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Blei und Bleiverbindungen

I. Allgemeine Toxikologie

1. Chemisch-physikalische Eigenschaften

Blei ist ein silbrig graues, weiches und dehnbares Metall. In den meisten anorganischen Verbindungen ist Blei nicht oder nur schwer wasserlöslich. Nur Bleiacetat, Bleichlorat und Bleichlorid sind wasserlöslich. Bleiacetat, Bleichlorat, Bleichlorid und Bleiarsenat erscheinen als weisses kristallines Pulver. Bleioxide bestehen aus gelben oder roten Kristallen; Bleidioxid ist schwarzbraun; Bleichromat ist ein gelbes Pigment. Mennige sind Mischoxide, die als rotes Pulver zur Herstellung von Rostschutzfarben verwendet werden. Bleicarbonat (Bleiweiss) wird wegen seiner Deckkraft in Malerfarben gemischt. Bleiacetat (Bleizucker) ist ebenfalls eine weisse Substanz, die früher auch als Adstringens und Desinfektionsmittel gebraucht wurde. Bleisulfid (Bleiglanz) dient als billige Glasur für Töpferware. Verschiedene Bleisalze, besonders Bleiacetat, verleihen einen süssen Geschmack und werden daher von Tieren spontan aufgenommen. Organische Bleiverbindungen wie Tetramethyl- und Tetraethylblei liegen in Form von farblosen, flüchtigen Flüssigkeiten vor.
 

2. Quellen

Die häufigsten Quellen von Bleivergiftungen umfassen bleihaltige Farben (zum Beispiel Mennige), Bleigewichte (an Gardinen, Vorhängen, Tischtüchern, Fischereiutensilien, Baustellen), Bleigeschosse oder bleihaltige Schrotkugeln, bleiverseuchte Weiden im Zielbereich von Schussanlagen, Altöl von Motoren, die bleihaltiges Benzin verbrennen, Schmierfette, Batterien, Lötmaterial, Industrieemissionen, bleihaltige Wasserleitungen, Linoleumböden, Druckerschwärze, bleihaltige Töpferwarglasuren, Golfbälle. Mennige enthalten bis zu 50% Bleisalze. Die Emissionen durch bleihaltige Antiklopfmittel haben aufgrund der Verwendung bleifreien Benzins abgenommen.
 

3. Kinetik

3.1Orale Resorption
Metallisches Blei und seine Salze werden nach oraler Aufnahme nur langsam und in geringem Masse resorbiert (die Bioverfügbarkeit liegt unter 10%). Milch erhöht die Bioverfügbarkeit von Blei, womit die gleichzeitige Milchaufnahme bei Jungtieren Intoxikationen begünstigt.
Organische Bleiverbindungen wie Bleitetramethyl werden dank ihrer Lipidlöslichkeit fast vollstandig enteral resorbiert und gelangen leicht ins ZNS.
 
3.2Dermale Resorption
Bleiverbindungen können auch durch Inhalation oder über die Haut in den Organismus eindringen. Die Bioverfügbarkeit inhalierter Bleiverbindungen beträgt bis zu 80% bei einer Partikelgrösse kleiner als 10 µm.
 
3.3Verteilung
Das aufgenommene Blei reichert sich in den Erythrozyten und in Leber, Nieren, Knochen, Zähnen und Haaren an.
Im Gewebe wird das metallische Blei von Schrotkugeln oder anderen Projektilen so eingekapselt, dass das Blei nur sehr langsam aus dem Gewebe gelöst und systemisch verteilt wird. Liegen die Geschosse im Bereich von Gelenkkapseln, kann es wegen der Korrosion durch Synovialflüssigkeit zur Bleifreisetzung kommen. Blei wird auch aus Zwischenwirbelräumen, Abszessen, Knochenmark, Lunge oder dem Gehirn herausgelöst.
 
3.4Elimination
Die Ausscheidung erfolgt äusserst langsam (über Monate) über Kot, Harn und Milch. Die Bleidepots in den Knochen können während einer Trächtigkeit wieder mobilisiert werden.
 

4. Toxisches Prinzip

Die toxische Wirkung von Blei beruht auf der Komplexbildung mit Sulfhydrylgruppen von Proteinen. Durch Denaturierung von Enzymen, Rezeptoren und Ionenkanälen führt Blei zur Blockierung der Hämsynthese sowie zu Störungen der Membranfunktionen und des Intermediärstoffwechsels. Über diese Mechanismen greift Blei vor allem den Magen-Darm-Trakt (lokale Ätzwirkung), das Nervensystem und die Erythropoese an.
Bleiverbindungen werden zu den mutagenen und karzinogenen Stoffen gezählt.
 

