten)»pro Jahr ca ärztlich behandlungsbedürftige Vergiftungen; mit stationärer Behandlung; ca Todesfälle Seite 12

13 Erstversorgung: Fünf-Finger-Regel 1. lebensrettende Basismaßnahmen (Sicherung Atem- und Kreislauffunktion) 2. Giftelimination 3. Antidot-Therapie 4. Asservierung 5. Transport Seite 13

14 Therapie - Elementarhilfe primäre Therapie ist symptomatisch Sekundäre Therapie ist spezifisch ABC Regeln: Atemwege freimachen Beatmung (Wiederherstellung der Atmung) Circulation: Reanimation bei Herzstillstand DEF Regeln: Drugs: Behandlung mit Infusion, Adrenalin, Antidoten EKG: Asystolie/Herzflimmern (De)Fibrillation Bei Krämpfen Diazepam i. v. Wärmeschutz bei Gefahr der Unterkühlung (z. B. Alkohol) Kliniktransport nur in stabiler Seitenlage Seite 14

15 Orale Giftaufnahme keine Flüssigkeitsaufnahme, wenn Gefahr bestehen könnte (kein Erbrechen auslösen!) Milch und Alkohol beschleunigen die Resorption Einflößen in Rückenlage führt zu Erbrechen u. Aspiration nach Verätzung kann reflektorischer Kehldeckelverschluß beeinträchtigt sein (Flüssigkeit kann im Oesophagus verharren) stabile Seitenlage mit Kopftiefstellung; u.u. Reinigung der Mundhöhle Mund-zu-Mund-Beatmung mit Verstand (Selbstvergiftung; Lungenüberblähung) Obsolet: Salzlösung (zum Erbrechen) erzeugt potentiell tödl. Hypernatriämie Apomorphin: NW anhaltendes Erbrechen, Atemdepression, RR-Abfall, Schock, Kreislaufversagen, zentrale Erregung mit Krämpfen und Euphorie Seite 15

16 Gift-Inhalation / Verätzungen Patient an frische Luft bringen; Kleider öffnen; Lagern; evtl. Beatmen (cave: Selbstvergiftung) zur Prophylaxe eines Lungenödems absolute Ruhe im Liegen und keine Flüssigkeitszufuhr Augen (und Kopfhaar) mit fließendem Wasser 10 min spülen; keine Neutralisation! Kleider entfernen, aber Resorptionsfläche nicht vergrößern; Waschen mit Wasser, nicht bürsten Seite 16

17 Minderung der Giftresorption evtl. Sirup Ipecacuanha zum induzierten Erbrechen - Reflex-Emetikum durch Irritation der Magenschleimhaut - Nebenwirkungen: anhaltendes Erbrechen, Diarrhoe, bei Resorption kardiovaskuläre Nebenwirkungen bis Schock Aktivkohle als Mittel der Wahl - Adsorptionsfläche von m 2 pro Gramm - Bindet große Zahl von Giftstoffen: unwirksam bei Ethanol/Methanol/Ethylenglykol, Schwermetallen, org. Lösungsmitteln, starken Säuren/Laugen - Initial 1-2 g/kg KG - Laxantien dazu: g = 2 Esslöffel Glaubersalz = Natriumsulfat - Vorteile: ohne spez. Infrastruktur einsetzbar, gute Wirksamkeit, risikoarm, repetitiv auch zur sek. Giftelimination - Ebenso wirksam wie Magenspülung oder induziertes Erbrechen Seite 17

18 Beschleunigung der Giftelimination Giftelimination aus dem Gewebe schwer erfassbar, daher Messung im Blut; cave: Nachströmen aus dem Gewebe, daher Elimination schlecht bei Substanzen, die sich im Gewebe anreichern Steigerung der Elimination über den Darm (Unterbrechung des enterohepatischen Kreislaufes) z.b. tricyclische Antidepressiva o. Digitoxin: werden über Galle ausgeschieden und im Darm rückresorbiert Unterbrechung des enterohepatischen Kreislaufes durch Gabe von Aktivkohle, Colestyramin Seite 18

