Was utersucht die Umweltchemie?
Das Verhalten und den Verbleib von chemischen Stoffen in der Umwelt.
Was passiert mit xy, wenn es in die Umwelt gelangt?
Womit beschäftigt sich die Toxikologie?
Mit Schadeffekten chemischer Stofe auf Einzelorganismen.
Welchen Effekt hat xy auf Einzelorganismus?
Womit setzt sich die Ökologie auseinander?
Mit der Kompläxität und der Dynamik von Ökosystemen.
Welchen Effekt hat Parameter xy auf Ökosystem?
Was untersucht die Ökotoxikologie?
Effekte chemischer Stoffe, die in die Umwelt gelangen, auf einzelorganismen und Ökosystem.
Welches umweltchemische Verhalten von xy führt zu welchen toxikologischen und ökologischen Effekten?
Welches sind die Hauptparameter zur einstufung der Kritikalität con Chemikalien?
Toxizität
Persistenz in der Umwelt
Bioakkumulation
Was ist die Toxikologie?
Die Lehre von Giftstoffen, Giftwirkungen und Therapie der Vergiftungen
Was sind Toxine?
biogene, nicht vermehrungsfähige Substanzen mit Giftwirkung
Soffwechselprodukte von Bakterien, Pilzen, Pflanzen, Tieren
Es gibt keine toxische Substanz, sondern nur toxische Dosierungen von Substanzen.
Toxizität ist überwiegend eine Funktion der Dosis, weniger der chemischen Struktur
Was beieinflusst die öffentliche Risikowahrnehmung?
durch stark gesunkene Nachweisgrenzen in den letzten Jahren, werden immer mehr Rückstände gefunden
Dosisabhängigkeit wird nicht berücksichtigt
Differenz zwischen Grenzwerten/ Nachweisgrenze und toxisch relevanten Dosierungen wird nicht berücksichtigt
“natürliche” Inhaltsstoffe werden tendenziell als unbedenklich wahrgenommen
Was versteht man unter einer Toleranzentwicklung?
Die Toxizität sinkt bei Re-Expositon
z.B. durch:
Hemmung der substanzspezifischen Giftung
Induktion der substanzspezifischen Entgiftung
Was bedeutet Reversibel / Irreversibel?
+ Beisoiele
Reversibel “umkehrbar”
z.B.: CO-Intoxikation
(nicht= Ungefährlich!, kann trotzdem tötlich wirken)
Irreversibel “nicht umkehrbar“
z.B.: Karzinogenese
Welche Einteilungsmöglichkeiten gibt es für toxische Substanzen?
Schadwirkung
Herkunft bzw. Verwendung
Physikalisch-chemische Eigenschaften
Nenne beispiele für Zielorgane von Toxinen!
ZNS neurologische Ströme; Krämpfe, Lähmungen, Halluzinationen
Herz-Kreislauf Rhytmusstörungen, Schock, Herzstillstand
GIT Nierenversagen, Leberversagen
respiratorisches System Lungenödem, Atemwegsverlegung
metabolisches System Alkalose/Azidose (ph-Wert erhöht/ gesenkt), Hyper-/ Hypoglykämin (Blutzuckerspiegel erhöht/ gesenkt)
Was versteht man unter ZNS?
Zentrales nervensystem
Was versteht man unter GIT?
Gastrointestinaltrakt (Verdauungstrackt von Speiseröhre bis Anus)
Was versteht man unter metabolisches System?
Stoffwechsel
Was versteht man unter respiratorisches System?
Atmungsapparat
In welhce Zeitabhängigkeien Teilt man toxische Wirkungen ein? Wie lange dauern diese?
akut
< 24 h
subakut
1 - 28 Tage
subchronisch
1 - 3 Monate
chronisch
> 3 Monate
CMR
Krebserzeugend,
erbgutverändernd,
frucktbarkeitsgefährdend
Jahrzehnte - Generationen
Wofür steht die Abkürzung des LADME Modells der Toxikokinematik?
Liberaton Freisetzung
Absorption Resorption
Distribution Verteilung im Blutkreislauf
Metabolismus Verdauung
Exkretion Ausschreidung
Welche eigenschaft einer Umweltchemikalie steigert die Anreicherung in Organismen und welche Folge hat dies?
die Lipophilie
Sie führt zu einer gesteigerten akut Toxizität.
Welche Rezeptor-unabhängige Wirkungen mit der Zellstrucktur gibt es?
Zerstörung von Zellmembran
Einlagerung in Zellmembran
DNA-Interaktion
Welche Unterschiede bestehen zwischen der Kenzentrationsgiftigen und der Kumulationsgiftigen Wirkung von Substanzen?
Konzentrationsgifte bilden reversible Bindungen, wodurch in Espositionspausen ein Abbau stattfinden kann.
Kumulationsgifte bilden irreversilble Bindungen, welche in Esxpositionspausen bestehen bleiben und die Konzentration entsprechend langfristig ansteigen kann.
Wie lautet die Haber´sche Regel für Kumulationsgifte?
W = c*t =const.
