Karzinogen (auch carcinogen, kanzerogen oder cancerogen) heißt Krebs erzeugend und setzt sich aus Karzinom und Genese zusammen. Ein Karzinogen ist folglich eine Krebs fördernde Substanz oder Strahlung.
Nicht zu verwechseln ist der Begriff karzinogen mit dem Wort Onkogen = Krebsgen.
Die Einstufung nach § 1.4.2.3 GefStoffV Anhang 1 entspricht der Richtlinie 67/548/EWG und ist damit eine europäische Festlegung. Es bedeuten:
Kategorie 1
Stoffe der Kategorie 1 wirken beim Menschen bekanntermaßen krebserzeugend. Es sind hinreichende Anhaltspunkte für einen Kausalzusammenhang zwischen der Exposition eines Menschen gegenüber dem Stoff und der Entstehung von Krebs vorhanden.
Kategorie 2
Stoffe der Kategorie 2 sollten für den Menschen als krebserzeugend angesehen werden. Es bestehen hinreichende Anhaltspunkte zu der begründeten Annahme, dass die Exposition eines Menschen gegenüber dem Stoff Krebs erzeugen kann. Diese Annahme beruht im allgemeinen auf Langzeitversuchen und/oder sonstigen relevanten Informationen.
Kategorie 3
Stoffe der Kategorie 3 geben wegen möglicher krebserzeugender Wirkung beim Menschen Anlass zur Besorgnis. Genügend Informationen für eine befriedigende Beurteilung liegen jedoch nicht vor. Aus geeigneten Tierversuchen liegen einige Anhaltspunkte vor, die jedoch nicht ausreichen, um den Stoff in Kategorie 2 einzustufen.
Weblinks
- [http://www.hvbg.de/d/bia/fac/kmr/ Liste der krebserzeugenden, erbgutverändernden oder fortpflanzungsgefährdenden Stoffe des BIA]
- [http://potency.berkeley.edu/ The Carcinogenic Potency Database - Einschätzung von 1.451 Chemikalien auf ihre karzinogene Potenz nach Auswertung von über 6.000 Experimenten (engl.)]
- [http://ehp.niehs.nih.gov/roc/toc10.html National Institute of Environmental Health Sciences: 10th Report on Carcinogens]
- [http://www-cie.iarc.fr/ IARC Monographs Programme on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans]
- [http://eagle.westnet.gr/~aesclep/carcinog.htm IARC and NTP carcinogen list]
- [http://ntp.niehs.nih.gov/index.cfm?objectid=03CA718C-ECD1-2105-0A1DC35A33453296 Tamoxifen als Karzinogen]
Kategorie:Krebserkrankungms:Karsinogen
Die Genesis oder die Genese (alt- / neugriechisch γένεσις / γέννηση - die Geburt, Schöpfung, Entstehung) bezeichnet:
- -genese, einen Teil eines Fachbegriffs der Wissenschaften und der Medizin
- Pathogenese, die Entstehung einer Krankheit
- Werden (Philosophie), in der Philosophie den Prozess des Werdens
- Genese (Geologie), in der Geologie die Art der Entstehung von Gesteinen
- das 1. Buch in der Bibel, hebräisch Bereschit (jüdische Darstellung), griechisch Genesis, deutsch 1. Buch Mose (christliche Darstellung).
Das Wort Genesis als benennt:
- Genesis (Sonde), eine US-amerikanische Raumsonde
- Aktion Genesis, eine nationale Polizeiaktion gegen Pädokriminalität in der Schweiz
- Genesis - das Gemeinsame Neue Statistische Informations-System der Statistischen Landesämter und des Statistischen Bundesamtes in Deutschland
- Genesis (Band), den Namen einer Rockband
- Sega Genesis, den Namen einer Spielekonsole von Sega
- (Genesis 3D), den Namen einer 3D-Engine
Krebs (Medizin)
Unter Krebs versteht man das unkontrollierte Wachstum von Körperzellen, die dabei gesundes Gewebe verdrängen oder zerstören. Jedes Organ des menschlichen Körpers kann von Krebs befallen werden. Krebs ist nach den Herz-Kreislauf-Erkrankungen die zweithäufigste Todesursache in Deutschland. Dennoch ist nicht jeder Krebsverlauf tödlich, falls rechtzeitig eine Therapie begonnen wird, oder der Krebs erst in hohem Lebensalter auftritt und langsam wächst. Die derzeitige Heilungsrate bei allen Krebserkrankungen beträgt durchschnittlich 30 bis 40 Prozent. Als geheilt wird in der Onkologie ein Patient bezeichnet, der mindestens fünf Jahre lang ohne Rückfall (Rezidiv) überlebt. Diese Definition von geheilt ist problematisch, weil viele der Rückfälle erst nach fünf Jahren erfolgen. Es fließen mithin viele Patienten in die Krebs-Erfolgsstatistik ein, die später an Krebs sterben (Vgl. Krebsatlas).
Man sollte stets im Gedächtnis behalten, dass Krebs nicht gleich Krebs ist - und "Krebs" bedeutet auch nicht zwangsläufig "Todesurteil". Es sind rund hundert Krebserkrankungen bekannt, die sich in Überlebenschance, Behandlungsmöglichkeiten und der Bildung von Metastasen teilweise stark unterscheiden.
Die meisten Krebserkrankungen nehmen an Häufigkeit im Alter deutlich zu, so dass man Krebs auch als eine degenerative Alterserkrankung des Zellwachstums ansehen kann. Neben dem Alter sind das Rauchen, andere karzinogene Noxen, familiäre Disposition (Veranlagung) und Virusinfektionen die Hauptursachen für Krebserkrankungen.
Durch Krebsvorbeugung und Früherkennung kann das Krebsrisiko unter bestimmten Umständen (abhängig vom Diagnosezeitpunkt, der Krebsart und einem dafür optimalen Alter des Patienten) deutlich verringert werden.
Namensgeschichte
Der Name Krebs wurde Galenus zufolge durch die Ähnlichkeit der geschwollenen Venen eines äußeren Tumors mit Krebsbeinen inspiriert (siehe Krankheit als Metapher). Zuvor verwendete Aristoteles den Begriff "Krebs" vermutlich als erster, als er damit oberflächlich feststellbare, in benachbarte Organe infiltrierende und einwachsende Geschwulste beschrieb (z.B. fortgeschrittener Hautkrebs oder Brustkrebs). In der Bibel wird Krebs auch erwähnt: Paulus warnt vor ketzerischen Widersachern, deren Worte "um sich fressen wie der Krebs" (2. Timotheusbrief, 2:17).
Krebsentstehung
Bei Krebszellen ist diese gegenseitige Abstimmung und Beeinflussung im Zellverband außer Kraft gesetzt. Krebszellen teilen sich unkontrolliert immer weiter, obwohl keine Notwendigkeit mehr dazu besteht. Die Bremssignale des Gesamtsystems an die Tumorzellen werden nicht mehr erkannt und befolgt, da sie den genetischen Code für den Informationsempfang verloren oder abgeschaltet haben.
Das Immunsystem des Gesamtorganismus versucht die unkontrolliert wachsenden Zellen zu attackieren. Da sie in vieler Hinsicht aber noch normalen Körperzellen ähneln, fallen die Abwehrmechanismen zu schwach aus, um den sinnlosen Wachstumsprozess zu stoppen. Aus einem örtlich begrenzten Tumor entsteht ein Tumor, der Gewebsgrenzen durchdringen kann, in andere Organe einwuchert und sich selbst mittels Angiogenese sogar neue Blutgefäße bildet.
Mehrstufenmodell
Einige heutige Ansichten über Krebs gehen von einem Mehrstufenmodell der Krebsentstehung aus. Das ältere so genannte Dreistufenmodell gliedert sich dabei in die Phasen der Initiation, Promotion und der Progression. Nach einer Jahre bzw. Jahrzehnte dauernden Latenzphase zwischen dem initialen DNA-Schaden, also der Transformation einer einzelnen Zelle, kommt es erst zum nachweisbaren Tumor. Problematisch am Mehrstufenmodell ist, dass die Begrifflichkeiten Initiation, Promotion und Progression lediglich beschreiben und nicht die Ursache erklären. Zudem sind etwa Promotion und Progression in der Praxis leider nicht scharf von einander abgrenzbar.
Bis zu zehn verschiedene Mutationen müssen erfolgt sein. Einige dieser notwendigen Mutationen können vererbt werden, was erklärt, dass auch sehr kleine Kinder an Krebs erkranken können und dass Krebs in so genannten "Krebsfamilien" gehäuft auftreten kann. Ein typisches Beispiel dafür ist das vererbbare Xeroderma pigmentosum. Bei nahen Verwandten von Patientinnen mit Brustkrebs ist die Wahrscheinlichkeit, Brustkrebs zu bekommen doppelt so hoch wie in der übrigen Bevölkerung.
In den dazwischenliegenden Schritten der Tumorentstehung (Promotion und Progression) spielen nichtgenotoxische Prozesse eine große Rolle, was Beobachter dazu verleiten könnte, diese Einflüsse als eigentliche "Krebserreger" einzustufen. Die eigentliche Malignität (bei malignen Tumoren) der entarteten Zelle wird in der Phase der Progression erreicht. In jüngerer Zeit wird statt des klassischen Dreistufenmodells von einem komplexen Mehrstufenmodell gesprochen (das nur zum Teil verstanden ist) und die Begriffe Promotion und Progression werden zunehmend vom Begriff der Co-Carcinogenese ersetzt.
Bemerkenswert ist Henrietta Lacks, die 1951 an einem bösartigen Gebärmutterhalskrebs starb. Vor ihrem Tod wurden ihr Gewebsproben entnommen und die so genannte HeLa-Zelllinie entstand. Die Tumorzellen leben also seit mehr als fünfzig Jahren unter Laborbedingungen.[http://www.jhu.edu/~jhumag/0400web/01.html]
Historische Annahmen
1902 schrieb John Beard, dass Krebszellen trophoblastischen Embryonalzellen glichen. Zu Beginn einer Schwangerschaft sorgten diese Zellen dafür, dass sich der Embryo in der Gebärmutter einnisten könne. Das Wachstum sei aggressiv und chaotisch. Die Zellen teilten sich schnell und gewännen ihre Energie aus der Zuckergärung. Sie unterdrückten das Immunsystem der Mutter und produzierten humanes Choriongonadotropin hCG, das mittlerweile als Tumormarker anerkannt ist. Die Wucherung stoppt erst, wenn der Embryo ab 7. Woche Pankreasenzyme erzeugt. Ohne diese Enzyme entstünde der bösartigste Tumor, das Chorioncarcinom. Dass Krebstumoren Energie aus der Zuckergärung gewännen (d.h. der Tumor würde anaerob leben), ist die Basis für viele überholte Behandlungsmethoden.
Im Jahr 1908 entdeckten Ellermann und Bang ein Virus, das Leukämie in Hühnern verursachte.
Peyton Rous war es dann, der 1911 aus einem Muskeltumor mit der sehr hohen Filterfeinheit von 120 Nanometern einen Extrakt herausfilterte, mit dem er wieder Krebs erzeugen konnte. Er vermutete in diesem Extrakt ein Virus. 1966 erhielt Rous für diese Entdeckung des Rous Sarkom-VirusRSV den Nobelpreis.
