CB040 Speciální toxikologie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2007
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
prof. Ing. Jiří Matoušek, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Milan Potáček, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Ivan Holoubek, CSc.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Milan Potáček, CSc.
Rozvrh
Út 16:00–17:50 kamenice
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Nástavbový kurs navazující na kurs Obecné toxikologie prohlubuje znalosti obecné toxikologie s důrazem na specifika interakce jedu v závislosti na cestách vstupu do organismu, dále na interakce na molekulární, buněčné a orgánové úrovni, transportní a biotransformační mechanismy včetně eliminace a exkrece. Speciální část je věnována experimentální a genetické toxikologii, toxikologii anorganických a organických látek, toxikologii agrochemikálií, farmak (včetně abusu léčiv a toxikomanie), toxikologii organických kolorantů a meziproduktů, toxikologii polymerních materiálů, nátěrových hmot a ostatních významných produktů průmyslové a technické chemie a konečně toxikologii vojensky významných vysoce toxických látek. Výukový materiál je rozdělen do 15 témat.
Osnova
  • (1) Úvod, cíle a náplně předmětu, postavení toxikologie v systému věd na pomezí chemie a biologie, rozdělení toxikologie. Obecná toxikologie. Základní pojmy. Jed (toxická látka). Toxicita, druhy a faktory, které ji ovlivňují. Interakce jedu s organismem, základní fáze interakce na molekulární, buněčné a orgánové úrovni (penetrace, resorpce, distribuce, transport na zásahové místo, interakce s receptory, metabolizace, eliminace, exkrece). Vztahy mezi dávkou a účinkem. (2) Specifika interakce jedu s organismem v závislosti na cestě vstupu, penetrace respiračním ústrojím (resorpce par a aerosolů sliznicí nosohltanu, resorpce v průduškách a plících. Penetrace při perorální intoxikace (resorpce v gastrointestinálním traktu). Penetrace při perkutánní intoxikaci. Ostatní cesty vstupu do organismu. Distribuce toxické látky v organismu (dynamika distribuce v krvi, mechanismy vazby na plasmové bílkoviny, distribuce v tkáních). (3) Interakce na buněčné úrovni. Transportní mechanismy (difuze, elektrodifuze, další druhy transportu membránami). Poškození buněčných funkcí (syntéza makromolekulárních látek, transportních mechanismů a buněčné membránové permeability, buněčného energetického metabolismu, buněčného cyklu, genetické informace). Interakce na molekulární úrovni, receptorová teorie a její moderní interpretace. (4) Biotransformace (metabolizace) toxických látek, účinek na toxicitu (aktivace, detoxikace), lokalizace biotransformačních pochodů v orgánech. Prvá fáze biotranasformačních přeměn. Oxidační reakce (epoxidace a hydroxylace na aromatickém jádře, hydroxylace alifatických a alicyklických sloučenin, oxidace alkoholů, aldehydů, ketonů, O-, N- a S-dealkylační reakce, N-oxidace, sulfoxidaxe, oxidační deaminace a desulfuracee). Redukční reakce (redukce karbonylových skupin, organických sulfoxidů, bisulfidů, N-oxidů, aromatických nitro- a azosloučenin, redukční dehalogenace, aromatická dehydroxylace aj.), Hydrolytické reakce (hydrolýza esterů, amidů, halogenidů kyselin, hydratace epoxidů). (5) Enzymové systémy prvé fáze biotransformačních přeměn (monooxygenázy, cytochrom P-450, NaDPH-cytochromreduktáza, mikrosomální N-oxidázy, flavinové monooxygenázy, enzymy katalyzující redukční biotransformační reakce, ostatní enzymové systémy). (6) Druhá