Cuốn sách Độc học môi trường và sức khỏe con người được biên soạn trong khuôn khó của Đề án:. Xây dựng Năng lực Quản lý môi trường ở Việt Nam”. Mục tiêu đào tạo của đề án là chương trình đào tạo Thạc sỹ do Khoa học môi trường Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội thực hiện. Mục tiêu đặc biệt của đề án là tăng cường cung cấp các tài liệu tham khảo cho sinh viên. Nội dung của giáo trình được thể hiện qua 6 chương. Mời các bạn cùng tham khảo.
TRỊNH THỊ THANH ĐỘC HỌC, MÔI TRƯỜNGVÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI (In lần thứ 3) ĐẠI HỌC KHOA HỌC THÁI NGUYÊN KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI THƯ VIỆN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Chịu trách nhiệm xuất Giám đốc : PHÙNG QUỐC BẢO Tổng biên tập: NGUYỄN THIỆN GIÁP Nhận xét: GS TS ĐÀO NGỌC PHONG PGS TS BÙI LAI PGS.TS NGUYỄN QUỐC KHANG Biên tập sửa bài: TS LƯƠNG LÃNG LAN HƯƠNG Trình bày bìa: NGỌC ANH ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI Mã số:01.89.ĐH.2003 In 1000 nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Hà Nội Số xuất bản:182/27/CXB Số trích ngang 118 KH/XB In xong nộp lưu chuyển vào quý II năm 2003 Preface The textbook on "Toxicology and environmental health" has been established in the framework of the prDject "Capacity building for environmental management in Vietnam" The educational component of the proỉect targets the Master programme, organised by the Faculty of Environmental Sciences at the Hanoi University of Science, Vietnam National University A specific project objective was to dev.elop reference materials for the students The result is five textbooks, including this one, wltich have been published with the Vỉetnam National University Publishing House, whóse co- operation enabled 750 copies to be published, instead of the original target of 250 copies Peer review is crucial for quality control and has been a structural component of the textbook development The main obiective of the peer review process was to generate comments and detailed suggestions to improve the manuscripts Dr Trinh Thi Thanh completed a draft textbook in January 1999 In March 1999, the Hanoi University of Science organised a review workshop, in which twenty-seven academics participated The review was based on the following main criteria, set by the ~university: l) scientific quality; 2) up-to- dateness; 3) pedagogical quality In addition, an extnsive external peer review was completed, including scientists from universities and research institutes in Hanoi and Ho Chi Minh City A final review was organised by the publishing house The authors have adapted their manuscripts according to the comments expressed Acknowledgẹments On bhalf of the Project Advsory Committee, we would like to congrat'ulate the author, Dr TRẦN THỊ THANH of the Faculty of Envirnmental Sciences, fur successfully completing the development of this textbook We take the aportunity kindly thank Prof Dao Ngoc Phong, Hanoi University of Medicine, Ass Prof Bui Lai, Institute of Tropical Biology at the National Centre for Natural