环境化学污染物在人体内的转归

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环境化学污染物在人体内的转归

环境化学污染物在人体内的转归

第二节 环境化学污染物在人体内的转归  环境中化学物质(或毒物)作用于人体后,是否能对健康产生危害, 首先取决于摄入量的多少,同时还与其在体内的代谢过程密切有关。

毒物进入机体后,不是干扰或破坏机体的正常生理功能,使机体中毒或产生潜在性危害,就是机体通过各种防御机制与代谢活动,使毒物降解而将其排出体外。

因此,了解毒物的代谢过程对研究毒物与机体相互作用的规律具有重要意义。

 毒物代谢包括吸收、分布、生物转化和排泄等过程。

毒物通过各种途径和方式与机体接触后,首先被机体吸收进入血液,再由血液分布到全身各组织,它们被储存或在组织细胞内发生化学结构和性质的变化,称为生物转化(biotransformation) 或代谢转化(metabolic transformation),转变成代谢产物,最后毒物本身及其代谢产物可通过各种途径排出体外。

由于吸收、分布和排泄过程的机理具有共通点, 故统称为生物转运(biotransport)。

一、毒物的吸收 毒物经各种途径通过机体生物膜进入血液的过程称为吸收(absorption)。

在生活环境中毒物主要通过呼吸道、消化道和皮肤吸收。

在毒理学实验研究中还采用特殊的染毒途径如腹膜内、静脉内和皮下注射等。

 1.呼吸道吸收污染空气的环境毒物主要从呼吸道侵入机体,从鼻腔到肺泡整个呼吸道各部分由于结构不同,对毒物的吸收情况也不同,愈入深部,面积愈大,停留时间愈长, 吸收量愈大。

因此,呼吸道吸收是以经肺泡吸收为主。

由于人体肺泡数量多(约3亿个),表面积大(50~100m2),相当于皮肤吸收面积的50倍。

肺泡周围布满长约2000km的毛细血管网络,血液供应很丰富,毛细血管与肺泡上皮细胞膜很薄,仅1.5μm左右,有利于外来化学物的吸收。

因此,气体如CO、NO2、SO2,挥发性液体如苯、四氯化碳的蒸气及气溶胶硫酸雾等经肺吸收的速度很快,仅次于静脉注射。

 气态物质到达肺泡后,主要经简单扩散透过呼吸膜而进入血液,其吸收速度受多种因素的影响,主要是肺泡和血液中物质的浓度(分压)差,按扩散规律,气体从高分压处向低分压处通透,分压差愈大,吸收愈快。

吉大环境毒理学第三章污染物在体内的转化

吉大环境毒理学第三章污染物在体内的转化
水溶性增加
②偶氮还原
如偶氮苯到苯胺的还原过程
水溶性增加
③还原性脱卤
CHCl3,CCl4,甲基萤烷,碳氟化物,六氯代苯等可在微粒 体酶的作用下发生还原性脱卤反应,如CHCl3脱卤加氢,生成 CH2Cl2。
甲烷自由基 破坏干细胞脂质结构
非微粒体还原作用
包括醇,醛,酮,有机二硫化物和氮氧化物等的还原反应,如 醛的还原。
结合反应的结果可以使有毒化学物某些功能团失活结合反应的结果可以使有毒化学物某些功能团失活结合反应后化合物的水溶性增加很快由肾脏排出结合反应后化合物的水溶性增加很快由肾脏排出结合反应功能基团葡萄糖醛酸ohcoohnh2shch硫酸芳香oh芳香nh2醇谷胱甘肽环氧化合物有机卤乙酰基nh2so2氨基酸芳香氨基cooh甲基芳香ohnh2nhsh结合反应类型结合反应类型参与的结合酶种类参与的结合酶种类葡萄糖醛酸结合葡萄糖醛酸结合葡萄糖醛酸转移酶葡萄糖醛酸转移酶硫酸结合硫酸结合磺酸基转移酶磺酸基转移酶乙酰化作用乙酰化作用乙酰基转移酶乙酰基转移酶谷胱甘肽结合谷胱甘肽结合谷胱甘肽转移酶谷胱甘肽转移酶氨基酸结合氨基酸结合酰基转移酶酰基转移酶甲基化作用甲基化作用甲基转移酶甲基转移酶形成形成oo葡糖糖醛酸化物葡糖糖醛酸化物形成形成nn葡糖糖醛酸化物葡糖糖醛酸化物形成形成ss葡糖糖醛酸化物葡糖糖醛酸化物一般情况下通一般情况下通过与硫酸结合过与硫酸结合毒物毒性降低
种属差异和个体差异
种属差异 个体差异
饮食营养状况 年龄性别等生理因素
年龄 性别 激素 昼夜节律
代谢饱和状态 代谢酶的抑制和诱导
抑制 诱导
特异性抑制 竞争性抑制
种属差异和个体差异
• 物种差异
➢ 代谢酶的不同。 例子:大鼠,小鼠和狗体内有N-羟化酶可将N-2-乙酰氨基 芴羟化并与硫酸生成具有强烈致癌活性的硫酸酯,而豚鼠 则缺乏这种酶。

污染物在生物体内的代谢和毒性

污染物在生物体内的代谢和毒性

污染物在生物体内的代谢和毒性随着工业化的不断发展和城市化的加速推进,环境污染成为人们日益关注的话题。

尤其是化学污染物,因其在环境中长期存在、难以降解等特点,对人类健康和生态系统带来严重影响。

而当这些化学污染物进入到生物体内时,其代谢和毒性更是备受关注。

一、化学污染物的代谢化学污染物可以进入生物体内,通过体内代谢来解除其毒性。

生物体内的代谢过程主要包括肝脏代谢、肠道代谢和细胞内代谢。

肝脏是化学污染物代谢的主要场所。

化学污染物一般经过肝脏代谢成为水溶性代谢物质,经过胆汁排泄后通过肠道进入外界。

在此过程中,主要参与的代谢酶包括细胞色素P450酶、谷胱甘肽S-转移酶、谷甘肽过氧化物酶等。

其中,细胞色素P450酶是肝脏中最为重要的代谢酶,能够将脂溶性的化学污染物氧化成为其水溶性代谢产物,如将苯转化为苯酚、苯乙烯转化为苯甲醇等。

而谷胱甘肽S-转移酶则可以将氧化代谢产物与谷胱甘肽结合形成相应的代谢产物排出体外。

而谷甘肽过氧化物酶则具有较强的氧化作用,能够将某些化学污染物代谢成为更为易挥发的代谢产物。

除了肝脏代谢以外,肠道代谢也是化学污染物代谢的重要方式。

一些化学污染物不能被肝脏代谢,而是通过肠道菌群的代谢作用来降解其毒性。

如四氯化碳、丙烯等化合物可以被肠道内的微生物代谢成为二氧化碳、水等无毒物质。

此外,还存在一些化学污染物可以在细胞内进行代谢作用。

如环氧乙烷可在细胞内形成环氧乙烷代谢物,通过葡萄糖偶联酶及其他酶的作用最终切断为丙烯酰胺,进而被肝脏代谢为天然物质。

二、化学污染物的毒性效应化学污染物如果无法被代谢,则会带来毒性效应。

其毒性效应主要包括急性毒性、慢性毒性和生殖毒性。

急性毒性指化学污染物一次性高剂量暴露给生物体后可引起立即或近期内的严重中毒反应,这些反应包括呕吐、腹泻、疼痛、抽搐等症状。

通常情况下,急性毒性的毒性效应决定于化学污染物的剂量、暴露时间和暴露方式等因素。

慢性毒性是指化学污染物反复或长时间低剂量地暴露给生物体后,引起生物体内一系列的器官损伤和生化代谢异常的效应。

林肇信《环境保护概论》修订版名校考研真题(环境污染与人体健康)【圣才出品】

林肇信《环境保护概论》修订版名校考研真题(环境污染与人体健康)【圣才出品】

林肇信《环境保护概论》修订版名校考研真题第五章环境污染与人体健康一、选择题环境污染主要包括哪几个方面?()[暨南大学2013年研]A.大气污染、水污染、噪声污染、白色污染、土壤污染以及农药污染等B.大气污染、水污染、噪声污染、固体废弃污染、土壤污染以及农药污染等C.大气污染、水污染、白色污染、固体废弃物污染、土壤污染以及农药污染等D.大气污染、水污染、噪声污染、固体废物污染、白色污染、土壤污染以及农药污染等【答案】B【解析】环境污染是指自然的或人为的破坏,向环境中添加某种物质而超过环境的自净能力而产生危害的行为。

