第三节 分布
分布是指外源化学物吸收后，随血液或淋巴液流动分散到全身组织细胞的过程。血液循环中的外源化学物按浓度梯度从血液向组织液分布。外源化学物在体内分布不均匀，分布情况受组织局部的血流量、游离型化学物的浓度梯度、从毛细血管向实质细胞的转运速度、外源化学物与组织的结合点和亲合程度的影响。外源化学物在血液中的浓度依赖于接触量、消除速度和表观分布容积（Vd，指假定体内达到动态平衡时外源化学物在血液中的浓度计算应占有的体液容积）等。表观分布容积越大，血浓度越低，组织分布越广泛。
一、组织器官的贮存
外源化学物的吸收速率超过代谢与排泄的速度，以相对较高的浓度富集于某些组织器官的现象称为蓄积（accumulation）。凡是外源化学物蓄积的部位均可认为是贮存库（storage depot）。外源化学物在贮存库和血液的游离型之间存在着平衡，当体内的一部分被排除后，就会从贮存库再游离出来进入血液循环，使生物学半衰期延长。贮存库有脂肪组织、骨、肝脏和肾脏等。外源化学物在体内的贮存具有双重意义：对急性中毒具有保护作用，可减少在靶器官中的化学毒物的量；另一方面，也可能成为一种游离型化学毒物的来源，具有潜在的危害。
（一）脂肪组织
脂溶性高的外源化学物，如多氯联苯（PCB）、有机氯农药如滴滴涕（DDT）和林丹（HCH）等，由于不易被机体代谢，所以进入体内后容易储存在脂肪组织。由于普通人的脂肪约占体重的20%，胖人可高达50%，所以对脂溶性外源化学物是非常大的储存库。当机体大量接触这些化学物时会引起急性的中枢神经系统损伤，此时向脂肪组织的蓄积有一定的缓和作用。但是，PCB、DDT和HCH等在禁止使用多年以后，依然可在体内脂肪中检测出微量存在，说明它们一旦进入体内，再从体内消除就需要很长的时间。这些化学物从脂肪组织向血液中释放的再分布情况不容忽视。
（二）铅、氟、锶和镉等可在骨蓄积
氟蓄积量大时可能妨碍骨组织对钙等元素的摄取，造成骨的明显损害（氟骨症）。但是，铅在体内90%以上蓄积于骨，骨不是铅的靶器官。
（三）肝脏和肾脏
虽然肝脏和肾脏可消除外源化学物，但也有一定的蓄积作用。如肝脏存在配体蛋白类（ligandin）物质谷胱甘肽－S－转移酶、与有机化学物亲和性较高的Y蛋白（Y－Protein）还有可与重金属结合的金属硫蛋白（metallothionein）等。肾脏中也含有较高浓度的金属硫蛋白。镉重金属与金属硫蛋白结合，在肝脏或肾脏中的含量较高，体内的生物半衰期可达十几年以上。
（四）其他
具有特殊重要性的器官如大脑、内分泌器官和生殖器官在反复接触外源化学物后，有时也会发生化学物原型或代谢物在这些器官的蓄积现象。
二、特殊屏障
不同器官内的毛细血管构造有所不同，其管壁内皮的排列可分为连续型、有孔型和不连续型三类。各种毛细血管构造上的差别使其通透性不同，血－器官屏障就是以特异化的毛细血管壁为主的一种限制化学物分布的结构，以保护体内重要器官。
（一）血脑屏障
形成血脑屏障（blood－brain barrier，BBB）的重要性在于保障血液和脑之间正常的物质交换和阻挡非脑营养物质进入脑组织。BBB是由毛细血管内皮细胞和星状胶质细胞组成的。BBB的内皮细胞与别处的不同，无孔，并且细胞接合非常牢固。内皮细胞胞质中的单胺氧化酶等代谢酶活性较高，也担负着酶屏障的机能。在BBB上存在的载体P－糖蛋白能将一些外源化学物主动转运出大脑，也成为BBB的功能性组成部分。外源化学物经BBB的转运主要是以单纯扩散的方式，所以外源化学物的脂溶性和带电性以及相对分子质量是影响转运的主要因素。小分子物质容易通过BBB。甲基汞以CySMM通过BBB的氨基酸转送载体进入脑内，是造成中枢神经系统中毒的重要原因。在新生儿阶段BBB还没有完全形成，所以新生儿的脑组织容易受到外源化学物的影响。
（二）胎盘屏障
胎盘屏障（placental barrier）调控妊娠母体和胎儿之间的物质交流，是保护胎儿免受外源化学物损害的重要关口。非离子型、脂溶性高和相对分子质量小的物质容易通过胎盘屏障。虽有“胎盘屏障”的概念，但至今还没有肯定胎盘在防止毒物从母体进入胚胎的特殊作用。进入母体的毒物可经胎盘转运引起胎儿危害，如药物反应停引起的海豹畸形胎儿事件和由环境甲基汞污染引起的胎儿性水俣病。另外，经胎盘屏障有些致癌物如多环芳烃类和雌激素等也可能引起胎儿远期危害，如出生后致癌等问题。
（三）其他屏障
血－睾丸屏障和血－眼屏障分别在雄性生殖毒理学和眼毒理学中有重要意义。