Myrkyllisyys

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Myrkyllisen (T) tai erittäin myrkyllisen (T+) aineen merkki
Haitallisen (Xn) aineen merkki

Myrkyllisyys eli toksisuus kuvaa kemiallisten aineiden kykyä aiheuttaa elimistön toiminnan häiriöitä tai rakenteellisia vaurioita. Myrkytyksillä tarkoitetaan kemikaalien tai kemiallisten aineiden aiheuttamia vakavia tai jopa tappavia häiriöitä. Haitallisuus ei rajoitu erityisiin "myrkkyihin", vaan mikä tahansa luonnollinen kemiallinen aine tai ihmisen valmistama kemikaali voi aiheuttaa haittoja. Esimerkiksi hivenaineet ovat välttämättömiä ihmiselle, mutta liian suurina annoksina ne voivat olla haitallisia elimistölle. Toksikologia on tieteenala, joka tutkii aineiden haitallisia vaikutuksia eläviin organismeihin.[1]

Myrkyllisyyden käsite[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Paracelsus esitti ensimmäisenä, että aineita ei voi luokitella myrkyllisiksi ja ei-myrkyllisiksi, vaan aineen myrkyllisyys riippuu annoksesta.[2]

»saks. Was ist das nit gifft ist: alle ding sind gifft und nichts ohn gifft.
Allein die dosis macht das ein ding kein gift ist.
[1] »

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

Tämä ei tietenkään tarkoita sitä, että kaikki aineet olisivat yhtä myrkyllisiä, vaan erot ovat suuria. On olemassa ihmiselle inerttejä aineita, kuten esimerkiksi helium, mutta suuri pitoisuus sitäkin aiheuttaa hapenpuutteen, joka on yksi tyypillinen toksisuuden vaikutusmekanismi.

Kaikkien aineiden mahdollinen haitallisuus heijastuu myös lainsäädännössä siten, että vuodesta 1969 voimassa ollut myrkkylaki kumottiin vuonna 1989 ja tilalle säädettiin kemikaalilaki.[3] Kemikaalien hallinnointiin vaikuttavat Suomessa kemikaalilain ohella mm. REACH-asetus[4] ja CLP-asetus.[5]

Yleisen haitallisuuden periaatetta havainnollistaa se, että lääkkeiden ohella tärkein kuolemaan johtavia myrkytyksiä aiheuttava aine Suomessa on alkoholi, jonka myrkyllisyys on suhteellisen vähäinen mutta annos siihen nähden tavattoman suuri. Alkoholimyrkytykseen kuolee Suomessa noin 400 ihmistä vuodessa (kaikkiaan tuhannesta myrkytyskuolemasta).[6] Toisaalta "supermyrkylliseksi" luonnehditun TCDD:n ("dioksiini", 2,3,7,8-tetraklooridibentso-p-dioksiini) ei tiedetä aiheuttaneen maailmassa yhtään kuolemantapausta.[7] Jopa Ukrainan silloinen presidenttiehdokas Victor Juštšenko selvisi vuonna 2004 murhayrityksestä TCDD:llä, vaikka annos oli sen myrkyllisyyteen nähden hyvin suuri.[8]

Myrkky[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Myrkky

Myrkkynä voidaan pitää erityisesti ainetta, jonka käyttötarkoitus on haitata elävää organismia tai tappaa, esimerkiksi käärmeenmyrkky, ampiaisenmyrkky, monien kasvien myrkyt, hyönteisten hävittämiseen käytetty hyönteismyrkky tai murhatarkoituksessa käytetty arsenikki. Luonnon myrkkyjä, eli eläinten, kasvien ja mikrobien tuottamia myrkkyjä kutsutaan toksiineiksi. Myrkkyinä voidaan pitää myös pieninä annoksina haittaa aiheuttavia kemikaaleja ja kemiallisia aineita. Kemikaaliasetus[9] määrittelee erittäin myrkyllisiksi kemikaaleiksi aineet, jotka hyvin pieninä annoksina aiheuttavat vakavaa haittaa, ja myrkyllisiksi kemikaaleiksi aineet, jotka pieninä annoksina voivat aiheuttaa vakavaa haittaa. Myrkky ja myrkyllisyys on siis erotettava toisistaan myrkyllisyyden ollessa paljon myrkkyjä laajempi käsite.

