第三章毒物的生物转运与转化 第一节毒物的生物转运 、基本概念 外源化学物与机体接触、吸收、分布、代谢和排泄的过程称为外源化合物的 生物转运,也称作毒物的生物转运。外源化学物由机体接触到入血液的过程称为 吸收,通过血流分散到全身组织细胞中为分布。在组织细胞中,外源化学物经各 种酶系的催化,发生化学结构与物理性质的变化的这一过程称为代谢。代谢产物 和一部分未经代谢的母体化学物排除体外的过程为排泄。外源化学物的清除是代 谢过程和排泄过程的综合结果。转运过程中外源化学物的存在方式多不发生改 变 二、生物膜与生物转运方式 生物膜是一种可塑的、具有流动性的、脂质与蛋白镶嵌的双层结构。生物 膜在结构上有三个特点与外源化学物转运密切相关:1、生物膜双层结构的主要 成分为各种脂质(磷脂、糖脂、胆固醇),其溶点低于正常体温,在正常情况下 维持生物膜为可流动的液体状态。这种脂质成分对于水溶性化学物具有屏障作 用。2、镶嵌在脂质中的蛋白成分可以起到载体和特殊通道作用,使某些水溶性 化学物得以通过生物膜。3、生物膜上分布有很多直径为2A-4A的微孔,它们是 某些水溶性小分子化学物的通道 生物转运的方式有:被动转运( passive transport)、特殊转运( special ansport)和膜动转运( cytosis)。 (一)被动转运 被动转运的特点是转运过程中生物膜不具有主动性,不消耗能量,被转运的 物质只能从髙浓度流入低浓度。被动转运中最主要的方式是简单扩散和滤过, 1、简单扩散( simple diffusion)外源化学物大部分是具有一定脂溶性的 大分子有机化合物,可首先溶解于膜的脂质成分而后扩散到另一侧。简单扩散过 程可受下列因素的影响:(1)生物膜两侧的浓度差:浓度差越大,扩散越快。如 氧的气体分子由肺泡及毛细血管进入血液和CO2由血液进入肺泡细胞的过程,主 要靠浓度差起作用。(2)外源化学物在脂质中的溶解度:溶解度可用脂/水分配 系数表示,即一种物质在脂相和水相的分配已达到平衡状态时的分配率比值称为 脂/水分配系数。脂/水分配系数越大,越容易在脂肪中溶解,也越易透过生物膜。 但由于生物膜中还含有水相,在生物转运过程中,外源化学物既要透过脂相,也 要透过水相,因此脂水分配系数在1左右者,更易进行简单扩散。(3)外源化 学物的电离状态:化合物分子在水溶液中分解成为带电荷离子的过程称为电离
第三章 毒物的生物转运与转化 第一节 毒物的生物转运 一、基本概念 外源化学物与机体接触、吸收、分布、代谢和排泄的过程称为外源化合物的 生物转运，也称作毒物的生物转运。外源化学物由机体接触到入血液的过程称为 吸收，通过血流分散到全身组织细胞中为分布。在组织细胞中，外源化学物经各 种酶系的催化，发生化学结构与物理性质的变化的这一过程称为代谢。代谢产物 和一部分未经代谢的母体化学物排除体外的过程为排泄。外源化学物的清除是代 谢过程和排泄过程的综合结果。转运过程中外源化学物的存在方式多不发生改 变。 二、生物膜与生物转运方式 生物膜是一种可塑的、具有流动性的、脂质与蛋白镶嵌的双层结构。生物 膜在结构上有三个特点与外源化学物转运密切相关：1、生物膜双层结构的主要 成分为各种脂质（磷脂、糖脂、胆固醇），其溶点低于正常体温，在正常情况下 维持生物膜为可流动的液体状态。这种脂质成分对于水溶性化学物具有屏障作 用。2、镶嵌在脂质中的蛋白成分可以起到载体和特殊通道作用，使某些水溶性 化学物得以通过生物膜。3、生物膜上分布有很多直径为 2A-4A 的微孔，它们是 某些水溶性小分子化学物的通道。 生物转运的方式有：被动转运（passive transport）、特殊转运（special transport）和膜动转运（cytosis）。 （一）被动转运 被动转运的特点是转运过程中生物膜不具有主动性，不消耗能量，被转运的 物质只能从高浓度流入低浓度。被动转运中最主要的方式是简单扩散和滤过。 1、简单扩散（simple diffusion）外源化学物大部分是具有一定脂溶性的 大分子有机化合物，可首先溶解于膜的脂质成分而后扩散到另一侧。简单扩散过 程可受下列因素的影响：(1)生物膜两侧的浓度差：浓度差越大，扩散越快。如 氧的气体分子由肺泡及毛细血管进入血液和 CO2由血液进入肺泡细胞的过程，主 要靠浓度差起作用。（2）外源化学物在脂质中的溶解度：溶解度可用脂/水分配 系数表示，即一种物质在脂相和水相的分配已达到平衡状态时的分配率比值称为 脂/水分配系数。脂/水分配系数越大，越容易在脂肪中溶解，也越易透过生物膜。 但由于生物膜中还含有水相，在生物转运过程中，外源化学物既要透过脂相，也 要透过水相，因此脂水分配系数在 1 左右者，更易进行简单扩散。（3）外源化 学物的电离状态：化合物分子在水溶液中分解成为带电荷离子的过程称为电离
离子型的化合物不易透过生物膜的脂质结构区。而化合物的电离状态既受其本身 的电离常数(电离部分与未电离部分平衡时的常数)的影响,也受其所在溶液的 pH影响。弱酸性化学物在酸性介质中非离子型多,在碱性介质中离子型多;弱 碱性化学物在酸性介质中离子型多,而在碱性介质中非离子型多。 这一关系可用下式表示: 弱酸性化学物:[离子型]/[非离子型]=10 弱碱性化学物:[离子型]/[非离子型]=10" pKa是化学物在溶液中50%离子化的p值,为化学物固有定值。例如:在 pH=1的介质中,苯甲酸完全不电离,最易透过生物膜,pH=4则50%离解:在pH=7 的介质中完全电离,不能透过生物膜。 2、滤过( filtration)滤过是水溶性物质随同水分子经生物膜的孔状结构 而透过生物膜的过程。凡分子大小和电荷与膜上孔状结构相适应的溶质皆可滤过 转运,转运的动力为生物膜两侧的流体静压梯度差和渗透压差。此种孔状结构为 亲水性孔道,不同组织生物膜孔道的直径不同。肾小球的孔道直径较大,约为 70nm,分子量为60,000以上的蛋白质分子不能透过,较小的分子皆可透过。肠 道上皮细胞和肥大细胞膜上孔道直径较小,约为0.4nm,分子量小于200的化合 物方可以通过。一般细胞孔道直径在4nm以下,所以除水分子可以通过外,有些 无机离子和有机离子等外源化学物,亦可滤过。 (二)特殊转运 特殊转运指有一定的载体,具有较强的专一性,有一定的选择性和主动性 生物膜主动选择某种机体需要或由机体排出的物质进行的转运。特殊转运分主动 转运和易化扩散 1、主动转运( active transport)主动转运的主要特点是可逆浓度梯度进 行转运,转运过程消耗能量的转运方式。能量来自细胞代谢活动所产生的代谢能 (ATP)的释放。许多外源化学物的代谢产物经由肾脏和肝脏排出,主要是借助 主动转运。机体需要的某些营养物质,例如某些糖类、氨基酸、核酸和无机盐等 由肠道吸收进入血液的过程,必须通过主动转运逆浓度梯度吸收 2、促进扩散( facilitated diffusion)促进扩散的特点是需要载体,顺浓 度梯度由髙浓度向低浓度而且不需要细胞供给能量的扩散性转运。葡萄糖、某些 氨基酸、甘油、嘌呤碱等亲水化合物,由于不溶于脂肪,不能借助简单扩散进转 运,所以可在具有特定载体和顺浓度梯度的情况下进行转运。 (三)膜动转运 膜动转运是细胞与外界环境交换一些大分子物质的过程,其主要特点是在转 运过程中生物膜结构发生变化,转运过程具有特异性,生物膜呈现主动选择性并 消耗一定的能量。在一些大分子颗粒物质被吞噬细胞由肺泡去除或被肝和脾的网 状内皮系统由血液去除的过程中起主导作用。膜动转运又可分为胞吞作用
