毒理学 毒物的体内过程共15页文档
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第二章毒物的体内过程1. 机体对外源化学物的处置过程(ADME过程):可分成相互有关的吸收(absorption)—分布(distribution)—生物转化即代谢(metabolism)—排泄(excretion)过程,这一过程也称为ADME过程。
即外源化学物在体内的生物学过程。
(1)生物转运:化学毒物在体内的吸收、分布和排泄过程称为生物转运。
(2)生物转化:化学毒物的代谢变化过程。
(3)消除:化学毒物的代谢和排泄合称为消除。
2. 消化道吸收:(1)主要在小肠吸收,小肠的肠绒毛可增加200~300m2的小肠吸收面积。
(2)以下各因素的差异导致外源化学物的胃肠吸收具有物种差异:肠道长度(吸收面积)、胃肠道的pH值、静水层的厚度、主动运输等系统的差别、胃肠菌丛的差别等。
(3)某些因素可影响吸收的效率。
3. 呼吸系统吸收:(1)气态物质:水溶性大的外源化学物在上呼吸道吸收,水溶性差的外源化学物在肺泡吸收。
(2)水溶性差的物质如O2,CO2,其在肺泡、血液中的浓度差越大,吸收效率越高;血/气分配系数越高,越有利于其吸收。
而O2由于被血红蛋白结合而在血中的“溶解度”很高,因此很容易被吸收。
4. 分布:(1)初始分布:主要取决于器官、组织的灌注速率。
(2)再分布:受到外源化学物经膜扩散速率和器官组织对外源化学物的亲和力的影响。
5. 血浆蛋白作为贮存库:(1)与血清蛋白结合,可延长化学毒物的毒作用;(2)不同化学毒物可竞争结合血浆蛋白:如DDE与白蛋白结合力更强,可将已与白蛋白结合的胆红素置换下来,使血液中游离胆红素浓度上升,出现黄疸。
6. 喝药的时候适当多喝水,可减轻药物对肾脏的副作用。
由于人体的体液总量基本保持稳定,因此适当多喝水可增加最终的尿量。
比如,正常成人一天的尿量为1.5升左右,如果一天多喝1.5升水,最终尿液就能翻倍为3升,肾集合管中的药物或其代谢产物则几乎被稀释为一半浓度,产生两个结果:(1)浓度降低,对肾脏的可能毒性作用也降低;(2)集合管中的原尿与组织液中的药物或其代谢产物的浓度梯度减小,能减少这些物质的重吸收,从而有利于排泄、加快药物从体内消除。
1第三章2第一节生物转运一、外源化学物的体内动态过程吸收(A bsorption)分布(D istribution) 代谢(M etabolism)排泄(E xcertion)ADME 过程统称为毒物动力学生物转运量变过程质变过程生物转化生物转运(biotransport):是指外源化学物主要依据物理学规律,本身不发生化学结构改变,从接触部位吸收,转运进入血液、再转运至组织与脏器(分布)、最终转运到排泄器官离开机体。
即为外源化学物在体内量的改变的过程。
生物转化(biotransformation):是指外源化学物经酶催化后化学结构发生改变的代谢过程,即为外源化学物在体内质的改变的过程。
3二、生物膜(biomembrane)生物膜是细胞膜和细胞器膜的总称。
(包括:质膜、核膜、线粒体膜、内质网膜和溶酶体膜等)4生物膜的结构:流动镶嵌模型脂质蛋白质少量的糖5生物膜主要有三个功能:①隔离功能,包绕和分隔内环境②是进行很多重要生化反应和生命现象的场所③内外环境物质交换的屏障67简单扩散膜孔滤过易化扩散被动转运 主动转运胞吞作用胞吐作用 膜动转运高→低低→高三、生物转运耗能耗能(一)被动转运(passive transport)1、简单扩散(又称脂溶扩散)是指外源化学物在体内由生物膜的分子浓度较高的一侧向浓度较低的一侧扩散,当两侧达到动态平衡时,扩散即中止。
随浓度梯度,不需要消耗能量;毒物与生物膜不发生化学反应;生物膜不具有主动性,只相当于物理过程。
毒理学意义:在一般情况下,大部分外源化学物是通过简单扩散进行生物转运的。
8影响简单扩散的因素有:外来化合物在脂质中的溶解度脂/水分配系数:外源化合物在脂相中的浓度与水相中的浓度的比值。
只有既易溶于脂肪又易溶于水的化合物,才最容易透过生物膜进行扩散。
