相信很多考生想要知道如何掌握《卫生毒理学》中生物转运、吸收、分布和排泄的知识点内容，为帮助大家更好的备考，现在将【徐小鸥】2019年公卫执业医师《卫生毒理学》课程精讲——生物转运、吸收、分布和排泄分享给大家，具体讲义内容如下：

一、生物转运

（一）概念

生物转运：化学毒物穿越机体的各种生物膜，进行吸收、分布和排泄的过程。

在生物转运中，化学毒物自身的结构和性质不发生变化。

（二）化学毒物的膜转运机制

1.被动转运 是化学毒物顺浓度差通过生物膜的过程。

（1）简单扩散：又称脂溶扩散，是大多数化学毒物通过生物膜的方式。该转运方式不消耗能量，不需要载体，不受饱和限速与竞争性抑制的影响。

生物膜两侧的浓度梯度对于扩散速率的影响最为重要。

脂／水分配系数：当一种物质在脂相和水相之间的分配达到平衡时，其在脂相和水相中溶解度的比值。

化学毒物必须具有脂溶性，但其脂／水分配系数过大或过小，都难以通过此种方式跨膜转运。

处于非解离态的物质极性弱，脂溶性好，容易跨膜扩散。

（2）滤过

是化学毒物透过生物膜上亲水性孔道的过程。

借助于流体静压和渗透压使水通过膜上的微孔，溶解于水的分子直径小于膜孔的化学毒物随之被转运。

一般细胞的膜孔只能通过分子量为数百Da以下的极性分子如水、乙醇、尿素、乳酸等以及O2、CO2等气体分子。

2.特殊转运 化学毒物借助于载体或特殊转运系统而发生的跨膜转运。

（1）主动转运：是化学毒物在载体的参与下，逆浓度梯度通过生物膜的过程。

主动转运特点：①转运系统对于化学毒物的结构具有特异选择性；②载体具有一定的容量；③被转运的化学毒物之间可发生竞争性抑制；④需要消耗能量。

参与主动转运的载体为ATP-结合盒（ABC）转运蛋白超家族，成员包括：①多药耐受蛋白（Mdr）/P-糖蛋白（P-gp），可将化疗药物从肿瘤细胞中排出，导致肿瘤的耐药；也可将化学毒物转运出小肠细胞、脑细胞、肝细胞、肾细胞等，使这些细胞免受损害；还可保护胎儿免受某些化学毒物的伤害。②多耐受药物蛋白（Mrp），可将化学毒物的代谢产物移出细胞，葡萄糖醛酸和谷胱甘肽结合物是其适宜底物。③乳腺癌耐受蛋白（Bcrp），可将化学毒物代谢后的硫酸结合物排出细胞。

（2）易化扩散

又称为载体扩散。但化学物质为顺浓度梯度转运，因此不需消耗能量。由于有载体的参与，易化扩散也存在对底物的特异选择性、饱和性和竞争性抑制。

参与易化扩散的主要载体为溶质载体（SLC）转运蛋白家族，成员有：①有机阴离子转运多肽（Oatp），是位于细胞膜上的双向转运蛋白，可转运各种酸、碱和中性化合物，在肝脏摄取化学毒物的过程中尤为重要；②有机阴离子转运蛋白（Oat），是肾脏摄取阴离子的转运体；③有机阳离子转运蛋白（Oct），参与肝脏、肾脏对于阳离子的摄取；④肽类转运蛋白（Pept），可转运二肽、三肽及某些化学毒物和药物。

（3）转运体：即载体，参与化学毒物及其代谢产物主动转运的转运体分为两类。

ATP-结合和转运蛋白（ABC）超家族包括：①多药耐受蛋白（Mdr）；②多耐受药物蛋白（Mrp）；③乳腺癌耐受蛋白（Bcrp）。

溶质载体（SLC）为主的转运蛋白家族包括：①有机阴离子转运多肽（Oatp）；②有机阴离子转运蛋白（Oat）；③有机阳离子转运蛋白（Oct）； ④肽类转运蛋白（Pept）。

