卫生毒理学毒理学基本概念
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卫生毒理学
毒理学是研究食品、药品和其他环境因素(主要是化学品)对机体的损伤作用及机制的科学,是与食品安全、药品安全、职业安全及环境安全等密切相关的生物医学学科。
本期走进公共卫生与预防医学,让我们一起了解毒理学!
二级学科——毒理学介绍
毒理学是一门研究外源性物质,即化学性因素和物理性因素对机体所造成的损伤效应及损伤机理的学科。
毒理学主要包括三大部分,一是描述毒理学,即毒性鉴定,用于判断某种物质是否具有毒性;二是机制毒理学,即毒性机理的研究,在确定某物质具有毒性效应后,需要从器官、组织、细胞、分子等水平研究如何产生毒性效应,通过对毒性机理的研究,进而寻找到产生损伤之后的治疗方法,为三级预防提供理论支撑;三是管理毒理学,用毒效应研究和机理研究,为制定化学物的安全标准或安全限值,以及对化学物管理提供政策支持。
毒理学既是一门基础学科,也是一门应用学科,它的基础性在于为公共卫生与预防医学下的职业卫生、环境卫生、营养与食品卫生等学科在研究各自领域所关注的化学物质时提供技术手段和基本理论,它的应用性在于通过安全性评价和风险评估等方法为各领域的化学物管理提供政策支撑。
毒理学学科分支众多,研究领域广泛
在研究范围上,毒理学包括卫生毒理学、药物毒理学、环境毒理学和食品毒理学等;从器官和系统损伤的角度上,又包括呼吸毒理学,肾脏毒理学,免疫毒理学,神经毒理学等;从毒性特征上可分为一般毒性和特殊毒性。
目前,北大公卫学院的毒理学研究领域涉及遗传毒理学、内分泌干扰物的毒性研究、生殖和发育毒理学、免疫毒理学、重金属毒理学、肝脏毒理学、分子细胞毒理学、药物毒理学,以及毒理学替代法研究等领域,对毒理学从各层级、各维度上进行广泛深入的研究。
卫生毒理学考试重点第一部分毒理学原理第一章绪论1、毒理学:现代毒理学以发展为研究所有外源因素(如化学、物理和生物因素)对生物系统的损害作用、生物学机制、安全性评价与危险性分析的学科。
2、毒物:指较低的剂量进入机体后能引起疾病或危及生命的物质。
3、所有的物质都是毒物,不存在任何非毒物质,剂量决定了一种物质是毒物还是药物。
4、二巯基丙醇(BAL)可用于治疗砷化物中毒,硝酸盐和硫代硫酸盐可用于治疗氰化物中毒,解磷定(2—PAM)可用于治疗有机磷农药中毒。
5、安全系数(SF):6、毒理学替代法(又称3R法):即优化(refinement)试验方法和技术,减少(reduction)受试动物的数量和痛苦,取代(replacement)整体动物实验的方法。
7、根据化学物的结构、理化特性和某些生物学活性,即SAR,则可初步预测其潜在的危害性或致癌性。
8、人类基因组计划(HGP)是生命科学史上第一个大科学工程。
9、系统生物学是在分子水平上整体研究生物系统(细胞、组织、器官和整体)的一门学科。
10、系统毒理学:是研究外源化学物和应激因子对生物系统的干扰作用,检测分子表达和毒理学参数的变化,反复整合各种数据和资料以描述生物体更能的一门学科。
第二章毒理学基本概念1、毒性:指化学物引起毒害作用的固有能力。
毒效应:指化学物对机体健康引起的有害作用。
二者是有区别的:毒性是化学物固有的生物学性质,我们不能改变化学物的毒性,而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。
2、中毒:生物体收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。
途径:消化道、呼吸道、皮肤、注射器等。
特点:各种更能障碍,应激能力下降,维持集体稳态能力下降,对环境中其他有害因素敏感性增高等。
3、任何一种化学物只要达到一定剂量,在一定条件下都有可能对机体产生有害作用。
化学物的毒效应总是与一定的剂量联系在一起的的。
剂量是决定化学物毒性的根本指标4、毒物: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过程,引起暂时或永久性的生理改变,甚至危及生命的化学物质。
