toksykologia - część 2

Toksykologia - część 2

5. TRUCIZNY

7.1. Cyjanki alkaliczne i cyjanowodór
Cyjanowodór (HCN), czyli kwas pruski jest bardzo silną trucizną (Prusacy jak już coś robią, to solidnie). Jego trujące właściwości znane już były w odległej starożytności. Tak np. kapłani egipscy stosowali go do wykonywania kary śmierci, np. za zdradę tajemnic, i to w postaci pestek od brzoskwiń albo „wody gorzkich migdałów”. Używano go również do popełniania mordów skrytobójczych i masowego uśmiercania ludzi. W przyrodzie spotyka się duże ilości cyjanowodoru w niektórych gatunkach fasoli, w korze wiśni oraz w pestkach różnych owoców ; brzoskwiń, moreli, wiśni, jabłek, śliwek, a zwłaszcza gorzkich migdałów. Jeden gorzki migdał zawiera około 1 mg cyjanowodoru, toteż spożycie 50-60 tych migdałów może spowodować śmierć człowieka. Jednorazowa dawka śmiertelna HCN wynosi ok. 50 mg. Jedna kropla cyjanowodoru w stanie płynnym, wprowadzona do rany, powoduje śmierć. Ustrój broni się przed toksycznym działaniem jonu CN2 (który zresztą w niewielkich ilościach powstaje także w przebiegu normalnej przemiany białek) w ten sposób, który następnie podlega hydrolizie z wytworzeniem się amoniaku :

HCNO + H2O + CO2 + NH2

Toteż u zatrutych cyjanowodorem w powietrzu wydychanym znajduje się amoniak NH3, który wyczuwa się powonieniem, oprócz woni gorzkich migdałów.
Drugi sposób obrony ustroju przed KCN polega na wiązaniu jonu CN2 z cukrami powstającymi w toku przemiany materii. Ten właśnie mechanizm obronny został poznany w związku z dociekaniem, dlaczego w wyniku zamachu politycznego, dokonanego w 1916 r. przez księcia Jussupowa na osobie Rasputina za pomocą cyjanku potasowego dodanego do wina, bitej śmietany i ciasta na godzinę przed przyjęciem, nie doszło do zatrucia, mimo, iż dawka KCN kilkakrotnie przewyższała dawkę śmiertelną. Okazało się, że krystaliczny cyjanek potasu został unieszkodliwiony przez cukry zawarte w potrawach i w winie (portwein), które zawiera ok. 9 % cukru, a to wskutek utworzenia się nitryli. Podobny proces zachodzi w ustroju. Toteż zamachowcy, nie doczekawszy się śmierci Rasputina przez otrucie, zamordowali go za pomocą szabli i rewolweru. Trzeci sposób obrony fizjopatologicznej ustroju przed trującym działanie jonu CN2 polega na przyłączeniu do niego siarki S, z utworzeniem jonu rodanowego CNS2.

7.2. ARSZENIK
Trójtlenek arsenu As2O3, czyli arszenik jest trucizną znaną od wielu stuleci. Nie ma ona smaku ani zapachu, toteż jako bały sypki proszek łatwo mógł być dodany do napoju lub pokarmu. Ofiara zbrodniczego zatrucia nie mogła bowiem zauważyć jego obecności ani powonieniem, ani też zmysłem smaku.
Dawka śmiertelna wynosi na ogół 0,1 – 0,15 g arszeniku.
W obrazie sekcyjnym zwraca uwagę charakterystyczna, płynna zawartość jelit o wyglądzie przypominający odwar ryżowy. Gdy do zgonu dochodzi wkrótce po zatruciu, w narządach poza tą charakterystyczną treścią jelitową może nie być innych zmian. W późniejszym okresie widać uszkodzenia narządów miąższowych, głównie wątroby, i to nieraz z towarzyszącą temu żółtaczką, oraz nerek. Przyczyną zgonu może być ostry żółty zanik wątroby. Badanie histopatologiczne wykazuje zwyrodnienie i stłuszczenie komórek miąższu wątroby i nerek lub objawy ostrego żółtego zaniku wątroby. W przypadku ekshumacji zwłok osoby zmarłej z powodu przypuszczalnego zatrucia arszenikiem trzeba pobierać i zabezpieczać materiał przeznaczony do badań chemiczno-toksykologicznych w sposób staranny i dokładny, by uniknąć późniejszego ewentualnego zakwestionowania prawidłowości uzyskanych wyników. Arsen znajduje się także w ziemi cmentarnej.

