Kemiska hälsorisker
Förtäring
Inandning
Lungor
Hudupptag
Mage
Hud
Blod
Benväv
Fettväv
Utandning Avföring
Urin
Utsöndring
Upptagsvägar
Hud:
Upptagsvägar
Hud: Fettlösliga ämnen, tex hexan CH3CH2Ch2CH2CH2CH3
Polära ämnen, lösliga i både fett och vatten
tex DMSO, akrylamid
Mekanism: Diffusion
Upptagsvägar
Mage: Vattenlösliga ämnen,
tex metalljoner och -salter
Polära ämnen, lösliga i både fett och vatten
Fettlösliga ämnen
Mekanismer: Specifika transportmekanismer
(vattenlösliga)
Diffusion (fettlösliga)
Upptagsmekanism kan påverkas av pH-värdet
Upptagsvägar
Lungor:
Upptagsvägar
Lungor:
Upptagsvägar
Lungor:
Gaser
Flyktiga vätskor
Mekanismer:
- Vattenlösliga bromsas lättare i de övre luftvägarna
tex ammoniak (NH3), saltsyra (HCl)
- Fettlösliga tränger ner i alveolerna
tex klorgas (Cl2), ozon (O3)
Upptagsvägar
Lungor:
Areosoler (damm, rök, dimma)
Mekanismer: Upptag påverkas av partikelstorleken
Luftstrupe > 10 μm
Bronker 1 – 10 μm
Alveoler < 1 μm
Kemiska hälsorisker
Arbetsmiljöverket AFS 2005:17
Hygieniska gränsvärden
- Nivågränsvärde (NGV) = Genomsnitt för en arbetsdag
- Takgränsvärde (TGV) = Kort tidsrymd, ca 15 min
- Korttidsgränsvärde (KTV) = Högsta rekommenderade halt
under 15 min
Kemiska hälsorisker
Arbetsmiljöverket AFS 2005:17
Särskilda egenskaper
H
Ämnet tas upp genom huden
C
Ämnet är cancerframkallande
S
Ämnet är allergiframkallande
R
Reproduktionsstörningar
M
Får användas efter medicinsk kontroll
Utsöndringsvägar
Mage: Från levern efter biotransformation via tarmen
Njurar: Drygt 1600 l blodplasma/dygn filtreras
Fettlösliga ämnen diffunderar tillbaka igen
Vattenlösliga ämnen stannar i njuren och går ut i urinen
pH i urinen påverkar utsöndringen!
Metabolism
Reaktionsfaser
Metabolisering (”avgiftning”)
Fas I: Förser ämnet med en reaktiv grupp
Fas II: Konjugering, binder ämnet till ett
kroppseget ämne, som kan transporteras
Reaktionsfaser
Fas I-reaktioner:
Oxidation = syreatom binds in
Reduktion = Syreatom tas bort eller väte
binds in
Hydrolys = Vatten binds in och en
bindning bryts
Oxidation
Oxidation:
Epoxidering av aromater, alkener
O
CH=CH2
CH–CH2
O
Oxidation
Hydroxylering:
-OH läggs till
OH
CH=CH2
CH–CH2
Oxidation
Kväveoxidation:
+
OCH3
H3C
Oxidation
Oxidationer: Katalys av P-450 enzym
- Levern, njurar, lungor, huden m fl organ
- Membranbundet enzym, opolära ämnen
- Superoxidjoner bildas = risk för oxidativ
stress
Radikalreaktioner
Reduktion
Reduktioner: Katalys av t.ex. alkoholdehydrogenas
=O
OH
CH3–C–CH3
NO2
Nitrobensen
NO
CH3–C–CH3
NHOH
NH2
Anilin
Reaktionsfaser
Fas II-reaktioner: Konjugering =
Metaboliten binds till kroppsegna
ämnen
Utsöndring underlättas, via
a) gallan och tarmen
b) njurarna
beroende på molekylvikt
Reaktionsfaser
Fas II-reaktioner: Acetylering, metylering =
Metaboliten får en ny funktionell grupp
Ibland försvåras utsöndringen efter detta,
speciellt efter kväveoxidation
Förgiftningsmekanismer
Lokal toxisk effekt – tex frätskador
Systemisk effekt – i andra organ än det som tagit
upp ämnet
Selektiv effekt – Ämnet reagerar med en viss
målmolekyl, tex neuroreceptorer
Förgiftningsmekanismer
Störningar i energiproduktionen
Störning av nervsystemet
Radikalreaktioner, peroxidering
Mutationer = Reaktioner med DNA
Störningar i Energiproduktionen
Kolmonoxid CO
Blockerar syrebindande järn
Vätecyanid HCN
Nitrit NO2- – oxiderar järn(II) till järn (III)
di-Nitrofenoler – kortsluter energimetabolismen
NO2
NO2
OH
Störningar i nervsystemet
- Blockering av nevrotransmittorer, tex botulintoxin
- Blockering av receptorer, tex nikotin, atropin
=O
- Störning av transmittornedbrytning
tex sarin (stridsgas)
+
(CH3)3–N–CH2CH2–O–C–CH3
acetylkolin
Störningar i nervsystemet
Organiska lösningsmedel, fettlösliga
Löser sig i nervernas feta skydd
=O
Anestesieffekt
+
(CH3)3–N–CH2CH2–O–C–CH3
Förgiftningsmekanismer
Peroxidering, oxidativ stress
Radikalreaktioner bryter ner fetter HO• , O–O- •
och kan leda till mutationer
Ex:
- koltetraklorid (Cl)4-C
- metylviologen (Paraquat)
- radioaktiv strålning
radon
Skador på DNA: mutationer
TCGAACGTT
AGCTTGCAA
DNA-sekvens
Protein
Skador på DNA: mutationer
DNA-sekvensen ändras