按属性分大气污染、土壤污染、水体污染;按造成环境污染的性质来源分为化学污染、生物污染、物理污染(噪声污染、放射性污染、电磁波污染等)、固体废物污染、液体废物污染、能源污染等。

白色污染是我国城市特有的环境污染,不属于环境污染的分类。

二、填空题1.环境污染物的来源有三个方面:一是______:主要是工业“三废”和农业污染物(化肥、农药等);二是______:粪便、垃圾、污水等;三是______:核能工业排放的放射性废弃物,医用放射源,工农业放射源以及核武器生产及试验所排放出来的废弃物和飘尘。

[暨南大学2013年研]【答案】生产性污染物;生活性污染物;放射性污染物2.环境污染物直接或间接危害人体健康,从影响人体健康的角度来看,环境污染一般具有影响范围大、______、______和______四个特征。

[中国海洋大学2009年研]【答案】作用时间长;污染情况复杂;污染治理难3.化学污染物在人体中转归可以概括为______、______、______、______。

[河南师范大学2011年研]【答案】毒物的侵入和吸收;毒物的分布和蓄积;毒物的生物转化;毒物的排泄【解析】化学污染物在人体中转归包括:①毒物的侵入和吸收,毒物主要经呼吸道和消化道侵入人体,也可经皮肤或其他途径侵入。

②毒物的分布和积蓄,毒物经上述途径吸收后,由血液分布到人体各组织,不同的毒物在人体各组织的分布情况不同。

污染物在人体内的转归

污染物在人体内的转归

化学污染物的吸收——皮肤的吸收
二、化学污染物的分布
化学污染物的分布
开始阶段,主要取决于机体不同部位的血 流量,血液供应愈丰富的器官,化学污染 物的分布愈多。
再分布阶段,愈来愈受到化学污染物与器 官亲和力的影响。
三、化学污染物的转化 1、储存 2、化学变化
化学污染物的转化——储存
1、储存 肝、肾、脂肪组织、骨骼组织
到达肺泡
<1μm,可在肺泡内扩散而沉积下来

化学污染物的吸收——消化道吸收
化学污染物在人体内吸收的主要途径
化学污染物的吸收——消化道吸收
影响消化道吸收的因素
1、酶或菌丛的作用
如饮用含有高浓度硝酸盐的井水,在婴儿中易 引起高铁血红蛋白血症而成人则否。
2、排空时间及肠胃蠕动状况
化学污染物的吸收——皮肤的吸收
研究意义
环境化学污染物进入人体后,可干扰或破坏机体的 正常生理功能,使机体中毒或产生潜在性危害,或 人体通过各种防御机制与代谢活动,使化学污染物 降解而将其排出体外。
因此,了解环境化学污染物在人体内的转归过程对 研究环境与人体相互作用具有重要意义。
主要内容
吸收(主要途径: 消化道,呼吸道,皮 肤) 分布(受膜通透性,组织血流速度 决定) 转化(储存或化学变化) 排泄(主要途径: 肾,肝,胆,肠,肺,外 分泌腺等)
两重意义:一方面对急性中毒具有保护作 用,因它减少了到达毒作用部位的毒物量;
另一方面可能成为一种在体内提供毒 物的来源,具有潜在危害。
化学污染物的转化——化学变化
2、化学变化(酶催化或非酶作用转化)
生物解毒或生物灭活作用
多数变成低毒或无毒的产物
生物活化或增毒作用
原来无毒或低毒的物质经代谢转化后,变成 有毒或毒性更大的产物

