Historický vývoj toxikológie

Vo všeobecnosti sa vývoj toxikológie začína od dôb, kedy človek po prvýkrát použil jedovaté látky, ktoré získal z rastlín a živočíchov za účelom lovu zvery alebo vojny. Samotné pojmy „toxický“ a „toxikológia“ sú odvodené z gréckeho slova „toxikón“ („toxón“ = luk; „farmakón“ = jed), t.j. šípový jed. Šípové jedy, ktoré súvisia s používaním lukov, oštepov a iných bodných a sečných zbraní, predovšetkým slúžili k lovu zvery a boli zmesou rastlinných výťažkov a živočíšnych jedov. Boli k ním pridávané aj ďalšie látky, ktoré urýchľovali vstrebávanie jedu do rany alebo slúžili ako konzervačné a fixačné prostriedky. Pojem „toxikón“ ako prvý zaviedol švajčiarsky lekár a chemik Paracelsus, ktorý sa zaslúžil o rozvoj liečebných metód tinktúrami a extraktmi. Je autorom receptu na svoju dobu účinného analgetika, ktoré nazval Laudanum (roztok ópia v alkohole).

Paracelsus (Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim), 1493-1541

Účinky niektorých jedov veľmi dobre poznal už starý Egypt, Grécko, antický Rím, ako aj stredovek a renesancia, kde boli jedy využívané predovšetkým k účelom zločincov, súdnej moci a popráv. K dôkazu viny obžalovaného sa napr. používal prípravok z drvených kôstok broskýň, ktorý obsahuje vysoko jedovaté kyanoglykozidy. Pokiaľ obžalovaný prežil, bol prehlásený za nevinného. Okrem účinkov rastlinných jedov poznali starí Egypťania aj účinky anorganických kovov, ako je olovo a meď. V starovekých Aténach sa používal prípravok z plodov bolehlavu škvrnitého (Conium maculatum), ktorý obsahuje smrteľne jedovatý alkaloid konín (blokuje zakončenie senzorických a motorických nervov a smrť nastáva v dôsledku paralýzy dýchacích svalov pri plnom vedomí a pri aktívnej srdcovej činnosti). Uvedeným spôsobom bol popravený Sokrates (399 p.n.l.). Systém podávania jedov spočíval od jednoduchého pridávania jedu do jedla alebo nápoja až po rafinovanejšie spôsoby ako boli rukavice potreté arzénovou pastou, jedom napustené košele, či parochne. K obľúbeným spôsobom patrilo otrávenie okrajov strán v knihách, otrávenie hostií, či omšového vína. Jedovaté látky boli využívané nielen k otravám jednotlivých osôb, ale aj ako zbrane masového zabíjania.

Využi pri ďalšom štúdiu tejto témy e-learningový kurz.

Rozdelenie toxikológie

Toxikológia je samostatný vedný odbor, ktorý sa zaoberá štúdiom účinku cudzorodých chemických látok, tzv. xenobiotík (alebo ich zmesí) na živé organizmy. Ide o inderdisciplinárny odbor, ktorý pri štúdiu toxických účinkov a objasňovaní mechanizmov ich podstaty využíva výsledky iných vedných odborov, ako je napr. biológia, fyziológia, patofyziológia, farmakológia, genetika, chémia, biochémia, súdne lekárstvo, pracovné a interné lekárstvo, psychiatria a pod.
Toxikológia sa podobne ako aj iné vedy postupne rozdelila do niekoľkých špecializovaných oblastí, z ktorých niektoré figurujú ako samostatné vedné disciplíny.
Rozlišujeme nasledovné špecializované oblasti toxikológie:
1. všeobecná toxikológia – skúma všeobecné vzťahy medzi chemickou látkou a jej toxickým účinkom na živý organizmus, t.j. faktory, ktoré ovplyvňujú toxický účinok látok,
2. experimentálna toxikológia - skúma účinky toxických látok na pokusných zvieratách,
3. klinická toxikológia - skúma účinky toxických látok z hľadiska diagnostiky, liečby a prevencie otráv,
4. priemyselná toxikológia - skúma priemyselné jedy, určuje limity a normy jedovatých látok v prostredí, akútne a chronické otravy i prevenciu priemyselných otráv,
5. chemická toxikológia – zaoberá sa syntézou, preparáciou, kvalitatívnou a kvantitatívnou analýzou jedovatých látok,
6. farmakologická toxikológia – skúma účinok jedovatých látok na organizmy a určuje letálne dávky xenobiotík,
7. biochemická toxikológia – študuje mechanizmus účinku jedovatých látok na molekulárnej úrovni,
8. potravinárska toxikológia – zaoberá sa pôvodom, zdrojmi a tvorbou toxických látok v potravinách, ich škodlivými účinkami, prejavmi a mechanizmami týchto účinkov a určovaním bezpečnostných limitov pre tieto látky,
9. forenzná (súdna) toxikológia – vyšetruje príčiny smrti jedinca pomocou analýzy toxických látok v telesných vzorkách daného jedinca odobratých post mortem,
10. toxikológia liečiv – študuje nežiaduce, t.j. toxické účinky látok, ktoré sa využívajú v medicíne ako terapeutiká,
11. veterinárna toxikológia – skúma látky toxické pre zvieratá v krmivách, ako aj ich obsah v produktoch živočíšnej výroby,
12. poľnohospodárska toxikológia – skúma toxické látky v poľnohospodárskych produktoch a krmivách,
13. vojenská toxikológia – zaoberá sa bojovými chemickými látkami,
14. ekotoxikológia – skúma toxikológiu živočíšneho prostredia.

