ZE - Okolišna Toksikologija

7/25/2019 ZE - Okolišna Toksikologija

http://slidepdf.com/reader/full/ze-okolisna-toksikologija 1/27

Osnove okolišne toksikologijeBiološki monitoring Ekološki monitoring

Prim. Doc. Dr. Sc. Senada Selmanović, spec. P/OM

Medicinsku akultet !niver"iteta u #u"li



Ciljevi

• Definisati otrov, ksenobiotik i ekološku toksikologiju;

• Razumjeti koncept toksikološke doktrine;

• Poznavati klasifikaciju otrova prema toksičnom učinku na

organizam;• Razumjeti koje osobine ksenobiotika mogu posebno

izazvati otrovanja u okolišu;

• Upoznati kako se odvija prenos okolišni otrova;

• !lavne odrednice ocjene rizika" ekološki monitoring,biološki monitoring



Osnovne deinicije

• Otrovi su strane materije u tijelu, unesene na bilo koji

način, djeluju emijski ili fizičko# emijski remete$i

anatomsku strukturu i funkcionalni sklad organa,

obzirom na kvalitet, količinu ili koncentraciju%

• &aučna disciplina koja se bavi proučavanjem otrova i

njiovog djelovanja na 'ive organizme zove se

toksikologija%

• Ekološka toksikologija $ekotoksikologija% proučava

otrove koji djeluju na čovjeka iz okoliša%

• (emijska supstanca ili agens koji nastaje u ljudskom

organizmu, a prirodno se ne nalazi u okolišu je

kseno&iotik%



Deinicije

• Ekotoksikologija se bavi kvantitativnim i

kvalitativnim promjenama fizički, kemijski i

biološki karakteristika osnovni sastavnica

okololiša )zrak, voda, tlo, rana* i narušenimzakonitostima u ekosistemu, temeljeni na

meanizmima samoregulacije%

• +ermin ekotoksikologija uveo je -.-% R%

+ruaut% &a prva ošte$enja u okolišu ukazali suistra'ivači -./% godine, nakon otkri$a uticaja

DD+#a na okoliš )0arson*%



Deinicije

• #oksikant je otrovni ksenobiotik%

• Polutant je tvar koja zaga1uje% Polutanti mogu biti"

2 one'ista'i # emijske, anorganske tvari, npr% DD+ u

vodi, emikalije, fizički faktori )buka*, teški metali )npr%olovo nakupljeno unutar organizma majke mo'e se

osloboditi laktacijom; teški metali se naročito nakupljaju u

korijenu )ipokotil* cvekle, mrkve i sl%*,

2 "aga(iva'i # organski materijal )npr% E. coli u vodi #

fekalno zaga1enje*, biološki supstrati )štavljenje ko'e*,

krv, mikroorganizmi i sl%



Kad je supstanca „otrov“?

• 34trov je sve i otrov

nije ništa% 5amo do"a

odre1uje da li je nekamaterija otrov ili ne6

Paracelsius 789% god%



• 4snova toksikološke doktrine odre1ena je

koncentracijom # do"om otrova%

• 4sim mjerenja koncentracije materije u okolišnom

ambijentu, neopodno je odrediti koncentracijumaterije ili njenog toksičnog metabolita u

biološkom materijalu, što predstavlja dozu i

naj$eš$e odre1uje stepen ošte$enja )efekat

ciljnog organa prema kojem pokazuje tropizam*%

• Učinak otrova je jači što du)e traje i"lo)enost.

*ad je supstanca +otrov





-arušavanje ekosistema katastroalne posljedice

• :aga1enje 'ivotne sredine mo'e ozbiljno ugroziti

ekosistem%

• judske aktivnosti kao što je sječa šuma mogu

destabilizirati ekosistem, a otrovni zaga1ivači tipa

organski isparenja imaju tendenciju trovanja 'ivi

organizama%

• U lancu israne veoma male koncentracije emikalije

mogu biti pogubne za primitivna 'iva bi$a, mogu razoriti

metabolički aparat bakterija ili aparat lorofilne sinteze jedno$elijskog planktona, kao što su alge%

• 4vo je jedan od načina razaranja energetskog balansa

ekosistema%



ta &iva sa otrovima u tijelu

• U sklopu razumijevanja toksičnosti materije, poterbno je poznavatinjene puteve ulaska, apsorpciju, metabolizam, njenu razgradnju i

konačno izlučivanje # ekskreciju%

• &eke emijske materije se aktiviraju u organizmu u procesu

detoksikacije i budu još više toksične, a neke opet budu inaktivirane

tj% detoksificirane%

• <etreni enzimi kao što je mikrozomalni sistem P0123monooksigena"a ima zadatak napadati otrove%