19 Beschleunigung der Giftelimination Steigerung der Elimination über die Niere (forcierte Diurese) - Vermehrte Harnproduktion: Ziel sind 8-12 L/Tag durch Infusion entsprechender Mengen an Elektrolytlösung, Flüssigkeit und Schleifendiuretika (Furosemid) - Normalerweise 180 L Primärharn/Tag, mehr als 99 % werden rückresorbiert - Anwendung bei Substanzen, die primär renal eliminiert werden (Salicylsäure, Ethylenglykol, Methanol) - Zusätzliche Alkalisierung bei sauren Giftstoffen (Salicylate, Phenobarbital) durch Natriumbicarbonat - Ansäuern bei basischen Giftstoffen (Opioide, Amphetamine) durch Gabe von NH 4 Cl, Arg-HCl, Lys-HCl Steigerung der Elimination über die Lunge - Bei leicht flüchtigen Verbindungen (CO, Tetrachlorkohlenstoff, Dichlormethan) - Beatmung mit 5-8 % CO 2, durch Ansäuerung (resp. Azidose) Steigerung des Atemminutenvolumens von 6-8 L auf 25 L/min Seite 19

20 Beschleunigung der Giftelimination Steigerung der Elimination über extrakorporalen Kreislauf Hämodialyse Mittels Dialysator: Blut wird durch feines System aus Kunsstoffkapillaren geleitet, die von Dialysierflüssigkeit umspült wird Beim Transport durch Kapillaren gibt Blut über semipermeable Membran Wasser und niedermolekulare Substanzen ab Diese Bestandteile reten in Spülflüssigkeit über und werden aus Blut entfernt Besser, je kleiner das Molekulargewicht, geringer die Eiweissbindung, geringer das Verteilungsvolumen: z.b. Methanol, Ethanol, Ethylenglykol, Isopropanol, Salicylaten, Lithium Hämoperfusion Prinzip Adsorption: Blut durchströmt Kapsel mit beschichteter Aktivkohle oder Austauscherharz geeignet auch für lipophile, nicht dialysable Gifte mit hoher Eiweissbindung Um eine mögliche Hypoglykämie zu vermeiden, sollte vor der Hämoperfusion eine Vorspülung der Kartusche mit 5 %iger Glucoselösung erfolgen. Plasmapherese Blutentnahme, Entfernung der Plasmaproteine, Retransfusion der Zellen bei sehr großer Plasmaeiweissbindung > 90 % Seite 20

21 Antidottherapie Dekorporierungsantidote - Gehen mit Giftstoff oder Metaboliten eine chem. Bindung ein - Entstehung eine Komplexes mit stark verminderter Toxizität - Chelatbildner, MetHb-Bildner (4-Dimethylaminophenol) Funktionelle Antidote - Substanzen, die die Wirkung des Giftstoffes hemmen, z.b. durch Rezeptorblockade oder Verhinderung der Bioaktivierung - z.b. Vit. K, Ethanol bei Methanolvergiftung, Naloxon bei Opiaten, Atropin bei Organophosphaten Seite 21

22 Antidota Antidot Atropin Toxogonin DMAP Na-Sulfat Diazepam Ethanol Haloperidol Silibinin Obidoxim Digitalisantitoxin Toluidinblau Auxiloson Kohle N-Acetylcystein Naloxon Gift Alkylphosphate Alkylphosphate Cyanide Cyanide Chloroquin Methanol Cocain, Amphetamine Amanitin Parathion etc. Digitalis MetHb-Bildner Reizstoffe Metalle Paracetamol, Acrylnitril Opiate Seite 22