离子型的化合物不易透过生物膜的脂质结构区。而化合物的电离状态既受其本身 的电离常数（电离部分与未电离部分平衡时的常数）的影响，也受其所在溶液的 pH 影响。弱酸性化学物在酸性介质中非离子型多，在碱性介质中离子型多；弱 碱性化学物在酸性介质中离子型多，而在碱性介质中非离子型多。 这一关系可用下式表示： 弱酸性化学物：[离子型]/[非离子型] =10pH-Pka 弱碱性化学物：[离子型]/[非离子型] =10 Pka –pH pKa 是化学物在溶液中 50%离子化的 pH 值，为化学物固有定值。例如：在 pH=1 的介质中，苯甲酸完全不电离，最易透过生物膜，pH=4 则 50%离解；在 pH=7 的介质中完全电离，不能透过生物膜。 2、滤过（filtration）滤过是水溶性物质随同水分子经生物膜的孔状结构 而透过生物膜的过程。凡分子大小和电荷与膜上孔状结构相适应的溶质皆可滤过 转运，转运的动力为生物膜两侧的流体静压梯度差和渗透压差。此种孔状结构为 亲水性孔道，不同组织生物膜孔道的直径不同。肾小球的孔道直径较大，约为 70nm，分子量为 60,000 以上的蛋白质分子不能透过，较小的分子皆可透过。肠 道上皮细胞和肥大细胞膜上孔道直径较小，约为 0.4nm，分子量小于 200 的化合 物方可以通过。一般细胞孔道直径在 4nm 以下，所以除水分子可以通过外，有些 无机离子和有机离子等外源化学物，亦可滤过。 （二）特殊转运 特殊转运指有一定的载体，具有较强的专一性，有一定的选择性和主动性， 生物膜主动选择某种机体需要或由机体排出的物质进行的转运。特殊转运分主动 转运和易化扩散。 1、主动转运（active transport）主动转运的主要特点是可逆浓度梯度进 行转运，转运过程消耗能量的转运方式。能量来自细胞代谢活动所产生的代谢能 （ATP）的释放。许多外源化学物的代谢产物经由肾脏和肝脏排出，主要是借助 主动转运。机体需要的某些营养物质，例如某些糖类、氨基酸、核酸和无机盐等 由肠道吸收进入血液的过程，必须通过主动转运逆浓度梯度吸收。 2、促进扩散（facilitated diffusion）促进扩散的特点是需要载体，顺浓 度梯度由高浓度向低浓度而且不需要细胞供给能量的扩散性转运。葡萄糖、某些 氨基酸、甘油、嘌呤碱等亲水化合物，由于不溶于脂肪，不能借助简单扩散进转 运，所以可在具有特定载体和顺浓度梯度的情况下进行转运。 （三）膜动转运 膜动转运是细胞与外界环境交换一些大分子物质的过程，其主要特点是在转 运过程中生物膜结构发生变化，转运过程具有特异性，生物膜呈现主动选择性并 消耗一定的能量。在一些大分子颗粒物质被吞噬细胞由肺泡去除或被肝和脾的网 状内皮系统由血液去除的过程中起主导作用。膜动转运又可分为胞吞作用
( endocytosis)和胞吐作用( exec y- tosis)。前者是将细胞表面的颗粒物转运 入细胞的过程。后者是将颗粒物由细胞内运出的过程。胞吞和胞吐是两种方向相 反的过程。在胞吞作用中如果被摄入的物质为固体则称为吞噬 phagocytosis) 如为液体则为胞饮( pinocytosis)。入侵机体细胞的细菌、病毒、死亡的细菌、 组织碎片、铁蛋白、偶氮色素都可通过吞噬作用被细胞清除。所以胞吞和胞吐作 用对体内外源化学物或异物的清除转运具有重要意义。 三、外源化学物的吸收 般情况下,毒物的吸收途径主要是胃肠道,呼吸道和皮肤,但在毒理学实 验中,有时也利用皮下注射,静脉注射,肌肉注射和腹腔注射等方法,使毒物被 吸收 (一)经胃肠道吸收胃肠道吸收是外源化学物进入机体重要途径,小肠是主 要吸收部位。 