一般毒理学
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毒理学三大原理
毒理学是研究有毒物质对生物体产生的不良影响的学科。
在毒理学中,存在着三大基本原理,它们是:
1.剂量-效应关系原理:这一原理指出,毒物的效应与暴露的剂量之间存在着关系。
一般而言,随着剂量的增加,毒物对生物体的毒性效应也会增强。
剂量-效应关系可以是线性的、非线性的,甚至可能存在剂量阈值效应,即只有在超过某个剂量阈值后,才会出现明显的毒性效应。
2.暴露-反应关系原理:这一原理指出,不同个体对同一毒物的反应可能存在差异,这取决于暴露的时间、频率、途径以及个体的遗传特征、年龄、性别、健康状况等因素。
不同的个体对同一毒物的反应可以呈现出多样性,包括敏感性、抵抗性以及个体间的差异。
3.毒物作用机制原理:这一原理研究毒物进入生物体后对其产生的不良影响的具体机制。
毒物可以通过多种途径对生物体的分子、细胞、组织和器官产生毒性作用,如干扰细胞信号传导、破坏细胞膜完整性、影响基因表达和蛋白质合成等。
了解毒物的作用机制有助于深入理解其毒性效应,为毒物风险评估和毒物防控提供科学依据。
这三大原理在毒理学研究和实践中具有重要意义,能够帮助我们理解毒物与生物体之间的相互作用及其对健康的影响,进而指导毒物风险评估、毒物治疗和环境毒理学等领域的工作。
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毒理学百科名片编辑本段在预防医学领域中,卫生毒理学的研究任务主要有三,一是研究机体与外来化合物相互作用的规律即中毒机理;二是对外来化合物进行安全性评价;三是为制订有关卫生标准和管理方案提供科学依据。
三、卫生毒理学研究方法一动物实验1、体内实验法通常在整体动物进行,使实验动物在一定时间内,按人体实际接触方式接触一定剂量的受试外来化合物,然后观察动物可能出现的形态或功能变化。
实验多采用哺乳动物,例如大鼠、小鼠、豚鼠、家兔、仓鼠、狗和猴等。
通常检测外来化合物一般毒性,例如急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验等。
2、体外实验法大多利用游离器官、原代培养细胞、细胞系和细胞器等进行。
利用器官灌流技术可对肝脏、肾脏、肺和脑等进行灌流,借此可使离体脏器在一定时间内保持生活状态,与受试外来化合物接触,观察脏器出现的形态和功能变化,同时还可观察受试物在脏器中的代谢情况;游离细胞和细胞器多用于外来化合物对机体各种损害作用的初步筛检、作用机理和代谢转化过程的深入研究,有许多优点。
上述整体、器官、细胞和亚细胞水平的研究,各自都有一定的特点和局限性,在实际工作中,应主要根据实验研究目的和要求,采用最适当的方法,并且相互验证。
二人群调查为了将动物实验的结果,在人体上进行验证,有时需要进行人群调查。
根据动物试验结果和外来化合物本身的性质,选用适当的观察指标,采用流行病学的方法进行人群调查。
人群调查的特点是可以取得在人体直接观察的资料,但易受许多其他混杂因素的影响和干扰;结果和评定必须去伪存真,由表及里,并与动物实验结果进行综合考虑分析,才能得出较为符合实际的结论。
一、毒性毒性是一种物质对机体造成损害的能力。
毒性较高的物质,只要相对较小的数量,则可对机体造成一定的损害;而毒性较低的物质,需要较多的数量,才呈现毒性。
物质毒性的高低仅具有相对意义。
在一定意义上,只要达到一定数量,任何物质对机体都具有毒性;在一般情况下,如果低于一定数量,任何物质都不具备毒性;关键是此种物质与机体接触的量。
毒理学上限指标毒理学是研究毒物对生物体造成的有害效应及其机制的科学领域。
在毒理学中,我们使用一系列的指标来评估和衡量毒物对生物体的毒性。
这些指标主要包括LD50、NOAEL、LOAEL、ADI、TTC等。
本文将对这些指标进行详细介绍。
首先是LD50(半数致死量)。
LD50是指一种毒物在特定时间内使一组动物中一半个体死亡的剂量。
它通常被用于评估急性毒性。
LD50值越低,说明毒物的急性毒性越高。
毒物的急性毒性可以通过大量动物试验来测定LD50值,也可以通过规定的预测模型进行估算。
