心智圖資源庫 生物轉運
毒理學中的生物轉運是一個重要概念，它涉及化學毒物穿越機體的各種生物膜，進行吸收、分佈和排泄的過程。
毒理學基本概念
醫學毒理學第八章外源化學物致突變作用
醫學毒理學第十章發育毒性與致畸作用
毒理學4毒理學實驗基礎
毒理學3外源性化學物毒作用影響因子及機制
毒理學2外源性化學物在體內的生物轉運與生物轉化
毒理學1緒論
毒理學-外援化學物的特殊毒性
1-人力資源管理-01企劃-003職涯規劃與管理
第十章 發育毒性與致畸作用
生物轉運
吸收
是指外源性化學物經過各種途徑透過機體的生物膜進入血液的過程
主要途徑
經由呼吸道吸收
肺泡生理結構與特點
不經過肝臟的生物轉化，直接進入體循環而分佈全身
主要透過簡單擴散
氣態毒物經由肺吸收的影響
氣態毒物濃度：毒物在吸收空氣中的分壓（張力）
~在血液中的溶解度（脂溶性）
肺泡的通氣量與血流量
血氣分配係數低的氣態外源性化學物經肺吸收速率主要取決於肺血流量（平衡時間約8-21min）
血氣分配係數高的氣態外源性化學物經肺吸收速率主要取決於呼吸頻率和深度（平衡的時間至少為1h）
氣溶膠毒物經由肺部吸收的影響
粒子大小：通常只有0.5~1μm的粒子才可吸收肺泡
水溶性：溶解度大的易在上呼吸道吸收，溶解度低的氣溶膠易到達肺泡被吸收
胃腸道吸收
胃腸道是外源性化學物質的主要吸收途徑
吸收部位主要在小腸
吸收方式：主要透過簡單擴散，也可以透過濾過、胞飲或吞噬和主動轉運
肝臟的首過作用：是指經由胃腸道吸收的外源性化學物質首先進入肝臟、並在肝臟進行代謝轉化作用
影響吸收因素
胃腸道的酸鹼度
胃腸道中的某些物質及菌叢
外源化學的分子結構及理化性質
胃腸道的蠕動情況
經皮膚吸收
船頭階段：外源性化學物質透過皮膚表皮，即角質層的過程（限速屏障）
吸收階段：由角質層進入乳頭層和真皮，並被吸收入血
吸收方式：簡單擴散
主要影響因素
理化性質：脂/水分配係數接近1，容易被吸收進入血液
皮膚完整性：如皮膚破損，破壞表皮角質層屏障作用，外源性化學物質可直接進入吸收相
人體不同部位表皮的厚度不同、角質層厚度不同，所以外源性化學物質的穿透速度有別 陰囊＞腹部＞額部＞手掌＞足底
其他途徑
經眼吸收：局部作用先於全身作用
經靜脈、腹腔、皮下及肌肉注射
分佈
外源性化學物分佈的毒理意義
分佈：是指外源性化學物質經由吸收進入血液或其它體液後，隨血液或淋巴液流動分散到全身各組織細胞的過程，初始分佈主要取決於器官或組織的灌流速率
器官或組織的血流量和對外源性化學物的親和力是影響外源性化學物分佈的最關鍵因素
毒物分佈的特性：外源性化學物質在體內的分佈屬不均勻分佈
再分佈：隨時間延長，分佈受外源性化學物經膜擴散速率及器官組織對其親和力的影響
影響分佈的主要因素
化學物與血漿蛋白結合
化學物與其他組織成分結合
化學物質在脂肪組織和骨骼中貯存沉積
體內各種屏障的影響
毒物在組織中的蓄積
1.物質蓄積 2.功能蓄積
貯存庫：是指進入血液的化學毒物在某些器官組織蓄積而濃度較高，如果化學物對這些器官組織未顯示明顯的毒性作用。
體內的主要貯存庫
血漿蛋白貯存庫
肝、腎貯存庫
脂肪組織貯存庫
骨骼組織貯存庫
化學毒物在體內的 貯存具有雙重意義
對急性中毒具有保護作用，可減少在目標器官中化學毒物的量
可能成為一種遊離型化學毒物來源，具有潛在的危害
特殊的屏障
血腦屏障
是指由毛細血管內皮細胞和聚集包圍微血管的星狀細胞的軟腦所組成的一種特殊的功能結構
血腦障壁的重要性：在於保障血液和腦組織之間的正常代謝物質的交換，組織非需要物質的進入，從而維持腦的正常功能
•大分子、脂溶度低、DP不能通過 •有中樞作用的藥物脂溶度一定高 •也有載體轉運，如葡萄糖可透過 •可變：發炎時 ,通透性↑,高劑量青黴素有數
胎盤屏障
是指位於母體血液循環系統和胚胎之間的幾層細胞結構
大部分外源性化學物質透過胎盤的機制是簡單擴散，而胚胎發育所必需的營養物質，則透過主動轉運而進入胚胎
•致畸物可經胎盤引起胚胎畸形，有些致癌物可經由胎盤致癌作用 •胎毛細血管內皮對藥物轉運的選擇性 •脂溶度、分子大小為主要影響因素(<MW600易通過;>1000不能) •母血PH=7.44;胎血PH=7.30;弱鹼性藥物在胎血內易離解 •胎盤有代謝(如氧化)藥物的功能 •轉運方式和其它細胞相同：簡單擴散 •大多數藥物均能進入胎兒
