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
✓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
毒理学基本概念ppt
外源化学物对机体 损害作用和非损害作用都属于生物学作用， 后者经过量变到达某一水平后发生质变而转变为前者。
● 伴随生命科学进展，损害作用指标和概念将不停得以更新， 一些过去认为是非损害作用生物学作用，可能会重新判断为损害作用。
毒理学基本概念ppt
第11页
三、毒效应谱
当外源化学物经暴露吸收进入生物体内作用强度较低
通常在毒理学试验中所观察到效应，是否属于有害效应，主要依赖 于这种效应性质，往往需要教授判断。比如：有机磷酸酯类农药引发 血浆胆碱酯酶抑制不应该认为是毒性效应，仅可作为暴露标志物。
另外，一些试验研究外源化学物引发试验动物肝重量可逆性增
加可能是适应性反应，而不是毒效应，需要深入研究。
外源化学物损害作用（有害作用）也有称之为健康效应
------咱们人类最早对毒物认识，主要是动、植物中天然毒素以 及一些有毒矿物质，比如蛇毒、乌头、大麻、大黄和硫磺、铅、汞、 砷等。这些能够追溯到远古时期人类靠游猎与采集可食动植物为生时 候，就注意到了一些对人、畜有毒动植物，以确保食用安全。
------以后，又逐步知道了利用有毒物质（如箭毒、乌头等）作为狩 猎工具和武器。
（剂量或浓度较低，作用时间较短），机体生理适应和抗
损伤过程相对较强时，机体保持相对稳定，仅有负荷增加
或生理意义不明确一些改变，不出现损害作用。
通常，机体这种自稳机制是有程度，假如外源化学
物作用强度较强（剂量和能度较高，相对作用时间较长），
引发损害作用，机体进行病理性适应，通常这种病理性适
应是可逆，包含组织改建、代偿性肥大和增生、化生等。
毒理学基本概念ppt
第8页
7 . 医用化学品 比如用于预防和治疗各种剂型药品、用于诊疗化学物质， 各种造影剂、消杀剂（如突发性公共卫生事件各种传染病预防预案等）
● 伴随生命科学进展，损害作用指标和概念将不停得以更新， 一些过去认为是非损害作用生物学作用，可能会重新判断为损害作用。
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三、毒效应谱
当外源化学物经暴露吸收进入生物体内作用强度较低
通常在毒理学试验中所观察到效应，是否属于有害效应，主要依赖 于这种效应性质，往往需要教授判断。比如：有机磷酸酯类农药引发 血浆胆碱酯酶抑制不应该认为是毒性效应，仅可作为暴露标志物。
另外，一些试验研究外源化学物引发试验动物肝重量可逆性增
加可能是适应性反应，而不是毒效应，需要深入研究。
外源化学物损害作用（有害作用）也有称之为健康效应
------咱们人类最早对毒物认识，主要是动、植物中天然毒素以 及一些有毒矿物质，比如蛇毒、乌头、大麻、大黄和硫磺、铅、汞、 砷等。这些能够追溯到远古时期人类靠游猎与采集可食动植物为生时 候，就注意到了一些对人、畜有毒动植物，以确保食用安全。
------以后，又逐步知道了利用有毒物质（如箭毒、乌头等）作为狩 猎工具和武器。
（剂量或浓度较低，作用时间较短），机体生理适应和抗
损伤过程相对较强时，机体保持相对稳定，仅有负荷增加
或生理意义不明确一些改变，不出现损害作用。
通常，机体这种自稳机制是有程度，假如外源化学
物作用强度较强（剂量和能度较高，相对作用时间较长），
引发损害作用，机体进行病理性适应，通常这种病理性适
应是可逆，包含组织改建、代偿性肥大和增生、化生等。
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第8页
7 . 医用化学品 比如用于预防和治疗各种剂型药品、用于诊疗化学物质， 各种造影剂、消杀剂（如突发性公共卫生事件各种传染病预防预案等）
《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
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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。
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8
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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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
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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
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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
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
需要注意的是，正如在健康和疾病之间没有一个决然的分界，还存在亚健康状态和亚疾病状态一样，有时也难以判断化学物引起的到底是损害作用还是非损害作用。
1
2
指影响机体行为的生物学改变、病理损伤、功能紊乱，或者降低对外界环境的反应能力。 特点： 所致的机体生物学改变是持久和不可逆的； 造成机体功能的各项指标改变； 对额外应激状态的代偿能力降低； 维持体内稳态的能力下降； 对其它环境有害因素的易感性增高； 使机体正常形态和生长发育过程受到影响，寿命缩短。
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。 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。
如有下列情况之一者，即为损害作用：
与对照组比较，差异有统计学意义（p＜0.05），且数值不在正常值范围内。 与对照组比较，差异有统计学意义（p＜0.05），但数值仍在正常值范围内，可是在停止接触受试物后，这种差异在一段时间内仍继续存在。 与对照组相比，差异有统计学意义（p＜0.05），数值虽仍在正常值范围内，但是在机体处于功能或生化应激状态下时，这种差异更为明显。