NOAEL(无观察到不可逆效应水平)和LOAEL(最低观察到不可逆效应水平)是评估慢性毒性的关键指标。
NOAEL是在动物实验中未观察到不可逆效应的最高剂量,而LOAEL是最低观察到不可逆效应的最低剂量。
这些指标是确定安全剂量的基础,通常用于确定人类和动物对毒物的接触水平。
ADI(每日容许摄入量)是指一个人一生中每天可以摄入的毒物量。
ADI的计算通常基于NOAEL和一系列安全因子,如10倍安全因子等。
ADI被用于评估食品添加剂、农药、兽药等物质的风险。
TTC(潜在毒性药理学阈值)是一种基于统计分析的风险评估方法,用于评估潜在致癌物质、基因毒性物质和非基因毒性物质的健康风险。
TTC法根据化合物的临床药理数据,评估由摄入其残留量引起的慢性风险。
TTC值一般是根据人的总体曝露水平进行估算的。
除了上述指标,毒理学还有许多其他重要的指标,例如EC50、IC50、TC50、MIC等。
EC50是指引起特定效应所需的半最大效应浓度或剂量,通常用于评估某些物质的生物活性。
IC50是抑制50%细胞増殖或酶活性所需的药物或毒物浓度。
TC50是指导致细胞毒性的半最大毒性浓度或剂量。
而MIC则是指抑制微生物生长或引起死亡所需的最低浓度。
在毒理学研究中,这些指标的选择和运用对于合理评估毒物的风险和制定相应的控制策略至关重要。
根据这些指标,我们可以更好地了解毒物对生物体的影响,并制定出相应的保护措施,保障人类和环境的健康与安全。
毒理学主要研究方法及其特点
毒理学主要研究方法及其特点如下:
1.体内试验:主要采用哺乳动物进行一般毒理学的观察,其结果原则上可外推到人,但影响因素较多,难以进行代谢和机制研究。
2.体外试验:利用游离器官、培养的细胞或细胞器、生物模拟系统进行毒理学研究,影响因素少、易于控制,可进行机制、代谢等更深入的研究。
3.流行病学研究:优点是接触条件真实,观察对象为人体,利用流行病学方法不仅可以研究已知环境因素(外源化学物)对人体健康的影响,而且还可对已知疾病的环境病因进行探索。
毒理学三大基本原理(二)毒理学三大基本毒理学是研究有害物质对生物体的危害程度及其机制的一门学科。
它有三个基本概念,即“剂量-毒性关系”、“暴露-效应关系”和“个体差异”。
以下是对这三大基本概念的浅层解释。
剂量-毒性关系剂量-毒性关系指的是毒物所引起毒性反应的强度与剂量的关系。
一般来说,毒物的毒性随着剂量的增加而增加。
然而,毒物剂量与毒性并不呈线性关系。
低剂量时,毒性很小,甚至无感。
高剂量后,毒性会迅速上升,因此高剂量时相关的毒性反应会非常强。
但是,剂量继续增加,毒性反应的增长率会变缓,甚至停滞不前。
到最后,剂量达到一定程度,毒性反应的增长率几乎停止。
因此,剂量-毒性关系不是简单的线性关系,而是呈现出一定的曲线形状。
暴露-效应关系暴露-效应关系是指暴露于毒物之后所引起效应的强度与暴露剂量之间的关系。
一个毒物的特定效应对于不同暴露剂量可能会有不同的影响。
一通常,随着暴露剂量的增加,毒性反应的强度也会逐渐上升。
然而,不同的暴露剂量可能对不同个体造成不同的反应,因为每个个体在代谢和排毒方面都有所不同。
同时,这种关系还可能会受到个体因素,如性别、年龄和基因等的影响。
个体差异每个个体在代谢和排毒方面都有自己独特的特点,这可以影响暴露于毒物后的毒性反应。
在毒物的暴露时间、剂量等方面也会出现个体差异,更不用说毒物在吸收、转运、代谢、排泄等方面都具有很大的差异。
因此,个体差异是影响毒性反应的一个重要因素。
可能因为个体差异,某些人在暴露于同样的毒物剂量下,会比其他人容易受到毒物的损害。
个体差异是毒理学分析过程中最复杂的因素之一,也是最难预测和控制的因素之一。
总结毒理学的三大基本概念是“剂量-毒性关系”、“暴露-效应关系”和“个体差异”。
这些概念是研究有害物质对生物体危害程度及其机制的重要桥梁,也是毒理学研究的核心内容。
我们需要深刻理解这三个概念之间的关系,以便更好地理解毒物对生物体的危害以及如何制定相应的防治措施。
毒理学(第一章)第一篇:毒理学(第一章)第一章绪论毒理学(toxicology)是研究外源化学物对生物体的损害作用以及两者之间相互作用的科学。
