导图社区 生物转运
毒理学中的生物转运是一个重要概念，它涉及到化学毒物穿越机体的各种生物膜，进行吸收、分布和排泄的过程。
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这是一个关于第三章 外源化学物在体内的转运与转化的思维导图，生物转运主要是指外源化学物在体内的吸收、分布和排泄过程。这些过程通常通过生物膜进行，包括跨膜转运、吸收、分布到全身各组织以及最终的排泄。
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生物转运
吸收
是指外源化学物经过各种途径透过机体的生物膜进入血液的过程
主要途径
经呼吸道吸收
肺泡生理结构和特点
不经过肝脏的生物转化，直接进入体循环而分布全身
主要通过简单扩散
气态毒物经肺吸收的影响
气态毒物浓度：毒物在吸收空气中的分压（张力）
~在血液中的溶解度（脂溶性）
肺泡的通气量和血流量
血气分配系数低的气态外源化学物经肺吸收速率主要取决于肺血流量（平衡时间约为8-21min）
血气分配系数高的气态外源化学物经肺吸收速率主要取决于呼吸频率和深度（平衡的时间至少为1h）
气溶胶毒物经肺吸收的影响
粒子大小：通常只有0.5~1μm的粒子才可吸收肺泡
水溶性：溶解度大的易在上呼吸道吸收，溶解度低的气溶胶易到达肺泡被吸收
胃肠道吸收
胃肠道是外源化学物的主要吸收途径
吸收部位主要在小肠
吸收方式：主要通过简单扩散，还可以通过滤过、胞饮或吞噬和主动转运
肝脏的首过作用：是指经胃肠道吸收的外源化学物首先进入肝脏、并在肝脏进行代谢转化作用
影响吸收因素
胃肠道的酸碱度
胃肠道中的某些物质及菌丛
外源化学的分子结构及理化性质
胃肠道的蠕动情况
经皮肤吸收
船头阶段：外源化学物透过皮肤表皮，即角质层的过程（限速屏障）
吸收阶段：由角质层进入乳头层和真皮，并被吸收入血
吸收方式：简单扩散
主要影响因素
理化性质：脂/水分配系数接近于1，易被吸收进入血液
皮肤完整性：如皮肤破损，破坏表皮角质层屏障作用，外源化学物可以直接进入吸收相
人体不同部位表皮的厚度不同、角质层厚度不同，所以外源化学物的穿透速度有别 阴囊＞腹部＞额部＞手掌＞足底
其他途径
经眼吸收：局部作用先于全身作用
经静脉、腹腔、皮下和肌内注射
分布
外源化学物分布的毒理学意义
分布：是指外源化学物通过吸收进入血液或其它体液后，随血液或淋巴液流动分散到全身各组织细胞的过程，初始分布主要取决于器官或组织的灌流速率
器官或组织的血流量和对外源化学物的亲和力是影响外源化学物分布的最关键因素
毒物分布的特点：外源化学物在体内的分布属不均匀分布
再分布：随时间延长，分布受外源化学物经膜扩散速率和器官组织对其亲和力的影响
影响分布的主要因素
化学物与血浆蛋白结合
化学物与其他组织成分结合
化学物在脂肪组织和骨骼中贮存沉积
体内各种屏障的影响
毒物在组织中的蓄积
1.物质蓄积 2.功能蓄积
贮存库：是指进入血液的化学毒物在某些器官组织蓄积而浓度较高，如果化学物对这些器官组织未显示明显的毒作用。
体内的主要贮存库
血浆蛋白贮存库
肝、肾贮存库
脂肪组织贮存库
骨骼组织贮存库
化学毒物在体内的 贮存具有双重意义
对急性中毒具有保护作用，可减少在靶器官中化学毒物的量
可能成为一种游离型化学毒物来源，具有潜在的危害
特殊的屏障
血脑屏障
是指由毛细血管内皮细胞和聚集包围毛细血管的星形胶质细胞的软脑组成的一种特殊的功能结构
血脑屏障的重要性：在于保障血液和脑组织之间的正常代谢物质的交换，组织非需要物质的进入，从而维持脑的正常功能
•大分子、脂溶度低、DP不能通过 •有中枢作用的药物脂溶度一定高 •也有载体转运，如葡萄糖可通过 •可变：炎症时 ,通透性↑,大剂量青霉素有数
胎盘屏障
是指位于母体血液循环系统和胚胎之间的几层细胞结构
大部分外源化学物透过胎盘的机理是简单扩散，而胚胎发育所必需的营养物质，则通过主动转运而进入胚胎
