环境毒理学3PPT幻灯片
2.2.2.1 消化道吸收
消化道( Digestive tract ): 是主要吸收途径,任何部位均有吸收作用,
但主要是胃和小肠。 口腔食道胃肠道
组织
面积(M2)
消化道各组织的吸收面积
口腔
0.02
胃
0.1-0.2
小肠
100
大肠
0.5-1
直肠
0.04-0.07
胃:
人的胃液酸度:PH=1.5-2.5 吸收机理:主要通过简单扩散转运。
特殊生理状况: 如 妊娠期对铅和镉的吸收增强。胃酸分泌随
年纪增长而降低,从而影响化学物的吸收等等。
2.2.2.2 呼吸道吸收
可被吸收的物质: 各种气体、挥发性固体或液体的蒸气、各
种气溶胶、较为细微的颗粒物质。
吸收部位: 呼吸道的各个部分对环境化学物均有不同
程度的吸收,肺是主要吸收器官。
鼻腔气管支气管及其分支肺泡
2.气体的溶解度和分子量: 一般情况下,环境化学物的吸收速度与溶解度
成正比,溶解度越大,越容易被吸收。 非脂溶性物质被吸收时通过膜中的亲水性孔
道,其吸收速度主要受其分子量大小的影响,分 子量大的物质,吸收相对较慢。
脂溶性物质的吸收主要取决于其脂/水分配系 数,分配系数大者,其吸收速度相对较快。
3. 肺的通气量与血流量:肺的通气量和血流量增 加时,气体相对易于被吸收。
贮存库:
血浆蛋白: 环境化学物可与血液中的蛋白质,特别是白蛋白发生
结合。
肝和肾: 存在特殊的结合蛋白,对污染物亲和力高于血浆蛋白。
脂肪组织:脂溶性污染物可蓄积于脂肪组织中。 因脂肪消化而释放进入血浆,引起中毒。
骨骼组织: 骨骼组织中某些成分对环境化学物有特殊亲和力。 F-、Pb、Sr 等可与骨基质结合。
2. 亲和力:环境化学物与某种组织的亲和力强, 就在该组织浓集或蓄积。亲和力决定了化学 物在机体内的最终分布。
3.体内屏障(barrier): 在机体内特定部位存在的对外源化学物转运
起阻碍作用的器官或组织。
如血脑屏障、胎盘屏障、血眼屏障、血睾屏 障。
胎盘屏障 (Placental barrier): 胎盘:营养物质主动转运 外源化学物 扩散
酸性物质: 离解度下降,呈非离解状态/中性分子状态,脂溶性
高,易通过生物膜而被吸收;
碱性物质: 在酸性环境中,呈离子状态,脂溶性低,不易通过
生物膜。
小肠:
小肠内酸度:PH=6.6-7.6
转运方式:有四种。
简单扩散: 是小肠吸收污染物的主要方式,分子量小的、
脂溶性大的化学物易通过生物膜而被吸收。
滤过: 小肠粘膜细胞膜上有直径0.4nm左右的亲水性
环境化学物被吸收进入血液和体液后,随血 液和淋巴液的流动分散到全身各组织器官的过 程称为分布(distribution)。
随着时间的延长,化学物在器官和组织的分 布愈来愈受到化学物与组织器官亲和力的影响, 形成化学物的再分布过程。
影响因素:
1. 组织的血流量:吸收进入血液的化学物大部 分与血浆蛋白结合,随血液流动到达全身各 器官和组织。组织的血流量决定了化学物在 机体内的起始分布。
血脑屏障(blood-brain barrier):
中枢神经系统的毛细血管内皮细胞间相互连接很紧密, 几乎无空隙;
中枢神经系统的毛细血管周围被星状胶质细胞紧密包 围;
中枢神经系统间液中蛋白质浓度很低,故在化学物入 脑的过程中,蛋白质结合这一转运机制就不能发挥作 用。
血脑屏障对外源化学物质的渗透性较小,对毒物进 入中枢神经系统有阻止作用,使许多物质在血液中相 当高的浓度时仍不能进入大脑。
影响表皮吸收的因素:
1)环境化学物本身的分子结构: 分子小、无侧链的化学物比分子大、有侧链的更容屏障的完整性: 外伤会加速毒物吸收。
4)环境条件: 高温时,皮肤血流量增加,利于吸收。
2.2.3 环境化学物在生物体内的分布
2.2.3.1 分布与再分布
2.2.3.2 贮存
进入血液的环境化学物大部分与血浆蛋白或 体内不同组织成分结合,积聚在特定部位。
靶部位(target organ):化学物对其积聚的部位可 直接产生毒性作用。 如甲基汞积聚于脑,引起脑组 织的病变。
贮存库(storage depot):有些组织器官,虽然积聚 了高浓度的某种化学物,但并不显示毒性。
对颗粒物的吸收
主要受粒径大小的影响。
进入呼吸道的颗粒物:
>10m,大部分沉积在上呼吸道; 5-10m,大部分阻留在气管和支气管; 1-5m,可随气流到达呼吸道深部,部分到达肺
泡; <1m,可在肺泡内扩散并沉积下来。
沉积在肺泡内的颗粒物的归宿: 溶解度大的或可溶性化合物,可在沉积部位
被吸收,进而产生呼吸系统毒性或全身毒性。 对于溶解度小的颗粒物,呼吸系统存在两种
肺泡数量约3亿个,其表面积可达50-100m2, 相当于皮肤吸收面积的50倍左右。肺泡周围布满 长约2000km的毛细血管网络,血液供应很丰富。
呼吸道吸收的特点:
吸收速度快。 被吸收的化学物质直接进入体循环并在全身组 织器官分布,对人体造成更为直接和严重的损害。
转运方式:主要通过简单扩散方式。
吸收速率的影响因素:
1. 气体在肺泡气与血浆中的浓度差: 按扩散规律,此浓度差越大,吸收越快。
气体的血/气分配系数(blood-to-gas partition coefficient):
平衡状态下,气体在血液中的浓度与其在肺 泡气中的浓度之比,称为该气体的血/气分配系 数。血/气分配系数越大,在血液中溶解度越高, 越易被吸收。
清除机制。 ①粘液-纤毛运载系统 ②肺泡清除
此外,颗粒的比重、荷电及亲水性也都会影响生 物体的吸收。
2.2.2.3 皮肤吸收
吸收途径:表皮、皮肤附属器。
转运方式:主要通过简单扩散。
可吸收的物质:相对分子质量低于300的化合物, 处于液态或溶解态的脂溶性污染物质易于被皮肤 吸收。
亲脂性高的化合物皮肤吸收全身性中毒。
通道,相对分子质量在100左右,直径小于亲水 性通道的小分子可随同水分子一起滤过。
2.机体方面的影响:
胃肠道蠕动情况: 蠕动较强,污染物停留时间短,吸收较少。
胃肠道充盈程度: 内容物较多时,吸收较慢;空腹状态下容易吸 收。
食物: 胃肠道中的食物可以与外源化学物形成不易被 吸收的复合物,影响外源化学物的吸收。