航空生理-毒理

航空生理學(xué)第五章：航空毒理學(xué)中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心第五章：航空毒理學(xué)一、毒理學(xué)基礎(chǔ)（一）毒物的存在形態(tài)和劑量-反應(yīng)關(guān)系（二）毒性指標(biāo)和毒性分級(jí)（三）毒物代謝和中毒機(jī)理（四）毒物的致突變、致癌和致畸作用二、航空毒理學(xué)的基本問(wèn)題（一）毒物來(lái)源（二）影響毒作用的因素（三）航空環(huán)境中的毒理學(xué)特點(diǎn)（四）防護(hù)原則三、航空中常見的毒物（一）CO（二）CO2（三）臭氧（四）航空燃料及其添加劑中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心乘飛機(jī)旅行小心中毒氣根據(jù)英國(guó)民航局披露的信息，過(guò)去3年中至少已有100起飛行員、空姐及乘客受艙內(nèi)毒氣侵害的事件發(fā)生，其原因是飛機(jī)引擎漏油導(dǎo)致有毒揮發(fā)物質(zhì)混入通風(fēng)系統(tǒng)。另?yè)?jù)倫敦大學(xué)的一份最新報(bào)告披露，每年世界上至少有19.7萬(wàn)名乘客置身于受污染的艙內(nèi)環(huán)境之中，但他們大都沒(méi)有被告知這一情況。由于機(jī)艙毒氣對(duì)人體健康存在威脅，其中的健康隱患不容小視。

英國(guó)民航局表示，造成這些中毒事件的原因是飛機(jī)引擎漏油，并經(jīng)過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)污染了機(jī)艙內(nèi)的空氣。

中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心塞浦路斯空難2005年發(fā)生在希臘的塞浦路斯客機(jī)墜毀事件。造成121人死亡。此次塞浦路斯客機(jī)與地面空管人員失去聯(lián)絡(luò)后，兩架希臘F-16戰(zhàn)斗機(jī)騰空而起，查看究竟。戰(zhàn)機(jī)飛行員看到了一番奇怪景象：機(jī)艙內(nèi)居然沒(méi)有人活動(dòng)的跡象，機(jī)長(zhǎng)不知去向，副駕駛則癱倒在座椅上，好像失去了知覺(jué)。駕駛艙內(nèi)的氧氣罩已經(jīng)自動(dòng)彈出了。飛行員為什么不戴氧氣罩？現(xiàn)在唯一合理的解釋似乎是，飛行員在戴氧氣罩之前已經(jīng)被有毒氣體毒死。因?yàn)轱w行員在與地面失去無(wú)線電聯(lián)絡(luò)之前，曾報(bào)告說(shuō)，飛機(jī)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題。中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心

毒理學(xué)：掌握重要的毒性指標(biāo)航空毒理學(xué):

掌握特點(diǎn)、主要毒物及來(lái)源、怎樣防護(hù)與救治。中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心毒理學(xué)：研究毒物與機(jī)體相互作用規(guī)律的科學(xué)①動(dòng)、植物等的天然毒素。②人工合成化合物。③三廢（廢水，廢氣，廢渣）污染環(huán)境。④為了軍事目的，化學(xué)毒劑。中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心航空毒理學(xué)：研究飛行活動(dòng)以及維護(hù)或修理飛機(jī)的勞動(dòng)過(guò)程中，所遇到的各種毒物學(xué)問(wèn)題的一門科學(xué)中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心航空毒理學(xué)的任務(wù)和范圍：①防止有毒物質(zhì)污染座艙，造成飛行人員及其他艙內(nèi)人員中毒。②防止在地面條件下，進(jìn)行航空與維護(hù)和修理飛機(jī)機(jī)場(chǎng)地勤作業(yè)中，受到毒物的危害。③防止航空中有毒物質(zhì)污染環(huán)境，危害居民健康和生態(tài)平衡。④參與飛行事故調(diào)查及研究工作。中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心第五章：航空毒理學(xué)一、毒理學(xué)基礎(chǔ)（一）毒物的存在形態(tài)和劑量-反應(yīng)關(guān)系（二）毒性指標(biāo)和毒性分級(jí)（三）毒物代謝和中毒機(jī)理（四）毒物的致突變、致癌和致畸作用二、航空毒理學(xué)的基本問(wèn)題（一）毒物來(lái)源（二）影響毒作用的因素（三）航空環(huán)境中的毒理學(xué)特點(diǎn)（四）防護(hù)原則三、航空中常見的毒物（一）CO（二）CO2（三）臭氧（四）航空燃料及其添加劑中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心一、毒理學(xué)基礎(chǔ)毒物(Toxicant)*毒物的概念*毒物的存在形態(tài)*毒物的劑量-反應(yīng)關(guān)系*常用劑量單位中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心*毒物的概念:劑量規(guī)定：一次經(jīng)口<5g/kg

