Gift

Als Gift (althochdeutsch Gabe) oder auch Giftstoff bezeichnet man einen Stoff, der Lebewesen über ihre Stoffwechselvorgänge oder durch Berührung oder Eindringen in den Körper (bereits in vergleichsweise geringer Dosis) einen Schaden zufügen kann. Ein allgemein in der Natur wirksamer schädlicher Stoff wird Umweltgift genannt.

Die wissenschaftliche Disziplin, die sich mit der Erforschung von Giften, ihrer Wirkung und deren Behandlung beschäftigt, ist die Toxikologie. Sie befasst sich mit giftigen Stoffen und Stoffgemischen, Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen, mit den biochemischen Mechanismen der Giftwirkung und deren quantitativen Aspekten.

Der durch ein Gift angerichtete Schaden kann in vorübergehender Beeinträchtigung, dauerhafter Schädigung oder Tod bestehen. Bei anhaltender schädigender Gifteinwirkung spricht man von chronischer Vergiftung, bei einer Gifteinwirkung, die umgehend zu einer Schädigung führt, von einer akuten Vergiftung.

Als Gefahrstoffe sind Gifte eingeteilt in sehr giftig und giftig sowie gesundheitsschädlich (früher mindergiftig).

Der Schädel mit gekreuzten Knochen (☠) ist das traditionelle Piktogramm für Gift.

Begriffsklärung

Toxizität (Giftigkeit)

Die Verträglichkeit einer Substanz ist für viele Lebewesen oder Gruppen von Lebewesen unterschiedlich.

In Landwirtschaft und Industrie werden Giftstoffe als Pestizide zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt, insbesondere pflanzenschädigende Substanzen als Herbizide, insektenschädigende Substanzen als Insektizide sowie Fungizide gegen schädliche Pilze.

Grundsätzlich können alle dem Organismus zugeführten Stoffe oberhalb einer gewissen Dosis Schaden anrichten. Dies gilt sogar für unverzichtbare Substanzen wie Vitamine, Salze, Nährstoffe und Wasser.

Paracelsus (1493–1541) prägte daher schon früh den auch heute noch gültigen Grundsatz:

„Dosis sola venenum facit“ (deutsch: „Allein die Menge macht das Gift“)

„Alle Dinge sind Gift und nichts ohne Gift“

Die Toxizität, also das Ausmaß der Giftwirkung einer toxischen Substanz in Abhängigkeit von der Dosis, wird von vielen Faktoren bestimmt, die unter anderem bei der pharmazeutischen Technologie (Galenik, Herstellung von Arzneistoffen) und bei der Form der Verabreichung beachtet werden müssen.

Schnell toxisch wirken vor allem Substanzen mit guter Löslichkeit in Körperflüssigkeiten. Dies gilt insbesondere bei oraler Aufnahme durch die Einwirkung des Speichels. Da der Körper verschiedene Toxine abzubauen vermag, ist auch der zeitliche Verlauf der Aufnahme (akut, subakut, chronisch), sowie die Wirkung der Umgebungstemperatur auf die Geschwindigkeit der Stoffwechselvorgänge wichtig bei der Beurteilung der Giftigkeit.

Ebenso ist die körperliche Verfassung eines Lebewesens von großer Bedeutung. Bei Menschen und allgemein Säugetieren ist dabei vor allem der Gesundheitszustand, insbesondere der Zustand des Immunsystems, das Geschlecht, Alter, Körpergewicht und eine mögliche Toleranz durch frühere Gaben des Toxins von Bedeutung. Insekten wie beispielsweise Läuse zeigen dagegen oft eine höhere Immunität gegenüber Giftstoffen.

Bei der Nanotechnologie können Substanzen wegen ihrer (Nano-)Größe toxisch werden, weil ihnen diese erlaubt, Körperschranken (Haut, Lunge, Blutkreislauf, Gehirn usw.) zu durchbrechen.

Die Wirkungen toxischer Substanzen lassen sich teilweise durch natürliche oder künstlich hergestellte Gegengifte aufheben oder zumindest unter die tödliche Dosis abmildern.