1、经胃肠道吸收的方式 经胃肠道吸收的外源化合物主要通过下列转运方式:(1)简单扩散是外源 化学物在胃肠道吸收的主要方式。分子量小的(200D以下),脂溶性大的(油水分 配系数大),极性低的(解离度小)化学物较易通过生物膜被吸收。(2)滤过小 肠粘膜细胞膜上有直径0.4mm左右的亲水性孔道,分子量100左右,直径小于亲 水性孔道的小分子,可随同水分子一起滤过而被吸收,例如,经口摄入的铅盐 10%,锰盐4%,镉盐1.5%和铬盐1%可被胃肠道吸收。(3)主动转运机体需要的 某些营养物质如糖类、氨基酸、核酸、无机盐可由肠道通过主动转运逆浓度梯度 被吸收,少数外源化学物,由于其化学结构或性质与体内所需的营养物质非常相 似,也能通过主动转运进入机体。例如铅可利用钙的运载系统,铊、钴和锰可利 用铁的运载系统;抗癌药5-氟尿嘧啶(5-FU)和5-溴尿嘧啶可利用小肠上皮细 胞上的嘧啶运载系统。(4)胞吞作用偶氮色素及某些微生物毒素可通过胞吞作 用进入肠粘膜上皮细胞。(5)淋巴管吸收脂肪经肠道吸收后,与磷脂和蛋白质 起形成乳糜微粒,经胞吐作用进入细胞外空间,通过淋巴管直接进入全身静脉 血流。某些脂溶性外源化学物也可沿这一途径被淋巴管吸收。例如苯并(a)芘 [ benzo(a) pyrene]、3-甲基胆蒽(3- methy lcholan- threne)和顺二甲氨基芴 (cis- dimethy aminostilbene)以及DDT都式通过这种方式吸收的。 2、影响胃肠道吸收的因素 (1)外源化学物的性质一般说来,固体物质且在胃肠中溶解度较低者,吸 收差;脂溶性物质较水溶性物质易被吸收:同一种固体物质,分散度越大,与胃 肠道上皮细胞接触面积越大,吸收越容易;解离状态的物质不能借助简单扩散透 过胃肠粘膜而被吸收或吸收速度极慢 (2)机体方面的影响 胃肠蠕动情况蠕动较强,则外源化学物在胃肠内停留时间较短,吸收较少, 反之,蠕动减弱,停留时间延长,有利于吸收
（endocytosis）和胞吐作用（exocy-tosis）。前者是将细胞表面的颗粒物转运 入细胞的过程。后者是将颗粒物由细胞内运出的过程。胞吞和胞吐是两种方向相 反的过程。在胞吞作用中如果被摄入的物质为固体则称为吞噬(phagocytosis), 如为 液体则为胞饮(pinocytosis)。入侵机体细胞的细菌、病毒、死亡的细菌、 组织碎片、铁蛋白、偶氮色素都可通过吞噬作用被细胞清除。所以胞吞和胞吐作 用对体内外源化学物或异物的清除转运具有重要意义。 三、外源化学物的吸收 一般情况下，毒物的吸收途径主要是胃肠道，呼吸道和皮肤，但在毒理学实 验中，有时也利用皮下注射，静脉注射，肌肉注射和腹腔注射等方法，使毒物被 吸收。 （一）经胃肠道吸收 胃肠道吸收是外源化学物进入机体重要途径，小肠是主 要吸收部位。 1、经胃肠道吸收的方式 经胃肠道吸收的外源化合物主要通过下列转运方式：（1）简单扩散 是外源 化学物在胃肠道吸收的主要方式。分子量小的(200D 以下)，脂溶性大的(油水分 配系数大)，极性低的(解离度小)化学物较易通过生物膜被吸收。（2）滤过 小 肠粘膜细胞膜上有直径 0.4nm 左右的亲水性孔道，分子量 100 左右，直径小于亲 水性孔道的小分子，可随同水分子一起滤过而被吸收，例如，经口摄入的铅盐 10%,锰盐 4%,镉盐 1.5%和铬盐 1%可被胃肠道吸收。（3）主动转运 机体需要的 某些营养物质如糖类、氨基酸、核酸、无机盐可由肠道通过主动转运逆浓度梯度 被吸收，少数外源化学物，由于其化学结构或性质与体内所需的营养物质非常相 似，也能通过主动转运进入机体。