第一節概述
毒物——人類無法驅除的惡魔!中毒——人們一生恐懼的事件!
人類賴以生存的地球上,從天空到陸地,從陸地到海洋,毒物廣泛地存在著、分布著,有有毒的動物和植物,有肉眼看不見的微生物,有簡單和複雜的化合物,有用於治療疾病的藥物,還有成千上萬種人工合成的化學物。世界上的毒物有多少種?沒有人能統計清楚。為什麼統計不清?有位學者的話很具哲理性,他說:“毒性是物質的基本特征之一.從這個角度來看所有的物質都是毒物,非毒物質是不存在的,隻是劑量大小區分是毒物還是藥物。”一般而言,按人們日常接觸的方式,以接觸較小劑量時,可引起生物體產生有害作用的物質稱為毒物。這樣,人們就容易把一氧化碳、氰化物等列入毒物範圍,而不會將食鹽列入毒物。因此,確定所謂毒物或毒物衍生物必須考慮接觸劑量、途徑、時間及接觸方式等可能的影響因素。可見毒物與非毒物是相對而言的。根據美國化學文摘社數據,全球已登記的化學物種類超過2400萬種!估計全球有10萬種化學物品普遍應用於人們的日常生活中,每天約有20種新的化學物進入人類的生活。毒物似惡魔時隱時現,因中毒而死的人和動物、植物隨時可能發生。有人說,我知道什麼東西有毒,不會輕易中毒的。這種想法是錯誤的。在現實生活中,毒物就在每個人的身邊,不可能沒有中過毒的人。隻是有的人中毒輕微,症狀表現不典型或很快自愈了還不知道。毒物劑量的多少、毒性的大小,使症狀表現的急慢輕重各不相同。如氰化物瞬間可以致人死亡;而慢性中毒是一個積蓄的過程,需要數月甚至數年的時間才有病症發生。尤其是現代社會是一個高度開放、高度融合的群體,人際關係、社會關係、國際關係、民族關係等矛盾和問題錯綜複雜,一不小心就會成為毒物的犧牲品。例如1984.年12月23日,印度博帕爾市郊,一農藥廠貯罐內的45000kg劇毒甲基異氰酸酯,因壓力升高而外泄,釋放的毒氣以每小時5km的速度襲擊了市區,20萬人受害,5萬人失明,近2萬人死亡;日本東京地鐵1995年3月20日發生的恐怖毒氣事件,導致5510人中毒.12人死亡。還有些投毒恐怖襲擊事件,更是讓人猝不及防;特別是生活中對人有毒有害的化學品,種類繁多,性質複雜,天天接觸,一不小心就會中了“毒魔”的毒招,可謂防不勝防!
中毒是人生必須麵臨的一種風險。風險是應用很廣的概念,可以簡單理解為發生的機會有多少。人自胚胎到出生、長大、死亡的整個生命周期,充滿了各種風險,中毒僅是對生命考驗的一種形式。不過風險有大小、有長短,現實生活中不存在無風險或零風險的事,問題在於人類能承受的風險有多大,以便合理決策而趨利避害。如人藥、獸藥、農藥、化妝品的安全性及食品安全等問題,既是健康風險,也是社會風險,人們普遍關心。毒物古就有之,為何今天的人們普遍關心呢?原因很多,但其中,科技和經濟的發展加深了人們對有害物質的認識,健康風險意識增強是主因。進入21世紀,社會發展更快了,人們更加富裕了,出門的機會增多了。特別是地區之間、國家之間的頻繁交往和商貿、旅遊業的高度發展,已把全世界變成了一個地球村,人們麵臨的風險更大了。例如你今天在京城,明天可能在深山老林中;你今天在本國,明天可能就在外國:你今天吃的是中國餐,明天可能吃的是西餐;你沒吃過、沒見過、沒用過、沒聽說過的東西,隨時隨處可能出現在你的麵前,出現在你的餐桌上,你能保證它無毒無害嗎?不能。這就是風險!既然不能,為什麼不去預防它呢?任何中毒都是可以預防的。防是上策,“百毒之侵在於防”,應防患於未然。怎樣防呢?最好的辦法是學點毒物知識.知道常見的毒物如何防、如何治。俗話說的好,“藝高人膽大,走遍天下都不怕。”有了毒物知識,“毒魔”的陰影就會遠離你;即使遇到中毒,亦不必驚恐失措,你可以危難之中顯身手,從容自救或救助他人,這對你對他人都大有益處,何樂而不為呢?總之.遠離“毒魔”,全靠你我。
第二節毒物、毒性與中毒
通常是指那些通過不同條件作用於人體,引起機體功能或器質性異常改變。導致暫時性或持久性病理損害乃至危及生命的各種物質。具備以下3點基本特征的任何物質,都可稱之為毒物:
(1)對機體不同水平的有害性:但具備有害性特征的物質並非都是毒物,如單純性粉塵、各種金屬。
(2)經過毒理學研究之後確定的。
(3)必須能夠進入機體,與機體發生有害的相互作用。