Abgrenzung des Begriffs Gift

• Allgemein ist die nicht einfache Unterscheidung in Schadstoff und Giftstoff gegeben.
• Viren sind als Krankheitserreger selbst nicht giftig. Krankheitserregende Bakterien schädigen durch die Wirkung ihrer Gifte. Bei gramnegativen Bakterien sind diese Gifte Bestandteil der Zellmembran. Sie werden beim Absterben der Bakterienzellen als Endotoxine freigesetzt. Bei grampositiven bakteriellen Krankheitserregern entstehen die Gifte im Intermediärstoffwechsel. Sie werden als Exotoxine ausgeschieden. Die charakteristischen Krankheitsbilder bei bakteriellen Infektionen werden durch die Wirkung der Bakterientoxine verursacht. Von Lebewesen ausgeschiedene Giftstoffe oder Abfallprodukte werden in der Toxikologie als Toxine bezeichnet. Inaktivierte Formen dieser Toxine, die Toxoidimpfstoffe, werden bei Impfungen gegen Diphtherie und Tetanus verwendet. Toxoide sind entgiftete Toxine, die aber noch eine Immunantwort im geimpften Körper auslösen können.
• Ebenso gelten Substanzen oder Gegenstände, die ein Lebewesen ausschließlich mechanisch oder über Strahlung schädigen, nicht als Gift

Giftwirkung für den Menschen

Um die Giftigkeit (Toxizität) von Toxinen miteinander vergleichen zu können, werden Tierversuche unter standardisierten Bedingungen herangezogen. Die häufig angegebene LD₅₀ zum Beispiel gibt an, welche Stoffmenge, bezogen auf das Körpergewicht, bei der Hälfte einer Versuchstierpopulation zum Tod führt. Dabei steht LD für letale Dosis.

Das stärkste bekannte Gift ist Botulinumtoxin, welches unter anderem in verdorbenen Fleisch- und Fischkonserven oder in Käse vorkommen kann.

Gifte greifen an unterschiedlichen Rezeptoren im Organismus an. Häufig betroffene Organe bei akuten Vergiftungen sind Leber (Hepatotoxine, zum Beispiel durch Paracetamol), Niere (Nephrotoxine) sowie Gehirn und Nerven (Nervengifte wie Botulinumtoxin und Kampfstoffe wie VX, Sarin oder Soman). Einige Gifte greifen in die innere Atmung ein, so zum Beispiel Nitrite und Kohlenstoffmonoxid, die das Hämoglobin blockieren, oder Kaliumcyanid (Cyankali), das die Atmungskette der Zellen blockiert.

Je nach Verhalten des Giftstoffes an den Rezeptoren wird zwischen Konzentrationsgift und Summationsgift unterschieden.

Bei einem Konzentrationsgift nimmt die Wirkung mit zunehmender Konzentration des Giftstoffes an den Rezeptoren zu. Wird der Giftstoff, beispielsweise durch Stoffwechselvorgänge oder Ausatmen, wieder vollständig – ohne die blockierten Rezeptoren geschädigt zu haben – abgebaut, so klingt auch die Wirkung wieder vollständig ab.

Bei einem Summationsgift, auch Kumulationsgift oder c·t-Gift genannt, bewirkt der Giftstoff eine irreversible Veränderung der Rezeptoren. Die Wirkung bleibt auch nach der Ausscheidung des Wirkstoffs aus dem Körper bestehen. Bei einer weiteren Gabe können die Giftstoffmoleküle einen Teil der noch verbliebenen Rezeptoren wieder irreversibel schädigen. Die Einzelwirkungen können sich so aufsummieren. Die Giftstoffaufnahme kann dabei kontinuierlich oder auch schubweise stattfinden. Die Wirkung (W) ergibt sich aus dem Produkt von Konzentration (c) und Expositionsdauer (t) als W=c·t (siehe Haberschen Regel).

