1、第二章 健康效應(yīng),第一節(jié) 環(huán)境問題,一、第一類環(huán)境問題 又稱原生環(huán)境問題，它是指環(huán)境中原來就存在著的人害于人類和生物活動(dòng)與生存的因素，如洪水、地震、火山爆發(fā)、臺(tái)風(fēng)、海嘯、旱災(zāi)、蟲災(zāi)、流行病等帶來的環(huán)境問題。,二、第二類環(huán)境問題 又稱次生環(huán)境問題，它是人們?cè)诮?jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中引起的，由于種種的人為因素引起的環(huán)境問題，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是由于不合理開發(fā)和利用資源所引起的環(huán)境衰退、資源耗竭，生態(tài)平衡被破壞；二是由于工業(yè)發(fā)展，排出的廢水、廢氣、廢渣、和噪聲給環(huán)境帶來的污染問題。,第二節(jié) 健康效應(yīng),健康意味著環(huán)境與人處在協(xié)調(diào)和諧關(guān)系之中.當(dāng)人類的生產(chǎn)生活活動(dòng)過程中排入環(huán)境中的廢棄物數(shù)量或濃度超過了環(huán)

2、境的自凈能力,造成環(huán)境質(zhì)量下降及環(huán)境污染時(shí),就可能引起相應(yīng)的健康效應(yīng).,一、急性中毒,由于毒物在短期內(nèi)大量地進(jìn)入環(huán)境,使暴露人群在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)不良反應(yīng)-急性中毒甚至死亡。 1、英國倫敦?zé)熿F事件,一、急性中毒,2、核泄漏事故 3、洛杉磯光化學(xué)煙霧事件 4、印度博帕爾毒氣泄漏事件 5、重慶開縣井噴事故 6、環(huán)境生物污染引起的急性傳染病 上海甲肝大流行1988年1-3月,31萬人感染，31人死亡 2003年春季的SARS,二、 慢性中毒與公害病,1、水俁病 2、四日市哮喘病 3、日本富山痛痛病,三、人體過量負(fù)荷和亞臨床變化,絕大多數(shù)的環(huán)境污染對(duì)人群健康的影響，常是污染物及其代謝產(chǎn)物在人體內(nèi)過量負(fù)荷和

3、亞臨床變化，所謂亞臨床變化是用一般的臨床醫(yī)學(xué)檢查方法難以發(fā)現(xiàn)癥狀和陽性體征的。隨著污染物濃度（劑量）的增加和接觸時(shí)間的延長，才逐漸顯露出人體健康損害或引起疾病。,四、環(huán)境污染對(duì)人群健康的遠(yuǎn)期危害,1、致癌作用 2、對(duì)遺傳的影響 人類癌癥8090與環(huán)境因素有關(guān) 病毒引起 5 放射性引起 5 化學(xué)因素引起 90,化學(xué)致癌物分為三類：,（1）經(jīng)流行病學(xué)調(diào)查和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)的化學(xué)致癌物： 黃曲霉毒素、4-氨基聯(lián)苯、砷、石棉、苯、聯(lián)苯胺、雙氯甲醚、氧化鎘、氯霉素、芥子氣、-奈胺、煤煙與焦油等。 （2）可疑致癌物經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)有致癌性，不明確，有一些不夠完整的流行病學(xué)證據(jù)： 鈹、亞硝基胺類化合物、一些芳香胺

4、類染料等。 （3）對(duì)類有潛在致癌性的物質(zhì)：有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)陽性，但同人類腫瘤關(guān)系尚無線索。 DDT、666、四氯化碳、氯仿、二甲基肼等。,在大洋彼岸的美國，癌癥死亡率于20世紀(jì)90年代初出現(xiàn)拐點(diǎn)，此后逐年下降。首先歸功于控?zé)煹阮A(yù)防措施的推行，其次是癌癥的早期發(fā)現(xiàn)，然后才是治療技術(shù)的進(jìn)步等因素。此經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)可供中國借鑒。,抗擊癌癥，中國幾乎全面潰敗,第三次全國死因回顧調(diào)查揭示殘酷現(xiàn)實(shí)： 中國人癌癥死亡率在過去30年增長八成以上 每四到五人就有一人死于癌癥 肺癌取代肝癌高居中國癌癥死亡“排行榜”首位 癌癥高發(fā)折射環(huán)境惡化與煙控不力 城市和農(nóng)村癌癥死因差異凸顯城鄉(xiāng)差別之痛 過多資源用于中晚期患者治療而忽視