《环境保护概论(林肇信)》总结复习

《环境保护概论(林肇信)》总结复习

环境保护概论第一章绪论一、环境概论环境(广义):是指相对于某一中心事物而言的,与某一种中心事物有关联的周围事物,就是这个中心事物的环境。

环境:是指大气、水、土壤、矿藏、森林、草原、野生动物、水生生物、名胜古迹、风景旅览、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。

这里指的是作用于人类这一客体的所有外界事物,即对人类来说,环境就是人类的生存环境。

环境分为聚落环境、地理环境、地质环境和星际环境。

其中聚落环境分为:院落环境:不仅有明显的时代特征,也具有显著的地方特色。

村落环境:农业人口的主要居住地,其主要的污染来源于农业污染及生活污染。

城市环境:是人类利用和改造环境而创造出来的高度人工化的生存环境。

城市化对大气的影响:1、城市化改变了下垫面的组成和性质;2、城市化改变了大气的热量状况;3、城市化大量排放各种气体和颗粒污染物,这些污染物会改变城市大气环境的组成。

城市对水环境的影响:1、对水量的影响:2、对水质的影响:二、环境问题环境问题:是指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化,以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题。

环境问题的由来;1、人类与环境是对立的统一,人类改造环境,环境也反作用于人类;2、解决环境问题的根本途径是调节人类社会活动与环境的关系,但要真正实现这种易傲杰必须具备下列条件:A、在通晓环境变化过程的基础上,预测人类社会活动引起的环境影响,掌握自然生态规律和经济规律;B、要以环境制约生产,运用规律改造环境;C、全面规划、合理布局、有计划地安排社会生产力,使发展生产与保护环境的关系协调起来;D、要提高人类对环境价值的认识,使千百万人协调动作,为实现这种调节进行系统的自觉的努力当前人类面临的环境问题:一是全球性、广域性的环境污染;二是大面积的生态破坏;三是突发性的严重污染事件。

三、环境科学环境科学研究对象:“人类---环境”系统,它是研究“人类---环境”系统的发生、发展和调控的科学。

环境污染物在人体内的转归

环境污染物在人体内的转归

环境污染物在人体内的转归答:污染物在人体内的转归大致如下:吸收、转运、作用(或贮存)、生物转化、排泄。

1、环境卫生学研究的是自然环境和生活居住环境。

2、自然环境包括:大气圈、水圈、岩石圈、生物圈。

生活居住环境是指:人类在自然环境基础上从事社会集居生活而建立的城乡生活居住环境。

(环境与健康)1、生态系统内形成的生态平衡,是自然的、暂时的相对平衡。

2、生态系统由四部分组成:生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(微生物)、非生命物质(大气、水、土壤等)。