另外,還有潛毒物的存在。潛毒物主要是指人類日常生活和工作中經常的應用方法、接觸途徑或超出規定的劑量有可能對機體產生有害作用的一類化學物品。把這類物質稱為潛毒物,是因為它們都有明確的應用對象、使用方法和規定的劑量界限。換言之,人類既可利用它們的特殊功用服務於人類,又不能攝人體內或不容許機體攝人過多。它包括:
1.日用化學品如化妝品、洗滌用品、家庭衛生防蟲殺蟲用品等。
2.食品添加劑包括天然的以及人工的各種食品添加劑,如糖精、食用色素和防腐劑等。
3.工業化學品包括生產時使用的原料、輔助劑及生產中產生的中間體、副產品、雜質、廢棄物和成品等。
4.農用化學品包括化肥、除草劑、植物生長調節劑、瓜果蔬菜保鮮劑和動物飼料添加劑等。
5.醫用化學品包括用於診斷、預防和治療的化學物質,如醫用消毒劑、血管對比劑、醫用藥物等。
二、毒性
毒性指物質在不同條件下作用於機體產生的不同(急性或慢性)損傷或傷害的一種能力。這種能力是固有的,在一定意義上講,隻要達到一定的量,任何物質對機體都具有毒性,如果低於一定的量,任何物質都不具有毒性,關鍵是此種物質與機體的接觸數量、接觸途徑、接觸方式及物質本身的理化性質;但在大多數情況下與機體接觸的量的大小是決定因素。但毒物的純度與毒性亦有密切關係。一般來說某個毒物的毒性,都是指該毒物純品的毒性。毒物的純度不同,它的毒性也不同,多種毒物同時作用於機體可以產生協同、減弱等複雜的改變。因此,對於待研究的毒物,應首先了解其純度、所含雜質的成分與比例,以便與前人或不同時期的毒理學資料進行比較分析。
三、中毒
有毒物質進人體內引起機體組織反應、出現生理機能障礙或者死亡等現象稱為中毒。
中毒與下麵幾種因素有關:
(一)劑量一反應關係
劑量一反應關係是指不同劑量的毒物與其引起的質化效應發生率之間的關係。當我們將接觸的毒物特征與毒性作用特征連接在一起時,就形成了劑量一反應關係的最基本特征。它是毒理學中最基本最重要的概念,也是研究毒物的最基本條件。如果某種毒物引起機體出現某種損害作用,一般就存在明確的劑量一反應關係(過敏反應例外)。這關係可用曲線圖表示,即以表示反應的百分率或比值為縱坐標,以劑量為橫坐標,繪製散點圖所得的曲線。不同毒物在不同條件下引起的反應曲線是不同的,這主要是劑量與反應的相關關係不一致,因此,在用曲線進行描述時可呈現不同類型的曲線圖,如直線型、S形曲線、拋物線型、指數曲線等。
效應即生物學效應,指機體在接觸一定劑量的毒物後引起的生物學改變。生物學效應一般具有強度性質,為量化效應(或統計學稱計量資料)。例如,有神經性毒劑可抑製膽堿酯酶,酶活性的高低則是以酶活性單位來表示的。效應用於敘述在群體中發生改變的強度時,往往用測定值的均數來表示。
反應係指接觸一定劑量的毒物後,表現出某種生物學效應並達到一定強度的個體在群體中所占的比例,生物學反應常以“陽性”、“陰性”並以“陽性率”等表示,稱為質化效應(或統計學稱計數資料)。例如,將一定量的化學物給予一組實驗動物,引起50%的動物死亡,則死亡率為該化學物在此劑量下引起的反應。
效應強度(計量資料)與反應強度(計數資料),可從同一整體的試驗對象中獲得,有些效應無強度差別,如死亡等。有時,根據計量效應強度改變超過一定程度時可認為為異常,則將量化效應轉換為質化效應。
由此可見,“效應”僅涉及個體,即一個動物或一個人;而“反應”則涉及群體,如一組動物或一群人。效應可用一定計量單位來表示其強度;反應則是以百分率或比值來表示其反應度。
決定毒物造成機體中毒損害的最主要的因素,是劑量的大小,即機體接觸毒物量的多少。是指給予機體的數量、與機體接觸的數量、吸收進入機體的數量或靶器官中的含量或濃度。毒物與機體接觸直至產生毒性效應經過三個過程,即接觸過程、動力過程和毒效過程。在接觸過程,根據毒物存在的量和形態,決定了機體接觸的多少稱為接觸量。當以一定方式(如口服、注射等)給予機體的多少稱為給予量。應注意,機體接觸的量並不等於進入體內被吸收的量,所以,吸收量與毒性作用關係更密切。然而,最終決定毒性作用的是毒效過程的劑量,即毒效量。但測定毒效量較為複雜,而一般情況下接觸量越大,毒效量也越大。因此,實際中以接觸量來衡量劑量與毒性效應的關係。劑量單位是用單位體重接觸的毒物數量來表示,如mg/kg(毫克/千克)。