例如铅可利用钙的运载系统，铊、钴和锰可利 用铁的运载系统；抗癌药５-氟尿嘧啶（5-FU）和５-溴尿嘧啶可利用小肠上皮细 胞上的嘧啶运载系统。（4）胞吞作用 偶氮色素及某些微生物毒素可通过胞吞作 用进入肠粘膜上皮细胞。（5）淋巴管吸收 脂肪经肠道吸收后，与磷脂和蛋白质 一起形成乳糜微粒，经胞吐作用进入细胞外空间，通过淋巴管直接进入全身静脉 血流。某些脂溶性外源化学物也可沿这一途径被淋巴管吸收。例如苯并(a)芘 ［benzo(a)pyrene］、３-甲基胆蒽(3-methylcholan-threne)和顺二甲氨基芴 (cis-dimethylaminostilbene)以及 DDT 都式通过这种方式吸收的。 2、影响胃肠道吸收的因素 （1）外源化学物的性质 一般说来，固体物质且在胃肠中溶解度较低者，吸 收差；脂溶性物质较水溶性物质易被吸收；同一种固体物质，分散度越大，与胃 肠道上皮细胞接触面积越大，吸收越容易；解离状态的物质不能借助简单扩散透 过胃肠粘膜而被吸收或吸收速度极慢。 （2）机体方面的影响 胃肠蠕动情况 蠕动较强，则外源化学物在胃肠内停留时间较短，吸收较少， 反之，蠕动减弱，停留时间延长，有利于吸收
胃肠道充盈程度胃肠内容物较多时,吸收减慢;反之,空腹或饥饿状态下 容易吸收。 胃肠道酸碱度化学物的解离程度除取决于物质本身的解离常数(pk)外, 还与其所处介质的pH有关。由于胃液的酸度较高(pH=0.9-1.5),弱有机酸类 多以未解离的分子状态存在,所以在胃中易被吸收。小肠内酸碱度已趋向于弱碱 性或中性(pH=6.6-7.6),弱有机碱类在小肠内主要是非解离状态,也容易通过简 单扩散而被吸收。但由于小肠粘膜的吸收面积很大,故既使是弱酸性药物在小肠 内也有一定数量的吸收。 胃肠道同时存在的食物和外源化学物同时存在的食物和外源化学物也可影 响吸收过程。例如钙离子可降低镉和铅的吸收,而低钙膳食可增强铅和镉的毒性 作用,也与铅镉的吸收增加有关。脂肪可使胃的排空速度降低,因此可延长外源 化学物在胃中停留时间,促进吸收。DDT和多氯联苯类化学物可抑制生物膜上 Na-K-ATP酶,致肠道上皮细胞对钠离子的吸收减少 某些特殊生理状况特殊生理状况对外源化学物的吸收有影响。如,妊娠和 授乳期对铅和镉的吸收増强。胃酸分泌随年龄増长而降低,可影响弱酸或弱碱性 物质的吸收。 (二)经呼吸道吸收 经呼吸道吸收的外源化学物主要有各种气体、可挥发性固体或液体的蒸气、 各种气溶胶以及较为细微的颗粒物质等。 1、吸收特点:气体与蒸气主要通过简单扩散被吸收。 (1)肺中的吸收过程进行的较为迅速。肺泡壁和毛细血管壁及间质总厚度在 lum左右,而且肺泡与肺泡之间的毛细血管极为丰富,所以气体由肺泡进入毛细 血管的路程很短,极易透过,吸收过程可迅速完成。(2)有些外源化学物可直接 经肺静脉进入全身血液循环,并在全身组织器官分布,避免了肝脏的首过消除作 用,故毒性可能较强。 2、影响因素影响经呼吸道吸收的因素有: (1)气体在肺泡气与血浆中的浓度差气体的吸收是一个动态平衡的过程,即 该气体由肺泡进入血液的速度等于由血液进入各组织细胞的速度时的状态。平衡 状态下,该气体在血液中的浓度(mg/1)与其在肺泡气中的浓度(mg/1)之比,称为 血/气分配系数,每种气体的分配系数为一常数。例如氯仿为15,苯为6.85,血 /气分配系数越大,在血液中溶解度越高,越易被吸收,反之亦然。 (2)肺的通气量与血流量如过气体在血液中的血/气分配系数较低,既使通 气量增加,也不能使吸收入血的气体增多,还必须増加血流量,才能使吸收增多 反之,血/气分配系数较高的气体,极易由肺泡吸收进入血液,因此增加通气量 即呼吸频率或每分钟通气量就能使吸收增多