一毒理学发展简史:毒理学的前身是毒物学,中国古代有关毒物学知识的最早记载可见于《周礼》、《山海经》、《尔雅》及《诗经》等古籍中。
在西方,瑞士药理学和毒理学家Paracelusus(1493—1541)对早期毒理学学科的发展作出了杰出的贡献。
他明确提出剂量概念,提出所有物质都是有毒的,只是依剂量不同来区别是药物还是毒物。
同时,他还陈述了一些诸如法医、职业中毒和环境毒理学等的毒理学概念。
西班牙学者Orfila(1787—1853)为近代毒理学的创始人,他通过实验系统观察了化学物与生物体间的关系,并提出了化学分析在鉴定中毒事件中的重要性,为近代法医毒理学奠定了基础。
到20世纪,萌发出现了军事毒理学。
由于分子生物学、生物化学以及放射性同位素技术、化学分析技术等的飞速发展,大大推进了外源化学物遗传毒性、致畸毒性研究方法的发展,丰富了毒理学的内涵,其研究对象则以机体微观世界和生物圈的宏观世界两方面齐头并进。
在宏观方面,开展了环境污染物对人和动物危害的流行病学和生态学调查,阐明了不少病因;在微观方面,在化学毒物损害生物体的机理上揭示了许多本质现象。
到20世纪60年代初,我国已基本形成了一支毒理学专业队伍,它以研究剂量—反应关系为中心,为制定合理的卫生标准提供了依据。
20世纪70年代以来,毒理学的研究主要以化学物的安全评价为重点,从整体的毒理学逐步发展为对各器官系统的研究;从对母代健康影响的观察进展到对子代危害的研究,建立以保障人类安全为目的的新概念,相继出现了遗传毒理学、行为毒理学等边缘分支学科。
外源化学物对人类的危害和对环境的污染已引起了人们的高度重视,现代生物技术已渗透到环境毒理学的各个领域,这促进了环境毒理学的发展。
近20年来,我国动物毒理学的研究主要涉及兽药、药物添加剂及饲料中有毒有害化学物的检测及其安全性毒理学评价和动物性食品中药物残留检测技术的研究,为制定我国兽药及饲料药物添加剂安全性毒理学评价程序、动物食品中兽药最高残留限量、饲料卫生标准及动物组织中兽药残留检测方法等有关法律法规提供了科学依据。
毒理学:从生物学角度研究环境因素(主要是化学物质)对生无机体的损害作用及其机制的科学。
描述毒理学机理毒理学管理毒理学:依据描述毒理学和机理毒理学对外源化学物毒作用规律的研究成果,确定需要管理的外源化学物,制定法规及卫生标准,进行有效管理,保障接触人群健康。
外源化学物(xenobiotics):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”。
毒物(toxicant):以较小剂量进入机体后,能够使生物体发生有害反应、严重功能破坏甚至危及生命的任何物质。
危险性(risk)指一定时期内从事某种活动,如接触外源化学物,引起有害作用,如造成机体损伤、产生疾病或死亡的概率。
安全限值:对各种有害因素规定的接触限量要求,在低于此接触量时,根据现有的知识,不会观察到任何直接和/或间接的有害作用。
通常通过最大未观察到有害作用剂量(NOAEL)除以安全系数计算得出。
动物试验外推到人通常有三种基本的方法:利用不确定系数(安全系数);利用药物动力学外推(广泛用于药品安全性评价并考虑到受体敏感性的差别);利用数学模型。
安全系数(safety factor):是考虑到动物试验结果外推到人群时的不确定性及人群毒性资料本身所包含的不确定因素,确定的安全性界限范围。
安全系数一般采用100,为物种间差异(10)和个体间差异(10)两个安全系数的乘积治疗指数(The Therapeutic Index,TI): LD50/ED50对于药物,常用治疗指数来计算其安全性,TI越大安全性越高。
但治疗指数不够完善,没考虑药物最大有效量时的毒性和剂量-反应曲线斜率。
故用安全界限来评价药物的安全性比治疗指数更佳。
剂量(dose) :接触剂量(exposure dose)指外源化学物与机体的接触量。
吸收剂量(absorbed dose)指外源化学物穿过一种或多种生物屏障,吸收进入体内的剂量。
第一章1、什么是毒理学?包括哪三个方面?毒理学是研究外源因素(化学、物理和生物因素)对机体的损害作用、生物学机制、全性评价和危险性分析的科学。
