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第二章 毒理学基本概念

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第二章 毒理学基本概念

第二章 毒理学基本概念

✓早期效应生物学标志主要反映化学物质与 组织细胞作用后，在分子水平产生的改变。
✓结构和功能改变效应生物学标志反映的是 化学物质造成的组织器官功能失调或形态 学改变。
✓ 接触途径：经口、经皮、经呼吸道等。 ✓ 接触期限、速率和频率：在毒理学研究中，通常按
给动物染毒的时间长短分为急性、亚慢性和慢性毒 性试验。
（二）选择毒性
✓一种化学物只对某种或某些生物产生损害作用， 或只对机体内某一组织器官有毒性；
✓选择毒性既有利又有弊。 ✓化学毒物出现选择毒性的原因可能在于：
毒作用的强弱主要取决于该物质在靶 器官中的浓度，但靶器官不一定是该物质 浓度最高的场所。
（三）危害性
✓危害性：外源性化学物质与机体接触有引 起中毒的可能性；
✓用于表达在生产或使用条件下化学物质引 起有害于健康效应的可能性。
✓定性表述。
（四）危险性
✓又称“危险度”，外源性化学物在特定的 接触条件下，对机体产生损害作用可能性 的定量估计；
✓ 分为：
✓接触生物学标志 (biomarker of exposure） ✓效应生物学标志 (biomarker of effect) ✓易感性生物学标志 (biomarker of
susceptibility)
（一）暴露生物标志物
暴露生物标志物又称接触生物标志物， 是指机体内某个组织及体液中测定到的外 源性物质及其代谢产物，或外源性物质与 某些靶分子或细胞相互作用的产物。
有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用； 苯可抑制造血功能，导致贫血；强酸、强 碱可引起局部的皮肤粘膜的灼伤等。
毒性作用分类：
✓ (1) 过敏反应(hypersensitivity)或变态反应(allergic reaction)

第二章 毒理学基本概念

第二章 毒理学基本概念

第三节 剂量和剂量-反应关系
一、剂量和暴露特征 二、剂量-反应关系和量反应、质反应 三、量反应和剂量-效应曲线 四、质反应和剂量-反应曲线 五、毒物兴奋效应 六、时间因素
Paracelsus
Swiss/German/Austrian physician Paracelsus (1493-1541) credited with being “the father of modern toxicology.”
第一节 毒性和毒效应
一、外源化学物和毒性 二、损害作用与非损害作用
一、外源化学物和毒性
• 外源化学物（xenobiotics）是在人类生活的外界环境中
存在、可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的
生物学作用的一些化学物质，又称为“外源生物活性物 质”。 (Gr. Xenos meaning “strange”)*
三、选择性毒性、靶器官和高危险人群
• 选择性毒性(selective toxicity) 一般指物种之间的毒性差异。现认为是毒作用的普遍特点，
可发生在物种之间、个体内器官或系统之间(易感器官为
靶器官)和群体内个体之间(易感人群为高危险人群)。 Selective toxicity means that a chemical produces injury to one kind of living matter without harming another form of life even though the two may exist in intimate contact.
一、毒效应谱 spectrum of toxic effects
①机体对外源化学物的负荷增加
②意义不明的生理和生化改变

第二章 毒理学的基本概念

第二章 毒理学的基本概念

The term “toxin” usually is used when
talking about toxic substances
produced naturally. A toxin is any
poisonous substance of microbial
(bacteria or other tiny plants or
2020/9/30
8
What is Toxicity? The word “toxicity” describes the
degree to which a substance is poisonous or can cause injury. The toxicity depends on a variety of factors: dose, duration and route of exposure, shape and structure of the chemical itself, and individual human factors.
2020/9/30
6
Toxic agents are ubiquitous!
• 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 起暂时或永久的病理改变，甚至危及生 命的化学物质成为毒物（poison）。
所有物质都是毒物，剂量将 它们区分为毒物与药物。
2020/9/30
7
按毒物用途和分布范围分
animals), vegetable, or synthetic
chemical origin that reacts with
specif, alter growth or development, or

第二章毒理学基本概念

第二章毒理学基本概念
第二章毒理学基本概念
毒物和非毒物之间没有严格的界限。 同一种化学物质，由于使用剂量对象和方 法的不同，则可能是毒物，也可能是非毒 物。 例如，亚硝酸盐对正常人是毒性物质，但 对氰化物中毒者则是有效的解毒剂。
第二章毒理学基本概念
在自然界中，物质的有毒有害特性同有益 特性一样，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性。 如：微量元素硒
第二章毒理学基本概念
外源性化学物的生物学作用
外源性化学物
酒精 （血中乙醇水平）
“无毒”或“有益”剂量 0.05%
一氧化碳 （血浆蛋白结合％）
<10%
中毒剂量 0.1%
20~30%
致死剂量 0.5%
>60%
司可巴比妥(镇静药) （血液浓度）
0.1mg/dL
0.7mg/dL
>1mg/dL
阿司匹林
0.65 gm（2片） 9.75 gm（30片） 34 gm（105片）
➢ 先天性葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 缺乏者，易发生溶血性贫血。
➢ 维生素A长期摄入不足，机 体易发生肺癌。
➢ 肝炎伴肝硬化患者并发肝癌 的危险性高。
第二章毒理学基本概念
化学物出现选择毒性的原因
➢ 1、物种和细胞学差异 如细菌有细胞壁，而人体细胞没有细胞壁，利用这 些差异研制出来的各种抗菌药物，可以杀死致病菌 而对人体细胞无害。
毒性与其结构有关
➢功能团与毒性的关系 : 卤素有强烈的吸电子效应， 在化合物结构中增加卤素就会使分子的极化程度增 加，更容易与酶系统结合，使毒性增强。 ➢基团的电荷性与毒性的关系:电负性基团如硝基(NO2)、苯基(-C6H5)、氰基(-CN)、醛基(-CHO)、酮 基(-COR)、酯基(-COOR)、乙烯基(-CH＝CH2)、乙 炔基(-C≡CH)、三氟甲基(-CF3)等，均可与机体中带 正电荷的基团相互吸收，从而使毒性增强。 ➢（3）光学异构与毒性的关系:动物体内的酶对光学 异构体有高度的特异性。当外源化学物为不对称分 子时，酶只能作用于一种光学异构体。

