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Helmut Greim. Toxikologie für alle
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Toxikologie für alle. Wann ist ein Stoff gefährlich?
Vorwort
Teil A. Allgemeiner Teil
Einleitung
1. Toxische Wirkungen (gefährliche Stoffeigenschaften)
1.1 Akute Toxizität, subchronische und chronische Toxizität
1.2 Haut- und Schleimhautreizung und Fototoxizität
1.3 Sensibilisierung und Fotosensibilisierung
1.4 Genotoxizität (in vitro und in vivo)
1.5 Kanzerogenität
1.6 Reproduktionstoxizität
2. Aufnahme, Verteilung, Ausscheidung und mögliche Umformungen im Stoffwechsel
3. Dosis und Dosis-Wirkungs-Beziehung
4. Konzentrationen in Luft, Wasser oder Nahrungsmitteln
5. Äußere und innere Exposition
6. Empfindlichkeit der exponierten Personen
6.1 Sind Kinder besonders empfindlich?
6.2 Umwelttoxikologische Relevanz genetischer Unterschiede
6.3 Toxikologisch relevante Polymorphismen bei hoher Exposition
7. Bestimmung des Risikos
8. Bewertung von Gemischen (Kombinationswirkungen)
9. Festsetzung von Grenzwerten und Ableitung von Vorsorgemaßnahmen
10. Praktische Bedeutung der Grenzwerte
11. Die Bedeutung standardisierter Testverfahren
12. Voraussetzungen zur Aufrechterhaltung der Körperfunktionen
12.1 Intermediärstoffwechsel
12.2 Vitamine
12.3 Mineralstoffe
12.4 Spurenelemente
13. Biotransformation von Fremdstoffen
13.1 Phase-I-Enzyme
13.2 Cytochrom-P450-Monooxygenasen (CYPs)
13.3 Flavinabhängigen Monooxygenasen (FMOs)
13.4 Esterasen und Amidasen
13.5 Zusammenwirken verschiedener Enzyme
13.6 Reduktive Metabolisierung
13.7 Epoxidhydrolasen
13.8 Phase-II-Enzyme
13.9 Glucuronidierung
13.10 Sulfatierung
13.11 Kopplung an Aminosäuren
13.12 Acetyltransferasen
13.13 Glutathion-S-Transferasen
13.14 Methyltransferasen
13.15 Faktoren, welche die Biotransformation von Fremdstoffen beeinflussen
13.16 Genetisch bedingte Unterschiede der Enzymaktivitäten (Polymorphismen)
13.17 CYP-Polymorphismen
13.18 Acetyltransferase (NAT)-Polymorphismen
13.19 Glutathion-S-Transferase (GST)-Polymorphismen
Teil B. Organe und Organsysteme
14. Magen-Darm-Trakt. 14.1 Einleitung
14.2 Struktur und Funktion
14.3 Die Rolle der Darmbakterien
14.4 Reparatur von Oberflächenschäden
14.5 Aufnahme von Fremdstoffen in den Körper (Resorption)
14.6 Stoffwechsel (Metabolisierung) von Fremdstoffen
14.7 Enterohepatischer Kreislauf von Fremdstoffen
14.8 Toxikologie
14.9 Funktionsstörungen
14.10 Schädigungen der Darmzellen
14.11 Immunreaktionen
14.12 Krebs
15. Respirationstrakt (obere Atemwege und Lunge) 15.1 Einleitung
15.2 Struktur und Funktion
15.3 Toxikologie
15.4 Partikel
15.5 Gase
15.6 Indirekte Toxizität
15.7 Respiratorische Allergien und Asthma
15.8 Lungenkrebs
16. Haut. 16.1 Einleitung
16.2 Bau und Funktion
16.3 Resorption
16.4 Metabolismus
16.5 Toxikologie
16.6 Reizung und Verätzung
16.7 Kontaktdermatitis und unerwünschte Arzneimittelreaktion der Haut
16.8 Fototoxizität
16.9 Haarverlust
16.10 Talgdrüsenstörungen
16.11 Pigmentstörungen
16.12 Hauttumoren
17. Leber. 17.1 Einleitung
17.2 Struktur und Funktion
17.3 Gallebildung
17.4 Stoffwechsel von Fremdstoffen und endogenen Substanzen
17.5 Regeneration
17.6 Toxikologie
17.7 Fibrose
17.8 Zirrhose
17.9 Cholestase
17.10 Porphyrie
17.11 Beispiele hepato(leber)toxischer Substanzen
Paracetamol
Allylalkohol
Ethanol
17.12 Lebertumoren
17.13 Mythen zur Leber
18. Niere und ableitende Harnwege. 18.1 Einleitung
18.2 Bau und Funktion
18.3 Toxikologie. Allgemeine Prinzipien der Nierentoxizität
18.4 Beispiele für nephrotoxische Substanzen. Kohlenwasserstoffe