Krebstumore unterscheiden sich von gutartigen (benignen) Tumoren durch drei Kennzeichen: Sie wachsen
- infiltrierend: die Tumorzellen überschreiten Gewebegrenzen und wachsen in benachbartes Gewebe ein
- destruierend: sie zerstören dabei umliegendes Gewebe
- metastasierend: sie siedeln via Blut- und Lymphgefäßen oder sie bilden durch Abtropfung Tochtergeschwulste - so genannte Metastasen.
Klassierung
Daneben werden noch semimaligne Tumore und Präkanzerosen unterschieden. Semimaligne Tumoren erfüllen nur zwei der genannten Kriterien, Präkanzerosen sind entartetes Gewebe, welches sich mit hoher Wahrscheinlichkeit zu malignen Tumoren entdifferenziert, aber noch nicht infiltrierend und metastasierend gewachsen ist.
Der häufigste semimaligne Tumor ist das Basaliom, ein Tumor der Basallzellschicht vor allem der sonnenexponierten Haut, der infiltrierend und destruierend wächst, allerdings nicht metastasiert. Unbehandelt kann der Tumor das gesamte Gesicht einschließlich der Gesichtsknochen zerstören.
Die weitaus häufigste Präkanzerose ist die zervikale intraepitheliale Neoplasie, eine Wucherung des Gebärmutterhalses, deren Zellen zellbiologisch Zeichen der Malignität aufweisen, allerdings vom Gewebe her noch nicht infiltriert, destruiert oder metastasiert haben. Zur Vorsorge wird Frauen der jährliche Gebärmutterabstrich nach Papanicolaou, auch PAP-Abstrich genannt, empfohlen, da Präkanzerosen sich deutlich besser behandeln lassen.
Gewebeherkunft
Krebstumoren werden nach dem Typ des entarteten Gewebes klassifiziert. Den weitaus größten Teil aller Krebserkrankungen machen Karzinome aus, also Tumore, die von Epithel ausgehen. Diese werden nochmals differenziert in Plattenepithel- oder squamöse Karzinome, die sich von verhornter und unverhornter (Schleim-)Haut ableiten, und Adenokarzinome, welche sich vom Drüsenepithel ableiten und je nach Ursprung und Aufbau weiter differenziert werden.
Eine weitere große Gruppe sind die hämatologischen Krebsformen des Blutes und der blutbildenden Organe, die sich in Leukämien und Lymphome, auch "Lymphdrüsenkrebs" genannt, unterteilen lassen .
Daneben gibt es seltenere bösartige Tumoren, wie die vom Stütz- und Bindegewebe ausgehenden Sarkome, neuroendokrine Tumoren wie das Karzinoid oder von embryonalem Gewebe ausgehende Teratome (vor allem der Keimdrüsen).
Statistik
In Deutschland erkranken etwa 395.000 Menschen jährlich an Krebs, davon rund 195.000 Frauen und 200.000 Männer. Die meisten Fälle treten im Alter von über 60 Jahren auf. Die unter 60-jährigen machen mit etwa 107.000 Fällen nur rund ein Viertel der Krebs-Neuerkrankungen aus.
Jedes Jahr erkranken in Deutschland rund 1.750 Kinder unter 15 Jahren an Krebs. Am häufigsten werden in dieser Altersgruppe Leukämien, Tumore des Gehirns und des Rückenmarks sowie Lymphknotenkrebs diagnostiziert.
Im Durchschnitt werden derzeit etwa 30 % aller Krebspatienten von ihrer Krankheit geheilt. Von allen Krebsheilungen werden ca. 90 % ausschließlich durch die lokal auf die Tumorregion gerichtete, sogenannte lokoregionäre Behandlung, also durch Operation und Strahlentherapie (»Stahl und Strahl«) erreicht.
Sehr selten gibt es auch Spontanremissionen. Als Spontanremission bezeichnet man ein komplettes oder teilweises Verschwinden eines bösartigen Tumors in Abwesenheit aller Behandlungen oder mit Behandlungen, für die bisher kein Wirksamkeitsnachweis geführt werden konnte. Allerdings liegt die Wahrscheinlichkeit solcher Spontanremissionen unter der Wahrscheinlichkeit einer Fehldiagnose.
Vergleich der diagnostizierten und der tödlichen Krebserkrankungen
Zahlen mit Stand: 2000
(Quelle: [http://www.rki.de/cln_006/nn_226928/DE/Content/GBE/DachdokKrebs/KrebsDownloads/kid2004__,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/kid2004_ Broschüre »Krebs in Deutschland« der Arbeitsgemeinschaft Bevölkerungsbezogener Krebsregister in Deutschland])
Krebshäufungen bei bestimmten Berufen
Behandlungsmöglichkeiten
- Operation: operative Entfernung des Tumors und benachbarter Lymphknoten.
- Strahlentherapie - mit radioaktiven Stoffen
- durch radioaktives Iod (Schilddrüse nimmt aktiv Iod auf)
- mit Röntgenstrahlen - mit Protonentherapie (Bestrahlung mit Protonen, die den Tumor umgebendes Gewebe schont)
- mit Mikrowellen (Aufheizung des betroffenen Gewebes)
- Medikamentenbehandlung
- mit Zytostatika (»Chemotherapie«); die Krebszellen werden an der Vermehrung gehindert bzw. gestoppt
- Hormontherapie, z. B. Testosteronentzug beim Prostatakarzinom
- Hemmung des Blutgefäßwachstums (Krebsgewebe lockt Blutgefäße an, in Richtung des Krebsgewebes zu wachsen, um es zu versorgen.)
- Immuntherapie (Steigerung der Immunantwort auf die Tumorzellen) [http://www.kimt.de/ Immunologische Krebs-Therapie ]
- Palliative Behandlung bzw. Förderung der Lebensqualität
- Gabe von Schmerzmitteln
- Besserung des Allgemeinbefindens durch Schmerzbehandlung
- Ausreichende Ernährung
- Hemmung des Knochenabbaues
- Steigerung der Blutbildung im Knochenmark
- Symptomatische Behandlungen z. B. Aufdehnung von Stenosen durch Bougierung oder Einlage von Stents - Physiotherapie (speziell Atemtherapie bei Lungenkrebs)
- Alternative Behandlungsmethoden, unter anderem die Mistel-Therapie oder B17-Therapie. Beide sind umstritten. Tatsache ist aber, dass viele erfolgreiche Zytostatika (wie Vincristin) ursprünglich in Pflanzen gefunden wurden. Diese Zytostatika sind aber hochrein und hochkonzentriert und deshalb nicht mit "Kräutertee" oder ähnlichem zu vergleichen.
Die unbefriedigende Heilungsrate bei bestimmten Tumorerkrankungen und die Nebenwirkungen der etablierten Behandlungmethoden lösen oft Ängste und Verzweiflung bei den Betroffenen und deren Angehörigen aus. Dies führt unter Umständen zur Hinwendung zu unkonventionellen Behandlungsarten, denen in vielen Fällen der Nachweis der Wirksamkeit fehlt, und deren Grundlagen meist einer naturwissenschaftlichen Überprüfung nicht standhalten. Einige von ihnen werden als »Wunderheilung« abgelehnt, andere hingegen als ergänzende Therapieverfahren auch von der Schulmedizin akzeptiert.
Auch wenn - leider häufig - eine vollständige Heilung nicht erreicht werden kann, ist in Betracht zu ziehen, dass bei einem 75jährigen Krebspatienten eine Lebenszeitverlängerung von 1 oder 2 Jahren schon als ein sehr gutes Resultat zu betrachten ist (ältere Krebspatienten sterben oft an etwas anderem als am Krebs selber), während bei einer 45jährigen Brustkrebspatientin erst eine 10jährige Rückfallfreiheit als "sehr gut" bewertet wird - denn sie hat einen großen Teil ihres Lebens noch vor sich.
Grenzen der Behandlungsmethoden
Die derzeitige Heilungsrate bei Krebs liegt bei ca. 30 – 40 Prozent, wenn man alle verschiedenen Krebserkrankungen zusammenfasst. Solange eine Krebskrankheit örtlich begrenzt bleibt, sind die Heilungschancen besser, als wenn der Tumor sich bereits in mehreren Organen des Körpers ausgebreitet hat (z.B. Lungenkrebs metastasiert sehr schnell, während Prostatakrebs dies seltener tut). Die Schwierigkeit vieler Krebserkrankungen liegt allerdings darin, dass sie sehr spät erkannt werden - ein Tumor kann schon ab einem Volumen von unter 1 ml Metastasen produzieren, aber z.B. Brustkrebs kann mittels Selbstabtastung durch einen Laien erst ab dieser Größe erkannt werden.
Ein Problem stellt mitunter die anatomische Zugänglichkeit der Tumoren für eine operative Entfernung dar, beispielsweise an der Speiseröhre.
Auch sind die Symptome nicht immer leicht zu erkennen oder treten erst in fortgeschrittenem Stadium auf, weshalb Bauchspeicheldrüsenkrebs oftmals sehr spät erkannt wird.
Krebskranke haben äußerst unterschiedliche Überlebenschancen - siehe die Aufstellung oben. Faktoren, die dazu beitragen sind
- findet Früherkennung statt?
:- der Tumor muss bis auf eine gewisse Größe anwachsen, bis er vom Laien erkannt wird (etwa Brustkrebs)
- verschleppt der Patient die Erkrankung und geht erst spät zum Arzt?
:- etwa bei untypischen Symptomen, wie etwa chronischer Husten bei Rauchern
- metastasiert der Tumor schnell?
:- die Gefährlichkeit etwa des Lungenkrebses ist in der Tat die schnelle Metastasenbildung
- spricht der Tumor auf die Chemotherapie an?
:- je nach Ursprungsgewebe des Tumors sind gewisse Wirkstoffklassen völlig oder fast unwirksam
- kann der Tumor überhaupt operiert werden?
:- Eingriffe wie Entfernung eines Lungenbeutels kann die Überlebensquote der Patienten drastisch senken, also versucht man solche Operationen zu vermeiden
Krebsvorbeugung
Es sind nicht alle Faktoren bekannt, die die Krebsentstehung fördern oder hemmen.
Um das Risiko einer Krebserkrankung zu vermindern, sollte ein Aussetzen des Körpers mit kanzerogenen Stoffen vermieden werden.
Früherkennung
Bei den meisten Krebserkrankungen ist die Früherkennung wichtig. Nur selten, wie beispielsweise beim Lungenkrebs, ist die Früherkennung bislang ineffektiv. Die Früherkennung ist primär Aufgabe jedes Menschen und nicht bloß des Arztes. Unbehandelt wächst der maligne Tumor solange, bis das Organ bzw. der Körper zerstört ist. Da die Gefahr einer Krebserkrankung für eine Bevölkerung schwankt und u. a. von neu aufkommenden Umweltgiften abhängt oder von der Eliminierung solcher Gifte durch Umweltschutzgesetze, sowie durch das Ernährungsverhalten und der Bereitschaft, sich vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen, aber auch durch das Sexualverhalten (Durchseuchung einer Bevölkerung mit möglicherweise krebserregenden Viren), muss für jede Generation und jedes Land immer aufs Neue das individuelle Krebsrisiko bestimmt werden.
