第二章 毒理学基本概念
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第二章 毒理学基本概念
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。
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
《动物毒理学》课件：第二章 毒理学的主要基本概念
细菌种类 百日咳杆菌 肉毒杆菌
引起疾病 百日咳 肉毒中毒
novyi氏水肿杆菌 气性坏疽
产生荚膜杆菌
气性坏疽
破伤风杆菌
白喉杆菌 鼠疫杆菌 志贺氏痢疾杆菌 霍乱弧菌
破伤风
白喉 鼠疫 菌痢 霍乱
外毒素名称 百日咳毒素 6型特异性毒素 α-毒素 β-毒素 δ-毒素 α-毒素 β-毒素 λ-毒素 破伤风溶血毒素 破伤风痉挛毒素 白喉毒素 鼠疫毒素 神经毒素 肠毒素
长黑斑的红薯吃不得！
中毒表现：中毒多发生在吃后数小时至数日，主 要中毒表现有恶心、呕吐、腹痛、腹泻等，严重的 出现高热、气喘、抽搐、昏迷，甚至死亡。
鉴别：受到黑斑病侵袭的红薯表皮有褐色或黑色斑 点，或干瘪多凹，薯心变硬发苦。发生黑斑病的红 薯中所含毒素耐热，故生吃或熟吃有黑斑的红薯， 都会引起中毒。一旦红薯发生黑斑、发硬、苦味、 霉变，就不要再食用，也不要喂牲畜。
毒性作用分类
可逆作用(Reversible effect) 停止接触外源化学物后可逐渐消失的损害作用。
不可逆作用(Irreversible effect) 停止接触外源化学物后，其损害作用继续存在，
甚至进一步加深。如组织坏死、形成肿瘤等。
毒性作用分类
对形态的作用(Morphologic effect) 机体在外源化学物的作用下，组织形态发生肉眼可 见的病理变化。如变性、坏死、水肿等，许多变化 是不可逆的。
毒性较低的外源化学物在较大的剂量或 较高浓度下才能对机体造成损害作用。
毒性作用分类
速发型毒作用 (immediate toxic effect)
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，如敌鼠、氰化钾、亚硝酸盐中毒。
迟发型毒作用 (delayed toxic effect)
毒理学基本概念
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，称为毒效应谱。
毒效应谱表现为：
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 ⑤甚至死亡
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
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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。
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。
靶器官
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。
第二章毒理学基本概念卫生毒理学
7. 生物毒素
8. 军事毒物
9. 放射性物质
食品毒理学
环境毒理学
5/6/2022
6
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
5/6/2022
7
毒性及其分级
♦ 毒性（toxicity）：指化学物质能够造成
机体损害的能力。
♦ 在同等剂量下，对机体损害能力越大的化
5/6/2022
43
♦ 毒理学中的剂量通常是指机体接触化学物质
的量或给予机体化学物质的量，单位为mg／ kg体重、mg／cm2皮肤等。
♦ 在接触环境污染物时，则根据空气、水、食
品等介质中存在的浓度（分别为mg／ｍ3，mg ／Ｌ和mg / kg）乘以进入体内的介质总量来 计算剂量。
♦ 当一种化学物质经由不同途径与机体接触时，
学物质，其毒性越高。
♦ 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。
♦ 剂量是化学物质毒性的决定因素。
5/6/2022
8
影响毒性的因素
♦ 剂量 ♦ 接触途径 ♦ 接触期限、速率、频率
5/6/2022
9
★ 接触途径 同一种化学物质经由不同途径与机体接触 时，其吸收系数（即入血量与接触量之比） 不同
第二章毒理学基本概念卫生毒 理学
教学目的与要求
♦ 掌握：剂量；效应与反应；剂量－效应关
系和剂量－反应关系；剂量－反应（效应） 曲线；致死剂量；阈剂量；最大无作用剂 量；毒作用带。
♦ 熟悉：毒物及其分类；毒性及其分级；毒
