毒理学基本概念 (5)精选PPT.ppt
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1、关于毒理学基本概念(5)第1页,讲稿共74张,创作于星期二2n1、毒物q食盐q蛇毒q肉毒梭状芽孢杆菌毒素q砒霜(三氧化二砷)q人参nThedosemakesthepoison毒物与非毒物之间并无绝对界限,这毒物与非毒物之间并无绝对界限,这是一个相对的概念。是一个相对的概念。第一节第一节 毒物、毒性和毒作用毒物、毒性和毒作用 第2页,讲稿共74张,创作于星期二3n正如帕拉塞尔苏斯所说的:“所有物质都是毒物,非毒物是不存在的,只是剂量大小区分是毒物还是药物n世界上没有无毒的物质,只有无毒的使用方法n毒物:是指在较低的剂量下可导致生物体损伤的物质。在日常接触途径和剂量下即能对机体在日常接触途径和剂量
2、下即能对机体产生损害作用的化学物产生损害作用的化学物第3页,讲稿共74张,创作于星期二42.毒性(toxicity)n毒性:指物质能引起生物体有害作用的固有能力。q剂量相同时,对机体损害能力越大的化学物质,毒性越高。相对于同一损害指标,需要剂量越小的化学物质,其毒性越大。q衡量毒物毒性大小的指标是剂量。毒性的高低是相对的相对的,因为几乎所有的物质都具有毒性,只有在一定剂量和一定接触条件下,才能引起机体损伤。第4页,讲稿共74张,创作于星期二5在自然界中,物质的毒性同有益性一样,都是同剂在自然界中,物质的毒性同有益性一样,都是同剂量紧密相联系,离开剂量便无法讨论其有毒有害或有益量紧密相联系,离开
3、剂量便无法讨论其有毒有害或有益性。性。例如硒例如硒 第5页,讲稿共74张,创作于星期二6影响毒性的因素:影响毒性的因素:n剂量剂量是影响化学毒物毒性的是影响化学毒物毒性的关键因素关键因素。除此。除此之外,还要考虑到:之外,还要考虑到:与机体接触的方式、途径与机体接触的方式、途径接触时间、速率和频率接触时间、速率和频率物质本身的化学性质和物理性质物质本身的化学性质和物理性质第6页,讲稿共74张,创作于星期二7选择性毒性选择性毒性n一种外源性化合物只对一种生物有损害,而对其他种类的生物不具损害作用,或者只对生物体内某一组织器官产生毒性,而对其他组织器官没有毒性作用。在一定条件下,外源性化合物对机体
4、的毒性具有一定的选择性。第7页,讲稿共74张,创作于星期二8甲醇对视神经和视网膜有特殊的选择作用甲醇对视神经和视网膜有特殊的选择作用,在眼房水和玻璃体液内,在眼房水和玻璃体液内的甲醇经过醇脱氢酶的作用,转化为甲醛,抑制视网膜氧化磷酸的甲醇经过醇脱氢酶的作用,转化为甲醛,抑制视网膜氧化磷酸化过程,使不能合成化过程,使不能合成ATP,细胞发生变性,细胞发生变性,致使视网膜和视神经病变,致使视网膜和视神经病变,引起视神经萎缩,最终导致双目失明。引起视神经萎缩,最终导致双目失明。选择性毒性的原因选择性毒性的原因n物种和细胞学的差异n不同生物或组织器官对外源性化合物或其代谢产物的蓄积能蓄积能力力不同n不
5、同生物或组织器官对外源性化合物在生物体内的转化转化能力能力不同q磺胺对细菌有选择毒性磺胺对细菌有选择毒性q小鼠对黄曲霉毒素小鼠对黄曲霉毒素B1B1的致癌性有一定的抵抗能力的致癌性有一定的抵抗能力q甲醇致盲甲醇致盲n不同生物或组织器官对外源性化合物所造成损害的修修复能力复能力不同例如,化合物例如,化合物N-甲基脲主要诱发大鼠产生脑部肿瘤,在肝脏甲基脲主要诱发大鼠产生脑部肿瘤,在肝脏未发现。这是因为肝脏能有效地将未发现。这是因为肝脏能有效地将DNA和分子中形成的和分子中形成的O6-烷基烷基-鸟嘌呤进行酶解,而脑组织中却不存在这种酶解作用鸟嘌呤进行酶解,而脑组织中却不存在这种酶解作用第8页,讲稿共7