Toksisuuden luonne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Myrkyllisyyden ja haitallisuuden luonne voi olla moninainen. Haitta elimistölle voi olla rakenteellinen, jolloin muutokset voidaan nähdä paljain silmin tai mikroskoopilla kudoksen tuhoutumisena tai solujen kuolemana. Esimerkkejä ovat voimakkaiden emästen aiheuttamat ihon syöpymät tai silmävammat, mutta myös esim. alkoholin aiheuttama maksavaurio.

Useammin vaikutus on kuitenkin biokemiallinen, jolloin aine haittaa jonkin entsyymin, välittäjäaineen tai elintoimintoja säätelevän reseptorin toimintaa. Biokemialliset muutokset voivat olla palautuvia, mutta jos niillä on toissijaisia vaikutuksia, voi syntyä pysyviä vaurioita. Tyypillinen on häkämyrkytys, jossa häkä eli hiilimonoksidi estää hemoglobiinia kuljettamasta happea. Tämä vaikutus on täysin ohimenevä ja palautuva, mutta hapenpuute on voinut aiheuttaa aivovaurion, joka on pysyvä.

Kemikaalin vaikutus voi olla myös toiminnallinen, jolloin siihen ei voida osoittaa rakenteellista tai biokemiallista syytä. Esimerkkejä ovat liuottimista tuleva 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 voi olla välitöntä kuten häkämyrkytys, tai tulla viivästyneesti kuten alkoholin aiheuttama maksakirroosi tai tupakansavun aiheuttama keuhkosyöpä. Viivästynyt toksisuus voi aiheutua siitä, että aine kertyy vähitellen elimistöön, esimerkki on kadmiumin aiheuttama munuaisvaurio. 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 vahvan syöpää aiheuttavan aineen kohdalla voi seurata lyhyestäkin voimakkaasta altistuksesta, mutta toteutua vasta vuosien tai vuosikymmenien päästä.

Monien myrkyllisten ja haitallisten aineiden vaikutus on välillinen. Esimerkiksi metanoli muuntuu vasta maksassa kanta-ainetta myrkyllisemmiksi formaldehydiksi ja edelleen formiaatiksi (muurahaishappo).

Hyöty ja haitta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kaikkien aineiden potentiaalisesta haitallisuudesta seuraa myös se, että myrkyllisyyttä ja haitallisuutta joudutaan vertaamaan aineesta saatavaan hyötyyn. Tyypillisimmillään tämä nähdään lääkkeiden kohdalla. Kaikki lääkkeet voivat aiheuttaa myös haittoja ja suurina annoksina myrkytyksen. Tällöin on tärkeää, kuinka etäällä toisistaan ovat hyödyllinen ja haitallinen annos. Tätä etäisyyttä kutsutaan turvallisuusmarginaaliksi. Penisilliini on erittäin toksinen monille bakteereille, mutta se on hyvin vähän myrkyllinen ihmiselle, koska se estää bakteeria rakentamasta itselleen solunseinää, jollaista ihmisen soluissa ei lainkaan ole. Siksi se on allergiaa lukuun ottamatta hyvin turvallinen antibiootti. Sen sijaan monet syöpälääkkeet ovat vain vähän enemmän myrkyllisiä syöpäsoluille kuin normaaleille soluille. Siksi jo normaalissa hoidossa tulee usein toksisia haittoja.