(二)時間一反應關係
毒物對機體的毒性作用不僅僅是劑量一反應關係,還與毒物引起機體出現某種反應的時間有關,即時間一反應關係。一般情況下,機體接觸毒物後迅速產生毒性作用,表明其吸收和分布快,作用直接;反之,則說明吸收或分布緩慢,或在產生毒性作用前需經代謝活化。中毒後恢複迅速,則表明毒物能很快被代謝解毒或排出體外;反之,說明解毒或排泄的速率很低,或者是已在體內產生了生理或生化方麵的損害作用並難以恢複。
(三)選擇性毒物
在一定條件下,毒物對機體的毒性作用具有一定的選擇性。一種毒物對某一種生物有損害,而對其他組織器官無毒性作用,這種毒物對生物體的毒性作用稱為選擇性毒性。受到損害的生物或組織器官常稱為靶生物或靶器官。
毒物對人體存在選擇性毒性的原因可能有以下幾個方麵:
1.物種和細胞學的形態學差異導致中毒例如,植物在許多方麵不同於動物,缺少神經係統,缺少有效的循環係統和肌肉組織,但卻有光合作用和細胞壁。又如,細菌具有細胞壁而人類卻沒有,正是利用這種差異而研製的具有選擇性毒性的化學藥物,如青黴素和先鋒黴素等,可殺滅細菌而對人體細胞相對無損害。反之,也說明了有些毒物為什麼對人有毒害,而對動植物則無毒無害。
2.毒物或其代謝物機體蓄積能力的差異引起中毒如在醫學上用放射性碘治療甲狀腺功能亢進,就是利用甲狀腺選擇性蓄積碘的功能。又如“親神經性毒物”,常見的有鉛、汞及二硫化碳、溴甲烷、三氯乙烯和有機磷、有機氯農藥等。
3.毒物在體內生物轉化過程的差異造成中毒例如,細菌不能直接吸收葉酸,要利用對氨基苯甲酸、穀氨酸和蝶啶來合成,但人類卻隻能從食物中吸收葉酸而不能自身合成。因此,磺胺類藥物對細菌有選擇性,對人類卻沒有。黃曲黴毒素B,對大鼠和小鼠的致癌作用也存在不同的選擇性。小鼠能抵抗黃曲黴毒素B1致肝癌作用,原因是小鼠體內含有一種穀胱甘肽轉硫酶的同工異構酶,該酶與黃曲黴毒素B。的致癌性過氧化物具有高度親和力,可對黃曲黴毒素進行解毒。而大鼠對黃曲黴毒素的這種解毒作用較低,即使攝人很少量的黃曲黴毒素B,也可誘發肝髒腫瘤。
4.毒物所造成機體損害修複能力的差異發生中毒例如,化合物N一甲基脲主要誘發大鼠產生腦部腫瘤,在肝髒未發現。這是因為肝髒能有效地將DNA和分子中形成的06一烷基一鳥嘌呤進行酶解,而腦組織中卻不存在這種酶解作用。
(四)對毒物耐受性的差異
耐受性是生物體對毒物毒性作用的反應性降低。它是由於暴露的生物體以前接觸過該毒物或結構類似的毒物。產生耐受性的主要機製是:
(1)毒物到達產生毒性作用部位的數量減少,稱為分配性耐受。已知可引起分配性耐受的毒物有四氯化碳和鎘。四氯化碳耐受性的降低是由於它本身產生可損傷肝髒的活性代謝產物的減少;而鎘是由於其不斷與金屬巰蛋白(MT)結合,使之形成鎘金屬巰蛋白(MT-Cd),其:MT一Cd量則遠高於與大分子結合的量,因而毒性降低,出現耐受性。
(2)解毒係統誘導性活性增強。如吸毒、酗酒、疫苗接種等。
(3)化學性或功能性拮抗劑攝人增加。比如,在接觸神經性毒劑之前打預防針。
(4)某種組織對毒物的反應性降低,其機製目前還不清楚。
總之,物質進入人體後是否中毒,它與機體差異、物質劑量、毒性大小、時間長短、環境狀況等因素有關。有的毒物用好了能成為人的良藥益友,有的非毒物質用不好會成為人類的健康殺手。例如:人賴以生存的氧氣,若吸入濃度過高就會造成中毒;而毒性很強的砒霜卻可以用來除疾治病。化學家的名言是:隻有劑量才能決定一種物質是否有毒。目前,人們為了各種各樣的目的還在不斷地發展、生產、研製著新的物質,每年約有上千種新的化學品問世!新的物質誰能保證它無毒無害呢?人們日常能夠接觸到的化學物有10萬種左右,這10萬化學物構成了我們生產、生活、學習和社會及家庭的內、外環境,它在帶給人們方便的同時,也給人類帶來了危害。有專家統計,每年受到毒物侵害的人數在千分之十以上,實際上遠不止這些。如人們吃、穿、用、學、住、玩、行等,稍不留意就會受到毒物的侵擾。所以,在日常生活中不能認為對人有益的東西就無害,對人有害的東西就是毒,要唯物辯證地看待各種物質,任何東西過量都會物極必反,這是自然規律。