Streichhölzer und Feuerwerkskörper

 

2. Kinetik

-	Die orale Absorption von Barium erfolgt in der Regel schnell, hängt jedoch von der Löslichkeit des Bariumsalzes ab. Die höchsten Serumkonzentrationen werden innerhalb von 2 Stunden nach der Einnahme erreicht. Barium wird in den Knochen, mit einer geschätzten Halbwertszeit von 50 Tagen, verteilt. Barium wird vor allem biliär ausgeschieden, weniger als 3% renal.
-	Die Chlorate werden oral gut resorbiert und langsam unverändert über die Nieren ausgeschieden.

 

3. Toxisches Prinzip

-

Barium verursacht eine schwere systemische Hypokaliämie, indem es die Kalium-Austrittskanäle der Skelettmuskelzellen blockiert. Zudem stimuliert Barium die Skelett-, die glatte und die Herzmuskulatur und verursacht eine heftige Peristaltik, eine arterielle Hypertonie sowie Arrhythmien.

-

Die Chlorate sind lokal reizende und stark oxidierende Substanzen. Die Reizung führt nach der Einnahme zu Erbrechen und Durchfall, während die Oxidation der roten Blutkörperchen eine Hämolyse und die Bildung von Methämoglobin verursacht. Chlorate sind direkt toxisch für die proximalen Nierentubuli und führen zu Zellnekrose und zu renaler Vasokonstriktion. Die Hämoglobinämie und Methämoglobin-Katalyse tragen ebenfalls zur Nierenschädigung bei.

 

Inhaltstoffe	Verwendung im Feuerwerk	Toxizität
Aluminium	silberne und weisse Flammen und Funken, häufig in Wunderkerzen	schlechte orale Resorption, geringe Toxizität
Antimon (Antimonsulfid)	Glitzereffekte	schlechte orale Resorption, Vergiftungen sind sehr selten
Barium (Bariumchlorat, Bariumnitrat)	grüne Farben, kann zur Stabilisierung anderer flüchtiger Elemente beitragen	gastrointestinale, Herz-, neurologische Symptome sowie Elektrolyt-Verschiebungen möglich
Beryllium	weisse Funken	schlechte orale Resorption; das chronische Einatmen kann Lungenkrebs verursachen
Kalzium (Kalziumchlorat)	orange Farbe, wird verwendet, um andere Farben zu vertiefen	Reizung der Mundhöhle, verätzende Verletzungen
Cäsium (Cäsiumnitrat)	Indigo Farben	geringe Toxizität
Chlor	Bestandteil vieler Oxidationsmittel in Feuerwerkskörpern	schwach reizend
Kupfer (Kupferchlorid Kupferhalogenide)	blaue Farben	Kupfersalze sind lokal ätzend
Eisen	Goldfunken	Eisenverbindungen sind stark korrosiv sowie reaktiv
Lithium (Lithiumcarbonat)	rote Farbe	gastrointestinale Symptome
Magnesium	weisse Funken, verbessert die Leuchtkraft
Phosphor	Leuchteffekte im Dunkeln, kann Bestandteil des Brennstoffs sein	Roter Phosphor (Sicherheitsstreichhölzer): unlösliche Substanz, oral ungiftig Weisser Phosphor (Feuerwerkskörper): kann schwere gastrointestinale und kardiotoxische Symptome verursachen
Kalium (Kaliumnitrat, Kaliumperchlorat)	violette Farbe, schwarzes Pulver, explosiv, wird zur Oxidation von Feuerwerksmischungen verwendet	Tiere mit normaler Nierenfunktion: nur minimale Toxizität in Form von gastrointestinalen Symptomen
Rubidium (Rubidiumnitrat)	violette Farbe
Natrium (Natriumnitrat)	goldene oder gelbe Farbe	Nitrate können eine Methämoglobinämie verursachen
Strontium (Strontiumcarbonat)	rote Farbe, wird zur Stabilisierung von Feuerwerksmischungen verwendet	gastrointestinale Symptome
Schwefel (Schwefeldioxid)	Bestandteil von Schwarzpulver	nach der Einnahme von Schwefel treten häufig Erbrechen und Durchfall auf
Titan	silberne Funken	schlechte orale Resorption, starke Staubbelastung kann Husten und Atemnot verursachen
Zink	Raucheffekte	gastrointestinale Symptome, zeitlich verzögert: intravasale Hämolyse und ZNS-Störungen

