Myrkyllisyys

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Pääkallo ja sääriluut on kansainvälisesti tunnettu myrkyllisyyden merkki.

Myrkyllisyyson aineen kyky aiheuttaa haittaa elävälle organismille. Myrkyllisyys eli toksisuus on erittäin monimuotoinen käsite, jota määrittelee tarkemmin erityisesti hallinnollinen toksikologia jakemikaalilainsäädäntö.Kemikaaliasetus[1]määrittelee erittäin myrkyllisiksikemikaaleiksiaineet, jotka hyvin pieninä annoksina aiheuttavat vakavaa haittaa, ja myrkyllisiksi kemikaaleiksi aineet, jotka pieninä annoksina voivat aiheuttaa vakavaa haittaa.

Myrkyllisyyden käsite

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]

Myrkyllisyyttä luonnehditaan ilmenemisnopeuden, vaikutustavan ja vaikutuskohteen avulla. Myrkyllisyys voi ilmetä kohdeorganismissaäkillisenä,subakuuttina tai kroonisena.[2]Myrkyllisyyttä määrittää myös vaikutustapa, joka voi olla kemiallinen tai fysikaalinen. Myrkyllisyyden vaikutusmekanismi voi olla esimerkiksi hormonaalinen,karsinogeeninen,mutageeninentaiteratogeeninen.Myrkyllisyysvaikutusta voidaan tarkastella myös elin- ja kudoskohtaisuuden sekä solutason näkökulmasta.[3]Myrkyllisyyden käsitteessä on oleellistaannos-vastesuhde:mitä pienempi annos aiheuttaa vasteen, sitä myrkyllisempi aine on.

Myrkyllisyyden voimakkuutta mitataan annos-vastesuhteella

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Pääartikkeli:Annos-vastesuhde
Paracelsus keksi annos-vastesuhteen.

Paracelsusesitti ensimmäisenä, että aineita ei voi luokitella myrkyllisiksi ja ei-myrkyllisiksi, vaan aineen myrkyllisyys riippuu annoksesta.[4]

»saks.Was ist das nicht giftig ist: alle dinge sind giftig und nicht´s ist ungiftig.
Allein die dosis macht das ein ding kein gift ist.[5]»

»(Mikäpä ei olisi myrkkyä: kaikki aineet ovat myrkyllisiä, eikä mikään ole myrkytöntä. Vain annos ratkaisee, ettei kyseessä ole myrkky. ")»

Yleisen haitallisuuden periaatetta havainnollistaa se, että lääkkeiden ohella tärkein kuolemaan johtaviamyrkytyksiäaiheuttava aine Suomessa onalkoholi,jonka myrkyllisyys on suhteellisen vähäinen mutta annos siihen nähden tavattoman suuri. Myrkky voi olla vaarallinen vain tietyn annoksen yläpuolella, etenkin jos vaikutus perustuu siitä syntyvään aineenvaihduntatuotteeseen. Usein elimistö pystyy neutraloimaan tällaisen aineen tietyyn rajaan asti (esim. yleinen kuume- ja särkylääkeparasetamoli). Monille aineille ei tunneta ainakaan tarkkaa rajaa, jonka alapuolella sen annos olisi haitaton (genotoksisetkarsinogeenit).lähde?

Ilmenemisnopeus

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Rasvapäämutua käytetään akuutin toksisuuden mittauksessa.

Myrkyllisyydessä on oleellista se, kuinka nopeasti vaikutus ilmenee. Myrkyllisyys voi ilmetä nopeasti altistuksen jälkeen tai pidemmällä aikavälillä. Akuuttia myrkyllisyyttä on huomattavasti helpompaa tutkia kuin kroonisia vaikutuksia. Akuuttia myrkyllisyyttä on tutkittu monilla koe-eläimillä, usein jyrsijöillä. Kroonista myrkyllisyyttä on tutkittu lähinnä vesitoksikologiassa vesikirpuilla ja kaloilla. Vesiympäristössä altistumismäärää voidaan säädellä helposti pitoisuuksia säätämällä.