一日經(jīng)皮<1g/kg定義：凡進(jìn)入體內(nèi)的外源性化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)其數(shù)量累積達(dá)一定水平，即能擾亂和破壞正常生理功能，而引起暫時(shí)性或永久性病理狀態(tài)，甚至危及生命，這樣的物質(zhì)稱為毒物。中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心毒物的存在形態(tài)

氣體:CO2、Cl2、CO、H2S

蒸氣:苯、汞蒸汽霧：鉻酸霧、農(nóng)藥粉塵：鉛塵煙：鋅煙中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心劑量-反應(yīng)曲線劑量反應(yīng)劑量反應(yīng)劑量反應(yīng)S型曲線型全或無(wú)型直線型中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心動(dòng)物體內(nèi)：mg/kg體重

常用劑量單位:氣態(tài)：mg/L,mg/m3,ppm液態(tài)：mg/L固態(tài)：mg/kg中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心（二）毒性指標(biāo)和毒性分級(jí)*毒性概念：有毒物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)引起有害生物學(xué)作用的相對(duì)能力*毒性指標(biāo)中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心毒性指標(biāo)閾劑量(thresholddose)致死劑量(Lethaldose)毒作用帶(Effectzone)蓄積系數(shù)(cumulativecoefficient)中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心閾劑量：在一定染毒條件下，引起群體中極少數(shù)個(gè)體出現(xiàn)某種反應(yīng)的最小劑量或濃度1、急性閾劑量（Limac）：一次染毒后剛引起某

種毒害作用的最小劑量2、慢性閾劑量（Limch）：反復(fù)多次染毒后剛引

起某種毒害作用的最小劑量3、無(wú)作用劑量：對(duì)機(jī)體不產(chǎn)生可察覺(jué)的毒作用的劑量最大范圍中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心1、絕對(duì)致死劑量（LD100）：一次染毒后引起全組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物全部死亡的最小劑量2、半數(shù)致死劑量（LD50）：一次染毒后引起全組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物半數(shù)死亡的劑量3、最小致死劑量（MLD）：一次染毒后僅引起全組中個(gè)別動(dòng)物死亡的劑量4、最大耐受劑量（LD0）：一次染毒后全組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均存活的最大劑量致死劑量中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心劑量S型曲線型死亡率50100LD50LD0LD100中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心毒作用帶1、急性毒作用帶：表示毒物引起急性致死性中毒危險(xiǎn)性的大?。籞ac=LD50/Limac2、慢性毒作用帶：表示毒物引起慢性中毒的危險(xiǎn)性；Zch=Limac/Limch3、致死毒作用帶：為幾種致死劑量之間的比值，如LD100/LD50、LD50/MLD、LD100/MLD中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心Limac甲LD50LD50Limac乙甲-Zac乙-Zac<中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心LimchLimacLimac甲乙Limch甲-Zch乙-Zch<中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心蓄積系數(shù)K=∑LD50(n)/LD50(1)定義：多次染毒引起某種效應(yīng)（如LD50）所需的總劑量，與一次染毒得到相同效應(yīng)所需劑量之比意義：衡量毒物在體內(nèi)的蓄積作用中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心*毒性分級(jí)：LD50

急性毒性劇毒高毒中等毒低毒微毒中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心（三）毒物代謝和中毒機(jī)理接觸相：毒物進(jìn)入體內(nèi)的劑量，途徑。動(dòng)力相：毒物經(jīng)歷的吸收、分布、代謝和排出等一系列過(guò)程。