Ein Beispiel zur Veranschaulichung:

Tabakrauch enthält das hochtoxische Nikotin. Es blockiert reversibel ohne Schädigung die nikotinischen Acetylcholinrezeptoren. Nach kurzer Zeit werden die Rezeptoren wieder freigegeben und es stellt sich bei Nikotinabhängigen der Drang zum Rauchen ein. Auch über viele Jahre genommen zeigt Nikotin keine chronische Schädigung des Organismus. Nikotin ist ein typisches Konzentrationsgift. Daneben enthält Tabakrauch auch mehrere krebserregende Verbindungen. Am bekanntesten ist das Benzo[a]pyren, das eine relativ geringe akute Toxizität aufweist, aber ein typisches Summationsgift ist. Es bewirkt, in kleinsten Dosen über viele Jahre aufgenommen, ein erheblich erhöhtes Risiko für eine Lungenkrebserkrankung.

Beispiele unterschiedlicher Giftwirkung

• Gift-„Cocktails“, wie sie manchmal mit Mord- oder Suizidabsicht zusammengestellt werden, sind meist „giftiger“ als die Summe der Einzelsubstanzen („Potenzierung“). Dies gilt auch für die Kombination subtoxischer Mengen von Umweltgiften, die zusammen schädigend wirken können.
• Metallisches Quecksilber ist beim Verschlucken weniger giftig als bei der Inhalation der Dämpfe.
• Eine Dosis Ethanol, die im Laufe eines Abends (also subakut) in Form von Bier eingenommen und vertragen wird, kann bei akuter Zufuhr als Schnaps zu ausgeprägteren und eventuell gefährlichen Vergiftungserscheinungen führen.
• Die Einnahme von 10 Litern Wasser auf einmal (destilliert oder nicht) kann für einen Erwachsenen tödlich sein. Es kommt zur Hyponatriämie (Unterversorgung mit Natrium durch osmotischen Entzug). Hierbei handelt es sich jedoch nicht um eine toxische Wirkung des Wassers an sich, sondern um einen schädlichen Verdünnungseffekt.
• Ein durch Krankheit vorgeschädigter Organismus reagiert empfindlicher auf Gifte als der eines Gesunden.
• Eine Dosis Digitoxin, die bei einem Erwachsenen therapeutisch wirkt, kann für ein Kind oder einen älteren Menschen tödlich sein.
• Ethanol ist für Menschen mit verminderter oder veränderter Alkoholdehydrogenase in wesentlich geringerer Dosis tödlich.
• Der LD₅₀-Wert für DDT liegt bei Ratten bei 113 mg/kg, bei Fliegen aber nur bei 1 mg/kg Körpergewicht.
• 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin wirkt bei Schafen akut tödlich, bei Menschen führt die gleiche Konzentration nur zur Ausbildung von Chlorakne.
• Das Theobromin von Schokolade (bzw. Kakao) ist für Hunde und Katzen giftig, siehe Theobrominvergiftung.
• Wiederholte Giftzufuhr führt bei vielen Substanzen zur Toleranzentwicklung. So gab es früher Arsenikesser, die zum Teil das Mehrfache einer gewöhnlich akut tödlichen Dosis von Arsenik (As₂O₃) ohne (akute) Beeinträchtigung zu sich nahmen, um sich gegen Giftanschläge zu schützen. Ähnlich wie Arsenik wirken Thalliumsalze auf den menschlichen Organismus. Ein näherliegendes Beispiel ist Heroin (ein Opioid), gegen das der Mensch eine ausgeprägte Toleranz entwickelt.
• Weißer Germer, eine für die meisten Säugetiere hochgiftige Pflanze, wird von Rothirschen in der Brunft verzehrt.
• Vergiftungen mit Schlafmitteln führen zum Teil über Störungen der Temperaturregulation mit Auskühlen des Organismus zum Tod. Wenn der Auskühlung entgegengewirkt wird (Bettdecke, Heizung), wird eine Überdosis unter Umständen vertragen, die im Freien tödlich gewesen wäre.

Einteilung von Giften

Giftstoff als Gefahrstoff

Während allgemein giftige Schadstoffe als umweltgefährlich (N) eingestuft werden, werden Stoffe nach der Wirkung auf den Menschen als Gefahrstoff in sehr giftig (T+), giftig (T) sowie gesundheitsschädlich (Xn) (veraltet „mindergiftig“) eingestuft.