• U tijelu se inače normalno produkuju toksične materije koje su

idrosolubilne i bivaju napadnute od strane mikrozomalnog sistema

P#=7> monooksigenaza ili se konjugacijom ve'u na glutation, koji

poma'e detoksifikaciju%



*ako otrovi djeluju na "dravlje

• 4trovi ili toksini mogu izazvati otrovanje 'ivi

organizama u 'ivotnoj okolini u odre1enim

koncentracijama%

• Biosposo&nost specijalni emikalija u okolišu mo'e

dovesti do otrovanja i ošte$enja zdravlja u osjetljivi

osoba kao što su djeca, starci i osobe s narušenim

imunitetom%

• (rana kontaminirana toksičnim emijskim supstancama

mo'e dovesti do ošte$enja zdravlja ovisno o broju

kontaminirani konzumenata rane u lancu israne%



Otrovi i eekti na "dravlje

-aj'ešći otrovi4

• 4rganska ulja i metali

• ?enzin u morima• Pesticidi

• (erbicidi

• @ntibiotici

• Aikroorganizmi

Eekti na "dravlje4• 4boljenja ko'e i oka,

• Razvoj reakcije

preosjetljivosti,• @kutni toksični efekti,

• (ronični toksični efekti,

• Autageneza,

• Barcinogeneza,

• 4šte$enja reproduktivnogzdravlja,

• Poreme$aji razvoja

potomstva%



Podjela otrova na osnovu ciljnog sistema

• Otrovi koji in5i&iraju en"ime• inibitori enzima za disanje )cijanidi,

sumporvodonik*;

• inibitori olinesteraze )organski

spojevi fosfora*;

• Cnibitori tiolski enzima )teški metali*• Otrovi koji djeluju na

5emoglo&in4• Ugljen monoksid, nitriti, nitro i amino

derivati benzena

• Otrovi koji oštećuju krv ikrvotvorne organe4• 4lovo, benzen

• Otrovi koji djeluju na krvne )ile4• nitriti

• Otrovi koji oštećuju centralni iperierni nervni sistem4• olovo, 'iva, alogeni ugljikovodonici

• Otrovi koji oštećuju jetru4• arsen, fosfor, alogeni ugljikovodici,

alkool• Otrovi koji oštećuju &u&reg4

• olovo, 'iva, arsenvodonik, etilenglikol,

metilbromid

• Otrovi koji oštećuju kosti4 • flor, fosfor%

• Otrovi koji oštećuju slu"nice i ko)u$primarni ko)ni i respiratorniiritansi%4• kiseline, soli teški metala, sumpordioksid,

azotni oksidi, alogeni, romati, nikl%



6esorpcija ili otrovanje

• Briterij za postavljanje granice izme1u resorpcije i

otrovanja su pojava različiti simptoma i znakova%

• !la"ne vrata otrova su respiratorni i probavni sistem iko'a% 4 načinu ulaska otrova u organizam u velikoj

mjeri ovisi brzina apsorpcije%

• &eki se otrovi ciljano zadr'avaju u pojedinim organimai tkivima pa ka'emo da se selektivno deponuju )jod

u štitnoj 'ljezdi; olovo, flor i stroncij u kostima*%



Biotransormacija

• e$ina otrova se u tijelu mijenja, mali dio izlučuje nepromijenjen%

• U procesima detoksifikacije otrovi se biotransformišu% 4trovpodvrgnut &iotransormaciji, mo'e postati još toksičniji, ovisi o

emijskoj strukturi spoja i o individualnoj preosjetljivosti

organizma%

• &ajčeš$i meanizmi biotransformacije su" oksidacija, redukcija,sintetske i konjugacijske reakcije.

• 4trovi se i"lu'uju kroz crijeva ili plu$a ili kroz organe za

izlučivanje )bubreg, jetra, 'lijezde znojnice, slinovnice i mliječna

'lijezda*%

• *umulativni u'inak # ako je brzina apsorpcije ve$a odizlučivanja ili se apsorbovana materija samo djelimično izlučuje

ili razgra1uje, do$i $e do nakupljanja otrova u tijelu odnosno u

različitim tkivima.



7imitirajući aktori otrovanja u okolišu

• Pretspostavlja se da su na djelovanje otrova

najosjetljiviji en"imi oksidativne osorilacije u samoj

$eliji%

• imitiraju$i faktori otrovanja su karakteristike samog

otrova"

2 Postojanost )sunčeva svjetlost # foto#degradacija, bakterijska

degradacija # mikroorganizmi tla i postojanje toka izvora

kontaminacije*

2 8kumulacija )liposolubilnost* 2 Migracija )sposobnost vezivanja na receptor, atomska te'ina

# teški metal i molekularna te'ina*

2 Sta&ilnost )idroliza*%



Ekološki monitoring

• 5istem sukcesivni osmatranja elemenata

'ivotne sredine u prostoru i vremenu naziva se

ekološki monitoring%

• 0ilj monitoringa je prikupljanje podataka

kvantitativne i kvalitativne prirode o prisustvu i

distribuciji zaga1ivača, pre$enje emisija i imisija,

izvora zaga1enja i njiovog rasporeda,

transporta polutanata i odre1ivanje njiovi

koncentracija na odre1enim mjernim tačkama%



Putevi prenosa okolišni5 otrova

• Prenos emijski zaga1ivačanajčeš$e se odvija kroz vodu i

zrak% Migracija okolišni otrova

u 'ivotnom okolišu mo'e se

kretati u dva ciklusa"