毒理学基础第一章绪论1、卫生毒理学(Health /hygienic Toxicology)是利用毒理学的概念和方法,以预防医学角度,研究人类生活和生产活动中可能接触到的外来化合物对机体损害作用及其机理的学科。
卫生毒理学属于预防医学的范畴,也是毒理学的重要分支学科。
2、毒理学(Toxicology)是研究外源化学物对生物体损害作用及其毒作用机制的科学。
3、现代毒理学:是研究外源性有害物质(包括化学、物理和生物因素)对生物体及生物系统的损害作用、生物学机制、进行安全性评价和危险度管理的科学。
其基本任务是发现毒性、探讨机制、有效预防和科学管理。
4、现代毒理学依据其研究内容和研究目的可分为描述毒理学、机制毒理学和管理毒理学三个分支领域。
5、描述毒理学(descriptive toxicology):指利用毒理学原理及方法,研究外源化学物对机体损害作用,对其毒性进行描述及鉴定。
6、机制毒理学(medchanistic toxicology):是在毒性鉴定基础上,采用生物化学、细胞生物学、分子生物学、基因组学、蛋白组学、代谢组学等“组学”方法及其他研究方法,在细胞和分子层面上对外源化学物毒性作用机制及调控机制进行的系统研究。
7、毒理学研究方法:实验研究(体内实验、体外实验)和人群调查(流行病学调查、毒性临床观察、志愿者试验)。
8、Paracelsus提出所有物质都是毒物,不存在非毒物质,剂量决定一种物质是毒物还是药物。
9、意大利医生Pamazzini被誉为职业医学的创始人。
10、近代毒理学之父Orfila。
11、美国于1906年通过第一部《美国食品与药品法》。
12、1937年发生磺胺导致患者急性肾衰竭和死亡的“磺胺事件”。
13、毒理学展望:⑴从高度综合到高度分化;⑵从整体动物实验到替代实验;⑶从毒性定量描述到毒理作用机制探讨;⑷从构效关系到毒性预测;⑸从危险度评定到危险度管理;⑹从现代毒理学到系统毒理学。
第一章绪论《毒理学基础》第5版,供预防医学类专业用人民卫生出版社主编:王心如(一)概念毒理学(Toxicology):研究外源性化学物质对生物机体的损害作用的学科(传统定义) 。
现代毒理学(modern Toxicology ):研究所有外源因素(如化学、物理和生物因素)对生物系统(living systems)的损害作用、生物学机制(biologic mechanisms)、安全性评价(safty evaluation)与危险性分析(risk analysis)的科学。
(二)研究内容毒理学两个基本功能:检测理化因素产生的有害作用的性质(危害性鉴定功能)评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性(危险度评价功能)三大研究领域:描述毒理学(descriptive toxicology)机制毒理学(mechanistic toxicology)管理毒理学(regulatory toxicology)第二章毒理学基本概念毒物(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。
毒性(toxicity):指化学物质引起有害作用的固有能力。
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。
中毒(poisoning):是指生物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。
毒效应(toxic effect):又称为毒作用,是化学物质对机体所致的不良或有害的生物学改变。
毒效应是化学物质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。
当改变暴露条件时,毒效应会相应改变。
毒性是一种能力,中毒是一种状态,毒效应是一种表现。
