INSTITUT UND POLIKLINIK FÜR ARBEITS-, SOZIAL- UND UMWELTMEDIZIN

DIR.: PROF. DR. MED. DENNIS NOWAK

Krank durch Chemie?

Grenzwerte (BAT, HBM)Schwermetalle (Blei, Quecksilber, Platin)Organische Stoffe (Benzol, Hexan, PCB)

Dr. rer. nat. Rudolf Schierl

SS 2012

Lernziele

Sie sollen nach der Vorlesung in der Lage sein,

unterschiedliche Expositionsbedingungen gegenüber chemischen

Noxen am Arbeitsplatz und in der Umwelt zu beurteilen.

einzuschätzen, wo die Stärken und Schwächen der Diagnostik von

äußeren und inneren Belastungen liegen.

Referenz- und Grenzwerte bei innerer und äußerer Belastung richtig

anzuwenden.

anhand von Beispielen zu benennen, welche arbeits- und umwelt-

medizinischen Gefährdungen es durch Metalle (z. B. Pb, Cd, Hg) gibt.

anhand von Beispielen zu benennen, welche arbeits- und umwelt-

medizinischen Gefährdungen durch organische Stoffe (z. B. Hexan,

Benzol, aromatische Amine) möglich sind.

Arbeitsplatz Umwelt

Exposition hoch niedrig

Dauer 40 y / 220 d / 8h

= 70400 h

80 y / 365 d / 24 h

= 700800 h

Risikogruppen nein ja

Ärztliche Untersuchung

ja nein

Erfassung Berufskrankheit: ja Umweltkrankheit: nein

Unterschiede von Arbeits- und Umweltmedizin!

AGW-Werte 2010

Gefahrstoff (mg/m³) Arbeitsplatz Hörsaal!n-Heptan 2100 0,045Ethylacetat 1500 0,05Aceton 1200 < 0,01Ether 1200 < 0,011,1,1-Trichlorethan 1100 0,026Ethanol 960 < 0,01Toluol 190 0,065n-Hexan 180 < 0,011,1,2-Trichlorethan 55 0,020Anilin 8 < 0,01Tetrachlormethan 3 0,002Benzol „1“ 0,002

Die erlaubten Gefahrstoffkonzentrationen sind am Arbeitsplatz meist wesentlich höher als in der Umwelt!

Exposition

Bio-monitoring

BiologischesEffektmonitoring

ZielzelleBiologische

Effekte

Erkrankung

Suszeptibilitäts-marker

Rezep

tor

DN

A etc.

Umgebungs-monitoring

Blut

Zielorgan

Grenzwerte für Luft

• Arbeitsplatz• AGW: Arbeitsplatzgrenzwert (gesetzlich)• MAK: Maximale Arbeitsplatz Konzentration (DFG)

(NOAEL; no observed adverse effect level)

• Umwelt• Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG)• Europäische Kommission (EU)• Weltgesundheitsorganisation (WHO)

Biologisches Monitoring• Arbeitsmedizin

Gesetzlich: BGW Biologischer Grenzwert

DFG setzt weiterhin fest:BAT (Biologischer Arbeitsstoff Toleranzwert)

EKA (Expositionsäquivalent für kanzerogene Arbeitsstoffe)

UmweltmedizinHBM (Human Biomonitoring) WerteReferenzwerte („Normalwerte“)

Matrices für Biomonitoring

• Blut (Vollblut, Serum, Plasma)

• Urin (24h, Spontan)

• Haar (Gewinnung, „Reinigung“)

• Muttermilch

• Speichel, Atemluft

• Zähne, Gewebe (Biopsie, Lavage)

!