23 Seite 23

24 Aber auch viele andere zentral wirksame Arzneimittel und Drogen Seite 24

25 Liquid Ecstasy (GHB) bei 0,5-1,5 g dominiert stimulierender Effekt (anxiolytisch, leicht euphorisierend und sozial öffnend, allerdings mit motorischen Beeinträchtigungen) bis ca. 2,5 g Stimmungs- und Antriebssteigerung, u.u. tritt eine aphrodisierende Wirkung hinzu in höheren Dosen wirkt GHB stark einschläfernd, Überdosierungen können zu plötzlichem narkotischem Schlaf führen, aus dem die betreffende Person kaum zu wecken ist GHB-Überdosen (d.h. Dosen, die zu einer unerwünschten Narkose führen) sind physiologisch verhältnismäßig unproblematisch, solange kein Mischkonsum mit anderen Drogen vorliegt gefährlich ist Kombination mit Alkohol, atemdepressiv wirkenden Medikamenten oder Benzodiazepinen (Übelkeit und Erbrechen mit Aspiration und Erstickungstod; lebensbedrohliche Atemdepressionen und Herzrhythmusstörungen) Seite 25

26 GBL Kein BtM GBL wird nach oraler Aufnahme schneller resorbiert als GHB, so dass der Plasmaspiegel von GHB bei der Einnahme von GBL schneller ansteigt als bei Einnahme von GHB selbst (flash, Kick) Plasmahalbwertszeit von GBL beträgt auf Grund rascher Metabolisierung zu GHB weniger als 60 sec., d.h. 5 min nach der Einnahme von GBL sind im Körper nur noch etwa 3 % GBL vorhanden Nachweis von GHB: 1. Problem: endogene Substanz 2. GC/MS oder LC/MS-MS in Blut oder Urin, Sondermethode: nur bei Verdacht 3. Nachweis nur max. 12 h möglich Opfer melden sich zu spät bei Polizei Seite 26

27 Pflanzliche Gifte Welche Pflanze ist giftig? Seite 27

28 Pflanzliche Gifte Welche Pflanze ist giftig? Kidney Bohnen (Phaseolus vulgaris) Können tödlich sein (Phytohämaglutinin) Minimum: 10 min bei 100 C Langsames Kochen kann Toxizität erhöhen Seite 28

29 Tomate Tomatin Schützt vor Kartoffelkäferlarven Rote Beete - Saponine Kann zur Zersetzung von roten Blutkörperchen führen Kartoffel Solanin Geringe Konzentration in modernen Zuchtgemüsen Zersetzung roter Blutkörperchen Hemmung Cholinesterase Rhabarber und Muscheln Oxalate Vor allem in reifem Rhabarber Calcium-Oxalatablagerung in Nieren Lakritz Glyzyrrhetinsäure Beeinträchtigung des Cortisol-Stoffwechsels Seite 29

30 Für Kinder gefährliche Pflanzen Atropa Belladonna Tollkirsche Atropin/Scopolamin: M-cholino- Rezeptorantagonist Seite 30

31 Für Kinder gefährliche Pflanzen Laburnum anagyroides Goldregen Alle Pflanzenteile, besonders Samen Enthalten Cytisin Kreuztoleranz zum Nikotin: Samen früher zur Raucherentwöhnung Agonist an nicotinergen Rezeptoren wie Nicotin-Überdosis kein spezifisches Antidot Seite 31

32 Für Kinder gefährliche Pflanzen Taxus baccata Europäische Eibe älteste Pflanze in Europa Samen und restliche Bestandteile sehr giftig Samenhülle nicht giftig Taxane: Zytostatika Wirkung: zuerst zentral erregende, später aber zentral lähmende Wirkung (Atmung) Herz: initiale Beschleunigung des Pulses, dann extreme Bradykardie 1-2 Stunden nach der Einnahme Übelkeit, Erbrechen, Schwindel und Leibschmerzen, Krämpfe, Absinken der Körpertemperatur und eine rote Färbung der Lippen, erweiterte Pupillen, Bewusstseinsstörungen bis zur Bewusstlosigkeit, oberflächliche Atemzüge, Tod innerhalb 1,5 und 24 Stunden auf Seite 32

33 Verwechslungen Convallaria majalis Maiglöckchen Colchicum autumnale Herbstzeitlose Convallatoxin herzwirksames Glykosid Übelkeit, Durchfall, Herzrhythmusstörungen, Schwindel und Brustbeklemmung Colchicin Mitose-Hemmstoff Einsatz bei akutem Gichtanfall Nephrotoxizität, Durchfall Allium ursinum Bärlauch Seite 33