损害作用(adverse effect):指影响机体行为的生物化学改变,功能紊乱或病理损害,或者降低对外界环境应激的反应能力。
卫生毒理学卫生毒理学(healthtoxicology)是与公共卫生工作有直接联系的各个毒理学分支,包括环境毒理学、工业毒理学、食品毒理学、农药毒理学、放射毒理学等的基础和总称。
卫生毒理学属于预防医学的范畴,也是毒理学的一个分支学科。
任何一种化学物质在一定条件下都可能是对机体有害的,卫生毒理学的目的就在于研究外源化学物质的毒性和产生毒性作用的条件,阐明剂量一效应(反应)关系,为制订卫生标准及防治措施提供理论依据。
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”。
与外源化学物相对的概念是内源化学物,是指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。
毒理学研究外源化学物对机体的有害作用,而不是有益作用(如营养作用、治疗作用等)。
人类很早就对有毒的物质进行研究,在远古依靠游猎与采集可食植物为生的时候,就注意到识别一些对人畜有毒的动、植物,以保证食用安全。
以后,又逐渐懂得利用有毒物质(如箭毒、乌头)作为狩猎工具和武器。
在和疾病斗争的过程中产生了药物,人类对其毒性作用作了广泛的研究。
随着社会生产的发展,人类使用和接触到化学物质的种类越来越多,总数已经超过500万种,日常使用也不下六七万种,已远远超过一般天然食物和药物的范围,其中包括了大量工农业生产过程所使用和生产的种类繁多的化学物质,如各种食品添加剂、化妆品、可产生依赖性的物品、军事毒剂等,在一定接触剂量和接触条件下,可产生毒作用。
这些使得这门古老的、研究毒物的科学——毒理学在研究内容和方法上有了极大的发展,按照研究的对象,可再划分为:药物毒理学、工业毒理学、环境毒理学、成瘾毒物毒理学、食品毒理学、军事毒物毒理学等;或就毒物作用于机体的性质分为生化毒理学、遗传毒理学、生殖与发育毒理学、免疫毒理学、行为毒理学、分子毒理学等。
这些发展反映了人们对于毒物作用的认识愈来愈深入,也反映了社会上对防止各类毒作用的迫切需求。
毒理学:毒理学(toxicology)是一门研究外源因素(化学、物理、生物因素)对生物系统的有害作用的应用学科。
是一门研究化学物质对生物体的毒性反应、严重程度、发生频率和毒性作用机制的科学,也是对毒性作用进行定性和定量评价的科学。
卫生毒理学:卫生毒理学(healthtoxicology)是与公共卫生工作有直接联系的各个毒理学分支,包括环境毒理学、工业毒理学、食品毒理学、农药毒理学、放射毒理学等的基础和总称。
卫生毒理学属于预防医学的范畴,也是毒理学的一个分支学科。
适用范围:毒理学(toxicology)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,但近年来,随着客观的需要,毒理学的研究范围已扩大到各种有害因素如放射性、微波等物理因素以及生物因素等对机体损害作用及其机制,不只限于化学物质。
广义地说,任何一种物质在一定条件下都可能是有毒的,而在另一些条件下则是安全或无害的早在16世纪,瑞士学者巴拉塞尔苏斯就明确指出:所有的物质都是有毒的,只有剂量才是区别毒物与非毒物的界限,毒理学的任务在于探求这些条件,阐明剂量一反应关系,为制订卫生标准及防治措施提供依据。
影响范围:随着人类开发自然活动和工业生产的飞速发展,成千上万种天然和合成的化学物质源源不断地涌入市场和生活领域。
据估计,截至1985年止,《化学文摘》登记在岫的化学物质700万种,进入市场的不下7-8万种,且每年以1000—2000种的速度在增加着。
这些化学物质可在生产条件下,经口(食品,饮料及药物等),呼吸道(污染的室内外空气及吸烟等)和皮肤接触(可以皮肤吸收的生产性毒物,外敷药及化妆品等)进入人体。
在化学因素对环境的影响日益突出的今天,卫生毒理学就成为环境科学和预防医学的基础。
公共卫生执业医师考试热点:毒理学定义毒理学(toxicology)是一门研究外源因素(化学、物理、生物因素)对生物系统的有害作用的应用学科。