外来化合物的电离或离解状态和体液中的PH生物膜两侧体液的蛋白质浓度和与蛋白质结合的亲和力92、滤过(水溶扩散)滤过是外源化学物透过生物膜上亲水性孔道的过程,依靠生物膜两侧的渗透压梯度和液体静压的作用。
1. 毒物在体内的过程:(1)吸收(通过呼吸道、皮肤、消化道):指外界环境中的化学毒物进入人体内的过程(2)分布:指被吸收的化学毒物或其代谢产物在体内循环与分配的过程(3)生物转化:多数毒物进入人体后在体内酶作用下,经过各种生化过程,其化学结构发生一定的改变(4)排泄:指化学毒物及其代谢产物向体外运转的过程,是生物转化的最后一个环节(5)蓄积:化学毒物及其代谢产物在接触间隔期内,如不能完全排出,则可在体内逐渐积累,这种现象称为毒物的蓄积。
2吸附的基本概念:吸附:当流体混合物与多孔固体接触时,流体中的某些组分被吸引并在固体表面上富集的现象。
3直接燃烧法:定义:直接燃烧,也称为直接火焰燃烧,就是用可燃有害废气当作燃料来燃烧的方法。
条件:可燃废气的浓度要求较高,与空气混合后的浓度必须高于燃烧下限,或者是用于净化有害组分燃烧时热值较高的废气。
热力燃烧法: 单纯依靠自身的能力不能支持自身的燃烧,所以需要辅助燃料的帮助;在外来热能的支持下使有毒气体完成燃烧净化的过程,为需要友情赞助型。
催化燃烧法:催化燃烧是利用催化剂,使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。
4事故法则即事故的统计规律,又称1:29:300法则。
即在每330次事故中,会造成死亡、重伤事故1次,轻伤、微伤事故20次,无伤事故300次。
5事故是人们在实现其目的的行动过程中,突然发生的,迫使其有目的的行动暂时或永远终止的一种意外事件。
事故是指造成人员死亡、伤害、职业病、财产损失或其他损失的意外事件。
61、 载气钢瓶;2、减压阀;3、干燥净化管;4、稳压阀;5、流量计;6、气化室;7、色谱柱;8、检测器;9、阻抗转换及放大器 7安全评价(也称风险评价),是以实现工程、系统安全为目的,应用安全系统工程的原理和方法,对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析,判断工程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及其严重程度,提出安全对策建议,从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。
生产性毒物的体内代谢过程1. 分布毒物被吸收后,随血液循环分布到全身。
毒物在体内分布的情况主要取决于其进人细胞的能力及与组织的结合力。
大多数毒物在体内呈不均匀分布,相对集中于某些组织器官,如铅、氟集中于骨骼,一氧化碳集中于红细胞。
在组织器官内相对集中的毒物随时间推移而呈动态变化。
最初,常分布于血流量较大的组织器官,随后则逐渐转移至血液循环较差的部位。
2. 生物转化进入机体的毒物,有的直接作用于靶部位产生毒效应,并可以原形排出。
但多数毒物吸收后需经生物转化(biotransformation),即在体内代谢酶的作用下,其化学结构发生一系列改变,形成其衍生物以及分解产物的过程,亦称代谢转化。
生物转化主要包括氧化、还原、水解和结合(或合成)四类反应。
毒物经生物转化后,亲脂物质最终变为更具极性和水溶性的物质,有利于经尿液或胆汁排出体外; 同时,也使其透过生物膜进入细胞的能力以及与组织成分的亲和力减弱,从而降低或消除其毒性。
但是,也有不少毒物经生物转化后其毒性反而增强,或由无毒转变为有毒。
许多致癌物如芳香胺、苯并(a)芘等,均是经代谢转化而被活化。
3. 排出毒物可以原形或其代谢物的形式从体内排出。
排出的速率对其毒效应有较大影响,排出缓慢的,其潜在的毒效应相对较大。
(1) 肾脏:是排泄毒物及其代谢物极为有效的器官,也是最重要的排泄途径。
许多毒物均经肾脏排出,其排出速度,除受肾小球滤过率、肾小管分泌及重吸收作用的影响外,还取决于被排出物本身的分子量、脂溶性、极性和离子化程度。
尿中毒物或代谢物的浓度常与血液中的浓度密切相关,所以测定尿中毒物或其代谢物水平,可间接衡量毒物的体内负荷情况;结合临床征象和其他检查,有助于诊断。
(2) 呼吸道:气态毒物可以原形经呼吸道排出,例如乙醚、苯蒸气等。