34 Verwechslungen alpha-amanitin Amanita phalloides Grüner Knollenblätterpilz hemmt Transkription (mrna-synthese) durch Hemmung der RNA-Polymerase II Verlust von Enzymen, Strukturproteinen zur Lipoproteinsynthese nicht leberspezifisch, aber gerade dort dramatisch, da bedeutende Proteinsynthese und Penetration in Hepatocyten Durchfall, Leberversagen 30 g Pilz können tödlich sein Letalität bei 20 %, Latenz: 6-48 h Antidot: Silibilin aus Mariendistel Zellmembran-stabilisierenden Eigenschaften: Aufnahme der Amatoxine in die Leberzellen wird erschwert und ihr enterohepatischer Kreislauf unterbunden Seite 34

35 Falsche Präparation von pflanzlicher Medizin Aconitum napellus Blauer Eisenhut verbreitet in TCM muss heftig gekocht werden, um Toxin zu zerstören Aconitin in allen Pflanzenteilen Taubheit der Körperstellen, die mit der Pflanze in Berührung gekommen sind, Kälteempfindlichkeit, Übelkeit, nervöse Erregung, Herzrhythmusstörungen und Krämpfe sowie in schweren Fällen Lähmungen und Kreislauflähmung bis hin zum Tod Seite 35

36 Vitamin D Cholcecalciferol (Calciol, Vit. D3) phys. vorkommend aus Cholesterol in Haut gebildet Regulierung des Ca-Spiegels Mangel führt zu Rachitis (mangelnde Mineralisation der Knochen) bzw. Osteomalzie

37 Hypervitaminosen - Vit. D fördert Ca-Resorption (Erhöhung) --> Kalkeinlagerung in Nieren, Herzklappen, Lungen, Nebenschilddrüsen, Lymphknoten u. Arterien; Störung der Blutbildung im Knochenmark; geistige Behinderung, da vorzeitige Verknöcherung des Schädels u. Wachstumsbegrenzung des Gehirns leichte Vergiftungserscheinungen: Übelkeit, Erbrechen, Verstopfung, Gewichtsabnahme, Durst 1991 tödl. Vergiftungen in den USA durch mit Vit. D angereicherte Milch Seite 37

38 Vitamin A1 Retinol (R=CH 2 OH) u. Retinsäure (R=COOH) für Differenzierung und Erneuerung von Epithelzellen, Wachstum u. Reproduktion

39 Vitamin A Lebertran!!!! Wichtig für Wachstum u. Aufbau von Haut u. Schleimhäuten, Blutkörperchen, Stoffwechsel und Sehvorgang (Mangel führt zur Nachtblindheit u. zur Verhornung der Sehzellen) Hypervitaminosen A: - akute Vergiftung: nach 24 h Kopfschmerzen, Schwindel, Reizbarkeit, Erbrechen, Schleimhautblutung, Müdigkeit, Hautablösung (Mundwinkel) - chronisch: Schwellung des Unterhautgewebes, Knochen- u. Gelenksschmerzen, Appetitlosigkeit, Juckreiz, schuppige Haut, dünnes Haar - Quelle ist insbesondere Leber von einigen Fischarten (Heilbutt, Hai) Seite 39

40 Indirekte Schädigung durch Vit. C Skorbut bei Säuglingen, deren Mutter in Schwangerschaft große Mengen an Vit. C aufgenommen haben Fetus passt sich an beschleunigte Abbaurate an, was dann zu Mangelerscheinungen bei normaler Zufuhr führte Seite 40