3、环境污染的来源有三大方面:生产性污染、生活性污染、交通性污染。

4、人与环境之间不断进行着最本质的联系即:物质交换与能量交换。

人与环境的关系是:对立统一关系。

5、由于严重的环境污染而诱发的疾病,称为:公害病。

6、化学性污染物进入人体的主要途径是:呼吸道、消化道、皮肤。

7、饮水中硝酸盐进入体内引起亚硝酸盐中毒的主要原因是由于胃肠道内硝酸盐还原菌的作用。

8、毒物在体内的代谢过程包括:水解、氧化、还原、结合。

9、污染物在人体内的转归大致如下:吸收、转运、作用(或贮存)、生物转化、排泄。

10、制定卫生标准或环境质量标准的科学依据是:阈剂量或最高无作用剂量。

11、人体对污染物的反应一般经过三个阶段:正常调节阶段,代偿阶段和失代偿阶段。

12、影响污染物对人体作用的因素:①剂量与反应的关系;②作用时间与反应关系;③多种因素的综合影响;④个体感受性差异。

13、亚临床状态变化也就是:代偿阶段变化。

14、污染物对人体产生的危害及危害程度,主要取决于污染物进入人体的剂量,即:吸收量。

15、生物学放大:环境中某些化学物质可以通过食物链逐级浓缩,致使生物体内该化学物质的浓度成千上万倍增大的现象。

16、生物学富集:环境中某些化学物质,被生物体吸收后,可以不断地积聚浓缩的现象。

17、水被有机物污染后,在有氧气的条件下,经微生物作用,分解成二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐等。

这种自净作用称为:生物降解作用。

公共卫生考试知识点

公共卫生考试知识点

公共卫生考试知识点公共卫生是通过有组织的社会努力来预防疾病、延长寿命、促进健康和提高生活质量的科学和艺术。

对于准备公共卫生考试的人来说,掌握以下这些重要的知识点是必不可少的。

一、流行病学流行病学是公共卫生的基础学科,它研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素,并研究防治疾病及促进健康的策略和措施。

1、疾病的分布发病率:一定时期内,特定人群中某病新病例出现的频率。

患病率:特定时间内,一定人群中某病新旧病例数所占的比例。

死亡率:在一定期间内,总死亡人数与该人群同期平均人口数之比。

病死率:一定时期内,患某病的全部患者中因该病而死亡的比例。

2、疾病的流行强度散发:发病率呈历年的一般水平,各病例间在发病时间和地点方面无明显联系。

暴发:在一个局部地区或集体单位中,短时间内突然发生很多症状相同的病人。

流行:某病在某地区显著超过该病历年发病率水平。

3、病因推断因果关联的推断标准:关联的强度、关联的时间顺序、关联的特异性、关联的可重复性、剂量反应关系、生物学合理性、一致性、实验证据。

4、研究方法观察性研究:包括横断面研究、队列研究和病例对照研究。

实验性研究:包括临床试验、现场试验和社区干预试验。

二、环境卫生学环境卫生学主要研究自然环境和生活环境与人群健康的关系,揭示环境因素对人群健康影响的发生、发展规律。

1、环境污染物的来源生产性污染:工业“三废”(废水、废气、废渣)。

生活性污染:生活垃圾、污水、粪便等。

交通运输性污染:汽车尾气、噪声等。

2、环境污染物在环境中的转归迁移:污染物在环境中发生空间位置的移动及其所引起的富集、分散和消失的过程。

转化:污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变其存在形态或化学结构的过程。

3、环境污染物对人体健康的危害急性危害:如急性中毒、事故性排放等引起的短时间内大量人群发病甚至死亡。

慢性危害:长期低剂量暴露导致的慢性疾病,如慢性阻塞性肺疾病、心血管疾病等。

致癌作用:一些化学物质和物理因素具有致癌性。

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第二节 环境化学污染物在人体内的转归  环境中化学物质(或毒物)作用于人体后,是否能对健康产生危害, 首先取决于摄入量的多少,同时还与其在体内的代谢过程密切有关。

毒物进入机体后,不是干扰或破坏机体的正常生理功能,使机体中毒或产生潜在性危害,就是机体通过各种防御机制与代谢活动,使毒物降解而将其排出体外。

因此,了解毒物的代谢过程对研究毒物与机体相互作用的规律具有重要意义。

 毒物代谢包括吸收、分布、生物转化和排泄等过程。

毒物通过各种途径和方式与机体接触后,首先被机体吸收进入血液,再由血液分布到全身各组织,它们被储存或在组织细胞内发生化学结构和性质的变化,称为生物转化(biotransformation) 或代谢转化(metabolic transformation),转变成代谢产物,最后毒物本身及其代谢产物可通过各种途径排出体外。