fáze biotransformačních přeměn - vznik konjugovaného metabolitu z primárního metabolitu a aktivovaného konjugačního agens, nebo z aktivovaného primárního metabolitu a aminokyseliny. Vznik O-, N-, S- glukuronidů, sulfátová, acylační, merkapturátová, methylační konjugace. Mechanismy peptidové konjugační biotransformace. Enzymové systémy druhé fáze biotransformačních přeměn (enzymové systémy vzniku glukuronidů, sulfátů, merkapturátů, enzymové systémy acylačních a methylačních pochodů, ostatní enzymové systémy). (7) Vylučování toxických látek a metabolitů z organismu, Vylučování ledvinami (glomerulární filtrace, tabulární absorpce, tabulární sekrece), vylučování játry, vylučování plícemi, vylučování slinami, vylučování do žaludku a střev, vylučování do mateřského mléka. (8) Experimentální toxikologie. Laboratorní zvířata, způsoby aplikace testovaných látek, testy na akutní toxicitu (orální, inhalační, perkutánní) a akutní dráždivost, subakutní, subchronickou a chronickou toxicitu. Toxikometrie (ED50, LD50, EC50, LC50) včetně způsobů statistického hodnocení testů toxicity Testovací metodiky pro chemické látky a chemické přípravky podle závazných právních norem ČR. Klasifikace akutně působících jedů EU. Toxikologické informační báze WHO, UNEP, ILO, EU, ATSDR aj. (9) Genetická toxikologie. Molekulární mechanismy mutagenese, mechanismy mutagenese na buněčné úrovni. Chemická mutagenese a karcinogenese. Prokázané a potenciální chemické karcinogeny, činnosti s rizikem karcinogenity. Testy na mutagenitu a karcinogenitu. (10) Toxikologie anorganických látek (vodík, kyseliny, zásady, berylium, stroncium, baryum, radium, borany, soli india a thalia, oxid uhelnatý a uhličitý, kyanovodík, sulfan, sirouhlík, fosgen, oxid křemičitý, křemičitany, sloučeniny dusíku, fosforu, arsenu, antimonu, bismutu, kyslík, sloučeniny síry, selenu, halogeny, těžké kovy a jejich sloučeniny). (11) Toxikologie organických látek (alifatické a aromatické uhlovodíky, alkoholy a fenoly, aldehydy a ketony, organické kyseliny, estery organických a anorganických kyselin, étery, nitro- a nitrososloučeniny, alifatické a aromatické aminy, chlorované uhlovodíky, pllychlorované bifenyly, polyhalogendioxiny a dibenzofurany). (12) Toxikologie farmak. Narkotika, hypnotika, psychofarmaka (stimulancia, thymoleptika, anxiolytika, dysforika, neuroleptika, halucinogeny), analgetika, antipyretika, antirheumatika, kardiaka, laxancia, diuretika, antihistaminika, antidiabetika, tuberkulostatika, antibiotika, cytostytika. Abusus léčiv a toxikomanie (základní typy toxikomanie). (13) Toxikologie organických kolorantů (barviv a organických pigmentů) meziproduktů (výchozí suroviny a barvářské produkty). Toxikologie polymerních materiálů a nátěrových hmot. Toxikologie ostatních významných produktů průmyslové a technické chemie. (14) Toxikologie agrochemikálií. Chemická výživa a ochrana rostlin. Herbicidy a fytotoxické látky (na bázi anorganických sloučenin, chlorovaných fenoxyoctových kyselin, jiné herbicidy). Insekticidy (chlorované uhlovodíky, estery kyselin fosforu, karbamáty, jiné insekticidy). Akaricidy, fungicidy, moluskicidy, rodenticidy aj. (15) Toxikologie vojensky významných látek. Vývoj a současný stav a význam chemických zbraní a chemického odzbrojení. Dráždivé a zneschopňující látky, dusivé látky, všeobecně toxické látky, zpuchýřující látky, nervově-paralytické látky. Ochrana, detoxikace, profylaxe, první pomoc a svépomoc, terapie zasažení, léčebně-odsunový systém v ochraně vojsk a obyvatelstva.