41 Antivitamine = Vitamin-Antagonisten Hemmung der Vitaminsynthese: Bsp: Dicumarol aus verdorbenen Süßklee hemmt Vitamin-K.Epoxid-Reduktase und Vitamin-K- Reduktase hemmt Biosynthese von Gerinnungsfaktoren Hemmung der Vitaminaufnahme im Darm: Bsp: Alkohol führt zu gestörter Vitamin B 1 -Resorption Kompetitive Hemmung der Vitaminwirkung Bsp: Hydrazinderivate z.b. in Leinsamen oder Zuchtchampignon hemmen Phosphorylierung von Vit. B 6 zuraktiven Form Zerstörung der Vitamine Bsp: in Sojabohnen Enzym Lipoxidas, das Carotin oxidativ zerstört Besteht Nahrung zu 1/3 aus rohen Sojabohnen, kommt es zu Vit. A-Mangelerscheinungen (Kälber) Seite 41

42 Atemgifte - CO farb- und geruchlos entsteht bei unvollständiger Verbrennung organischer Materialien, ist in Autoabgasen enthalten und kann auch bei unvollständiger Verbrennung von Erdgas oder Propangas entstehen, kann bei vergleichsweise geringen Raumluftkonzentrationen (um 0,1 %) vor allem bei älteren oder herzkranken Personen zu letalen Intoxikationen kommen, wobei Raumluftkonzentration und Sauerstoffverbrauch (Schlaf oder Arbeit) die Dauer bis zum Eintreten bestimmen (Minuten- bis Stundenbereich). Brandleichen: erhöhte COHb-Konzentration neben Rußeinatmungen wichtigstes Vitalzeichen. Fehlen einer Gaseinatmung spricht für ein Ableben vor der Brandentstehung Leichenbeseitigung Seite 42

43 Atemgifte - CO 300fach höhere Affinität zum Hb als Sauerstoff

44 Atemgifte - CO COHb Wirkungsbild % leichter Kopfschmerz, Mattigkeit, Unwohlsein, Herzklopfen % Schwindel, Bewusstseinseintrübung % Bewusstseinschwund, Atemverflachung, Kreislaufkollaps % tiefe Bewusstlosigkeit, Lähmung % Tod Seite 44

45 Cyanide - Quellen von Blausäure Tabakrauch: erhöhte Cyanidkonzentrationen im Blut des Rauchers (durchschn. 0,04 mg/l i Vgl. zu 0,015 mg/l bei Nichtrauchern) cyanogene Glykoside oder Nitrile in Bittermandeln - Amygdalin mit 0,05-0,1 % an gebundenen HCN-Anteilen - Auch in geringeren Konzentrationen in Aprikosen-, Pfirsich-, Pflaumen- Kirsch-, Apfel- und Birnenkernen. - Freisetzung erfolgt durch Bakterien im Magen-Darm-Trakt oder durch Enzyme, die von den entsprechenden Pflanzen selbst gebildet werden. Da diese Enzyme nur extrazellulär vorkommen, werden sie durch mechanische oder chemische Zerstörung der Zellwände freigesetzt. - tödliche Dosis bei Kindern 5-10 Mandeln, bei Erwachsenen 60 Mandeln synthetisches Amygdalin ("Laetril") wird im Internet zur Krebsbehandlung empfohlen Peroral aus ihren Salzen KCN (Zyankali), Ca(CN) 2 und NaCN - im Magen durch Einwirkung von Salzsäure freigesetzt. - in grossen Mengen in der metallverarbeitenden Industrie, chemischen Laboratorien und als Schädlingsbekämpfungsmittel verfügbar Acetonitril: Freisetzung des Cyanid-Ions nach Inhalation oder perkutaner Aufnahme Natriumnitroprussid: das Antihypertonikum enthält pro Molekül fünf Cyanid-Ionen, von denen im Körper vier frei werden. Toxische Cyanidspiegel können nach Überdosierung erreicht werden Seite 45

46 Blausäure und Cyanide - Wirkmechanismus Angriff auf die Atmungskette: Blockade der Cytochromoxidase durch Bindung an dreiwertiges Eisen Utilisation des Sauerstoffs aus Hämoglobin wird gehemmt Weiterhin: Hemmung von Enzymen mit Metallionen