5、了預(yù)防 癌癥在中國城市已成為首位死因，在農(nóng)村為第二位死因,2、對(duì)遺傳的影響,環(huán)境因素可以影響生物體的遺傳性質(zhì)，使遺傳性狀發(fā)生突變。 我國某大城市嬰兒死亡率中，因先天性畸形 1952年 1978年 5.6人/萬人 15人/萬人 （占死亡原因第10位）（占死亡原因第2位）,五、生物地球化學(xué)性疾病與自然疫源性疾病,化學(xué)性地方病 自然疫源性疾?。ㄉ镄缘胤讲。?第三節(jié)、環(huán)境毒理學(xué),環(huán)境毒理學(xué)的主要研究內(nèi)容包括環(huán)境污染物及其在環(huán)境中的降解和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄等過程，環(huán)境污染物對(duì)人體毒作用的、發(fā)展和消除的各種條件和機(jī)理以及環(huán)境污染物對(duì)機(jī)體的毒作用的評(píng)定。,一、環(huán)境化學(xué)物的吸收、分布、代

6、謝和排泄,1、化學(xué)物的吸收 呼吸道吸收空氣中的化學(xué)物主要從呼吸道侵入機(jī)體。以肺泡吸收為主 人體肺泡數(shù)量多（約3億個(gè)），表面積很大（50-100m2），肺泡周圍布滿2000km的毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)。 氣態(tài)物質(zhì)的吸收部位受水溶性的影響，,呼吸道吸收,顆粒物質(zhì)的吸收取決于顆粒的大小， 直徑10m 大部分黏附在上呼吸道 510m 阻留在氣管和支氣管 15m 肺泡,消化道吸收,水和食物中的有害物質(zhì)主要是通過消化道被人體吸收，主要在小腸；因腸道黏膜上有絨毛，可增加小腸吸收面積600倍。 吸收程度取決于化學(xué)物的脂溶性、K和消化道內(nèi)PH值。有機(jī)酸主要在胃內(nèi)吸收而有機(jī)堿主要在小腸內(nèi)吸收。 有些與營養(yǎng)物結(jié)構(gòu)類似的外來化

7、學(xué)物質(zhì)則通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)吸收。 5-尿嘧啶 為嘧啶轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)吸收 鉈 為鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)吸收 鉛 為鈣的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)吸收,皮膚吸收,化學(xué)物通過表皮吸收需要通過表皮角質(zhì)層、連接角質(zhì)層、表皮和真皮連接處的基膜三層屏障。分子量大的物質(zhì)不易通過表皮角質(zhì)層，因此不被完好的皮膚吸收。 人體不同部位皮膚對(duì)化學(xué)物的通透性不同，陰囊腹部額部手掌足底,2、化學(xué)物的分布,影響環(huán)境化學(xué)物在體內(nèi)分布的最關(guān)鍵因素是器官或組織的血流量和對(duì)環(huán)境化學(xué)物的親和力. 如鉛經(jīng)口染毒2H后,肝臟約含50的劑量的鉛,一月后90在骨中； 靜脈注射TCDD 5分鐘后，15的劑量在肺部，1在脂肪中 24H后，0.3留在肺中，有20在脂肪中,特殊的屏障作