毒效相：毒物及其代謝產(chǎn)物以活性形態(tài)到達(dá)靶器官或組織，作用于受體，產(chǎn)生毒效應(yīng)的過(guò)程。中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心吸收分布代謝轉(zhuǎn)化排出吞入吸入皮膚接觸胃腸道肺血液及淋巴液

肝臟

膽汁糞便肺腎膀胱肺泡尿液呼出氣細(xì)胞外液脂肪器官分泌組織骨骼分泌物軟組織毒物代謝過(guò)程中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心經(jīng)呼吸道吸收：毒物的吸收①氣體、蒸氣、氣溶膠②肺泡面積大③肺泡－毛細(xì)血管壁?、芊窝髫S富⑤毒物不經(jīng)肝轉(zhuǎn)化中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心經(jīng)皮膚吸收：經(jīng)胃腸道吸收：誤服、自殺①表皮完整性很重要②與脂溶性成正比，而與分子量成反比③毒物不經(jīng)肝轉(zhuǎn)化中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心決定毒物不均勻分布的因素：①毒物與組織間的親和力②特殊生物膜作用③肝、腎有富集毒物的作用

毒物的分布中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心毒物的代謝轉(zhuǎn)化①大部分毒物要經(jīng)過(guò)一系列生物轉(zhuǎn)化②代謝轉(zhuǎn)化的雙重性：解毒作用和致毒作用③轉(zhuǎn)化方式：兩相反應(yīng)④肝臟是體內(nèi)毒物代謝的主要器官中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心甘氨酸+葡萄糖醛酸谷胱甘肽++氧化還原水解一相反應(yīng)二相結(jié)合谷胱甘肽甘氨酸葡萄糖醛酸中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心毒物的排出經(jīng)腎臟排出的特點(diǎn)：腎臟血流量大約為心輸出量的1/4～1/5②腎小球膜孔較大約為40艾、皮膚孔1艾腎小球?yàn)V出液中毒物的濃度大致等于血漿中游離毒物的濃度腎小管重吸收脂溶性、非極性和非電離的物質(zhì)容易被重吸收。毒物在尿液中的濃度與其在血液中的濃度密切相關(guān)中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心吸收分布代謝轉(zhuǎn)化排出吞入吸入皮膚接觸胃腸道肺血液及淋巴液

肝臟

膽汁糞便肺腎膀胱肺泡尿液呼出氣細(xì)胞外液脂肪器官分泌組織骨骼分泌物軟組織毒物代謝過(guò)程中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心中毒機(jī)理1、局部刺激、腐蝕作用2、阻礙體內(nèi)氧的運(yùn)輸和利用3、抑制酶系統(tǒng)的活性4、免疫功能損害5、擬放射性作用中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心毒物致突變、致癌、致畸作用1、致突變作用毒物（化學(xué)物質(zhì)）作用于染色體——化學(xué)致突變。2、致癌作用85％～90％癌癥由化學(xué)致癌物引起3、致畸作用中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心第五章：航空毒理學(xué)一、毒理學(xué)基礎(chǔ)（一）毒物的存在形態(tài)和劑量-反應(yīng)關(guān)系（二）毒性指標(biāo)和毒性分級(jí)（三）毒物代謝和中毒機(jī)理（四）毒物的致突變、致癌和致畸作用二、航空毒理學(xué)的基本問(wèn)題（一）毒物來(lái)源（二）影響毒作用的因素（三）航空環(huán)境中的毒理學(xué)特點(diǎn)（四）防護(hù)原則三、航空中常見的毒物（一）CO（二）CO2（三）臭氧（四）航空燃料及其添加劑中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心二、航空毒理學(xué)的基本問(wèn)題（一）毒物來(lái)源（二）影響毒作用的因素（三）航空環(huán)境中的毒理學(xué)特點(diǎn)（四）防護(hù)原則中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心（一）毒物來(lái)源航空中各種油料、添加劑的氣體，臭氧等人體非金屬材料儀器設(shè)備中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心（二）影響毒作用的因素1、毒物因素