毒理学主要分为三个研究领域,即描述毒理学、机制毒理学和管理毒理学。
2、毒理学研究方法有哪些?请比较其优缺点。
毒理学实验可采用整体动物、游离的动物脏器、组织、细胞进行。
根据所采用的方法不同,可分为体内试验(in vivo test)和体外试验(in vitro test)。
哺乳动物体内试验是毒理学的基本研究方法,其结果原则上可外推到人;但体内试验影响因素较多,难以进行代谢和机制研究。
利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行毒理学研究,多用于外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检、作用机制和代谢转化过程的深入观察研究。
体外试验系统缺乏整体毒物动力学过程,并且难以研究外源化学物的慢性毒作用。
3、3R指的是减少,优化,替代4、危险度评定的四个步骤一、危害性认定,即通过SARs或QSARs分析、体内和体外试验以及人群流行病学调查,评价特定化学物产生损害作用的可能性;二、剂量-反应关系评价,即通过分析接触一定剂量或浓度的化学物与人群中产生有害效应之间的关系,确定危险度的基准值;三、接触评定,即要明确人群接触特定化学物的总量,并阐明接触特征,例如接触类型、水平和持续时间等;四、危险度特征分析,即通过综合分析前三个时段提供的信息,阐明接触人群中产生损害作用的性质,并预测该损害作用在接触人群中的发生率。
第二章1、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,引起暂时或永久的病理改变,甚至危及生命的化学物质成为毒物(poison)。
2、毒性化学物质能够引起有害作用的固有的能力,称为该物质的毒性(toxicity)。
3、适应(Adaptation):是机体对一种通常能引起有害作用的化合物显示不易感性或易感性降低.4、选择毒性选择毒性(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5、靶器官、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6、生物学标志物及其分类生物学标志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。
一、名词解释:1毒物:指对活的有机体产生有毒作用的物质。
2毒性:指某种化学物引起机体损害的能力。
3毒素:指由活的有机体产生的特殊毒物称为毒素。
4.毒液:凡是通过叮咬或蛰刺传播的动物毒素为毒液。
3突变:指可遗传的DNA结构的任何永久性改变。
4畸变:指动物在胚胎发育时期发生的形态与功能的改变。
6中毒:是生物体受到毒物作用而出现的疾病状态,是各种毒作用的综合表现。
5染毒:6解毒:大多数化学毒物经过生物转化后毒性减弱或消失。
7MRL:食品中允许残留量,指食品动物用药后产生的允许存在于食物表面或内部的该兽药残留的最高含量或浓度。
8MLD:最小致死剂量,表示在一群个体中引起个别死亡的最低剂量或浓度。
9危险性:也称危险度,是指化学物在特定条下,对机体产生损害作用的可能性。
10安全性:是指机体在建议使用剂量和接触方式的情况下,该化学物不至于引起损害作用的“实际可靠性”。
12危害性:指化学物对机体产生损害作用的可能性。
这一概念较笼统缺乏定量的概念及其接触条件。
13简单扩散:是一种顺流转运,即从高浓度一侧向低浓度的对侧扩散,在扩散过程中不消耗能量,不与膜上的物质起作用,最终达到内外平衡。
14易化扩散:是一些水溶性化学物由高浓度一侧经细胞膜向低浓度对侧扩散的过程,这一过程需借助膜上一些特殊的蛋白或载体的帮助,不消耗能量。
15主动转运:是化学物通过生物膜的逆浓度梯度转运。
此过程需借助载体的帮助,同时要消耗一定的能量。
16.毒作用:是指化学物对生物体引起的功能性和实质性损害。
17绝对致死量(LD100):外源化学物引起受试动物全部死亡的最低剂量。
最小致死量(LD01或MLD):外源化学物使受试动物群体中个别动物出现死亡的剂量。