6、4张,创作于星期二9 3.3.中毒中毒n中毒:中毒:指机体受到毒物作用而引起功能性或器指机体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。质性改变后出现的疾病状态。食物中毒食物中毒的定义的定义n指摄入了还有生物性、化学性有毒有害物质的食品或把有毒有害物质当作食品摄入后所出现的非传染性(不属于传染病)急性、亚急性疾病。第9页,讲稿共74张,创作于星期二10中毒的类型中毒的类型n根据根据病变发生发展的快慢病变发生发展的快慢,可区分为,可区分为q急性中毒急性中毒:指短时间内一次或多次接触化学物后,:指短时间内一次或多次接触化学物后,在短时间内出现的毒效应在短时间内出现的毒效应q慢性中毒:慢性
7、中毒:指长期、甚至终生接触小剂量化学物指长期、甚至终生接触小剂量化学物缓慢产生的毒作用缓慢产生的毒作用q在慢性中毒过程中有时可出现急性发作在慢性中毒过程中有时可出现急性发作第10页,讲稿共74张,创作于星期二114 4 毒效应毒效应n毒效应毒效应:物质对生物体健康所引起的有害作用总称为毒作用毒作用或毒效应。毒效应。n例如例如 痉挛,致畸,致癌,致死等效应。痉挛,致畸,致癌,致死等效应。第11页,讲稿共74张,创作于星期二12毒作用及其分类毒作用及其分类n毒作用的分类:毒作用的分类:q速发或迟发性作用速发或迟发性作用 q局部与全身作用局部与全身作用q可逆与不可逆作用可逆与不可逆作用q过敏性反应过
8、敏性反应q特异体质反应特异体质反应第12页,讲稿共74张,创作于星期二13按毒作用发生时间分:按毒作用发生时间分:v速发或迟发性作用:速速发发性毒作用性毒作用(immediate effect)(immediate effect)是指某些外源化学物在一次接触后的短时间内所引起的即刻毒性作用。如煤气中毒迟发迟发性毒作用性毒作用(delayed effect)(delayed effect)是指在一次或多次接触某种外源化学物后,经一定时间间隔才出现的毒性作用。如致癌物的毒性第13页,讲稿共74张,创作于星期二14按毒作用发生的部位分类:按毒作用发生的部位分类:n局部毒性作用局部毒性作用(local
9、 toxic effect)是指某些外源化学物在机体接触部位直接造成的损害作用。q如接触具有腐蚀性的酸碱所造成的皮肤损伤,吸入刺激性气体(如二氧化硫)引起的呼吸道损伤等。n全身毒性作用全身毒性作用(systemic toxic effect)是指外源化学物被机体吸收通过血液循环分布至靶器官或全身后所产生的损害作用,q例如氢氰酸引起机体的全身性缺氧。第14页,讲稿共74张,创作于星期二15按毒作用损伤的恢复情况分:按毒作用损伤的恢复情况分:n可逆毒性(可逆毒性(reversible toxicity):指停止接触毒物后,指停止接触毒物后,毒性作用可逐渐消退。毒性作用可逐渐消退。q机体接触外源化学
10、物的浓度愈低,时间愈短,造成的损伤愈轻,则机体接触外源化学物的浓度愈低,时间愈短,造成的损伤愈轻,则脱离接触后其毒性作用消失得就愈快。脱离接触后其毒性作用消失得就愈快。n不可逆毒性(不可逆毒性(irreversible toxicity):指停止接触毒指停止接触毒物后,毒性作用继续存在,甚至损害可进一步发展。高物后,毒性作用继续存在,甚至损害可进一步发展。高剂量、长时间接触引起,中枢神经系统损伤、致畸、致剂量、长时间接触引起,中枢神经系统损伤、致畸、致癌作用一般为不可逆损伤癌作用一般为不可逆损伤q例如,外源化学物引起的肝硬化、肿瘤等就是不可逆的,神经系统例如,外源化学物引起的肝硬化、肿瘤等就是