毒理学 第二章 毒理学基本概念

毒理学 第二章 毒理学基本概念
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效应（effect)
表示接触一定剂量的环境污染物后，引 起的机体生物学变化，分为质效应和量效应， 多用计量单位表示。量效应和质效应。
反应(response)
表示接触一定剂量的环境污染物后，产 生生物物学变化（效应）的个体在接触群体 中所占的比例。一般以百分比（%）表示。 如阳性率、死亡率、发病率等。
第二章 毒理学基本概念
1
一、毒物及分类
毒物(toxicant / poison)
是指在 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，引起暂时的或永久 性的病理改变，甚至危及生命的化 学物质。
2
毒物分类的目的
➢ 有助于了解毒物的化学和生物 学特性
➢ 有助于制定法规 ➢ 有助于管理 ➢ 有助于毒理学研究
致畸物根据致畸指数大小分为强致畸 性、具致畸性、无致畸性3个等级对受试 物进行评价。
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反映毒作用终点的观察指标
➢ 特异指标：指标的出现与特定化学 物质之间有着明确的因果关系，常有助 于中毒机制的阐明是其优点。
➢ 死亡指标：简单、客观、易于观察， 虽然比较粗糙，不能反映毒作用的本质， 但可作为衡量不同作用部位和作用机制 的化学物质毒性大小的标准。
18
化学物质出现选择毒性的原因
➢物种和细胞学差异：如植物、细菌 ➢不同生物或组织器官对化学物质生物转
化过程的差异：如细菌、哺乳动物。 ➢不同组织器官对化学物质亲和力的差
异：如CO、除草剂百草枯。 ➢不同组织器官对化学物质所致损害的修
复能力的差异：如脑组织、肝、肾 19
选择毒性反映了生物现象的多样 性和复杂性，使毒理学动物试验结果 外推至人发生困难。也正是由于选择 毒性的存在，人类才得以发明各种特 异性药物用于临床医疗、农业和畜牧 业等领域，并从中获益。

第二章 毒理学基本概念 -(含多选题及答案解析)

第二章 毒理学基本概念 -(含多选题及答案解析)

第二章毒理学基本概念一、学习目的要求（一）学习目标1. 掌握毒理学中毒物、毒性、毒效应和剂量、反应、效应的概念、内涵及其关系。

2. 熟悉暴露剂量-反应（效应）关系及其应用；毒性参数的概念及其意义。

3. 了解安全限值概念及其意义。

（二）重点与难点1. 毒性与毒效应的内涵。

2. 剂量-反应（效应）关系及其应用。

3. 毒性下限指标及其相互关系二、学习笔记（一）毒性毒性(toxicity)是指在特定条件下，化学物引起机体有害作用的、内在的固有的能力。

毒性是物质一种与生俱来的、不变的性质，取决于物质的化学结构。

根据毒物暴露剂量与时间不同，毒性可分为急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性；根据引起的毒效应类型，毒性又可分为一般毒性和特殊毒性。

选择性毒性一般是指物种之间的毒性差异。

目前，选择性毒性的概念得到进一步推广。

现在认为，选择性毒性可发生在物种之间、也可发生在个体内器官或系统之间(易感器官为靶器官)或和群体中个体之间(易感人群为高危险人群)。

（二）毒效应在一定条件下，化学物对机体产生的有害作用称为毒效应，也常称为毒性作用或毒作用（toxic effects）。

毒效应和毒性的概念是有区别的，毒性是化学物固有的生物学内在属性，而毒效应是化学物毒性在某些条件下引起机体有害的生物学改变，是化学物内在毒性在不同条件下的外在表现。

毒效应谱(spectrum of toxic effects)由外源化学物作用于生物体，随剂量的增加所表现出来的一系列不同的生物学效应构成，毒效应谱还可包括致癌、致突变和致畸胎作用。

适应（adaptation）、抗性（resistance）和耐受（tolerance）是与毒效应相关的概念，但含义不同。

外源化学物对机体的毒效应可进行以下分类：1.速发或迟发性作用2. 局部或全身毒作用3. 可逆或不可逆作用4. 超敏反应：超敏反应(hypersensitivity)是机体对外源化学物产生的一种病理性免疫反应。