胃肠道充盈程度 胃肠内容物较多时，吸收减慢；反之，空腹或饥饿状态下 容易吸收。 胃肠道酸碱度 化学物的解离程度除取决于物质本身的解离常数（pk）外， 还与其所处介质的 pH 有关。由于胃液的酸度较高（pH=0.9-1.5）, 弱有机酸类 多以未解离的分子状态存在，所以在胃中易被吸收。小肠内酸碱度已趋向于弱碱 性或中性(pH=6.6-7.6), 弱有机碱类在小肠内主要是非解离状态，也容易通过简 单扩散而被吸收。但由于小肠粘膜的吸收面积很大，故既使是弱酸性药物在小肠 内也有一定数量的吸收。 胃肠道同时存在的食物和外源化学物 同时存在的食物和外源化学物也可影 响吸收过程。例如钙离子可降低镉和铅的吸收，而低钙膳食可增强铅和镉的毒性 作用，也与铅镉的吸收增加有关。脂肪可使胃的排空速度降低，因此可延长外源 化学物在胃中停留时间，促进吸收。DDT 和多氯联苯类化学物可抑制生物膜上 Na+ -K + -ATP 酶,致肠道上皮细胞对钠离子的吸收减少。 某些特殊生理状况 特殊生理状况对外源化学物的吸收有影响。如，妊娠和 授乳期对铅和镉的吸收增强。胃酸分泌随年龄增长而降低，可影响弱酸或弱碱性 物质的吸收。 （二）经呼吸道吸收 经呼吸道吸收的外源化学物主要有各种气体、可挥发性固体或液体的蒸气、 各种气溶胶以及较为细微的颗粒物质等。 1、吸收特点：气体与蒸气主要通过简单扩散被吸收。 (1)肺中的吸收过程进行的较为迅速。肺泡壁和毛细血管壁及间质总厚度在 1um 左右，而且肺泡与肺泡之间的毛细血管极为丰富，所以气体由肺泡进入毛细 血管的路程很短，极易透过，吸收过程可迅速完成。(2)有些外源化学物可直接 经肺静脉进入全身血液循环,并在全身组织器官分布,避免了肝脏的首过消除作 用，故毒性可能较强。 2、影响因素 影响经呼吸道吸收的因素有： (1)气体在肺泡气与血浆中的浓度差 气体的吸收是一个动态平衡的过程，即 该气体由肺泡进入血液的速度等于由血液进入各组织细胞的速度时的状态。平衡 状态下，该气体在血液中的浓度(mg/l)与其在肺泡气中的浓度(mg/l)之比，称为 血／气分配系数，每种气体的分配系数为一常数。例如氯仿为 15,苯为 6.85，血 ／气分配系数越大，在血液中溶解度越高，越易被吸收，反之亦然。 (2)肺的通气量与血流量 如过气体在血液中的血／气分配系数较低，既使通 气量增加，也不能使吸收入血的气体增多，还必须增加血流量，才能使吸收增多。 反之，血／气分配系数较高的气体，极易由肺泡吸收进入血液，因此增加通气量 即呼吸频率或每分钟通气量就能使吸收增多
(3)气体的分子量及在水中的溶解度溶于水的气体大多通过亲水性孔道被 转运,所以溶解度髙和分子量小的气体容易吸收。溶于生物膜脂质的气体吸收情 况主要取决于脂/水分配系数,脂/水分配系数越大越易被吸收,较少受分子量 大小的影响。 3、颗粒物、气溶胶的吸收和沉积 各种外来化合物与细菌、病毒以及植物花粉和孢子等皆可形成固体气溶胶 气溶胶和颗粒物进入呼吸道后将在呼吸道中沉积或储留,少数水溶性较髙的物质 可通过简单扩散进入血液,大部分颗粒可随同气流到达终末细支气管和肺泡内, 沉积、附着于细胞表面,对机体造成一定的损害 (三)经皮肤的吸收 1、吸收特点经皮肤吸收是外源化学物由外界进入皮肤并经血管和淋巴管 进入血液和淋巴液的过程。皮肤的通透性不高,但当皮肤与外源化学物接触时 外源化学物也可透过皮肤而被吸收,例如氯仿可透过完整健康的皮肤引起肝损 害,有机磷杀虫剂和汞的化学物可经皮肤吸收,引起中毒以至死亡。 