Science and Technology in Ho Chi Minh city and Ass Prof Nguyen Quoc Khang, Faculty of Biology, Hanoi Umversity of Science, Vietnam National Umversity, for their active participation in the peer review process Also, we acknowledge the constructive co-operation of the Vietnam National University Publishing Hou8e inally, we express our sincerest gratitude to the European Commis81on for funôing the project on "Capacity building for environmental management in Vietnam" and enabling th development and publication of the textbook on "Toxicology and environmental health" The editors, Prof Mai Dinh Yen, Faculty of Biology, Hanoi University of Science, Vietnam National University Prof Luc Hens, Department of Human Ecology, Free University of Brussels (VUB) Mr Eddy Nierynck, Deparllent of Human Ecology, Free University of Brussels (VUB) Lời giới thiệu Cuốn sách "Độc học Môi trường Sức khỏe người" biên soạn khn khó Đề án: "Xây dựng Năng lực Quản lý môi trường Việt Nam” Mục tiêu đào tạo đề án chương trình đào tạo Thạc sỹ Khoa học môi trường Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội thực Mục tiêu đặc biệt đề án tăng cường cung cấp tài liệu tham khảo cho sinh viên Kết sách giáo trình Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội xuất in 750 thay nhiệm vụ lúc đầu 250 Cơng việc nhận xét đánh giá quan trọng cho chất lượng sách ý suốt trình biên soạn Mục đích cơng việc phản biện đóng góp ý kiến nhằm nâng cao chất lượng thảo Sau TS Trịnh Thị Thanh hoàn thành thảo vào tháng năm 1999, tháng năm 1999, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội tổ chức Hội thảo để đánh giá nghiệm thu với tham dự 27 nhà khoa học Môi trường Việc đánh giá nghiệm thu vào tiêu chuẩn sách giáo trình mà Trường đề là:1) Tính khoa học; 2) Tính cập nhật ;3) Tính sư phạm Ngồi ra, sách cịn có tham gia nhận xét đánh giá nhà khoa học Trường đại học Viễn nghiên cứu thành phố Hồ Chí Minh Đặc biệt Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội trực tiếp tham gia sửa chừa thảo cách công phu để sách hoàn thiện Thay mặt hội đồng cố vấn đề án, xin chúc mừng tác giả TS Trịnh Thị Thanh - Khoa Môi trường hồn thành có kết sách Nhân dịp xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới GS Đào Ngọc Phong - Trường Đại học Y khoa Hà Nội, PGS Bùi Lai - Viện Sinh học Nhiệt đới Trung tâm Khoa học Tự nhiên công nghệ Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, PGS Nguyễn Quốc Khang, Khoa Sinh học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội tích cực tham gia vào q trình nhận xét đánh giá cho nội dung sách Chúng xin cám ơn hợp tác xây dựng Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Sau xin bày tỏ cám ơn chân thành tới Hội đồng châu âu tài trợ ngân sách cho Đề án "Xây dựng Năng lực Quản lý Môi trường Việt Nam"để sách "Độc học Sức khỏe người"được biên soạn xuất Các biên tập: GS Mai Đình Yên - Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội GS Lúc Hens - Bộ môn Sinh thái Nhân văn Trường Đại học Tự Brussels, Vương quốc Bỉ (VUB) Eddy Nierynck - Bộ môn Sinh thái Nhân văn trường Đại học Tự Brussels, Vương quốc Bỉ (VUB) CÁC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG CUỐN SÁCH ADI Lượng tiếp nhận hàng ngày chấp nhận EPA Hội bảo vệ môi trường Mỹ LD50 lượng độc chất gây tử vong 50% động vật thí nghiệm IARC Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế JECFA Uỷ ban chuyên viên IAO/WHO phụ gia thực phẩm JMPR Hội nghị liên hợp FAO/WHO dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật FEL Nồng độ trực tiếp gây hại LOAEL Mức thấp ghi nhận có ảnh hưởng bất lợi NOAEL Mức ghi nhận không gây ảnh hưởng bất lợi PTWI Lượng tiếp nhận hàng tuần chịu đựng TDI Lượng tiếp nhận hàng ngày chịu đựng TLm Mức độ độc chất gây tử vong 50% số lượng thể sinh vật thí nghiệm khoảng thời gian định RfD Liều lượng (liều lượng ước tính người tiếp xúc ngày mà không xảy nguy sức khỏe suôt đời) UF Chỉ số không chắn MF Chỉ số biến đổi Lời nói đầu Các chất ô nhiễm gây tác động làm suy thối chất lượng mơi trường có môi trường sống người Các loại độc chất lý, hóa sinh học từ nguồn nhiễm khác gây ảnh hưởng xấu cho môi trường sức khoẻ người Đây vấn đề trọng tâm lĩnh vực môi trường quan tâm giải Để có biện pháp kiểm soát, quản lý tốt vấn đề Cần thiết phải có đào tạo lĩnh vực Vì Giáo Trình Độc Học Mọi người Sức khoẻ người biên soạn nhằm mục đích đào tạo học viên về.v v • Cơ chế xâm nhập độc chất vào thể người thông qua đường hấp thụ, phân bố đào thải • Liên kết kiến thức thực tế môi trường (Nguồn, tính chất v.v loại độc chất) với kiến thức khoa học có liên quanvề độc học • Các nguyên tắc để xây dựng, tư ế kế nghiên cứu độc học, môi trường sức khoẻ người Nội dung giáo trình thể qua chương: Chương - Một số khái niệm độc học, môi trường sức khoẻ người Chương - Các dạng độc chất Chương - Sự hấp thụ, phân bố đào thải Chương - Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính Chương – Đánh giá độ an toàn Chương - Đánh giá nguy độc chất Chương - ảnh hưởng sốchất nguy hại tới sức khoẻ người Tác giả xin chân thành cám ơn GS Lusc Hens, GS Mai Đình Yên, GS Đào Ngọc Phong có đóng góp q báu chun mơn cho giáo trình Trong q trình biên soạn, chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc TRỊNH THỊ THANH Chương I MỘT SỐ KHÁI NIỆM, CƠ BẢN VỀ ĐỘC HỌC, MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI 1.1 ĐỊNH NGHĨA ĐỘC HỌC, ĐỘC HỌC, MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI Độc học-mơn khoa học nghiên cứu đình tính định lượng tác hại tác nhân hóa học, lý học, sinh học thể sống Độc học định nghĩa "mơn khoa học xác định giới hạn an toàn tác nhân hóa học" Độc học mơn khoa học độc chất mang tính khoa học ứng dụng Tóm lại hiểu: Độc học môn khoa học nghiên cứu đề mối nguy hiểm xảy hay xảy độc chất lên thể sống Độc học, môi trường sức khoẻ người (hay gọi Độc học môi trường) - Môn khoa học nghiên cứu ảnh hưởng môi trường bị ô nhiễm độc chất lên sức khoẻ cộng đồng Mặc dù mơn khoa học có liên quan chặt chẽ với nhau, song mục đích,đối tượng, phương pháp nghiên cứu cụ chúng lại có sù khác nhau, ví dụ: • Mục đích mơn độc học bảo vệ sức khoẻ người cộng đồng độ cá thể • Mục đích mơn độc học, môi trường sức khoẻ người bảo vệ cá thể mà cịn 10 Ví dụ: Độc chất