第二章-毒理学基本概念

第二章-毒理学基本概念
毒理学基础
第二章
毒理学基本概念
第二章 毒理学基本概念
毒 理 学 基 本 概 念 第一节 毒物、毒性和毒作用 第二节 剂量、剂量-量反应关系和 剂量-质反应关系
第三节 表示毒性常用指标
第四节 安全限值
2016/3/14 3
第一节 毒物、毒性和毒作用
毒 理 学 基 本 概 念
外源化学物和毒性
损害作用与非损害作用
2016/3/14
26
毒作用及其分类
毒 理 学 基 本 概 念
超敏反应：
超敏反应(hypersensitivity) 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 异常的反应性。主要是由于基因多态性， 而与免疫性超敏反应无关。
2016/3/14 19
一、毒效应谱
毒 理 学 基 本 概 念

毒效应谱(spectrum of toxic effects)：
机体暴露外源化学物以后，取决于外源化学物的性质 和剂量，可引起多种变化，称为毒效应谱。可以表现 为： ①机体对外源化学物的负荷增加 ②意义不明的生理和生化改变 ③亚临床改变 ④临床中毒
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，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。

毒理学基本概念第二章

毒理学基本概念第二章

30
5．特异体质反应 特异体质反应（idiosyncratic
reaction）系由于遗传因素所致的对
某些化学物质的反应异常。
31
四、损害作用与非损害作用
化学物质对机体产生的生物学作用 既有损害作用又有非损害作用。但在许
多情况下，区别损害作用和非损害作用
比较困难，尤其在临床表现出现之前更 是如此。
（biomarker，biological marker） (生物学标记或生物标志物)是指针对
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，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。
42
1.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，
用的部位往往只限于一个或几个组织器
官，这样的组织器官称为靶器官（target organ）。
39
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，这
在化学结构与理化性质近似的同系物或同 类物中更为多见。另外，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。
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七、生物学标志
等方面的异常或病理组织学方面的改变，
可反映与不同靶剂量的化学物质或其代 谢产物有关的健康有害效应的信息
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早期效应生物学标志：化学物质与组织
细胞作用后，在分子水平产生的改变。 结构和功能改变效应生物学标志：化学物
质造成的组织器官功能失调或形态学改变。
疾病效应生物学标志：与化学物质导致机 体出现的亚临床或临床表现密切相关，常用

毒理学第二章毒理学基本概念资料

毒理学第二章毒理学基本概念资料
11
二、毒性及其分级
危险度(risk)
也称为危险性或风险度，是指在特 定的接触条件下终生接 触某环境因 素引起个体或群体产生有害效应(损 伤、疾病或死亡)的预期频率。
12
危害性(hazard)
是指定性表示外源化学物对人群健康引起 的有害作用。
安全性(safety)
是指无危险或危险度，可为社会接受(即危 险度可忽略)，即笼统地指在通常条件下接 触化学物对人体和人群健康不会引起有害 作用。
23
三、毒作用及其分类
毒作用(toxic effect)
是指化学物质本身或代谢产物在作用部位 达到一定数量并停留一定时间，与组织大 分子成分互相作用的结果。
又称毒 效应，是化学物质对机体所致的不 良或有害的生物学改变，故又称不良反 应、 损伤作用或损害作用。
24
按毒作用发生的时间分类
➢ 急性毒作用(acute toxic effect)：指 短时间 内(24h)一次或多次接触化学 物后，在短期 内(2W)出现的毒作用。
➢ 慢性毒作用(chronic toxic effect) ：指长期 甚至终生接触小剂量化学物缓慢 产生的毒 作用
25
按毒作用发生的时间分类
➢ 迟发性毒作用 (delayed toxic effect)： 是指机体接触化学物质后，中毒症
16
（二）接触期限、速率和频率
急性、亚慢性和慢性毒性试验。 剂量相同，吸收速率不同中毒表现将 不同，快者表现出较强的毒性。
接触的间隔时间如短于其ｔ1/2， 易中毒。反之，不易中毒（高剂量接 触时除外）。
17
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，对其它种类生物无害；或只对机 体内某一组织器官发挥毒性，对其它组织 器官不具毒作用。