Je eher ein Krebs erkannt wird, desto besser die Heilungsaussichten. Es ließen sich mehr Krebskrankheiten heilen, wenn sie früher erkannt würden. Aber nicht jede Früherkennung bietet nur Vorteile (siehe auch Screening). Man tauscht ein Risiko gegen ein Bündel anderer Risiken, wie falsch-positive Befunde.
Für Männer sind regelmäßige Untersuchungen des Arztes auf Blut im Stuhl und das Abtasten der Prostata wichtig, für Frauen ein Abstrich vom Gebärmutterhals (systematische Früherkennungsuntersuchung auf Gebärmutterhalskrebs) und Mammographie-Vorsorgeuntersuchungen (über 50 Jahren), wobei der in absoluten Zahlen geringe Nutzen der Mammographie mit dem Arzt besprochen sein sollte.
Viele Krebserkrankungen werden vom Patienten selbst aufgrund von Veränderungen erkannt. Ein Arztbesuch ist empfehlenswert bei:
- ungewöhnlichen Schwellungen; Wunden, die nicht abheilen; Veränderung der Form, Größe oder Farbe eines Hautmal oder abnorme Blutungen
- chronischer Husten oder anhaltende Heiserkeit, eine Veränderung beim Stuhlgang oder beim Urinieren, oder einen unerklärlichen Gewichtsverlust
- Veränderungen beim regelmäßigen Abtasten der Brüste feststellen.
Jede dieser Selbstuntersuchungen sind mit einem recht großen Fehlerrisiko behaftet. Knötchen in der Brust können gut harmlos sein, und andererseits können Laien bösartige Brusttumoren erst ertasten, wenn sie schon 1 ml Volumen haben - und mit großer Wahrscheinlichkeit schon metastasiert haben.
Anlaufstellen
- [http://www.krebsgesellschaft.de/ Deutsche Krebsgesellschaft e.V.]
- Der kostenlose und neutrale [http://www.krebsinformation.de/ Krebsinformationsdienst KID] des DKFZ in Heidelberg - [http://www.krebshilfe.de/ Deutsche Krebshilfe e.V.]
- [http://www.krebsliga.ch/ Krebsliga Schweiz]
- [http://www.krebs-kompass.de/ Krebs-Kompass]
Literatur
Wissenschaftliche Literatur
- Krebs in Deutschland, Häufigkeiten und Trends, 4.Auflage 2004, herausgebeben von der Arbeitsgemeinschaft Bevölkerungsbezogener Krebsregister in Deutschland, Saarbrücken ( = Krebsatlas)
- Onkologie für Pflegeberufe, hrsg. v. Agnes Glaus, Walter F. Jungi u. Hans-Jörg Senn, Thieme flexible Taschenbücher, ISBN 3-13-620305-4. Sehr breite und vertiefte Übersicht über Krebserkrankungen; zum großen Teil auch für Laien verständlich. - Checkliste Onkologie, Reihe begr. v. Felix Largiader, Alexander Sturm u.Otto Wicki; Von Hans-Jörg Senn, Peter Drings, Agnes Glaus, ISBN 3-13-685505-1
- The China Study, T. Colin Campbell PhD, ISBN 1-93-210038-5. Wissenschaftliche Studien zum Zusammenhang zwischen Ernährung und Krankheiten, besonders auch Krebs werden hier "populärwissenschaftlich" vorgestellt. Der Autor hat selbst einige Studien zu diesem Thema geleitet (z.B. die vermutlich größte Studie auf diesem Sektor, nämlich eben die China Study) und zeigt Zusammenhänge auf, welche in der Öffentlichkeit kaum bekannt sind. (englisch)
Sachbücher ohne wissenschaftlichen Anspruch
- Stamatiadis-Smidt, Zur Hausen (Hrsg): Thema Krebs. Fragen und Antworten DKFZ KID. Springer, Berlin. 440 Seiten. Neuauflage 1998 von Stamatiadis-Smidt, Sellschopp (1993). ISBN 3-540-64353-2 .
- Gisela Friebel: Gesundheit fast zum Nulltarif ISBN 3929960060
- Robert A. Weinberg: Krieg der Zellen ISBN 3426266423
- Sibylle Herbert: Überleben Glücksache ISBN 3502140022
- Pascale Gmür: Da ist der Krebs und rundherum mein Leben. Frauen reden über Krebs Zürich: Beobachter-Verlag. ISBN 3-85569-230-0
- [http://www.medinfo.de/index.asp?r=570&thema=Krebs www.medinfo.de] - Infoleitsystem Medinfo – die besten Links zu Krebsthemen
- [http://www.krebs-webweiser.de www.krebs-webweiser.de] - Umfangreiche Linkliste, nach Themen geordnet
- [http://www.medsana.ch/artikel.php?id=818&box=1 www.medsana.ch] - Umfassende Erklärungen zum Thema Krebs und den einzelnen Krebsarten
- [http://www.inkanet.de www.inkanet.de] - Informationsnetz für Krebspatienten und deren Angehörige (Inka)
- [http://www.krebs-kompass.de www.krebs-kompass.de] - Mehrfach ausgezeichnete Selbsthilfeseite, Chat und Forum (Krebs-Kompass)
- [http://www.hvbg.de/d/bia/fac/kmr/ www.hvbg.de] - Liste der krebserzeugenden, erbgutverändernden oder fortpflanzungsgefährdenden Stoffe (KMR-Liste)
- [http://www.grid.org www.grid.org] - Cancer Research Project der Universität Oxford mit Hilfe von privaten Haushalten
- [http://www.nutritionj.com/content/3/1/19 www.nutritionj.com] - Nutrition and cancer: A review of the evidence for an anti-cancer diet (Originalarbeit in englischer Sprache)
!ja:悪性腫瘍ko:암ms:Penyakit Barahsimple:Cancerth:มะเร็ง
Onkogen
Onkogene (wörtlich Krebs-Gene) sind Teile des Erbgutes einer Zelle, die den Übergang vom normalen Wachstumsverhalten der Zelle zu ungebremstem Tumorwachstum fördern.
Das "gen" in Onkogen wird hier nicht, wie in den Worten karzinogen oder mutagen, im Sinne von erzeugend oder fördernd benutzt, sondern leitet sich direkt von dem Wort Gen = Teil des Erbgutes ab.
Protoonkogene
Onkogene entstehen durch Veränderungen von Gensequenzen (Mutationen), die für das normale Zellwachstum, die Zellteilung und die Zelldifferenzierung eine Rolle spielen. Diese so genannten Protoonkogene sind Vorstufen von Onkogenen und werden durch schädliche Einflüsse (Radioaktivität, chemische Substanzen oder Viren) in die krebserzeugende Form verwandelt. Es sind heute mehr als 100 ('2004) Protoonkogene bekannt.
Protoonkogene werden an Hand der kodierten Proteine in mehrere Gruppen eingeteilt:
- Wachstumsfaktoren
- Wachstumsfaktor-Rezeptoren
- G-Proteine, z.B. von den Ras-Protoonkogenen kodiert
- Nichtrezeptor-Proteinkinasen, zum Beispiel Tyrosinkinasen, Serin-/Threoninkinasen - nukleäre Transkriptionsfaktoren
- tumorspezifische Chromosomenaberrationen
- Onkogene aus Viren
Protoonkogene sind normale Gene, die in jeder Zelle vorkommen und für Proteine kodieren, die Wachstum, Teilung und Differenzierung einer Zelle kontrollieren und steuern. Viele Komponenten, die das Wachstum einer Zelle beeinflussen, können als Protoonkogene angesehen werden.
Mutiert ein solches Gen, kommt es im häufigsten Fall zu einem Funktionsverlust, die Zellteilung wird nicht mehr gefördert und die Zelle kann sich nicht mehr teilen. Meist zieht das den programmierten Zelltod, die sogenannte Apoptose, nach sich, was für den Organismus kein Problem darstellt, da sich normalerweise genügend andere teilbare Zellen in der Nachbarschaft befinden.
Es gibt aber auch die Möglichkeit, dass durch die Mutation des Protoonkogens die Zellteilung gefördert wird. Es kann passieren, dass durch Chromosomenumlagerungen ein Wachstumsgen unter den Einfluss eines Promotors gerät, der normalerweise stark aktivierend wirkt. So sind z.B. die Promotoren der Immunglobuline in der Lage, Protoonkogene zu Onkogenen zu aktivieren und damit zur Entstehung von Tumoren beizutragen.
Weblinks
- [http://www.zum.de/Faecher/Materialien/hupfeld/index.htm?/Faecher/Materialien/hupfeld/Genetik/krebs/onkogene-entdeckungsgeschichte.html www.zum.de] - Entdeckungsgeschichte der Onkogene
Kategorie:GenetikKategorie:Onkologieja:がん遺伝子
Details zum Acrylamid-Stoffwechsel sind noch nicht erforscht. Bekannt sind aus Tierversuchen jedoch zwei Wirkungsweisen: So greift es einmal direkt die DNS an, zum anderen wird es von Leberenzymen in Glycidamid umgesetzt. Diesem reaktiven Stoff wird eine noch größere genotoxische Wirkung zugeschrieben.
Acrylamid wie auch Glycidamid bilden Verbindungen mit Aminosäuren und können so die Struktur und Funktion von beispielsweise der DNA und Hämoglobin verändern. Im Tierversuch wurde die Weitergabe der erbgutverändernden Wirkung auch an Tochtergenerationen beobachtet.
Entstehung
Nach heutigem (2004) Wissen entsteht es bei Überhitzung von Stärken, insbesondere beim Backen, Braten, Rösten, Grillen und Frittieren.
Der wichtigste Ausgangsstoff für Acrylamid in Lebensmitteln ist die Aminosäure Asparagin, die vor allem in Kartoffeln und in Getreide vorkommt. Gefördert wird die Acrylamidbildung durch Zucker wie z.B. Fructose und Glucose.
Besonders viel Acrylamid entsteht, wenn Kartoffel- und getreidehaltige Lebensmittel trocken über 180°C erhitzt werden. Die Acrylamidbildung beginnt allerdings bereits bei 120°C und steigt jedoch bei 170–180°C sprunghaft an. Hierbei reicht auch eine dünne, trockene Schicht, wie beispielsweise die gebräunte Oberfläche von Pommes Frites oder eine Brotkruste. Und so enthalten Pommes Frites, Kartoffelchips, aber auch Knäckebrot teilweise hohe Mengen an Acrylamid.
Eine gänzlich acrylamidfreie Ernährung ist technisch momentan nicht möglich. Einen Grenzwert gibt es nicht, es wurden lediglich Signalwerte festgelegt.
Seit Entdeckung von Acrylamid in Lebensmitteln wurden die Herstellungsprozesse von den wenigsten Herstellern umgestellt und optimiert, dabei müsste in den meisten Fällen nur die Höchsttemperatur gesenkt werden, in selteneren Fällen müssten einzelene Zutaten ausgetauscht werden.