% 9eološki ciklus4atmosfera, rijeke, jezera i

more, tlo, odlaganje otrova u

tlo i sediment;

/% Biološki ciklus4biokoncentracija i

akumulacija otrova u biljni i

'ivotinjski svijet, u lanac

israne%



• &eki agensi iz okoliša mogu uzrokovati otrovanje u

ultraniskim koncentracijama kao što je

tetra5lordi&en"odioksin zato što uzrokuje

reproduktivne poreme$aje, poreme$aje imuniteta i

mogu$i karcinom u ultraniskim koncentracijama,

vezivanjem za mikrozomalne enzime% Pokazuje tropizam

prema timusu i drugim endokrinim 'lijezdama% 4šte$uje

imuni sistem%

#oksi'ni u'inci okolišni5 otrova



Du)ina toksi'nosti okolišni5 otrova

• e$ina ksenobiotika se razgra1uje ili inaktivira

vremenom% Detoksiciraju$i meanizam u okolini je

sposobnost anaerobni bakterija da deloriraju reaktivne

polilorirane ugljikovodike otapanjem nepolarni

emikalija kojima se pridru'uju polarne grupe

• &a'alost, ve$ina toksični agenasa ima dug polu'ivot u

okolišu% remenom sposobnost otrovanja slabi%

• Polu'ivot lordana u tlu je preko /> godina, dieldrina i

DD+ > #7 godina%• &ovija istra'ivanja su potvrdila da toksičnost ova dva

posljednja ostaje konstantna%



Biološki monitoring

• Biološki monitoring je

organizovan sistem pra$enja

biološki promjena u vremenu

i prostoru koji na najbolji način

odslikava kompleks prirodni iantropogeni pojava, uticaja i

procesa%

• Biološki monitoring je

naučna tenika za procjenuljudske izlo'enosti prirodnim i

sintetičkim jedinjenjima u

'ivotnoj sredini%



• ?iološki monitoring se provodi biološkim testiranjima

koja čine uz odre1ivanje interne doze, identifikaciju

ne'eljeni efekata u odnosu na internu dozu i mjerenja

koncentracije aktivne emikalije u odnosu na ciljnu i

neciljnu molekulu%

• 4dre1ivanje maksimalno do"voljeni5 koncentracija

emikalije ili njenog metabolita u biološkom materijalu ilibiološke granične vrijednosti ekspozicije )?EC* koriste se

u svru predvi1anja odgovaraju$i kontrolni aktivnosti

ili tretmana okolišni otrovanja%





• Biološki monitoring čine mjerenja emijski

agenasa u biološkom mediju )krv, urin, izdanuti

zrak, kosa, majčino mlijeko*, koja se

preduzimaju u cilju zaštite zdravlja i prevencijirizični efekata akutne ili ronične prekomjerne

ekspozicije emijskom agensu%

• ?iološki monitoring sadr'i ocjenu interne do"e,

ocjenu uključivi zdravstveni rizika, inter# i

intra#indivudalne varijabilnosti i otrovanja%



:nterna do"a

• Interna doza (ciljna doza ili biološki efektivna doza)znači količinu vezane supstance u kritičnom organu ilitkivu: 2 Anorganske hemikalije se mogu odrediti u krvi i u urinu.

2 Metaboliti organskih supstanci se brzo biotransformišu uhemikalije topive u vodi pa se odre!uju u urinu za razliku odonih koje se slabo biotransformišu pa se odre!uju u krvi.

2 "sparljive organske supstance kao što je etil#alkohol mogu semjeriti u izdahnutom zraku.

• Maksimalno dozvoljene koncentracije su de$nisanesavremenim saznanjima a predstavljaju graničnukoncentraciju otrova koja ne bi trebala dovesti dozdravstvenih poreme%aja.



;a)nost &iološkog monitoringa

• Bojim emikalijama su ljudi izlo'eniF

• Boje grupe ili populacije u nekoj zemlji ili

oblasti, imaju ve$u izlo'enost dejstvu

specifični toksični emikalijaF

• Da li su zakonski propisi, uključuju$i i

zabranu ispuštanja emikalija, zapravo

smanjuju izlo'enost zaga1enju neke zemljeF• Da li odre1ene emikalije doprinose razvoju

bolestiF



Ocjena ri"ika

• Da li emijska jedinjenja prona1ena biološkim monitoringom u tijelu

predstavljaju bilo kakav rizik, zavisi od dva faktora"

2 obima, vremena i puteva izlo'enosti )gutanje, inalacije ili kontakta sa

ko'om*

2 svojstava toksičnosti, odnosno, koja su ne'eljena dejstva povezana sa ovom

vrstom izlaganja%

• Rizici mogu nastati;

2 ako su ljudi izlo'eni vrlo visokim nivoima toksičnosti za kratko vrijeme,

2 izlo'eni manjim nivoima toksičnosti na du'i vremenski period,

2 izlo'eni niskim nivoima visoke toksičnosti%

• 4cjena rizika sadr'i ocjenu interne doze, ocjenu rani biološki

efekata i potrebu preventivni procedura ili liječenja%



Documents

ZE - Okolišna Toksikologija