47 Blausäure und Cyanide Wirkung: bei bei inhalativer Aufnahme innerhalb weniger Sekunden, bei niedrigerer Dosierung (grundsätzlich auch nach peroraler Aufnahme) Atemnot, Schwindel, Erbrechen, Tachykardie, Krämpfen und ggf. Atemstillstand und Tod nach min Bei genügend hoher Dosis (1-2 mg/kg Körpergewicht) nach Inhalation: Krämpfe, Atemstillstand nach Sekunden Laktatazidose Intrazellulärer Sauerstoffmangel und Erstickung auf zellulärer Ebene Entgiftung: intrazellulär zu 80 % durch Kopplung an Schwefel (langsam und begrenzt!) über das Enzym Rhodanase zum ungiftigen Thiocynanat renale Ausscheidung Grund für das Ausbleiben einer chronischen Vergiftung bei langfristiger Aufnahme geringer Dosen Therapie: Schwefelsubstitution (Na 2 S 2 O 3 ) MetHb-Bildung, z.b. durch 4-Dimethylaminophenol (4-DMAP) Seite 47

48 Insektizide Beispiele: Organophosphate; Carbamate, Chlorierte cyclische Kohlenwasserstoffe, Pyrethroide z.t. mit Anreicherung in der Nahrungskette Resorption aus Magen-Darm-Trakt und über Lunge Verteilung und Anreicherung wegen Lipophilie stark, Elimination langsam (Oxidation in Leber) Seite 48

49 Organochlorverbindungen Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) Akute Neurotoxizität: Unruhe, Reizbarkeit, Appetitlosigkeit, Mydriasis, Parästhesien; Schwindel, Benommenheit; Kopfschmerz; Agitiertheit, zerebrale Krämpfe; Erbrechen; Bewusstlosigkeit Therapie: Magenspülung; Na-Sulfat; bei Krämpfen Diazepam; bei Bradykardie Atropin Seite 49

50 DDT verhindert das Schließen von Na-Kanälen, so dass Na- Einstrom anhält und Aufbau des Ruhepotentials beeinträchtigt wird; daraus resultiert eine Übererregbarkeit der Zelle

51 Pyrethroide ursprünglich Ester der Chrysanthemsäure heute photostabile synthetische Produkte z. B. Pyrethrum, Permethrin Wirkung vgl. Organochlorverbindungen akute Lähmung bei Insekten, geringe Toxizität bei Säugern; starke Übererregung des NS; Verzögerung beim Schließen von Na-Kanälen Symptome beim Menschen: Brennen, Juckreiz, Spannungs- u. Taubheitsgefühl, Missempfindungen im Gesicht, bei orlaer Aufnahme Schmerzen im Magen-Darm-Trakt, Erbrechen, u.u. Zuckungen und Krämpfe Seite 51

52 Organophosphate Z.B. Parathion (= E605), Malathion, Dimethoat, Bromophos, Mevinphos (Blaufärbung) Inhibition der Acetylcholinesterase (t 1/2 = Tage): Akkomodationsstörungen, Miosis, Sehstörungen, Tränen- u. Speichelfluss, Kolliken, Durchfall, Erbrechen, Engstellung der Bronchien mit erhöhter Bronchialschleimproduktion, Muskelsteife, Herzfrequenz- u. Blutdrucksenkung, Tremor, Muskelsteife, Sprachstörungen bis hin zu Bewußtlosigkeit, Lungenödem und tödl. Atem-/Herzstillstand Therapie: Erhaltung der Atmung, Verhinderung der Resorption (Magenspülung, Kohle); Blockade der Muscarinrezeptoren mit Atropin; Reaktivierung der Esterase durch Oximgabe Seite 52

53 Inhibition der Acetylcholin-Esterase

54 Carbamate Z.B. Propoxur Aldicarb Inhibition der Acetylcholinesterase (t 1/2 = Minuten): Vgl. Organophosphate mit schnellem Abklingen und in der Regel ohne schwerwiegende Störungen des ZNS und nicht letal Therapie: Erhaltung der Atmung, Verhinderung der Resorption (Magenspülung, Kohle); Blockade der Muscarinrezeptoren mit Atropin; Reaktivierung der Esterase durch Oximgabe Seite 54