So hat das [http://www.lgl.bayern.de Bayerische Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit] einen hohen Anteil an Mandeln und vor allem das Backtriebmittel Ammoniumhydrogencarbonat (früher: Ammoniumbicarbonat, auch: Hirschhornsalz) als Hauptproblem bei Lebkuchen ausgemacht. Nach Weglassen der Mandeln und Verwendung von Natron (Natriumhydrogencarbonat, früher: Natriumbicarbonat) in der Kombination mit Dinatriumdiphosphat und Dicalciumphosphat als Backtriebmittel fiel der Acrylamidgehalt auf ein Zehntel des vorherigen Wertes. Allerdings können sich diese Maßnahmen nachteilig auf das Aroma und die Konsistenz auswirken.
Literatur
- Anonymus: Acrylamid in Lebensmitteln - ernstes Problem oder überschätzte Gefahr? Umweltmedizin in Forschung und Praxis 7(5), S. 288 (2002),
- Thomas Schettgen, Hans Drexler, Jürgen Angerer: Acrylamid in der deutschen Allgemeinbevölkerung - eine Abschätzung der täglichen Aufnahme. Umweltmedizin in Forschung und Praxis 7(6), S. 331-336 (2002),
- S. Madle, L. Broschinski, O. Mosbach-Schulz, G. Schöning, A. Schulte: Zur aktuellen Risikobewertung von Acrylamid in Lebensmitteln. Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz 46, S. 405 - 415 (2003),
Weblinks
- [http://www.medinfo.de/index.asp?r=616&thema=Acrylamid gute Links zum Thema Acrylamid auf medinfo.de]
- [http://www.munlv.nrw.de/sites/arbeitsbereiche/verbraucherschutz/produkte.htm Signalwerte und aktuelle Untersuchungsergebnisse]; [http://www.lgl.bayern.de/de/left/fachinformationen/lebensmittel/acrylamid/_docs/signalwerte_uebersicht.pdf PDF der Signalwerte]
- http://www.acrylamid-forum.de
- [http://www.bag.admin.ch/verbrau/lebensmi/Acrylamid/d/index.htm Acrylamid in Lebensmitteln]
- [http://www.kartoffel.ch/index.php?id=718 Maßnahmen der schweizerischen Kartoffelwirtschaft zur Reduktion der Acrylamid-Bildung]
Kategorie:Chemische VerbindungKategorie:Giftth:อะคริลาไมด์
Aflatoxine
Aflatoxine sind natürlich vorkommende Mykotoxine (= Pilzgifte), die von zwei Schimmelpilzarten, Aspergillus flavus und Aspergillus parasiticus, gebildet werden.
Aflatoxine haben kanzerogene (Krebs erzeugende) Wirkung auf Nagetiere und Menschen.
Die Noaplasie tritt besonders häufig in Leber und Magen statt.
Aspergillus flavus ist in der Natur häufig und weit verbreitet. Man findet ihn meist, wenn das Wachstum von Erdnüssen oder bestimmte Getreidesorten unter schlechten (Stress auslösenden) Bedingungen, wie z.B. Dürre, erfolgt. In einer Vielzahl von Fällen wurde der Pilz auf Pistazien festgestellt.
Schimmelpilze kommen in Erde, verrottender Vegetation, Heu und Getreide, das mikrobiellem Verderb ausgesetzt ist, vor. Sie befallen organische Substrate jeden Typs, wenn die Bedingungen ihr Wachstum begünstigen. Solche wachstums-begünstigenden Bedingungen sind z.B. hohe Temperatur und Feuchtigkeit. Man unterscheidet mindestens 20 verschiedene Aflatoxine, die in der Natur vorkommen, von denen Aflatoxin B1 für das giftigste gehalten wird.
Aber das Vorhandensein von Aspergillus flavus allein ist kein Indikator dafür, dass schädliche Mengen von Aflatoxinen gebildet werden. Nur das Potenzial zur Produktion von Aflatoxinen ist vorhanden.
Kategorie:Chemische VerbindungKategorie:StoffgruppeKategorie:Mikrobiologisches GiftKategorie:Giftja:アフラトキシン
Benzol
Benzol (nach der IUPAC-Nomenklatur als Benzen bezeichnet) ist eine farblose Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch. Es gehört zu den aromatischenKohlenwasserstoffen. Die Summenformel ist C6H6. Benzol ist krebserregend und wird deshalb als Lösungsmittel meist durch das weniger gefährliche Toluol ersetzt. Dennoch wird Benzol auch als Lösungsmittel eingesetzt, dient jedoch hauptsächlich als Ausgangsstoff zur Herstellung vieler Chemikalien und ist zum Beispiel in Ottokraftstoff enthalten.
Geschichte
Ottokraftstoff
Benzol wurde 1825 von dem englischen PhysikerMichael Faraday im Leuchtgas entdeckt, die Flüssigkeit wurde Benzin benannt. 1834 wurde sie von Justus von Liebig in Benzol umbenannt. 1833 stellte der deutsche ChemikerEilhard Mitscherlich Benzol aus Benzoesäure und Kalziumoxid her, des Weiteren setzte er Benzol zu Nitrobenzol, Azobenzol und Benzolsulfonsäure um. 1845 isolierte der englische Chemiker Charles Mansfield während seiner Arbeit unter Leitung von August Wilhelm von Hofmann Benzol aus Steinkohleteer.
Um die korrekte Strukturformel des Benzols schwelte ein langer Gelehrtenstreit. Erste Vorschläge wie die Prisman-Struktur, die des Benzvalen, sowie Dicyclopropenyl und das Dewar-Benzol (von James Dewar) stellten sich als falsch heraus. Erst im Jahre 1861 formulierte Johann Josef Loschmidt eine korrekte Strukturformel des Benzols, die der deutsche Chemiker August Kekulé dann 1865 als Anregung für seine Kekulé-Formel (siehe rechts, untere Abbildung) übernahm. Sie trägt dem experimentellen Befund Rechnung, dass im Benzol alle Kohlenstoffatome gleichwertig sind. Mit dieser Formel konnten allerdings noch nicht alle Besonderheiten des Benzols erklärt werden, wie beispielsweise seine ungewöhnlich niedrige Reaktivität. Rätselhaft war insbesondere das Ausbleiben einer Additionsreaktion mit Bromwasser, wie sie nach der Kekulé-Formel eigentlich zu erwarten wäre. Der Beweis der Gleichwertigkeit der Wasserstoffe im Benzolmolekül konnte von 1869 bis 1874 erbracht werden. Erst später, im 20. Jahrhundert, konnte das Phänomen der delokalisierten Elektronenwolken, die dem Benzolmolekül eine besondere Stabilität verleihen, über Röntgenstrukturanalyse nachgewiesen werden.
Im Jahr 1849 begann die industrielle Herstellung des Benzols auf der Basis von Steinkohle.
Bis vor einigen Jahrzehnten war man sich der Giftigkeit des Benzols nicht bewusst. Es wurde sorglos mit Benzol umgegangen. Später folgten dann allerdings Aufklärungskampagnen über die Gefahren des Benzols.
Strukturformel und Nomenklatur
kohlekohle
Das Erstellen der korrekten Strukturformel des Benzols stellte lange Zeit ein Problem dar (siehe Geschichte), was unter anderem an der Vielzahl der theoretisch möglichen Strukturformeln liegt. Ein Computer würde für die Summenformel C6H6 217 Strukturformeln finden.
Jedes Kohlenstoffatom verfügt über vier Valenzelektronen, von denen zwei das Atom mit den benachbarten C-Atomen verbinden. Ein Elektron bindet das zugehörige Wasserstoffatom. Die verbleibenden sechs π-Elektronen ergeben formal drei π-Bindungen, wie sie durch die Doppelbindungen der Strukturformel ausgedrückt werden. In der Realität bilden die sechs π-Elektronen aber vielmehr eine delokalisierte Ladungswolke (delokalisiertes 6-π-Elektronensystem) über und unter der Ebene des Kohlenstoffrings. Kekulé drückte diesen Umstand der Mesomerie durch die zwei Strukturformeln aus, die jeweils nur einen Extrempunkt der Ladungswolke symbolisieren. Aufgrund der Mesomerie ist der Kohlenstoffring stabiler als das hypothetische Cyclohexatrien mit lokalisierten Doppelbindungen, also mit Doppelbindungen an festgelegten Positionen. In der vereinfachten Schreibweise wird der Kohlenstoffring heute als Sechseck und die Elektronenwolke als einbeschriebener Kreis dargestellt. Benzol ist das einfachste aromatische Molekül. Es handelt sich um ein planares Molekül. Die Kohlenstoffatome sind sp²-Hybridisiert. Benzol ist der Grundbaustein für viele Aromaten.
Da in der systematischen chemischen Nomenklatur die Endung -ol für Alkohole verwendet wird, ist die in Deutschland meist verwendete, historisch bedingte Bezeichnung Benzol irreführend; der Name Benzen gibt den ungesättigten Charakter des Kohlenwasserstoffs besser wieder und ist auch der Name nach der IUPAC-Nomenklatur.
Eigenschaften
physikalische Eigenschaften
Benzol ist eine farblose, klare, mit einem Brechungsindex von 1,5011 stark lichtbrechende und leicht flüchtige Flüssigkeit.
Der Brechungsindex von Benzol stimmt recht gut mit dem von Glas überein, ein Glasstab in
Benzol wäre daher nahezu unsichtbar. Die Viskosität des Benzols ist geringer als die des Wassers (es ist dünnflüssiger). Es schmilzt bei 5,5 Grad Celsius und siedet bei 80,1 Grad Celsius. Bei Zimmertemperatur (20 Grad Celsius) hat es eine Dichte von 0,88 Kilogramm pro Liter und einen Dampfdruck von 110 hPa. Die Eigenschaften von Reinbenzol sind durch die DIN-Norm 51633 festgelegt.
In polaren, organischen Lösungsmitteln wie Ether und Alkohol ist Benzol gut bis unbegrenzt löslich, in Wasser jedoch nur schlecht (maximal 1,7 Gramm pro Liter).
chemische Eigenschaften
Benzol verbrennt mit gelber Flamme zu Wasser und Kohlenstoffdioxid, wobei die starke Rußentwicklung auf den hohen Kohlenstoffanteil der Verbindung hinweist. Der Heizwert des Benzols beträgt 40.580 Kilojoule pro Kilogramm, die Verbrennungsenthalpie 3257,6 Kilojoule pro mol bei flüssigem Benzol und 3301 Kilojoule pro mol bei Gasförmigem. Benzol hat einen charakteristischen Geruch, den man als aromatisch bezeichnet. Die Geruchsschwelle ist sehr niedrig und liegt bei 1,5 bis 900 Milligramm pro Kubikmeter Luft.
Ein wichtiges (Erkennungs-)Merkmal ist das Ausbleiben einer Additionsreaktion mit Bromwasserstoffsäure.