khơng khí dạng khí, dạng hạt bụi Sự hấp thụ thời gian lưu trữ độc chất thể động vật phụ thuộc nhiều vào kích thước hạt chúng Những hạt kết lắng bề mặt quan hô hấp theo trình sau: Phân tán hạt: xảy hạt có kích thước vài micron luồng khí gặp bề mặt dốc Lắng đọng theo lực hấp dẫn: Phụ thuộc vào khối lượng hình dạng hạt Đối với hạt có đồng mật độ q trình thường có hạt có đường kính từ 0,5 - micro Khuếch tán: Hiện tượng thường có hạt có kích thước nhỏ Ngồi ra, hấp thụ cịn phụ thuộc vào q trình phân bố, chuyển hóa tiết thể Phân chuyển Từ hệ thống tuần hoàn thể, độc chất qua một, nhiều hay chí tất quan thể gọi trình phân chuyển hay phân chuyển Phân chuyển trình vận chuyển độc chất sau xâm nhập vào máu đến quan thể Sau số chất chuyển hóa, số chất bị tích đọng thể Tốc độ phân chuyển độc chất tới tế bào quan phụ thuộc vào dòng máu lưu chuyển qua quan Tuy nhiên, phân chuyển chất bị ảnh hưởng tích lũy tế bào khác thể mà xem khu vực lưu giữ Các khu vực là: - Các protein huyết tương - Mỡ thể - Xương - Gan thận 53 Do phản ứng lý hóa độc chất với hệ thống quan tương ứng mà có phân bố đặc biệt cho chất: Độc chất có tính điện ly lưu giữ số tổ chức quan khác chì, fluor tập trung xương, bạc, vàng da, lắng đọng gan, thận dạng phức chất Các chất không điện ly loại dung môi hữu tan mỡ tập trung tổ chức giàu mỡ thần kinh Các chất khơng điện ly khơng hịa tan chất béo nói chung thấm vào tổ chức phụ thuộc vào kích thước phân tử nồng độ độc chất Bài tiết Các độc chất đào thải ngồi thể theo đường thận, tiêu hóa, da, tuỳ thuộc vào tính chất lý hóa chúng Thận quan đào thải Bên cạnh đó, độc chất đào thải qua nội quan khác như: Kim loại nặng thường đào thải khỏi thể qua đường ruột , gan số độc chất chuyển hóa liên hợp sulfo glucuonic, sau đào thải Qua thở đào thải số lớn độc chất dạng khí Ngồi độc chất cịn tiết qua mồ hôi sửa Tồn lưu Khả tồn lưu chất thể phụ thuộc vào đặc điểm hóa học, cấu trúc phân tử tính chất vật lý chúng Một số chất thường tập trung tổ chức mỡ Chlordane, DDT, PCB (polyclorobiphenyl) Protein plasma liên kết với Cu, Zn Cịn Pb tích đọng xương 3.2 MÀNG TẾ BÀO Để hiểu q trình hấp thụ hóa chất từ bề mặt thể vào máu từ máu vào đến mô cần phải nghiên cứu cấu trúc chất hóa học màng tế bào Hầu tất 54 trường hợp độc chất phải qua màng tế bào tới điểm định để gây nên phản ứng sinh học Hình sơ đồ đặc trưng màng tế bào động vật Một phần màng tế bào phóng đại hình để biểu diễn phospholipid protein cấu tạo nên màng tế bào Hình phân tử phosphohpid biểu thị hình van sẫm màu với hai đuôi protein màng tế bào 55 biểu diễn đường xoắn mang theo hai điện tích âm điện tích dương Hình biểu diễn phân tử phospholipid, thành phần tạo nên màng tế bào Trong minh họa phosphatidylchohne distearate sử đụng làm ví dụ (trong thực tế có nhiều loại phân tử tương tự màng tế bào) tính phân cực, đầu tan nước tính khơng phân cực, phần tan mỡ phân tử Màng tế bào đóng vai trò lớp dầu mỏng (chất lipid lỏng) mơi trường lỏng (nước) Các protein hình cầu 56 phần lỏng màng tế bào di chuyển tự phần phóng màng (hình 5) Một số protein hoàn toàn qua màng tế bào, tạo rãnh lỏng xuyên qua