Toksikol
TOKSİK MADDELER VE oji
CANLILARA ETKİLERİ
BIY435
Kıtalar arası savaş
• Sayın Avustralya Yetkilileri….
(İngilizlerin sömürgesi olduğu için Dönemin Sömürge VALİSİ)
Biz iki TÜRK askeri, ülkenizde
bulunuyoruz. Duyduk ki, devletimiz Osmanlıya Avustralya devleti olarak savaş açmış ve Çanakkale’ye asker göndermişsiniz. Bundan dolayı iki TÜRK askeri olarak biz de Avustralya devletine savaş açmış bulunmaktayız.
Bu bir “Osmanlı Savaş Fermanı “ dır.
Avusturalya’ya duyurulur.
Avusturalyalı yetkililer Bu mektubu alırlar, okurlar ama ciddiye almazlar……
Toksik Maddelerin Etkileri
• Organizmaya girdiğinde her toksik madde
kendine özgü bir etki gösterir. Bu tepki canlı ait bir özelliğe bağlıdır ve kimyasal maddenin
fiziksel ve kimyasal özelliklerine değişim
gösterir.
• Bu reaksiyonlar sonucunda toksik madde farklı değişimlere uğrar(Faz I ve II
tepkimeleri) bütün bu tepkimeler toksik maddeyi değiştirir ve bir süre sonra
vücuttan atılır(faz III olayları) yada elimine olur. Bu olaya toksikolojik devir denir.
Toksik Maddelerin Etkileri
Faz I, II
Toksik etkinin 5 safhası vardır
Tüm toksik maddelerin vücut içine girdiği değişimleri 5 aşamada olur.
1. Toksik Maddelerin Absorbsiyonu (Emilme)
2. Organizmada dağılım (toksik maddenin dağılımı)
3. Organizmada birikim (yerleşme) 4. Organizmada değişim
5. Organizmadan atılma (elimine olma)
Toksik Maddelerin Absorbsiyonu
• Canlı içinde toksik maddeler etki gösterebilmeleri için öncelikle belli bir konsantrasyondan fazla olması
gerekir.
• Bunun içinde vücuda girmesi gerekmektedir. Vücuda giren toksik maddelerin vücuda girme hızı tamamen toksik maddelerin özelliği ve organizmanın kendi
özelliği absorbsiyon hızına bağlıdır.
• Vücuda girişi için toksik maddelerin belirli bir
konsantrasyonda vücut membranlarını geçmesi
gerekir. Bir maddenin fiziksel, kimyasal özelikleri hücre içine girişini belirler.
• Örneğin küçük ve yüksüz moleküller(O2, CO2, CO, NO) yüklü ve büyük maddelere göre çok daha hızlı hücre membranın dan çeker.
Toksik Maddelerin Absorbsiyonu
• Bir ucu hidrofilik, öbür ucu hidrofobik moleküllere amfifilik veya amfipatik denir.
• Sabun ve deterjanlar amfifilik olmalarından dolayı hem suda hem yağda çözünebilirler. Hidrofobik
aminoasitler alanin, valin, lösin, izolösin,
fenilalanin ve metiyonin, protein üç boyutlu
yapısının kurulmasında rol oynar(primer yapının sekonder yapıya dönüşmesinde).
Toksik Maddelerin Absorbsiyonu
• Hücre membranı iki fosfolipit tapakadan meydana geldiği için yağda eriyen yada yağı eritebilen
maddelerin (eter, alkol, benzen, kloroform) hücre içine girişi suda eriyen maddelere göre daha kolay olur.
• Bunun içinde toksik maddelerin belirli bir konsantrasyonda vücut membalarını geçme olayına absorbsiyon denir
Toksik Maddelerin Absorbsiyonu
Belli başlı toksik madde formları :
• Katı maddeler: Katı formdan toz ve fümelere dönüşmeleri ile zararlı hale gelirler. Örneğin poliüretan köpük, yakıldığında siyanür
fümeleri meydana getirir. Soluma (akakciğer), sindirim (tükürük, gastrik sıvılar) ve
absorpsiyon (deri) yoluyla vücuda girer.
• Tozlar: İnce katı partiküller halinde bulunurlar.
Örnekleri; çimento tozu ve delme işlemlerinden.
• Toz halinde olan toksik maddelerin akakciğere
solunmasıyla vücuda girerler. Sonum yolunda burun içerisinde konhe adı verilen yapılar 5µm üzeri
partiküllerden temizler. Tozlar insanda oluşturdukları etkiye göre dört grup altında değerlendirilir:
• a) Genel olarak pnömokonyoz adı ile bilinen akciğer hastalığına neden olanlar: özelde ise; Silikozis ( silikat tozu ile), Talkozis ( talk tozu ile) Antrakozis (kömür tozu ile) Beriliozis (Berilyum tozu ile) Bisinosiz (pamuk tozu ile) Stannozis (kalay tozu ile) Bagasozis ( şeker kamışı tozu ile) Asbestozis ( asbest tozu ile) adları verilir.