Die in der Reihe der vier vom Aufbau her ähnlichen Verbindungen Cyclohexan, Cyclohexen, Cyclohexadien steigende Reaktivität gegenüber der Addition von Bromwasserstoff, würde eine noch größere Reaktivität von Benzol (also Cyclohexatrien) vermuten lassen, weil bei den ersten drei Verbindungen eine Zunahme der Reaktivität bedingt durch eine höhere Anzahl der Kohlenstoffdoppelbindungen festzustellen ist. Benzol addiert auf Grund seiner besonderen, aromatischen Stabilität, die durch die Delokalisation der Elektronen entsteht, Bromwasserstoffsäure nicht.
spektroskopische Eigenschaften
Im H-NMR-Spektrum zeigen die Wasserstoffe eine ungewöhnlich starke Entschirmung (typischerweise Signale zwischen 6.50 und 8.50 ppm), die durch den vom Magnetfeld des Spektrometers induzierten Ringstrom verursacht wird. Zusätzlich lassen sich aus den Kopplungsmustern sowie den Kopplungskonstanten Informationen über das Substitutionsmuster (ortho, meta, para) gewinnen. Im IR-Spektrum erscheint die Phenyl-Wasserstoffschwingung bei etwa 3.035 cm-1. Die C-C-Valenzschwingung erscheint bei 1.500 bis 2.000 cm-1. Bei 650 bis 1.000 cm-1 befinden sich die C-H-Deformationsschwingungen. Aus der genauen Lage dieser Banden lassen sich Informationen über das Substitutionsmuster gewinnen.
Gefahren und Vorsichtsmaßnahmen
Benzol ist leicht entzündlich. Benzoldämpfe sind beim Einatmen giftig; die Symptome akuter Vergiftungen treten erst bei relativ hohen Konzentrationen ein. Leichte Vergiftungen äußern sich in Schwindelgefühl, Brechreiz, Benommenheit und Apathie. Bei einer schweren Vergiftung kommt es zu Fieber und Sehstörungen bis hin zu vorübergehender Erblindung und Bewusstlosigkeit. Bei der so genannten Benzolsucht, die beim Einatmen von Benzol eintreten kann, kommt es zu Trunkenheits- und Euphoriegefühlen. Benzol kann bei längerer Exposition zum Tod führen.
Die Giftwirkung ebenso wie die cancerogene Wirkung ist auf die Bildung eines carcinogenen Metaboliten zurückzuführen. Im Körper wird Benzol am Ring oxidiert. Das entstehende hochreaktive Epoxid reagiert mit zahlreichen biologischen Verbindungen und kann auch das Erbgut schädigen. Eine längerfristige Aufnahme kleinerer Benzolmengen führt vor allem zu Schädigungen der inneren Organe und des Knochenmarks. Letzteres resultiert in einer Abnahme der Zahl der roten Blutkörperchen (Anämie), was sich in Herzklopfen, Augenflimmern, Müdigkeit, Schwindel, Blässe und Kopfschmerzen äußert. Benzol wird im Gehirn, Knochenmark und Fettgewebe gespeichert. Es wird nur langsam über die Niere ausgeschieden. Der Abbau erfolgt über verschiedene Umbauprodukte wie das Brenzcatechin, Phenol, Hydrochinon und Benzochinon. Das Hauptausscheidungsprodukt ist schließlich die Phenylmercaptursäure (N-Acetyl-S-phenyl-cystein).
Bei 2 % Luftvolumenanteil Benzol in der Atemluft kommt es nach 5 bis 10 Minuten zum Tod. Die akute letale Dosis (oral) beträgt beim Menschen 50 Milligramm pro Kilogramm. Zwischen einem Luftvolumenanteil von 1,4 bis 8 % bildet Benzol explosive Gemische.
Benzol ist aufgrund dieser Gefahren mit besonderer Vorsicht zu handhaben. Benzol muss bei 15 °C bis 25 °C gelagert werden. Der TRK-Wert liegt bei 1 Milliliter pro Kubikmeter Luft. Jede Exposition gegenüber Benzol sollte möglichst vermieden oder verringert werden; vor dem Gebrauch von Benzol sind besondere Anweisungen einzuholen. Bei Unfall oder Unwohlsein sollte sofort ein Arzt hinzugezogen werden. Orte, an denen Benzol austritt oder austreten könnte, sollten sofort verlassen und nur in Vollschutzanzügen wieder betreten werden. Benzol ist stark wassergefährdend.
Vorkommen und Benzolemissionen
Benzol kommt in der Steinkohle und dem Erdöl vor. Beim Rauchen von Zigaretten werden kleine Mengen Benzoldampf (10-100 µg pro Zigarette) freigesetzt, auch bei Vulkanausbrüchen und Waldbränden entsteht Benzol. In der Atmosphäre wird nach zwei bis fünf Tagen die Hälfte des vorhandenen Benzols abgebaut, da dieses mit Hydroxylradikalen (freie OH-Gruppen) reagiert. Auch bei unvollständigen Verbrennungen von organischem Material entsteht Benzol, hauptsächlich wird es jedoch aus dem Benzin durch Autoabgase emittiert, 75 % der Emissionen gehen auf Kraftfahrzeuge zurück. Die durchschnittliche Belastung der Bevölkerung beträgt im Mittel zirka 2 µg/m³ Luft, dieser Wert kann je nach Umgebung jedoch wesentlich höher sein (zum Beispiel an Tankstellen, in schlecht belüfteten Garagen etc.). Um 1980 gab es einen starken Rückgang der Benzolemissionen, seitdem sind sie ungefähr gleich bleibend. Durch niedrigeren Benzinverbrauch von Autos könnten die Benzolemissionen bedeutend verringert werden.
Herstellung
Benzol kann durch Cracken von Benzin oder Erdöl gewonnen werden. Hierbei wird meist Hexan zu Cyclohexan und dann zu Benzol dehydriert. Ein weiteres Verfahren zur Benzolherstellung ist die thermische Entalkylierung. Hierbei wird bei 780 Grad Celsius und einem Druck von 40 bar die Methylgruppe des eingesetzten Toluols abgespalten. Trägergas im Reaktor ist hierbei 90-prozentiger Wasserstoff. Nach Abkühlung und der Gas-Flüssigkeits-Trennung sowie Reinigung wird so Reinstbenzol gewonnen. Auch aus Ethinmolekülen lässt sich in Anwesenheit eines Katalysators Benzol herstellen.
Von 1940 bis ungefähr 1960 wurde das meiste Benzol auf der Basis der Steinkohle hergestellt. Seit 1950 wird es auch aus Erdöl gecrackt. 1992 wurden in Westeuropa rund 90 % des Benzols aus Erdöl gewonnen, (65 % aus Pyrolysebenzin, 17 % aus Reformatbenzin, 9 % durch Entalkylierung) und 10 % aus Kohle und Kohlenteer. Jährlich werden weltweit trotz der von ihm ausgehenden Gefahren etwa 35 Millionen Tonnen Benzol hergestellt.
Viele wichtige Chemikalien haben einen Benzolring als Grundgerüst. Dazu gehören beispielsweise:
Alkylsubstituenten:
- Methylbenzol - Toluol (Lösungsmittel)
- Dimethylbenzol - Xylol (Lösungsmittel)
- 1,3,5 Trimethylbenzol - Mesitylen (Lösungsmittel)
andere funktionelle Gruppen:
- Hydroxygruppe (-OH), Phenol (Antiseptikum)
- Aminogruppe (-NH2), Anilin (zur Farbstoffproduktion)
- Alkoxygruppe (-OCnH2n+1), Anisol (in Parfüm)
- Alkene (-CnH2n-1), Styrol (wichtiges Monomer zur Herstellung von Kunststoffen)
Produkte aus Benzol
- Aspirin ( Acetylsalicylsäure )
- Paracetamol ( Paraacetylaminbenzol )
weitere aromatische Ringe führen zu polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAKs) wie:
- Naphthalin - Anthracen - Phenanthren
Anwendungen
Heute sind aufgrund der schwerwiegenden Gefahren Stoffe mit einer Benzol-Konzentration über 0,1 % in Deutschland verboten. Eine Ausnahme bilden hier Treibstoffe: Benzol erhöht die Klopffestigkeit von Benzin, weshalb es in einer Konzentration von 1 bis 5 % beigemischt wird. In den USA ist Benzol als Treibstoffzusatz verboten. In größeren Mengen darf es nur in geschlossenen Systemen und zu industriellen oder Forschungszwecken verwendet werden.
Benzol wird in der chemischen Industrie für die Synthese vieler Verbindungen gebraucht, wie zum Beispiel Anilin, Styrol, Nylon, Synthesekautschuk, Kunststoffe, waschaktive Stoffe, Insektizide, Farbstoffe, Drogen, Napalm und viele weitere Stoffe. Des weiteren werden durch Substitution viele Aromaten wie zum Beispiel Phenol, Nitrobenzol, Anilin, Chlorbenzol, Hydrochinon und Pikrinsäure gewonnen.
Früher wurde Benzol als gutes Lösungs- und Reinigungsmittel in vielen Bereichen verwendet. Als Lösungsmittel für Kautschuklacke, Wachse, Harze, Öle wird Benzol zunehmend durch weniger giftige Stoffe wie das nicht karzinogene Toluol verdrängt. Als gutes Lösungsmittel kommt es als "Universalreiniger" in Laboratorien trotz Warnhinweisen immer noch manchmal zum Einsatz, ist aber in dieser Rolle weitgehend von Aceton verdrängt worden. Im normalen Haushalt wird es dagegen aufgrund seiner Toxizität und krebserregenden Wirkung nicht benutzt. Neben dem Toluol und Xylol gehört es zu den so genannten BTX-Aromaten, dies sind in der Industrie die drei aromatischen Kohlenwasserstoffe mit der größten technischen Bedeutung.
Literatur
- Edgar Heilbronner, Jean Jacques: Paul Havrez und seine Benzolformel. Chemie in unserer Zeit 32(5), S. 256 - 264 (1998),
- Elke Schimming: Die Belastung des Menschen durch Benzol und andere aromatische Kohlenwasserstoffe unter besonderer Berücksichtigung des Beitrages der Innenraumluft . Verlag, Ort 1998, ISBN 3897121956
- Reichelt Pfeifer: H2O & Co Organische Chemie. Oldenburg, München 2003, ISBN 3-486-16032-X
- C.J. Estler: Pharmakologie und Toxikologie, Schattauer Verlag, Stuttgart 1992
Weblinks
- [http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Chemie/ch_benzo.htm Eigenschaften, Gefahren, Verwendung und Herstellung]
- [http://www.umad.de/infos/wirkungen/benzol.htm Wirkungen, Tendenzen, Herstellung]
- [http://www.bayern.de/lfu/umwberat/data/chem/stoff/benzol_1999.htm Eigenschaften, Gefahren und gesetzliche Richtlinien]
- [http://www.bt.cdc.gov/agent/benzene/index.asp International Chemical Safety Card]
Kategorie:Chemische VerbindungKategorie:ArenKategorie:Giftja:ベンゼン
Radioaktivität
Unter Radioaktivität oder radioaktivem Zerfall versteht man die spontane Umwandlung instabiler Atomkerne unter Energieabgabe. Die freiwerdende Energie wird in Form energiereicher Teilchen und/oder ionisierender Strahlung abgegeben. Bei der Kernumwandlung kann sich die Kernladungszahl (Ordnungszahl) ändern (Umwandlung in ein anderes chemisches Element), oder nur die Massenzahl (Umwandlung in ein anderes Isotop desselben Elements). Daneben gibt es Übergänge, bei denen sich nur der Anregungszustand des Kerns ändert (Übergang zwischen verschiedenen Isomeren des selben Isotops). Die Stärke der Radioaktivität wird durch den physikalischen Begriff der „Aktivität” beschrieben und in der Einheit Becquerel angegeben.