5. Toxizität bei Labortieren

Die Toxizität ist abhängig von der jeweiligen Substanz. Gefährlich sind vor allem wasserlösliche Bleisalze, Bleidämpfe und organische Bleiverbindungen.
 

Akute orale LD50 (in mg/kg Körpergewicht):

 MausRatteKaninchenHuhn
Bleiarsenat 100-825125450
Bleichromat12'000   
Bleifluoroborat 50  
Bleitetraethyl 1230 
Bleitetramethyl 10524 
 

6. Umwelttoxikologie

Wegen der Gefährdung von Wasservögeln durch Aufnahme des in verschossenen Kugeln enthaltenen Bleis werden bei der Jagd vermehrt Kugeln aus Stahl oder anderen Legierungen verwendet.
 

II. Spezielle Toxikologie - Schwein

1. Toxizität

Schweine sind relativ resistent gegenüber Bleiverbindungen, so dass nur selten mit Vergiftungsfällen gerechnet werden muss.
Die minimale orale toxische Dosis ist 64 mg Bleiazetat pro kg Körperewicht während mehrer Tage.
Minimale orale letale Dosis bei einmaliger Exposition ist 800-1000 mg pro kg Körpergewicht.
 
1.1Empfindlichkeit
Mit zunehmendem Alter abnehmend.
 

2. Latenz

Je nach Dosis zwischen drei Tagen und mehreren Wochen.
 

3. Symptome

3.1Allgemeinzustand, Verhalten
Initial Hyperthermie, zunehmende Anorexie, verminderte Gewichtszunahmen bis Abmagerung, zunehmende Apathie, Ataxie, Zähneknirschen, Bewegungsunlust
  
3.2Nervensystem
Muskeltremor, Uebererregbarkeit, Schreien (squealing)
  
3.3Oberer Gastrointestinaltrakt
Salivation, Erbrechen
  
3.4Unterer Gastrointestinaltrakt
Milder Durchfall, milde klonische Koliken, konsistente, schleimüberzogene, schwarze Fäces
  
3.5Respirationstrakt
Keine Symptome
  
3.6Herz, Kreislauf
Keine Symptome
  
3.7Bewegungsapparat
Arthritis
  
3.8Augen, Augenlider
In seltenen Fällen Blindheit
  
3.9Harntrakt
Keine Symptome
  
3.10Haut, Schleimhäute
Rauhes Borstenkleid, blasses Aussehen, blau verfärbte, scharf abgegrenzte Hautbezirke
  
3.11Blut, Blutbildung
Anämie
  
3.12Fruchtbarkeit, Jungtiere, Laktation
Abort
 

4. Sektionsbefunde

Deutliche Verdickung und Rötung der Schleimhäute des Magendarmtraktes und Gelenksveränderungen, petechiale Blutungen im Myo- und Epikard und in den Nieren.
Histopathologisch fallen eine Degeneration der Nierentubuli, Leberstauung, fettige Degeneration von Leber und Nieren und ein Hirnödem auf.
 

5. Weiterführende Untersuchungen

5.1Toxinnachweis
Nachweis von Blei in vermuteter Toxinquelle, Mageninhalt, Leber, Nieren und/oder Blut.
 

6. Differentialdiagnosen

6.1Neurologische Symptomatik mit gestörtem Allgemeinbefinden
Meningitis, Sepsis; Infektionskrankheiten wie Ödemkrankheit, Glässer'sche Krankheit, Schweinepest, Aujeszky'sche Krankheit, Tollwut und Listeriose; andere Intoxikationen (Arsenverbindungen, Avermectine, Chinoxalinderivate, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Cyanamid, Dipyridinium-Herbizide, Ethylenglykol, Ionophore, Kochsalz/Trinkwassermangel, Metaldehyd, Nitrofurane, Phenoxycarbonsäure-Herbizide, Pyrethroide, Organophosphate und Carbamate, Quecksilber, Schwefelwasserstoffe, Strychnin), Vitamin- und/oder Mineralstoffmangel (Kupfer, Magnesium, Vitamin A, Vitamin B6, Niacin, Riboflavin, Pantothensäure).
 
6.2Salivation
Maulschleimhautläsionen, Schleimhautreizende Stoffe; anzeigepflichtige Infektionskrankheiten wie Vesikulärkrankheit, Maul- und Klauenseuche, Aujeszky'sche Krankheit, Tollwut; andere Intoxikationen (Amitraz, Botulismus, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Dipyridinium-Herbizide, Fumonisine, Kochsalz/Trinkwassermangel, Metaldehyd, Nitrat/Nitrit, Phenoxycarbonsäure-Herbizide, Pyrethroide, Organophosphate und Carbamate, Schwefelwasserstoffe, Selen).
 