Giftwirkung ist Produkt aus Konzentration und Einwirkzeit
Gleiche Wirkung bei:
kurzfristig hohe Dosen
langfristig niedrige Dosen
Wofür steht LD_50?
mittlere letale Dosis [mg/kg]
Dosis, bei der 50% der Versuchstiere sterben
Wofür steht LC_50?
mittlere letale Konzentration [mg/cm³]; [mg/L]
Umgebungskonzentration (Luft, Wasser), bei der 50% der Versuchstiere sterben
Wofür steht ATE?
“acute toxicity estimate”
Schätzwert akuter Toxizität
Wofür steht ED_50?
mittlere effektive Dosis [mg/kg]
Dosis, bei der 50% der Versuchstiere einen Effekt zeigen (nicht Tod, z.B.: Schlaf)
Wofür steht EC_50?
mittlere effektive Konzentration [mg/cm³];[mg/L]
Konzentration, bei der 50% der Versuchstiere einen Effekt zeigen (nicht Tod, z.B.: Schlaf)
Welche Kenngrößen sind besser geeignet als LD50, ED_50, LC_50, EC_50?
LD_25 / ED_75
LD_5 / ED_95
…
Wofür steht NOEL/ NOEC?
no observed effect level /
no observed effect concentration
höchste Dosis/Konzentration, ohne irgend einen beobachteten Effekt
Wofür steht NOAEL/ NOAEC?
no observed adverse effect level
no observed adverse effect concentration
höste Dosis/Konzentration ohne schädlichen Effekt
Wofür steht LOEL/ LOEC?
lowest observed effect level
lowest observed effect concentration
Schwellendosis für messbare Wirkung
Wie werden Grenzwerte festgelegt?
in der Regel beträgt der Grenzwert für eine Substanz NOAEL/100
Welche Ableitungen können von akuter Toxizität auf chronische Toxizität geschlossen werden? Welche umgekehrt?
keine
Was sind direkte Effekte chronischer Toxine?
z.B.: Wachstumsveränderung, Entwicklungsveränderung, Verhaltensänderung, Reproduktionsänderung
Was sind sekundäre Effekte chronischer Toxine?
z.B.: reduzierte Fähigkeit zur Futtersuche
Was sind indirekte Effekte chronischer Toxine?
Chemikalienbedingte Habitatsveränderungen wie z.B.: Verlust von Beutetieren, erhöhte Kompetition
Chronische Toxizität in Ökosystemen ist praktisch nicht vorhersehbar!
welche toxischen Wirkmechanismen bestehen auf zellulärer Ebene?
Störung der Ionen-Homöostase
Störung der Energieproduktion
Störung enzymatischer Prozesse
Störung durch oxidativen Stress
Schädigung der Zellstrucktur
Wie wirkt die Störung der Ionen-Homöostase?
durch interaktion mit den Ionenkanälen
Wie wirkt die Störung der Energieproduktion?
Beeinflussung der Photosynthese / ATP-Produktion
Wie wirkt die Störung enzymatischer Prozesse?
durch Induktion / Hemmung enzymatischer Prozesse
Wie wirkt die Störung durch oxidativen Stress?
durch freie Raikale / reaktive Sauerstoffspezies
Wie wirkt die Schädigung von Zellstrucktur?
Durch Schädigung der Zellmembranen und Organzellen
Was sind mechanismen der Störung der Energieproduktion?
Hemmung des e- Transport
Hemmung oxidativer Phosphorylisierung
Hemmung der ATP-Synthase
Welche Exogenen Einflüsse Schädigen Zellen durch oxidativen Stress?
UV-Licht
Rauchen
radioaktive Strahlung
Ozon
Alkohol
Nenne mindesten 5 Krebsarten, welche auf Berufe oder Tätigkeiten zurückgeführt werden können.
Hodenkrebs
Ruß (Schornsteinfeger)
Lungenkrebs
Kohlestaub (Bergleute)
Hautkrebs
UV (Seeleute)
Blasenkrebs
Fuchsin
Chromate
Schiefernöl
Leukämie
Benzen
Nickel
Asbest
Haloether
Leberkrebs
Vinylchlorid
HNO-Tumore
Holzstaub
Wie Viel % aller Krebserkrankungen entstehen durch Umweltfaktoren?
Welche Äußeren Ursachen tragen zur Krebsentstehung bei? (nach Anteil)
Ernährung 38 %
Tabak 30 %
Infektionen 10 %
Gesclechtsverhalten 7 %
Beruf 4 %
Andere 11 %
Welche ernährungsbedingten Faktoren tragen zur Krebsentsehung bei? (nach Anteil)
Überernährung (hyperkalorische Ernährung) 80 %
Alkohol 10 %
Schwermetalle 2 %
unbekannt 8 %
Nenne Physikalisch-chemische Faktoren für die Krebsentstehung.
Ionisierende Strahlung (UV, Röntgen, Radioaktivität)
Chemikalien (PAK,Chrom, …)
Nenne biologische Faktoren für die Krebsentstehung.
Onkovieren
genetische Faktoren
Erkrankungen
Was ist ein Kompartiment?
Ein struckturell abgrenzbares Teilsystem wird als Kompartiment bezeichnet.
Was ist Emission?
Austrag
Aussendung von umweltwirksamen Faktoren
Was ist Transmission?
Transformation, Transport von Stoffen
Was ist Immission?
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