Radioaktiver Zerfall ist kein deterministischer Prozess. Der Zerfallszeitpunkt ist absolut zufällig. Allerdings ist für jedes Nuklid die Zerfallswahrscheinlichkeit ein fester Wert, der durch die Halbwertszeit angegeben wird. Die Halbwertszeit ist der Zeitraum, nach dem durchschnittlich die Hälfte der instabilen Atomkerne einer Menge zerfallen sind. Sie kann nur Sekundenbruchteile, aber auch einige Milliarden Jahre betragen. Derartige Nuklide sind beispielsweise Uran-238 und Uran-235, Thorium oder Kalium-40. Je kürzer die Halbwertszeit, desto größer die Radioaktivität. Mathematisch wird der Zerfall durch das Zerfallsgesetz beschrieben.
Nicht nur der Zeitpunkt des Zerfalls ist zufällig, sondern unter Umständen auch die Art des Zerfalls. 212Bismut kann beispielsweise mit jeweils unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit auf drei verschiedene Arten zerfallen. Eine Liste aller Nuklide mit Art und Anteil der möglichen Zerfälle und Halbwertszeit jedes bekannten Nuklids findet sich in einer Nuklidkarte.
Ein Atomkern ist dann stabil und kann nicht weiter von sich aus zerfallen, wenn es keinen radioaktiven Zerfall gibt, der zu einem energetisch niedrigeren Zustand führt. Beim Wasserstoff ist dieser Zustand das einzelne Proton als Atomkern, beim Helium enthält das stabile Isotop Helium-3 zwei Protonen und ein Neutron. Beim Lithium und allen schwereren Elementen müssen mindestens gleich viele Neutronen wie Protonen den Kern bilden, und bei schwereren Kernen überwiegen immer mehr die Neutronen. Ab einer gewissen Zahl von Nukleonen werden alle Atomkerne instabil. Unter Einwirkung von Korpuskularstrahlung (insbesondere Neutronen; Neutronenaktivierung) können stabile Atomkerne in andere Atomkerne umgewandelt werden, die instabil sind.
Ist der Atomkern sehr schwer, enthält also viele Protonen und Neutronen, kommt es zum Alphazerfall. Die starke Wechselwirkung kann den Mutterkern dann nicht mehr zusammen halten. Die freiwerdende Energie wird in Form von Heliumkernen mit einer Geschwindigkeit von unter 0,1 c emittiert. Dieses Verhalten ist trotz der hohen Potentialbarriere aufgrund des Tunneleffekts möglich. Der Restkern, auch Rückstoßkern oder Tochterkern genannt, verringert bei diesem Vorgang seine Nukleonenzahl um vier und die Kernladungszahl um zwei. Die Strahlung hat in Luft eine Reichweite von wenigen Zentimetern, besitzt aber eine extrem schädliche biologische Wirkung, wenn Sie innerhalb eines Organismus auftritt.
Alphastrahlung kann durch ein einfaches Blatt Papier gestoppt werden.
Beispiel:
Wenn ein ungünstiges Verhältnis von Neutronen zu Protonen besteht, tritt normalerweise Betazerfall ein.
Dabei wird beim -Zerfall im Kern ein Neutron in ein Proton umgewandelt und ein hochenergetisches Elektron sowie ein Elektron-Antineutrino emittiert. Die Nukleonenzahl des Kerns ändert sich dabei nicht, seine Ordnungszahl erhöht sich um eins.
Beispiel:
Beim -Zerfall wird im Kern ein Proton in ein Neutron und ein hochenergetisches Positron umgewandelt und ein Elektron-Neutrino emittiert. Die Nukleonenzahl des Kerns ändert sich dabei nicht, seine Ordnungszahl verringert sich um eins.
Beispiel:
Durch einige Meter Luft oder eine dünne Metallschicht (z.B. Alu) lässt sich die Beta-Strahlung abschirmen.
Die Neutrinostrahlung ist sehr schwer nachzuweisen, da Neutrinos nur der schwachen Wechselwirkung unterliegen.
Eine andere Möglichkeit zur Umwandlung eines Protons in ein Neutron besteht darin, ein Elektron aus der Atomhülle in den Kern zu „ziehen”, dem so genannten Elektroneneinfang (englisch:electron capture, kurz EC). Nach der Bezeichnung der typisch betroffenen Elektronenschale, der K-Schale, wird der Elektroneneinfang auch als K-Einfang bezeichnet. Das Proton des Kerns wird in ein Neutron umgewandelt, und ein Elektronneutrino emittiert.
Bei diesem Umwandlungsmechanismus ist der Kern denselben Änderungen unterworfen wie beim -Zerfall, die Nukleonenzahl bleibt unverändert, die Ordnungszahl verringert sich um eins. Der Elektroneneinfang konkurriert daher mit dem -Zerfall und wird auch als eine Variante des Betazerfalls angesehen. Da das eingefangene Elektron meist aus der innersten Elektronenschale stammt, wird in dieser ein Platz frei und Elektronen aus den äußeren Schalen rücken nach, wobei charakteristische Röntgenstrahlung emittiert wird.
Beispiel:
Doppelter Elektroneneinfang: Bei einigen Kernen ist ein einfacher Elektroneneinfang energetisch nicht möglich, sie können sich aber durch gleichzeitigem Einfang zweier Elektronen umwandeln. Die Halbwertszeiten derartiger Umwandlungen sind typischerweise sehr lange und konnten erst in jüngster Zeit nachgewiesen werden.
Beispiel:
Bei einigen Kernen ist ein einfacher Betazerfall energetisch nicht möglich, sie können aber unter Abstrahlung zweier Elektronen zerfallen. Derartige Zerfälle haben typischerweise sehr lange Halbwertszeiten und sind erst in jüngster Zeit nachgewiesen worden. Noch offen ist die Frage, ob beim doppelten Betazerfall stets zwei Neutrinos emittiert werden, oder ob auch ein neutrinoloser doppelter Betazerfall vorkommt.
Beispiel:
Ein γ-Zerfall ( ist der griechische Buchstabe gamma) ist möglich, wenn der Atomkern nach einem Zerfall in einem energetisch angeregten Zustand vorliegt. Beim Übergang in einen energetisch niedrigeren Zustand gibt der Atomkern durch Emission hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung, sogenannter γ-Strahlung Energie ab. Zur Abschirmung von γ-Strahlung sind meterdicke Stahlbeton- oder Bleiplatten nötig. -Strahlung ist wie Licht elektromagnetische Strahlung, sie ist aber sehr viel energiereicher und liegt damit weit außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Spektrums. Die Bezeichnung "Zerfall" dient zwar der Nomenklatur, ist aber hier leicht irreführend, da es sich um keinen Zerfall handelt, sondern um eine Zustandsänderung im Atomkern.
Beispiel:
Die freiwerdende Energie beim Übergang eines Atomkerns in ein energetisch niedrigeres Isomer kann auch an ein Elektron der Atomhülle abgegeben werden. Diesen Vorgang nennt man Innere Konversion. Konversionselektronen sind im Gegensatz zu -Teilchen monoenergetisch.
Die spontane Kernspaltung ist ein weiterer radioaktiver Umwandlungsprozess, der bei besonders schweren Kernen auftritt. Der Atomkern zerfällt in zwei oder mehrere Bruchstücke. Dabei entstehen in der Regel zwei etwa gleichgroße Tochterkerne und zwei oder drei Neutronen. Beispiele:
Auch die natürlich vorkommenden Uranisotope zerfallen zu einem kleinen Teil durch spontane Spaltung.
Spontane Nukleonenemission
Bei Kernen mit besonders hoher oder besonders geringer Neutronenzahl kann es zu spontaner Nukleonenemission also Protonenemission oder Neutronenemission kommen. Atomkerne mit sehr hohem Protonenüberschuss können ein Proton abgeben, Atomkerne mit hohem Neutronenüberschuss können Neutronen abgeben. Isotope, die durch spontane Nukleonenemission zerfallen, haben sehr kurze Halbwertszeiten und müssen künstlich hergestellt werden.
5He → 4He + 1n
9B → 8Be + 1p
Weitere Zerfallsarten
Clusterzerfall: Statt einzelner Nukleonen oder Heliumkerne werden in sehr seltenen Fällen auch ganze Atomkerne anderer Nukleonenzahl emittiert. Beispiele:
Zwei-Protonen-Zerfall: Bei extremem Protonenüberschuss (wie zum Beispiel bei 45Eisen) kann der Zwei-Protonen-Zerfall auftreten, bei dem sogar zwei Protonen gleichzeitig abgestrahlt werden.
45Fe → 43Cr + 2 1p
Einheiten
;Becquerel Bq
:Einheit radioaktiver Aktivität (Zerfallsereignisse je Sekunde). Das Becquerel löst die alte Einheit Curie ab; Umrechnung: 1 Ci = 3,7 · 1010 Zerfallsereignisse pro Sekunde = 37 Milliarden Bq; 1 Bq = 2,7 · 10-11 Ci
;Curie Ci
:Alte Einheit radioaktiver Aktivität, abgelöst durch Becquerel (s.d.). 1 Ci = 37 GBq = 3,7 · 1010 Bq
;Gray Gy
:(SI-Einheit der Energiedosis). Das Gray löst die alte Bezeichnung "Rad" ("radiation-absorbed dose") ab. Es gibt an, wie viel Energie von einem Kilogramm Körpermasse aufgenommen wird. 1 Rad = 0,01 Gray; 1 Gray = 100 Rad
;Rad : radiation absorbed dose; alte Einheit der Energiedosis, abgelöst durch Gray (Gy)
;Rem
:roentgen-equivalent men; alte Einheit der Personendosis, abgelöst durch Sievert (Sv)
;Röntgen
: alte Einheit der Ionendosis
;Sievert Sv
: Einheit der Äquivalentdosis; löst die alte Bezeichnung Rem (roentgen-equivalent-men) ab. Die Äquivalentdosis ergibt sich durch Multiplikation der Energiedosis (Gray) mit einem biologischen Qualitätsfaktor. Für - und -Strahlung ist dieser Faktor 1, das heißt Sv = Gy. Für -Strahlung ist er 20, was die erhöhte Wechselwirkung beim Durchdringen von Gewebe berücksichtigt.
Geschichte
1896 entdeckte Antoine Henri Becquerel, dass Uran enthaltende Stoffe eine Strahlung aussenden. Diese vermag es, undurchsichtige Stoffe zu durchdringen. Dies stellte er fest, als er in Papier gehüllte fotografische Platten geschwärzt vorfand. Er stellte zudem fest, dass diese Radioaktivität nicht einheitlich ist, sondern verschiedene Komponenten enthalten kann:
# eine Komponente mit hohem Durchdringungsvermögen, die im elektrischen Feld nicht abgelenkt wird (Gammastrahlung)
# eine Komponente, die im elektrischen Feld zum Pluspol abgelenkt wird und ein mittleres Durchdringungsvermögen hat (Betastrahlung)
# eine Komponente, die im elektrischen Feld zum Minuspol abgelenkt wird und ein geringes Durchdringungsvermögen hat (Alphastrahlung).