性作用及其分类。非损害作用；损害作用
5/6/2022
2
第一节毒物、毒性和毒作用
8. 军事毒物
9. 放射性物质
食品毒理学
环境毒理学
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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
5/6/2022
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毒性及其分级
♦ 毒性（toxicity）：指化学物质能够造成
机体损害的能力。
♦ 在同等剂量下，对机体损害能力越大的化
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43
♦ 毒理学中的剂量通常是指机体接触化学物质
的量或给予机体化学物质的量，单位为mg／ kg体重、mg／cm2皮肤等。
♦ 在接触环境污染物时，则根据空气、水、食
品等介质中存在的浓度（分别为mg／ｍ3，mg ／Ｌ和mg / kg）乘以进入体内的介质总量来 计算剂量。
♦ 当一种化学物质经由不同途径与机体接触时，
学物质，其毒性越高。
♦ 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。
♦ 剂量是化学物质毒性的决定因素。
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影响毒性的因素
♦ 剂量 ♦ 接触途径 ♦ 接触期限、速率、频率
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★ 接触途径 同一种化学物质经由不同途径与机体接触 时，其吸收系数（即入血量与接触量之比） 不同
第二章毒理学基本概念卫生毒 理学
教学目的与要求
♦ 掌握：剂量；效应与反应；剂量－效应关
系和剂量－反应关系；剂量－反应（效应） 曲线；致死剂量；阈剂量；最大无作用剂 量；毒作用带。
♦ 熟悉：毒物及其分类；毒性及其分级；毒
性作用及其分类。非损害作用；损害作用
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第一节毒物、毒性和毒作用
毒理学 第二章 毒理学基本概念
13
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。
22
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。
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。
22
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。
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。
40
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
45
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
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。
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
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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。
第2章毒理学的基本概念PPT课件
其中具有商业用途 已投入市场和使用者 包括工业用化学物质 食品添加剂 农药、化妆品 药品
超过 65 万种 约 7 万种 约 5 万种 约 1 万种 各约 4000 种 约 2000 种
2020/9/28
6
按毒物用途和分布范围分类
1. 食品添加剂：如食用色素、香精、防腐剂、抗氧化剂、营养强化 剂等；三聚氰胺事件
在通常情况下，因为食物中的主要成分只有蛋白质含有氮， 因此凯氏定氮法能准确测定蛋白质含量。但是如果往样品 中偷加含氮的其他物质，就可以造成凯氏定氮法的蛋白质 含量虚高。
2010年乳品新国标：在生乳中乳蛋白含量从1986年的每 100克生乳蛋白质含量不低于2.95％降到了2.8％。
10
三聚氰胺的影响层面
2020/9/28
4
毒物(poison): 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称为毒物.