由于吸收、分布和排泄过程的机理具有共通点, 故统称为生物转运(biotransport)。

一、毒物的吸收 毒物经各种途径通过机体生物膜进入血液的过程称为吸收(absorption)。

在生活环境中毒物主要通过呼吸道、消化道和皮肤吸收。

在毒理学实验研究中还采用特殊的染毒途径如腹膜内、静脉内和皮下注射等。

 1.呼吸道吸收污染空气的环境毒物主要从呼吸道侵入机体,从鼻腔到肺泡整个呼吸道各部分由于结构不同,对毒物的吸收情况也不同,愈入深部,面积愈大,停留时间愈长, 吸收量愈大。

因此,呼吸道吸收是以经肺泡吸收为主。

由于人体肺泡数量多(约3亿个),表面积大(50~100m2),相当于皮肤吸收面积的50倍。

肺泡周围布满长约2000km的毛细血管网络,血液供应很丰富,毛细血管与肺泡上皮细胞膜很薄,仅1.5μm左右,有利于外来化学物的吸收。

因此,气体如CO、NO2、SO2,挥发性液体如苯、四氯化碳的蒸气及气溶胶硫酸雾等经肺吸收的速度很快,仅次于静脉注射。

 气态物质到达肺泡后,主要经简单扩散透过呼吸膜而进入血液,其吸收速度受多种因素的影响,主要是肺泡和血液中物质的浓度(分压)差,按扩散规律,气体从高分压处向低分压处通透,分压差愈大,吸收愈快。

随着吸收量的增加,分压差逐渐减少,吸收速度随之减慢。

当呼吸膜两侧的分压达到动态平衡时,吸收量不再增加,此时在血液内的浓度(饱和浓度)与在肺泡空气中的浓度之比称为该气体的血/气分配系数( blood/gas partiton coefficient)。

此系数愈大,气体愈易被吸收入血液。

例如乙醇的血/气分配系数为1300,乙醚为15,二硫化碳为5,说明乙醇远比乙醚和二硫化碳易被吸收。

除血/气分配系数外,气态物质的吸收速度还取决于其在血中的溶解度、肺通气量和血流量。

在血中溶解度高的物质,其吸收速度主要取决于吸收率,溶解度低的物质主要取决于血流量。

颗粒物质的吸收主要取决于颗粒的大小,直径>10μm者,因重力作用迅速沉降,吸入后因慢性碰撞而大部分粘附在上呼吸道。

5~10μm者大部分被阻留在气管和支气管。

1~5μm者可随气流到达呼吸道深部,并有部分到达肺泡,<1μm者可在肺泡内扩散而沉积下来。

因此随空气吸入的颗粒物并非都被吸收。

空气进入呼吸道后,气流速度减慢,气流方向多次改变,较大的颗粒阻留在渗透性较小的呼吸道表面,由于正常的纤毛运动使其逆向移动,最后由痰咳出或咽入胃肠道。

呼吸道纤毛运动的速度,随不同部位而异,一般每分钟达1mm~1cm之间,1小时内可清除粘膜上的沉积物达90%以上。

 到达肺泡的颗粒物质可通过下列途径消除:①直接从肺泡吸收入血液;②随粘液咳出或咽入胃肠道;②游离的或被吞噬的颗粒物可透过肺的间质进入淋巴系统;④有些颗粒可长期留在肺泡内,形成肺泡灰尘病灶或结节。

 2.消化道吸收消化道是吸收环境毒物的主要途径。

水和食物中的有害物质主要是通过消化道被人体吸收。

消化道的任何部位都有吸收作用,但小肠是主要的吸收部位。

因肠道粘膜上有绒毛,可增加小肠吸收面积约600倍,大多数化学物在消化道中以扩散方式被吸收。

有些与营养物结构类似的外来化学物则通过主动转运系统吸收,如5-氟尿嘧啶能为嘧啶的转运系统所吸收,铊和铅可为铁和钙的转运系统所吸收。

 消化道从口腔至胃、肠各段的pH相差很大,唾液呈微酸性、胃液酸性、肠液为碱性。

由于许多酸、碱性有机化学物在不同pH溶液中的解离度是不同的,故在胃肠道不同部位的吸收有很大差别,如弱酸(苯甲酸)在胃内(pH=2)主要呈不离解状态,脂溶性大,故易被胃所吸收;相反,弱碱(苯胺)在胃内呈离解状态,难以吸收。