Akuutti myrkyllisyys

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Pääartikkeli:Akuutti myrkyllisyys

Akuutti myrkyllisyys ilmenee nopeasti, kuten esimerkiksi ihmisellähäkämyrkytyspian altistumisen jälkeen. Ainekohtaista akuuttia myrkyllisyyttä testataan eläinkokeilla. Testieliöstä riippuen akuuttia toksisuutta mitataan kuolemalla (kalat ja jyrsijät), liikkumattomuudella (selkärangattomat) ja kasvun pysähtymisellä (levät). Testit voidaan jakaa aikariippuvaisiin ja aikariippumattomiin testeihin. Aikariippuvaiset testit kestävät tyypillisesti 24 h tai 96 h, jolloin mitataan LC50-arvoa tai 48 h tai 96 h, kun mitataan EC50-arvoa. Aikariippumattomissa testeissä eliöitä altistetaan myrkylle ja seurataan, milloin myrkyn vaikutus lakkaa, tai lopetetaan testaus muusta käytännön syystä.[6]

Krooninen myrkyllisyys

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Daphnia magnaon yleinen testieläin kroonisen myrkyllisyyden mittaamisessa.

Akuutti myrkyllisyys ilmenee toksisuustesteissä viikkojen sisällä, ja subkrooniset ja krooniset myrkyllisyysvaikutukset ilmenevät tätä pidemmän ajan kuluttua. Muodollisesti kroonista myrkyllisyyttä tutkitaan siten, että se kattaa vähintään 10 % kohdeorganismin odotetusta eliniästä. Kroonisia myrkyllisyystestejä on kehitetty esimerkiksi vesikirpulle (Daphnia Magna) ja rasvapäämutulle (Pimephales promelas). Ensin mainitun altistamiskoe kestää 21 vuorokautta, rasvapäämutun 275-300 vuorokautta.[6] Kroonisessa myrkytyksessä vaikutukset tulevat viivästyneesti. Ihmisellä tämä ilmenee alkoholin aiheuttamassamaksakirroosissataitupakansavunaiheuttamassakeuhkosyövässä.Viivästynyt toksisuus voi aiheutua siitä, että aine kertyy vähitellen elimistöön, kutenkadmiuminaiheuttamassa munuaisvauriossa. Toksisuus voi seurata pienehköstäkin altistuksesta, jos se on jatkuvaa ja aiheuttaa toistuvaa pientä vauriota kuten alkoholinkäyttö. Se voi aiheutua myös siitä, että haitan itsensä kehittymiseen kuluu aikaa. Tyypillinen tällainen haitta on syövän kehittyminen, joka vahvankarsinogeeninkohdalla voi seurata lyhyestäkin voimakkaasta altistuksesta, mutta toteutua vasta vuosien tai vuosikymmenien päästä.

Myrkyllisyyden vaikutusmekanismit

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]

Myrkylliset aineet haittaavat jotain elämälle välttämätöntä prosessia. Koska näitä prosesseja on paljon, myös eri aineiden vaikutusmekanismit poikkeavat toisistaan huomattavasti. Yleensä myrkyllisyysvaikutus on kemiallinen, jolloin aineet vuorovaikuttavat toistensa kanssa molekyylitasolla. Toksisuusvaikutus voi olla fysikaalinenkin, jolloin haitta voi ilmetä mekaanisena. Esimerkiksi kemiallisestiinerttiheliumaiheuttaa suurena pitoisuutena hapenpuutteen. Alla on käsitelty tavanomaisia toksisuustutkimuksen suuntauksia.