其他屏障
血睪屏障 血胸腺屏障 血房水屏障
排泄
是外源性化學物及其代謝物向機體外轉運的過程。
生物半減期：簡寫為t 1/2，指外源性化學物質減少 半的時間即濃度或數量減少一半的時間
排泄的主要途徑
經腎臟隨尿液
主要排泄機理
腎小球濾過
腎絲球的微血管壁不同於一般細胞膜，具有7-10nm大小的膜孔。血液成分中分子量在60 OO0Da以下的物質都可以過濾。大分子物質如血漿白蛋白(分子量約60000Da)基本上不能通過
與血漿蛋白結合後很難過濾，所以外源性化學物質的血漿蛋白結合速率變動會造成腎臟排泄的變動。帶負電荷的外源化學物不易濾過，而帶正電荷的物質容易過濾到原尿中。
腎絲球簡單擴散
腎小管主動轉運
腎小管具有主動轉運功能包括有機陰離子(oat 家族位於近曲 小管基底膜)和有機陽離子(oct家族)的兩套系統 ,可以逆液度梯度將外源化學物以近曲小管的 毛血管中主動轉運至小管液中，稱力腎小管分泌 。
經由肝臟隨同膽汁從糞便排出
外源性化學物質由肝實質細胞進入膽汁排泄
外源性化學物從膽汁進入小腸 後，可能有兩條路去路
直接排出體外
腸肝循環
是指部分外源化學物在生物轉化過程中形成結合物，並以結合物的形式排出在膽汁中;腸內存在的腸菌群以及葡萄糖苷酸酶，可將部分結合物水解，則使外源化學物又重新被吸收的過程。
毒理意義：排泄速度減曼、延長生物半減期延長、毒性持續時間延長
生理意義:可使一些機體所需的化合物被再利用
經由呼吸道隨同呼出氣體排出
其排泄速度與血/氣分配係數成反比，即血氣分配係數越大，排泄越慢
與吸收速度相反
其他排泄
外源化學物主要以單純擴散的方式「排泄」到乳汁中。乳汁富含脂肪且通常偏酸性（pH 6.5~7.0），脂溶性物質及弱鹼性化學物容易在乳汁中濃集(如：嗎啡、阿托品、紅黴素、乙醇），數十種以上的外源化學物可隨乳汁排泄。
乳汁排泄毒理學意義
有毒物質透過乳汁從母親傳到乳兒
造成乳製品的污染並將污染轉移給食用乳製品的人群
膜動轉運
胞吞/胞飲
液體或固體外源化學物被伸出的生物膜包圍，然後將被包圍的液滴或較大顆粒併入細胞內，達到轉運的目的，前者稱為胞飲，後者稱為吞噬，總稱為胞吞作用
胞吐
顆粒物由細胞內運出細胞的過程
消耗能量
特殊轉運
外源化學物先同體內 某些物質（載體）呈物理性結合後，再透過生物膜的過程
主動轉運
外源性化學物透過生物膜由低濃度處向高濃度處移動的過程
特點
可逆濃度梯度轉運，消耗一定的代謝能量
轉運過程需要載體參加
載體有一定的容量；當化合物濃度達到一定程度時，載體可以飽和，轉運即達到極限
主動轉運有一定的選擇性
競爭抑制：如果兩種化合物基本結構相似，又需要同一轉運系統時
易化擴散
不易溶於脂質的化學物，利用載體由高濃度移動到低濃度的過程
不消耗帶我能量
利用載體，可飽和
有一定主動性或選擇性
競爭抑制
被動轉運
簡單擴散
化學物質由生物膜濃度較高的一側向濃度較低的一側擴散，當兩側濃度達到動態平衡時，擴散終止 •膜兩側濃度差叫濃度梯度或濃度差（動力來源）
條件
膜兩側存在濃度差
外源化學物有脂溶性
外源化學物是非解離狀態
簡單擴散方式不消耗能量，不需載體，不受飽和限速與競爭性抑制的影響
順濃度剃度，不需要消耗能量
毒物與生物膜不發生化學反應
生物膜不具主動性，是一個簡單的物理過程
毒理學意義
在一般情況下，大部分外源化學物是透過簡單擴散進行生物轉運
影響因素
濃度梯度差
外源性化學物質在脂質中的溶解度 脂水分配係數＝脂相中濃度/水相中濃度
電離或電解狀態和體液中的pH
生物膜兩側體液的蛋白質濃度和與蛋白質結合親和力
濾過
外源化學物質透過生物膜上親水性孔道的過程依靠生物膜兩側的滲透壓梯度和液體靜壓的作用
影響因素及毒理學意義
化學物分子量的大小
40nm孔道通過＞200的分子
70nm孔道通過＞60000分子
水及一些溶於水而不溶於脂質的物質，可透過過濾過完成生物轉運過程
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