Gefahrensymbol mit Gefahrenbezeichnung		Kenn- buchstabe	Einstufung für Gefahrensymbole	Beispiele
	sehr giftig	T+	wenn sie in sehr geringer Menge beim Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die Haut zum Tode führen oder akute oder chronische Gesundheitsschäden verursachen können. Es gelten folgende Grenzwerte LD50 oral, Ratte: < 25 mg/kg LD50 dermal, Ratte oder Kaninchen: < 50 mg/kg LC50 inhalativ, Ratte, für Aerosole/Stäube: < 0,25 mg/l LC50 inhalativ, Ratte, für Gase/Dämpfe: < 0,50 mg/l	Atropin, Sarin, Thallium
	giftig	T	wenn sie in geringer Menge beim Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die Haut zum Tode führen oder akute oder chronische Gesundheitsschäden verursachen können; auch alle CMR-Stoffe werden mit T gekennzeichnet. Es gelten folgende Grenzwerte oral, Ratte: 25 mg/kg < LD50 < 200 mg/kg dermal, Ratte oder Kaninchen: 50 mg/kg < LD50 < 400 mg/kg inhalativ, Ratte, für Aerosole/Stäube: 0,25 mg/l < LC50 < 1 mg/l inhalativ, Ratte, für Gase/Dämpfe: 0,50 mg/l < LC50 < 2 mg/l	Methanol, Tetrachlormethan
	gesundheitsschädlich	Xn	wenn sie bei Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die Haut akute oder chronische Gesundheitsschäden verursachen können. Es gelten folgende Grenzwerte oral, Ratte: 200 mg/kg < LD50 < 2000 mg/kg dermal, Ratte oder Kaninchen: 400 mg/kg < LD50 < 2000 mg/kg inhalativ, Ratte, für Aerosole/Stäube: 1 mg/l < LC50 < 5 mg/l inhalativ, Ratte, für Gase/Dämpfe: 2 mg/l < LC50 < 20 mg/l	Dichlormethan, Kaliumchlorat

Nach der neueren Einstufung nach dem Global harmonisierten System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien erfolgt die Einteilung in Akut Toxisch (Symbol 06), Gesundheitsgefahr (Symbol 08) und diversen anderen Gesundheitsgefahren (Symbol 07).

GHS-Symbol mit Signalwort		Einstufung für Gefahrensymbole	Beispiele
	Gefahr	wenn sie in geringer Menge beim Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die Haut zum Tode führen oder akute oder chronische Gesundheitsschäden verursachen können. Es gelten folgende Grenzwerte LD50 oral, Ratte: <= 300 mg/kg LD50 dermal, Ratte oder Kaninchen: <= 1000 mg/kg LC50 inhalativ, Ratte, für Aerosole/Stäube: <= 1,0 mg/l LC50 inhalativ, Ratte, für Gase <= 2500 ppm LC50 inhalativ, Ratte, für Dämpfe: <= 10 mg/l	Atropin, Sarin, Thallium, Methanol, Tetrachlormethan
	Gefahr	wenn sie bei Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die Haut akute oder chronische Gesundheitsschäden verursachen können. Es gelten folgende Grenzwerte LD50 oral, Ratte: <= 2000 mg/kg LD50 dermal, Ratte oder Kaninchen: <= 2000 mg/kg LC50 inhalativ, Ratte, für Aerosole/Stäube: <= 5,0 mg/l LC50 inhalativ, Ratte, für Gase <= 20.000 ppm LC50 inhalativ, Ratte, für Dämpfe: <= 20 mg/l oder bei krebserzeugenden oder allergieauslösenden Stoffen	Dichlormethan
		Das „dicke Ausrufezeichensymbol“ dient der alleinigen oder zusätzlichen Kennzeichnung diverser Kategorien, welche früher hauptsächlich durch das Gefahrensymbol Xi für reizend abgedeckt wurden. Unter Umständen entfällt es auch. Das Signalwort wird je nach Zusammenhang gewählt.	Kaliumchlorat

Die Regelungen sind EU-weit konform. Nach dem schweizerischen Giftgesetz erfolgte die Einteilung in Giftklassen, seit 2005 gelten aber auch die EU-Gefahrensymbole.

