环境毒理学第三章 环境污染物在体内的生物转运和生物转化

环境毒理学 第三章，涵盖了第二节污染物的生物转化、第三节污染物的代谢动力学毒物动力学、第一节污染物的生物转运等详细知识点。

第三章 环境污染物在体内的生物转运和生物转化

• 第二节 污染物的生物转化
  • 一、生物转化的类型
    • （一）Ⅰ相反应
      • 1.氧化反应
        • （1）微粒体氧化
          • 脂肪族羟化
          • 芳香族羟化
          • N-羟化
          • 环氧化
          • N-氧化
          • P-氧化
          • S-氧化
          • 氧化性脱烷基
            • N-脱烷基
            • O-脱烷基
            • S-脱烷基
          • 氧化性脱氨氧化性脱卤
        • （2）非微粒体氧化
          • 单胺和二胺氧化
          • 醇、醛氧化
      • 2.还原作用
        • （1）微粒体还原
          • 硝基还原
          • 偶氮还原
          • 还原性脱卤
        • （2）非微粒体还原
      • 3.水解作用
        • （1）酯酶
        • （2）酰胺酶
        • （3）糖苷酶
    • （二）Ⅱ相反应
      • 1.葡萄糖醛酸结合
      • 2.硫酸结合
      • 3.乙酰化
      • 4.氨基酸结合
      • 5.谷胱甘肽结合
      • 6.甲基化
        • (1) O-甲基化
        • (2) S -甲基化
        • (3)N-甲基化
  • 二、生物转化的复杂化
    • （一）生物转化的多样化
    • （二）生物转化的连续性
    • （三）代谢转化的两重化
    • （四）代谢饱和状态
• 第三节 污染物的代谢动力学毒物动力学
  • 一、基本概念
    • （一） 室的概念
      • 室又称房室，其含义是假设机体是由一个或多个室组成。在室内，外来化学物的浓度随时间而变化。在线性动力学模型中，室不代表解剖学的部位，而是理论假设的机体容积。
    • （二）一级速率过程
      • 一级速率过程指化学物在体内随时间变化的速率与其浓度成正比，线性动力学模型符合一级速率过程。
    • （三）主要参数
      • 1.生物半减期：
        • 指一种毒物在体内含量（浓度）减少一半所需时间。可表示毒物由机体消除的速度或机体对该毒物的消除能力。它与消除速度常数K成反比
      • 2.血浓度一时间曲线下面积(AUC)：
        • 指化学毒物从血浆中开始出现到完全消除这一时间过程内时量曲线下覆盖的总面积。单位为μg·min·mL1，AUC可用梯形法、重量法或积分法等求出
      • 3. 表观分布容积(Vd)：
        • 体内毒物量D与血浆中毒物浓度c之比，值越大，表毒物分布越广泛，越容易被组织吸收。
      • 4.消除速率常数(k)：
        • 表示单位时间内毒物由体内消除的数量与 体内数量的比例常数。越大，反映消除愈快。
      • 5. 清除率(CL)
        • 指单位时间内单位时间毒物消除量与血浆中毒物浓度之比，其单位为L/h或L/(h·kg1)。
  • 二、一室模型
    • •一室模型中化学物从机体的清除速率(dc/dt)与其在体内的浓度(C，)成正比，为 一级速率过程
  • 三、二室模型
    • 中心室和周边室
    • 二室模型中，化学物从血浆到脏器有一个逐步分布与逐步达到平衡的过程：
      • 动物静脉注射化学物后，初期血浆中化学物浓度较高，此时虽存在少量化学物被 代谢转化和经肾排出的可能，但大部分化学物是向脏器分布，故称为分布相（简称a相）；当血浆与脏器中化学物基本达到平衡，此时血中外来化学物浓度的下降主要反映清除的结果，故此期称为清除相（β相）。a相与β相的a与β两个参数，实际上分别是分布相线与清除相线的斜率
  • 四、非线性动力学模型
• 第一节 污染物的生物转运
  • •一、生物膜的结构与功能
    • 功能
      • 保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定；
      • 选择性地允许或不允许某些物质透过，以便吸收和排出一些物质；
      • 传递信息；
      • 生物膜上的酶类（如混合功能氧化酶类等）还对化学物质的生物转化过程起催化作用。
  • •二、环境污染物通过生物膜的方式
    • （一）被动转运
      • 1.简单扩散
        • 影响简单扩散的主要因素如下：
          • (1)生物膜两侧化学物的浓度梯度
          • (2) 脂/水分配系数
          • (3)化学物质的解离度和体液的pH
      • 2.滤过
    • （二）特殊转运
      • 主动转运
        • 主要特点
          • ①需有载体（或称运转系统）参加。
          • ②化学物可逆浓度梯度而转运，故需消耗一定的代谢能量，因此代谢抑制剂可阻止此转运过程。
          • ③载体对转运的化学物有一定选择性，化学物必须具有一定适配的基本结构才能被转。
      • 易化扩散
        • 特点
          • 不消耗代谢能量。
          • 具有一定的主动性和选择性，但因只能从高浓度处向低浓度处转运，故又属于扩散性质。
      • 吞噬和胞饮
  • •三、吸 收
    • （一）呼吸道吸收
      • 1.气体和蒸气
      • 2.气溶胶和颗粒状物资
    • （二)消化道吸收
    • （三）皮肤吸收
      • 1.毒物经皮吸收的两条途径
      • 2.毒物经皮吸收的两个不同阶段
        • 第一阶段——穿透相
        • 第二阶段——吸收相
      • 3.影响皮肤吸收的因素
  • •四、分布与贮存
    • （一）屏障
      • 1.血脑屏障
      • 2.胎盘屏障
    • （二）结合与贮存
      • 1.血浆蛋白
      • 2.肝和肾
      • 3.脂肪组织
      • 4.骨骼组织
  • •五、化学物的排泄
    • 经肾排出
      • 肾小球的被动滤过
      • 肾小管的重吸收
      • 主动转运（排泌）
    • 经肝胆排出
      • 1.进入肝肠循环
      • 2.直接排出体外
    • 经呼吸道排出
    • 其他排出途径