在小肠内(pH=6) 则苯甲酸吸收减少,而苯胺吸收增多,换言之,有机酸主要在胃内吸收而有机碱主要在小肠内吸收。

 消化道中含有多种酶和菌丛可影响化学物的吸收。

某些化学物受胃肠道中酶或菌丛的作用后,可形成新的化学物而改变其毒性。

如饮用含有高浓度硝酸盐的井水,在婴儿中易引起高铁血红蛋白血症而成人则否。

因新生儿胃肠道的pH值较高并存在某些细菌,特别是埃希氏大肠杆菌可使硝酸盐还原成亚硝酸盐,使血中变性血红蛋白增高。

小肠内的菌丛还能还原芳香硝基成芳香胺,后者是可疑致甲状腺肿和致癌物质。

 此外,其他因素诸如胃肠道的内容物多少,排空时间以及蠕动状况也可影响为3.75g/kg,而不禁食则为6.14g/kg。

吸收。

例如大鼠口服氯化钠前禁食,其LD50减少小肠蠕动有助于增加化学物的吸收,因小肠近端段的四分之一约占粘膜总面积的一半,故化学物如果停留在小肠上部的时间较长,吸收就较快。

 3.皮肤吸收环境毒物经皮肤吸收主要通过两条途径:一是表皮;二是毛囊、汗腺和皮脂腺,但后者不如前者重要,因其只占皮肤表面积的0.1~1%。

化学物通过表皮吸收需通过三层屏障:①表皮角质层,这是经皮吸收的最主要屏障, 一般分子量大于300的物质不易通过无损的皮肤;②连接角质层,它能阻止水溶液、电解质和某些水溶性不解离的物质,但脂溶性物质则可通过;③表皮和真皮连接处的基膜,它能阻止某些物质透过,但大多数物质通过表皮后,可自由地经乳突毛细管进入血液。