Toz halindeki toksik maddeler
Toz halindeki toksik maddeler
Toz halindeki toksik maddeler
b) Sistemik zehirlenmeler neden olan tozlar:
Kurşun, kadmiyum, çinko gibi ağır metaller buna örnektir.
c) Alerjik etki gösterenler: Polenler, odun tozu bunlara örnektir.
d) Radyoaktif tozlar: Uranyum, toryum,
zirkonyum ve seryum gibi radyoaktif maddeler bunlara örnektir. Bunlar iyonizan radyasyon
yayarak insanlara zarar verirler
• Fümeler: Metallerin ısıtılması, buharlaşması ve yoğunlaşmasından oluşmuş ince partiküllerdir.
Örnekleri; galvanizli metallerin kaynağı sırasında oluşan çinko oksit fümeleridir. Soluma (akciğer), sindirim (tükürük), absorpsiyon (deri) yoluyla
vücuda girer.
Belli başlı toksik madde formları :
• Sıvı maddeler: Bir çok toksik madde sıvı formda bulunur. Asitler ve solventler, sıvı toksik maddelerdir. Örnekleri; benzen,sülfirik asit ve TCA’ dır. Absorpsiyon (deri) ve buharların solunmasıyla vücuda
girebilirler.
• Buharlar: Sıvıların buharlaşması ve katıların süblimasyonuyla oluşurlar. Örneği; bir kimyasak savaş gazı olan fosgendir. Soluma (akakciğer) ve absorpsiyon (deri) yoluyla vücuda girerler.
• Mistler: Havadaki sıvı zerrecikleridir. Örnekleri; elektrokaplamadaki asit misleri ve sprey boyamadaki solvent mistleridir. Soluma (akciğer) ve absorpsiyon (deri) yoluyla vücuda girerler.
• Gazlar: Buharlaşmış olan akışkanlardan klor ve karbondioksit toksik gazlara örnek verilebilir. Soluma (akciğer) yoluyla vücuda girerler.
Belli başlı toksik madde formları :
• Karbondioksit: Karbonlu maddelerin tam yanması ile oluşan bir gazdır. Bu nedenle de işyerlerinde çok sık rastlanan bir zehirlenme riskidir. Havadan ağır renksiz ve kokusuz bir gaz olması nedeniyle, insanın etrafında fark edilmeden birikerek ölümüne neden olur.
Karbona hemoglobin meydana getirir. Geri dönüşüm olan bağlanma oksijen ile giderebilir.
Belli başlı toksik madde formları :
• Amonyak: Sanayide başta gübre ve boya sanayi olmak üzere, ham madde olarak kullanımı yaygındır. Ayrıca da birçok maddenin bozulma ürünü olarak da açığa çıkan birgazdır. Bu nedenle sık rastlanan bir zehirlenme
riskidir. Özellikle akut zehirlenme yapması açısından önemlidir.
• Azot oksitler: Nitrik asitle çalışılan yerler ve boya işleri başta olmak üzere, sanayide azot oksitle zehirlenme riski olan yerler oldukça yaygındır. Ayrıca egzos gazları içinde de azot oksitler vardır. Akut zehirlenmeler yapar.
Belli başlı toksik madde formları :
Toksisite şekilleri
• Toksisite, zararın meydana gelmesi için geçen
süreye göre akut (kısa süreli etki 24 saat 7 gün) ve kronik (uzun süreli etki 7 gün -yıllar) olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.
• Kronik toksik maddeler: Hücre çoğalmasın hücre programlı ölümünü kontrol eden genetik bilgi
üzerinde değişime yol açarlar. Benzen,
benzo(a)piren, DMBA (dimetilami-nobenzen), DBCP (dibromokloropro-an) kanser yapabilen kimyasal
maddelerden birkaçıdır. Uzun süreli(96 saat fazla) etkidir.
• Akut toksik madde : Kısa sürede etkisi gösteren maddelerdir.
Toksisite şekilleri
• Mutajenesiz: canlının genetik bilgisinin( DNA) değişime uğramasıdır.
• Teratojenesiz: Embriyo üzerinde zararların
meydana gelmesidir. Thalidomide, dioksinler, alkoller vb. kimyasallar teratojenik birer
örnektir.
Toksisite şekilleri
• Metabolik toksik: Metabolik zehirlenme
denildiğinde ise; dokuların etkisiz hale gelmesi
anlaşılmaktadır. Siyanür ve flor gibi kimyasallar bu tür etkiler yapmaktadırlar.