6.3Blutige oder schwarze Fäzes
Verletzungen im Rektum oder Analbereich; massiver Befall mit Trichuris; Erkrankungen, die zu Blutverlust im Gastrointestinaltrakt führen wie Magengeschwüre, Bezoare, Darminfektionen mit Lawsonia intrazellularis, Brachyspira pilosicoli; andere Intoxikationen (Aflatoxine, Arsenverbindungen, Coumarinderivate, Dipyridnum-Herbizide, Eisenverbindungen, Fusarientoxine, Kupfer, Metaldehyd).
 
6.4Vergrösserte Gelenke
Bakterielle Arthritiden (zum Beispiel Polyarthrits der Saugferkel, Glässer'sche Krankheit); Osteochondrose; andere Intoxikationen (Cadmium, Coumarinderivate, Zink).
 
6.5Verminderte Sehfähigkeit bis Blindheit
Corneaverletzungen und -trübungen; andere Intoxikationen (Arsenverbindungen, Botulismus, Kochsalz/Trinkwassermangel, Quecksilber, Selen); Vitamin A-Mangel.
 
6.6Anämie
Eisenmangelanämie; Infektionskrankheiten, die zu Blutverlust führen wie Proliferative Enteropathie (Lawsonia), Brachyspiren, hochgradiger Befall mit Trichuris oder Sarcoptes suis; Magengeschwüre, Bezoare; andere Intoxikationen (Aflatoxine, Cadmium, Coumarinderivate, Eisenverbindungen, Fusarientoxine, Kupfer, Mutterkornalkaloide, Selen, Zink).
 
6.7Abort
Virale, bakterielle oder parasitäre Aborterreger; Uterusinfektionen; mehrtägige Hyperthermie; Stress; saisonale Aborte; andere Intoxikationen (Aflatoxine, Botulismus, Chinoxalinderivate, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Coumarinderivate, Fusarientoxine, Fumonisine, Kohlenmonoxid, Mutterkornalkaloide, Organophosphate und Carbamate, Selen, Stachybotrytoxin, Zearalenon).
 

7. Therapie

7.1Forcierte Ausscheidung
Chelationstherapie: 25-50 mg CaEDTA, in physiologischer Kochsalzlösung oder in fünf- oder zwanzigprozentiger Glukoselösung als Trägersubstanz, intravenös injizieren. Diese Therapie kann bei Bedarf alle acht bis zwölf Stunden wiederholt werden.
 
7.2Entfernung der (vermuteten) Toxinquelle
  
7.3Trinkwasser ad libitum
 

8. Fallbeispiel (Verdachtsfall)

In einem Zucht- und Mastbetrieb, dessen Futter aus Speiseresten eines Spitals und Getreide bestand, verweigerten die Schweine eines Morgens das Futter. Als Ursache wurden Ueberfütterung oder schlechter Palabilität des Futters vermutet. Die noch vorrätigen Speisereste wurden entsorgt. Während der nächsten zwei Wochen zeigten verschiedene Tiere Absatz von hartem schwarzen oder blutigen Kot, Abort, blauviolette Verfärbung einzelner, scharf abgegrenzter Hautstellen, Inkoordination der Hinterbeine und einige Tiere starben. Bei zwei verendeten Tieren wurde bei der Sektion eine Gastroenteritis diagnostiziert. Wiederholte Untersuchungen auf Blei(rückstände) in den Speiseresten und den verfärbten Hautstellen waren negativ. Trotzdem vermutete man, dass aufgrund einer Verwechslung Bleiazetatsalz, das im Spital vorrätig und verfügbar war, unbemerkt ins Futter gelangt war (Bywater, 1932).
 

9. Literaturverzeichnis

Bywater HE (1937) Lead poisoning in pigs. Vet Rec 49, 549-551
 
Carson TL (1986) Toxic chemicals, plants, metalsand mycotoxins. In: Diseases of Swine 6th Edition (Leman AD, Straw B, Glock RD, Mengeling WL, Penny RHC, Scholl E ed), Iowa State University Press, Ames, p 690
 
Lassen ED, Buck WB (1979) Experimental lead toxicosis in swine. Am J Vet Res 40, 1359-1364
 
Link RP, Pensinger RR (1966) Lead toxicosis in swine. Am J Vet Res 27, 759-763
 
Lorgue G, Lechenet J, Rivière A(1996) Clinical veterinary toxicology. Blackwell Science, Oxford, pp 124-125
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