卫生毒理学毒理学基本概念
卫生毒理学
卫生毒理学
毒理学是研究食品、药品和其他环境因素（主要是化学品）对机体的损伤作用及机制的科学，是与食品安全、药品安全、职业安全及环境安全等密切相关的生物医学学科。
本期走进公共卫生与预防医学，让我们一起了解毒理学！
二级学科——毒理学介绍
毒理学是一门研究外源性物质，即化学性因素和物理性因素对机体所造成的损伤效应及损伤机理的学科。
毒理学主要包括三大部分，一是描述毒理学，即毒性鉴定，用于判断某种物质是否具有毒性；二是机制毒理学，即毒性机理的研究，在确定某物质具有毒性效应后，需要从器官、组织、细胞、分子等水平研究如何产生毒性效应，通过对毒性机理的研究，进而寻找到产生损伤之后的治疗方法，为三级预防提供理论支撑；三是管理毒理学，用毒效应研究和机理研究，为制定化学物的安全标准或安全限值，以及对化学物管理提供政策支持。
毒理学既是一门基础学科，也是一门应用学科，它的基础性在于为公共卫生与预防医学下的职业卫生、环境卫生、营养与食品卫生等学科在研究各自领域所关注的化学物质时提供技术手段和基本理论，它的应用性在于通过安全性评价和风险评估等方法为各领域的化学物管理提供政策支撑。
毒理学学科分支众多，研究领域广泛
在研究范围上，毒理学包括卫生毒理学、药物毒理学、环境毒理学和食品毒理学等；从器官和系统损伤的角度上，又包括呼吸毒理学，肾脏毒理学，免疫毒理学，神经毒理学等；从毒性特征上可分为一般毒性和特殊毒性。
目前，北大公卫学院的毒理学研究领域涉及遗传毒理学、内分泌干扰物的毒性研究、生殖和发育毒理学、免疫毒理学、重金属毒理学、肝脏毒理学、分子细胞毒理学、药物毒理学，以及毒理学替代法研究等领域，对毒理学从各层级、各维度上进行广泛深入的研究。
最新整理卫生毒理学考试重点知识讲解
卫生毒理学考试重点第一部分毒理学原理第一章绪论1、毒理学:现代毒理学以发展为研究所有外源因素(如化学、物理和生物因素)对生物系统的损害作用、生物学机制、安全性评价与危险性分析的学科。
2、毒物:指较低的剂量进入机体后能引起疾病或危及生命的物质。
3、所有的物质都是毒物，不存在任何非毒物质，剂量决定了一种物质是毒物还是药物。
4、二巯基丙醇(BAL)可用于治疗砷化物中毒，硝酸盐和硫代硫酸盐可用于治疗氰化物中毒，解磷定(2—PAM)可用于治疗有机磷农药中毒。
5、安全系数(SF):6、毒理学替代法(又称3R法):即优化(refinement)试验方法和技术，减少(reduction)受试动物的数量和痛苦，取代(replacement)整体动物实验的方法。
7、根据化学物的结构、理化特性和某些生物学活性，即SAR，则可初步预测其潜在的危害性或致癌性。
8、人类基因组计划(HGP)是生命科学史上第一个大科学工程。
9、系统生物学是在分子水平上整体研究生物系统(细胞、组织、器官和整体)的一门学科。
10、系统毒理学:是研究外源化学物和应激因子对生物系统的干扰作用，检测分子表达和毒理学参数的变化，反复整合各种数据和资料以描述生物体更能的一门学科。
第二章毒理学基本概念1、毒性:指化学物引起毒害作用的固有能力。
毒效应:指化学物对机体健康引起的有害作用。
二者是有区别的:毒性是化学物固有的生物学性质，我们不能改变化学物的毒性，而毒效应是化学物毒性在某些条件下引起机体健康有害作用的表现，改变条件就可能影响毒效应。
2、中毒:生物体收到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。
途径:消化道、呼吸道、皮肤、注射器等。
特点:各种更能障碍，应激能力下降，维持集体稳态能力下降，对环境中其他有害因素敏感性增高等。
3、任何一种化学物只要达到一定剂量，在一定条件下都有可能对机体产生有害作用。
化学物的毒效应总是与一定的剂量联系在一起的的。
剂量是决定化学物毒性的根本指标4、毒物: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过程，引起暂时或永久性的生理改变，甚至危及生命的化学物质。
毒理学基础
毒理学基础第一章绪论1、卫生毒理学（Health /hygienic Toxicology）是利用毒理学的概念和方法，以预防医学角度，研究人类生活和生产活动中可能接触到的外来化合物对机体损害作用及其机理的学科。
卫生毒理学属于预防医学的范畴，也是毒理学的重要分支学科。
2、毒理学（Toxicology）是研究外源化学物对生物体损害作用及其毒作用机制的科学。
3、现代毒理学：是研究外源性有害物质（包括化学、物理和生物因素）对生物体及生物系统的损害作用、生物学机制、进行安全性评价和危险度管理的科学。
其基本任务是发现毒性、探讨机制、有效预防和科学管理。