Als Gefahrgut im Transport, die auf der Straße durch das ADR geregelt wird, haben Giftstoffe die Gefahrgutklasse 6.1 – Giftige Stoffe oder, im Fall von Gasen, 2 mit den Gefahrengraden T (giftig); TF (giftig und entzündlich); TC (giftig und ätzend); TO (giftig und brandfördernd); TFC (giftig, entzündlich und brandfördernd); TOC (giftig, brandfördernd und ätzend) und eine Nummer zur Kennzeichnung der Gefahr (Kemler-Zahl) 6.

Gefahrgutklasse			Einstufung	Beispiele
	Klasse 6.1	Giftige Stoffe	Stoffe, von denen aus Erfahrung bekannt oder nach tierexperimentellen Untersuchungen anzunehmen ist, dass sie nach dem Einatmen, Verschlucken oder Berühren mit der Haut bei einmaliger oder kurzer Einwirkung in relativ kleiner Menge zu Gesundheitsschäden oder dem Tod eines Menschen führen können.	Cyanwasserstoff (Blausäure), Arsen, Pestizide
Datei:Label for dangerous goods - class 2.3.svg	Klasse 2, Gefahrengruppen T, TF, TC, TO, TFC, TOC	Gase (giftig)	Gase, a) die dafür bekannt sind, so giftig und ätzend in Bezug auf den Menschen zu sein, dass sie eine Gefahr für die Gesundheit darstellen, oder b) von denen angenommen wird, dass sie giftig oder ätzend in Bezug auf den Menschen sind, weil sie bei der Prüfung gemäß Rn. 2600 Abs. 3 einen LC50-Wert für die akute Giftigkeit von höchstens 5 000 ml/m3 (ppm) aufweisen	Chlorgas, Chlorwasserstoff, Schwefeldioxid

Als Giftige Substanz tragen Giftstoffe typischerweise die R-Sätze 20–28 (Gesundheitsschädlich/Giftig/Sehr giftig beim Einatmen/bei Berührung mit der Haut/beim Verschlucken), R29, 31, 32 (Entwickelt giftige Gase bei Berührung mit anderen Substanzen), sowie R50–59 (Umweltgifte). Aber auch etliche andere R-Sätze beschreiben Giftwirkungen im medizinischen oder rechtlichen Sinne (Reizwirkung, Krebsrisiko, Erbgutschädigend, …).

Eine Liste der in Wikipedia beschriebenen giftigen und sehr giftigen Stoffe befindet sich in der Kategorie:Giftiger Stoff.

Juristische Definition

Nach herrschender Ansicht ist ein Gift jeder organische oder anorganische Stoff, der nach seiner Art, der beigebrachten Menge, der Form der Beibringung und der Körperbeschaffenheit des Opfers durch chemische oder chemisch-physikalische Wirkung die Gesundheit zu beschädigen geeignet ist.

Beigebracht ist ein Gift dann, wenn eine Körper-Stoff-Beziehung hergestellt wurde.

Der Gesetzgeber bezieht sich dabei ausdrücklich auf die Klassifikation als Gefahrstoff (etwa § 3 Abs. 1 Z 6 und 7 ChemG 1996, Österreich), wobei insbesondere auch die als gesundheitsschädlich bezeichneten Stoffe miteinbezogen sind (etwa § 35 Z 1 ChemG 1996). Sowohl den Chemikaliengesetzen wie auch der Gefahrstoffverordnungen reicht schon ein hinreichend begründeter Verdacht auf Giftigkeit, einen Stoff als Gift einzustufen.

Das Beibringen von Gift wird (in Deutschland nach § 224 Abs. 1 Nr. 1 Alt. 1 StGB) als gefährliche Körperverletzung bestraft.