排出的方式为被动扩散,排出的速率主要取决于肺泡呼吸膜内外有毒气体的分压差;通气量也影响其排出速度。
(3) 消化道:肝脏也是毒物排泄的重要器官,尤其对经胃肠道吸收的毒物更为重要。
生产性毒物的体内代谢过程生产性毒物是由于作业、职业生产或化学试剂的接触而形成的毒物。
在吸入或接触后,这些毒物会被人体代谢,在体内产生一些代谢产物,这些代谢产物比原先的毒物更加可溶于水和吸附能力强。
本文将深入探讨生产性毒物在体内的代谢过程。
生产性毒物的分类生产性毒物是广泛存在于工业环境中的有害化学物质,其分类非常繁多。
下面列举几种常见的生产性毒物:•金属中毒:铅、汞、镉等•有机溶剂中毒:乙醛、甲基叔丁基醚等•化工原料中毒:苯胺、塑料生产过程中的挥发物等•农药中毒:三氯杀螨、有机磷等生产性毒物在体内的代谢过程吸入途径的代谢过程通过吸入途径吸收毒物后,毒物会进入肺泡中的小血管,并在血中传输到其他部位的细胞。
吸入的生产性毒物,在肺内可被血液循环迅速带到肝脏,肝脏是主要的代谢器官,一些毒物也会在肝脏中被代谢掉。
一些本身不具有毒性的毒物,则不需要代谢,由肺部呼出体外。
消化途径的代谢过程通过口腔、口咽、食管、胃不同部位的吸收管道,毒物会被迅速带到肠道,大部分毒物会在肠道中被吸收,进入门脉循环,并经过肝脏代谢。
一部分毒物可通过肠道被吸收直接进入全身循环,但这部分毒物的量较少。
在肝脏中,毒物会经过多种代谢酶的作用,产生一些代谢产物。
一些代谢产物与原有毒物的毒性相似,甚至更为毒性,导致毒性加剧;而大部分代谢产物则比原来的毒物更易于体内排出。
代谢产物的排毒过程人体排毒系统主要包括肝、肾、肠等器官和系统。
代谢后的毒物或代谢产物,会通过肝脏、肾脏等器官进行体内排泄。
其中,肾脏是血液中毒物的主要排泄器官,将毒物通过尿液排出体外,而少量的毒物经过汗液、唾液、粪便等排泄方式,也可由人体之外排出。
值得注意的是,代谢产物不一定都没有毒性,有些代谢产物会进一步发生化学反应,在体内形成含有活性基团的化合物,从而引发新的中毒反应。
因此,对于中毒患者,需要采取有效的抢救措施,及时排除有毒的代谢产物。
总结生产性毒物是工业化社会中必不可少的元素,而此类化学物质的曝露和接触是造成毒副作用的原因之一。
第二章毒物在体内的过程1.生物转运(biotransportation):化学毒物在体内的吸收、分布、排泄过程。
2.生物转化(biotransformation):或代谢转化,化学毒物在体内的代谢过程,即毒物在体内经过多种酶催化或非酶作用转化成代谢物的过程。
3.生物膜(biomembrane):细胞膜和各种细胞器膜的总称,是外源化学物在机体吸收、分布、代谢及排泄过程中需要通过的屏障。
4.脂/水分配系数(lipid/water partition coefficient):指当一种物质在脂相和水相中的分配达到平衡时,其在脂相和水相中溶解度的比值。
(化学物在脂质中的溶解度)5.胞吞作用(endocytosis):将细胞表面的颗粒物转运入细胞的过程,若被摄入的物体为固体称吞噬(phagocytosis),若为液体则称胞饮(pinocytosis)。
6.胞吐作用(exocytosis):将细胞表面的颗粒物由细胞内运出的过程。
7.血/气分配系数(blood/gas partition coefficient):指当毒物在呼吸膜两侧的分压为0即达到动态平衡时血液内的毒物浓度与肺泡中毒物浓度之比。
8.蓄积作用(accumulation):长期接触外源化学物时,若机体对它的吸收速度超过对它的解毒和排泄速度,就会导致毒物在体内的含量逐渐增多的现象。
9.毒物在体内的贮存库(storage depot):化学物对蓄积部位相对无害时的组织或器官称之。
10.排泄(excretion):是外源化学物及其代谢产物向体外转运的过程,是机体物质代谢全部过程中的最后一个环节。
11.肠肝循环(enterohepatic circulation):部分进入小肠易被吸收的外源化学物及其代谢产物,可在小肠中重新被吸收,经门静脉系统返回肝脏,再随同胆汁排泄,称之。
12.酶的诱导(induction):有些毒物可使某些毒物代谢酶系合成增加并伴活力增强的现象。