7.3. TAL
Tal posiada obecnie mniejsze znaczenie sądowo-lekarskie, niż dawniej, kiedy to stosowany był jako trucizna na szczury, a tym samym był łatwo dostępny i wykorzystywano go do zatruć zbrodniczych. 1,0 gram talu (TI) stanowiło wystarczającą dawkę śmiertelną. W medycynie tal był używany jako środek depilacyjny do przejściowego usuwania włosów w celu ułatwienia leczenia uporczywych grzybic./ Wypadanie włosów należy do charakterystycznych dla talu objawów zatrucia. Może ono być mniej lub bardziej nasilone i utrzymywać się dłużej w zależności od dawki tej trucizny. We włosach też widać w obrazie mikroskopowym znamienne złogi ciemnej barwy w pobliżu cebulek włosowych, ale badania analityczne nie wykazują w nich obecności talu. Obecnie w zwalczaniu szczurów stosuje się inne substancje, a tal wyszedł z użycia, jako środek zbyt niebezpieczny.

7.5. RTĘĆ
Rtęć metaliczna (Hg) przyjęta doustnie i to nawet w dużej dawce, nie powoduje na ogół szkodliwych dla ustroju objawów. Trujące są natomiast pary rtęci. Po stłuczeniu termometru rtęciowego, a zwłaszcza po wylaniu się rtęci w laboratoriach drobne kropelki rtęci dostają się do różnych szczelin, np. w podłodze, ulegają parowaniu i mogą stanowić źródło przewlekłych zatruć objawiających się ślinotokiem i uszkodzeniem nerek. Na brzegach dziąseł występuje wtedy szary rąbek siarczku rtęci HgS. Bardziej niebezpieczne są sole rtęci, a zwłaszcza sublimat (HgCL2), którego dawka śmiertelna wynosi 0,1 – 0,5 grama . Wskutek nerczycy wywołanej zmianami zwyradniającymi w nerkach dochodzi zwykle do śmierci wśród objawów śpiączki mocznicowej. Podczas sekcji zwłok zwracają uwagę poważne zmiany zwyradniające w nerkach z dość charakterystycznym obrazem tzw. „dużej białej nerki” albo „dużej pstrej nerki”. Nadto widać tu owrzodzenia w błonie śluzowej jelit, która poza tym wykazuje objawy obrzęku.

7.6. OŁÓW
Ołów (Pb) jest drugim obok rtęci ciężkim metalem, który odgrywa niemałą rolę w toksykologii ze względu na częstotliwość zatruć przemysłowych i innych, zwykle wypadkowych. Charakterystyczne dla zatrucia ołowiem są tzw. kolki ołowicze, czyli napady silnych bólów w jamie brzusznej, a także nerwobólów. Na brzegach dziąseł widuje się czasem w tych zatruciach czarny rąbek siarczku ołowiu (PbS) zwany rąbkiem ołowiczym. Zdarzały się zatrucia ołowiem po wypiciu mleka przechowywanego w naczyniach powleczonych polewą zawierającą ołów lub w następstwie picia wody przebiegającej w rurach ołowiowych, które nie zostały jeszcze od wewnątrz pokryte ochronną warstwą siarczanu ołowiu. (PbC2H2)2 jako tzw. płyn przeciwstukowy dodawany do benzyny samochodowej i lotniczej. Sam czteroetylek ołowiu jest silną trucizną, wywołującą w zatruciu ostrym zaburzenia ze strony ośrodkowego układu nerwowego (majaczenia i inne). Wydalanie zaś z silników spalinowych ołowiu do powietrza atmosferycznego powoduje wytwarzanie się w nich stężeń niebezpiecznych dla zdrowia, zwłaszcza w dużych miastach, o wielkim nasileniu ruchu samochodowego.

1.8. SUBSTANCJE LOTNE O SWOISTEJ WONI

8.1. WĘGLOWODORY
Należą do nich liczne rozpuszczalniki organiczne. Najbardziej znanymi węglowodorami alifatycznym i są benzyna i nafta. Dawka śmiertelna benzyny wynosi 20- 50 gramów . Z węglowodorów aromatycznych na uwagę zasługują benzenitoluen. W ich następstwie dochodzi do narkotycznego działania na OUN. Podobne działanie wywierają węglowodory chlorowane.
Do najbardziej rozpowszechnionych należą :
- trójchloroetylen, znany pod nazwą handlową „Tri” jako środek do wywabiania plam
- czterochlorek węgla (CCl2), zwany „Tetra”, używany do czyszczenia odzieży i mający zastosowanie w niektórych typach gaśnic przeciwpożarowych.

