第2章.基本概念

二、剂量-效应关系和剂量-反应关系
剂量-效应关系和剂量-反应关系可以用曲线 表示，即以表示效应强度的单位或表示反应 的百分率或比值为纵坐标，以剂量为横坐 标，绘制散点图所得到的曲线 曲线有以下三种形式：
1、S形曲线
100
75
反 应 率 50 （%）
25
0
剂量
图2-1 剂量-反应曲线（对称S形曲线）
毒物可以是固体、液体和气体，与机体接触 或进入机体后，能与机体相互作用，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，引起暂时性或永久性的功能 或器质性的损害（病理变化），甚至危及生 命。
2.毒素（toxin）
毒素是一类特殊的毒物，是由活的 机体产生的，其化学结构尚不完全清楚 的毒物
7. 特异性反应 特异性反应（idiosyncratic reaction）是指由遗传所 决定的特异性体质对某种毒物的异常反应性。
第二节 毒性作用特征
一、剂量、效应与反应 二、剂量-效应关系和剂量-反应关系 三、时间-反应关系
一、剂量、效应与反应
1. 剂量（dose）：
大多数毒物的毒性作用强度，取决于作用部位，或受体部位 的毒物浓度。 接触剂量（exposure dose、外剂量）； 吸收剂量（absorbed dose、内剂量）； 到达剂量（delivered dose、靶剂量） 可用㎎/㎏、㎎/L、㎎/m3来表示。由于被吸收进入机体靶器 官的量不易测定，故剂量一词，一般指给予机体或与机体接 触的量。
反应率与概率单位对应关系
反应率 （%）
0.1 2.3 15.9 50.0
概率 单位
2 3 4 5
反应率 （%）
84.1 97.7 99.9
概率 单位
6 7 8
7 概6 率5
单
位4
3
死90 亡70 率50
30
%
10
死 20
亡 15
频 率
10
5
%
a
84.1
50
b
15.9
c
-2s -s x +s +2s
由此可见，“效应”仅涉及个体，即一个 动物或一个人；而“反应”则涉及群体，如一 组动物或一群人。“效应”可用一定计量单位 来表示其强度；“反应则以百分率或比值表 示。
二、剂量-效应关系和剂量-反应关系
剂量-效应关系（dose-effect relationship）是指化学物质作用于机体的 剂量与引起某种生物学效应的强度之间的相 关规律。
剂量与作用关系示意图
效应
无 （最 效 阈小 量 剂有
量效 ）量
有效作用
中毒 作用
致死作用
常用量
中毒量
（治疗量）
（ 极 量 ）
最 大 有 效
最 小 中 毒
量量
最 小 致
致 死 量
死
量
剂量
二、剂量-效应关系和剂量-反应关系
剂量-反应关系：是指外源化学物作用于机体的不同 剂量与其引起质效应的发生率之间的相关规律。 剂量-反应关系是毒理学的重要、最基本概念之一， 也是研究毒物的最基本条件。如果某种毒物引起机 体出现某种损害作用，一般就存在明确的剂量－反 应关系（过敏反应例外）。
量效应： 质效应：
一、剂量、效应与反应
3. 反应（response）
系指接触一定剂量的外源化学物后，表现质效应的 个体数量在群体中所占的比例，一般以百分比或比 值来表示。 生物学反应常以：死亡率、发病率、阳性率等表 示，为质化效应（quantal effect）或称计数资料。
一、剂量、效应与反应
一、剂量、效应与反应
暴露→吸收剂量→靶剂量→生物学效应 因此，在论述剂量时必须同时注明染毒途径。
Ⅰ型
无效应（无害）→毒效应→致死效应 剂量增加
Ⅱ型
无效应（无害）→有益效应→毒效应→致死效应 剂量增加
一、剂量、效应与反应
2. 效应（effect）
即生物学效应：指动物机体在接触一定剂量的外源 化学物后引起的生物学改变，又称毒效应。 毒效应分为二大类：
剂量图2-2 S形Fra bibliotek量-反应曲线向直线的转换
7
死 亡 率6 概 率 单5 位
4
3
95 90
B
死
A 80
亡
率
60 概
率
尺 40 度
20 40 60 80 100
20
10 5 1 200 400 600 剂量
图2-3 两种化学物质的毒性比较
2、抛物线
死 亡 率
A
D
有 害
正致
B
常 死 缺乏症
安全
C
中毒
第三节 常用毒性参数与安全限值
一、致死剂量 (lethal dose,LD)
1、绝对致死剂量（absolute lethal dose，LD100）： 指外源化学物引起一组受试动物全部死亡的最低
剂量。