 

5. Toxizität bei Labortieren

Die akute orale LD₅₀ ist wie folgt (in mg/kg Körpergewicht):

	Maus	Ratte	Kaninchen
Barium		132
Kaliumchlorat		100, 1870
Natriumchlorat	596, 8350	1200, 4950, 6250	7200

 

II. Spezielle Toxikologie - Kleintier

1. Toxizität

-	Vergiftungen durch Streichhölzer und Feuerwerkskörper sind selten.
-	Das Verschlucken von Streichhölzern verursacht in der Regel nur schwache gastrointestinale Symptome, während das Verschlucken von Feuerwerkskörpern zu einer schweren Intoxikation führen kann.
-	Holzstreichhölzer können im Magen-Darm-Trakt einen Fremdkörper bilden.

Barium

-	Akute Toxizität: LD50 Hund, oral: > 2000 mg/kg Körpergewicht.

Chlorate

-	Akute Toxizität: LD50 Hund, oral: 1000 mg/kg Körpergewicht; eine Methämoglobinämie kann bei einer Einnahme von mehr als 2.2 Streichhölzern/kg Körpergewicht bei Hunden oder mehr als 1.1 Streichhölzern/kg Körpergewicht bei Katzen auftreten.

Kaliumchlorat

-	Akute Toxizität: LDlo Hund, oral: 1200 mg/kg Körpergewicht (= 75 Streichhölzer/kg Körpergewicht).

Natriumchlorat

-	Akute Toxizität: LDlo Hund, oral: 700 mg/kg Körpergewicht; LDlo Katze, oral: 1350 mg/kg Körpergewicht.

 

2. Latenz

-

Barium: Die Einnahme von Barium kann innerhalb von 10-60 Minuten nach der Exposition zu Erbrechen, Durchfall, Speichelfluss, Zyanose, Bradykardie und Dyspnoe führen. Spätere Symptome, nach 2-3 Stunden, sind Tremor, Krampfanfälle, Lähmungen, Mydriasis, schwere Hypokaliämie, Hypertonie, Arrhythmien, Tachypnoe, Atemversagen und kardiogener Schock. Wenn innerhalb von 6-8 Stunden keine Symptome auftreten, ist nicht mit deren Auftreten zu rechnen.

-

Chlorate: Bei einer Natriumchloratvergiftung können Erbrechen, Tachykardie, Hämolyse, Hyperkaliämie, Methämoglobinämie und eine Nephropathie auftreten. Eine Methämoglobinämie kann erst 1-10 Stunden nach der Exposition auftreten.

 

3. Symptome

3.1	Allgemeinzustand, Verhalten
	Lethargie
3.2	Nervensystem
	Schwäche, Parese (selten, Barium); zentrale Krämpfe (selten, Barium, Chlorate)
3.3	Oberer Gastrointestinaltrakt
	Hypersalivation, (blutiger) Vomitus
3.4	Unterer Gastrointestinaltrakt
	(blutige) Diarrhoe
3.5	Respirationstrakt
	Tachypnoe, Dyspnoe
3.6	Herz, Kreislauf
	Arrhythmien, Hypertonie, Bradykardie (Barium); Tachykardie (Chlorate)
3.7	Bewegungsapparat
	Keine Symptome
3.8	Augen, Augenlider
	Keine Symptome
3.9	Harntrakt
	Hämoglobinurie, Nierenversagen (selten, Chlorate)
3.10	Haut, Schleimhäute
	Hautverbrennungen (Chlorate)
3.11	Blut, Blutbildung
	Hämolyse, Methämoglobinämie (Chlorate); Hyperkaliämie (Chlorate), Hypokaliämie (Barium)
3.12	Fruchtbarkeit, Jungtiere, Laktation
	Keine Symptome

 

4. Sektionsbefunde

-	Chlorate: Schokoladenfarbenes Blut und Gewebe (Methämoglobinämie), dunkle Nieren, renale tubuläre Nekrose.
-	Ätzende Salze: Mund-, Speiseröhren- und Magen-Darm-Geschwüre.