4、现代毒理学依据其研究内容和研究目的可分为描述毒理学、机制毒理学和管理毒理学三个分支领域。
5、描述毒理学(descriptive toxicology)：指利用毒理学原理及方法，研究外源化学物对机体损害作用，对其毒性进行描述及鉴定。
6、机制毒理学(medchanistic toxicology)：是在毒性鉴定基础上，采用生物化学、细胞生物学、分子生物学、基因组学、蛋白组学、代谢组学等“组学”方法及其他研究方法，在细胞和分子层面上对外源化学物毒性作用机制及调控机制进行的系统研究。
7、毒理学研究方法：实验研究（体内实验、体外实验）和人群调查（流行病学调查、毒性临床观察、志愿者试验）。
8、Paracelsus提出所有物质都是毒物，不存在非毒物质，剂量决定一种物质是毒物还是药物。
9、意大利医生Pamazzini被誉为职业医学的创始人。
10、近代毒理学之父Orfila。
11、美国于1906年通过第一部《美国食品与药品法》。
12、1937年发生磺胺导致患者急性肾衰竭和死亡的“磺胺事件”。
13、毒理学展望：⑴从高度综合到高度分化；⑵从整体动物实验到替代实验；⑶从毒性定量描述到毒理作用机制探讨；⑷从构效关系到毒性预测；⑸从危险度评定到危险度管理；⑹从现代毒理学到系统毒理学。
《毒理学基础》复习资料
第一章绪论《毒理学基础》第5版，供预防医学类专业用人民卫生出版社主编：王心如（一）概念毒理学（Toxicology）：研究外源性化学物质对生物机体的损害作用的学科(传统定义) 。
现代毒理学(modern Toxicology )：研究所有外源因素（如化学、物理和生物因素）对生物系统（living systems）的损害作用、生物学机制(biologic mechanisms)、安全性评价(safty evaluation)与危险性分析(risk analysis)的科学。
（二）研究内容毒理学两个基本功能：检测理化因素产生的有害作用的性质（危害性鉴定功能）评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性（危险度评价功能）三大研究领域：描述毒理学(descriptive toxicology)机制毒理学(mechanistic toxicology)管理毒理学(regulatory toxicology)第二章毒理学基本概念毒物(poison)：是指在一定条件下，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，引起暂时的或永久性的病理改变，甚至危及生命的化学物质。
毒性（toxicity）：指化学物质引起有害作用的固有能力。
剂量相同时，对机体损害能力越大的化学物质，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。
中毒(poisoning)：是指生物体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。
毒效应（toxic effect）：又称为毒作用，是化学物质对机体所致的不良或有害的生物学改变。
毒效应是化学物质或代谢产物在作用部位达到一定数量并停留一定时间，与组织大分子成分互相作用的结果。
当改变暴露条件时，毒效应会相应改变。
毒性是一种能力，中毒是一种状态，毒效应是一种表现。
损害作用（adverse effect）：指影响机体行为的生物化学改变，功能紊乱或病理损害，或者降低对外界环境应激的反应能力。
毒理学基本概念
毒物与非毒物之间并无绝对界限。
毒物分类：按用途和分布范围
(1)工业化学品 (2)食品中的有毒物质 (3)环境污染物 (4)日用化学品 (5)农用化学品 (6)医用化学品 (7)生物毒素：①动物毒素②植物毒素③霉菌毒 素④细菌毒素 (8)军事毒物 (9)放射性核素
损害作用（adverse effect）：毒性表现
(1) 机体的正常形态、生长发育过程受到严重的 影响，寿命亦将缩短。 (2)机体的进食量、体力劳动负荷能力等功能容 量，或对额外应激状态的代偿能力降低； (3)机体维持稳态能力下降。 (4)机体对其他某些环境因素不利影响的易感性 增高
持久的，可逆或不可逆
5 Practically 5000Non-toxic 15,000
10,000100,000
2820-22,590
1 litre (or 1 quart)
6 Relatively 15,000 or Harmless more
100,000
22,600 or more 1 litre (or 1 quart)
是指外源化学物与机体接触或进入 体内的易感部位后，能引起损害作用 的能力。
