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卫生毒理学基本概念


毒理学基本概念

朱惠莲

毒物及其分类(一)
毒物(toxicant or poison):在一定 条件下,以较小剂量进入机体就能干扰 正常的生化过程或生理功能,引起暂时 或永久性的病理改变,甚至危及生命的 化学物质。 ? 几乎所有物质都有引起机体损伤的潜力。 毒物与非毒物之间没有绝对界限,两者 之间互变的重要条件是剂量*。
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毒物及其分类
毒物分类:有多种分类方法 ? 按用途、化学结构、理化性质、毒性级 别、毒作用性质、毒作用靶器官、毒作 用生化机制等分级。
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毒性及其分级(二)
毒性(toxicity)概念:化学毒物造成 机体损害的能力。毒性是相对的。 ? 影响因素:剂量是关键因素 接触条件的影响也重要
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接触条件对毒性的影响
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接触途径 化学毒物 血 靶部位 发挥毒作用 不同接触途径,吸收系数不同 静脉染毒:直接入血,吸收系数为1,毒性最 高 经口染毒 胃肠吸收 门静脉 肝 血 首过效应 (first past effect)

接触条件对毒性的影响
接触期限、速度和频率 ? 时间:化学毒物在机体内的数量始终随 时间而变化,从而影响毒性表现的强度 和性质。eg:苯的急性毒性和慢性毒性 ? 吸收率:快,表现较强的毒性。 ? 接触频率:一次全部给予毒性>分次给予 毒性
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选择毒性
一种化学毒物只对某种生物产生损害作 用,而对其它种类生物无害;或只对机 体内某一组织器官有害,而对其它组织 器官不具毒性作用。 ? 动物实验结果外推到人发生困难 ? 发明各种特异性药物用于临床医疗、农 业和畜牧业等领域,从中获益。
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毒作用及其分类(三)
毒性作用(toxic effect)又叫毒效应 是化学毒物对机体所致的不良或有害的 生物学改变。 ? 是化学毒物本身或代谢产物在作用部位 达到一定数量并与组织大分子成分相互 作用的结果。
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毒性终点(end-point)
在对化学毒物的毒性研究中,我们要采取许多 不同阶段的实验,每个不同阶段的实验,用于 观察化学毒物的不同毒作用(或毒性终点) ? 急性毒性试验:死亡 ? 慢性毒性试验:生理、生化、代谢等异常变化 ? 遗传毒性试验:基因突变、染色体畸变、畸形、 肿瘤
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毒作用及其分类
在毒理学研究中,使用不同的毒作用终 点来检测化学物质所引引起和各种毒性 效应,反应毒作用终点的指标分两类 ? 特异性指标:出现与特定化合物之间存 在明显的因果关系 ? 死亡指标:简单客观、易于观察,但粗 燥,不能反应毒作用本质,但可以恒量 毒性大小 。
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毒性作用分类
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化学毒物与机体接触后,以毒性发生的 时间和部位不同而分类

速发与迟发作用(immediate effect and delayed effect) ? 速发作用:短时间内出现毒效应 ? 迟发作用:经一定的时间间隔表现毒效应 ? 远期作用:致癌物的作用

毒性作用分类
局部与全身作用(local effect and systemic effect) ? 局部作用:直接接触部位处 ? 全身作用或靶器官的毒效应 (target organ)
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毒性作用分类
可逆与不可逆作用(reversible effect and irreversible effect) ? 可逆性作用:停止接触后,损伤可渐恢复 ? 不可逆作用:停止接触后,损伤不能恢复,甚 至进一步发展加重。 ? 与接触条件和受损器官的再生能力有关。
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毒性作用分类
过敏性反应(anaphylactic reaction) ? 也叫变态反应(allergic reaction) 抗原抗体反应
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难观察到剂量-反应关系