lớp màng lipid Những phân tử tan nước có kích thước nhỏ thẩm thấu qua rãnh lỏng này, phân tử tan mỡ thẩm thấu tự qua thành phần phospholipid màng tế bào Các phân tử tan nước có kích thước lớn qua màng tế bào trữ chế vận chuyển đặc biệt Do thành phần chủ yếu cấu tạo nên màng tế bào phospholipid, nên hợp chất tan mỡ qua màng tế bào nhanh nhiều so với hợp chất tan nước Những hợp chất tan nước qua màng tế bào rãnh protein không tạo thành Do vậy, sở cấu trúc màng tế bào tóm tắt chung q trình hấp thụ sau: Các hợp chất tan mỡ hấp thụ qua bề mặt thể nhanh (thường nhanh gấp nhiều lần) so với hợp chất tan nước, hợp chất tan nước qua màng tế bào chế vận chuyển đặc biệt Con đường để độc chất môi trường vào thể thông qua da, qua phổi thành ruột Một số xenobiotic tác động trực tiếp từ bề mặt bên màng dịch bào, chúng gắn vào protein đặc biệt (cơ quan tiếp nhận) màng tế bào Phản ứng mà quan tiếp nhận màng tế bào làm cho hợp chất sẵn chuyển động từ màng dịch bào đến phận khác tế bào (như nhân tế bào) tác động đến phản ứng 3.3 HẤP THỤ ĐỘC CHẤT QUA DA Rất nhiều hợp chất sử dụng cho mục đích nơng nghiệp cơng nghiệp có khả tan mỡ cao gây độc cho người sử dụng Các hợp chất thuốc trừ sâu photphát (DFP, parathion, malathion) dung môi hữu 57 khác CCL4 v.v Một chất dính da có phản ứng sau: Da tồ chức mỡ tác dụng hàng rào bảo vệ chống lại xâm nhập độc chất gây tổn thương thể - Độc chất phản ứng với bề mặt da gây viêm da sơ phát - Độc chất xâm nhập qua da, kết hợp với tổ chức protein gây cảm ứng da - Độc chất xâm nhập qua da vào máu Có hai đường hấp thụ qua da qua tế bào.da, qua tuyến bã tuyến khác Qua tế bào đường Có nhiều yếu tố ảnh hương đến hấp thụ độc chất qua da: Cấu trúc hóa học, tính chất lý hóa, độc chất, nhiệt độ môi trường, vùng giải phẫu da khác 58 Hầu hết độc chất hấp thụ thông qua tế bào biểu bì Tuyến mồ chân tóc chiếm 1% diện tích bề mặt thể số độc chất hấp thụ vào thể qua điểm Lớp sừng lớp ngồi biểu bì Các tế bào biểu bì gắn với tạo nên lớp màng khoẻ, uốn Những sợi keratin chứa tế bào phủ lớp lipid mỏng Lớp biểu bì lớp màng khống chế tốc độ hấp thụ Một độc chất muốn hấp thụ qua da vào hệ tuần hoàn phải qua hàng loạt lớp tế bào Tốc độ di chuyển độc chất từ lớp biểu bì vào hệ tuần hồn phụ thuộc vào độ dày da, tốc độ dòng máu, huyết yếu tố khác Tốc độ hấp thụ nhanh, lượng độc chất có máu cao Những vùng da khác thể có tốc độ hấp thụ độc chất khác 3.4 HẤP THỤ ĐỘC CHẤT QUA PHỔI Các độc chất tiếp xúc hít thở hấp thụ qua phổi Các độc chất thuộc nhóm thường khí CO, NO2, SO2 chất lỏng dễ bay benzen, CCl4 chì xăng Sol khí Phơi người có diện tích tiếp xúc với khơng khí 90m2 70m2 diện tích tiếp xúc phế nang Ngồi cịn có mạng lưới mao mạch phong phú với diện tích 140m2, dịng máu qua phổi nhanh tạo điều kiện thuận lợi cho hấp thu chất có khơng khí qua phế nang vào mao mạch Khoảng cách lớp biểu mô màng phổi thành mạch máu khoảng 10 micron (hình 7) 59 Tùy theo chất độc chất mà gây phản ứng đường hô hấp dẫn đến tổn thương kích thích, viêm nhiễm, phù nề, giãn phế nang, xơ phổi v.v Các chất khí có khả nàng tan nước vào thể tan nước nhầy khí quản, tích đọng