Toksisite şekilleri
Nörotoksinler: Zehirli maddeler beyin ve sinirleri hedef
aldıklarında nörotoksisite olarak tanımlanmaktadır. Bu
etkiyi yapabilen kimyasal madde örnekleri olarak; DDT, klorlu
hidrokarbon pestisitleri,
malathion, pa-rathion, GB ve VX gibi organofosfat pestisitler ve sinir gazları verilebilir.
Toksisite şekilleri
Toksik Maddelerin Organizmaya Giriş Yolları
Toksik Maddelerin Organizmaya Giriş Yolları
İç çevresini sahip
tutmaya çalışan canlıya hem canlı için gereken maddeler hem de canlı yapısın da olmayan
yada canlıya zarar veren maddeler aynı anatomik, metabolik yolları kullanarak girer..
• Toksik maddeler
vücuda dört ayrı yolla girerler:
• (ABS=Absorption)
Absorpsiyonla deriden,
• (ABS=Absorption)
Absorpsiyonla gözden,
• (ING=Ingestion)
Sindirim ile ağızdan,
• (INH=Inhalation) Solunum ile
akakciğerden
Toksik Maddelerin Organizmaya Giriş Yolları
• Her kimyasal madde için vücuda giriş yolu veya yolları farklıdır. Bu maddenin özelliği ile canlının özelliğine göre büyük ölçüde değişim gösterir.
• Toksik maddelerin organizmaya giriş yolunda hangi yollar içinde en büyük yüzey 300 metre kare
sindirim sistemin önde gelmektedir.
Toksik Maddelerin Organizmaya Giriş Yolları
Organ Yüzey (metre kare)
Deri 2
Solunum yüzeyi 100
Sindirim yüzeyi 300
Toksik maddenin yolu
Deriden Absorbsiyon (Cilt Yolu)
• Deri doğrudan dış ortamla vücudun arasında yer alan en önemli koruyucu bariyerlerden birisidir.
Derideki her tabakanın söz konusu savunma
mekanizmasında önemli rol oynadığı bilinmektedir.
Deri epidermis ve dermis ile birlikte önemli ve karmaşık bir savunma hattı oluşturmaktadır.
Deri yoluyla emilimin aşamaları:
• 1. Kimyasal moleküllerinin stratum korneumdan emilmesi
• 2. Moleküllerin stratum korneumda diffüzyonu
• 3. Canlı epidermise ulaşmaları
• 4. Canlı epidremis aracılığı ile damar sistemine ulaşabilecekleri üst epidermis içerisine girmeleri
• 5. Bunların dolaşıma taşınmaları.
• Bu nedenle stratum korneumdan diffüzyon aslında hız belirleyici evreyi oluşturmaktadır. Derinin sürekli maruz kaldığı toksik maddelerde biride deterjandır.
Kozmetik Maddelerin etkisi
Deri yolu ile alım
Deri yolu ile toksik madde alınında:
• Ortam ve vücut sıcaklığı
• Madde yağda yada suda çözünür olması
• Madde miktarı
• Madde uygulama süresi
• Maddenin uygulandığı deri bölgesi, kalınlığı
• Derideki aktif kan dolaşım miktarı(sıcaklığa bağlı kan akım artışı yada azalışı)
Sindirim Sistemi İle Absorbsiyon
• Toksik maddelerin canlıya girişi en çok ağız yolu ile
gerçekleşir. Ağız yolu ile toksik maddeler iki türlü etkileri vardır.
• Lokal etki (ağızdan tahriş edici bir madde aldıysak)
• Yutumu kolay,tahriş etkisi yok ancak yutulduktan sonra emilim yolu ile kana karışarak çeşitli etkilerin ortaya çıkması.
• Sindirim yolunda pH değişimi fazladır Mide de pH 1.5-2 kadar düşerken emilim olan barsakta pH 7
çıkarındadır(nötür pH). Midede absobsiyon sınırlıdır. Etil alkol ve organik asitler midede emilebilir.
Sindirim Sistemi İle Absorbsiyon
Solunum Sistemi İle Absorbsiyon
• Solunum sistemindeki hava yolları başlıca üç bölgede toplanabilir:
• 1) Nazofarenks bölge (üst solunum yolu),
• 2) Trakeabronşiyal bölge (aşağı solunum yolu), 3) Pulmoner bölge Burun, vasküler mukoz
membranla kaplanmıştır. Nazofarenks, inhale olan tanecikleri tutar. Trakea, bronşlar ve
bronşçuklar (bronşiyoller), nazo farenksten gelen havayı alveollere iletir
Solunum yolu İle Absorbsiyon
• Solunum yolundan inhale edilen toksik maddeler irritan veya kostik etkileri ile zararlı lokal etkilere ve/veya gibi, çok vaskülarize ve geniş alanlı
akciğerlerden absorbe olup, önemli sistemik etkilere yol açarlar.
