1.卫生毒理学的研究任务主要有:
①对环境因子特别是外源化学物进行安全性毒理学评价和危险评定;
②研究机体与环境因子有害的交互作用的规律即中毒机制;
③为制定有关安全限值、卫生标准和管理措施提供科学依据;
④研究预防和治疗化学物中毒的措施。
2.靶器官:化学物进入机体后,直接发挥毒作用的器官。靶器官不一定是该物质浓度最高的器官。
甲基汞的靶器官是脑,镉的靶器官是肾。
铅蓄积在骨中,靶器官为中枢神经系统和造血系统。DDT在脂肪中的浓度最高,但并不对该组织产生毒作用。
氟化物的靶器官是骨骼。
3.生物标志的种类
接触标志 |
内剂量(如化学物原形或其代谢物) |
生物效应剂量(如蛋白质加合物、DNA加合物等) | |
效应标志 |
早期生物效应标志 |
结构和(或)功能改变标志 | |
疾病标志 | |
易感性标志 |
4.剂量的分类
暴露剂量(给予剂量) |
潜在剂量(机体实际摄入、吸入或应用于皮肤的外源化学物的量) |
应用剂量(直接与机体的吸收屏障接触可供吸收的量) | |
内剂量 |
经吸收到机体血流的外源化学物的量 |
靶器官剂量 (送达剂量、生物有效剂量) |
发生损害作用部位的外源化学物的量 |
5.有阈值效应:一种物质的剂量或浓度,低于阈值时效应不发生,而达到或高于阈值时效应将发生。一般认为,系统毒物和致畸物具有阈值,遗传毒性致癌物和性细胞致突变物无可检测的阈值。
无阈值效应:化学毒物的致癌作用以及致体细胞核生殖细胞突变的作用在零以上的任何剂量均可发生,即具有零阈剂量-反应关系。氯乙烯所致的肝血管肉瘤属于无阈值效应。
遗传毒性致癌物和性细胞致突变物无可检测的阈值。
6.急性毒作用带和慢性毒作用带
急性毒作用带(Zac):Zac=LD50/Limac。Zac值小,引起死亡的危险大;反之,则说明引起死亡的危险小。
慢性毒作用带(Zch):Zch=Limac/Limch。Zch值大,发生慢性中毒的危险大;反之,则说明发生慢性中毒的危险小。
7.化学毒物的转运方式
被动转运 |
简单扩散(脂溶扩散) |
顺浓度梯度,不需要载体,不消耗能量 |
滤过 |
顺浓度梯度,亲水性孔道 | |
特殊转运 |
主动转运 |
逆浓度梯度,需载体,消耗能量 |
易化扩散(载体扩散) |
顺浓度梯度,需载体,不消耗能量 | |
膜动转运 |
消耗能量。包括:①吞噬作用和胞饮作用;②胞吐作用。 |
8.生物转化
种类 |
反应类型 | |
生物转化 |
I相反应 |
氧化反应:细胞色素P450酶系(混合功能氧化酶(MFO)或单加氧酶)、黄素加单氧酶(FMO) |
还原反应 | ||
水解反应 | ||
Ⅱ相反应 (结合反应) |
葡萄糖醛酸结合 硫酸结合 谷胱甘肽结合 甲基化反应 乙酰化作用 氨基酸结合 |
9.反映化学毒物吸收情况的毒物动力学参数是:生物利用度(F);
反映化学毒物的分布情况的毒物动力学参数是:表观分布容积(Vd);
反映化学毒物消除的特点的毒物动力学参数是:消除速率常数(Ke)、生物半减期(t1/2)和清除率(CL);
反映化学毒物的吸收和消除情况的毒物动力学参数是:曲线下面积(AUC)。
10.胃液为酸性,pH约为2,弱酸性物质(如苯甲酸)主要呈非解离状态,易于在胃内吸收;
弱碱性物质大部分呈解离状态,难以被吸收。
小肠内的pH达到6以上,弱碱性物质(如苯胺)主要以非解离态存在,易于吸收,而弱酸性物质的情况与之相反。
11.急性毒性试验目的
(1)获得受试物的致死剂量以及其他急性毒性参数。根据LD50可对受试物进行急性毒性分级。
(2)通过观察实验动物的中毒表现和死亡情况,初步评价受试物所致的急性毒效应特征、靶器官、剂量-反应(效应)关系和对人体产生损害的危险性。
