Sylabus
Syllabus předmětu
1. Toxikologie. Humánní a environmentální toxikologie. Toxikologie v monitoringu životního prostředí. Toxicita ? vlastnost látek vyvolávat poškození organismu. Vztah chemické analýzy a toxických účinků látek a environmentálních vzorků. Toxikologie a ekotoxikologie v legislativě. REACH. Havarijní úniky toxických látek. Historický přehled poškození zdraví člověka a ekosystémů antropogenními úniky toxických látek. Zneužívání jedů a úmyslné otravy. Forenzní toxikologie. Analytické stanovení toxických látek.2. Toxicita na různé úrovni organizace biologického systému. Molekulární, buněčná, tkáňová, orgánová, organismální, populační, ekosystémová a biomová úroveň toxicity. Humánní toxikologie vs. ekotoxikologie. Typy toxického účinku. Toxokinetika. Mutagení, genotoxické a teratogenní účinky látek. Toxicita vůči producentům, konzumentům a destruentům.3. Mechanismy působení jedů. Expozice a účinek jedu. Narušení buněčné struktury. Přímá chemická reakce s buněčnými složkami. Účinky na enzymy. Iniciace druhotného účinku. Reakce volných radikálů. Endokrinní disrupse.4. Toxicita na molekulární úrovni. Biochemické účinky xenobiotik. Molekulární účinky jedů. Toxicita persistentních látek. Dioxinová toxicita. TEF a TEQ. Toxicita halogenovaných látek. Receptorová teorie. Methemoglobinizující látky. Dušení tkání. Toxické plyny.5. Toxicita na vyšších organizačních úrovních. Účinky na buňky, tkáně a orgány. Subletální účinky. Akutní a chronické účinky. Účinky na populace, společenstva a ekosystémy. Toxické účinky biocidních látek. Toxické látky v potravním řetězci.6. Toxické účinky kovů. Toxické účinky rozpouštědel. Účinky na molekulární a orgánové úrovni. Akutní a chronické účinky. Dvojí toxické účinky stejných látek.7. Osobní dekontaminace. Primární a sekundární eliminace jedu z organismu. Toxikologická analýza. Vstup toxických látek do organismu. Biologická dostupnost. Receptory. Vylučování. Eliminační poločas. Metody léčení akutních otrav. Základní antidota.8. Terorismus a toxické látky. Předpoklady teroristických akcí. Přehled teroristických skupin. Chemické a biologické agens představující riziko v terorismu.9. Přírodní jedy. Toxiny sinic a řas, hygienické aspekty cyanotoxinů, toxické účinky. Toxiny hub. Rostlinné toxiny, přehled jedovatých rostlin, allelopatie, rostlinné účinné látky, chemismus otrav, medicinální aplikace, rizika otrav. Toxiny živočichů, přehled chemických skupin toxinů, přehled jedovatých živočichů, toxické bílkoviny, prevence a léčení, rizika otrav.10. Faktory ovlivňující toxicitu látek. Chemickofyzikální faktory. Environmentální faktory. Interakce mezi jedy. Toxicita směsí jedů. Biologické faktory. Faktory ovlivňující výsledky testování toxicity. Metody předúpravy vzorků a význam těchto metod pro testování. Předúprava s cílem odstranit rušivé vlivy. Předúprava na podmínky přijatelné pro organismy. Předúprava pro odlišení různých toxických látek. Postup při testování toxicity směsných vzorků a vzorků z životního prostředí. Vzorkování pro testy toxicity. Limitní a orientační testy. Základní test. Postup při testování toxicity chemických látek.11. Zpracování toxikologických dat. Toxikologické indexy LD50, LC50, IC50, EC50. Teratogenní index. Křivka dávka odpověď. Interpretace křivky dávka ? odpověď. Interpolační metody výpočtu efektivních koncentrací. Parametrické metody výpočtu efektivních koncentrací. Výpočty NOEC, LOEC, EC50. Multivariační přístup hodnocení toxikologických dat. Ordinační metody, PCA.12. Testy toxicity. Experimentální určování toxicity. Design testů toxicity. Základní toxikologické indexy. Biokoncentrace, biomagnifikace. Vztah struktury látky a toxicity. Odhady toxických účinků látek na základě strukturní analýzy. Křivka dávka-odpověď a její interpretace. Členění a druhy testů toxicity. Biomárkry a bioindikátory. Biomárkry expozice. Biomárkry účinku. Vícedruhové testy toxicity. Mikrokosmy, mesokosmy a in-situ testy toxicity.13. Testování toxicity látek v různých složkách prostředí. Toxicita látek vůči vodním a půdním organismům. Expoziční scénáře. Akvatické, terestrické testy toxicity. Testy toxicity na rostlinách. Vodní a suchozemské rostliny. Význam těchto testů pro fytoremediace. Testy toxicity na jednobuněčných organismech. Protozoa. Řasové testy. Testy toxicity na konzumentech. Vodní organismy. Půdní organismy. Heterogenita půd. Testování toxicity sedimentů.14. Hodnocení rizik. Zdraví vs. toxické látky v prostředí. Identifikace rizika. Určení vztahu dávka ? účinek. Hodnocení expozice. Charakterizace rizika. Přehled expozičních scénářů a výpočet přijatých dávek.15. Degradabilita a persistence látek v prostředí. Základní procesy degradability a biodegradability škodlivých látek v prostředí. Environmentální faktory ovlivňující degradabilitu látek. Příčiny perzistence látek v prostředí. Přirozená atenuace.
Anotace
Anotace:Tématem předmětu je uvedení posluchačů do problematiky toxikologie v jejím nejširším pojetí od základních principů působení jedů až po význam přítomnosti toxických látek v životním prostředí. Důraz je kladen na pochopení vztahů mezi organismem jedem a prostředím, ve kterém dochází k toxickému působení.
Diskutovány jsou účinky toxických látek na různých úrovních biologické organizace, od účinků jedů na molekulární úrovni, přes biochemické účinky, účinky na buňky a tkáně, organismy, populace až po ekosystémy. Pozornost bude věnována i praktickým otázkám působení jedů na člověka, na možná rizika použití toxických látek v teroristických akcích i na přírodní rostlinné a živočišné jedy.