• Toksik gazlar (karbon monoksit, sülfür dioksid,
benzen, karbontetraklorür) akciğerlerden emilirler.
Tahriş etkisi CO,CO2,SOx ,aerosallar, karbontetraklorür gibi organik maddeler gözlenir. Bu tip toksikler
alveolere kandaki eritrositlere zarar vererek solunum fonksiyonu hasar verirler. Bu tip maddeler ne kadar hızlı vücuda alınırsa (cinsi,hızı)zehirlenme olayı o kadar hızlı olur. 2 mm daha büyük olabilen bazı partiküllerde (bronş ve üst solunum yollarında) tutulur..
Solunum Sistemi İle Absorbsiyon
Solunum Sistemi İle Absorbsiyon
Toksik Maddelerin Dağılımı ve Etkisi
Toksik maddeler insan vücudundaki hücre içi ve hücre dışı sıvı içinde dağılır. Dağılımı kandaki ve dokudaki şeklinde iki farklı biçimde
inceleyiniz.
Kandaki Dağılım
Özellikle toksik maddeler normal diğer maddelerin bağlandığı şekilde plazmaya bağlanır. Genelde plazmaya albümin molekülleri
tarafından bağlanır. Albüminler Toplam proteinlerin %52-68’i kısmını oluştur.
• Albüminler Toplam proteinlerin %52-68’i Taşıyıcı görev, Protrombin (kan pıhtılaşması)
• Globülinler, Toplam proteinlerin %38’i ,α1, α2, β1, β2 ve Ig ler, Antikorlar (immünite)
• Fibrinojen, Toplam proteinlerin %7’si, Kan pıhtılaşması serum=fibrinojensiz plazma
Dokularda dağılım
Toksik maddeler canlılarda
fizikokimyasal veya
kimyasal yolla normal hücre biyokimyasını ve fizyolojisini bozarak
toksik etkilerini gösterirler
Hücresel seviyede toksik etki oluşumu
• 1. Reseptörlerle etkileşme;
• 2. Enzimlerle birleşme;
• 3. Diğer biyomoleküllere bağlanma;
• 4. Küçük molekül veya iyonla birleşme (şelasyon);
• 5. Hücre enerjisi oluşumunun engellenmesi; olarak sınıflandırılabilir.
Hücresel seviyede toksik etki oluşumu
Toksik Maddelerin Organizmada Birikimi
• Biyoakümülasyon
Bir kimyasal metabolizma olma hızı göre daha hızlı alınması halinde kimyasal biyolojik olarak canlıda birikir. Biyolojik birikim dinamik bir süreçtir. Biyolojik birikim insan ve farklı canlılarda belirlenmesi
kimyasal etkisiyle meydana gelen olumsuz etkilerin korunmasında önemli olduğunu ve kimyasalların kullanımında düzenlenmesinde kritik bir rol oynar.
Ekosistemde birikim
Toksik maddelerin birikim yeri
TOKSIK MADDE BIRIKTIĞI YER
Organoklorlu Poliklorlu biferiler
(polar olmayan organik bileşikler) Yağ
dokuları(karaciğer,beyin) Kurşun, Radyum, Flor Kemik
Kadminyum Böbrek
İyotlu Bileşikler Tiroit bezi
Toksin maddelerin Metabolizması
Atılım
• Safra Yoluyla Eliminasyon DDT ve kurşun gibi toksik maddeler safra yolu ile
elimine olurlar. Safra yolu ile ince barsaklara
dökülen bazı maddeler buradaki enzimler
tarafından hidrolize edilirler.
Atılım
• Akciğerlerden Eliminasyon Gazlar (karbonmonoksid) ve
uçucu maddeler akciğerlerden pasif difüzyonla eliminasyona uğrarlar
• Salya içinde eliminasyon İyodürler, bromürler, lityum, civa, bizmut, striknin gibi bazı ilaçlar ve toksik maddeler tükrük bezlerinden pasif difüzyonla tükrük içine geçerek atılırlar.
• Göz Yaşı içinde Eliminasyon İyodürlü toksik maddeler bu yoldan da elimine olurlar.
• Ter Bezleri ile Eliminasyon İyodür, bromür, arsenik gibi
mineral toksik maddeler,kafur ve esanslarların atılımı bu yolla olmaktadır.
• Süt içinde Eliminasyon Morfin, kinin, alkol, eter, kloroform gibi maddeler bu yolla elimine olurlar.