(3)为后续的短期重复剂量、亚慢性和慢性毒性试验及其他毒理学试验的剂量设计和观察指标选择提供参考依据。
(4)为毒作用机制的研究提供初步线索。
12.几种毒性作用
(1)短期重复剂量毒性:指机体连续或反复接触化学毒物2~4周所产生的中毒效应。
(3)亚慢性毒性:指机体在较长时间内连续或反复多次接触化学毒物所产生的中毒效应。“较长时间”对于啮齿类动物通常为1~6个月,对大鼠通常为90天。
(3)慢性毒性:是指机体长期甚至终生连续或反复多次接触化学毒物所产生的中毒效应。这里的“长期”对于啮齿类动物来说,一般为12~24个月。
13.试验动物的选择
(1)经典急性毒性试验设计:首选成年大鼠,一般体重为180~240g。动物性别要求为雌雄各半。啮齿类动物,每个剂量组每种性别至少5只;非啮齿类动物,雌雄兼用每组同一性别动物数也应相等。灌胃是最常用的染毒方式。观察持续时间,一般要求计算实验动物接触受试后14天内的总死亡数。
(2)短期重复剂量毒性试验:首选大鼠,以6~8周龄(80~100g)的刚成年动物为宜。每组至少10只,雌雄各半。在停止给予动物受试物后继续观察14天。
(3)亚慢性毒性试验:一般要求选择两个动物物种。通常啮齿类动物为大鼠,非啮齿类动物为犬,性别通常雌雄各半。在停止给予动物受试物后继续观察28天。
(4)慢性毒性试验:一般要求选择两个物种动物,即啮齿类和非啮齿类。应选择初断乳的动物,如大鼠70~90g,犬为4~6月龄。雌雄各半。在停止给予动物受试物后继续观察1~2个月。
14.致癌物分类
直接致癌物 |
不需要代谢活化本身就具有致癌活性的致癌物 |
前致癌物或间接致癌物 |
本身没有致癌活性,需经过Ι、Ⅱ相反应代谢活化才具有致癌活性的致癌物 |
终致癌物 |
前致癌物经过代谢活化最后产生有致癌活性的代谢产物 |
近致癌物 |
前致癌物在代谢活化成终致癌物过程中的中间产物 |
15.器官形成期是发生畸形的关键期,大鼠和小鼠为孕6~15天,兔为孕6~18天,人为孕3~8周。
16.致畸带:指致畸作用的NOAEL到胚胎死亡剂量之间范围,致畸带越宽则致畸危险性越大。
17.传统致畸试验:首选大鼠和兔,一般受试物最高剂量不超过母体LD50的1/5~1/3,低剂量可为LD50的1/100~1/30。
18.三段生殖毒性实验
(1)第一阶段:生育力与早期胚胎发育毒性实验,首选大鼠,要求高剂量组不能出现严重中毒体征或10%以上的死亡;
(2)第二阶段:胚体-胎体毒性实验(致畸试验);
(3)第三阶段:出生前和出生后发育毒性实验,首选大鼠,观察指标有受孕率、幼仔性别比、出生存活率、哺育成活率、外观畸形、生理发育、神经行为改变等。此外,观察生长指数,即雌性和雄性幼仔在出生时和出生后4、7、14及21天的平均体重。
19.危险评定步骤
(1)危害识别,识别化学毒物能否产生损害效应;
(2)危害表征,阐明化学物剂量与接触群体反应之间的定量关系;
(3)暴露评定,确定人体接触的化学毒物的总量和特征;
(4)危险度表征,主要是决策建议,包括发生的概率、严重性、给定的人群和伴随的不确定性。
20.有阈值和无阈值化学物的剂量-反应关系评价
(1)有阈值化学毒物的剂量-反应关系评价:根据实验获得的NOAEL或基准剂量(BMD),除以合适的不确定性系数(UFs)制定安全限值,不确定系数通常为100。
(2)无阈值化学物的剂量-反应关系评定:对于遗传毒性致癌物,不存在阈值,一般不能采用NOAEL除以不确定性系数的方法来制定安全限值。通常是用数学模型来对该致癌物的可接受危险的剂量水平进行推导。
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