8、用機(jī)體的特定部位對(duì)外源性化學(xué)物具有明顯的屏障作用。 如血-腦屏障；血-胎盤屏障；血-眼屏障；血-睪屏障等。 某種環(huán)境化學(xué)物只對(duì)一種組織器官（靶器官）產(chǎn)生毒性，對(duì)機(jī)體毒作用的強(qiáng)弱，主要取決于該物質(zhì)在靶器官中濃度。 如腦甲基汞的靶器官；腎臟鎘的靶器官； 百草枯-肺是靶器官 靶器官不一定就是該物質(zhì)濃度最高的場(chǎng)所。如鉛濃集在骨中，DDT濃集在脂肪中，在全身毒作用中常見的靶器官為神經(jīng)系統(tǒng)、其次為循環(huán)系統(tǒng)（血液和造血系統(tǒng)）、內(nèi)臟器官（肝、腎、肺）、皮膚等。,3、化學(xué)物的生物轉(zhuǎn)化（代謝）,有兩層含義：一是化學(xué)物經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后其極性及水溶性增加而易于排出，或改變其結(jié)構(gòu)使其毒性降低乃至消失，稱為生物解毒過程；但是

9、一部分原來無毒或低毒的化學(xué)物經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后可變成有毒或毒性更大的產(chǎn)物，稱為生物活化。 體內(nèi)轉(zhuǎn)化作用分為二大類： 降解反應(yīng)包括氧化、還原和水解作用； 結(jié)合反應(yīng)。,4、化學(xué)物的排泄,化學(xué)物及其代謝產(chǎn)物從機(jī)體排出的主要途徑是經(jīng)腎臟隨尿排出和經(jīng)肝、膽通過腸道隨糞便排出。其次也可隨各種分泌液如汗液、乳汁和唾液排出。此外，有些毒物如重金屬也可通過毛發(fā)排出。,二、環(huán)境化學(xué)物的毒性評(píng)介方法,劑量反應(yīng)關(guān)系，指毒物 的劑量與機(jī)體發(fā)生毒性反應(yīng)之間存在著一定的關(guān)系。 環(huán)境化學(xué)物的毒性通常分為一般毒性和特殊毒性。 一般毒性的評(píng)定，常用哺乳動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，包括急性、蓄積性、亞急性、亞慢性和慢性毒性實(shí)驗(yàn)。上述實(shí)驗(yàn)的主要區(qū)別在于

10、染毒時(shí)間、染毒劑量不同。 特殊毒性主要指環(huán)境化學(xué)物的致突變、致癌和致畸作用。,1、急性毒性實(shí)驗(yàn),是指機(jī)體一次或24H內(nèi)多次接觸外源化學(xué)物后在短期內(nèi)所引起的毒性效應(yīng)，包括一般行為、外觀改變、大體形態(tài)變化以及死亡效應(yīng)。主要得到下列參數(shù)： 半數(shù)致死劑量（LD50） 最大耐受劑量或濃度（MTD） 最小致死劑量或濃度（MLD，LD01） 絕對(duì)致死劑量或濃度（LD100） 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類、染毒方式對(duì)（LD50）值的影響很大。,2、急性非致死毒性實(shí)驗(yàn),以死亡為觀測(cè)指標(biāo)的急性毒性實(shí)驗(yàn)的不足之處在于不能提供日常生活中常見的非致死毒性 的安全界限，或不能對(duì)發(fā)生急性中毒的危險(xiǎn)性估計(jì)提供依據(jù)。 急性閾劑量（濃度）的測(cè)

