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第二章 毒理学基本概念


毒物及其分类
在一定条件下,较小剂量进入机体就能干扰正
常的生化过程或生理功能,引起暂时或永久的 病理改变,甚至危及生命的外源化学物称为毒 物(poison)。
毒物分类
按毒物的用途及分布范围分类 按化学结构和理化性质分类 按毒性级别分类
按毒作用的生理生化机制分类
按毒作用性质和部位分类
细胞)的外源化学物和/或其代谢产物的剂量。
量反应与质反应
反应(response) 指化学物质与机体接触后引起的生物学改变。分为 量反应和质反应两类。
量反应与质反应
量反应(graded response) 通常与表示化学物质在
个体中引起的毒效应强度的变化。属于计量资料,有强 度和性质的差别,可以某种测量数值表示。这类效应称 为量反应。
靶器官
靶器官 (target organ): 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。 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。 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。 某个特定的器官成为毒物的靶器官可能有多种原因。
损害作用与非损害作用

损害作用(adverse effect)的特点:
1. 机体的正常形态学、生理学、生长发育过程受到影
响,寿命可能缩短。 2. 机体功能容量降低。 3. 机体对外加应激的代偿能力降低。
4. 机体对其他某些环境因素不利影响的易感性增高。
损害作用与非损害作用

非损害作用(non-adverse effect)的特点:
毒作用及其分类
速发或迟发性作用:
速发性毒作用(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。 迟发性毒作用(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。
毒作用及其分类
局部与全身作用:
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毒 性
一种化学物质能够造成机体损害的能力,称为该物
质的毒性(toxicity)。 毒性较高的物质,只要相对较小的剂量,即可对机 体造成一定的损害;而毒性较低的物质,需要较大 的剂量,才呈现毒性。但是一个物质的“有毒”与 “无毒”,毒性的大小也是相对的,关键是此种物 质与机体接触的量。 选择毒性(selective toxicity):指一种化学物 质只对某种生物产生损害作用,而对其他种类生物 无害;或只对机体内某一组织器官发挥毒性,而对 其他组织器官不具毒作用。
毒性作用及其分类
毒性作用:是化学毒物本身或其代谢产物在
作用部位达到一定数量并与组织大分子成分 相互作用,对机体产生的不良或有害的生物 学改变,称为毒作用又称为毒效应或损害作 用。
毒性作用及其分类
毒性作用的分类:
速发或迟发性作用; 局部与全身作用; 可逆与不可逆作用(对形态或功能的影响包含在可 逆与不可逆作用); 过敏性反应; 特异体质反应。
第二章 毒理学基本概念
【目的要求】
掌握毒理学一些重要概念、剂量-反应关系
掌握常用毒性指标及意义
熟悉安全限值指标及意义
第二章 毒理学基本概念
第一节 第二节 定义与术语 剂量、剂量-量反应关系和 剂量-质反应关系
第三节
第四节
表示毒性常用指标
安全限值
第一节定义与术语
毒物及其分类 毒性及其分级 毒作用及其分类 损害作用与非损害作用 毒效应谱 靶器官 生物学标志
局部毒性作用(local 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。 全身毒性作用(systemic effect)是指外源化 学物被机体吸收并分布至靶器官或全身后所产 生的损害作用。
毒作用及其分类
可逆与不可逆作用:
可逆作用(reversible effect)是指停止接触 外源化学物后可逐渐消失的毒性作用。 不可逆作用(irreversible effect)是指在停 止接触外源化学物后其毒性作用继续存在,甚 至对机体造成的损害作用可进一步发展。
产生选择毒性的原因
物种和细胞的差异;
不同生物或组织器官对外源化学物或其毒性代谢产物
的蓄积能力不同; 不同生物或组织器官对外源化学物在体内生物转化过 程存在差异; 不同组织器官或生物对外源化学物所造成损害的修复 能力存在差异;
毒 性
主要影响毒性的因素: 剂量; 接触途径(经静脉、经口、经皮等); 接触期限; 接触速率; 接触频率; 外源化学物对机体毒性作用的选择性; 外源化学物的结构; 外源化学物的理化特性等。
质反应 (quantal response) 用于表示化学物质在
群体中引起的某种毒效应的发生比例。属于计数资料, 没有强度的差别,不能以具体的数值表示,而只能以 “阴性或阳性”、“有或无”来表示,如死亡或存活、 患病或未患病等,称为质反应。
剂量-量反应关系和剂量-质反应关系
剂量-量反应关系(graded dose-response relationship):表示化学物质的剂量与个体 中发生的量反 应强度之间的关系。
损害作用与非损害作用
损害作用与非损害作用都属于外源化学物在机体内引起的生物
学作用。而在生物学作用中,量的变化往往引起质的变化,所
以非损害作用与损害作用具有一定的相对意义。有时难以判断 外源化学物在机体内引起的生物学作用是非损害作用还是损害 作用。随着生命科学的进展,将不断出现新的概念和方法,有 可能过去认为是非损害作用的生物学作用,会重新判断为损害
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按毒性级别分类