毒性作用分类
特异体质反应(idiosyncratic reaction) 先天遗传缺陷所致对毒性的异常的反应 ? 高敏感性和高耐受性(hypersensibility and hyperresistibility) 高敏感性:低剂量接触的群体中,少数个体出 现中毒症状。但不属于过敏反应。 高耐受性:接触的群体中,少数个体不出现中 毒症状
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生物学标志(五)
生物学标志(biomarker,biological marker),生物学标记、生物标记物 ? 通过生物学屏障进入组织或体液的化学 物质及其代谢产物、以及它们所引起的 生物学效应而采用的检测指标。 ? 分为:接触性、效应性、易感性生物学 标志物
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接触生物学标志
组织、体液或排泄物中接触的化学物质 及其代谢产物——体内剂量标志 ? 接触的化学物质或其代谢物与内源性物 质(组织细胞或靶分子)作用的反应产 物——生物效应剂量标志 ? 提供所接触化学物质的暴露水平
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效应生物学标志
不同靶剂量的化学物质或其代谢产物引 起机体生理、生化、行为等方面异常或 病理组织学方面的改变。 ? 早期效应学生物标志 ? 结构和功能改变效应生物学标志 ? 疾病生物学标志
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易感性生物学标志
反映机体对化学物质毒作用敏感程度的 指标. ? 性质与剂量相同的化学物质,在不同个 体中引起的毒效应常有很大差异 ? 这个差异主要是由于易感性不同,即遗 传因素起主要作用.
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剂量、剂量-量反应关系 和剂量-质反应关系

剂量
剂量(dose):机体接触或被给予化学 毒物的量。 ? 相同化学物质经由不同途径与机体接触 时,其吸收系数与吸收率各不相同,描 述剂量须说明接触途径。
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反应
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反应(response):化学毒物与机体接触后引 起的生物学改变,又叫生物效应。

计量资料:又叫量反应(grade response ), 有强度和性质的差别,可用某种数值表示 ? 计数资料:又叫质反应(quantal response ), 没有强度的区别, 不能用具体的数值表示
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剂量-量反应关系和剂量-质反应关系
剂量-量反应关系:化学毒物的剂量与个体中 发生量反应强度之间的关系。 ? 剂量-质反应关系:化学毒物的剂量与某一群 体中发生质反应发生率之间的关系
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剂量-反应关系的存在,被毒理学研究中视为 受试物与机体损伤间具有因果关系的证据.剂 量越大,量反应强度越大, 质反应发生率越高

表示毒性常用指标

致死剂量
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绝对致死剂量(absolute lethal dose, LD100):全部死亡所需最低剂量,不 作为毒性大小和毒性比较的指标。 最小致死剂量(minimal lethal dose, LD01): 个别出现死亡的剂量

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致死剂量
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最大耐受剂量(maximal tolerance dose, LD0)不出现死亡的最高剂量 LD100和LD0常作为急性试验中选择剂 量范围的依据。

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致死剂量
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半数致死剂量(median lethal dose, LD50) 一半死亡所需的剂量, 评价毒性大小和进行毒性分级

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阈剂量和最大无作用剂量
阈剂量(threshold dose):少数个体出现某种 轻微的异常改变所需要的最低剂量,又叫最小 有作用剂量(minimal effect level,MEL)低 于此剂量不产生损害作用。 ? 受检验技术灵敏度和精确性的限制 受受试对象数量的影响 观察到损害作用的最低剂量( lowest observed adverse effect level, LOAEL)
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阈剂量和最大无作用剂量
急性阈剂量(acute threshold dose, Limac):化学物质一次接触引起受试对 象中少数个体出现某种最轻微的异常改 变所需要的最低剂量. ? 慢性阈剂量(chronic threshold dose, Limch):长期反复多次接触所得。
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阈剂量和最大无作用剂量
化学毒物 一定时间和方式 接触机体 现代检测方法和最灵敏观察指标 未发现任何损害作用 最高剂量 未观察到损害作用的剂量 no-abserved adverse effect level,NOAEL

毒作用带(toxic effect zone)
急性毒作用带(acute toxic effect zone) ? Zac= LD50 / Limac ? Zac小,说明化学毒物从产生轻微损害 到导致急性死亡的剂量范围窄,引起死 亡的危险性大。
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毒作用带(toxic effect zone)
慢性毒作用带(chronic toxic effect zone ? Zch= Limac / Limch ? Zch大,说明Limac 与 Limch之间的剂量 范围大 ? 由轻微的毒效应到较为明显的中毒表现 之间发生的过程较为隐匿,易被忽视, 发生慢性中毒的危险性大。
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