包括损害正在发育的胎儿（致畸胎）、改变遗传密码 （致突变）或引发癌症（致癌）的能力等。
一种外源化学物对机体的损害作用越大， 则其毒性就越高。
毒性是化学物一种内在的、固有的生物 学性质，反映毒物的剂量与机体反应之间 的关系。
①剂量 ②接触条件（接触途径、接触期限、速 率和频率）
Dermal LD50
(single application to skin of rabbits) mg/kg
卫生毒理学基本概念
毒性终点（end-point）
在对化学毒物的毒性研究中，我们要采取许多 不同阶段的实验，每个不同阶段的实验，用于 观察化学毒物的不同毒作用（或毒性终点） 急性毒性试验：死亡 慢性毒性试验：生理、生化、代谢等异常变化 遗传毒性试验：基因突变、染色体畸变、畸形、 肿瘤
毒作用及其分类
在毒理学研究中，使用不同的毒作用终 点来检测化学物质所引引起和各种毒性 效应，反应毒作用终点的指标分两类 特异性指标：出现与特定化合物之间存 在明显的因果关系 死亡指标：简单客观、易于观察，但粗 燥，不能反应毒作用本质，但可以恒量 毒性大小 。
难观察到剂量-反应关系
毒性作用分类
特异体质反应（idiosyncratic reaction） 先天遗传缺陷所致对毒性的异常的反应 高敏感性和高耐受性（hypersensibility and hyperresistibility） 高敏感性：低剂量接触的群体中，少数个体出 现中毒症状。但不属于过敏反应。 高耐受性：接触的群体中，少数个体不出现中 毒症状
毒性作用分类
可逆与不可逆作用（reversible effect and irreversible effect） 可逆性作用：停止接触后，损伤可渐恢复 不可逆作用：停止接触后，损伤不能恢复，甚 至进一步发展加重。 与接触条件和受损器官的再生能力有关。
毒性作用分类
过敏性反应（anaphylactic reaction） 也叫变态反应（allergic reaction） 抗原抗体反应
致死剂量
半数致死剂量（median lethal dose， LD50） 一半死亡所需的剂量， 评价毒性大小和进行毒性分级
卫生毒理学
卫生毒理学卫生毒理学(healthtoxicology)是与公共卫生工作有直接联系的各个毒理学分支，包括环境毒理学、工业毒理学、食品毒理学、农药毒理学、放射毒理学等的基础和总称。
卫生毒理学属于预防医学的范畴，也是毒理学的一个分支学科。
任何一种化学物质在一定条件下都可能是对机体有害的，卫生毒理学的目的就在于研究外源化学物质的毒性和产生毒性作用的条件，阐明剂量一效应（反应）关系，为制订卫生标准及防治措施提供理论依据。
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”。
与外源化学物相对的概念是内源化学物，是指机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。
毒理学研究外源化学物对机体的有害作用，而不是有益作用(如营养作用、治疗作用等)。
人类很早就对有毒的物质进行研究，在远古依靠游猎与采集可食植物为生的时候，就注意到识别一些对人畜有毒的动、植物，以保证食用安全。
以后，又逐渐懂得利用有毒物质(如箭毒、乌头)作为狩猎工具和武器。
在和疾病斗争的过程中产生了药物，人类对其毒性作用作了广泛的研究。
随着社会生产的发展，人类使用和接触到化学物质的种类越来越多，总数已经超过500万种，日常使用也不下六七万种，已远远超过一般天然食物和药物的范围，其中包括了大量工农业生产过程所使用和生产的种类繁多的化学物质，如各种食品添加剂、化妆品、可产生依赖性的物品、军事毒剂等，在一定接触剂量和接触条件下，可产生毒作用。
这些使得这门古老的、研究毒物的科学——毒理学在研究内容和方法上有了极大的发展，按照研究的对象，可再划分为：药物毒理学、工业毒理学、环境毒理学、成瘾毒物毒理学、食品毒理学、军事毒物毒理学等；或就毒物作用于机体的性质分为生化毒理学、遗传毒理学、生殖与发育毒理学、免疫毒理学、行为毒理学、分子毒理学等。
这些发展反映了人们对于毒物作用的认识愈来愈深入，也反映了社会上对防止各类毒作用的迫切需求。
卫生毒理学
毒理学：毒理学（toxicology）是一门研究外源因素（化学、物理、生物因素）对生物系统的有害作用的应用学科。
是一门研究化学物质对生物体的毒性反应、严重程度、发生频率和毒性作用机制的科学，也是对毒性作用进行定性和定量评价的科学。
卫生毒理学：卫生毒理学(healthtoxicology)是与公共卫生工作有直接联系的各个毒理学分支，包括环境毒理学、工业毒理学、食品毒理学、农药毒理学、放射毒理学等的基础和总称。
卫生毒理学属于预防医学的范畴，也是毒理学的一个分支学科。
