[科普中国]-到达剂量

剂量

剂量(dose)是决定外源化学物对机体造成损害作用的最主要因素。化学毒物进入动物机体只有达到一定的剂量．才能引起毒作用效应。引起某一毒作用效应的剂量愈小，表示毒性愈大。毒性大小与中毒剂量或致死剂量呈反比。剂量有多种表示方式：

1、接触剂量(exposure dose)

接触剂量又称外剂量，是指外源化学物与机体(如人、指示生物、生态系统)的接触剂量，可以是单次接触或某浓度下一定时间的持续接触。

2、吸收剂量(absorbed dose)

吸收剂量又称内剂量，是指外源化学物穿过一种或多种生物屏障，吸收进入体内的剂量。

3、到达剂量(delivered dose)

到达剂量又称靶剂量或生物有效剂量，是指吸收后到达靶器官(如组织、细胞)的外源化学物和/或其代谢产物的剂量。

由于内剂量不易测定，所以一般剂量的概念指给予机体化学物质的数量或被吸入体内的数量或在体液或组织中的浓度。一般多指进入机体的数量。剂量通常采用每千克体重摄取的质量(mg/kg)来表示。

当一种化学毒物经由不同的途径(如胃肠道、呼吸道、皮肤、注射等)与动物机体接触时，其吸收量和吸收速率各不相同。因此，在提及剂量时，必须说明染毒途径。除静脉注射外，其他染毒途径均需考虑该化学物的吸收系数，即吸收进入血液的量与染毒量之比。

效应效应(effect)是指在毒理学研究中，外源化学物与动物机体接触后引起的有害生物学改变，又称毒效应。动物机体对化学毒物的效应包括两大类：一类效应是指暴露一定剂量的外源性化学物后所引起的一个生物个体、器官或组织的生物学改变，观察结果属于计量资料，有强度和性质的差别，可以被定量测定，而且所得的资料是连续性的。如有机磷农药抑制血中胆碱酯酶的活性，其程度可用酶活性单位表示。氯霉素能抑制动物的造血机能，使血中的红细胞含量下降，故可以用血细胞沉积来表示效应。这类效应称为量效应。另一类效应是指暴露特定剂量的外源性化学物后某种毒效应是否发生，即“全或无”现象的计数资料，没有强度的差别，不能以具体的数值来表示，只有两种可能性，即发生与不发生。常以“阴性或阳性”、“有或无”来表示，如死亡或存活、中毒或未中毒。这类效应称为质效应。

在一定的条件下，量效应可以转换成质效应。如把血液中转氨酶的活性单位大于或等于80时，诊断为肝损伤的指标，低于此值则为肝功能正常，这样以该值为界，即可将量效应转换为质效应。

反应反应(response)是指外源化学物引起出现质效应的个体数量在群体中所占的比率，一般以百分比或比值来表示。如死亡率、发病率、阳性率以及肿瘤发生率等。在毒理学研究中，评价外源化学物的毒性作用往往需要一定数量的实验动物样本，个体的生物学效应或个病例的观察难以评价群体动物接触的危险性1。

剂量一效应关系和剂量一反应关系1、剂量一效应关系(dose—effect relationship)是指暴露外源化学物的剂量与在个体或群体中引起某种量效应(计量指标)强度改变间的关系。例如，动物机体摄入四氯化碳量的增加可引起谷丙转氨酶活力的增强；空气中的一氧化碳浓度增加，可导致红细胞中碳氧血红蛋白含量随之升高，这些都是剂量一效应关系。

2、剂量一反应关系(dose-response relationship)是指暴露外源化学物的剂量与在某一群体中出现某种质效应(“全或无”类型的计数指标)的个体在这一群体中所占的比例关系。例如，在急性毒性实验中，给动物群体内服有机磷农药随着剂量增加，各试验组动物的死亡率相应增高，表明两者之间存在剂量一反应关系。

与量效应和质效应一样，在一定条件下，剂量一效应关系可转换成剂量一反应关系。例如，研究工人接触铅的程度(剂量)与尿中δ一氨基乙酰丙酸(δ一ALA)含量变化之间的关系是典型的剂量一效应关系。但如果把尿中δ一ALA含量为20mg/L时定为危险值，凡测定值超过20mg/L为铅中毒的诊断指标，低于此值为正常，于是所得到的人群中铅中毒的发生率就是剂量一反应关系。

剂量一效应关系和剂量一反应关系都是毒理学的主要概念。机体内出现的某种损害作用，如果肯定是由某种外源化学物所引起，一般来说就应存在明确的剂量一效应关系或剂量一反应关系。即外源化学物的剂量越大，所致的量效应强度应该越大，或出现的质效应发生率应该越高。在毒理学研究中，往往需要阐明外源化学物对动物群体引起某种损害的个体是否发生及发生的比率如何。所以，剂量一反应关系是研究外源性化学物安全性评价和危险性评定的重要内容，是毒理学研究的核心，因为安全性评价或各种允许量标准的制定主要是建立在剂量一反应关系上，只有剂量反应关系的研究成果才能用于评价化学物对人类的安全性。

3、时间一剂量一反应关系(time-dose—response relationship，TDRR)，外源化学物对机体的毒作用规律通常采用剂量一效应关系或剂量一反应关系来描述。但是，外源化学物在一定剂量下对机体所产生的损害作用还存在时间因素的影响。这是因为机体对化学物具有生物转运和生物转化能力，在此过程中机体内化学毒物的数量始终随时问的进程而发生变化，这种变化直接影响毒性作用的性质、强度以及发生时间，从而决定了化学物毒性作用的特点。实际上，还应该用时间生物学的方法来阐明外源化学物对机体产生毒性作用的影响．即时间一剂量一反应关系。例如，当机体接触外源化学物后迅速出现中毒反应，说明该物质吸收和分布过程快，作用直接；反之，则说明吸收和分布缓慢，或在产生毒性作用前需经代谢活化。又如，中毒发生后能迅速恢复，表明化学毒物能被很快排泄或解毒；反之，则表明代谢解毒和排泄的效率低．或者是在机体内已产生的损害作用难以恢复。

在对外源化学物的安全性或危险性进行评定时，时间一剂量一反应关系是一个重要的考虑因素。如果效应指标固定不变，当剂量发生改变时，效应的出现时间亦相应发生改变。同样，在接触外源化学物剂量相同的情况下，连续接触所产生的毒性作用远远要大于间断接触所产生的毒性作用。但是由于外源化学物的时间一剂量一反应关系的数学特征和曲线性质十分复杂，其规律还有待深入研究2。