gây tổn thương Các chất khí tan mỡ thẩm thấu qua màng phổi với tốc độ phụ thuộc vào hệ số tỷ số phân bố mỡ/nước hồ tan khí máu Các hạt bụi có đường kính lớn 10 µm thường gây tác động đến dường hơ hấp trên, đặc biệt phần mũi khí quản Các hạt có đường kính từ đến µm tác động đến phổi mao mạch phổi Các hạt có đường kính nhỏ cm thường đến tới màng phổi Các hạt lọt vào phân hệ hô hấp thường bị thải thông qua việc ho, hắt nuốt vào theo đường tiêu hóa Các hạt mắc vào phần hệ hơ hấp vận chuyển ến tận màng phổi Sự vận chuyển phụ thuộc vào tốc độ vận chuyển bạch cầu, hoạt động mao mạch thành mạch máu màng phổi yếu tố khác Trung 60 bình khoảng 1/2 chất thâm nhập vào thể vòng ngày, điều phụ thuộc vào chất độc chất Phần lại thâm nhập ngày tiếp theo, chí hàng năm sau Các hạt tan thấm qua màng phổi vào hệ tuần hồn máu Các hạt khơng tan khuếch tán chậm vào đến mạch máu thông qua hệ tuần hồn bạch cầu Bên cạnh đó, qua thở đào thải số độc chất dạng khí, 3.5 HẤP THỤ ĐỘC CHẤT QUA MÀNG RUỘT Nhiều độc chất môi trường cấu tử thực phẩm hấp thụ qua hệ tiêu hóa Các độc chất thường giống chất dinh dưỡng cấu trúc chất điện ly thường vận chuyển chúng vào máu Nhìn chung, độc chất hấp thụ qua đường tiêu hóa so với hai đường hô hấp da Ngồi ra, tính độc nhiều chất bị giảm qua đường tiêu hóa tác động dịch dày (axít) dịch tụy (kiềm) Sự hấp thụ xảy từ miệng ruột già Nói chung, hợp chất hấp thụ qua ruột nơi chúng có mặt với nồng độ cao dạng tan mỡ Rất nhiều độc chất mang tính axít nhẹ hay kiềm nhẹ tồn dạng hỗn hợp chất ton hóa khơng ion hóa 61 Các dạng khơng ton hóa có độ phân cực thấp thường có khả tan mỡ dễ khuếch tán qua màng mỡ Những trình chuyển hóa sinh hóa quan trọng diễn ruột q trình làm thay đổi hấp thụ độc chất hay thay đổi độc tính hóa chất Những chuyển hóa thực nhờ có vi khuẩn đường ruột Phần độc chất tồn dạng không ton hoả phụ thuộc vào số điện ly hợp chất vào pa dung dịch mà chúng hịa tan Phương trình Henderson-Hasselbach mối quan hệ mơi trường axít yếu pH= pKa + log [(kiềm)/(axít)] Kiềm coi chất nhận ion H+ axít chất cho ion H+ Khi axít yếu ton hóa nửa, nồng độ kiềm tương đương với nồng độ axít, giá trị Logarit biểu diễn phương trình nói khơng Do điểm bán lợn hóa pha pH axít yếu kiềm yếu pH thấp khơng ion hóa ion hóa pH CaO ion hóa khơng ion hóa 3.6 CHUYỂN HÓA ĐỘC CHẤT Độc chất vào thể tham gia vào phản ứng sinh hóa học trình biến đổi sinh học Quá trình xảy nhiều phận mơ Vị trí xảy trao đổi hóa học gan, da phổi Hoạt tính enzym trao đổi chất tìm thấy ngun sinh chất, ty lạp thể, màng nội chất tế bào gan (parenchymal) Đặc tính chung hầu hết q trình chuyển hóa sản phẩm trao đổi chất phân cực so với chất ban 62 đầu Quá trình thuận lợi cho đào thải độc chất vào nước tiểu mật Sự trao đổi chất chia thành loại tuỳ theo phản ứng enzym: Các phản ứng giai đoạn - Oxy hóa: Là dạng thơng thường phản ứng chuyển hóa sinh học gồm oxy hóa rượu, aldehyt thành axit tương ứng, oxy hóa nhóm alkyl thành alcol, thành nitrat - Khử oxy: gặp q trình oxy hóa, ví dụ aldehyt xe ton thành alcol, clorat thành tricloretanol, nitro (- NO2) cacbua thơm khử thành quan (- NH2) - Thủy