Umweltpathologie Prof.T.Kerényi 05.12.2016 Schadstoffe die in der Natur entstehen Vulkane Schwefeldioxid, große Staubmengen Waldbränden Kohlenstoffmonoxid teerartige Stoffe Phenole Sümpfe Methan (Sumpfgas) Gestein Radon ………………………………………………………………….. Obstkernen, Mandeln, Nüsse Blausäure rohe Bohnen Lektine Spinat, Rhabarber, roter Bete Oxalsäure grüner Anteil von Kartoffeln unreife Tomaten Solanin Fliegenpilz (Amanita muscaria) Ibotensäure Umweltkrankheiten durch direkte oder indirekte Einwirkung von Schädlichkeiten der Umwelt bedingte Krankheiten UV- und radioaktive Strahlung Lärm Luft-, Boden-, Wasserverunreinigung Umweltmedizin medizinische Environtologie Teilgebiete: Hygiene, Pathologie, Dermatologie, Toxikologie Smog Kunstname aus (engl.) smoke (= Rauch) uund fog (= Nebel) ein luftkolloidales System mit überwiegend organischen Teilchen bei gleichzeitigem Auftreten von Industrie- bzw. Autoabgasen Staub und von Nebel Gehalt an SO2, CO und CO2 u.U. lebensbedrohend v.a. bei chronischer Bronchitis Toxizitätsparameter ist der Schwefeldioxid-Gehalt v.a. im Winterhalbjahr bei Störung des vertikalen Luftaustausches bei bodennaher Kaltluftschicht . die Smog-Katastrophe von 1952 in London zwischen dem 5. und dem 9. Dezember 1952 4.000 Menschen starben weitere 8.000 Einwohner starben an den Spätfolgen Smog-Krise im Ruhrgebiet 1962 - ein Smog des Londontyps zwischen dem 3. und 7. Dezember 1962 der Anteil des SO2 erreicht 5000 Mikrogramm pro Kubikmeter es starben 156 Menschen mehr als im gleichen Zeitraum des Vorjahres 18. Januar 1985 - Smogalarm-Stufe 3 im Ruhrgebiet . darf kein Auto fahren Industriebetriebe müssen ihre Produktion einschränken der Schulunterricht fällt vorläufig aus Luftverschmutzungen können zu zahlreichen Umweltproblemen führen: •Versauerung und Eutrophierung durch Emissionen von versauernden und eutrophierenden Schadstoffen: Schwefeldioxid, Stickoxide, Ammoniak •Klimaerwärmung durch die Emissionen von Treibhausgasen •Beeinträchtigung der Luftqualität durch Emissionen von Ozonvorläufersubstanzen, Staub, Schwermetallen, persistente organischen und anderen Schadstoffen Rauchgasvergiftung durch schleimhautreizende und resorbierbare gasförmige Stoffe Verbrennungsrauch, der v.a. CO und CO2 enthält Schleimhautreizend: Schwefeldioxid, Säuren, Acrolein Formaldehyd, nitrose Gase Resorbierbar: Schwefelwasserstoff, Cyanverbindungen, Pyridinbasen Besonders gefährlich sind die unter mangelnder Sauerstoffzufuhr entstehende Rauchgase a) durch unvollständige Verbrennung von organischen Stoffen - CO b) stickstoffhaltige organische Stoffe: Wolle, Seide, Polyamide, -acrylate - HCN Blausäure MIK - Abk. für maximale Immissionskonzentration die für bestimmte Stoffe gesetzlich festgelegte maximal zulässige Abgabe in bodennahe Luftschichten Zigaretten haben einen starken Einfluss auf die Knochendichte 90% aller Todesfälle sind durch Lungenkrebs auf das Rauchen zurückzuführen Rauchen verursacht häufig fahle Haut und gelbe Zähne Jugendliche sind für Raucherschäden anfälliger als die Erwachsenen Jugendliche Raucher häufiger leiden unter: erhöhten Pulsraten geringem Durchhaltevermögen bei sportlichen Leistungen niedrigerer Lungenkapazität und Kurzatmigkeit Rauchen schwächt die Muskeln Kippen stören das Sexleben Folgen bei Mädchen Rauchen und Pille , gefährliche Thromboembolien Rauchen verursacht Lungenkrebs Brustkrebsrisiko steigt bei Raucherinnen Gefahren für Babies geringeres Geburtsgewicht, Retardation es treten häufiger Fehlgeburten und Missbildungen auf die Säuglingssterblichkeitsrate ist erhöht 2/3 aller Fälle von plötzlichem Kindstod könnten vermieden werden,wenn die Kinder nicht dem Passivrauch ausgesetzt würden. Schadstoffe im Passivrauch oder Nebenstromrauch •Kohlendioxid 8- bis 11-mal mehr •Kohlenmonoxid 3- bis 5-mal mehr •Nikotin 3-mal mehr •Phenol (krebserregend) 2- bis 3-mal mehr •Formaldehyd (krebserregend) bis 50-mal mehr •Benzol (krebserregend) 5- bis 10-mal mehr •Feinstaub / Staubpartikel mit PAK 2-mal mehrmDie •Zusatzstoffe von Zigaretten und Raucherwaren können bei der Verbrennung weitere krebserregende Substanzen bilden PAK = polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe oder PAH =. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAK sind natürlicher Bestandteil von Kohle und Erdöl Teer enthält hohe Anteile an PAK - im Straßenbau, Dachpappe seit 1970 verboten. Spuren von PAK sind In Otto- und Dieselkraftstoff,. Heizöl. auch in Tabakrauch und in geräuchertem, gegrilltem und gebratenem Fleisch an verkehrsreichen Straßen können sich PAK auch im Hausstaub anreichern karzinogene Faktoren bei der Arbeit Feststoffe Alkoholabhängigkeit Krankheit mit dem unwiderstehlichen Drang, Alkohol zu konsumieren Toleranzentwicklung Auftreten von Entzugserscheinungen Fortführung des Alkoholkonsums trotz körperlicher psychischer oder sozialer Folgeschäden Alkoholleber - alkoholische Fettleber Leberzellverfettung < 50% aller Hepatozyten > 5% des Lebergesamtgewichts charakterisiert durch eine Erhöhung der Serumlipoproteinkonzentration mit vermehrter Ablagerung von überwiegend Neutralfetten Reversibel in 8 Wochen alkoholische Hepatitis - Alkoholhepatitis durch Alkoholkonsum entstandene akute oder (häufiger) chronische Hepatitis sekundär aus einer alkoholbedingten Fettleber oder aus alkoholtoxisch bedingten Leberzellnekrosen Klinik: Zeichen des schwersten Leberschadens mit Ikterus Oberbauchschmerzen, Fieber es können u.a Zeichen der hepatischen Enzephalopathie oder Komplikationen des Leberversagens bestehen Ther.: Alkoholabstinenz Progn.: Übergang in Leberzirrhose; oft tödlich alkoholische Leberzirrhose chronisch verlaufende Erkrankung mit Leberzellnekrosen Zunahme des intrahepatischen Bindegewebes Zerstörung der normalen Leberläppchenarchitektur Übergänge von der Fettleber über die floride Hepatitis bis zur Leberzirrhose sind sowohl klinisch als auch histologisch fließend chronische Pankreatitis chronisch fibrosierende Entzündung des Pankreas fortschreitender diffuser oder segmentalem narbigem Ersatz des exokrinen Parenchyms, mit oder ohne Pseudozysten Verkalkungen im Gangsystem Ätiol.: Chronischer Alkoholkonsum ist die häufigste Ursache (60–90%) Alkoholembryopathie Entwicklungsstörung der Leibesfrucht bei Alkoholismus der Schwangeren betroffen ca. 1:200 Neugeborene Klinische Zeichen sind intrauteriner