适用范围：毒理学(toxicology)是从生物医学角度研究化学物质对生物机体的损害作用及其机制的科学，但近年来，随着客观的需要，毒理学的研究范围已扩大到各种有害因素如放射性、微波等物理因素以及生物因素等对机体损害作用及其机制，不只限于化学物质。
广义地说，任何一种物质在一定条件下都可能是有毒的，而在另一些条件下则是安全或无害的早在16世纪，瑞士学者巴拉塞尔苏斯就明确指出：所有的物质都是有毒的，只有剂量才是区别毒物与非毒物的界限，毒理学的任务在于探求这些条件，阐明剂量一反应关系，为制订卫生标准及防治措施提供依据。
影响范围：随着人类开发自然活动和工业生产的飞速发展，成千上万种天然和合成的化学物质源源不断地涌入市场和生活领域。
据估计，截至1985年止，《化学文摘》登记在岫的化学物质700万种，进入市场的不下7-8万种，且每年以1000—2000种的速度在增加着。
这些化学物质可在生产条件下，经口（食品，饮料及药物等），呼吸道（污染的室内外空气及吸烟等）和皮肤接触（可以皮肤吸收的生产性毒物，外敷药及化妆品等）进入人体。
在化学因素对环境的影响日益突出的今天，卫生毒理学就成为环境科学和预防医学的基础。
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卫生毒理学教研室
第二章 毒理学基本概念
第二章 毒理学基本概念
毒
第一节 毒物、毒性和毒作用
理
学
第二节 剂量、剂量-量反应关系和
的
基
剂量-质反应关系
本
概
第三节 表示毒性常用指标
念
第四节 安全限值
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3
第一节 毒物、毒性和毒作用
毒物及其分类
毒
毒性及其分级
理
学
毒作用及其分类
的
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毒作用及其分类
毒 ❖局部与全身作用：
理 局部毒性作用(local effect)是指某些 学 外源化学物在机体接触部位直接造成的 的 损害作用。 基 全身毒性作用(systemic effect)是指外 本 源化学物被机体吸收并分布至靶器官或 概 全身后所产生的损害作用。 念
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理 学 的
毒作用的浓度范围
3
A
A
基
2 B
本 概
1 C
B C
念
↑
↑↑
↑↑
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
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毒作用及其分类
毒 化学物质的毒作用（toxic effect）又 理 称为毒效应。是化学物质对机体所致的 学 不良或有害的生物学改变，故又可称为 的 不良效应、损伤作用或损害作用。是其 基 本身或代谢产物在作用部位达到一定数 本 量并停留一定时间，与组织大分子成分 概 互相作用的结果。
基 的，关键是此种物质与机体接触的量。
本 选择毒性（selective toxicity）：指一种化
概 学物质只对某种生物产生损害作用，而对其他
念
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。
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毒性
毒 影响毒性的因素：
理 ❖ 剂量；
学 ❖ 接触途径（经静脉、经口、经皮等）；
概 学作用，会重新判断为损害作用。因此，应充分地认识到
念 对损害作用与非损害作用判断的相对性和发展性。
工业化学品：如生产原料、辅料、中间体等； 食品添加剂：如食用色素、香精、防腐剂等；
学 日常化学品：化妆品、洗涤用品等；
的 农用化学品：如化肥、杀虫剂等；
基 医用化学品：如药物、消杀剂等；
本 概
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；
念 放射性物质：如放射性核素、天然放射性元素等。
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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
毒 该物质的毒性(toxicity)。
理 毒性较高的物质，只要相对较小的剂量，即可
学 的
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