11、不可逆的,神经系统的损伤多是不可逆的。的损伤多是不可逆的。第15页,讲稿共74张,创作于星期二16个体差异分:个体差异分:v过敏性反应:过敏反应也称变态反应或超敏反应,是机体对外源化学物产生的一种病理性免疫反应。如花粉过敏、芒果皮炎等。v特异体质反应:特异体质反应通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常反应。某些人有先天性的遗传缺某些人有先天性的遗传缺陷,因而对于某些化学毒物表现出异常的反应陷,因而对于某些化学毒物表现出异常的反应性。性。例如对骨骼肌松弛药司可林特异质反应是由于先天性血浆胆碱酯酶缺乏所致。第16页,讲稿共74张,创作于星期二17按毒作用的性质分类n一般毒性(generaltox
12、icity):指化学物在一定的剂量范围内经一定的接触时间,按照一定的接触方式可能产生的某些毒作用n特殊毒性(specifictoxicity)指接触化学物质后引起的不同于一般毒作用规律或引起特殊病理改变的毒作用。n一般一种外源化合物的毒效应可能同时涉及上述几种分类。第17页,讲稿共74张,创作于星期二18 损损损损害害害害作作作作用用用用:外外外外源源源源物物物物对对对对机机机机体体体体的的的的损损损损害害害害作作作作用用用用是是是是指指指指影影影影响响响响生生生生物物物物体体体体行行行行为为为为的的的的生生生生物物物物学学学学改改改改变变变变,功功功功能能能能絮絮絮絮乱乱乱乱或或或或病病病病
13、理理理理损损损损害害害害,或或或或降降降降低低低低生生生生物物物物体体体体对对对对外外外外界界界界环环环环境境境境应应应应激的反应能力。激的反应能力。激的反应能力。激的反应能力。在在在在外外外外源源源源化化化化合合合合物物物物对对对对机机机机体体体体的的的的非非非非损损损损害害害害作作作作用用用用中中中中,机机机机体体体体发发发发生生生生的的的的生生生生物物物物学学学学变变变变化化化化应应应应在在在在生生生生物物物物体体体体适适适适应应应应代代代代偿偿偿偿能能能能力力力力范范范范围围围围之之之之内内内内,生生生生物物物物体体体体对对对对其其其其他他他他外外外外界界界界不不不不利因素影响的易感性
14、也不应增高。利因素影响的易感性也不应增高。利因素影响的易感性也不应增高。利因素影响的易感性也不应增高。损损损损害害害害作作作作用用用用与与与与非非非非损损损损害害害害作作作作用用用用都都都都属属属属于于于于生生生生物物物物学学学学作作作作用用用用,后后后后者者者者经经经经过过过过量量量量变变变变达达达达到某一水平后发生质变而转变为前者。到某一水平后发生质变而转变为前者。到某一水平后发生质变而转变为前者。到某一水平后发生质变而转变为前者。5 5 损害作用与非损害作用损害作用与非损害作用第18页,讲稿共74张,创作于星期二19代偿能力代偿能力n通俗地讲代偿即是身体器官对某些损伤能够自身调节,有自动
15、修复或恢复的可能,在代偿期一般不必必须通过药药等治疗手段。n正常机体器官或组织为了适应非正常的生理状况而发生功能和结构增强的变化。n如:如:人有两个肾脏,切除一个,另外一个要担负起原来人有两个肾脏,切除一个,另外一个要担负起原来两个的工作,就变大了,这就是代偿作用。两个的工作,就变大了,这就是代偿作用。第19页,讲稿共74张,创作于星期二20第20页,讲稿共74张,创作于星期二211.与与正正常常值值或或参参比比值值(reference effect)比较,超过比较,超过x 2s可判定为有害作用。可判定为有害作用。如何判别损害作用和非损害作用如何判别损害作用和非损害作用2.处处理理组组与与对对