（4）膜动转运

指细胞与外环境之间进行的某些颗粒物或大分子物质的交换过程。

①吞噬作用和胞饮作用：是通过细胞膜的流动将某些固体颗粒、液态微滴或大分子物质包绕并吞入细胞的过程；

②胞吐作用：是某些颗粒物或大分子物质通过上述方式从细胞内转运到细胞外的过程。

二、吸收、分布和排泄

（一）吸收的途径和影响因素

1.吸收：是化学毒物从机体的接触部位透过生物膜进入血液的过程。

吸收主要的部位是胃肠道、呼吸道和皮肤。在毒理学试验中还采用腹腔注射、静脉注射、皮下注射和肌肉注射等。

2.经胃肠道吸收

小肠是吸收的主要部位，其次是胃。

简单扩散 小肠内的pH达到6以上，弱碱性物质比弱酸性物质易于吸收。

主动转运 5-氟尿嘧啶可利用嘧啶的转运系统吸收。铊、钴、锰可利用铁的转运系统，铅可利用钙的转运系统。

少数物质经过滤过、吞噬作用和胞饮作用被吸收。

消化道内容物的数量和性质、胃肠的蠕动和排空速度以及肠道菌丛等均可对化学毒物的吸收产生影响。

存在于肠道黏膜上皮细胞刷状缘膜上的转运体Mdr、Mrp和Bcrp可将其底物（如免疫抑制剂环胞霉素、抗肿瘤药物紫杉醇、长春新碱、秋水仙素等）由细胞内排回肠腔，使它们难以吸收。

经胃肠道吸收的化学毒物可在胃肠道细胞内代谢，或通过门静脉系统到达肝脏进行生物转化，或不经生物转化直接排入胆汁。

这种化学毒物进入体循环之前即被消除的现象称为体循环前消除或首过消除，可使经体循环到达靶器官的化学毒物原形数量减少，但BaP、DDT等毒物可通过淋巴管吸收，直接吸收入血。

3.经呼吸道吸收

空气中的化学毒物以气态（气体、蒸气）和气溶胶（烟、雾、粉尘）的形式存在。

气态物质在呼吸道吸收主要取决其脂溶性和浓度。盐酸，二氧化硫。

当气态物质由肺泡气进入血液的速度与由血液返回肺泡气的速度达到动态平衡时，其在血液中的浓度与在肺泡气中的浓度之比称为血／气分配系数。

气溶胶中雾的吸收与气态物质相似，脂溶性和吸入浓度是主要影响因素。烟和粉尘的颗粒直径大小与其到达呼吸道的部位关系密切。吸入的颗粒物可经冲击、重力、截留和弥散4种机制沉积在呼吸道。