Haaranalysen eignen sich nicht zur

- Feststellung von Schwermetallbelastungen

- Beurteilung der Versorgung mit Spurenelementen

(„Ernährungsberatung, Belastungsstatus“)

Haaranalysen eignen sich zur

- Feststellung von hohen Belastungen (z.B. MeHg)

- Erfassung von Nikotin bei großen Kollektiven

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6

5% 95%

Referenzwert-Konzept

unbedenklich kein Handlungsbedarf

nicht ausreichend - Kontrolle der Werteausgeschlossen - Suche nach spezif.

Belastungsquellen- ggf. Verminderung der Belastung

- möglich umweltmed. Betreuung- akuter Handlungsbedarf- Reduktion der Belastung

WerteHuman-Biomonitoring

(HBM)-

Gesundheitsgefahr Handlungsbedarf

HBM I

HBM II

Noxe

Referenzwerte und Human-Biomonitoring (HBM)-Werte

250 µg/l150 µg/l120 µg/lMänner u. Frauen >45J.

150 µg/l100 µg/l60 µg/lKinder u. Frauen <45J.

HBM IIHBM IReferenzwerte

Blei (Pb) im Vollblut

250 µg/l150 µg/l120 µg/lMänner u. Frauen >45J.

150 µg/l100 µg/l60 µg/lKinder u. Frauen <45J.

HBM IIHBM IReferenzwerte

Blei (Pb) im Vollblut

5 µg/g Krea2 µg/g Krea1,0 µg/g Krea.Erwachsene (Nichtraucher)

3 µg/g Krea1 µg/g Krea0,5 µg/g KreaKinder

HBM IIHBM IReferenzwerte

Cadmium (Cd) im Urin

5 µg/g Krea2 µg/g Krea1,0 µg/g Krea.Erwachsene (Nichtraucher)

3 µg/g Krea1 µg/g Krea0,5 µg/g KreaKinder

HBM IIHBM IReferenzwerte

Cadmium (Cd) im Urin

25 µg/l7 µg/l1,4 µg/lGesamtbevölkerung

HBM IIHBM IReferenzwerte

Quecksilber (Hg) im Urin

25 µg/l7 µg/l1,4 µg/lGesamtbevölkerung

HBM IIHBM IReferenzwerte

Quecksilber (Hg) im Urin

Pb: seit Oktober 2009 ausgesetzt!

Referenzwerte und Human-Biomonitoring (HBM)-Werte(Stand 2006)

100 µg/l40 µg/l12 µg/lAllgemeinbevölkerung

HBM IIHBM IReferenzwerte

Pentachlorphenol (PCP)im Serum

100 µg/l40 µg/l12 µg/lAllgemeinbevölkerung

HBM IIHBM IReferenzwerte

Pentachlorphenol (PCP)im Serum

30 µg/g Krea20 µg/g Krea6 µg/g KreaAllgemeinbevölkerung

HBM IIHBM IReferenzwerte

Pentachlorphenol (PCP) im Urin

30 µg/g Krea20 µg/g Krea6 µg/g KreaAllgemeinbevölkerung

HBM IIHBM IReferenzwerte

Pentachlorphenol (PCP) im Urin

Derzeit liegen über 95% der Bevölkerung unter HBM I

• Bleifarben Mennige Bleiweiß

• Autoabgase Antiklopfmittel Pb (Et)4

• Keramiken Bleikristall

• Arbeitsplatz Glashütten Batterieherstellung Bleihütten Bleilegierungen

BLEI

Exposition:

• Atemluft 50 - 80%

• GI-Trakt < 10% (Kinder 50%)

• Vollblut Hintergrund: HBM I: 150(100) µg/l HBM II: 250(150) µg/l Arbeitsplatz: BAT: 400 (100) µg/l

• Urin ð-Aminolävulinsäure

BLEI

Aufnahme: Indikatoren:

Bleisaum

• Erythropoetisches System

• Glatte Muskulatur

• Peripheres und zentrales Nervensystem

• Knochen t1/2 = 10 - 15 Jahre

BLEI

Zielorgane: Depotkompartiment:

BK 1101

2009: 7 von 62

Seit 2007: Blei als kanzerogen eingestuft (2A)

Lernfall zur Vertiefung des Vorlesungsstoffs:

Bauchkrämpfe und Anämie

Vorgehen bei akutem Abdomen und Anämie,

interdisziplinäre Zusammenhänge

Hg 0

Hg 0 Hg 0

Hg 0 Hg 0

Hg 2+

Hg 0

Hg 2+

Hg 0

Hg 2+

Hg 2+ Hg 0

Hg 2+

Hg 2+

Aus Amalgamfüllungen wird Hg vor allemüber die Lunge resorbiert!