Minderwuchs, Mikrozephalus statomotorische und geistige Retardierung, Muskelhypotonie Epikanthus, Ptosis, Blepharophimose, antimongoloide Lidachsen verkürzter Nasenrücken, fehlendes Philtrum und schmales Lippenrot Mandibulahypoplasie, hoher Gaumen anomale Handfurchen, Herzfehler, häufig auch eine Leberfibrose Pneumokoniose - Staublunge durch Inhalation von Staub mit Ablagerung von anorganischen oder seltener organischen Teilchen in Bronchien, Lymphknoten, Parenchym Veränderungen der Lunge ohne oder mit Funktionsstörung Symptomatik: Progredienz abhängig von Art, Menge, Größe und fibroplastischer Reizwirkung der Staubpartikel Expositionsdauer und individueller Resistenz „benigne“ Pneumokoniose mit inaktiver Speicherung und/oder entzündl.-allergischen, evtl. fibrös-nodösen Veränderungen Aluminiumstaublunge, Bagassosis (Aktinomyzeten des Zuckerrohrs), Berylliumkrankheit, Byssinose (Baumwollfieberstaub) Eisenstaublunge (Siderosis pulmonum) „maligne“ Pneumokoniose mit ausgeprägter, meist fortschreitender Fibrose Silikose, Asbestose, Talkose, evtl. Anthrakose meist anzeige- und entschädigungs-pflichtige Berufskrankheiten Berufskrankheiten durch Berufsbedingte schädigende Einwirkungen (physikalisch, chemisch etc.) entstehende – überwiegend chronische – Erkrankungen Anthracosis infolge Ablagerung reinen, kieselsäurefreien Kohlenstaubs in den Lungenalveolen im Lungeninterstitium (perivaskulär und bronchial) in den Lymphbahnen und -knoten evtl. mit subpleuraler Bindegewebswucherung und einer sekundären Hyalinose „Hühneraugen der Pleura“ bei massiver Ablagerung führt zu Lungenfibrose → Rechtsherzschaden u.U. Höhlenbildung durch Zerfall der Schwielen (Phthisis atra) → hämatogene Partikelverschleppung (z.B. als „Milzmetastasen“) Anthra(ko)silikose Staublungenerkrankung durch Einatmen kieselsäurehaltigen Kohlenstaubs „Mischstaublunge“ mit Silikosecharakter Art und Tempo des Verlaufs sind allein vom SiO2-Gehalt abhängig Häufige Komplikation ist eine Lungentuberkulose Aluminium(staub)lunge - Aluminose, Aluminosis pulmonum durch chronisches Einatmen von Aluminiumstaub chronische, gutartige Pneumokoniose mit Lungenfibrose mit z.T. hyaliner Umwandlung Morph.: fleckförmige histo-lymphozytäre Infiltrate Verlegung der Lungenalveolen durch Alveolardeckzellen Emphysem Anfangs symptomarm, später Atemnot Zyanose, Husten evtl. asthmoide Bronchitis (= »Aluminiumasthma«) gelegentlich Spontanpneumothorax In der BRD - seltene - entschädigungspflichtige Berufskrankheit Ähnlich die Veränderungen bei Korundschmelzerlunge Bagassosis eine meist gewerbliche, vorwiegend gutartige Staublungenerkrankung Folge der Einatmung des von Aktinomyzeten durchsetzten Staubs von Extraktionsrückständen des Zuckerrohrs (»Bagasse«) Tritt akut auf als Bronchiolitis und Bronchopneumonie evtl. Übergang in eine Fibrose Grundlage ist eine exogen allergische Alveolitis Byssinose - Baumwollfieber durch das Einatmen von pflanzlichen Verunreinigungen des Roh-Baumwoll-(Flachs- oder Hanf-)Staubs meist in den Vorreinigungswerken der Baumwollspinnereien ausgelöst durch Histamin-freisetzende Pflanzenreste (Samenpartikel?) Symptome: Hitzegefühl, Brustenge Atembeschwerden, Husten