剧毒 高毒 低毒等
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按毒作用的生理生化机制分类

巯基抑制剂 高铁蛋白形成剂 还有? 氧化剂 脂质氧化剂等
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按毒作用性质和部位分类
按毒作用主要部位 肝毒物 肾毒物 神经毒物等 还有那些? 按毒物生物学效应 致癌物 致畸物 致突变物等 区别?
指针对通过生物学屏障进入组织或体液的化学 物质即其代谢产物、以及它们所引起的生物学 效应而采用的检测指标,可分为接触生物学标 志、效应生物学标志和易感性生物学标志三类。
生物学标志
接触生物学标志(biomarker of exposure) 是对各种组织、体液或排泄物中存在的化学物质及其代
谢产物,或它们与内源性物质作用的反应产物的测定值, 作为吸收剂量或靶剂量的指标,可提供有关化学物质暴 露的信息。 包括体内剂量标志和生物效应剂量标志。 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,即内剂量或靶剂量。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。 生物效应剂量标志可以反映化学物质及其代谢产物与某 些组织细胞或靶分子相互作用所形成的反应产物含量。
毒作用及其分类
过敏性反应:
过敏反应(hypersensitivity)也称变态反应 (a11ergic reaction),是机体对外源化学 物产生的一种病理性免疫反应。 特异体质反应: 特异体质反应(idiosyncratic reaction)通 常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常 反应。

生物学标志
易感性生物学标志(biomarker of susceptibility) 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。如外源化学物在接触者体内代谢酶 及靶分子的基因多态性,属遗传易感性标志物。环境 因素作为应激原时,机体的神经、内分泌和免疫系统 的反应及适应性,亦可反映机体的易感性。 易感性生物学标志可用以筛检易感人群,保护高危人 群。
毒 性
接触期限
急性毒性试验
24小时内一次或多次染毒
在1个月或短于1个月的重复染毒
亚急性毒性试验
亚慢性毒性试验
在1个月至3个月的重复染毒
慢性毒性试验
在3个月以上的重复染毒
毒 性
接触频率
毒作用的浓度范围
3
2 A
C B A ↑ B
C
1

单次染毒


↑ 重复染毒
图2-1 在不同的染毒频率和消除率的条件下,剂量和靶器官内浓度的关系
毒物及其分类
按毒物用途和分布范围分为: 工业化学品:如生产原料、辅料、中间体等; 食品中的有害物质:如食用色素、香精、防腐剂等; 日常化学品:化妆品、洗涤用品等; 农用化学品:如化肥、杀虫剂等; 医用化学品:如药物、消杀剂等; 环境污染物:如废水、废气、废渣中的各种学物质等; 生物毒素:如动物毒素、植物毒素等; 军事毒物:如芥子气等战争毒素; 放射性物质:如放射性核素、天然放射性元素等。
剂量-质反应关系(quantal doseresponse relationship):表示化学物质的 剂量与某一群体中指反应发生率之间的关系。
剂量-量反应关系和剂量-质反应关系
剂量-量反应关系和剂量-质反应关系统称为
第二节 剂量、剂量-量反应关系 和剂量-质反应关系
剂量 量反应与质反应 剂量-量反应关系和剂量-质反应关系 剂量-反应曲线
剂量
剂量 (dose): 指给予机体或与机体接触的毒物的数量,它是
决定外源化学物对机体损害作用的最主要因素。

接触剂量 (exposure dose) 又称外剂量 (external dose) 是指外源化 学物与机体(如人、指示生物、生态系统)的接触剂量,可以是单次接 触或某浓度下一定时间的持续接触。
作用。因此,应充分地认识到对损害作用与非损害作用判断的
相对性和发展性。
毒效应谱

毒效应谱(spectrum of toxic effects):机体接触外源化 学物后可引起多种生物学变化,称为毒效 ②意义不明的生理和生化改变
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