16、照照组组比比较较,如如有有统统计计学学差差异异(如如p 0.05或或p 0.01)则判断为有害作用。则判断为有害作用。第21页,讲稿共74张,创作于星期二226 毒效应谱(spectrum of toxic effect)n毒效应谱:毒效应谱:是指机体接触外源化学物后,由于化学物的性质和剂量不同,引起机体多种变化。第22页,讲稿共74张,创作于星期二23外源性化学物的毒效应谱表现为:死亡死亡临床中毒临床中毒亚临床改变亚临床改变意义不明的生理生化改变意义不明的生理生化改变机体对外源性化合物的负荷增加机体对外源性化合物的负荷增加第23页,讲稿共74张,创作于星期二24靶器官靶器官(target o
17、rgan):外源化学物可以直接发挥毒作用的器官就称为该物外源化学物可以直接发挥毒作用的器官就称为该物质的靶器官质的靶器官。许多化学物质有特定的靶器官,另有一些则作用于同一个或许多化学物质有特定的靶器官,另有一些则作用于同一个或同几个靶器官。同几个靶器官。在同一靶器官产生相同毒效应的化学物质,其作用机制可能在同一靶器官产生相同毒效应的化学物质,其作用机制可能不同。不同。某个特定的器官成为毒物的靶器官可能有多种原因。某个特定的器官成为毒物的靶器官可能有多种原因。靶器官靶器官的组织细胞内可能存在着该毒物分子的特异作用部位靶器官的组织细胞内可能存在着该毒物分子的特异作用部位受体。如果毒物以代谢活化形式
18、起作用,则该器官也可能具有较高活性受体。如果毒物以代谢活化形式起作用,则该器官也可能具有较高活性的代谢活化酶的代谢活化酶如脑、甲状腺、肾脏分别是甲基汞、碘化如脑、甲状腺、肾脏分别是甲基汞、碘化物、镉的靶器官物、镉的靶器官。第24页,讲稿共74张,创作于星期二25靶器官、效应器官、蓄积器官n例如,有机磷酸酯农药作用于神经系统,会抑制胆碱酯例如,有机磷酸酯农药作用于神经系统,会抑制胆碱酯酶活,造成胆碱能神经突触处乙酰胆碱蓄积,结果表现酶活,造成胆碱能神经突触处乙酰胆碱蓄积,结果表现为瞳孔缩小、流涎、肌束颤动等。为瞳孔缩小、流涎、肌束颤动等。n因此,有机磷酸酯农药的靶器官是神经系,而效应器官则是瞳因
19、此,有机磷酸酯农药的靶器官是神经系,而效应器官则是瞳孔、唾液腺和横纹肌等。孔、唾液腺和横纹肌等。n靶器官也不同于蓄积器官。蓄积器官是毒物在体内的蓄积靶器官也不同于蓄积器官。蓄积器官是毒物在体内的蓄积部位。毒物在蓄积器官内的浓度高于其他器官,但对蓄积部位。毒物在蓄积器官内的浓度高于其他器官,但对蓄积器官并不一定显示毒作用。器官并不一定显示毒作用。n如如 DDT等氯化烃类农药的靶器官虽是中枢神经系统和肝脏,等氯化烃类农药的靶器官虽是中枢神经系统和肝脏,但这类农药主要蓄积在脂肪组织之中。但这类农药主要蓄积在脂肪组织之中。第25页,讲稿共74张,创作于星期二26生物标志指外源化合物通过生物学屏障并进入
20、组织或体液后,对改外源化合物活期生物学后果的测定指标。可分为:暴露生物标志效应生物标志易感性生物标志生物标志生物标志(biomarker(biomarker,biological biological marker)marker)生物标志物动态观察可及时发现有毒作业者生物标志物动态观察可及时发现有毒作业者的不良反应,已广泛用作健康监护指标的不良反应,已广泛用作健康监护指标 第26页,讲稿共74张,创作于星期二27暴露生物标志暴露生物标志暴露生物标志是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化合物及其代谢是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化合物及其代谢产物或与内源性物质的反应产物,作为吸收剂量或靶剂