外源化学物经皮肤简单扩散方式的吸收,主要通过表皮或皮肤附件如汗腺 管,皮脂腺和毛囊吸收,分为两个阶段,第一阶段为穿透角质层的屏障作用,但 速度较慢。第二阶段为吸收阶段,须经过颗粒层、棘细胞层、生发层和真皮,各 层细胞都富有孔状结构,不具屏障功能,外源化学物极易透过,然后通过真皮中 大量毛细血管和毛细淋巴管而进入全身循环。 2、影响因素 (1)外源化学物的理化性质在通过角质层时,分子量的大小和脂/水分配系 数的影响较为明显。脂溶性化学物透过角蛋白丝间质的速度与其脂/水分配系数 成正比,但在吸收阶段,外源化学物将进入的血液或淋巴液,是同时具有脂溶性 和水溶性的液体,所以脂/水分配系数在1左右者,更容易被吸收。非脂溶性的 极性外来化学物的吸收与其分子量大小有关,分子量较小者也较易穿透角质层被 吸收。 (2)皮肤的完整性人体不同部位皮肤对外源化学物的吸收能力存在差异,角 质层较厚的部位如手掌、足底,吸收较慢,阴囊、腹部皮肤较薄,外源化学物易 被吸收 (3)其它因紊血流速度和细胞间液流动加快,吸收也快;皮肤大量排出汗液, 外源化学物容易在皮肤表面汗液中溶解、粘附,延长外源化学物与皮肤接触时间, 也易于吸收。 四、外源化学物的分布-再分布 (一)外源化学物在体内的运输血液是大多数外源化学物在吸收后或排泄前 最为重要的运输系统,主要有以下几种运输形式:
(3)气体的分子量及在水中的溶解度 溶于水的气体大多通过亲水性孔道被 转运，所以溶解度高和分子量小的气体容易吸收。溶于生物膜脂质的气体吸收情 况主要取决于脂／水分配系数，脂／水分配系数越大越易被吸收，较少受分子量 大小的影响。 3、颗粒物、气溶胶的吸收和沉积 各种外来化合物与细菌、病毒以及植物花粉和孢子等皆可形成固体气溶胶。 气溶胶和颗粒物进入呼吸道后将在呼吸道中沉积或储留，少数水溶性较高的物质 可通过简单扩散进入血液，大部分颗粒可随同气流到达终末细支气管和肺泡内， 沉积、附着于细胞表面，对机体造成一定的损害。 (三)经皮肤的吸收 1、吸收特点 经皮肤吸收是外源化学物由外界进入皮肤并经血管和淋巴管 进入血液和淋巴液的过程。皮肤的通透性不高，但当皮肤与外源化学物接触时， 外源化学物也可透过皮肤而被吸收，例如氯仿可透过完整健康的皮肤引起肝损 害，有机磷杀虫剂和汞的化学物可经皮肤吸收，引起中毒以至死亡。 外源化学物经皮肤简单扩散方式的吸收，主要通过表皮或皮肤附件如汗腺 管，皮脂腺和毛囊吸收，分为两个阶段，第一阶段为穿透角质层的屏障作用，但 速度较慢。第二阶段为吸收阶段，须经过颗粒层、棘细胞层、生发层和真皮，各 层细胞都富有孔状结构，不具屏障功能，外源化学物极易透过，然后通过真皮中 大量毛细血管和毛细淋巴管而进入全身循环。 2、影响因素 (1)外源化学物的理化性质 在通过角质层时，分子量的大小和脂/水分配系 数的影响较为明显。脂溶性化学物透过角蛋白丝间质的速度与其脂/水分配系数 成正比，但在吸收阶段，外源化学物将进入的血液或淋巴液，是同时具有脂溶性 和水溶性的液体，所以脂/水分配系数在 1 左右者，更容易被吸收。非脂溶性的 极性外来化学物的吸收与其分子量大小有关，分子量较小者也较易穿透角质层被 吸收。 (2)皮肤的完整性 人体不同部位皮肤对外源化学物的吸收能力存在差异，角 质层较厚的部位如手掌、足底，吸收较慢，阴囊、腹部皮肤较薄，外源化学物易 被吸收。 (3)其它因素 血流速度和细胞间液流动加快，吸收也快；皮肤大量排出汗液， 外源化学物容易在皮肤表面汗液中溶解、粘附，延长外源化学物与皮肤接触时间， 也易于吸收。 四、外源化学物的分布-再分布 （一）外源化学物在体内的运输 血液是大多数外源化学物在吸收后或排泄前 最为重要的运输系统，主要有以下几种运输形式：