 

5. Weiterführende Untersuchungen

-	Blutbild: Methämoglobinspiegel (Chlorate), Hämatokrit (Chlorate).
-	Blutchemie: Kalium (Barium, Chlorate), Nierenwerte (Chlorate).
-	Blutgasanalyse (Barium).
-	Urinalyse: Hämoglobinurie (Chlorate).
-	Chloratspiegel: im Blut oder Urin möglich, lohnt sich wegen der zeitlichen Verzögerung in der Regel nicht.
-	EKG: Veränderungen des QRS- oder QTc-Intervalls (Barium).

 

6. Differentialdiagnosen

-	Die Anamnese ist wichtig, da keine pathognomonischen Läsionen oder Laborbefunde auftreten.
-	Methämoglobinämie: Paracetamol, 3-Chlor-p-toluidinhydrochlorid (3-Chlor-4-methylanilin-hydrochlorid, DRC-1339, Starlicide), Phenole (Katzen; sie sollten auch orale Läsionen aufweisen), Knoblauch, Zwiebeln, Anilinfarbstoffe, Naphthalin (riecht nach Mottenkugeln), Phenazopyridin (leuchtend orangefarbener Urin).
-	Hämorrhagische Gastroenteritis: Arsen ("Reiswasser"-Durchfall), Parvovirus-Enteritis (ELISA, PCR), akutes hämorrhagisches Durchfall-Syndrom (hoher PCV).

 

7. Therapie

7.1	Notfallmassnahmen

-	Kreislauf stabilisieren
-	Atmung stabilisieren
	Krämpfe kontrollieren
-	Bei der Einnahme von Feuerwerkskörpern ist die genaue Zusammensetzung häufig unbekannt, sodass die Behandlung auf die klinischen Symptome abgestimmt wird.

 

7.2	Dekontamination und Elimination

-	Ätzende Substanzen: keine provozierte Emesis, Wasser oder verdünnte Milch trinken lassen.
-	Provozierte Emesis: innerhalb von 1 Stunde nach Einnahme, nur bei asymptomatischen Patienten; nicht nach der Einnahme ätzender Substanzen; das Risiko einer Schädigung der Schleimhaut durch Holzstreichhölzer gilt abzuwägen.
-	Magenspülung: nur bei Einnahme nicht ätzender Substanzen und grosser Materialmenge; eine Magenspülung mit Mineralöl kann die weitere Aufnahme von Chloraten im Magen-Darm-Trakt verhindern und dazu beitragen, nicht absorbiertes Chlorat schneller durch den Darmtrakt zu transportieren; es kann mit 1% Natriumthiosulfat gemischt werden, um die Wirksamkeit zu erhöhen.
-	Magnesiumsulfat: bindet Barium im Magen-Darm-Trakt und verhindert eine weitere Aufnahme.
-	Keine Aktivkohle-Gabe: Aktivkohle bindet weder Chlorate noch Schwermetalle noch ätzende Substanzen.

 

7.3	Extrakorporale Therapie

-	Chloratvergiftungen beim Menschen werden am erfolgreichsten mit einer Plasmaaustauschtherapie behandelt.

