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