是一门研究化学物质对生物体的毒性反应、严重程度、发生频率和毒性作用机制的科学,也是对毒性作用进行定性和定量评价的科学。
理论基础主要应用生理学、药理学、生物学、生物化学和病理学等基础学科的理论和技术;通过动物实验、临床观察和流行病学调查方法,研究外来物质的吸收、分布、代谢和排泄、毒性作用及其机制和中毒治疗,不仅为保护人类和其他生物,免遭化学物质的有害作用,保障人民身体健康,而且也是直接为研制有良好选择作用的毒物,通过比较毒性和选择毒法,研制出更具选择性的药物和农药等,并进行化学物质的安全性评价或危险性评价,制订卫生标准,提供科学依据。
毒理学与药理学密切相关,目前已发展成为具有一定基础理论和实验手段的独立学科,并逐渐形成了一些新的毒理学分支。
作用目前公认的毒理学定义是研究外源性化学物质对生物体的危害的科学。
由于毒理学的研究目的是为保护生物体的健康或安全提供科学依据的一门学科,因此从学科性质上毒理学属于预防医学,贯穿了预防为主的思想。
由于毒理学的研究对象广泛,包括化学因素、物理因素、生物因素,而生物体包括人、动物、植物,因此毒理学与药理学、生理学、病理学、化学、生物化学、生物学有联系;与工业、农业、经济有联系;与法医学、临床医学、生态学及环境保护有联系;可以说,它与地球上生命的整个未来有联系。
因而,毒理学在临床医学、药学、环境保护、动物学、优生优育、职业劳动保护和食品卫生等领域中均有广泛用途。
也因此毒理学的分类非常复杂,可从不同角度分类,并不完全一致。
分类从研究内容上可分为:描述性毒理学、机制性毒理学和管理毒理学(也有称为法规毒理学)三部分。
从依照标准学科划分可分为:法医毒理学、临床毒理学、管理毒理学或法规毒理学、研究毒理学等。
从应用毒理学可分为:食品毒理学、工业毒理学、农药毒理学、军事毒理学、放射毒理学、环境毒理学、生态毒理学等分支。
第一单元卫生毒理学基本概念毒理学是研究外源化学物对生物机体的损害作用及其作用机制的科学。
毒理学的职能主要有二:①外源化学物对机体产生有害作用的性质;②评价有害作用在特定接触条件下发生的机会。
目的:为制订防止外源化学物对机体产生危害的措施提供科学依据。
一、毒物、毒性和毒性作用(一)概念1.外源化学物、毒物和毒性(1)外源化学物、毒物外源化学物是存在于人类的环境中,可由外界环境通过一定的途径与机体接触并进入机体,并呈现一定的生物学作用。
外源化学物、化学物和外源化学毒物在此具有相同的含义。
毒物在一定条件下,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,引起暂时或永久性的病理改变,甚至危及生命的化学物质称为毒物。
在毒物与非毒物之间并没有绝对的界限,使二者之间发生互变的重要条件是剂量。
只要达到一定数量,任何物质对机体都具有毒性。
Paracelsus说:化学物质本身并非毒物,只有在一定剂量下才变成毒物。
毒性还与物质与机体接触的途径和频率有关。
按化学物的用途及分布范围,可将毒物分为:工业毒物、环境污染物、食品中有毒成分与添加剂、农用化学物、嗜好品与日用化学品、天然毒素、医用药物、军事战剂、放射性核素等。
(2)毒性是物质对机体造成损害的能力。
(3)中毒是生物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。
根据病变发生的快慢,中毒分为急性中毒、慢性中毒、亚急性中毒。
2.有害作用外源化学物的毒性作用又称为毒效应或损害作用,是外源化学物对机体所致的不良或有害的生物学改变。
损害作用具有下列特点:(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)机体功能容量降低或机体对外加应激的代偿能力降低。
(3)机体维持稳态能力下降。
(4)机体对其他某些环境因素不利影响的易感性增高。
(二)研究方法1.体内试验也称为整体动物试验。
实验多采用哺乳动物,常用8种:大鼠、小鼠、家兔、豚鼠、仓鼠、狗、雪貂(白鼬)和猴等。