Mutageenisuus

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]

Mutageenitovat aineita, jotka vahingoittavat solungenomia.Syntynyt vaurio periytyy solun jakautuessa. Altistumista mutageeneille voidaan seurata mittaamalla syntyviä DNA-addukteja (kemikaalin ja emäksen kompleksi)kudoksista ja kromosomimuutoksia esimerkiksi verenlymfosyyteistä.Ionisoivan säteilyn,styreenin,vinyylikloridinjaetyleenioksidinon todettu aiheuttavan lymfosyyttimuutoksia. Mutaatiot voivat tapahtuasukusoluissataisomaattisissa soluissa.Sukusolujen mutaatiot ovat perinnöllisiä ja näkyvät vasta seuraavissa sukupolvissa. Toistaiseksi ei tunneta varmuudella yhtään kemikaalien aiheuttamaa periytynyttä muutosta, mutta riskiin on suhtauduttava vakavasti, koska sukusoluihin kohdistuvat vaikutukset voivat pitkällä aikavälillä olla paljon tuhoisampia ihmiskunnalle kuin muut viivästyneet vaikutukset. Somaattisiin soluihin kohdistuvista mutaatioista pahin seuraamus onsyöpä.[7]

Karsinogeenisuus

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]

Aineen karsinogeenisuus eli syöpää aiheuttava vaikutus vaatii yleensä pitkän ajanjakson, ennen kuin vaikutus toteutuu. Tämä tekee tutkimuksen haastavaksi. Vahvimmat todisteet aineiden karsinogeenisuudesta saadaan epidemiologisista tutkimuksista. Näissä tutkimuksissa joudutaan ottamaan huomioon useita virhetekijöitä. Helpointa on tutkia työperäistä altistumistakarsinogeenisille aineilleja syöpien esiintyvyyttä työntekijöissä.[8]

Talidomidiaiheutti epämuodostumisepidemian 1950-luvulla.

Teratogeenisuus

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]

Teratogeenisuus on aineen kyky aiheuttaa sikiölle epämuodostumia annoksilla, jotka eivät vahingoita äitiä. Epämuodostuma voi olla rakenteellinen, kuten sydämen rakennevika tai toiminnallinen häiriö kuten hermostoperäiset käyttäytymismuutokset. Aineiden teratogeenisuutta tutkitaan eläinkokeilla, joskaan tuloksia ei voida soveltaa suoraan ihmisiin. Tietoa ihmiselleteratogeenisista aineistasaadaanepidemiologisistatutkimuksista ja tapausselostuksista. Teratogeenisilla aineilla on erilainen kyky aiheuttaa epämuodostumia, lisäksi vaikuttaa annoksen suuruus. Jotkut aineet taas tappavat sikiön, mutta eivät aiheuta epämuodostumia. Vaikka epämuodostumien syntymistä on tutkittu viimeisten vuosikymmenten aikana paljon, epämuodostumien syntymisestä tiedetään yhä vähän.[9]

Hormonitoiminnan häiriöt

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Pääartikkeli:Hormonitoimintaa häiritsevät kemikaalit

Jotkut kemialliset aineet saattavat häiritä monin tavoin hormonijärjestelmien toimintaa. Ihminen voi altistua tällaisille kemikaaleille elintarvikkeiden, muovimateriaalien, maalien, pesuaineiden ja kosmeettisten valmisteiden välityksellä sekä epäsuorasti ympäristön kautta (ilma, vesi, maaperä). Eläinten altistuminen tapahtuu pääasiassa ravinnon ja veden kautta. Hormonitoimintaa häiritsevien kemikaalien uskotaan vaikuttavan ainakin seuraavilla tavoilla:

1. Jäljittelemällä elimistön omien hormonien vaikutusta. 2. Estämällä elimistön omien hormonien vaikutuksia. 3. Vaikuttamalla hormonien pitoisuuteen elimistössä.

Eräät hormonihäiriköt aiheuttavat linnuilla ja nisäkkäillä muun muassa lisääntymis- ja kehityshäiriöitä sekä syöpää. Jo 1960-luvulla alettiin epäillä eräidenympäristömyrkkyjen(mm.PCB,DDT) aiheuttavan lisääntymishäiriöitäravintoketjunhuipulla olevissa eläimissä. Nämä aineet onkin sittemmin kielletty lähes kaikissa teollisuusmaissa. Useiden epäilyttävien aineiden käyttö on rajoitettua tai kiellettyä EU:ssa.[10]

Myrkyllisyyden ilmeneminen elimistössä

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Pääartikkeli:Myrkytys
Aineen myrkyllisyyteen vaikuttavat paljon imeytyminen, jakautuminen, muuntuminen ja erittyminen.
Aineen myrkyllisyyteen vaikuttavat paljon imeytyminen, jakautuminen, muuntuminen ja erittyminen.