Beispiele einzelner Gifte des Menschen

Giftigkeit einiger ausgewählter Substanzen Substanz Herkunft Tödliche Dosis * (LD50) Botulinumtoxin bact. 000000,0000021 Tetanustoxin bact. 000000,000007 Ricin pflanzl. 000000,0014 Maitotoxin-1 marin 000000,0035 Diphtherietoxin bact. 000000,021 Dioxine, TCDD chem. 000000,07 Tetrodotoxin marin 000000,7 Saxitoxin marin 000001,4 Bufotoxin Frosch 000027,3 Curare pflanzl. 000035 weißer Phosphor chem. 000050 Heroin halbsynth. 000050 Sarin chem. Kampfstoff 000053 Nikotin pflanzl./Alkaloid 000070 Kaliumcyanid chem. 000250 Phenobarbital med. 007000 Ethanol (Alkohol) biosynth. 179900

*in Milligramm pro Mensch (70 kg).

Pflanzliche Gifte

Nikotin (Tabakpflanze); Taxane (Eiben); Digitoxin (Fingerhut); Strychnin (Brechnuss); Coniin (Schierling); Aconitin (Eisenhut); Tropan-Alkaloide (Tollkirsche, Stechapfel, Engelstrompete, Bilsenkraut); Rizin (Rizinus); Curare; Colchicin (Herbstzeitlosen)

Pilz- und Bakteriengifte

Acromelalga; Amatoxine (Knollenblätterpilz); Brevetoxin (Karenia brevis); Botulinustoxin (Clostridium botulinum); Exotoxin A (Pseudomonas aeruginosa); Shiga-Toxin (Shigella dysenteriae); Vero-Toxin (Escherichia coli); Mykotoxine (Schimmelpilze)

Tierische Gifte

Schlangengift; Bienengift; Hornissengift; Gifte der Skorpione; Spinnengift; Fischgift (Kugelfische); Gifte wirbelloser Meerestiere (Seewespe, Blaugeringelten Kraken); Pfeilgift (Pfeilgiftfrosch u. a.); Amphibiengifte; Gift der männlichen Schnabeltiere

Andere Gifte

Alkohol; Ammoniak; Arsenik; Beryllium; Cyanwasserstoff (Blausäure); DDT; Parathion; Kaliumcyanid (Cyankali); Kohlenstoffmonoxid; Schwefelwasserstoff; die meisten Schwermetalle, z. B. Arsen oder Plutonium; Phosphin; einige Phenole; Methanol

Literatur

• E. Teuscher, U. Lindequist: Biogene Gifte. Biologie - Chemie - Pharmakologie.2010. ISBN 3-8047-2438-8
• K. Strey: Die Welt der Gifte. 2011. ISBN 3-8654-1419-2
• Weilemann, Kelbel, Reinecke, Ritter-Weilemann: Giftberatung Pflanzen. 2000. ISBN 3-7741-0812-9
• Oliver Sauer, Sacha Weilemann: Drogen – Eigenschaften, Wirkungen, Intoxikationen. 2001. ISBN 3-87706-601-1
• L.S. Weilemann, H.J. Reinecke: Notfallmanual Vergiftungen. 1996. ISBN 3-13-102591-3
• Louis Lewin: Die Gifte in der Weltgeschichte, Reprograph. Nachdruck der Ausgabe Berlin, Springer 1920, Gerstenberg, Hildesheim 1984. ISBN 3-8067-2013-4

Siehe auch

• Antidot
• Chemikaliengesetz (Schweiz) (auch Giftgesetz genannt)
• Giftnotruf
• Giftspritze, Hinrichtung durch Gift
• Lebensmittelvergiftung
• Liste von Intoxikationen und Antidota

Weblinks

Wiktionary: Gift – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) International Chemical Safety Cards (ICSC) - Deutsche Version
• Giftinfo.de, Beratungsstelle bei Vergiftungen - Antidotarium
• Schweizerisches Toxikologisches Informationszentrum
• Cameo Chemicals, database of hazardous materials (eng.)
• ATSDR - ToxFAQs™: Hazardous Substance Fact Sheets (eng.), Gesundheitsministerium der Vereinigten Staaten
• SuperToxic, Datenbank, Charité Berlin

Spezielles

• zu Pflanzengiften: siehe Liste giftiger Pflanzen
• Welt.de: Die Rezepte der Giftköche von heute, vom 28. November 2006, mit Links zum Fall Litwinenko, einer Polonium-Vergiftung im Herbst 2006

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