phân: Đối với chất hữu cơ, q trình thủy phân nhờ enzym, cịn chất vô phản ứng thông thường Thủy phân hợp chất carbon, sulfuanit rogen photphat đưa đến hình thành axit rượu Các ester thủy phân thành amide nhờ nhiều loại enzym tuỳ thuộc vào nhóm alkyl Các phản ứng giai đoạn chuyển hóa hóa chất thành dẫn xuất với nhót?i chức thích hợp cho phản ứng giai đoạn Các hệ thống enzym tham gia vào phản ứng giai đoạn oxydaza monooxygenaza phối hợp với cytochrome Các phản ứng giai đoạn 2: Phản ứng liên hệ Các phản ứng giai đoạn tham gia vào tổng hợp dẫn xuất chất lạ Các phản ứng xem phản ứng liên hợp Nó đóng vai trị quan trọng q trình trao đổi chất loại bỏ độc tính Có nhiều loại liên lợp: - Liên hợp với lưu huỳnh (S): axit cyanhydric cyanua liên hợp với S để tạo thành thiocyanat không độc thải vào nước tiểu 63 Liên hợp với nhóm methyl (- CH3) - Liên hợp với H2SO4: Phần lớn cacbua thơm dẫn xuất ni tro quan bị oxy hóa (hoặc khử), sau liên hợp với H2SO4 thải vào nước tiểu dạng muối kiềm Liên hợp với glucuronic: nhiều chất đào thải qua nước tiểu dạng liên hợp với axit glucuronic phenol dẫn xuất, alcaloid, steroid Các phản ứng liên hợp glucuronic xảy gan - Liên hợp với glycin: Các axit thơm thường liên hợp với glycin 3.7 CÁC ĐỘC CHẤT KẾT HỢP VỚI PROTEIN Sự phân bố đào thải độc chất phụ thuộc vào: Hàm lượng nước Hàm lượng mỡ Sự kết hợp phân tử lớn Quá trình di chuyển não Đào thải qua phổi Đào thải qua thận Đào thải qua mật Quá trình trao đổi chất Sản xuất sữa, mồ hôi, nước bọt, nước mắt Sự kết hợp độc chất với protein tương tự lớp liên kết enzym Sự liên kết khơng phải liên kết hóa trị mà liên kết tồn, q trình đảo ngược Sự kết hợp với protein diễn protein nằm dịch bào mô Không phải tất protein liên kết với mức độ mà phụ thuộc vào kiểu, số lượng điểm liên kết, pa môi trường (tác nhân điều tiết q trình ion hóa) Albumin protein quan trọng (chúng chiếm đến 50% protein dịch bào) 64 Tại pH= 7,4 albumin có nhiều điện tích âm điện tích dương Tại pH = chúng có khoảng 100 điện tích âm 100 điện tích dương phân tử Các phản ứng sinh học phụ thuộc vào nồng độ độc chất không liên kết dịch bào Các độc chất liên kết ổn định với protein máu tích tụ lại thể trở nên nguy hiểm Các hợp chất liên kết dịch bào bất ngờ thải nhu xuất hợp chất cạnh tranh để liên kết địa điểm liên kết độc chất cũ Ví dụ: Một số trẻ sơ sinh thiếu enzym glucuronyl transferase máu, enzym có chức kết hợp với bilirubin (sản phẩm phân hủy hemoglobin) Kết có lượng lớn bilirubin liên kết với albumin máu (bệnh hyperbilirubinemaia) Nếu lý trẻ sơ sinh sử dụng liều sulphonamide hay vitamin K hợp chất thay vị trí bilirubin albumin, lượng bihrubin giải phóng vừa đủ chúng thâm nhập vào não để gây bệnh gọi kernicterus (một.loại bệnh phá hủy số lượng lớn tế bào não) 3.8 ĐÀO THẢI CÁC CHẤT ĐỘC Đào thải độc chất khỏi thể xảy theo nhiều cách khác Thận quan chịu trách nhiệm thải loại độc chất chất lạ khỏi thể Bên cạnh đó, mật phổi đào thải độc chất khỏi thể Về nguyên tắc, trình đào thải giống với q trình hấp thụ, vận chuyển hóa chất qua màng sinh học dựa vào chênh lệch nồng độ hóa chất Hóa chất di chuyển từ điểm có nồng độ cao đến điểm có nồng độ thấp Bài tiết dịch vàng gan ví dụ đào thải 65 hợp chất hóa học tan nước Các tác nhân gây độc đào thải vào nước tiểu qua đường lọc tiểu cầu, khuy ếch tán tiết qua ống nước tiểu Cơ chế đào thải thận thường loại phần độc chất không bị biến đổi máu qua thận Bài tiết độc chất thơng qua hai chế tiết ông: Một chế anion hữu (axit) chế cho chuồn hữu (bazơ) Các độc chất liên kết protein không bị đào thải lọc tiểu cầu thận khuếch tán thụ động, bị thải qua q trình tiết chủ động Các chất sử dụng chế vận chuyển chủ động cạnh tranh để giành hệ thống vận chuyển chủ động thận Các hợp chất tan mỡ đào thải khỏi thể chậm qua dịng tuần hồn thải chất lỏng (nước) nước tiểu hay địch vàng gan Do vậy, hợp chất tan mỡ thường tích đọng lâu thể người, tận chúng bị chuyển hóa thành dẫn xuất tan nước Các hợp chất tan mỡ thận lọc khỏi máu thường lại nhanh chóng bị hấp thụ lại vào máu lại thận nước tiểu khơng thải ngồi thể Một độc chất đào thải tế bào gan vào mật, sau vào ruột Nếu tính chất thích hợp cho hấp thụ lại, số hợp chất quay vịng qua q trình hấp thụ lại từ hệ tiêu hóa vào hệ tuần hồn (chu trình gan ruột) thải loại cuối qua thận Sự tiết qua mật đóng vai trị chủ yếu việc đào thải ba loại hợp chất với trọng lượng phân tử lớn 300: Các anion, chuồn phân tử khơng bị ton hóa chửa nhóm phân cực nhóm ưa mỡ Các hợp chất có khối lượng phân tử thấp bị tiết chủ yếu mật, điều có lẽ đo chúng bị hấp thụ lại qua Một số độc chất chuyển hóa liên hợp sufo glucuronic đào thải qua mật 66 Tốc độ đào thải Sự đào thải phụ thuộc vào - Tốc độ khử hoạt tính sinh hóa - Tốc đô tiết Cường độ tác động độc hại phụ thuộc vào hàm số nồng độ hóa chất khu vực bị nhiễm Trong hầu hết trường hợp, hấp thụ thẩm thấu thụ động Do vậy, chênh lệch nồng độ khu vực hấp thụ máu, nồng độ hấp thụ biểu thị phương trình mũ log M = Log Mo - (Kat)/2,30 Trong đó: Mo: nồng độ hóa chất địa điểm hấp thụ thời điểm bắt đầu M: nồng độ hóa chất địa điểm hấp thụ thời điểm t Ka: số hấp thụ, tương đương với 0,693: t1/2 t1/2: thời gian bán hấp thụ (thời gian M/Mo=1/2) Ví dụ: Nồng độ độc chất tiêu hóa dày xác định tốc độ độc chất hấp thụ vào máu Khi nồng độ độc chất dày giảm hấp thụ bớt vào máu, tốc độ hấp thụ sau giảm dần Phần lớn, độc chất với nồng độ thấp bị thải loại khỏi thể với tốc độ phụ thuộc vào nồng độ máu khả chuyển hóa sang hợp chất tan nước Nếu độc chất tan mỡ, đào thải trực tiếp khó khàn, lúc tốc độ đào thải coi không 67 ... môn khoa học nghiên cứu đề mối nguy hiểm xảy hay xảy độc chất lên thể sống Độc học, môi trường sức khoẻ người (hay gọi Độc học môi trường) - Môn khoa học nghiên cứu ảnh hưởng môi trường bị ô nhiễm. .. THANH Chương I MỘT SỐ KHÁI NIỆM, CƠ BẢN VỀ ĐỘC HỌC, MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI 1. 1 ĐỊNH NGHĨA ĐỘC HỌC, ĐỘC HỌC, MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI Độc học-mơn khoa học nghiên cứu đình tính... ung thư máu Bảng Một số ví dụ ảnh hưởng nhiễm khơng khí Năm Địa điểm 12 .19 30 Men se River 10 .19 48 Donora, Pennsylnania, USA 12 .19 52 London 01. 1956 London 12 .19 57 Hậu ghi nhận Chuyển động nhiệt lưu