1、环境毒理学:是研究环境污染物,特别是化学污染物对生物有机体,尤其是对人体的损
害作用及其机理的科学。
2、外源化学物:不是人体的组成成分,也非人体所需的营养物质或维持正常生理功能所必
需的物质,但它们可通过一定的途径与人体接触并从环境中进入人体,从而产生一定的生物
学作用。
1、生物转运:化学物的吸收、分布、排泄等反复通过生物膜的过程。
2、生物转化代谢转化:环境化学物在组织细胞中发生的结构和性质的变化过程。
3、生物膜主要由液晶态的脂质双分子层(骨架)和蛋白质(完成膜功能)构成,具有流动
生物膜在物质转换、能量转换、物质代谢、细胞识别和信息传递等过程中起重要作用。、
4、环境化学物通过生物膜的方式分为:被动转运(简单扩散、滤过)、特殊转运(易化扩
散、主动转运、吞噬作用、胞饮作用)
5、影响简单扩散的主要因素:⑴生物膜两侧化学物的浓度梯度越大,扩散速度越大。
⑵脂水分配系数:只有脂溶性和水溶性均较高的物质更易以
简单扩散的方式透过生物膜。系数越大,一般越易,但若系数过大,也不易。
⑶化学物解离度和pH:解离度越大,越难。pH降低,弱酸易,
弱碱类难,升高则相反。
6、主动转运:低浓度—高浓度,需能量,需载体,载体对转运物质有选择性,载体有一定
容量,若两化学物相似且需要同种载体出现竞争性抑制。如NaKaCaAsCr转运。
7、易化扩散帮助扩散\载体扩散:高浓度—低浓度,无需能量,需载体。如葡萄糖转运。
8、环境化学物吸收方式:经消化道、呼吸道、皮肤吸收。
经消化道:有机酸在胃内吸收,有机碱在在小肠,但小肠也可吸收相当数量的有机酸化
呼吸道:经呼吸道吸收的化学物质不经门静脉血液进入肝脏,故未经肝脏的生物转化过
程而直接进入体循环并分布到全身。
血/气分配系数:当肺泡膜两侧该气态物质动态平衡时,吸收量不再增加,此时气态物质
在血液内的浓度(饱和浓度)与在肺泡空气中的浓度比。
系数越大气体越容易吸收进血液。例如吸收程度易—难:乙醇>乙醚>CO2。
皮肤吸收:同时具有一定脂溶性和水溶性(即脂/水分配系数接近1)的化学物质易被表
皮吸收而进入皮肤。
9、化学物在体内组织器官的起始分布取决于流血量,最终分布取决于化学物与组织、器官
的亲和力。
10、导致环境化学物在体内分布不均的另一重要因素是在体内特定部位存在的、对外源化学
物运转有阻碍的体内屏障:血脑屏障和胎盘屏障。
10、血脑屏障:血脑屏障对外源化学物质的渗透性较小,对毒物进入中枢神经系统(CNS)
有阻止作用,能使许多在血液中浓度相当高的物质不能进入大脑。新生儿和初生动物血脑屏
障未完全建立,许多环境化学物对其毒性高于成年机体。
11、靶部位靶组织\靶器官:有的化学物对其积聚的部位可直接发挥毒性作用,这样的部位
是靶部位。如甲基汞于脑,百草枯于肺。
12、贮存库:有的部位化学物含量虽然高,但未显示中毒效应,这些部位为该化学物的贮存
库,主要有血浆蛋白、肝、肾、脂肪组织、骨骼组织。
13、有毒物质在体内贮存的毒理学意义:⑴是对急性中毒有保护作用,贮存库使毒物在体液
中的浓度迅速降低,减少了到达毒作用部位的毒物量。⑵贮存库可能成为一种在体内提供毒物的来源,具有慢性制毒的潜在危害。
14、排泄途径:经肾随尿排泄和经肝随胆汁排泄(主动转运)。
经肾过程:肾小球被动管重管排泄。
15、肠肝循环:指由肝脏排泄的物质,随胆汁进入肠道再吸收而重新经肝脏进入全身循环的过程。
16、生物转化代谢转化:环境化学物在生物体内经过一系列生物化学变化并形成其衍生物的过程,所形成的衍生物又称代谢物
生物转化作用:一般情况,外源化学物经生物转化过程后极性及水溶性增加而易排出,毒性降低甚至消失。
但生物转化不是生物解毒过程,硫磷、乐果转化毒性增强;磺胺类化合物转化过程中与乙酰基结合水溶性降低;有些不会直接致癌的化学物转化后具有致癌作用。
17、生物转化反应类型:第一阶段反应氧化、还原、水解
第二阶段反应结合
氧化反应中⑴脂肪族羟化(加O去H)和脱硫反应(S变O,如对硫磷转化为对氧磷),毒性增强。⑵环氧化反应,诱发突变或癌变。
还原反应中五价砷被还原成三价,毒性增强。
18、结合反应:是进入人体内的外源化学物在代谢过程中与某些其他内源化学物或基团发生的生物合成反应,形成产物为结合物。主要发生在肝脏,其次是肾脏,在肺、肠、脾、脑中也可以。
结合反应分类:⑴葡萄糖醛酸结合⑵硫酸结合⑶谷胱甘肽结合⑷乙酰结合⑸氨基酸结合⑹甲基结合
谷胱甘肽结合:在谷胱转移酶(主要存在于肝、肾细胞的微粒体和胞液中)的催化下,环氧化物卤代芳香烃、不饱和脂肪烃类及有毒金属等均能和谷胱甘肽(GSH)结合而解毒。环氧溴化苯与GSH结合,毒性降低易排出体外。因此,GSH与环氧化物的结合反应非常重要。但GSH含量有限,段时间内形成大量环氧化物将导致GSH耗竭,引起严重损害。
甲基结合,甲基化一般是种解毒反应,是体内生物胺失活的主要方式,但除叔胺外,甲基化产物水溶性均比母体化合物低。
19、影响生物转化的因素
⑴物种差异和个体差异
⑵饮食营养状况
⑶年龄、性别、激素、昼夜节律等生理因素:凡经代谢转化后毒性降低或消失的外源化学物,在初生、未成年和老年机体中毒性增强;反之毒性较成年机体弱。
⑷代谢饱和状态:当毒物浓度达到一定值时,其代谢过程中所需的基质可能被耗尽,或参与代谢酶的催化能力不能满足其需要,这样单位时间内的代谢产物不再随浓度升高增大,这种代谢过程达到饱和状态的现象称为代谢饱和。
⑸代谢酶的抑制(特异性抑制和竞争性抑制)和诱导
1、毒物:指在一定条件下,较小剂量就能引起机体功能性或器质性损伤的化学物。毒性:指一种物质能引起机体损害的性质和能力。
中毒:指机体受到某种化学物质的作用而产生功能性或器质性病变。分为急性、亚慢性、慢性中毒。
2剂量:一般概念指给予机体的或机体接触的外来化学物的数量。通常以单位体重的机体接
触的外源化学物数量(mg/kg体重)或机体生存环境中化学物的浓度(mg/m空气,mg/L水)来表示。
3、半数致死量致死中量(LD50):指引起一群个体50%死亡所需的剂量。
4、半数致死浓度(LC50):指使一群动物接触化学物一定时间后),在一定观察期内(14d
3内)死亡50%死亡所需的浓度,一般以mg/m(空气)和mg/L(水)来表示。
5、半数耐受限量半数存活浓度:指在一定时间内一群水生生物中50%的个体能够耐受的某种环境污染物在水中的浓度,单位mg/L。
6、最小致死量(MTDLDmin