11、定 如對(duì)于刺激性氣體，可測(cè)定其閾濃度或感官閾濃度。選用健康動(dòng)物（如貓）數(shù)只，置于染毒柜內(nèi)，染毒30分鐘，觀觀察剛引起30的動(dòng)物出現(xiàn)輕微刺激癥狀（流淚、流涕、流涎等）的濃度為閾濃度。 局部皮膚和黏膜刺激試驗(yàn),3、蓄積性和耐受性試驗(yàn),一次染毒不引起明顯中毒反應(yīng)或死亡的劑量，經(jīng)分次重復(fù)染毒后，可引起明顯的中毒或死亡，此種現(xiàn)象稱為蓄積作用。可分為兩種： 一是量的蓄積，即毒物在體內(nèi)的排出量小于進(jìn)入量； 二是毒物進(jìn)入機(jī)體后沒有發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)明顯貯存，但可引起機(jī)體功能改變的逐漸累積，導(dǎo)致對(duì)該毒物的反應(yīng)性增強(qiáng)，此種現(xiàn)象稱為功能蓄積。 固定劑量法0.1 LD50/天，直至實(shí)驗(yàn)動(dòng)物半數(shù)死亡；如累計(jì)5倍LD50，實(shí)驗(yàn)結(jié)

12、束。,遞增劑量法0.1 LD50/4天為期，每期1.5倍遞增，24天后結(jié)束。 耐受性試驗(yàn)蓄積性實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，一次給予LD50的打擊劑量，如果死亡率低于對(duì)照組，表示產(chǎn)生了耐受性。,亞急性、和慢性毒性實(shí)驗(yàn),在較短的時(shí)間內(nèi)多次重復(fù)染毒條件下研究化學(xué)物質(zhì)的毒性作用.在較短的時(shí)間內(nèi)了解受試物對(duì)機(jī)體的主要毒性作用及其靶器官,探討敏感的觀測(cè)指標(biāo)和劑量反應(yīng)關(guān)系,為慢性毒性試驗(yàn)提供依據(jù). 亞急性 亞慢性 慢性 時(shí)間 2周至1月 3月 12月 劑量(3組以上) 1/201/5 LD50 1/10001/10 LD50,第四節(jié)、環(huán)境化學(xué)物的致突變、致癌和致畸作用,一、致突變作用 遺傳和變異 環(huán)境化學(xué)物引起生物體細(xì)胞的

13、遺傳物質(zhì)發(fā)生可遺傳改變的作用，稱為環(huán)境化學(xué)物的致突變作用。 按遺傳物質(zhì)受損傷后，其改變的終點(diǎn)是否為顯微鏡可見，將突變分為兩大類：基因突變和染色體畸變。,1、致突變作用的機(jī)理,DNA損傷修復(fù)突變模式 生物體本身在進(jìn)化過程中發(fā)展了復(fù)雜的酶系統(tǒng)來修復(fù)細(xì)胞內(nèi)外因子造成的遺傳損傷。 無誤修復(fù) 易誤修復(fù)細(xì)胞為了避免某些損傷的致死作用，以降低修復(fù)的可靠性來求得生存，使損傷固定下來導(dǎo)致突變，如復(fù)制后修復(fù)。因此，環(huán)境因素造成的各種損傷，乃是誘導(dǎo)修復(fù)作用的靶，是誘發(fā)突變的主要因素，而受損傷的DNA誘導(dǎo)的易誤修復(fù)反應(yīng)，在誘發(fā)突變中起著重要的作用。,2、致突變物的檢測(cè),近20年來對(duì)檢測(cè)化學(xué)物致突變性的研究進(jìn)展十分迅速

14、，已有的試驗(yàn)方法不上100種，常用20多種。分為基因突變?cè)囼?yàn)、染色體畸變?cè)囼?yàn)和DNA損傷與重組試驗(yàn)三大類。 通過致突變?cè)囼?yàn)預(yù)測(cè) 預(yù)測(cè)物對(duì)哺乳動(dòng)物的致癌性是一項(xiàng)極其重要又復(fù)雜的工作。為了鑒定一個(gè)致突變?cè)囼?yàn)方法對(duì)篩選致癌物的可靠性，需選用一定數(shù)量的已知致癌物與非致癌物進(jìn)行比較，計(jì)算出敏感性、特異性、準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)價(jià)值。,二、致畸作用,畸形指出生前因素引起發(fā)育生物體的嚴(yán)重的解剖學(xué)上形態(tài)結(jié)構(gòu)的缺陷。對(duì)生長、發(fā)育、形態(tài)、生理功能等可產(chǎn)生有害的影響。 在人類生存環(huán)境存在著成千上萬的化學(xué)物，要確定某種化學(xué)物是致畸物，特別是人類致畸物是相當(dāng)困難的。人類致畸資料（包括臨床個(gè)案報(bào)告、致畸或出生缺陷監(jiān)測(cè)以及致畸流行病