脂水都溶的物质,如苯胺可为皮肤迅速吸收,只脂溶而难水溶的苯,经皮吸收量较少。

经毛囊吸收的物质不经过表皮屏障,化学物可直接通过皮脂腺和毛囊壁进入真皮。

电解质和某些金属,特别是汞,在紧密接触毛囊后可被吸收。

化学物的经皮吸收还受其他一些因素的影响。

擦伤可促进各类化学物质迅速吸收。

温热灼伤或酸碱损伤能增加皮肤的通透性。

潮湿也可促进某些气态物质的吸收。

 不同种属的动物皮肤通透性不同,大鼠和兔的皮肤较猫的皮肤更易通透,而豚鼠,猪和猴子的皮肤通透性则与人相似。

经皮吸收的种属差异也可说明各种杀几虫剂对昆虫和人的毒性差异。

例如当注射染毒DDT时,对昆虫和哺乳动物的LD50乎相等, 但经皮染毒时DDT对人的毒性远较昆虫为低。

这是因为DDT不易为哺乳动物的皮肤所吸收,但其很易通过昆虫的外壳而被吸收,而且昆虫的体表面积与体重比远较哺乳动物的大。

 4.其他途径吸收环境毒物通常经上述三种途径吸收。

但在毒理学动物实验中有时也采用腹腔、皮下、肌肉和静脉注射进行染毒。

静脉注射可使化学物直接进入血液,分布到全身。

腹腔注射因腹膜面积大、血流供应充沛而吸收化学物很快,并首先经门脉循环进入肝脏,然后到达其他器官。

皮下和肌肉注射时吸收较慢,但可直接进入大循环。

二、毒物的分布与贮存 环境毒物通过吸收进入血液和体液后,随血流和淋巴液分散到全身各组织的过程称为分布(distribution)。

毒物在体内并不均匀地分布到各组织,不同的毒物在体内的分布也不一样。

这是因为毒物各组织的分布与该组织的血流量、亲和力以及其他一些因素有关。

因此,研究毒物在体内的分布规律,有利于了解毒物的亲和组织、靶器官和贮存库,在毒理学研究中具有重要意义。

1.毒物的分布吸收入血液的化学物仅少数呈游离状态,大部分与血浆蛋白结合,经血液运送到各器官和组织。

因此,分布的开始阶段,主要取决于机体不同部位的血流量,血液供应愈丰富的器官,化学物的分布愈多,故像肝脏这样血流丰富的器官,化学物可达很高的起始浓度。

但随着时间的延长,化学物在器官和组织中的分布,愈来愈受到化学物与器官亲和力的影响而形成化学物的再分布过程。

例如染毒铅2小时后,约含有50%的铅分布到肝脏,然而1个月后体内剩余的铅,90%与骨中晶格结合在一起。

再如静脉注射亲脂性化学物2,3,7,8-四氯二苯-对-二恶英(TCCD) 5分钟后,15%的剂量位于肺部,仅有约1%在脂肪组织中,然而24小时后,仅0.3%留在肺中,有20%在脂肪组织中。

以上说明化学物在全身各组织中的起始分布取决于血流量,而最终分布取决于化学物与组织的亲和力。

 形成环境毒物在体内分布不均匀的另一因素是机体的特定部位,对外源性化学物具有明显的屏障作用。

所谓屏障固然有一定形态学结构的基础,但更应理解为机体阻止或减少化学物由血液进入某种组织器官的一种生理保护机制,使其不受或少受化学物的危害。

主要的屏障有血脑屏障和血 胎盘屏障。

 1)血脑屏障(blood-brain barrier) 血脑屏障虽不能绝对阻止有毒物质进入中枢神经系统,但比机体其他部位渗透性小,许多化学物在相当大的剂量时仍不能进入大脑。

这主要是由于解剖学和生理学上的原因:①中枢神经系统(CNS) 的毛细血管内皮细胞间相互连接很紧密,几乎无空隙;②在毛细血管周围被星形胶质细胞突所包围。

因此,化学物必须穿过上述屏障才能进入大脑,其通透速度主要取决于化学物的脂溶性和解离度。

一般而言,增加脂溶性可促进化学物穿入CNS,而增加解离可明显降低穿透性。

例如,甲机汞很易进入脑组织,引起CNS 中毒,而非脂溶性的无机汞则不易进入脑组织, 故其毒作用主要不在脑而在肾脏。

但由于脑内的甲基汞逐渐代谢转化成汞离子而不能反穿出血脑屏障而排出,可在脑内滞留而引起中毒。

③在CNS间液中蛋白质浓度很低, 因此在化学物从血液进入脑的过程中,蛋白质结合这一转运机理就不能发挥作用。

但是也有例外,一些脂溶性化学物如TCDD也不易进入脑,其机理尚不清楚,可能是由于它和血浆蛋白或脂蛋白紧密结合,限制了它进入大脑。

 新生儿的血脑屏障发育不完全,对某些化学物的毒性反应比成人大。

例如铅可引起新生大鼠的脑脊髓病,但成年大鼠则否。

 2)血 胎盘屏障(blood placental barrier) 血 胎盘屏障的主要功能之一是防止母体血液中一些有害物质通过胎盘以保护胎儿,但这种作用十分有限,许多物质可通过简单扩散进入胎儿。

胎儿组织中毒物的浓度,取决于各组织细胞膜的通透性和富集能力。

如胎儿脑中甲基汞的浓度较高是由于胎儿的血脑屏障作用较弱。

胎儿的肝脏不能富集外来化学物质,其中的化学物含量较低。

 3)其他屏障 例如血 眼屏障,血 睾丸屏障等可以保护这些器官减少或免受外来化学物的损害。

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