Základy toxikologie - MO550P100
Anglický název: Essential toxicology
Zajišťuje: Ústav pro životní prostředí (31-550)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2009 do 2016
Semestr: zimní
E-Kredity: 4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:3/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Garant: doc. Ing. Vladimír Kočí, Ph.D.
Vyučující: doc. Ing. Vladimír Kočí, Ph.D.
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace
Poslední úprava: RNDr. Jolana Tátosová, Ph.D. (22.03.2019)
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.

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.

Doporučená studijní literatura:

Fargašová, A.: Environmentálna toxikológia a všeobecná ekotoxikológia. ORMAN Bratislava 2008.
Fargašová, A.: Ekotoxikologické biotesty. ORMAN Bratislava 2008.
Landis, W.G., Yu, M.H.: Environmental Toxicology. Lewis Publishers, CRC Press, 2004.
Lüllmann et al.: Farmakologie a toxikologie. Grada, 2002.
Marková.: Základy toxikologie. OU Ostrava 1998.
Marhold.: Přehled průmyslové toxikologie ? Anorganické látky. Avicenum Praha 1980.
Marhold.: Přehled průmyslové toxikologie ? Organické látky. Avicenum Praha 1986.
Paleček, Linhart, Horák.:Toxikologie a bezpečnost práce v chemii.VŠCHT Praha 1996.
Prokeš, J.: Základy toxikologie. Galén 2005.
Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: VKOCI/NATUR.CUNI.CZ (16.11.2011)

ústní zkouška