 

7.4	Weitere symptomatische Massnahmen

-	Intravenöse Flüssigkeitstherapie: zur Aufrechterhaltung eines normalen Blutdrucks und einer normalen Urinausscheidung.
-	Sauerstoff-Gabe: bei Zyanose.
-	NaCl-Diurese: zur Steigerung der Ausscheidung (Barium).
-	Silbersulfadiazin: zur topischen Anwendung bei Verbrennungen.
-	Magenschutzmittel:
	Sucralfat: 0.25-1 g p.o., alle 6-8 Stunden, bei Magenreizungen (ätzende Salze).
	Omeprazol: 0.5-1 mg/kg Körpergewicht p.o., alle 24 Stunden, oder andere Protonenpumpenhemmer.
-	Natriumbicarbonat: 1-2 mlEq/kg Körpergewicht i.v., nach Bedarf titrieren, um Kalium intrazellulär zu verschieben (Chlorate).
-	Kaliumchlorid: nicht mehr als 0.5 mEq/kg Körpergewicht/h i.v., zur Korrektur der Hypokaliämie, von Herzrhythmusstörungen und Durchfall (Barium).
-	Methylenblau: 1-1.5 mg/kg Körpergewicht i.v., langsam über mehrere Minuten, als 1%ige Lösung, zur Umwandlung von Methämoglobin in Hämoglobin (Chlorate) oder
	Ascorbinsäure: 10-20 mg/kg Körpergewicht i.v., s.c., p.o. alle 4 Stunden, zur Unterstützung der Umwandlung von Methämoglobin in Hämoglobin (Chlorate).
-	Natriumthiosulfat: soll die Chlorationen in weniger toxische Chloridionen umwandeln, 250 mg/kg Körpergewicht langsam i.v. über 15-30 Minuten; die 25%ige Lösung soll 1:1 mit sterilem Wasser zu Injektionszwecken verdünnt werden, um die Isotonizität zu verringern.

 

7.5	Patientenüberwachung

-	Sauerstoffsättigung im Blut (SpO2): sollte kontinuierlich überwacht werden, bis sich der Wert normalisiert hat.
-	Leber- und Nierenfunktion: Ausgangswert, weitere Messungen nach 24, 48 und 72 Stunden.
-	Urinausscheidung: täglich.

 

7.6

Ernährung

-	Keine orale Nahrung, so lange die Patienten symptomatisch sind; bei schweren Verbrennungen im Mund- oder Rachenraum kann eine Ösophagostomie oder Gastrostomie erforderlich sein.

 

8. Verlauf

8.1	Erwarteter Verlauf und Prognose

-	Die meisten Tiere erholen sich mit der supportiven Therapie innerhalb von 24-72 Stunden. Bei der Einnahme von Barium und Chlorat ist die Prognose vorsichtiger.

 

9. Literatur

Gwaltney-Brant SM (2013) Matches, fireworks, and flares. In: Small animal toxicology, third edition. Eds. Peterson ME & Talcott PA. WB Saunders Company, Philadelphia, pp 303-304
 
SDB Barium (2023) https://www.fishersci.at/chemicalProductData_uk/wercs?itemCode=10712973&lang=DE (erfasst am 4.8.2025)
 
SDB Kaliumchlorat (2024) https://www.dcfinechemicals.com/catalogo/Hojas%20de%20seguridad%20(EN)/110500-SDS-EN.pdf (erfasst am 4.8.2025)
 
SDB Kaliumchlorat (2025) https://www.fishersci.be/store/msds?partNumber=10656784&countryCode=BE&language=en (erfasst am 4.8.2025)
 
SDB Natriumchlorat (2005) https://ntp.niehs.nih.gov/sites/default/files/ntp/htdocs/lt_rpts/tr517.pdf (erfasst am 4.8.2025)
 
SDB Natriumchlorat (2023) https://gacl.com/wp-content/uploads/2023/12/Sodium-Chlorate.pdf (erfasst am 4.8.2025)
 
SDB Natriumchlorat (2025) https://www.fishersci.com/store/msds?partNumber=S268500&productDescription=SODIUM+CHLORATE+CERTIFD+500G&vendorId=VN00033897&countryCode=US&language=en (erfasst am 4.8.2025)
 
Wismer T (2024) Matches and Fireworks. In: Blackwell's five-minute veterinary consult clinical companion: small animal toxicology, 3rd edition. Eds. Hovda LR, Brutlag AG, Poppenga RH & Epstein SE. Wiley Blackwell, pp 577-582