15、學(xué)調(diào)查），由于混雜因素、不穩(wěn)定因素（孕婦流動(dòng)和環(huán)境變異）和調(diào)查中可能出現(xiàn)的資料偏依（觀測(cè)、選擇和信息偏依等）很難得到可靠的據(jù)有因果關(guān)系的結(jié)論。所以，至今能確證為人類致畸物的化學(xué)物并不多，肯定為對(duì)人類無致畸作用的也很少。,目前已證實(shí)對(duì)人類有致畸作用的化學(xué)致畸因素有甲基汞（methylmercury）、氨基蝶呤（aminopterin）、反應(yīng)停（thalidomide）、碘缺乏iodine deficiency的克汀?。╟retinism）及一氧化碳中毒時(shí)的缺氧（ hypoxia）等。,除化學(xué)致畸因素外，尚有物理致畸因素，如電離輻射等；生物致畸因素，如風(fēng)疹病毒（ rubellavirus）、皰疹病

16、毒（ herpes virus）、巨細(xì)胞病毒（ cytomegalovirus）、弓形體原蟲（ toxoplasma ）、梅毒螺旋體（treponema pallidum）。,三、致癌作用,腫瘤指有分裂潛能的細(xì)胞受致癌因素作用后發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化和克隆性增生所形成的新生物。在人體的任何部位、任何組織都可能發(fā)生腫瘤。 1、分類 確證致癌物 嫌疑致癌物 可能致癌物 非致癌物 直接致癌物 間接致癌物 終致癌物 前致癌物 近致癌物 引發(fā)物 促癌物 助致癌物 完全致癌物 遺傳毒性致癌物 非遺傳毒性致癌物,根據(jù)化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 烷化劑類 具有烷化性能及活潑的反應(yīng)性，多為直接致癌物。如氮芥和硫芥類，亞乙基亞

17、胺類，磺酸酯類，環(huán)氧化合物。 芳香烴類 如苯并芘，苯并蒽等。 芳香胺類 如苯胺，氨基聯(lián)苯胺等。 氨基偶氮染料類 亞硝胺類 如甲基亞硝胺仲胺亞硝酸鈉等。 菌類和植物類 如黃曲霉毒素，蘇鐵素，蕨。 其它 固體異物等 如石棉、結(jié)晶硅，性激素等。,2、化學(xué)致癌機(jī)制是一種多因素、多基因參與的多階段過程。,（1）代謝活化 代謝酶 代謝酶 前致癌物近致癌物終致癌物 （2）形成DNA加合物如人體接觸黃曲霉毒素、多環(huán)芳烴及N亞硝胺化合物等，在細(xì)胞和體液中可測(cè)出致癌物或其代謝產(chǎn)物與DNA或蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合的加合物。,（3）原癌基因、癌基因及抑癌基因表達(dá)異常,原癌基因指機(jī)體 內(nèi)正常細(xì)胞所具有的能致癌的遺傳信息。正常情況上它呈靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)細(xì)胞無害且有重要生物學(xué)功能（調(diào)控細(xì)胞生長分化，促進(jìn)細(xì)胞分裂、增殖等）。當(dāng)發(fā)生突變、缺失、病毒整合、染色體易位、基因擴(kuò)增或促長劑插入時(shí)，發(fā)生改變，失去正常的調(diào)控細(xì)胞生長和分化功能，使細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的原癌基因既是癌基因。 現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)癌基因上百種，抑癌基因30多種。,（4）DNA修復(fù)與化學(xué)致癌 DNA損傷修復(fù)突變模式,3、環(huán)境化學(xué)物的致癌危險(xiǎn)度