2020/9/28
5
2. 毒物的分类
人类最早接触的毒物是主要是动物植物中的天然毒素。而十 九世纪以来，大量化学合成品进入人类生产生活领域，人类 接触的毒物种类迅速增加。2002年登记注册的化学物质总数 为40718818 种，全球每年进入市场的新化学品1500-2000 种。
2020/9/28
7
苏丹红
苏丹红Ⅰ、Ⅱ为三类致癌物，即动物致癌物，人类未证实； 苏丹红Ⅲ、Ⅳ为三类致癌物，但其代谢产物为二类致癌物，
即人类可能的致癌物。
2020/9/28
8
三聚氰胺问题
三聚氰胺分子式是C3H6N6，含氮量为66.6%。三聚氰胺是 一种用途广泛的有机化工中间产品，最主要的用途是作为 生产三聚氰胺甲醛树脂（MF）的原料。
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。
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。
------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。
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。
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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✓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)
✓ (2) 特异体质反应(idiosyncratic reaction) ✓ (3) 速发与迟发性作用(immediate versus delayed
第二章 毒理学基本概念
目的要求
✓掌握毒理学重要概念、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 ✓了解剂量-反应曲线的转换
第一节 毒物、毒性和毒性作用
一、毒物与中毒
（一）毒物 在一定条件下，以较小剂量进入机体
便能与机体发生物理化学或生物化学反应， 干扰或破坏机体的正常生理功能，引起机 体暂时性或永久性的功能性或器质性损伤， 甚至危及生命的外源性化学物质。
可提供有关化学物质暴露的信息。
✓暴露生物学标志又分为体内剂量标志和生 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， 表示被人体吸收的外源化学物的数量。
✓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。
(二)效应生物学标志
✓效应生物学标志(biomarker 0f effect)是指可 以测出的机体生理、生化、行为等方面的异 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。
✓包括早期效应生物学标志、结构和功能改变 的效应生物标志物和疾病效应标志物。
toxicity) ✓ (4) 局部与全身作用(local versus systemic toxicity) ✓ (5) 可逆与不可逆作用(reversible versus irreversible
toxic effect) ✓ (6)功能、形态损伤作用
三、损害作用与非损害作用
（一）损害作用
✓ 损害作用是外来化合物毒性的具体表现。 ✓ 损害作用导致的生物学改变是可逆或不可逆的。 ✓ 损害作用具有以下特点：
食物中毒的特征
✓潜伏期短； ✓临床表现相似，多见胃肠道症状； ✓集体发病； ✓无传染性。
食物中毒的病源
✓细菌性食物中毒 ✓天然毒素食物中毒 ✓化学性食物中毒
二、毒性
（一）毒性
某种外源性化学物质对生物体的易感部 位产生损害作用的能力。
✓影响因素：剂量、接触途径、接触期限、速 率和频率、物质本身的理化性质等。
毒物的基本特征
✓对机体不同水平的有害性； ✓必须能够进入机体，与机体发生有害的相
互作用； ✓经过毒理学研究之后确定的。
（二）中毒
✓中毒：机体与外源性化学毒物接触后引起 的功能性或器质性病变。
✓食物中毒：进食被致病性细菌及其毒素、 真菌毒素、化学毒物所污染的食物，或因 误食含有自然毒素的食物所引起的急性中 毒性疾病。
⑴物种和细胞学差异； ⑵化学毒物生物转化过程的差异； ⑶不同组织器官对化学毒物亲和力的差异； ⑷修复能力的差异。
靶器官(target organ)
外源化学物进入机体后，对体内各器 官的毒作用并不一样，往往有选择毒性 (selective toxicity)，外源化学物可以直接发 挥毒作用的器官或组织就称为该物质的靶 器官。
毒性大=危险性大？
✓危险性除与毒性大小相关外，还与机体接 触的途径、接触程度有关。
（五）安全性
✓安全性是指化学物质在正常的使用方式和用 量条件下，对人体健康不产生危害的特性。
✓安全性不是绝对的无危险性，而是可被社会 接受的危险性。
三、毒作用及其类型ຫໍສະໝຸດ 毒作用又称毒性作用或毒效应，外源 化学物引起机体发生生理生化机能异常或 组织结构病理变化的反应。
➢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。
➢机体功能容量改变。 ➢机体维持稳态的能力下降和机体对额外应激的代
偿能力降低。 ➢机体对其他某些环境因素不利影响和易感性增高。
（二）非损害作用
✓非损害作用(non-adverse effect)所致机体发生 的一切生物学变化都是暂时和可逆的。
✓非损害作用的特点：
✓在机体代偿能力范围之内； ✓不造成机体形态、生长发育过程及寿命的改变； ✓不降低机体维持稳态的能力和对额外应激状态代
偿的能力； ✓不影响机体的功能容量的各项指标改变； ✓不引起机体对其他环境有害因素的易感性增高。
四、生物学标志物
✓ 生物学标志(biomarker, biological marker)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。