最大耐受量(LD0):外源化学物不引起受试动物死亡的最高剂量。
半数致死量(LD50):给实验动物一次或24小时内多次染毒引起半数死亡的剂量,也称致死中量。
半数耐受量(TLM):水中试验化学物在规定时间内有半数水生生物存活的浓度。
1 / 3毒理学LD50(半数致死剂量):引起一组受试实验动物半数死亡的剂量;LD50数值越小,表示外源化学物的急性毒性越强。
LOAEL(观察到损害作用的最底剂量):在规定的暴露条件下,某种物质引起机体出现某种损害作用的最底剂量或浓度。
NOAEL(未观察到损害作用剂量):在规定的暴露条件下,某种物质不引起机体出现可检测到的损害作用的最高剂量或浓度。
LOEL、NOEL(观察到作用的最低剂量和未观察到作用剂量):以非损害作用作为观察指标。
急性毒作用带(Zac):Zac=LD50/Limac;Zac值小,说明化学物从产生急性轻微损害到导致急性死亡的剂量范围窄,引起死亡的危险大。
(Limac为急性阈剂量)慢性毒作用带(Zch):Zch=Limac/Limch;Zch值大,说明化学物从产生轻微的慢性毒效应到急性中毒之间剂量范围宽,故发生慢性中毒的危险大。
一级速率:○1化学毒物的生物半衰期恒定;○2单位时间内消除化学毒物的量与其体存量成正比;○3其半对数时-量曲线为一条直线。
零级速率:○1生物半衰期随剂量增加而延长;○2单位时间内消除化学毒物的量恒定,与其体存量无关;○3其半对数时-量曲线为一条曲线。
烷烃类的氢被卤素取代后毒性增强,取代越多,毒性越大:CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl带有两个基团的苯环化合物的毒性:一般邻位>对位,分子对称的>不对称的直链饱和烃多具有麻醉作用:从丙烷起随着碳原子数增多,麻醉作用增强;但9个碳原子之后,则相反;同系物中直链烃毒性>支链烃;成环>不成环分子饱和度低的比高的毒性大:乙炔>乙烯>乙烷静脉注射>腹腔注射>=吸入>肌内注射>皮下注射>经口>经皮2 / 3毒理学化学毒物联合作用1.相加作用:两种或两种以上的化学毒物作用于同一毒作用靶,其对机体产生的总效应等于各化学毒物单独产生的效用之和。
毒理学基础总结归纳第一章绪论一、名词解释1、毒理学(Toxicology):研究毒物性质与机体或生态系统相互作用规律的学科。
(包括毒性、入侵途径、中毒机理和病理过程)2、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)和生态系统(ecosystem)的损害作用/有害效应(adverse/harmful effects)与机制,以及中毒的预防、诊断和救治的科学。
二、问答题1、简述毒理学的基本功能以及三大领域:答:⑴毒理学两个基本功能:①检测理化因素产生的有害作用的性质(危害性鉴定功能);②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);⑵三大研究领域:①描述毒理学(descriptive toxicology)②机制毒理学(mechanistic toxicology)③管理毒理学(regulatory toxicology)2、毒理学方法:答:体内试验(整体动物试验),体外试验,人体试验,流行病学研究3、3R原则:答:替代,减少,优化和改良第二章毒理学基本概念一、名词解释1、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化学物质,又称为“外源生物活性物质”。
2、毒性(toxicity):化学物引起有害作用的固有能力,毒性是一种内在的、不变的性质,取决于物质的化学结构。
3、毒物(toxic substance , poison ,toxicant):在较低的剂量下可导致机体损伤的物质。
4、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。
5、非损害作用(non-adverse effect):机体发生的生物学变化应在生物题适应代偿能力范围之内,生物体对其他外界不利因素影响的易感性也不应增高。