Die wesentlich beteiligten Personen, die auf dem Gebiet der weiteren Aufklärung der natürlichen Radioaktivität forschten, waren Marie Curie, Pierre Curie und Ernest Rutherford.
Anwendung
Technische Anwendung
Isotopenbatterien finden häufig in der Raumfahrt Anwendung. Früher benutzte man sie auch zum Betrieb von Herzschrittmachern. In Isotopenbatterien wird Wärme, die bei der Absorption der Strahlung eines Radionuklids entsteht, technisch genutzt. Der Temperaturunterschied zur Umgebung wird hier durch ein Thermoelement in elektrische Energie umgewandelt (Wirkungsgrad ≈5%). Hierbei werden am häufigsten -Strahler, besonders Plutonium-238, eingesetzt.
Eine andere technische Anwendung ist die Dickenmessung und Materialprüfung mittels Durchstrahlung. Hierbei wird ein Stoff radioaktiv (mit Gamma-Strahlen) bestrahlt und ein Zähler ermittelt aufgrund der durchdringenden Strahlen und des Absorptionsgesetzes die Dichte.
Diese Technik findet auch bei der Prüfung von Schweißnähten und Werkstoffen Anwendung (zum Beispiel zur qualitativen Überprüfung einer Schweißnaht).
Bei Uhren und anderen radioaktiven Lichtquellen wird die leuchtende Eigenschaft „Lumineszenz“, die durch Beigabe von radioaktiven Substanzen (Tritium, früher Radium oder Promethium) zu Zinksulfidkristallen erreicht wird, genutzt.
Es wurden auch Blitzableiter mit radioaktiven Material hergestellt, deren Wirksamkeit aber nie bewiesen werden konnte ( Radioaktiver Blitzableiter).
Biologische und Chemische Anwendungen
In der Biologie wird hauptsächlich die Mutationen fördernde und sterilisierende Wirkung genutzt. In der Pflanzenzüchtung werden zum Beispiel durch „strahlungsinduzierte Mutationen“ Mutanten erzeugt, durch die neue und verbesserte Arten hervorgebracht werden können. Ein sehr erfolgreiches Einsatzfeld ist die „Sterile-Insekten-Technik“, kurz SIT. Dabei werden männliche Schadinsekten sterilisiert und dann im Zielgebiet freigelassen. Das Ausbleiben von Nachkommen führt zur Verringerung der Population. Vorteil hierbei ist auch, dass keine schädlichen Chemikalien eingesetzt werden müssen und andere Insekten unbetroffen bleiben.
Weiterhin eignet sich Radioaktivität auch zur Sterilisation von Geräten, Implantaten oder Lebensmitteln. Hierbei werden Mikroorganismen, ähnlich wie bei der Hitzesterilisation, neutralisiert. Hierfür gelten jedoch strenge Auflagen. Weiterhin kann das Wachstum eines Keimlings durch schwache Strahlung verbessert werden, wohingegen zu starke Strahlung wachstumshemmend wirkt. Die Vernetzung von Polymeren ohne Wärmeentwicklung ist ebenfalls möglich, wobei auch große Komponenten vernetzt werden können. Interessant ist auch die Farbänderung von Edelsteinen, Gläsern und pigmentierten Kunststoffen durch Radioaktivität.
Medizinische Anwendung
In der Nuklearmedizin findet man primär die Szintigraphie. Hierbei wird eine geringe Menge eines radioaktiven Stoffes in den Körper injiziert (meist -Strahler). Dieser strahlt dann aus dem Körper heraus, was eine Untersuchung ermöglicht. Die Strahlen werden von einem Detektor aufgefangen und mittels eines Computertomographen bildlich dargestellt. Dabei kann aus mehreren abgetasteten zweidimensionalen Bildern auch ein dreidimensionales Bild errechnet werden.
Für jedes Organ gibt es spezielle radioaktive Verbindungen. So injiziert man zum Beispiel radioaktives Iod, das sich in der Schilddrüse anlagert, um sie untersuchen zu können. (Aufgrund der Strahlenbelastung wird diese Methode nur noch zur Tumorbekämpfung angewandt).
Weitere bildgebende Verfahren, die Radioaktivität nutzten, sind die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und die Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT).
Ein weiteres Einsatzfeld ist die Radionuklidbehandlung zur Schmerzlinderung bei Knochenmetastasen. Hier wird in krankhaften Knochenbereichen der Metastase ein Radionuklid angereichert, was eine schmerzlindernde Wirkung hat.
Jedoch haben diese Methoden auch ein gewisses Risiko, da teilweise auch gesundes Gewebe zerstört wird, was zu einer Immunschwächung oder Funktionsstörung des Knochenmarkes führen kann.
Strahlenbelastung und biologische Wirkung
Die Strahlenbelastung für Lebewesen wird als effektive Dosis mit der Einheit Sievert gemessen. Dabei wird die unterschiedliche Schädlichkeit von -,- und -Strahlen sowie die unterschiedliche Empfindlichkeit einzelner Gewebe berücksichtigt.
Radionuklide sind nicht die einzige Quelle ionisierender Strahlung. Röntgenstrahlung wird z. B. in Röntgenröhren oder Fernsehgeräten erzeugt, die Höhenstrahlung stammt aus dem All. In vielen Anlagen der Hochenergiephysik entstehen verschiedene Arten ionisierender Strahlung.
Jeder Mensch ist natürlicher Strahlenbelastung ausgesetzt. Die natürliche Strahlenbelastung kann von Ort zu Ort sehr unterschiedlich sein und hängt stark von der Höhe über dem Meeresspiegel (je höher, desto mehr kosmische Höhenstrahlung) und dem geologischen Umfeld ab. Ursache ist etwa zur Hälfte Radon und seine Zerfallsprodukte, das in Gestein und Mauerwerk vorkommt. Wichtige andere natürliche Strahlenquellen sind 40Kalium, kosmische Strahlung und terrestrische Strahlung. In Deutschland beträgt die natürliche Strahlenbelastung etwa 2,4 mSv pro Jahr.
Die künstliche Strahlenbelastung von im Durchschnitt 1,5 mSv im Jahr stammt fast ausschließlich aus der Medizin. Aber auch häufige Flugreisen können zu einer signifikanten zusätzlichen Strahlenbelastung führen.
Alle Formen der Radioaktivität können für Lebewesen gesundheitsschädlich sein. Die Kurzzeitfolge einer zu hohen Dosis Radioaktivität wird Strahlenkrankheit genannt. Sie äußert sich durch ein geschwächtes Immunsystem und Verbrennungen. Auf molekularer Ebene ist unter anderem die schädigende Wirkung von durch Radiolyse entstehenden Radikalen beteiligt. Die Strahlenkrankheit tritt etwa ab einer kurzfristigen Belastung von 0,25 Sv auf. 4 Sv sind in der Regel tödlich. Die Langzeitfolgen der Radioaktivität sind Mutationen am Erbgut und Krebs.
Bakterien können sehr viel stärkere Radioaktivität als Menschen ertragen, Rekordhalter ist Deinococcus radiodurans, der sogar im Kühlwasser von Kernreaktoren leben kann.
Ultraviolettstrahlung sind elektromagnetische Wellen der Wellenlänge von etwa 380 bis 10 nm oder einer Frequenz von ca. 790 THz bis 30 PHz. Die Energie eines einzelnen Lichtquants liegt im Bereich von ca. 3,3 eV (380 nm) bis ca. 124 eV (10 nm).
Ultraviolettstrahlung ist nicht sichtbar. Sie zählt jedoch zur Gruppe der optischen Wellenlängen, weshalb häufig der irreführende Begriff "UV-Licht" anzutreffen ist. UV-Strahlung kann wie das Licht anderer Wellenlängen oder der Infrarot-Strahlung gebrochen, reflektiert, transmittiert, absorbiert und gebeugt werden.
Durch Fluoreszenz kann Ultraviolettstrahlung indirekt sichtbar gemacht werden.
In der sogenannten Höhensonne, in Solarien oder auch in sog. "Schwarzlichtlampen" (sie alle enthalten eine Quecksilberdampflampe als wesentlichen Bestandteil), lässt sich ultraviolette Strahlung auch künstlich erzeugen.
Unterhalb einer Wellenlänge von ca. 200 nm ist die Energie eines einzelnen ultravioletten Lichtquants ausreichend, Elektronen aus Atomen oder Molekülen zu lösen, d.h. diese zu ionisieren. Wie auch Gamma- und Röntgenstrahlung bezeichnet man daher kurzwellige Ultraviolettstrahlung unterhalb ca. 200 nm als ionisierende Strahlung.
Obwohl sie die ionisierende Strahlung mit der geringsten Energie pro Lichtquant ist, ist sie für den Menschen gefährlich. Auch UV-Strahlung mit größerer Wellenlänge vermag bereits organische Bindungen zu zerstören. Daher ist ein verantwortungsvoller Umgang mit Sonnenlicht (Sonnenschutz) angebracht, da Sonnenlicht einen hohen Anteil an Ultraviolettstrahlung enthält. Auch der übermäßige Besuch von Solarien ist aus diesem Grund umstritten.
Einteilung, Biologische Wirkung
Der UV-Anteil des Sonnenlichts teilt sich im allgemeinen wie folgt auf:
Die UV-Strahlung mit Wellenlängen kleiner als 100 nm kommt im Sonnenlicht nur mit sehr geringer Intensität vor.
Eine andere Einteilung des UV-Strahlungsspektrums ist die in nahes Ultraviolett (entspricht im wesentlichen UV-A), mittleres Ultraviolett (etwa UV-B), fernes Ultraviolett (Wellenlängen von 200 bis etwa 280 nm) und Vakuumultraviolett (Wellenlängen kleiner als 200 nm, Luft wird hier undurchsichtig).
Vorsicht bei der Beurteilung biologischer Wirkungen der verschiedenen UV-Bereiche! Die Schädigung hängt nicht nur von der Energie des UV-Lichts ab, sondern auch von der Eindringtiefe und der Zeit der bestrahlung des Gewebes. UV-C-Licht bei 253,7 nm wird durch verhornte Haut praktisch schon an der Oberfläche vollständig absorbiert und ist daher weniger effektiv bei der Schädigung tieferliegender Zellschichten als UV-B-Licht, das schwächer absorbiert bis in diese eindringt.
Langzeitschäden wie Hautalterung, Hautkrebs oder Katarakt können auch auftreten, wenn die Erythemschwelle zwar nicht überschritten wird, die Bestrahlung aber häufig erfolgt. Haut und Augen registrieren jede UV-Strahlung und nicht nur diejenige, die über der Erythemschwelle liegt.