8.2. ALKOHOLE
a) Alkohol etylowy
Alkohol etylowy może spowodować :
1) zatrucie ostre
2) przewlekły nałogowy alkoholizm
3) upojenie patologiczne

Na ogół uważa się, że zatrucia alkoholem etylowym znajdują się na trzecim miejscu pod względem liczby ofiar śmiertelnych (po tlenku węgla i środkach nasennych) wśród wielu różnych trucizn. Jest to związek noszący również nazwę etanolu. Jest on bardzo rozpowszechnioną używką, ale nie zawsze jest należycie oceniany pod względem swych trujących właściwości w działaniu na ustrój ludzki. Groźny charakter tej trucizny uwidacznia się nie tylko w tym, że doprowadza ona do nałogu, ale także i w tym, że niejednokrotnie powoduje stany ostrego zatrucia łatwo prowadzące do śmierci.
Przy stężeniach 4 – 7 ‰ alkoholu etylowego dochodzi do zgonu zdrowych dorosłych osób. Zgon osób chorych lub dzieci może nastąpić przy znacznie niższych stężeniach. Zresztą śmierć nieraz następuje w okresie spadku poziomu alkoholu we krwi (po osiągnięciu stężenia maksymalnego). Jedną z dość częstych przyczyn zgonu w stanie upojenia alkoholowego jest uduszenie się (gwałtowne) treścią pokarmową zaaspirowaną do dróg oddechowych. Niemało też zgonów jest wywołanych upadkami i uderzeniami głową o twarde podłoże, czego następstwem mogą być wylewy krwawe śródczaszkowe. Dawka śmiertelna alkoholu etylowego (czyli etanolu) dla zdrowej osoby dorosłej wynosi 100 – 300 gramów w przeliczeniu na czysty alkohol (tzw. absolutny) w jednorazowym użyciu. Dla dzieci, a zwłaszcza dla niemowląt, jednorazowa dawka śmiertelna etanolu jest znacznie niższa. W przewlekłym zatruciu alkoholem najczęściej spotyka się zmiany chorobowe w układzie nerwowym i wątrobie, a także mięśniu sercowym. Wątroba objęta jest zwyrodnieniem tłuszczowym, do czego później dołącza się marskość tego narządu ; spełnia on bowiem ważną rolę w przemianie alkoholu, a przy ciągłym działaniu tej trucizny, łatwo ulega uszkodzeniu.
Oprócz przemian endogennych pewien wpływ na bilans całej zawartości alkoholu w ustroju posiada jego wydalanie egzogenne przez płuca i nerki.
a) Alkohol metylowy
Alkohol metylowy (CH3OH, czyli metanol , przypomina swoim zapachem i smakiem alkohol etylowy, toteż bywa omyłkowo konsumowany lub dodawany do wódki, czy też potajemnie sprzedawany jako „spirytus”. Jest to bardzo niebezpieczna trucizna, uszkadzająca głównie nerwy, a zwłaszcza nerw wzrokowy i siatkówkę oka, tak że człowiek zatruty może całkowicie stracić wzrok, jeżeli w ogóle uda się go zachować przy życiu. Do metabolitów alkoholu metylowego należą : aldehyd mrówkowy (HCHO) oraz kwas mrówkowy (HCOOH), będące kolejnymi produktami utleniania metanolu (CH2OH). Aldehyd mrówkowy wytwarzany technicznie nosi nazwę formaliny, czyli formaldehydu. Jest to znana trucizna bakteriobójcza. Dawka śmiertelna metanolu waha się w granicach 10 – 100 gramów .

9.2. Tlenek węgla
Tlenek węgla (CO) jest gazem bezbarwnym, łatwo zapalnym, wybuchowym, o gęstości 0,97 w stosunku do powietrza (którego gęstość wynosi 1,00), a więc nieco lżejszym od powietrza. Pali się on niebieskim płomieniem. Najczęściej dochodzi do zatrucia tlenkiem węgla wskutek utleniania się gazu świetlnego lub czadu. Gaz świetlny zawiera ok. 12 % tlenku węgla (toteż obecnie w zastosowaniu znajduje się gaz ziemny, nie zawierający CO). W gazach spalinowych zawartość CO waha się zwykle w granicach 5 – 7 %, a w wybuchowych od 30 do 60 %. Liczba śmiertelnych zatruć tlenkiem węgla jest wysoka. Dawniej powodował on więcej zgonów niż wszystkie inne trucizny razem wzięte. Obecnie, po wprowadzeniu gazu ziemnego zamiast świetlnego, zdarzają się nieskuteczne próby samobójstwa przez wdychanie gazu z otwartych palników kuchenek gazowych. Kończą się one jednak czasem tragicznie, gdy samobójca zapala papierosa, gdyż następuje wybuch - so, wie so - skutek osiągnięty :) Przy dużej ilości tlenku węgla w pomieszczeniach zamkniętych śmierć może nastąpić błyskawicznie już po kilku oddechach. Mechanizm tej śmierci polega na uduszeniu się wskutek porażenia ośrodków oddychania i krążenia oraz enzymów oddechowych, przy czym ni występują tu objawy ostrzegawcze, takie jak : ból głowy, osłabienie (kończyn dolnych i ogólne i in.). Podczas oględzin i sekcji zwłok w ostrych zatruciach śmiertelnych tlenkiem węgla widać jaskraworóżowowiśniowe zabarwienie plam pośmiertnych i niektórych narządów wewnętrznych oraz mięśni.
Przewlekłe zatrucia tlenkiem węgla charakteryzują się uszkodzeniem jąder podstawy mózgu, zwłaszcza rozmiękaniem gałki bladej.