02第2章 毒理学基本概念

02第2章 毒理学基本概念

剂量剂量-量反应关系曲线
效应
中毒 作用 有效作用
致死作用
用 无 效 量 最 （阈 小 剂 有 量 效 ） 量 （极 最 大 量 有 ） 效 量
中毒 最 小 中 毒 量 最 小 致 死 量 致 死 量
剂量剂量-质反应关系曲线
累计发生率
对数剂量 发生率剂量分布
剂量
2.5 毒物兴奋效应
在研究生物毒效应的量效关系中， 在研究生物毒效应的量效关系中，发现除上 述线性关系外，尚有如P26 P26图 10所示的 所示的U 述线性关系外，尚有如P26图2-10所示的U型 或反U ）。原因可能为毒 （图A）和J或反U型（图B）。原因可能为毒 效应的机制所致： 效应的机制所致： 机体受刺激时， 机体受刺激时，产生非特异的多系统的应激 过度反应；酶或受体饱和， 过度反应；酶或受体饱和，使不同剂量的相 同物质表现为不同性质的效应； 同物质表现为不同性质的效应；化学物具有 多种不同的作用机制，在不同剂量下发挥作 多种不同的作用机制， 用的机制不同而产生不同的作用。 用的机制不同而产生不同的作用。
毒物、毒性和毒作用r 1.1 毒物、毒性和毒作用r
毒物（ 1.1.1 毒物（toxicant) ：较小剂量就能引 起不良反应的物质。 起不良反应的物质。 毒性（toxicity）： ）：指外源性化学物 1.1.2 毒性（toxicity）：指外源性化学物 与机体接触或进入体内易感器官后， 与机体接触或进入体内易感器官后，引起损 害作用的相对能力。 害作用的相对能力。 1.1.3 毒性作用分类
1.1.1 毒物
毒物根据来源分类: 毒物根据来源分类: 工业毒物； 工业毒物； 环境污染物； 环境污染物； 食品中有毒成分； 食品中有毒成分； 农用化学物； 农用化学物； 嗜好品、化妆品及其它日用品中的有害物质； 嗜好品、化妆品及其它日用品中的有害物质； 生物毒素； 生物毒素； 医药； 医药； 军事毒物； 军事毒物； 放射性核素。 放射性核素。

第二章 毒理学基本概念

第二章 毒理学基本概念

第二章毒理学基本概念(答案仅供参考)一、名词解释1. 毒物：指在一定的接触条件下，较低剂量即可导致机体损伤的物质。

2. Biomarker：生物学标志，是外源化学物通过生物学屏障进入组织或体液后对该外源化合物或其生物学后果的测定指标。

可分为暴露标志、效应标志和易感性标志。

3. Hypersensibility：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。

4. 靶器官：指外源化学物直接发挥毒作用的器官。

5. 毒性：是指化学物引起有害作用的固有能力。

6. 阈剂量：为一种物质使机体开始发生效应的剂量或浓度，即低于阈值时不发生，而达到阈值时效应将发生。

7. 剂量-反应关系：随着外源化学物的剂量增加，对机体的毒效应的程度增加，或出现某种效应的个体在群体中所占的比例增加。

8. 危险度：指在特定条件下，因接触某种水平的化学毒物而造成机体损伤、发生疾病，甚至死亡的预期概率。

9. 安全性：在规定条件下，化学物暴露对人体和人群不引起健康有害作用的实际确定性。

10. 急性毒作用带：为半数致死剂量与急性阈剂量的比值。

二、选择题1.毒物是 DA．对大鼠经口LD50＞500 mg/kg体重的物质B．凡引起机体功能或器质性损害的物质C．具有致癌作用的物质D．在一定条件下，较小剂量即能对机体发生损害作用的物质2. 对于毒作用带描述，下述哪一项是错误的 CA．半数致死剂量与急性阈值的比值为急性毒作用带B．急性阈剂量与慢性阈剂量的比值为慢性毒作用带C．急性毒作用带值大，引起死亡的危险性大D．慢性毒作用带值大，发生慢性中毒的危险性大3. 毒性的上限指标有CA．绝对致死量，最大耐受量，最大无作用计量，最小致死量B．绝对致死量，最大耐受量，半数致死量，最小致死量C．绝对致死量，最大无作用计量，阈计量，半数耐受计量D．绝对致死量，阈计量，最大耐受量，最小致死量4. 最敏感的致死剂量指标是CA．绝对致死剂量B．半数致死剂量C．最小致死剂量D．以上都是5. 评价毒物急性毒性大小最重要的参数是DA．绝对致死剂量（LD100）B．最小致死剂量（LD01）C．最大耐受剂量（LD0）D．半数致死剂量（LD50）6. 对LD50 描述错误的是DA．指毒物引起一半受试对象死亡所需要的剂量B．是评价毒物急性毒性大小最重要的参数C．是对不同毒物进行急性毒性分级的基础标准D．毒物的急性毒性与LD50呈正比7. 对阈剂量描述错误的是DA．指毒物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B．与毒物一次接触所得的阈剂量为急性阈剂量C．长期反复多次接触毒物所得的阈剂量为慢性阈剂量D．毒物的急性阈剂量比慢性阈剂量要低8. 机体组织细胞对毒作用反应特点不包括 BA．具有特异的靶器官和靶部位B．病变性质相同C．病变性质各有不同D．病变程度存在剂量-效应关系9. 化学毒物与机体毒作用的剂量-反应（效应）关系最常见的曲线形式是D A．直线型曲线B．抛物线型曲线C．对称S状曲线D．非对称S状曲线10. 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，这些生物学标志称为AA 、接触性生物学标志物B、效应性生物学标志物C、易感性生物学标志物D、一般性生物学标志物11. 影响化学毒物毒性的关键因素是DA. 接触途径B. 接触时间C. 接触速率D. 剂量12. 剂量-反应（效应）曲线是DA. 以表示效应强度的计量单位或表示反应的构成比为纵坐标，以剂量为横坐标绘制散点图，可得到一条曲线B. 以表示反应强度的计量单位或表示效应的构成比为纵坐标，以剂量为横坐标绘制散点图，可得到一条曲线C. 以表示效应强度的计量单位或表示反应的构成比为横坐标，以剂量为纵坐标绘制散点图，可得到一条曲线D. 以表示效应强度的计量单位或表示反应的百分率或比值为纵坐标，以剂量为横坐标绘制散点图，可得到一条曲线13. 绝对致死剂量是CA. 化学毒物引起受试对象一半死亡所需的最低剂量B. 化学毒物引起受试对象大部分死亡所需的最低剂量C 化学毒物引起受试对象全部死亡所需的最低剂量D. 化学毒物引起受试对象一半死亡所需的最高剂量14. NOAEL指的是DA. 慢性阈剂量B. 观察到有害作用的最低剂量C. 最大无作用剂量D. 未观察到有害作用的剂量15. LOAEL指的是BA. 慢性阈剂量B. 观察到有害作用的最低剂量C. 最大无作用剂量D. 未观察到有害作用的剂量16. In considering dose–response data, efficacy typically is considered a measure of BA. the concentration of chemical needed to produce a maximal response.B. the all-or-nothing response to a chemical.C. the maximal effect produced by a chemical.D. the slope of the dose–response curve.三、简答题1.毒理学中主要的毒性参数有哪些？答案要点：(1)致死剂量或浓度：绝对致死剂量或浓度、半数致死剂量或浓度、最小致死剂量或浓度、最大非致死剂量或浓度；(2)观察到有害作用的最低水平；(3)未观察到有害作用水平；(4)阈值。