医用化学品：如药物、消杀剂等；
添加标题
日常化学品：化妆品、洗涤用品等；
添加标题
环境污染物：如废水、废气、废渣中的各种学物质等；
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
毒理学基本概念(2).ppt
第二章 毒理学基本概念
第一节 毒物、毒性和毒性作用
一、毒物
毒 物（Toxicant or Poison）
在一定条件下，以较小的剂量进入机体就能 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（Toxicant or Poison）。
毒物与非毒物之间并没有绝对的界限
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 ➢ 随着新的检测技术和方法的出现，尤其是分子生物学技术的迅速 进展和广泛应用，有可能对更细微的生物学改变进行测定，从而 发现更多的毒效应。
反映毒性作用的指标：（两类）
特异指标。
例如：有机磷农药抑制血液中胆碱酯酶活性，致使 乙酰胆碱堆积于神经突触处，引起瞳孔缩小、肌肉 颤动、大汗、肺水肿等中毒表现。
镇静药反应停对人有致畸作用，但对猴、大 鼠和小鼠则无此作用。
化学毒物出现选择毒性的原因
1. 物种和细胞学差异： 2. 不同生物或组织器官生物转化过程的差异 3. 不同组织器官对化学毒物亲和力的差异 4. 不同组织器官对化学毒物所致损害的修复能
力的差异
1. 物种和细胞学差异：
如植物在许多方面不同于动物，它们没有神 经系统和有效的循环系统和肌肉系统，但具 有细胞壁和光合系统。细菌有细胞壁，人体 细胞则没有细胞壁。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。
如CO与血红蛋白的二价铁具有高度亲和力， 浓集于红细胞中阻断氧的摄取和释放，发挥 其毒性。
除草剂百草枯主要蓄积在肺内，导致肺组织 损伤，继而纤维化，丧失通气功能。
4. 不同组织器官对化学毒物所致损害的 修复能力的差异：
第一节 毒物、毒性和毒性作用
一、毒物
毒 物（Toxicant or Poison）
在一定条件下，以较小的剂量进入机体就能 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（Toxicant or Poison）。
毒物与非毒物之间并没有绝对的界限
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 ➢ 随着新的检测技术和方法的出现，尤其是分子生物学技术的迅速 进展和广泛应用，有可能对更细微的生物学改变进行测定，从而 发现更多的毒效应。
反映毒性作用的指标：（两类）
特异指标。
例如：有机磷农药抑制血液中胆碱酯酶活性，致使 乙酰胆碱堆积于神经突触处，引起瞳孔缩小、肌肉 颤动、大汗、肺水肿等中毒表现。
镇静药反应停对人有致畸作用，但对猴、大 鼠和小鼠则无此作用。
化学毒物出现选择毒性的原因
1. 物种和细胞学差异： 2. 不同生物或组织器官生物转化过程的差异 3. 不同组织器官对化学毒物亲和力的差异 4. 不同组织器官对化学毒物所致损害的修复能
力的差异
1. 物种和细胞学差异：
如植物在许多方面不同于动物，它们没有神 经系统和有效的循环系统和肌肉系统，但具 有细胞壁和光合系统。细菌有细胞壁，人体 细胞则没有细胞壁。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。
如CO与血红蛋白的二价铁具有高度亲和力， 浓集于红细胞中阻断氧的摄取和释放，发挥 其毒性。
除草剂百草枯主要蓄积在肺内，导致肺组织 损伤，继而纤维化，丧失通气功能。
4. 不同组织器官对化学毒物所致损害的 修复能力的差异：
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
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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
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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
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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。
第二章 毒理学基本概念 卫生毒理学PPT课件
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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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
19.09.2020
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 学物质，其毒性越高。
10
★接触期限
急性毒性试验---1次或24小时内多次对 实验动物高剂量染毒。
亚慢性、慢性毒性试验----至少１个月以 上，对动物反复多次低剂量染毒。
除了强度差别外，有时还有性质差别。
速率：相同化学物质即使染毒剂量相同，
吸收速率不同则中毒表现也将不同 。
频率：接触的间隔时间如短于其生物半减
期（ｔ1/2）时，进入机体的量大于排出量， 易于积累至一个高水平，从而引起中毒。 反之，如接触的间隔时间长于ｔ1/2时，就 不易引起中毒（高剂量接触时除外）。
19
毒性终点（endpoint toxicity）
急性毒性试验毒性终点：受试物引起的 机体死亡；
亚慢性、慢性毒性试验毒性终点：受试 物造成的生理、生化、代谢等过程的异 常改变；
遗传毒性试验终点：受试物导致的基因 突变、染色体畸变、畸形、肿瘤形成。
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毒性分级
急性毒性：根据LD50将化学物质分为极 毒、剧毒、中等毒、低毒、微毒、无毒 等数个等级。
none which is not a poison. The right dose differentiates from a remedy.