Elinkohtainen myrkyllisyys

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]

Elinkohtainen myrkyllisyys on erityinen, määrätyssä kohde-elimessä ilmenevä myrkkyvaikutus. Myrkkyvaikutus voi johtua kerta-altistumisesta tai toistuvasta altistumisesta kemikaalille. Muutokset ilmenevät kudoksen tai elimen toiminnassa,morfologiassatai biokemiallisissa toiminnoissa. Muutokset voivat olla myöshematologisia.Yhtä kaikki elinkohtaisilla muutoksilla on merkitystä ihmisen terveydelle.[11]Myrkylliset aineet voivat jakautua hyvin eri tavalla elimistöön ja kohde-elimiin. Näihin vaikuttavat kullekin aineelle tyypilliset ominaisuudet, jotka ovat imeytyminen, jakautuminen, muuntuminen ja erittyminen. Nämä ominaisuudet riippuvat voimakkaasti kunkin aineen kemiallisista ominaisuuksista, kuten rasvaliukoisuudesta.[12]Rasvaliukoisuus vaikuttaa esimerkiksi imeytymiseen ja erittymiseen. Esimerkki aineen muuntumisesta elimistössä onmetanoli,joka muuntuu vastamaksassaalkuperäistä ainetta myrkyllisemmäksiformaldehydiksija edelleenmuurahaishapoksi.

Myrkytyksen vakavuus

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]

Myrkyllisyyden aikaansaama haitta voi olla voimakkuudeltaan eri asteista. Haitta elimistölle voi ollarakenteellinen,jolloin muutokset voidaan nähdä paljain silmin tai mikroskoopilla kudoksen tuhoutumisena tai solujen kuolemana. Esimerkkejä ovat voimakkaidenemästenaiheuttamat ihon syöpymät tai silmävammat, mutta myös esim. alkoholin aiheuttama maksavaurio.

Useammin vaikutus on kuitenkinbiokemiallinen,jolloin aine haittaa jonkinentsyymin,välittäjäaineen tai elintoimintoja säätelevänreseptorintoimintaa. Biokemialliset muutokset voivat olla palautuvia, mutta jos niillä on toissijaisia vaikutuksia, voi syntyä pysyviä vaurioita. Tyypillinen on häkämyrkytys, jossa häkä elihiilimonoksidiestäähemoglobiiniakuljettamasta happea. Tämä vaikutus on täysin ohimenevä ja palautuva, mutta hapenpuute on voinut aiheuttaa aivovaurion, joka on pysyvä.

Kemikaalin vaikutus voi olla myöstoiminnallinen,jolloin siihen ei voida osoittaa rakenteellista tai biokemiallista syytä. Esimerkkejä ovatliuottimistatuleva huumaantuminen tai päänsärky, hallusinaatiot, sydämen rytmihäiriöt tai suolen toiminnan häiriöt. Toiminnallinenkin toksisuus on usein ohimenevää ja toiminnot palautuvat, mutta vaikutukset voivat olla vakaviakin, jos esim. sydämen rytmihäiriöt aiheuttavat aivojen hapenpuutteen.