化學(xué)結(jié)構(gòu)同一類有機(jī)物中，不飽和化合物毒性大于飽和化合物。脂肪烴類，碳鏈長(zhǎng)的麻醉作用強(qiáng)在同類化合物中，以鹵族元素取代氫時(shí)，其毒性增加理化性質(zhì)分子量：小者，易于吸收，毒性大蒸汽壓大，揮發(fā)性大則毒性大熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性及油/水分配系數(shù)（親脂性）毒物間聯(lián)合作用獨(dú)立作用，相加作用，拮抗作用，協(xié)同作用。中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心

化學(xué)結(jié)構(gòu)

物理性質(zhì)

毒物間的聯(lián)合作用（獨(dú)立、相加、拮抗、協(xié)同）H2=CHCHO>CH3CH2CHO（丙烯醛）（丙醛）C8H18>C4H10>C3H8辛烷丁烷丙烷

CH4<CH3Cl<CHCl3<CCl4甲烷氯甲烷氯仿四氯甲烷①②③中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心2、機(jī)體因素

種屬差異年齡性別個(gè)體差異3、環(huán)境因素中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心（三）航空環(huán)境中的毒理學(xué)特點(diǎn)1、毒物種類多2、影響范圍廣泛3、中毒途徑以吸入為主4、航空低氣壓環(huán)境及其它環(huán)境因素的影響中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心（四）防護(hù)原則1、制定衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)2、進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)3、控制污染源4、利用防護(hù)裝備5、完善衛(wèi)生保健措施6、急性中毒的救治原則中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心最高容許濃度（Maximalallowableconcentration，MAC）

長(zhǎng)期接觸（8h/d，6d/week）的工作場(chǎng)所空氣中有毒物質(zhì)所不能超過(guò)的最高濃度。制訂原則：A、準(zhǔn)確確定慢性閾濃度（劑量）

B、合理選定安全系數(shù)安全系數(shù)=limch/MAC中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心閾限值（Thresholdlimitvalue，TLV）

在8h/d、5d/week長(zhǎng)期接觸的工作場(chǎng)所空氣中，有毒物質(zhì)所不能超過(guò)的容許平均濃度。MACTLV中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心閾限值TLV中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心緊急暴露限值

（Emergencyexposurelimit，EEL）一次臨時(shí)性短時(shí)間接觸時(shí)毒物的容許濃度。特點(diǎn)：是執(zhí)行搶險(xiǎn)、緊急維修等特殊任務(wù)人員的使用標(biāo)準(zhǔn)。EEL>MACEEL<Limac接觸時(shí)間中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心緊急暴露限值EEL中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心1、脫離現(xiàn)場(chǎng)，將未被吸收的毒物排出體外。2、使用解毒劑，滅活毒物，加速排出。3、恢復(fù)重要的生理功能。4、預(yù)防并發(fā)癥。急性中毒的救治原則：中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心第五章：航空毒理學(xué)一、毒理學(xué)基礎(chǔ)（一）毒物的存在形態(tài)和劑量-反應(yīng)關(guān)系（二）毒性指標(biāo)和毒性分級(jí)（三）毒物代謝和中毒機(jī)理（四）毒物的致突變、致癌和致畸作用二、航空毒理學(xué)的基本問(wèn)題（一）毒物來(lái)源（二）影響毒作用的因素（三）航空環(huán)境中的毒理學(xué)特點(diǎn)（四）防護(hù)原則三、航空中常見的毒物（一）CO（二）CO2（三）臭氧（四）航空燃料及其添加劑中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心三、航空中常見的毒物（一）一氧化碳

接觸機(jī)會(huì)

①含碳物質(zhì)不完全燃燒②螺旋槳飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣③絕緣物質(zhì)的熱分解產(chǎn)物④人體正常的生理溶血

理化性質(zhì)中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心

毒理①CO－Hb親和力大300倍

HbCO穩(wěn)定1/3600HbCO使HbO2解離曲線左移②CO作用于Warburg呼吸酶，抑制組織呼吸中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心CO中國(guó)民用航空局民用航空醫(yī)學(xué)中心

臨床表現(xiàn)