•致畸物可经过胎盘引起胚胎畸形，有些致癌物可经胎盘致癌作用 •胎毛细血管内皮对药物转运的选择性 •脂溶度、分子大小是主要影响因素(<MW600易通过;>1000不能) •母血PH=7.44;胎血PH=7.30;弱碱性药物在胎血内易离解 •胎盘有代谢(如氧化)药物的功能 •转运方式和其它细胞相同：简单扩散 •大多数药物均能进入胎儿
其他屏障
血睾屏障 血胸腺屏障 血房水屏障
排泄
是外源化学物及其代谢产物向机体外转运的过程。
生物半减期：简写为t 1/2，是指外源化学物减少 半的时间即浓度或数量减少一半的时间
排泄的主要途径
经肾脏随尿液
主要排泄机理
肾小球滤过
肾小球的毛细血管壁不同于一般细胞膜，具有7-10nm大小的膜孔。血液成分中分子量在60 OO0Da以下的物质都可以过滤。大分子物质如血浆白蛋白(分子量约60000Da)基本不能通过
与血浆蛋白结合后很难过滤，所以外源化学物的血浆蛋白结合率变动会引起肾脏排泄的变动。带负电荷的外源化学物不易滤过，而带正电荷的物质容易过滤到原尿中。
肾小球简单扩散
肾小管主动转运
肾小管具有主动转运功能包括有机阴离子(oat 家族位于近曲 小管基底膜)和有机阳离子(oct家族)的两套系统 ,可以逆液度梯度将外源化学物以近曲小管的 毛血管中主动转运到小管液中，称力肾小管分泌 。
经肝脏随同胆汁从粪便排出
外源性化学物由肝实质细胞进入胆汁排泄
外源性化学物从胆汁进入小肠 后，可能有两条去路
直接排出体外
肠肝循环
是指部分外源化学物在生物转化过程中形成结合物，并以结合物的形式排出在胆汁中;肠内存在的肠菌群以及葡萄糖苷酸酶，可将部分结合物水解，则使外源化学物又重新被吸收的过程。
毒理学意义：排泄速度减曼、延长生物半减期延长、毒作用持续时间延长
生理学意义:可使一些机体需要的化合物被重新利用
经呼吸道随同呼出气体排出
其排泄速度与血/气分配系数成反比，即血气分配系数越大，排泄越慢
与吸收速度相反
其他排泄
外源化学物主要以单纯扩散的方式“排泄”到乳汁中。乳汁富含脂肪并通常偏酸性（pH 6.5~7.0），脂溶性物质及弱碱性化学物容易在乳汁中浓集(如：吗啡、阿托品、红霉素、乙醇），数十种以上的外源化学物可随乳汁排泄。
乳汁排泄毒理学意义
有毒物质通过乳汁从母亲传到乳儿
造成乳制品的污染并将污染转移给食用乳制品的人群
膜动转运
胞吞/胞饮
液体或固体外源化学物被伸出的生物膜包围，然后将被包围的液滴或较大颗粒并入细胞内，达到转运的目的，前者称为胞饮，后者称为吞噬，总称为胞吞作用
胞吐
颗粒物由细胞内运出细胞的过程
消耗能量
特殊转运
外源化学物先同体内 某些物质（载体）呈物理性结合后，再透过生物膜的过程
主动转运
外源化学物透过生物膜由低浓度处向高浓度处移动的过程
特点
可逆浓度梯度转运，消耗一定的代谢能量
转运过程需要载体参加
载体有一定的容量；当化合物浓度达到一定程度时，载体可以饱和，转运即达到极限
主动转运有一定的选择性
竞争抑制：如果两种化合物基本结构相似，又需要同一转运系统时
易化扩散
不易溶于脂质的化学物，利用载体由高浓度向低浓度移动的过程
不消耗带我能量
利用载体，可饱和
有一定主动性或选择性
竞争抑制
被动转运
简单扩散
化学物由生物膜浓度较高的一侧向浓度较低的一侧扩散，当两侧浓度达到动态平衡时，扩散终止 •膜两侧浓度差叫浓度梯度或浓度差（动力来源）
条件
膜两侧存在浓度差
外源化学物有脂溶性
外源化学物是非解离状态
简单扩散方式不消耗能量，不需载体，不受饱和限速与竞争性抑制的影响
顺浓度剃度，不需要消耗能量
毒物与生物膜不发生化学反应
生物膜不具有主动性，是一个简单的物理学过程
毒理学意义
在一般情况下，大部分外源化学物是通过简单扩散进行生物转运
影响因素
浓度梯度差
外源化学物在脂质中的溶解度 脂水分配系数＝脂相中浓度/水相中浓度
电离或电解状态和体液中的pH
生物膜两侧体液的蛋白质浓度和与蛋白质结合亲和力
滤过
外源化学物透过生物膜上亲水性孔道的过程依靠生物膜两侧的渗透压梯度和液体静压的作用
影响因素及毒理学意义
化学物分子量的大小
40nm孔道通过＞200的分子
70nm孔道通过＞60000分子
水及一些溶于水而不溶于脂质的物质，可通过滤过完成生物转运过程