55 Reversible Hemmung der Cholinesterase durch Carbamate

56 Organische Lösungsmittel Aliphatische Kohlenwasserstoffe Alkane = kurzkettige Benzine oder langkettige Paraffine Gewinnung in Erdöldestillerien Inhalation: Hohe Lipophilie Überwindung der Blut-Hirn-Schranke Pränarkose nach Schnüffeln, bei Bewusstseinstrübung wird Umwelt verändert wahrgenommen Träume und Phantasien Bei Transport von Benzintröpfchen in die Bronchien kann als schwere Spätkomplikation eine Benzinpneumonie auftreten (Ursache ist wahrscheinlich Gefäßschädigung auch bei Einatmung hoher Dampfkonzentrationen mit Auftreten von Lungenödem Bei Überschreiten des Rauschstadiums: Exzitationserscheinungen, tonisch-klonische Krämpfe orale Aufnahme: Reizung der Magenschleimhaut Erbrechen, Glomerulopathie n-hexan: - neurotoxische Wirkung - Metabolit 2,5-Hexandion bildet mit Aminogruppen von Proteinen in Neurofilamenten Addukte und führt so zu Degeneration von peripheren Nerven Seite 56

57 Organische Lösungsmittel Aromatische Kohlenwasserstoffe Benzol - früher als Löse- und Reinigungsmittel weit verbreitet - heute als Antiklopfmittel in Superkraftstoff - Ausgangsstoff bei vielen Synthesen. - Ingestion von mehr als 0,5 ml/kg oder Inhalation von mehr als 1000 ml/m 3 über länger als ½ Stunde: Rauscherscheinungen mit euphorischer Komponente, Kopfschmerzen, Schwindel und später Übelkeit und Erbrechen. - Höhere Dosen: Krämpfe, Bewusstlosigkeit, Herzrythmusstörungen und Tod durch zentrale Atemlähmung oder Kreislaufversagen. - rasche Erholung von Intoxikation - wiederholte, langandauernde oder gar einmalige, eher massive Einwirkung: Hemmung der Erythropoese, Leukopoese und Thrombopoese kommen irreversible Chromosomenaberrationen Toluol - wird anders metabolisiert und ist frei von blutschädigender Wirkung und auch nicht kanzerogen - Narkotisierung mit möglicherweise geringgradig nephrotoxischen Eigenschaften Seite 57

58 Organische Lösungsmittel Alkohole Siehe Vorlesung forensische Alkohologie (Sommersemester) Seite 58

59 Organische Lösungsmittel Chlorierte Kohlenwasserstoffe Tetrachlorkohlenstoff (CCl 4 ) - Modellsubstanz für Hepatotoxizität. - Umsatz über Cytochrom-P450-Reduktase zum CCl 3 -Radikal - Bildung des Peroxidradikals durch O 2 -Anlagerung - H-Abstraktion aus ungesättigten Fettsäuren Umlagerung des Radikals zum Dien Radikalkettenreaktion - Lipid-/Membranschädigungen mit irreversiblen Folgen, Zellnekrosen - Verschlucken: eintägige Latenz Leberdystrophie und Nierenschädigung, Leberzirrhosen Chloroform (CHCl 3 ) - früher Narkosemittel - Radikalbildungen werden ebenfalls als hauptsächlich toxischer Anstoß für Leberschädigungen angesehen Dichlormethan (CH 2 Cl 2 ) - Leberschäden - Verstoffwechselung zu Phosgen wie auch zu CO ist möglich, wobei eine entsprechende CO-Symptomatik bei resultierenden CO-Hb-Konzentrationen < 15 % in der Regel unbedeutend ist.» Trichlorethylen (C 2 HCl 3 ) - chemischen Reinigungen oder in der Metallentfettung, - gelegentlich zu Rauschzwecken psychische Abhängigkeit ( Tri-Sucht ). - Stoffwechselprodukt Trichlorethanol wirkt hypnotisch - Intermediat Trichloracetaldehyd und das primär gebildete Epoxid haben möglicherweise kanzerogene Eigenschaften Seite 59

60 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Seite 60