化学中毒与检验
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绪论

第一节 基本概念

中毒与检验的概念包括很多,涉及中毒、毒理学中毒性、检验指标的相关概念,本节仅列举了一些常见基本概念。这些基本概念是了解中毒、毒性及检验方法的基础,是正确诊断、处理中毒的根本。
一、中毒及化学中毒
1.中毒(poisoning)
这是一个由来已久的话题,从人类起源接触动植物、食用食物,中毒就一直伴随左右。机体摄入一定剂量的某种化学物质,发生暂时、持久性损害甚至死亡的过程称为中毒。中毒按接触来源可分为职业中毒、生活中毒(意外、投毒、自杀、滥用药物等)以及环境污染导致的中毒。
2.毒物(poison)
所有引起中毒的化学物质均称之为毒物。现代医学鼻祖、瑞士医生巴拉塞尔萨斯有一句名言:“万物皆有毒,关键在剂量。”也就是说,毒物与非毒物之间并没有明确界限,只是因为剂量不同导致毒性作用的差异。因此,毒物通常是指较小剂量即可造成中毒的化学物质,如氯化钠(食盐)在生活中是调味品,0.9%浓度注射液是药品,一次进食15~60g有损健康,一次进食200~250g可致死亡。
3.化学中毒(chemistry poisoning)
毒物包括化学性毒物和生物性毒物两大类。化学性毒物导致的中毒称为化学中毒。
二、毒性
1.毒性(toxicity)指外源性化学物质与机体接触或进入体内靶器官后,能引起损害作用的相对能力;或者简述为化学物质能够造成机体损害的能力。相对于同一损害指标,化学物质需要剂量越小,其毒性越大。
化学物质毒性的大小仅具有相对意义,只要达到一定的剂量水平,化学物质就具有毒性,而如果低于某一剂量水平时,则不具有毒性。
在毒理学上,通常用半数致死剂量(median lethal dose,LD 50)或半数致死浓度(median lethal concentration,LC 50)作为衡量急性毒性大小的指标 [1]
2.半数致死剂量(LD 50)在一定时间内经口或经皮给予受试样品后,使受试动物发生死亡概率为50%的受试样品剂量。以单位体重给予受试样品的质量(mg/kgbw或g/kgbw)来表示。
3.半数致死浓度(LC 50)指在一定时间内经呼吸道吸入受试样品后,受试动物发生死亡概率为50%的受试样品浓度。以单位体积空气中受试样品的质量(mg/m 3)来表示。
4.无可见有害作用水平(no observed adverse effect level,NOAEL)在规定试验条件下,用现有技术手段或检测指标未观察到任何与受试样品有关的毒性作用的最大染毒剂量或浓度。
5.最低可见有害作用水平(lowest observed adverse effect level,LOAEL)在规定试验条件下,受试样品导致实验动物形态、功能、生长发育等发生有害改变的最低染毒剂量或浓度。
6.毒物代谢动力学(toxicokinetics)定量研究毒物在体内吸收、分布、生物转化、排泄等过程随时间动态规律变化的学科。
7.安全系数(safety factor,SF)在以动物试验数据外推到人,或以小范围人群调查结果判断所评价的化学品对大范围人群的有害作用时,为排除所涉及的不确定因素而设定的系数,用于制定化学品控制标准,以保证接触人群安全。
8.危险性参考剂量(risk reference dose,Rf D)危险度达到可接受程度的剂量。
9.危险性参考浓度(risk reference concentration,Rf C)危险度达到可接受程度的浓度。
10.日允许摄入量(acceptable daily intake,ADI)终身摄入某化学物而不引起可检出健康损害效应的日平均摄入剂量,一般以mg/(kgbw·d)表示。
11.实际安全剂量(visual safe dose,VSD)系指致癌物的化学品导致致癌率有99%把握低于10 -6的剂量水平。
12.时间加权平均容许浓度(permissible concentration-time weighted average,PCTWA)以时间为权数规定的8小时工作日、40小时工作周的平均容许接触浓度。
13.短时间接触容许浓度(permissible concentration-short term exposure limit,PCSTEL)在遵守PC-TWA前提下容许短时间(15分钟)的浓度。
14.最高容许浓度(maximal allowable concentration,MAC)工作地点在一个工作日内任何时间有毒化学物质均不应超过的浓度。
15.超限倍数(excursion limits)对未限定PC-STEL的化学有害因素,在符合8小时时间加权平均容许浓度情况下,任何一次短时间(15分钟)接触浓度均不应超过的PC-TWA倍数值。
16.正常值(本底值)指不接触某化学物质健康人群生物材料中,该物质的浓度或其效应水平。正常值代表健康人群整体水平,通常以95%区间表示。在检验医学中称为参考区间。
17.生物限值(biological threshold limit value,BTLV)指为保护员工健康,对生物材料中的毒物和(或)其代谢物所规定的最高容许量,或由毒物导致生物效应指标变化所容许的水平。生物限值可以浓度表示,也可以用形成或消除速率来表示。
生物监测结果等于或低于生物限值时,对大多数人来说是安全的,但不能保证所有人都安全。超过生物限值时,就有可能造成健康危害,但并非所有人健康受到危害。生物限值与正常值一样,是对群体而言,是衡量职业接触化学毒物是否过量的依据,其水平高于正常值。
18.中毒诊断值指接触某毒物的人群产生了有害效应或中毒症状时,生物材料中该毒物的浓度或其效应水平,也就是说,该值是中毒诊断的依据,高于该值可以诊断中毒。因此,中毒诊断值高于生物限值。
职业“三值”指职业病临床提出的“三值”,即“正常值”“生物限值”和“中毒诊断值”。
三、生物学效应
1.生物学效应(biological effect)
是指某种外界因素(如生物物质、化学药品、物理因素等)对生物体产生的影响。化学中毒的生物学效应则是指毒物对生物体所造成的外在改变或可观察到的生理生化指标变化。生物学效应是化学中毒的重要诊断依据。
2.外暴露剂量(external exposure dose)
即环境暴露剂量,指人群接触环境中某种因素的含量或浓度。外暴露剂量反映环境中某毒物的量,提示对机体健康存在可能危害,但不能确定是否中毒。如测定某工厂车间空气中1,2-二氯乙烷浓度为10mg/m 3(PC-TWA),则10mg/m 3即为外暴露剂量。
3.内暴露剂量(internal exposure dose)
指过去一段时间内机体已吸收入体内的毒物量,可通过生物材料(血液、尿液等)中毒物或其代谢产物含量来确定。内暴露剂量是判断中毒最重要的证据。如铅中毒时测定血铅、尿铅,正己烷中毒时测定尿2,5-己二酮即为内暴露剂量。
4.生物标志物(biomarkers)
指外源性化学物质通过生物学屏障并进入组织或体液后,对该外源性化学物质或其生物学后果的测定指标,可分为接触生物标志物,效应生物标志物和易感性生物标志物。具体在本书第一章第四节介绍。
5.理化样品前处理技术(sample pretreatment technology)
指样品制备和对样品采用合适的分解和溶解方法以及对待测组分进行提取、净化和浓缩的过程,使被测组分转变成可以测定的形式,从而进行定量和定性分析。同一成分的检测方法大同小异,但不同样品的前处理技术各不相同,其是样品检测的关键技术之一。
6.生物学变异(biological variation)
指随环境、地域、种族、生活习惯、年龄等变化而产生的不同个体或种群间的生理、生化指标的某种可接受差异,这一差异是生理性而非病理性的。生物学变异是临床检验确立质量指标的主要依据,亦是设定室间质量评价或能力验证的评价标准。