化学物质分类
◆按其用途和分布范围可分为
毒理学基本概念
29
有害作用（WHO）
1) 能反映早期临床疾病的效应 2)不易恢复并使机体维持自稳态能力 降低效应 3) 使个体对其它有害因素不良作用易 感性增加的效应 4) 反映机体功能水平偏离“ 正常”范围 的效应 5) 反映引起了某些重要的代谢和生化 改变的效应
30
如何判别有害作用和非有害作用
1.与正常值或参比值(reference effect) 比较，超过x2s可判定为有害作用。 2. 处理组与对照组比较，如有统计学 差异(如p0.05或p0.01)则判断为有害 作用。
有机硒 硒是人体必需的微量元素。硒参与合成人体内多种 含硒酶和含硒蛋白 硒：每日安全摄入量50~200μ g. 小于50 μ g：导致心肌炎、克山病，免疫低下。 200~1000 μ g导致中毒。 大于1000 μ g导致死亡。 单氟磷酸钠 含氟牙膏能有效预防龋齿， 成年人长期使用氟含量超标牙膏，
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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 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。
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按毒作用的性质分类
一般毒性（general toxicity)：指化学物在一 定的剂量范围内经一定的接触时间，按照一定 的接触方式可能产生的某些毒作用 特殊毒性（specific toxicity) 指接触化学物质 后引起的不同于一般毒作用规律或引起特殊病 理改变的毒作用。
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过敏反应（hypersensitivity)
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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毒物及其分类
在一定条件下，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，甚至危及生命的外源化学物称为毒 物（poison）。
毒物分类
按毒物的用途及分布范围分类 按化学结构和理化性质分类 按毒性级别分类
按毒作用的生理生化机制分类
按毒作用性质和部位分类
细胞)的外源化学物和／或其代谢产物的剂量。
量反应与质反应
反应（response） 指化学物质与机体接触后引起的生物学改变。分为 量反应和质反应两类。
量反应与质反应
量反应(graded response) 通常与表示化学物质在
个体中引起的毒效应强度的变化。属于计量资料，有强 度和性质的差别，可以某种测量数值表示。这类效应称 为量反应。
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
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。
损害作用与非损害作用
损害作用(adverse effect)的特点：
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。 3. 机体对外加应激的代偿能力降低。
4. 机体对其他某些环境因素不利影响的易感性增高。
损害作用与非损害作用
非损害作用(non-adverse effect)的特点：
毒作用及其分类
速发或迟发性作用：
速发性毒作用(immediate effect) 是指 某些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。 迟发性毒作用(delayed effect)是指在一次或 多次接触某种外源化学物后，经一定时间间隔 才出现的毒性作用。
毒作用及其分类
局部与全身作用：
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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。
毒性作用及其分类
毒性作用：是化学毒物本身或其代谢产物在
作用部位达到一定数量并与组织大分子成分 相互作用，对机体产生的不良或有害的生物 学改变，称为毒作用又称为毒效应或损害作 用。
毒性作用及其分类
毒性作用的分类：
速发或迟发性作用； 局部与全身作用； 可逆与不可逆作用（对形态或功能的影响包含在可 逆与不可逆作用）； 过敏性反应； 特异体质反应。
第二章 毒理学基本概念
【目的要求】
掌握毒理学一些重要概念、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
第二章 毒理学基本概念
第一节 第二节 定义与术语 剂量、剂量-量反应关系和 剂量-质反应关系
第三节
第四节
表示毒性常用指标
安全限值
第一节定义与术语
毒物及其分类 毒性及其分级 毒作用及其分类 损害作用与非损害作用 毒效应谱 靶器官 生物学标志