bes. gegen Ende oder nach der Arbeitsschicht anfangs nur nach Arbeitspausen (z.B. an Montagen) Übergang in chronisch obstruktive Bronchopneumonie In der BRD meldepflichtige Berufskrankheit Berylliumkrankheit nach Inhalation oder Kontakteinwirkung von Beryllium-Verbindungen akut als schwere Allgemeinvergiftung oder kurzdauernde fieberhafte Erkrankung Berylliumpneumonie chronisch als Berylliosis pulmonum oder als Berylliumgranulomatose vereinzelt auch als Berylliumrachitis (Knochenveränderungen) Leberparenchymschäden Nervenlähmungen Magengeschwüre durch lösliche Salze Siderose pulmonum - Eisenstaublunge gutartige, rückbildungsfähige, nicht fibrosierende Pneumokoniose durch metallisches Eisen -oxid nach mehrjähriger Exposition bei Arbeitern der Eisenindustrie Elektroschweißern als Siderosilikose bei Erzbergleuten, Kesselreinigern und Metallschleifern keine Störung von Allgemeinbefinden und Lungenfunktion im Röntgenbild sehr feinfleckige weiche Tüpfelung Siderose, Siderosis Ablagerungen von Eisen(salzen) in Körpergeweben Ursache: Eisenüberangebot Stoffwechselstörung (Hämochromatose, -siderose) lokalisiert bei äußerlicher Eiseneinwirkung = xenogene Siderose Silikose - Quarzstaublunge; Kieselstaublunge; Steinstaublunge häufigste, zu fibroplastischem Gewebsumbau führende Pneumokoniose meist berufliche Einwirkung lungengängigen Quarzfeinstaubs oder quarzhaltigen Mischstaubs (Mischstaub-Silikose) Pathogen.: Die Entstehung ist abhängig von Staubkorngröße und –dichte Expositionszeit (Staubsummenwert) Quarzsorte und -menge, Disposition Verbreitung über interstitielle Lymphbahnen peribronchial, perivaskulär, subpleural in Lymphknoten eine reaktive Wucherung mit Histiozyten und kollagenen Fasern (Silikosegranulome) später Hyalinisierung (Silikom) der Prozess schreitet fort. durch Bildung weiterer Granulome und Verschmelzungen, Rundherde, Konglomerate Ballungsschwielen, Gewebsschrumpfung Entwicklung eines kompensatorischen Emphysems Klinik: Beginn schleichend auch nach Wegfall der Staubexposition Husten; zunehmende Atemnot (Dyspnoe) und Zyanose Kompl.: chronische Bronchitis, Emphysem, Silikotuberkulose, Pleuritis, respiratorische Insuffizienz, chronisches Cor pulmonale Caplan-Syndrom Caplan-Colinet Syndrom Mischstaubsilikose mit zahlreichen, sich rasch entwickelnden Rundherden in - zeitlich nicht kongruenter - Kombination mit primär chronischer Polyarthritis akute Silikose kommt vor nach kurzer Exposition bei hoch quarzhaltigem Staub führt schnell zu Lungenveränderungen und meist bald zum Tode Exposition: im Tunnel- und Stollenbau an Sandstrahlern in Putzmittelindustrie gilt in Deutschland als entschädigungspflichtige Berufskrankheit Anthrakosilikose Asbestose - Asbestosis pulmonum; Bergflachslunge prognostisch zweifelhafte Staublungenkrankheit durch eingeatmeten Asbeststaub schreitet gelegentlich auch nach Expositionsbeendigung fort Verursacht eine zu Lungeninsuffizienz führende Lungenfibrose Klin.: Atemnot, Reizhusten, zäher Auswurf, Hinfälligkeit bösartige Entartung erfolgt sehr spät Asbestkrebs – Adenokarzinom der Lunge Mesotheliom der Pleura evtl. auch des Peritoneums entschädigungspflichtige