Halogenierte Kohlenwasserstoffe
Reaktion einzelner Kohlenwasserstoffe mit 𝛼2u-Globulin
Weitere nephrotoxische Substanzen
18.5 Tumoren der Niere
18.6 Ableitende Harnwege
18.7 Tumoren der Blase
19. Zentrales und peripheres Nervensystem. 19.1 Einleitung
19.2 Bau und Funktion
19.3 Die Nervenzelle (Neuron)
19.4 Toxikologie
19.5 Störungen der Transmitterfunktion
19.6 Neuropathien
19.7 Axopathien
19.8 Myelinopathien
20. Reproduktionsorgane. 20.1 Einleitung
20.2 Struktur und Funktion
Entwicklung der Eizellen
Entwicklung der Spermien (Spermiogenese)
Befruchtung
Von der Befruchtung zur Implantation
Die Entwicklung des Embryos bis zur Geburt
Die Zeit nach der Geburt
20.3 Toxikologie
21. Blut und Knochenmark. 21.1 Einleitung
21.2 Bau und Funktion
21.3 Bildung der Blutzellen (Hämatopoese)
21.4 Erythrozyten
21.5 Hämoglobin
21.6 Leukozyten
21.7 Thrombozyten
21.8 Toxikologie des Knochenmarks
21.9 Aplastische Anämien. Benzol
Zytostatika
21.10 Leukämien
Sekundäre Leukämien
21.11 Toxikologie der im Blut zirkulierenden Zellen. Erythrozyten
Hämolytische Anämien
21.12 Störungen der Sauerstoffbindung des Hämoglobins. Kohlenmonoxid
Methämoglobinbildner
Therapeutisch eingesetzte HbFe2+-Bildner
Cyanid
22. Das Immunsystem. 22.1 Einleitung
22.2 Zellen und Funktion des Immunsystems
22.3 Sensibilisierung und Allergie
22.4 Impfungen
22.5 Nahrungsmittelallergien
22.6 Duftstoffe
22.7 Klärung der Ursache für allergische Reaktion
23. Herz und Kreislauf. 23.1 Einleitung
23.2 Bau und Funktion
23.3 Koronargefäße
23.4 Der große und kleine Kreislauf
23.5 Schädigungen des Myokards. Cadmium
Cobalt
Arsenik (Arsentrioxid)
Arsine
Blei
Antimon
Ethanol
23.6 Schädigungen der Erregungsbildung und -leitung. Halogenierte Kohlenwasserstoffe
Cadmium
Quecksilber
Bariumchlorid
23.7 Schädigungen der Koronararterien und der Gefäße des Kreislaufs
23.8 Toxische Schäden der Blutgefäße
Zigarettenrauch
Blei
Cadmium
Schwefelkohlenstoff (CS2)
Feinstaub
23.9 Andere Mechanismen der Toxizität. Nitratester
Kohlenmonoxid (CO)
24. Endokrines System. 24.1 Einleitung
24.2 Schilddrüse. Funktion
24.3 Toxikologie
Hemmung der Iodaufnahme
Erhöhter Abbau von Schilddrüsenhormonen in der Leber
Agonisten an den Rezeptoren
24.4 Sexualhormone
24.5 Toxikologie
25. Wo finden sich fundierte Bewertungen und Risikoabschätzungen
26. Trotz gefährlicher Stoffeigenschaften geduldete Substanzen. 26.1 Acrylamid in Pommes frites
26.2 Chlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane (PCDD/PCDF) in Lebensmitteln
Abschätzung der zusätzlichen Belastung durch Verzehr hoch kontaminierter Hühnereier
26.3 Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, heterozyklische aromatische Amine und Nitrosamine beim Grillen
Beschreibung der toxischen Eigenschaften von PAK, HAA und Nitrosaminen
Konzentrationen in den Nahrungsmitteln
Ermittlung der Exposition, d. h. der Menge der Verunreinigung, die mit den kontaminierten Nahrungsmitteln täglich aufgenommen wird
Vergleich mit Grenzwerten in Produkten bzw. duldbaren täglichen Aufnahmemengen
26.4 Natürliche Mutagene und Kanzerogene in Tees und Kräutern
Beschreibung der toxischen Eigenschaften von Pyrrolizidinalkaloiden
Konzentrationen in den Produkten
Abschätzung der täglich aufgenommenen Menge
Duldbare tägliche Aufnahmemenge bzw. Berechnung des Sicherheitsabstandes (engl. margin of exposure, MOE)
26.5 Allergene in Kosmetika
Duftstoffe
Konservierungsmittel
Beschreibung der toxischen Eigenschaften von Parabenen
Risikobewertung von Parabenen
26.6 Nitrat in Trinkwasser und Nahrungsmitteln