Quecksilberkonzentrationen im Urin95 % - Konfidenzbereich der geometrischen Mittel

0

0,5

1

1,5

2

0 1 - 4 5 - 9 > 10

Anzahl der Zähne mit Amalgamfüllungen

Hg

im

Uri

n (

µg

/l)

BAT-Wert: 30 µg/lHBM I: 7 µg/l

UBA-Studie 25-69jährige (n > 4000)

Exposition:

• Arbeitsplatz Chloralkalielektrolyse Feuervergoldung Erzverhüttung Thermometer Batterien

• Zahnfüllungen Silberamalgam

• Saatbeizmittel Methyl-, Ethyl-Hg

• Antiseptika Sublimat Phenyl- Hg-Acetat

QUECKSILBER

BK 1102

2009: 0 von 41

Indikatoren:• Urin

Umweltmedizin: HBM I: 5 µg/g Kr HBM II: 20 µg/g Kr

Arbeitsplatz: BAT: 30 µg/l

QUECKSILBER

• Blut

Umweltmedizin: HBM I: 5 µg/l HBM II: 15 µg/l

Arbeitsplatz: BAT: 25 µg/l

Metall. Quecksilbelastung:Hg im Urin

Organische Hg-Belastung:Hg im Blut

Lernfall zur Vertiefung des Vorlesungsstoffs:

Na Mahlzeit Alles zum Thema Quecksilberbelastung, Biomonitoring und Differentialdiagnosen

n-Hexan (CH3-CH2 -CH2 -CH2 -CH2 –CH3 )

Farblose, angenehm riechende Flüssigkeit

Siedepunkt 69 °C

Verwendung: Lösemittel, Ausgang für Synthesen

Kraftstoffe, Kleber, Farben

Wirkung akut: Kopfschmerzen, Schwindel

Wirkung chronisch: Neurotoxisch, Taubheitsgefühl

(Grund: Metabolit 2,5-Hexandion vernetzt Nervenfasern)

Farblose, aromatisch riechende Flüssigkeit

Siedepunkt 80 °C

Vorkommen: Erdöl, Verbrennungsprodukte

Umwelt (Benzindämpfe, Abgase)

Zigarettenrauch (ca. 7 µg/d)

Verwendung: Lösemittel, Klebstoffe (früher)

Wirkung: Anämie, Leukopenie,

Leukämie (Latenz > 10-15 Jahre)

Benzol

•BK 1303: 2009: 123/311 Meldungen anerkannt

PCB (Polychlorierte Biphenyle) Cln Cln

Farblose, evtl. harzige (je nach Cln) Flüssigkeit

Siedepunkt 170 - 200 °C, aber Dampfdruck

Verwendung: Kondensatoren, Trafos, Hydraulik

Dichtungsmassen, Fugenkit, Farben

Vorsorgewert: 300 ng/m³

Wirkung: akut: Chlorakne, Müdigkeit, Ödeme

chronisch: v. a. Akkumulation im Körper

Lernfälle zum Thema „Krank durch Chemie?“

Na Mahlzeit (UM*) Alles zum Thema Quecksilberbelastung und Biomontoring

Bauchkrämpfe und Anämie (AM*) Vorgehen bei Akutem Abdomen und Anämie, interdisziplinäre Zusammenhänge

* AM = Arbeitsmedizin * UM = Umweltmedizin