6第二章毒理学基本概念

6第二章毒理学基本概念
第二章毒理学基本概念chapter2basicconceptstoxicology内蒙古科技大学包头医学院公共卫生学院第二章第二章毒理学基本概念毒理学基本概念第一节毒物和毒效应第二节剂量和剂量反应关系第三节选择毒性靶器官和高危人群第四节生物标志第五节毒理学的研究方法第六节毒性参数和安全限值a第一节毒性和毒效应毒理学是从生物医学角度研究环境因素包括化学因素物理因素生物因素对生物体的损害作用及其机制的科学





------目前，全球登记的化学物质已达1000多万种，人们在日常生活 和工农业劳动中经常使用和接触的大约有7--8万种，而且每年还有 1000多种新化学物问世，这样就使得人类在生活环境或者生产环境中 所暴露的化学物质无论是品种还是数量都在不断增加。 关于化学物质的分类，由于目的和习惯上的不同，通常可有多种分 类方法。目前比较统一的、能够达成共识的分类是按化学物的用途和 分布范围大致可以分为9类： 1. 工业化学品 包括生产时使用的原料、辅助剂以及生产中产生的 中间体、副产品、杂质、废弃物和成品（产品）等。 2. 环境污染物 如现代工业在生产过程中产生的废水、废气、废渣 （工业三废）中的化学物对生产环境和大气环境的污染。这些污染物 可以通过空气（大气环境）、水体、土壤或者食物而危及人类健康。 （包钢氟化物污染——沙德格苏木羊长牙病 2004.4——6）。 3. 食品中的有毒物质 包括天然的或食品变质后产生的毒素（毒 蕈、黄曲霉毒素）以及各种超量的或不合格的食品添加剂，如糖精 （各种甜味剂）、食用色素、香精、保鲜剂、防腐剂等等。 4 .农、牧业用化学品 各种化肥、农药（杀虫剂）、除草剂、植物 生长调节剂（助长剂、催熟剂）、瓜果蔬菜保鲜剂、动物饲料添加剂 等。常常由于误用、滥用以及农药在食品中的残留而造成危害。

第二章 毒理学基本概念

第二章 毒理学基本概念
反应（质反应）
暴露在某一化学物的群体中，出现某种效应
的个体在群体中所占比率。 计数资料，无强度的差别，不能以具体的数 值表示，而只能定性区分。
剂量-反应（效应）关系曲线
剂量－量反应关系 （graded dose-response relationship）

外源化学物作用于生物体的剂量与引起的 生物学作用强度之间的关系。
低浓度暴露的生物效应 U型曲线通常被称为毒物兴奋性剂量反应曲线 在低剂量条件下表现为适当的刺激（兴 奋）反应 在高剂量条件下表现为抑制作用 这种兴奋作用通常在最初的抑制性反应 之后，表现为对动态平衡破坏后的一种 适度补偿。

第三节 毒性参数和安全限值

毒性大小描述参数 毒性特征描述参数 安全限值

易感性标记（biomarker of susceptibility）
暴露生物学标记
测定组织、体液、或排泄物中吸收的外源化学物、其代 谢物或与内源性物质的反应产物,且其可作为吸收剂量 或靶剂量,提供关于暴露于外源化学物的信息的指标

包括内剂量和生物效应剂量标志物 内剂量标志物:反映机体中特定化学物质及其代谢物的 含量。是外源化合物进入人体的可靠证据。 生物效应剂量标志物: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。 评价暴露水平 建立生物阈限值
第二节 剂量、剂量－量反应关 系和剂量－质反应关系
剂量 效应和反应 剂量-反应（效应）关系曲线 毒物兴奋效应
剂量（dose）
是决定外源化学物对机体损害作用的重要因素
mg/kg体重，mg/m3空气，mg/L水等
外剂量 接触/暴露剂量:与机体实际接触的量或环境 中机体接触毒物的总量(可以是单次接触或 某浓度下一定时间的持续接触) 给予/潜在剂量:机体摄入、吸收或应用于皮 肤的外源化学物的量 应用剂量:机体直接与吸收屏障接触可供吸 收的量

