Allgemeine Toxikologie für Chemiker: Einführung in die by Günter Fred Fuhrmann

By Günter Fred Fuhrmann

Dieses Buch ist hervorgegangen aus einer zweistündigen Vorlesung über Toxikologie, die am Fachbereich Chemie der Philipps-Universität Marburg seit 1980 gehalten wird. Es ist das Anliegen dieser kurzgefaßten Einfuhrung in die Allgemeine Toxikologie, dem Chemiker eine Vorstellung zu geben, wie toxische Substanzen auf den menschlichen Körper einwirken können. Dabei spielt die Natur der körpereigenen Aufnahmeflächen wie Haut, Lungen, Verdauungs- und Darmtrakt, sowie ganz allgemein der Aufbau der Zellmembranen eine bedeutende Rolle. Durch die Einteilung des Menschen in verschiedene Kompartimente können die Bewegungen von toxischen Substanzen in dem offenen dynamischen method des menschlichen Körpers auch mathematisch nachvollzogen werden, wobei die Metabolisierung, Bindung und Ausscheidung des Stoffes von Bedeutung sind. Es wird Wert darauf gelegt, dem Nichtmediziner die wichtigsten Prinzipien der Toxikologie auch ohne eingehende anatomische und physiologische Grundkenntnisse nahezubringen. Weiterhin sollen insbesondere Chemiker, die sich primär mit der Synthese und der Anwendung von chemischen Substanzen befassen, über die allgemeinen Gesundheitsaspekte sowie über die Elemente der Bewertung der Gesundheitsgefahrlichkeit informiert werden. Für Hinweise und Anregungen während der Abfassung des Manuskripts danke ich sehr herzlich den Herren Priv. Doz. Dr. Wolf gang Legrum, Dr. Hans-Jörg Martin, Priv. Doz. Dr. Eckhard Müller und Professor Dr. Karl Joaehim Netter. Herrn Dr. Legrum verdanke ich außerdem viele Anregungen bei der Bildgestaltung. Meinem Sohn Jens Christian, stud. ehern., danke ieh fur das erste Korrekturlesen und fur viele gute advice aus der Sicht des Studenten. Außerdem hat er mir beim Ausarbeiten der Abbildungen geholfen. Beim Erstellen des Stichwortverzeichnisses ist mir Herr Dr. Martin eine große Hilfe gewesen.

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In der griechischen Mathematik hat guy L ngen, Fl chen, Volumina durch das Ausschopfungsprinzip des EUDOXOS von Knidos (vermutlich 408-355 v. Chr. ) bestimmt: In der Ebene ging guy von der Annahme aus, dass die Flache eines Rechteckes das Produkt seiner Seitenlan gen ist, und erhielt durch geschicktes Teilen und Verschieben von Flachenstucken die Flacheninhalte von einfachen Figuren wie Drei ecken, Trapezen, Parallelogrammen usw .

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56 Eine Modellvorstellung hat den großen Vorteil, daß sie gezielte Folgeexperimente ermöglicht, die die Richtigkeit des Modells beweisen oder verneinen können. N. Harvey und H. Shapiro (Literatur und Resultate Abb. 12) daraufhin, daß die Oberflächenspannung eines Lipidtropfens etwa 60 mal größer als die einer Eizelle ist. Somit konnte das einfache Membranmodell der Lipiddoppelschicht nicht richtig sein. Durch Vorstellung eines aufgelagerten Proteinfilms wurden zunächst die Widersprüche des Spannungsunterschiedes zwischen Zelle und Lipidtropfen beseitigt.

Neben einem schnellen Abtransport erfolgt eine kräftige Durchmischung. 6 Litern roten Blutzellen, in einer Minute durch das Gefäßsystem. Die Konzentration einer toxischen Substanz läßt sich schnell und genau nach Entnahme einer Blutprobe chemisch bestimmen. Für den Arzt ist der Blutraum das Kompartiment, zu dem er durch eine in die Vene eingefuhrte Kanüle direkten Zugang gewinnen kann. Wegen der funktionellen Bedeutung nennt man diesen Raum auch das zen t r ale Kom par tim e n t. In der ärztlichen Umgangssprache wird die Konzentration der aus dem Blut bestimmten Substanz als "B I u t s pie gel" bezeichnet.

Eines geringen Volumens). Diese läßt sich in einer kürzeren Zeit bereitstellen als bei Chloroform, von dem etwa 60mal mehr bis zur Erreichung der Gleichgewichtseinstellung benötigt wird. B. B. Ethylen wird nur zu einem geringen Prozentsatz aus den Lungenbläschen in das Blut diffundieren, aber wegen des meist großen Gradienten des Partialdruckes wird dies sehr schnell erfolgen. Eine erhöhte Atemfrequenz ist also nur ganz am Anfang wirksam, später nicht mehr. B. Chloroform gilt, daß bei jedem Atemzug ein großer Anteil des Gases aus den Lungenbläschen in das Blut verschwindet.

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