21、量的指标,提供产物或与内源性物质的反应产物,作为吸收剂量或靶剂量的指标,提供关于暴露与外源化合物的信息。关于暴露与外源化合物的信息。包括体内剂量标志和生物效应剂量标志包括体内剂量标志和生物效应剂量标志。体内剂量标志体内剂量标志可以反映机体中特定化学物质及其代谢物的含量,即内可以反映机体中特定化学物质及其代谢物的含量,即内剂量或靶剂量。剂量或靶剂量。生物效应剂量标志生物效应剂量标志可以反映化学物质及其代谢产物与某些组织细胞或可以反映化学物质及其代谢产物与某些组织细胞或靶分子相互作用所形成的反应产物含量。靶分子相互作用所形成的反应产物含量。例如致癌物与形成的加合物,及一些毒物与蛋白质形例如致癌物与
22、形成的加合物,及一些毒物与蛋白质形成的加合物,这种加合物的形成预示着毒效应的开始,是外成的加合物,这种加合物的形成预示着毒效应的开始,是外源物质的生物有效剂量源物质的生物有效剂量例如检测人体的某些生物材料如血液、尿液、头发中的铅、汞、镉等重金例如检测人体的某些生物材料如血液、尿液、头发中的铅、汞、镉等重金属含量可以准确判断其机体暴露水平。属含量可以准确判断其机体暴露水平。第27页,讲稿共74张,创作于星期二28效应标志(biomarker of effect)n指机体中可测出的生化、生理、行为或其他改变的指标,可反映与不同靶剂量的外源化学物或其代谢物有关联的对健康有害效应的信息。n包括反映早期
23、生物效应、结构和或功能改变及疾病三类标志物。q铅接触者出现神经传导速度减慢,q低浓度苯可改变红细胞膜脂流动性等第28页,讲稿共74张,创作于星期二29易感性标志:n是关于个体对外源化学物的生物易感性的指标,即反映机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质产生反应能力的指标。n如某些疾病高发人群与相关基因多态性或某些遗传缺陷有关易感性生物学标志可用以筛检易感人群,保护高危人群。第29页,讲稿共74张,创作于星期二30第二节剂量、剂量-反应关系第30页,讲稿共74张,创作于星期二31一、剂量(dose)是决定外源化学物对机体损害作用的重要因素。是决定外源化学物对机体损害作用的重要因素。n暴暴露露剂剂
24、量量(exposure(exposure dose)dose)又又称称外外剂剂量量是是指指外外源源化化学学物物与与机机体体(如如人人、指指示示生生物物、生生态态系系统统)的的接接触触剂剂量量,可可以以是是单单次次接接触触或或某某浓浓度度下下一一定时间的持续接触。定时间的持续接触。n吸吸收收剂剂量量(absorbed(absorbed dosedose)又又称称内内剂剂量量,是是指指经经吸吸收收进进入入到到血血流流的的外外源化学物的量。源化学物的量。n靶器官剂量(靶器官剂量(target organ dosetarget organ dose)又生物有效剂量是发生损坏又生物有效剂量是发生损坏作用
25、部位的外源化学物和或其代谢产物的剂量。作用部位的外源化学物和或其代谢产物的剂量。暴露剂量通常采用每公斤体重摄取的毫克数暴露剂量通常采用每公斤体重摄取的毫克数(mg/kg)来表示。或环境中的浓度)来表示。或环境中的浓度 mg/m3空气、空气、mg/L水等。水等。第31页,讲稿共74张,创作于星期二32二、效应和反应二、效应和反应n效应效应(effect):是量反应,指暴露一定剂量外源化学物后所引起的指暴露一定剂量外源化学物后所引起的一个生物、器官或组织的生物学改变一个生物、器官或组织的生物学改变。q此种变化的程度此种变化的程度可可用计量单位来表示用计量单位来表示,例如毫克、单位等。,例如毫克、单
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