第二章毒理学的基本概念

第二章毒理学的基本概念
⑷ 剂量-反应曲线
2019/3/9 31
剂量(dose)：
决定外源化学物对机体损害作用的重要因素。

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。

吸收剂量 (absorbed dose) 又称内剂量 (internal dose)，是指
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。
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毒作用的描述
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毒物及其分类
在一定条件下，一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 命的化学物质成为毒物（poison）。
剂量:
机体接触毒物的量。单位：mg/KG
mg/m2
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毒物的分类：
（1)按其来源：分天然、合成和半合成三类； （2）按其用途及分布范围：分工业、环境、 食品有毒成分、农用、医用、军事、放射性、 生物性和化妆品中分布的有害化学物； (3)按其毒性强弱又可分为剧毒、高毒、中 毒、低毒、微毒等。
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毒 性
影响毒性的因素：


剂量； 接触途径； 接触期限、接触速率和接触频率；
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毒 性
接触期限

第二章 毒理学基本概念 卫生毒理学

第二章 毒理学基本概念 卫生毒理学
第二章 毒理学基本概念 卫生毒理学
★毒物与非毒物之间有绝对的界限？ §使二者之间发生互变的重要条件是剂量 §接触途径也是重要的条件
维生素A
Paracelsus（1493－1541）： All substances are poisons; there is
none which is not a poison. The right dose differentiates from a remedy.
重者可致休克、甚至死亡。
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◆ 特 异 体 质 反 应 （ idiosyncratic reaction）
由于遗传因素所致的对某些化学物质 的反应异常。
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损害作用与非ect）
★其所致的机体生物学改变是持久的或不可逆的；
化学物质分类
◆按其用途和分布范围可分为
1. 工业化学品
2. 食品添加剂 3. 日用化学品
工业毒理学
4. 农用化学品
5. 医用化学品
食品毒理学
6. 环境污染物
7. 生物毒素 8. 军事毒物
环境毒理学
9. 放射性物质
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化学物质分类（续）
按化学结构和理化性质 毒性级别 毒作用性质和部位 毒作用的生理生化机制
★ 速发作用：指机体与化学物质接触后在 短时间内出现的毒效应。
★ 迟发作用(远期作用)：指机体接触化学
物质后，中毒症状缺如或虽有中毒症状
但似已恢复，经过一定的时间间隔才表
现出来的毒效应。如致癌作用。
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◆局部与全身作用
（local effect and systemic effect） ★ 局部作用：指发生在化学物质与机体直

毒理学第二章毒理学基本概念

毒理学第二章毒理学基本概念

第二章毒理学基本概念第一节毒性和毒效应一、外源化学物和毒性毒理学是从生物医学角度研究化学物质对生物机体的损害作用及其机制的科学外源化学物：人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的化学物质，又称为“外源生物活性物质”内源化学物：机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。

毒理学研究的是外源化合物和内源化合物对机体的有害作用而不是有益作用。

毒性：化学物引起的有害作用的固有的能力，是物质一种内在的不变的性质，取决于物质的化学结构。

毒效应：化学物对机体健康引起的有害作用。

影响因素有剂量、接触途径、接触期限、速率、频率毒性和毒效应的区别：毒性是化学物固有的生物学性质，不能改变化学物的毒性毒效应是化学物毒性在某些条件下引起机体健康有害作用的表现，改变条件就可能影响毒效应毒效应的发生：外源化学物暴露进入生物体内，首先经历毒物动力学过程，有一部分外源化学物或其活性代谢产物分布到靶器官中发挥损害作用，引起毒效应。

机体存在一系列的抗损害作用。

外源化合物对机体的损害作用和机体的抗损害作用是同时存在的，当外源化合物的作用强度超过机体的抗损害能力后，机体就可能出现一系列中毒的症状及体征，最后可能导致死亡。

中毒：生物体受到毒性作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。

根据病变发生的快慢，中毒可分为急性中毒和慢性中毒，在慢性中毒过程中有时可出现急性发作任何一种化学物只要到达一定的剂量，在一定条件下都可能对机体产生有害作用。

化学物质的毒效应总是与一定的剂量联系在一起的。

按外源化学物的用途及分布范围，毒物分为：1）工业毒物2）环境污染物3）食品中有毒成分4）嗜好品（如烟）、化妆品、其他日用品5）农用化学物6）生物性毒物7）医用药物8）军事毒物9）放射性核素二、损害作用与非损害作用外源化学物在机体内可引起一定的生物学效应，其中包括损害作用和非损害作用损害作用：外源化学物毒性的具体表现。