Informace učitele
Doporučená literatura Amiens E.J., Simonis A.M., Pffefermeier J.: Introduction to General Toxicology. Acad.Press, New York San Francisco London 1976. Arskij J.M.: Dioksiny supertoksikanty 21. věka. VINITI, Moskva, 2003. Bardoděj Z., David A, Šedivec V., Škramovský V., Teissinger J.: Expoziční testy v průmyslové toxikologii. Avicenum ZdN, Praha 1980 Bencko V., Cikrt M., Lener J.: Toxické kovy v pracovním a životním prostředí člověka. Avicenum ZdN, Praha 1984. Casarett J.J., Doull J.: Toxicology. The Basic Science of Poisons. Macmillan Publishing Co, Inc. New York Toronto London 1975. Franke S.: Lehrbuch der Militärchemie, I, II, Militärverlag der DDR, Berlin 1977. Hodgson E, Gunthrie F.E.: Introduction to Biochemical Toxicology. Elsevier, New York Amsterdam Oxford 1984. Kucenko S.A.: Osnovy toksikologii. Foliant, Sankt Petěrburg 2004. Lohs Kh.: Synthetische Gifte, 4.vyd. Militärverlag der DDR, Berlin 1974. Ludewig, R., Lohs Kh.: Akute Vergiftungnen, 5. vyd. Gustav Fischer Verlag, Jena 1975. Marhold J.: Přehled průmyslové toxikologie. Anorganické látky. Avicenum ZdN, Praha 1980. Marhold J.: Přehled průmyslové toxikologie. Organické látky I, II, Avicenum ZdN, Praha 1986. Matoušek J., Bajgar J. (Ed.): Extrémně toxické nízkomolekulární syntetické jedy. VLVDÚ JEP, Hradec Králové 1979. Matoušek J., Linhart P.: CBRN: Chemické zbraně. SPBI, Ostrava 2005. Matoušek J., Tomeček I.: Analyse Synthetischer Gifte. Deutscher Militärverlag, Berlin 1965. Matrka M.: Obecná toxikologie. VŠChT, Pardubice 1986. Matrka M., Rusek V.: Průmyslová toxikologie. VŠChT, Pardubice 1994. Matrka M.: Průmyslová toxikologie II. Úvod do speciální toxikologie. VŠChT, Pardubice 1986. Paleček J., Palatý J.: Toxikologie, hygieny a bezpečnost práce v chemii. VŠChT, Praha 1994. Patočka J. a kol.: Vojenská toxikologie. Grada, Praha 2004. Picka K., Matoušek J.: Základy obecné a speciální toxikologie, MŽP ČR, Praha 1996. Riedl D., Vondráček V.: Klinická toxikologie, 5.vyd. Avicenum ZdN, Praha 1980. Sax N.I.: Dangerous Properties of Industrial Materials, 9. vyd. Van Nostrand Reinhold, New York 1979. Svobodová Z. a kol.: Veterinární toxikologie. Praktická cvičení I, II. VFU, Brno 2003, 2005. Ševčík M.: Praktická toxikologie. SZdN, Praha 1968. Tichý M.: Účinnost xenobiotik a chemická struktura. Avicenum ZdN, Praha 1983. WHO, UNEP, ILO: Guidelines on the Prevention of Toxic Exposures. WHO, Geneva 2004 Wirth W., Gloxhuber C.: Toxicology. G. Thieme Verlag, Stuttgart New York 1985. ________________________________________________________________________ Právní normy ČR o chemických látkách a chemických přípravcích (Zákon č. 157/1998 ve znění pozdějších předpisů, související zákony a navazující nařízení vlády ČR a vyhlášky MZd, MŽP aj. podle aktualizace) Databáze INCHEM, ASTDR aj. podle aktualizace
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2008, jaro 2009, podzim 2009, podzim 2010.