PESTYCYDY
W celu ochrony plonów przed szkodnikami stosuje się rozliczne preparaty, i to na coraz większą skalę. W związku z tym łatwo może dojść do zatruć wśród ludzi, zwłaszcza jeśli nie przestrzega się przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy lub tzw. okresów karencji.

12.1. Rodentycydy
Dla ochrony upraw i plonów przed gryzoniami stosuje się ziarno powlekane fosforkiem cynku (Zn2P2) oraz różnorodne preparaty. Po roku 1958, kiedy przerwano stosowanie trutek zawierających tal, duże zastosowanie znalazł fosforek cynku. Po wpływem wilgoci, zwłaszcza w środowisku zakwaszonym, rozkłada się on z wydzielaniem silnie toksycznego fosforowodoru (PH2). Łatwo przenika on przez ścianę przewodu pokarmowego i poraża układy enzymatyczne. Przeciętna śmiertelna dawka dla dorosłej osoby wynosi ok. 3 g fosforku cynku. Podczas sekcji zwłok wyczuwa się czosnkową woń treści żoładkowo-jelitowej, przypominającą zapach karbidu.

12.2. Herbicydy
Środki chwastobójcze służą do wybiórczego niszczenia niepożądanych roślin. Do silnie toksycznych dla człowieka należą pochodne fenoli, zwłaszcza chlorowcowe i nitrowe, przy czym te ostatnie (nitrowe) wywołują methemoglobinemię. Dawka śmiertelna herbicydów dla człowieka wynosi kilka gramów.

12.3. Insektycydy
Środki owadobójcze dzielą się na kilka grup rozmaitych środków chemicznych stosowanych w celu ochrony roślin w gospodarce rolniczej i ogrodniczej. Wszystkie te związki wywołują nagromadzenie acetylocholiny w ustroju w dużych ilościach, co daje spotęgowany efekt farmakologiczny w postaci endogennego (wewnątrzpochodnego) zatrucia acetylocholiną. Toteż w zatruciu takim dominują objawy pobudzenia układu parasympatycznego (przywspółczulnego), jak np. obfite ślinienie, pocenie się itd. Zatrucia tymi środkami zdarzają się nie tylko wskutek nieszczęśliwych wypadków, ale również w następstwie działania zbrodniczego. Zaobserwowano np. w Finlandii dużą liczbę samobójstw popełnionych przez otrucia się preparatami fosforoorganicznymi z grupy pestycydów.

13.TOKSYKOMANIE I LEKOMANIE
Coraz większego znaczenia nabiera obecnie zagadnienie różnych toksykomanii, czyli świadomych zatruć.
Zalicza się do nich :
1) narkomanię (morfinizm, heroinizm, kokainizm, środki halucynogenne)
2) lekomanię (środki nasenne, uspokajające, przeciwbólowe, aminy cucące, fenacetynę)
3) stosowanie szkodliwych dla zdrowia używek (alkohol, nikotyna, kofeina, eter)

Do najbardziej znanych narkomanii należą : opiumowa, morfinowa, heroinowa, kokainowa oraz powodowana przez środki halucynogenne, tj. takie, które wywołują halucynacje. Środki halucynogenne są szczególnie niebezpieczne, gdyż mogą one łatwo doprowadzić do wystąpienia ciężkich zaburzeń psychicznych, np. w postaci napadów obłędu z towarzyszącą całkowitą niepoczytalnością psychiczną. W tym stanie osoba zatruta może dopuścić się groźnych przestępstw lub popełnić samobójstwo.

Do tych środków należą:
- haszysz , otrzymywany z konopi indyjskich,
- peyotl lub meskalina (z kaktusa rosnącego w Meksyku)
- psylocybina (zawarta w niektórych grzybach z gatunku Psylocybe)
- dwuetyloamid kwasu lizergowego (syntetycznie otrzymywany LSD)