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生产性毒物的体内代谢过程

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1. 分布毒物被吸收后,随血液循环分布到全身。毒物在体内分布的情况主要 取决于其进人细胞的能力及与组织的结合力。大多数毒物在体内呈不均匀分布,相对 集中于某些组织器官,如铅、氟集中于骨骼,一氧化碳集中于红细胞。在组织器官内 相对集中的毒物随时间推移而呈动态变化。最初,常分布于血流量较大的组织器官, 随后则逐渐转移至血液循环较差的部位。

2. 生物转化进入机体的毒物,有的直接作用于靶部位产生毒效应,并可以原 形排出。但多数毒物吸收后需经生物转化(biotransformation),即在体内代谢酶的作用下,其化学结构发生一系列改变,形成其衍生物以及分解产物的过程,亦称代谢 转化。

生物转化主要包括氧化、还原、水解和结合(或合成)四类反应。毒物经生物转 化后,亲脂物质最终变为更具极性和水溶性的物质,有利于经尿液或胆汁排出体外; 同时,也使其透过生物膜进入细胞的能力以及与组织成分的亲和力减弱,从而降低或 消除其毒性。但是,也有不少毒物经生物转化后其毒性反而增强,或由无毒转变为有 毒。许多致癌物如芳香胺、苯并(a)芘等,均是经代谢转化而被活化。

3. 排出毒物可以原形或其代谢物的形式从体内排出。排出的速率对其毒效应 有较大影响,排出缓慢的,其潜在的毒效应相对较大。

(1) 肾脏:是排泄毒物及其代谢物极为有效的器官,也是最重要的排泄途径。许 多毒物均经肾脏排出,其排出速度,除受肾小球滤过率、肾小管分泌及重吸收作用的 影响外,还取决于被排出物本身的分子量、脂溶性、极性和离子化程度。尿中毒物或 代谢物的浓度常与血液中的浓度密切相关,所以测定尿中毒物或其代谢物水平,可间 接衡量毒物的体内负荷情况;结合临床征象和其他检查,有助于诊断。

(2) 呼吸道:气态毒物可以原形经呼吸道排出,例如乙醚、苯蒸气等。排出的方 式为被动扩散,排出的速率主要取决于肺泡呼吸膜内外有毒气体的分压差;通气量也 影响其排出速度。

(3) 消化道:肝脏也是毒物排泄的重要器官,尤其对经胃肠道吸收的毒物更为重 要。肝脏是许多毒物的生物转化部位,其代谢产物可直接排入胆汁随粪便排出。有些 毒物如铅、锰等,可由肝细胞分泌,经胆汁随粪便排出。有些毒物排入肠道后可被肠 腔壁再吸收,形成肠肝循环。

(4) 其他途径:如汞可经唾液腺排出;铅、锰、苯等可经乳腺排人乳汁;有的还可通过胎盘屏障进人胎儿体内,如铅等。头发和指甲虽不是排出器官,但有的毒物可 富集于此,如铅、砷等。毒物在排出时可损害排出器官和组织,如镉可引起肾近曲小管损害,汞可产生口 腔炎。

4.蓄积进入机体的毒物或其代谢产物在接触间隔期内,如不能完全排出而逐 渐在体内积累的现象称为毒物的蓄积(accumulation)。蓄积作用是引起慢性中毒的 物质基础。当毒物的蓄积部位与其靶器官一致时,则易发生慢性中毒,例如有机汞化 合物蓄积于脑组织,可引起中枢神经系统损害。当毒物的蓄积部位并非其靶器官时, 又称该毒物的“储存库”(storage depot),如铅蓄积于骨骼内。储存库内的毒物处于 相对无活性状态,在一定程度上属保护机制,对毒性危害起缓冲作用。但在某些条件 下,如感染、服用酸性药物等,体内平衡状态被打破时,库内的毒物可释放入血液, 有可能诱发或加重毒性反应。有些毒物因其代谢迅速,停止接触后,体内含量很快降低,难以检出;但反复接 触,因损害效应的累积,仍可引起慢性中毒。例如反复接触低浓度有机磷农药,由于 每次接触所致的胆碱酯酶活力轻微抑制的叠加作用,最终引起酶活性明显抑制,而呈 现所谓功能蓄积。

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