2、半数致死量(median lethal dose，LD50) ：较为简 单的定义是指引起一群受试对象50%个体死亡所 需的剂量，也称致死中量，是根据实验数据，经 数理统计计算获得。 LD50的数值与毒物的毒性大小呈反比。
2. 可逆或不可逆毒性
（1）可逆毒性（reversible effect）是指停止接触后 可逐渐消失的毒性作用。 （2）不可逆毒性（irreversible effect）是指停止接 触后其毒性作用依然存在甚至对机体造成的损害作 用进一步加深。
3. 速发毒性和迟发毒性 （1）速发作用（immediate effect）是指某些外源 化学物与机体接触后在短时间内引起的毒性，又称 为即刻毒性。
如沙林、一氧化碳、氰化物引起的急性中毒。 （2）迟发毒性（delayed effect）是指在一次或多次 接触某种外源化学物后，经过一定时间才出现的毒 性作用，又称为延迟性毒性。
如致癌物，己烯雌酚，有机磷农药中毒。
4. 按毒性作用性质分类：
（1）一般毒性作用：指化学物质在一定的剂量范 围内经一定的接触时间、按照一定的接触方式，均 可能产生的某些毒作用，如急、慢性作用。
毒素分类：
植物毒素 动物毒素 霉菌毒素 细菌毒素
phytotoxin zootoxin mycotoxin bacterial toxin
其中细菌毒素又可分为：
内毒素 endotoxin
外毒素 exotoxin
二、毒物的种类
（一）毒物
1. 食品中污染，包括天然的或食品变质后产生的毒素等，如 龙葵素、河豚毒素(Tetrodotoxin)等。
第二章 毒理学的基本概念
第一节 毒物与毒性 第二节 毒性作用特征 第三节 常用毒性参数与安全限值
第一节 毒物与毒性
一、毒物的定义 二、毒物的种类 三、毒性的定义 四、选择性毒性 五、毒性作用及其分类
一、毒物的定义
1. 毒物：
在一定条件下，较小剂量就能够对生物体产生 损害作用或使生物体出现异常反应的外源化学物称 为毒物（toxicant or poison）。
死亡 临床中毒 亚临床改变 意义不明的生理和生化改变 机体对外源化学物的负荷增加
外源化学物对机体的毒效应谱
（二）按毒物作用于机体后表现分为：
1. 局部或全身毒性
（1）局部毒性（local effect）是指某些毒物在机体 接触部位直接造成的损害作用。 （2）全身毒性（systemic effect）是指毒物被机体 吸收并分布至靶器官或全身后所产生的损害作用。
选择毒性反映了生物现象的多样性和复杂 性。
靶器官：甲基汞、镉；DDT存在脂肪，发挥在 别处。 效应器官不等同于靶器官。如马钱子碱中毒。
五、毒性作用及其分类
（一）毒性作用 （二）毒性分类
（一）毒性作用
毒性作用（toxic effect）：是指化学毒物本 身或代谢产物在靶组织或靶器官达到一定数 量并与生物大分子相互作用，对动物机体所 引起不良或有害的生物学效应，毒性作用又 称毒作用或毒效应。
致死
剂量
图2-4 抛物线形剂量-反应关系曲线
A:致死的最低剂量
B:适合健康的最低剂量
C:适合健康的最高剂量 D:不致死的最高剂量
3、直线关系
反 应 率
亚 临 床 症 状
临 床 症 状
致 死 曲 线
剂量
图2-5 三种不同效应的剂量-反应关系曲线
三、时间-反应关系
毒物对机体的毒性作用不仅仅是剂量反应关 系，还与毒物引起机体出现某种反应的时间 有关，即时间-剂量-反应关系（time-doseresponse relationship，TDRR）。 其数学特征和曲线性质十分复杂，还需深入 研究。
(二) 潜毒物
1、日用化学品：如化妆品、洗涤用品、家庭卫生 防虫杀虫用品等。
2、食品添加剂：包括天然的以及各种食品添加 剂，如糖精、食用色素和防腐剂等。
3、工业化学品：包括生产时使用的原料、辅助剂 及生产中产生的中间体、副产品、杂质、废弃物和 成品等。
(二) 潜毒物
4、农用化学品：包括农药、化肥、除草剂、植物 生长调节剂、瓜果蔬菜保鲜剂和动物饲料添加剂 等。
（2）特殊毒性作用：包括过敏性反应；特异体质 反应、致癌作用、致畸作用、致突变作用。
5. 变态反应 变态反应 (allergic reaction)也称为过敏反应 (hypersensitivity) 。难有剂量-反应关系，变态反应 从毒理学角度可视为一种有害反应。
6. 耐受性
耐受性是生物体对毒物毒性作用的反应降低。它是 由于暴露的生物体以前接触过该毒物或结构类似的 毒物。
5、医用化学品：包括用于预防、诊断和治疗的化 学物质，如医用消毒剂、兽用药物、改善畜禽生产 性能和提高产量的各种饲料药物添加剂等。