Toksisuus kemikaalilainsäädännössä

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]

Kaikkien aineiden mahdollinen haitallisuus heijastuu lainsäädännössä siten, että vuodesta 1969 voimassa ollut myrkkylaki kumottiin vuonna 1989 ja tilalle säädettiin kemikaalilaki.[13]Kemikaalien hallinnointiin vaikuttavat Suomessa kemikaalilain ohella mm.REACH-asetus[14]jaCLP-asetus.[15]

Katso myös

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]

Lähteet

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
  1. ↑Kemikaaliasetus 12.7.1993/675.
  2. ↑Fauci, Anthony S., et al.:Harrison's Principles of Internal Medicine, 18th Edition(google-kirja)2011. United States: McGraw Hill Professional. Viitattu 22.5.2016. Englanniksi.
  3. ↑Kemikaalineuvonta:Terveydelle aiheutuvat vaaratREACH-, CLP- ja biosidiasetusta koskeva neuvontapalvelu yrityksille.Kemikaalineuvonta.fi.Arkistoitu21.3.2016. Viitattu 22.5.2016. Suomeksi.
  4. ↑Mitä tarkoittaa "määrä tekee myrkyn", kirjassa Tuomisto J. 100 kysymystä ympäristöstä ja terveydestä. Kustannus Oy Duodecim, Helsinki 2005ISBN 951-656-221-3,englanniksi verkossaWhat is the wisdom in It's the dose that determines that a thing is not a poison?
  5. ↑Komulainen H, Yleistoksikologiaa, s. 115 kirjassa Koulu M, Mervaala E, Tuomisto J, Farmakologia ja toksikologia, 8. p., Kustannus Oy Medicina, Kuopio 2012. Luettavissa myös verkossahttp:// medicina.fi
  6. ↑abToim. Gary M. Rand:” 2”,Fundamentals Of Aquatic Toxicology: Effects, Environmental Fate And Risk Assessment,s. 74. Florida: CRC Press, 1995.Teoksen verkkoversio(Google-kirja)(viitattu 23.5.2016). Englanniksi.
  7. ↑Hannu Komulainen:” 8”,Mutageenisuus, karsinogeenisuus ja teratogeenisuus,s. 125-126. Medicina Oy, 2001.Teoksen verkkoversio(verkkosivu)(viitattu 24.5.2016). Suomeksi.
  8. ↑Nat. Toxicology Program:Report on Carcinogens (12th Ed. )DIANE Publishing.2011. U.S. Department of Health and Human Services. Viitattu 23.5.2016.
  9. ↑Hannu Komulainen:” 8”,Mutageenisuus, karsinogeenisuus ja teratogeenisuus,s. 132-134. Medicina Oy, 2001.Teoksen verkkoversio(verkkosivu)(viitattu 24.5.2016). Suomeksi.
  10. ↑TUKES:Hormonitoimintaa häiritsevät aineetTUKES.Arkistoitu25.6.2016. Viitattu 23.5.2016. Suomeksi.
  11. ↑Kemikaalineuvonta.fi:Elinkohtainen myrkyllisyys (STOT): kerta- ja toistuva altistuminenREACH-, CLP- ja biosidiasetusta koskeva neuvontapalvelu yrityksille.Arkistoitu30.5.2016. Viitattu 23.5.2016. Suomeksi.
  12. ↑Andreas Luch:Molecular, Clinical and Environmental Toxicology: Volume 1: Molecular Toxicology,s. 58. Springer Science & Business Media, 2009.Teoksen verkkoversio(viitattu 8.5.2016). Englanniksi.
  13. ↑Kemikaalilaki 14.8.1989/744.
  14. ↑Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EY) Nro 1907/2006.
  15. ↑Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EY) Nro 1272/2008.

Kirjallisuutta

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
  • Koulu M, Tuomisto J, Farmakologia ja toksikologia, 8. p., Kustannus Oy Medicina, Kuopio 2012,ISBN 978-951-97316-4-3,myös verkossahttp:// medicina.fi.
  • Markku Lahti: Työturvallisuus kemian laboratoriossa (9. painos, Turun yliopisto 2005)
  • Klaassen C (toim.): Casarett and Doull's Toxicology: The basic science of poisons, 8. painos. McGraw-Hill, New York 2013.ISBN 978-0-07-176923-5.
  • Marquardt H, Schäfer SG, McClellan R, Welsch F: Toxicology. Academic Press, San Diego, CA 1999.ISBN 0-12-473270-4.

Aiheesta muualla

[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Noudettu kohteesta”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Myrkyllisyys&oldid=21340334”