毒性
毒性(toxicity)指化學物質能夠造成機體損害的能力。化學物質的毒性大小是相對的。在同等劑量下,對機體損害能力越大的化學物質,其毒性越高;相對於同一損害指標,需要劑量越小的化學物質,其毒性越大。只要達到一定的劑量水平,所有的化學物質均具有毒性;而當低於某一劑量水平時,不具有毒性。
在一定條件下,以較小劑量進入機體就能幹擾正常的生化過程或生理功能,引起暫時或永久性的病理改變,甚至危及生命的化學物質稱為毒物(toxicant或poison)。但是實際上,幾乎所有的化學物質都有引起機體損傷的潛力。例如,銅和鋅是體內的必需微量元素,但攝入過量的銅或鋅可引起嘔吐或生化紊亂。毒物與非毒物之間沒有絕對的界限,使二者發生互變的最重要的條件是劑量。毒理學的奠基人Paracelsus曾經說過:物質本身並非毒物,只有在一定劑量下才變成毒物。另外一個重要條件是接觸方式,經口攝入少量食鹽是無害的,但同樣量的食鹽可嚴重刺激眼結膜、角膜或鼻黏膜,甚至導致潰瘍。
人類最早接觸的毒物,主要是動植物中的天然毒物。自19世紀工業革命以來,化學合成物大量進入人類所接觸的環境。全世界登記的化學物質已達100萬餘種,人們經常使用和接觸的有7萬至8萬種,每年還有100多種新產品投入市場,使人們接觸的化學物質品種和數量都不斷增加。日常生活中可能通過食物接觸的有:食品添加劑,如糖精、香精、食用色素、防腐劑;日用化學品,如化妝品、清潔與洗滌用品、防蟲與殺蟲用品;農用化學品,如化肥、殺蟲劑、除草劑、植物生長調節劑、保鮮劑等。
毒性作用及其分類
毒性作用又稱毒效應,是化學物質對機體所致的不良或有害的生物學改變,故又稱之為不良效應或損害作用。毒性作用的特點是:在接觸化學物質後,機體表現出各種功能障礙、應激能力下降、維持機體穩態能力降低及對於環境中的其他有害因素敏感性增高等。化學物質的毒性作用可根據其特點、發生的時間和部位,按不同方法進行分類。
1.速發作用與遲發作用
速發作用指機體與化學物質接觸後在短時間內出現的毒效應。速發性毒作用是指某些外源化學物在一次接觸後的短時間內所引起的即刻毒性作用 。如氰化物和一氧化碳(CO)等引起的急性中毒。遲發作用指機體接觸化學物質後,未見中毒症狀或雖有中毒症狀但似已恢復,經過一定的時間間隔才表現出來的毒效應。遲發性毒作用是指在一次或多次接觸某種外源化學物後,經一定時間間隔才出現的毒性作用。如某些有機磷類物質有遲發性神經毒,在急性中毒恢復後10d左右,可出現肢體麻痹、共濟失調等病變。而致癌物往往有20至30年的潛伏期。
2.局部作用與全身作用
局部作用指發生在化學物質與機體直接接觸部位處的損傷作用。如強酸、強鹼對皮膚的燒灼和腐蝕作用,吸入氯氣、氰氫酸對呼吸道黏膜的刺激作用等。全身作用指化學物質吸收入血後,經分布過程到達體內其他組織器官所引起的毒效應。除了活性極高者外,大多數化學物質引起全身作用。某些化學物質兼有這兩種作用。如四乙基鉛在接觸部位對皮膚有損害作用,吸收後分布到全身,對中樞神經系統以及肝、腎等實質性器官發揮其毒性。
3.可逆作用與不可逆作用
可逆作用指停止接觸化學物質後,毒性損傷可以逐漸恢復。常見於接觸化學物質的劑量較低、接觸時間較短、損傷較輕時。不可逆作用指停止接觸化學物質後,損傷不能恢復,甚至進一步發展加重。如二氧化矽(SiO2)所致的矽沉著病(矽肺)、錳中毒造成的腦病、致癌物引起正常細胞發生的惡變等。一般來說,化學物質的毒性作用是否可逆主要取決於被損傷組織的再生能力。如對於再生能力強的肝臟,多數損傷是可逆的;而對於再生能力很差的中樞神經,則損傷往往是不可逆的 。