Samasta aineesta voi olla annoksesta riippuen sekä hyötyä että haittaa. A-vitamiini on välttämätön monien elinten kasvulle ja silmän verkkokalvon toiminnalle. Toisaalta suuret annokset ovat varsin toksisia ja raskauden aikana sikiötä vaurioittavia.[10]

Myrkyllisten aineiden ominaisuuksia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Myrkylliset aineet haittaavat jotain elämälle välttämätöntä (useimmiten biokemiallista) prosessia. Koska näitä prosesseja on paljon, myös eri aineiden tai ainetyyppien toksiset vaikutusmekanismit ja riskit poikkeavat toisistaan huomattavasti. 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 särkylääke parasetamoli). Monille aineille ei tunneta ainakaan tarkkaa rajaa, jonka alapuolella sen annos olisi haitaton (genotoksiset karsinogeenit).

Myrkky voi olla orgaaninen tai epäorgaaninen yhdiste tai alkuaine. Luonnossa orgaanisia myrkkyjä on esimerkiksi myrkkykasveissa, myrkkysienissä ja myrkkykäärmeissä. Epäorgaanisia myrkkyjä ovat muun muassa monet raskasmetallit ja niiden yhdisteet. Esimerkiksi Bangladeshissä pohjavedessä on luonnostaan niin paljon arsenikkia, että sen juominen sellaisenaan on vaarallista.

Myrkky voi joutua elimistöön ravinnon tai varsinkin myrkylliset kaasut tai helposti haihtuvat nesteet myös hengitysilman mukana. Myrkylliset nesteet voivat absorboitua myös ihon läpi. Myrkkyjä on olemassa elimistöön (tai ympäristöön) kertyviä ja nopeasti poistuvia ("hajoavia"). Myrkylliset metallit, kuten lyijy ja elohopea, ovat tyypillisiä kertyviä myrkkyjä, ja pienikin määrä toistuvasti on jo haitallista. Sen sijaan esimerkiksi bentsoehappoa, joka on myrkyllinen suurina annoksina, käytetään säilöntäaineena elintarvikkeissa, koska pieni määrä ei ole haitallista terveydelle, ja jatkuvassakin käytössä se poistuu elimistöstä nopeasti munuaisten kautta virtsaan.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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 verkossa http://www.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.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b Komulainen H, Yleistoksikologiaa, s. 115 kirjassa Koulu M, Mervaala E, Tuomisto J, Farmakologia ja toksikologia, 8. p., Kustannus Oy Medicina, Kuopio 2012. Luettavissa myös verkossa http://www.medicina.fi
  2. Mitä tarkoittaa "määrä tekee myrkyn", kirjassa Tuomisto J. 100 kysymystä ympäristöstä ja terveydestä. Kustannus Oy Duodecim, Helsinki 2005 ISBN 951-656-221-3, englanniksi verkossa What is the wisdom in It's the dose that determines that a thing is not a poison?
  3. Kemikaalilaki 14.8.1989/744.
  4. Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EY) Nro 1907/2006.
  5. Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EY) Nro 1272/2008.
  6. Kivistö KT, Olkkola KT, Yleisiä näkökohtia akuuteista myrkytyksistä, s. 1121 kirjassa Koulu M, Mervaala E, Tuomisto J, Farmakologia ja toksikologia, 8. p., Kustannus Oy Medicina, Kuopio 2012. Luettavissa myös verkossa http://www.medicina.fi
  7. Geusau, A., Abraham, K., Geissler, K., Sator, M.O., Stingle, G., Tschachler, E. Severe 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) intoxication: Clinical and laboratory effects. Environ. Health Perspect. 2001:109:865-869.
  8. Sorg O ym. 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) poisoning in Victor Yushchenko: identification and measurement of TCDD metabolites. Lancet 2009:374:1179-1185.
  9. Kemikaaliasetus 12.7.1993/675.
  10. Himberg JJ, Vitamiinit, s. 821, kirjassa Koulu M, Mervaala E, Tuomisto J, Farmakologia ja toksikologia, 8. p., Kustannus Oy Medicina, Kuopio 2012. Luettavissa myös verkossa http://www.medicina.fi