Auch auf Solarien soll hier noch einmal hingewiesen werden. Wenn Hautärzte bei bestimmten Hautkrankheiten eine so genannte Phototherapie durchführen, so handelt es sich um kleine Dosen bei ganz bestimmten Wellenlängen. Der Hautarzt wiegt dabei das kleinere Übel gegen das größere ab, um eine Krankheit zu bekämpfen. Blässe hingegen ist keine Krankheit! Moderne Solarien verzichten mittlerweile fast vollständig auf UVB-Strahlung, die für den Sonnenbrand verantwortlich ist und Krebs hervorrufen kann. Aber auch die längerwellige UVA-Strahlung ist, wie man heute weiß, alles andere als harmlos. Sie dringt tiefer in die Haut ein, bewirkt ebenfalls DNA-Schäden, die wiederum Krebs verursachen können, und führt nebenbei auch noch zur vorzeitigen Hautalterung. Dabei hat UVA noch eine zusätzliche Tücke: der warnende Sonnenbrand bleibt nämlich aus, man merkt gar nicht, dass man sich einer Gefahr aussetzt und bleibt zu lange unter der Strahlenquelle (Vorsicht: Dies soll nicht heißen das man bis zu einem Sonnenbrannd in der Sonne liegen kann, denn dieser wird oft erst dann bemerkt wenn es schon zu spät ist). UV-Strahlung ist in der Lage, neben dem Hautkrebs, ein Reihe anderer Hauterkrankungen hervorzurufen, wie z.B. die Sonnenallergie (polymorphe Lichtdermatose) und andere so genannte Lichtdermatosen.
Glas (Natron-Kalk-Glas) ist für Ultraviolettstrahlung unterhalb 350 nm undurchlässig, Borosilikatglas (Jenaer Glas) lässt dagegen UV-Licht bis etwa 290 nm durch, eisenfreies Borosilikatglas sogar noch UV-C-Licht bei 253,7 nm. Während natürlicher Quarz durch seinen Titangehalt kein Vakuum-UV-Licht unter 200 nm durchlässt, wird synthetisches hochreines Quarzglas für ozonisierende UV-Lampen (z. B. in der Aufbereitung hochreinen Wassers zur Oxidation der gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen) verwendet.
UV-B-Strahlung wurde früher auch Dorno-Strahlung nach Carl Dorno, der diese intensiv untersuchte, benannt.
UV-Absorption
Normales Glas ist nur für UV-A-Strahlung gut durchlässig, für UV-Strahlung kürzerer Wellenlängen hingegen praktisch undurchsichtig. Quarzglas ist auch für kürzere Wellenlängen durchsichtig, je nach Reinheit auch bis in den Bereich des Vakuumultraviolett bis ca. 180 nm. Spezielle Materialien wie z. B. Calciumfluorid sind auch für noch kleinere Wellenlängen durchsichtig. Der Sauerstoff macht Luft unter Bildung von Ozon für UV-Strahlung mit weniger als 200 nm Wellenlänge undurchsichtig, mit reinem Stickstoff erreicht man Transparenz
UV-Index
Der UV-Index ist eine international festgelegte Messgröße. Er gibt den zu erwartenden Tageshöchstwert der Sonnen UV-Strahlung an.
Abhängig von der geographischen Lage, sowie von Jahreszeit und Wetterlage kann er variieren.
UV-Filter in der Fotografie
UV-Filter sind spezielle Glasscheiben, die ultraviolettes Licht abblocken. Sie werden bei der Fotografietechnik sehr oft verwendet, da sie für mehr Kontrast sorgen und zugleich bei Digitalkameras die hochempfindlichen Sensoren (beispielsweise CCD) vor den UV-Strahlen schützen. Dieses für das Auge unsichtbare Licht wird, da Objektive nur für sichtbares Licht korrigiert sind, infolge chromatischer Aberration (d.h. Licht unterschiedlicher Farbe trifft sich nicht in einem Punkt) unscharf auf dem Film abgebildet, wo es zur Belichtung der blauempfindlichen Schicht führt. Dies hat nach Angaben der Filterhersteller einen blauen Farbstich und Bildunschärfen zur Folge. In der Praxis benötigt man UV-Filter für diesen Zweck jedoch nicht, weil erstens das in Summe dicke Glas der Objektive (kaum eines hat weniger als 6 Linsen, oft sind es deutlich mehr) UV-Strahlung bereits ausreichend sperrt und zweitens moderne Filme als erste Schicht eine UV-Schutzschicht besitzen.
Dass ein UV-Filter trotzdem sinnvoll sein kann, hat einen ganz anderen Grund: Er schützt die Frontlinse des möglicherweise sehr teuren Objektivs vor Beschädigung. Der Austausch einer zerkratzten oder durch aggressive Flüssigkeiten (zum Beispiel Meerwasser) beschädigten Frontlinse ist oft so teuer, dass er nicht lohnt. Ein guter Filter ist zwar vor allem bei einem großen Durchmesser nicht gerade billig, kostet im Vergleich zu einem neuen Objektiv aber sehr wenig Geld. Fotopuristen, die in der Regel auch die Verwendung von Zoom-Objektiven ablehnen, werden das Einbringen einer zusätzlichen Glasfläche in den Strahlengang oft aus Prinzip ablehnen. Der theoretisch denkbare bildverschlechternde Einfluss kann bei hochwertigen Filtern jedoch vernachlässigt werden.
Schwarzlicht
Dieser Begriff bezeichnet UV-Licht (ca. 365 nm) aus künstlichen Leuchtquellen (Leuchtstofflampen oder auch Glühlampen mit speziellem Glaskolben) und ist vor allem in Diskotheken und für Showeffekte üblich. "Schwarzlicht" regt fluoreszierende Stoffe (z.B. weißer Baumwollstoff oder Fluoreszenzfarbstoffe) zum Leuchten an.
Man verwendet es auch für Schwarzlichttheater.
Verwendung von UV-Strahlung
- Halbleiterindustrie: zur Belichtung der Wafer bei der Herstellung integrierter Schaltkreise (ICs) - Druckindustrie: zur Härtung ("Trocknung") von speziellen, lösemittelfreien, UV-empfindlichen Druckfarben.
- Physikalischen Desinfektionstechnik: UV-Entkeimung
- Elektronik: Löschen von EPROM-Speichern (253,7 nm)
- Sichtbarmachen von Sicherheitsmerkmalen, u.a. auf Dokumenten (z.B. Ausweispapiere) oder Zahlungsmitteln (z.B. EURO-Scheine).
- Reflexion durch bestimmte Pflanzen: Anlocken von Tieren
- Optischen Spektroskopie: UV/VIS-Spektroskopie, Photolumineszenzspektroskopie - Gas Analyse (NO,NO2,H2S,SO2)
- Zahnheilkunde: Lichthärtende Materialien
- Bestimmung der Zinnseite von Floatglas - Aushärten strahlenhärtender Klebstoffe
Bei jugendlichen oder erwachsenen Infizierten kommt es in 30 – 60 % aller Fälle zum Ausbruch einer infektiösen Mononukleose (Pfeiffersches Drüsenfieber), jeder Infektion folgt im Normalfall eine lebenslange Resistenz gegen diese Krankheit. Als Komplikationen kann das Burkitt-Lymphom entstehen. Im mittleren Lebensalter sind 95 % der Menschen mit EBV infiziert. Auch nach der Heilung der Mononukleose bleibt das Epstein-Barr-Virus im Körper. Es kann wie alle Herpesviren reaktivieren. Dabei treten verschiedenartige mehr oder weniger schwerwiegende Krankheitserscheinungen auf.
Im asiatischen Raum gilt eine EBV-Infektion als Risikofaktor für Tumoren der Nase oder des Kehlkopfes (Nasopharynxkarzinom).
Kategorie:Viren, Viroide und Prionen
Sabino de Arana y Goiri
Sabino Arana Goiri (January 26, 1865 – November 25, 1903), founder of the Basque Nationalist Party. Author of several books and numerous articles arguing in favour of Basque nationalism based on the idea of the Basques as a special people.
He died in Sukarrieta at the age of 38 after getting ill during time spent in a Spanish prison, for attempting to send a telegram to president Theodore Roosevelt of the United States of America, praising America for helping Cuba gain independence from Spain.
He was an early defender of the use of the Basque language in all areas of society, to avoid its increasing marginalization in the face of the dominant, state sanctioned Spanish. He made a strong effort to establish an agreed orthography for the Basque language.
His first published work was "Bizkaia por su independencia", recalling earlier battles of the ancient people of Biscay.
In 1894 he founded the first nationalist center of the new party (Partido Nacionalista Vasco) to provide a place for gathering and proselitizing.
Sabino Arana, like many Europeans of his time, believed that the essence of a country was defined by its blood, and was disturbed that the immigration into Biscay of many workers from central Spain during the industrial revolution, into a small country with no political power, would result in the death of the local culture.
On the other hand, he was strongly devout catholic, and considered this to be an essential part of the Basque identity.
Despite his religious integrism, and his somewhat xenophobic views, he is considered by many Basques to be the gadfly that sparked the movement for the cultural revival of the Basques, and for the freedom of his people. The party he created has moved on from his most controversial ideas to an inclusive concept of the Basque essence, based not on bloodline, but rather on culture and convivence.
He was a prolific writer, with over 600 journalism articles, most of them with a propaganda purpose. He liked to shock and provoke, in order to get attention from a society that he deemed unaware of its fate.
There are three key aspects of Sabino Arana's political figure: First, he was an innovator, being the first to proclaim that the Basques are a seperate race. Second, he was not a rightist; he strongly opposed slavery (legal in Spanish-held Cuba until ten years before its independence) and defended the right of South African Zulus to their land. Third, he was an infatigable worker, taking action in many areas; he learned the Basque language as an adult, undertook a number of activities to promote the Basque language and culture, created a political movement, and designed the symbols (flag, anthem) used to this day by Basque nationalists.
The ideas of Sabino Arana can be considered to have spawned both the democratic nationalist movement that currently is supported by a slight majority of the Basques and the terrorist group ETA that has killed over 800 people over the latest thirty years.
Today, he is viewed as a controversial figure by many opinion makers in Spain, who call him racist. The Partido Nacionalista Vasco, holders of the intellectual property of his works, has chosen not to reprint them since 1976, keeping only the more "moderate" part of his message in their charter. On the other hand, many Basques still revere him as the father of the nationalist movement, who managed to start the turnaround of the decay of the Basque language and culture.
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Dow pra sook
Dao Pra Sook (Thai ดาวพระศุกร์) is a Thailakorn. It aired in 1994 and was one of the most popular lakorns of all-time. It starred Sornram Teppitak as Phak (Thai ภาคย์) and Suvanant Kongying as Dao (Thai ดาว). The plot is about a wealthy man who 'buys' a p
Black Metal Inner Circle
The Black Metal Inner Circle were a group comprising of members of the first wave Norwegian black metal bands. They were responsible for the famous church burnings of the early 1990s, including the Fantoft arson attack. The inner circle were incredibly influential in the black metal genre, both musically and socially. Euronymous (real name Øystein Aarseth) formed the inner circle in the basement of his record store, Helvete. Helvete means "Hell" in Norwegian.
Notable members of the inne
Bairiki (island)
South Tarawa (in Gilbertese and English: Teinainano Urban Council or abr. TUC) is the official capital of the Republic of Kiribati on Tarawa Atoll. The meaning of Teinainano is "down of the mast", alluding to the sail-shape of the atoll.
The South Tarawa population center consists of all the small islets between Bairiki (on the west) to Temaiku/Bonriki on the east. All of several once separate islets are joined b