Berufskrankheit Adipositas - Obesitas; Fettleibigkeit meist generalisierte Vermehrung des Fettgewebes übermäßige Körpergewichtserhöhung infolge positiver Energiebilanz Bodymass-Index (BMI): Übergewicht 25,0–29,9 kg/m2; Adipositas > 29,9 kg/m2 Ätiol.: multifaktoriell; kann Folge übermäßiger Nahrungsaufnahme, psychosomatisch bedingt Symptom genetisch bedingter Stoffwechselerkrankungen Bestandteil des metabolischen Syndroms (Syndrom X) Klinik: Fettleber mit erhöhten Serumlipoproteinkonzentrationen Ther.: zunächst Einschränkung der Kalorienzufuhr mit Reduktion der Fettzufuhr Steigerung der körperl. Aktivität Kompl.: bei einem BMI > 37 sind Begleit- und Folgekrankheiten häufig Diabetes mellitus Typ 2, Dyslipidämie, Hyperurikämie Herz-Kreislauf-System Hypertonie, Herzinsuffizienz chronische ischämische Herzkrankheit Varikosis, Thrombophlebitis Bewegungsapparat Arthrose Atmungsorgane: alveoläre Hypoventilation, Schlaf-Apnoesyndrom Dopingmittel Etymol.: engl. = aufpulvern zeitlich begrenzte Leistungssteigerung durch Anwendung eines Stimulans Euphorisierung, Ermüdungsbeseitigung und Selbstgefühlsteigerung Anw. für die nach internationalen Regeln verbotene sportliche Leistungssteigerung z.B. Weckamine, Analeptika und Kardiaka Hormone und Phosphorverbindungen. sind im Harn oder im Speichel meistens nachweisbar birgt die Gefahr des akuten, evtl. tödlichen Leistungsabfalls Anabolica Androgen-Derivate Wirkung Anabolismus v.a. der Eiweiß-Biosynthese reduzierten geschlechtsspezifischen Effekten Anw. bei Kachexie, Knochen- und Muskelkrankheiten unzulässige Doping-Mittel talc granulomatosis under polarized light microscopy of lung - leading to restrictive lung disease and cor pulmonale with right heart failure Suchtmittel Euphorie und Bewusstseinsänderung hervorrufende Mittel mit Suchtgefährdung Typen: Morphin- oder Opiat-, Barbiturat Amphetamin-, Cocain- Cannabis-, Halluzinogen-Typ Ecstasy synthetisches Phenyläthylamin-Derivat (ein Amphetamin-Analogon, BTM!) „Designer-Droge“ zur Steigerung der Leistungsbereitschaft Klinik: Akute Vergiftungserscheinungen und Todesfälle Hyperthermie, Krämpfen, Schock und Nierenversagen bei chronischen Gebrauch steht die Neurotoxizität im Vordergrund die Serotonin-Rezeptoren werden geschädigt Cocain - Kokain; Erythroxylin; 1-ψ-Cocain Benzoylekgoninmethylester, ein Coca-Alkaloid farblose, bittere Kristalle mit starker lokalanästhetischer und vasokonstriktorischer Wirksamkeit Anw.: erstes bedeutendes Lokalanästhetikum (Koller 1884, Schleich 1889) als Lokalanästhetikum am Auge verwendet wird bewirkt gleichzeitig Mydriasis; Anw. als 2%ige Augensalbe oder -tropfen. Wirkt i.v. als Nervengift: Euphorie, Schwindel, Lähmung Cocainismus chronischer Missbrauch von Cocain sofort nach Einnahme (meist durch „Cocainschnupfen“) lebhafte Euphorie mit Rededrang („Geselligkeitsrauschgift“) bei höheren Dosen zu „Cocainschwips“ und dann zu Apathie starke Abmagerung, Wahrnehmungsstörungen, Sinnestäuschungen Verfolgungswahn, Epitheldefekten der Nasenschleimhaut evtl. Septumperforation akute Vergiftung ist gekennzeichnet durch zentrale Erregung Pupillenerweiterung, Halluzinationen, Atemnot Kreislaufkollaps,Atemlähmung