局部毒性作用(local effect)是指某些 外 源化学物在机体接触部位直接造成的损害作用。 全身毒性作用(systemic effect)是指外源化 学物被机体吸收并分布至靶器官或全身后所产 生的损害作用。
毒作用及其分类
可逆与不可逆作用：
可逆作用(reversible effect)是指停止接触 外源化学物后可逐渐消失的毒性作用。 不可逆作用(irreversible effect)是指在停 止接触外源化学物后其毒性作用继续存在，甚 至对机体造成的损害作用可进一步发展。
产生选择毒性的原因
物种和细胞的差异；
不同生物或组织器官对外源化学物或其毒性代谢产物
的蓄积能力不同； 不同生物或组织器官对外源化学物在体内生物转化过 程存在差异； 不同组织器官或生物对外源化学物所造成损害的修复 能力存在差异；
毒 性
主要影响毒性的因素： 剂量； 接触途径（经静脉、经口、经皮等）； 接触期限； 接触速率； 接触频率； 外源化学物对机体毒性作用的选择性； 外源化学物的结构； 外源化学物的理化特性等。
质反应 (quantal response) 用于表示化学物质在
群体中引起的某种毒效应的发生比例。属于计数资料， 没有强度的差别，不能以具体的数值表示，而只能以 “阴性或阳性”、“有或无”来表示，如死亡或存活、 患病或未患病等，称为质反应。
剂量-量反应关系和剂量-质反应关系
剂量－量反应关系（graded dose-response relationship）：表示化学物质的剂量与个体 中发生的量反 应强度之间的关系。
损害作用与非损害作用
损害作用与非损害作用都属于外源化学物在机体内引起的生物
学作用。而在生物学作用中，量的变化往往引起质的变化，所
以非损害作用与损害作用具有一定的相对意义。有时难以判断 外源化学物在机体内引起的生物学作用是非损害作用还是损害 作用。随着生命科学的进展，将不断出现新的概念和方法，有 可能过去认为是非损害作用的生物学作用，会重新判断为损害
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按毒性级别分类
剧毒 高毒 低毒等
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按毒作用的生理生化机制分类
巯基抑制剂 高铁蛋白形成剂 还有？ 氧化剂 脂质氧化剂等
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按毒作用性质和部位分类
按毒作用主要部位 肝毒物 肾毒物 神经毒物等 还有那些？ 按毒物生物学效应 致癌物 致畸物 致突变物等 区别？
指针对通过生物学屏障进入组织或体液的化学 物质即其代谢产物、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。
生物学标志
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， 作为吸收剂量或靶剂量的指标，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。
毒作用及其分类
过敏性反应：
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。
生物学标志
易感性生物学标志(biomarker of susceptibility) 是关于个体对外源化学物的生物易感性的指标，即反
映机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质产生 反应能力的指标。如外源化学物在接触者体内代谢酶 及靶分子的基因多态性，属遗传易感性标志物。环境 因素作为应激原时，机体的神经、内分泌和免疫系统 的反应及适应性，亦可反映机体的易感性。 易感性生物学标志可用以筛检易感人群，保护高危人 群。
毒 性
接触期限
急性毒性试验
24小时内一次或多次染毒
在1个月或短于1个月的重复染毒
亚急性毒性试验
亚慢性毒性试验
在1个月至3个月的重复染毒
慢性毒性试验
在3个月以上的重复染毒
毒 性
接触频率
毒作用的浓度范围
3
2 A
C B A ↑ B
C
1
↑
单次染毒
↑
↑
↑ 重复染毒
图2-1 在不同的染毒频率和消除率的条件下，剂量和靶器官内浓度的关系
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。
剂量－质反应关系（quantal doseresponse relationship）：表示化学物质的 剂量与某一群体中指反应发生率之间的关系。
剂量-量反应关系和剂量-质反应关系
剂量－量反应关系和剂量－质反应关系统称为
第二节 剂量、剂量－量反应关系 和剂量－质反应关系
剂量 量反应与质反应 剂量-量反应关系和剂量－质反应关系 剂量-反应曲线
剂量
剂量 (dose): 指给予机体或与机体接触的毒物的数量，它是
决定外源化学物对机体损害作用的最主要因素。
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。
作用。因此，应充分地认识到对损害作用与非损害作用判断的
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 ②意义不明的生理和生化改变