27. Kontrovers diskutierte Expositionen. 27.1 Glyphosat
27.2 Dieselmotorabgase
27.3 Nahrungsergänzungsmittel
Fazit
27.4 Tätowierungen (Tattoos)
Inhaltsstoffe
Toxizität
Fazit
28. Akute Intoxikationen bei hoher Exposition
29. Langzeitbelastungen bei niedriger Exposition: an einzelnen Beispielen dargestellte Vorgehensweise bei der gesundheitlichen Bewertung
29.1 Aluminium in Lebensmitteln, Verpackungsmaterial, Kochgeschirr und Kosmetika
29.2 Atrazin im Trinkwasser
29.3 Benzol in Getränken
Toxische Eigenschaften von Benzol
Benzolkonzentrationen in den Getränken
Abschätzung der täglich aufgenommenen kontaminierten Getränkemenge
Ermittlung der Exposition, d. h. der Menge der Verunreinigung, die mit den kontaminierten Getränken täglich aufgenommen wird
Grenzwerte bzw. duldbare tägliche Aufnahmemengen
29.4 Chlorat und Perchlorat in Lebensmitteln
Toxische Eigenschaften von Chlorat und Perchlorat
Konzentration in Nahrungsmitteln. Perchlorat
Chlorat
Abschätzung der Exposition
Duldbare tägliche Aufnahmemengen. Perchlorat
Chlorat
29.5 Cumarin in Zimt
Toxische Eigenschaften von Cumarin
Konzentrationen von Cumarin in Nahrungsmitteln
Abschätzung der Menge des täglich mit kontaminierten Nahrungsmitteln aufgenommenen Cumarins
Duldbare tägliche Aufnahmemengen
29.6 Diethylenglykol im Wein
29.7 Fipronil in Hühnereiern
29.8 Mikroplastik in Nahrungsmitteln
29.9 Mineralöl in Verpackungsmaterial und in Kosmetika
Toxische Eigenschaften von Mineralöl
Konzentrationen in Lebensmitteln
Ermittlung der Exposition
Grenzwerte und duldbare tägliche Aufnahmemengen
29.10 Perfluoroctansäure (PFOA) und Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) in Lebensmitteln, Trinkwasser und Muttermilch
Toxische Eigenschaften von PFOA und PFOS
PFOA- und PFOS-Konzentrationen in der Muttermilch
Abschätzung der Exposition von Säuglingen
Duldbare Aufnahmemengen
29.11 Pflanzenschutzmittelrückstände in Lebensmitteln
29.12 Vitamin C als Zusatzstoff in Lebensmitteln
29.13 Schwermetalle
29.13.1 Amalgam als Zahnfüllung
29.13.2 Arsen im Reis
Toxische Eigenschaften von Arsen und seinen Verbindungen
Konzentrationen in Reis und Reisprodukten
Grenzwerte für Arsen im Reis
29.13.3 Blei im Spielzeug
Toxische Eigenschaften von Blei
29.13.4 Quecksilber in Fischen
Toxische Eigenschaften von Quecksilber und seinen Verbindungen
Grenzwerte für die Aufnahme von Quecksilber mit der Nahrung
29.13.5 Uran in Trinkwasser, Mineralwasser und Lebensmitteln
Toxische Eigenschaften von Uran
Urankonzentrationen im Wasser
Abschätzung der mit dem Trinkwasser und mit Lebensmitteln aufgenommenen Uranmenge
Vergleich mit Grenzwerten und tolerierbaren Aufnahmemengen
29.14 Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) im Hausstaub
29.15 Substanzen in der Atemluft. 29.15.1 Formaldehyd aus Spanplatten
Toxische Eigenschaften von Formaldehyd
Formaldehydkonzentrationen in der Luft
Abschätzung der täglich aufgenommenen Formaldehydmenge
Vergleich mit Grenzwerten
29.15.2 Stickstoffdioxid (NO2)
29.15.3 Feinstaub
Grenzwerte für Stäube
Risikobewertung von Feinstaubbelastungen
29.15.4 Nanopartikel
Toxische Eigenschaften von Nanopartikeln
29.15.5 Luftbelastung in Innenräumen
30. Sind Alternativen besser?
Abkürzungen, die in der Toxikologie verwendet werden (Auswahl)
Glossar wichtiger toxikologischer Begriffe
Weiterführende Literatur. Toxikologie allgemein
Übersichtsartikel
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Nahrungsmittel
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Luftschadstoffe
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