毒理学第二章 毒理学基本概念

毒理学第二章 毒理学基本概念
的易感性分布。
1. 个体对外源化学物易感性完全相同 直线 2.个体对外源化学物易感性不一致，正态分布 ，对称S形曲线。 3.个体对外源化学物易感性不一致，偏态分布 ，非对称S形曲线。
(figures, next slide)
实验动物个体对外源化学物的易感性分布和(2)剂量-反应关系的模式图
§MEANINGS OF ALL SEGMENTS OF THE CURVE
第二章 毒理学基本概念
§毒物和毒效应 §剂量和剂量-反应关系 §结构-活性关系 §时间-反应关系 §选择毒性、靶器官和高危人群 §生物标志 §毒理学的研究方法（已讲过） §毒性参数和安全限值
§1 毒物和毒效应
一、外源化学物和毒性 1. 外源化学物（Xenobiotics） 外环境中存在
exogenous bioactive substances
是法规管理名词。 有阈值的： 无阈值的：
在一定的条件下，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。
毒物的分类（按用途及分布范围）：
（1）工业化学品
（2）环境污染6）生物毒素 （7）医用化学品 （8）军事毒物 （9）放射性核素
某些人有先天性的遗传缺陷，因而对于某些化学物表现出异常 （过强或过弱）的反应性。例子：肌肉松弛剂琥珀酰胆碱/
胆碱酯酶（分解琥珀酰胆碱作用）/病人胆碱酯酶缺少 / 肌肉松弛时间长
§2 剂量和剂量反应关系
一、剂量和暴露特征 （一）剂量（dose, dosage) 1. 暴露剂量（exposure dose)
三、剂量-效应（反应）关系
毒理学中，随外源化学物剂量的增加，对机体 的毒效应强（程）度增加，或出现某种效应（ 达到一定强度）的个体在群体中所占的比例增 加。
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2. 毒素(Toxin)
是毒物的一种，是由活的生物有机体产生的一类特殊毒物。


由植物产生的能够引起人及动物中毒的物质称为 植物毒素 （Plant toxin） 由动物产生的能够引起人及动物中毒的物质称为 动物毒素 （Zootoxin）。 一般由低等动物产生，如蛇、蝎、蜂、蟾蜍。


由霉菌产生的能够引起人及动物中毒的物质称为 霉菌毒素 （Mycotoxin） 由细菌产生的能够引起人及动物中毒的物质称为 细菌毒素 （Bacterial Toxin）
细菌毒素又分为两类：

存在于细菌细胞内的毒素，称为 内毒素（endotoxin）。

由细菌细胞合成后排出菌体外的毒素，叫外毒素（exotoxin）
在动物毒素中，凡通过叮咬或刺蛰释放的毒素叫毒液

（Venom）


3.中毒（toxicosis, intoxication）
毒物进入机体后，引起相应的病理过程叫中毒。
DER、DRR常用曲线表示：
以剂量为横坐标，以效应或反应强度为纵坐标，描点， 可绘出一条曲线，此即DER或DRR。

曲线型一般有三种：
100
反 应 强 度 （% ）
100
50
死 亡 率 （%）
剂量
50
0
剂量
图 2-1 直线型
图 2-2 抛物线型
100
100
50
死 亡率（%）
10 20 30 40 剂量（mg/kg） 50 60
二、毒性与剂量的概念
1.毒性（toxicity）
也称毒力。是指某种毒物对机体的损害能力。某种物质对 生物机体损害能力越大，说明其毒（性）力也越大。

以什么来衡量这种损害能力的大小？ 衡量毒物毒性大小的指标是剂量。某物质引起动物机体中 毒反应的剂量愈小，说明其毒性也就愈大，反之，相反。

2. 剂量（dose）


NOEL是评价化学物安全范围的重要依据，以它为基础，来制 订人类食品中的ADI和MRL。

7.最小有作用剂量（MED）或称最低毒剂量（LTD）或也称
阈剂量（threshold dose）

指引起群体中极少数个体开始出现最轻微毒性效应的最小剂 量。

最轻微毒性效应是指最敏感的观察指标开始出现异常变化的 最小剂量。
Zac值越大，表明化合物引起急性死亡的危险性
越小。

Zac值越小，表明化合物引起急性死亡的危险性 越大。

但同一化合物的毒性阈值，常会因不同实验室的条件不同 及不同观察者观察水平不同而有差异，即受主观影响较大。
必然会引起Zac值的变动。

为此，有人现在主张使用LD84和LD16比值表示。因为LD84和 LD16区间正好是剂量—反应关系曲线的直线部分。也正是 LD50的±一个标准差值。即LD50±1σ LD 84 LD16
概率单位
6 5 4 3 90 80 70 60 50 40 30 20 10
死亡率（%）
84 .1
50
15 .9
死亡频率（%）
20 15 10 5 －2s －s ＋s 剂量（mg /k g） ＋2s
27
28
其他曲线型的转换
100
100
75
反 应 率 （ %）
50
死亡率（%）
10 20 30 40 剂量（mg/kg） 50 60
时健部组织通过自身功能的加强，来弥补病变部的功能，叫
代偿作用。

*内稳态：指机体保护内在环境稳定不变的一种倾向或能力。 一般是通过负反馈机制完成的。如体温调节、激素调节等 *功能容量：以解剖学、生理学、生化学或行为学方面的各项

指标来表示。如进食量、体力劳动的负荷能力、血容量等。

*应激状态：是指各种外界不利因素引起机体的所有非特异性 生物学作用的综合表现。
正常值：健康个体指标均值χ±2个标准差 采用统计学方法，分析此项指标变化是否偏离正常值 范围，凡某种观察指标符合下列情况之一者，即可认 为已偏离正常值范围，属于损害作用。