直径≥5μm；

直径2.5μm左右的细颗粒；

直径在1μm及以下的颗粒物；

直径在0.1μm及以下，尤其在10——20nm。

4.经皮肤吸收

穿透阶段是指化学毒物通过被动扩散透过表皮角质层的过程。一般认为，非极性物质透过角质层的能力与脂溶性成正比，与分子量成反比。

吸收阶段是指化学毒物通过表皮深层（颗粒层、棘层和生发层）和真皮层并经静脉或毛细淋巴管进入体循环的过程。

角质层受损、皮肤潮湿、充血及发炎等有利吸收。

5.经其他途径吸收

静脉注射可使受试物直接入血，往往导致最为迅速、明显的毒效应。

腹腔表面积很大、血液供应丰富，故注入的受试物吸收速度快，吸收后主要经门静脉进入肝脏，然后才能进入体循环。

皮下、肌内注射易受局部血液量和毒物剂型的影响，吸收速度相对较慢，但可直接进入体循环。

（二）分布过程、部位和影响因素

1.分布的概念 指化学毒物吸收后，随血液或淋巴液分散到全身组织细胞的过程。

2.分布过程和影响因素

器官或组织的血流量及其对化学毒物的亲和力是影响分布的关键因素。随时间推移，分布受到化学物经膜扩散速率和及其与组织器官亲和力的影响，发生再分布。

分布后的化学毒物可以较高的浓度富集于某些组织器官，这些组织器官称为贮存库。化学毒物的贮存库可能就是其靶器官或单纯的富集地点。

3.化学毒物在体内的贮存库

（1）血浆蛋白

清蛋白是血浆中含量最丰富的蛋白质，结合能力最强。转铁蛋白、铜蓝蛋白、α-脂蛋白和β-脂蛋白

结合后的化学毒物不能分布到血管外组织发挥生物学作用，在一定程度上可减缓急性毒效应的发生；但又可使化学毒物消除的时间延长。

化学毒物与血浆蛋白的结合是暂时的、可逆的。

（2）肝脏与肾脏

阴离子转运多肽、含多个巯基的可诱导的金属硫蛋白（MT）均发挥一定结合作用，可能与它们的代谢和排泄功能有关。

（3）脂肪组织

许多有机毒物易于分布和富集在脂肪组织中，如氯丹、DDT、二噁英、多氯联苯和多溴联苯等。

化学毒物在脂肪组织中并不呈现生物学活性，但当发生快速的脂肪动员时，其中的化学毒物会大量入血导致游离型毒物的浓度突然增加，可造成靶器官的损害。

（4）骨骼

铅和锶可置换骨质羟磷灰石晶格结构中的钙。氟可替代骨质中的-OH而沉积在骨骼中。

化学毒物与骨组织的结合也是可逆的，可以通过晶体表面的离子交换和破骨活动从骨中释放入血，使血浆浓度增加。

4.特殊屏障

屏障 某些器官或组织的生物膜具有特殊的形态学结构和生理学功能，可以阻止或延缓某些化学毒物进入。

（1）血脑屏障和血脑脊液屏障

血脑屏障：主要由脑内的毛细血管内皮细胞、基底膜和星形胶质细胞构成，内皮细胞之间结合紧密，可有效阻止极性物质通过。只有既具有脂溶性，又非转运蛋白底物的化学毒物才有可能进入脑内。

血脑脊液屏障：主要是由脑脊液侧的内皮细胞构成，它们具有紧密连接和主动转运系统，可防止化学毒物透过。转运速度与化学物的脂溶性和解离度有关。

（2）胎盘屏障

胎盘屏障由分隔母体和胎儿血液循环的一层或几层细胞构成。

人有3层，细胞的层数越少，通透性越强。化学毒物经过胎盘屏障的主要方式是简单扩散。胎盘屏障的作用有限，多种化学毒物包括药物、农药、重金属、有机溶剂等都可经胎盘转运至胎儿体内。

（三）排泄途径和影响因素

1.排泄：化学毒物由不同途径排出体外的过程。

经过肾脏、粪便、肺脏和其它途径排泄。

2.经肾脏排泄

（1）肾小球滤过 分子量小于白蛋白（60kDa）的物质，只要不与血浆蛋白结合，都可以在肾小球滤过，滤过后根据脂溶性大小进行排泄。

（2）肾小管分泌 多为主动过程。被分泌到肾小管腔内的化学毒物可经尿液排出体外，也可被重吸收。转运体把化学毒物由血液转运至肾小管细胞、再将其排入肾小管管腔。

3.经粪便排泄

（1）混入食物中未被吸收的化学毒物

（2）随胆汁排泄的毒物 肝脏具有各种转运体可将化学毒物从血液转运到肝脏；另一些转运体把肝细胞内的化学毒物或其代谢产物转运到胆汁。

一般情况，分子量大于325Da的物质可从胆汁排出，谷胱甘肽或葡萄糖醛酸结合物主要由胆汁排出。经胆汁排出的多数物质经肝内代谢而水溶性增强，进入肠道后可随粪便排出体外。

4.经肺和其他途径排泄

体温下以气态存在的物质以及挥发性液体均可经简单扩散方式由肺排出；排出的速度与吸收的速度相反，如乙烯可被快速排泄。

其他排泄途径包括乳汁、脑脊液、汗液、唾液、毛发和指甲等。

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