Tex paret C-G byts till T-A genom Metylering
Ex på metylerande ämnen:
- Bensylklorid
- PAH, Poly Aromatic Hydrocarbons
Metylerande ämnen
Skador på DNA: mutationer
Olika typer av mutationer
Punktmutationer: Basparsubstitution
Förskjutning av läsramen
Kromosommutationer: Invertering
Transpositionering
Translokering
Skador på DNA: mutationer
Mutationer leder ofta till tumnörer
Initiering: Mutationen sker
Promotion: Den skadade genen väcks till liv
- Promotorer är ofta irriterande, tex fenol
- Mutagener kan även vara promotorer
Skador på DNA: mutationer
Carcinogener
Genotoxiska carcinogener: Reagerar kemiskt
med DNA och förändrar sekvensen
Epigenetiska carcinogener: Förändrar vilka gener
eller delar av kromosomer som är aktiva
tex
partiklar,
hormoner
co-carcinogener (ex. ämnen i cigarettrök)
Organiska ämnen
Karboxylsyror
- COOH -COO- T.ex ättiksyra CH3COOH
Endast ett fåtal giftiga, men frätande i hög
koncentration
- Fluorättiksyra och klorättiksyra mest giftiga
- Oxalsyra (COOH)2 ibland skadlig
- Aromatiska karboxylsyror
COOH
Organiska ämnen
Kolväten
Alifatiska kolväten = alkaner
t.ex pentan, hexan;
anestesieffekt, skador på nervsystemet,
hudcancer
Omättade kolväten = innehåller dubbelbindningar
Tex isopren, bensen; metaboliseras till epoxider
Polyaromatiska kolväten, PAH
Fasta ämnen, hud- och lungcancer
Organiska ämnen
Alkoholer
-OH, tex etanol CH3CH2-OH; metanol CH3-OH
Metaboliseras ofta till karboxylsyror, eller
konjugeras direkt. Sällan giftiga.
Metanol oxideras till formaldehyd vilket skadar
synnerven
Etylenglykol, antifrysmedel, metaboliseras till
oxalsyra
Organiska ämnen
Fenoler
Konserveringsmedel mm
Akuta skador på hud, slemhinnor, nervsystemet
Dinitrofenol kan leda till döden vid upptag genom
huden
NO2
NO2
OH
Organiska ämnen
Kinoner
Bensokinon, fast ämne
Akuta skador på hud, hornhinnan
Reagerar med svavelinnehållande proteiner,
kemikalier
Organiska ämnen
Etrar
– O – tex dietyleter, ”Eter” CH3CH2–O–CH2CH3
Vissa ofarliga, andra akut giftiga
Mycket fettlösliga, anestesieffekt
O
–C–C– epoxider, mycket reaktiva. Hartser,
härdare; reagerar med DNA molekylen
Organiska ämnen
Aminer
– NH3
Speciellt aromatiska aminer giftiga
Anilin, färgämne, ger upphov till
Methemoglobinemi genom oxidering
till hydroxianilin
Många aminer är kraftigt cancerogena och får inte
användas i Sverige
Nitrosaminer bildas genom reaktion mellan amin
och nitrit, NO2-
Organiska ämnen
=O
Amider
– NH–C–
tex DMF, dimetylformamid
=O
Paracetamol:
NH–C–CH3
Organiska ämnen
=O
Amider
– NH–C–
=O
Akrylamid:
C=C–C–NH2
Nervskador, troligen cancerogen
Organiska ämnen
Nitroföreningar
– NO2
Speciellt aromatiska, nitrobensen, di-nitrobensen
osv är farliga
Skador på nervsystemet, akuta förgiftningar pga
hämning av energimetabolismen
Organiska ämnen
Halogenföreningar
–Cl, –F, –Br
Tex PCB, DDT
Alifatiska (mättade) kolväten med fler än en
halogen
är starkt cancerogena, tex dikloretan, trikloretan
Metaboliter, tex klorättiksyra, är ofta mycket
farliga
Svavelämnen
Svavelföreningar
H 2S
svavelväte, skador på nervsystemet,
andningsuppehåll
SO2
svaveldioxid, bildar svavelsyra i vatten,
starkt frätande
S2 C
koldisulfid, i plast, gummi,
skadedjursbekämpning; hög akut giftighet
binder upp essentiella metaller
Metaller
Arsenik
As2O3 arseniktrioxid
H3AsO4 arseniksyra,
bekämpningsmedel
Både akut och kronisk förgiftning
Troligen ersätter den fosfater i kroppen
PO42-
Metaller
Bly
Batterier, pigment, tidigare i bensin
Bly binder till enzymer och stör deras funktion
Förgiftning leder till blodbrist, njurskador,
nervskador
(CH3)4-Pb Tetrametylbly, fettlösligt och mer
giftigt
Metaller
Kvicksilver
Vid fabriker för klor och lutframställning
Numera otillåtet för termometrar, amalgam
Rent (metalliskt) kvicksilver mycket giftigt, men
passerar genom tarmen
Förångas lätt
Tränger lätt in i hjärnan
Metylkvicksilver CH3-Hg+
tidigare från
bekämpningsmedel, stabilt
Förgiftning leder till nervskador
Metaller
Krom
I färger
Förekommer som 6-värt och 3-värt krom
Cr(VI), är starkt oxiderande och mutagent
tex Na2Cr2O7, natriumdikromat
Salter med bly är
fettlösliga och tas upp lätt
