Letale Dosis
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- Toxikologie
Die letale Dosis (LD) ist die Dosis eines bestimmten Stoffes oder einer bestimmten Strahlung, die für ein bestimmtes Lebewesen tödlich (letal) wirkt. Demgegenüber bezeichnet man eine aus der Umgebung des Lebewesens wirkende Stoffkonzentration mit gleichem Effekt als letale Konzentration (LC von lethal concentration). Beide sind statistische Werte, das heißt sie werden als Mittelwerte innerhalb einer repräsentativen Population gewonnen und sollten daher nicht als maßgebend für ein Individuum betrachtet werden. Ein tödlicher Effekt kann also auch erst bei wesentlich höheren oder schon bei niedrigeren Dosen/Konzentrationen auftreten, zum Beispiel bei einer Schwächung durch Krankheit.
Neben artspezifischen Werten kann auch eine alters- oder gewichtsspezifische Angabe von Bedeutung sein, bei Menschen beispielsweise im einfachsten Fall die Unterscheidung zwischen Erwachsenen und Kindern. So liegt etwa die letale Dosis von Kaliumcyanid (Zyankali) eines erwachsenen Menschen bei etwa 140 Milligramm, bei Kindern ist sie jedoch wesentlich geringer. Besser geeignet sind daher Zahlenwerte für letale Dosen, die sich auf „kg Körpergewicht“ (in diesem Fall „Mensch“) beziehen.
Das Maß wird seit 1927 benutzt und basiert auf einer Idee des Pharmakologen John William Trevan.[1]
Größen
Für die Angabe der letalen Dosis/Konzentration existieren verschiedene Messgrößen, allesamt dabei ein Maß für die Toxizität des Stoffs bzw. der eingesetzten Strahlung. Dabei durchgesetzt haben sich jene Größen, die sich auf 50 Prozent der beobachteten Population beziehen. Es handelt sich um die mittlere letale Dosis LD50 oder auch die mittlere letale Konzentration LC50. Andere Größen sind LD75 (tödliche Dosis), LD99 (sicher tödliche Dosis) und LD100 (absolut tödliche Dosis). Die mittlere Dosis bzw. Konzentration ist ein beliebtes Maß, weil in einer Versuchsreihe die Dosis, bei der alle bzw. keine Individuen sterben, entweder sehr groß oder sehr klein ist. Werte wie LD0, LD1, LD99 oder LD100 sind kaum aussagekräftig, da sie bloß vom empfindlichsten bzw. widerstandsfähigsten Individuum innerhalb der Versuchsreihe abhängig sind.
Die Angabe der Dosis erfolgt über Gramm oder Milligramm Substanz je Kilogramm Körpergewicht, wohingegen die Angabe der Konzentration beispielsweise in Gramm Substanz je Kilogramm Flüssigkeit (zumeist Wasser) oder Kubikmeter Gas (zumeist Luft) gemacht wird.
In der Radiologie erfolgt zusätzlich die Angabe der Zeitverzögerung der tödlichen Wirkung in der Notation LDQuote/Verzögerung. LD50/30d bezeichnet also eine Dosis, bei der 50 % der Betroffenen nach 30 Tagen sterben.
In der wissenschaftlichen Literatur werden daneben tödliche (Gift-)Unfälle von Menschen dokumentiert, wenn die Bedingungen eine unzweifelhafte Datenlage sicherstellten. So steht die Abkürzung LDLo (lethal dose low) für die niedrigste (bekannte) letale Dosis.
Ermittlung und Gültigkeit
Die Werte werden im Tierversuch durch einmalige Gabe des Mittels an die Tiere (Dosis) bzw. das Medium in dem sich die Tiere befinden (Konzentration) gegeben. Da die Art der Verabreichung eine Rolle für die Giftigkeit spielt, ist auch diese anzugeben (z. B. oral, subkutan oder intravenös). Die Ermittlung der letalen Dosis an Tieren ist aus ethischen Gründen umstritten.
Da sich die toxische Wirkung von Substanzen zwischen verschiedenen Tierarten wie auch zwischen Tier und Mensch stark unterscheiden kann, sind die an Tieren ermittelten Werte nur äußerst bedingt auf den Menschen übertragbar und dienen nur als grober Anhaltswert. Die Güte der Näherung für den Menschen unterscheidet sich jedoch auch stark nach getesteten Tierarten.
Einzelnachweise
- ↑ J. W. Trevan: The Error of Determination of Toxicity. In: Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character. Band 101, Nr. 712, 1927, S. 483–514, doi:10.1098/rspb.1927.0030.