Základné pojmy, klasifikácia toxických látok a intoxikácií

Schopnosť chemických látok pôsobiť nepriaznivo, t.j. toxicky na živé organizmy sa označuje ako toxicita. Pod pojmom chemické látky rozumieme chemické prvky (elementy) a zlúčeniny týchto prvkov definovaného zloženia, resp. ich zmesi. Chemická látka, ktorá vykazuje nepriaznivé (toxické) účinky na živé organizmy sa nazýva toxická látka, toxín (toxické látky produkované živými organizmami), prípadne toxikant (chemická zlúčenina), jedovatá látka, jed alebo xenobiotikum. Xenobiotikum (z gr. „xenos“ - škodlivý, „bios“ - život; t.j. životu škodlivý) alebo cudzorodá látka je látka, ktorá je živému organizmu cudzia, t.j. za normálnych podmienok sa v organizme nevyskytuje. Ide napr. o lieky, toxíny, či iné syntetické jedy.
Jed (toxín, noxa) je každá látka, aplikovaná v malom množstve alebo prítomná v nízkej koncentrácii (v dôsledku svojich fyzikálnych a chemických vlastností), indukuje po absorpcii poškodenie organizmu, t.j. vyvolá rôzne patologické zmeny, ktoré môžu viesť až k smrti jedinca. Látka je toxická vtedy, keď spôsobuje bunkové alebo tkanivové poškodenie mechanizmami, ktoré nemožno označiť ako fyzikálne poškodenie (napr. porezanie sklom).
Z hľadiska toxikológie je možné každú chemickú látku považovať za potenciálne toxickú, pretože hranicu toxicity určuje predovšetkým dávka danej látky. Táto všeobecná definícia vychádza z jednej definície, ktorú vyslovil Paracelsus: „všetky látky sú jedy a závisí len na dávke, kedy látka prestáva byť jedom“. Z uvedeného vyplýva, že jedom sa môžu stať za istých okolností i bežné chemické látky, napr. kuchynská soľ (u dospelého človeka nad 250 g) a destilovaná voda (viac ako 15 l).

Využi pri ďalšom štúdiu tejto témy e-learningový kurz.

Klasifikácia toxických látok a intoxikácií

Cudzorodé látky je možné klasifikovať z niekoľkých hľadísk:
1. podľa pôvodu:
a. exogénne - dostávajú sa do organizmu z vonkajšieho prostredia,
b. endogénne - vznikajú v organizme ako dôsledok interakcií medzi zložkami potravy a exogénnou cudzorodou látkou, po ožiarení, pôsobením iných fyzikálnych faktorov (napr. endogénna tvorba nitrozamínov v žalúdku, močovom mechúri pri záťaži organizmu dusičnanmi, vznik kyslíkových radikálov v dôsledku peroxidácie lipidov bunkových membrán, vznik toxických látok pôsobením črevnej mikroflóry a vznik karcinogénnych produktov pri metabolickej premene xenobiotík).
2. podľa zdroja:
a. prírodné - pochádzajúce zo:
- živočíchov (plazy, hmyz, vtáky, ryby atď.),
- rastlín (opiáty, alkaloidy, mykotoxíny, glykozidy),
- minerálneho pôvodu (olovo, ortuť, arzén atď.),
b. syntetické - sú vyrobené umelo (liečivá, pesticídy, aditívne a konzervačné látky),
3. podľa miesta účinku:
a. látky s lokálnym účinkom (pôsobia v mieste prvého kontaktu – sliznica, koža; napr. hydroxidy),
b. látky s lokálnym a po absorpcii s celkovým účinkom (napr. fenoly, niektoré chemické rozpúšťadlá),
c. látky po absorpcii s celkovým účinkom (napr. alkaloidy),
4. podľa spôsobu účinku:
a. všeobecné - prejavujú sa celkovým poškodením životných funkcií, patria sem látky: dráždivé, dusivé, alergizujúce, karcinogénne, mutagénne, teratogénne,
b. systémové - účinkujú selektívne na niektoré orgány, ako sú napr.:
- krvotvorné orgány – tzv. krvné jedy = hematotoxíny (napr. benzén, olovo, cytostatiká),
- koža - spôsobujú zápaly, infekcie kože a alergie (napr. chróm, nikel, ortuť, formalín, organické rozpúšťadlá),
- pečeň – tzv. hepatotoxické látky = hepatotoxíny, majú aj narkotické účinky (chloroform, tetra-, penta-, hexachlóretán, chlórované naftalény),
- pečeň + obličky – tzv. hepatonefrotoxické látky = hepatonefrotoxíny, spôsobujú hepatorenálny syndróm (tetrachlórmetán, tetrachlóretán, arzén),
- CNS – tzv. neurotoxické látky = neurotoxíny (napr. metylbromid, metylchlorid, trichlóretylén, ortuť, mangán, brómetán, arzén, tálium).

Využi pri ďalšom štúdiu tejto témy e-learningový kurz.