（1）与对照组相比，具有统计学显著性差异(P<0.05)，并且 其数值不在正常值范围内。

（2）与对照组相比，具有统计学显著性差异(P<0.05)，而其 数值却在一般公认“正常值”范围内，但如在停止接触此物 质后，此种差异仍然持续一段时间。

达到某种效应程度的个体数在该群体中所占的比率。一般以
%表示。

效应与反应的区别： 效应是对个体而言，而反应则涉及群体。
4. 损害与非损害作用 Adverse effect and Non-adverse effect

①非损害作用（non-adverse effect） a.不引起机体的机能形态、生长发育和寿命的改变；


1.急性毒作用带（Acute effect zone, Zac）
Zac：一般是指化合物的毒性上限与毒性下限的比值。
毒性上限——常以LD50代表，
毒性下限——以急性阈剂量代表 即Zac指引起半数以上实验动物的死亡剂量与最低毒作用 剂量之间的范围宽窄。
Zac
LD5 0 Lima c

Zac值大小，反映阈剂量至LD50的宽窄。

DER：表示一种化学物的剂量与其在某一个体所呈现的效应之 间的关系。

DRR：表示一种化学物的剂量与其在某一群体中引起某种反应
强度的关系

意义：如果某种受试物在某试验动物上出现的某种损害作用，
有DER或DRR，说明此种损害作用肯定是该受试物所致。否则， 就不能肯定这种损害作用是何种有害因素引起。


指动物机体每公斤体重接触毒物的量。即mg/kg.bw
“接触毒物”从广义上讲，包括各种染毒途径，如经口、皮、 呼吸道、肌肉、皮下、静脉等。

同一毒物，同一剂量，如接触途径不同，则引起的毒性反应 不同。

有鉴于此，在说明某种毒物的剂量时，也必须同时说明接毒
途径。
3.毒作用

是指毒物对动物有机体产生的生物学损害作用。 它包括效应和反应两个概念： ①效应（effect）：指一定量的某一物质与机体接触后所引 起的生物学变化，此种变化的程度可以用计量单位来表示。 ②反应（response）：指一定剂量的某一物质与机体接触后


②损害作用（adverse effect）
损害作用与非损害作用相反，应具有以下特点： a.机体的正常形态、生长发育过程受到严重的影响，寿命 亦缩短。

b.机体的功能容量或对额外应激状态的代偿能力降低。
c.机体维持内稳态的能力下降。
d.机体对其它某些环境因素不利影响的易感性增高。
5.损害作用和非损害作用的确定
4级（中 等 毒） 2级（实际无毒）
由表可见，毒性大小，与 LD50 成反比，即 LD50 越小，毒性越大， 反之，相反。
七、毒作用带（Toxicity effect zone）

毒作用带是又一个毒理学指标。此前已提到许多毒性指标，
并分析LD50作为急毒的最重要指标，LD50虽是一个化合物毒 性的重要参数和指标，但它只是一个质反应，仅LD50还不能 全面反映受试物的化合物的毒性特征。所以，只用LD50来说 明一个化合物的急性毒性还是不够的，为了对此加以补充， 提出了另一个参数，即毒作用带。用它来描述毒性危险性 大小的一个参数。
75
反 应 率 （ %）
50
25
0
对数剂量
图 2-3
S 状曲线型（左图：非对称型；右图：对称型）
7
曲线转换
以引起50%动物反应的剂量 作为中位数（x）， 则： x±1s 包含总体的68.3% x±2s 包含总体的95.5% x±3s 包含总体的99.7% 如各标准差加5： 则： －3～+3 则变为： 2 ～8 后者即为反应率对应的 概率单位 以概率单位作纵坐标 曲线即转换为直线
第二章 食品毒理学基本概念
第一节 关于毒性与剂量的有关概念

一、毒物与中毒的概念 1.毒物（poisons, toxicants, toxic agent）
“毒物”一词的概念实际上是很模糊的。因为毒物与非毒 物之间并无绝对的界限。条件的不同、量的不同，二者之
间可以相互转化。

定义：
在一定条件下，一定量的某一物质，经过一定的途径，进 入机体以后，在组织器官内发生化学或物理化学的作用， 引起机体机能性或器质性的病理变化，甚至造成死亡，此 种物质便称毒物。

LD50则不同，它最为敏感（曲线的直线部分），也最具有 代表性（S曲线的近直线部分，正态分布的中间部分）， 所以，常以LD50作为毒性的最敏感指标，以它为依据进行 毒性分级。
六、毒性分级
经口急性毒性分级标准
急性毒性分级 6级（极 5级（剧 3级（低 1级（无 毒） 毒） 毒） 毒） 大鼠经口LD50 （mg/kg） <1 1～50 51～500 501～5000 5001～15000 >15000 大约相当于体重为70kg 人的致死剂量 稍尝，<7滴（0.05g） 7滴～1茶勺（0.5g） 1茶勺～35g 35～350g 350～1050g >1050 肉毒毒素 对硫磷 六六六、敌百虫 三氯乙烷 驱蚊剂 举 例


b.不引起机体某种功能容量的降低；
c.不引起机体对额外应激代偿能力损伤； d.当机体、停止接触该种外来化合物之后，机体维持内稳态 的能力不应有所降低，机体对外界其它不利因素影响的易 感性也不应增高。 在非损害作用中，机体所发生的一切生物学变化应在机体的 代偿能力范围之内。

代偿：当组织或器官局部发生病变时，病变部功能降低，此