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毒作用及其分类
毒 ❖可逆与不可逆作用：
理 可逆作用(reversible effect)是指停止 学 接触外源化学物后可逐渐消失的毒性作用。 的 不可逆作用(irreversible effect)是指 基 在停止接触外源化学物后其毒性作用继续 本 存在，甚至对机体造成的损害作用可进一 概 步发展。 念
念
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毒作用及其分类
毒 毒作用的分类：
理 速发或迟发性作用
学 局部与全身作用
的 可逆与不可逆作用
基
过敏性反应
本 概
特异体质反应
念
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毒作用及其分类
毒 ❖速发或迟发性作用：
理 速发性毒作用(immediate effect) 是指 学 某些外源化学物在一次接触后的短时间 的 内所引起的即刻毒性作用。 基 迟发性毒作用(delayed effect)是指在 本 一次或多次接触某种外源化学物后，经 概 一定时间间隔才出现的毒性作用。 念
的 基
❖ 接触期限、接触速率和接触频率；
本
概
念
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毒性
毒 ➢ 接触期限
理 急性毒性试验 24小时内一次或多次染毒
学
的
亚急性毒性试验 在1个月或短于1个月的重复染毒
基 亚慢性毒性试验 在1个月至3个月的重复染毒 本 概 慢性毒性试验 在3个月以上的重复染毒
念
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毒性
毒 接触频率
损害作用与非损害作用
基
本
毒效应谱
概
靶器官
念
生物学标志
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毒物及其分类
毒 理 学
在一定条件下，一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
的 命的化学物质成为毒物（poison）。
基
本
概
念
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毒物及其分类
毒 理
按毒物用途和分布范围分为：
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损害作用与非损害作用
毒 非损害作用(non-adverse effect)的特点： 理 1. 不引起机体机能形态、生长发育和寿命的改变；
学 2. 不引起机体功能容量的降低；
的 3. 不引起机体对额外应激状态代偿能力的损伤。
基 4. 机体发生的一切生物学变化应在机体代偿能力范
本
围之内，当机体停止接触该种外源化学物后，机
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损害作用与非损害作用
毒 损害作用(adverse effect)的特点：
理 1. 机体的正常形态学、生理学、生长发育过
学
程受到影响，寿命可能缩短。
的 2. 机体功能容量降低。
基 3. 机体对外加应激的代偿能力降低。
本 4. 机体对其他某些环境因素不利影响的易感
概
性增高。
念
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毒作用及其分类
毒 ❖过敏性反应：
理 学 的 基
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：
本 概 念
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。
概 念
体维持体内稳态的能力不应有所降低，机体对其 他外界不利因素影响的易感性也不应增高。
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损害作用与非损害作用
毒 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 理 生物学作用。而在生物学作用中，量的变化往往引起质的 学 变化，所以非损害作用与损害作用具有一定的相对意义。 的 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 基 损害作用还是损害作用。随着生命科学的进展，将不断出 本 现新的概念和方法，有可能过去认为是非损害作用的生物