Giáo trình Độc học môi trường - Nguyễn Thị Phương Anh
91 trang
1080
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Độc học môi trường - Nguyễn Thị Phương Anh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tài liệu đính kèm:
- giao_trinh_doc_hoc_moi_truong_nguyen_thi_phuong_anh.pdf
Nội dung text: Giáo trình Độc học môi trường - Nguyễn Thị Phương Anh
- NGUY N TH PHƯƠNG ANH GIÁO TRÌNH ð C H C MƠI TRƯ NG ð I H C BÁCH KHOA 2007
- M C L C Trang GI I THI U MƠN H C 3 Chương 1: M T S V N ð CHUNG 1.1. Khái ni m v đ c ch t h c. 5 1.1.1. ð c h c 5 1.1.2. ð c h c mơi trư ng 5 1.1.3. ð c ch t 6 1.1.4. Tính đ c 8 1.2. Quan h gi a li u lư ng và đáp ng 11 1.2.1. Li u lư ng 11 1.2.1. ðáp ng 11 1.2.3. M i quan h gi a li u lư ng và đáp ng 11 1.2.4. ðánh giá đ c tính c p tính 12 1.2.5. ðánh giá đ c tính mãn tính 13 1.2.6. Y u t áp d ng AF 15 1.2.7. Tham s an tồn cho ngư i 15 Chương 2 : NGUYÊN LÝ C A ð C H C 2.1. Nguyên t c chung trong nghiên c u đ c h c 17 2.1.1. Hai kh năng gây tác đ ng c a đ c ch t 17 2.1.2. ð c h c nghiên c u d a trên hi u ng dư i t vong và trên t vong 17 2.1.3. ð c h c nghiên c u s tương tác gi a các đ c ch t 17 2.2. Phương th c ch t đ c đi vào cơ th 18 2.2.1. Quá trình h p th 18 2.2.2. Quá trình phân b 22 2.2.3. Quá trình chuy n hĩa đ c ch t t i các cơ quan trong cơ th 23 2.2.4. Quá trình tích t ho c đào th i 30 2.2.5. Quá trình tích t 32 2.3. Tác đ ng c a ch t đ c đ i v i cơ th s ng 33 2.3.1. Các d ng tác đ ng c a đ c ch t 33 2.3.2. Ph n ng sơ c p 34 2.3.3. Ph n ng sinh h c 35 2.3.4. Ph n ng th c p 37 2.3.5. Bi u hi n c a ph n ng c p tính 39 2.3.6. ð c h c hơ h p 40 2.3.7. nh hư ng c a đ c ch t đ n gan và men gan 42 1
- 2.3.8. nh hư ng c a ch t đ c đ n th n 43 2.3.9. nh hư ng c a ch t đ c đ n da 44 Chương 3: ð C H C MƠI TRƯ NG 3.1. ð c h c mơi trư ng đ t 46 3.1.1. Các d ng nhi m đ c trong mơi trư ng đ t 46 3.1.2. Quá trình lan truy n đ c ch t trong mơi trư ng đ t 49 3.1.3. ð c ch t t ch t th i cơng nghi p 50 3.1.4. ð c ch t t ch t th i nơng nghi p 52 3.2. ð c h c mơi trư ng nư c 55 3.2.1. Các d ng nhi m đ c trong mơi trư ng nư c 55 3.2.2. Quá trình lan truy n đ c ch t trong mơi trư ng nư c ( hịa tan, bay hơi, k t t a ) 55 3.2.3. Các y u t mơi trư ng nh hư ng t i đ c tính 55 3.2.4. ð c ch t và nh hư ng c a đ c ch t trong mơi trư ng nư c 56 3.3. ð c h c mơi trư ng khí 57 3.3.1. Các d ng nhi m đ c trong mơi trư ng khơng khí 57 3.3.2. Quá trình lan truy n đ c ch t trong mơi trư ng khí 58 3.3.3. Quá trình lan truy n đ c ch t trong mơi trư ng khơng khí 58 3.3.4. Tác đ ng gây h i c a các đ c ch t cĩ trong khơng khí 59 3.3.5. ð c ch t do ho t đ ng đơ th và giao thơng 60 3.3.6. M t s b nh ngh nghi p t khí th i cơng nghi p trong khơng khí 61 Chương 4: ð C H C C A M T S TÁC NHÂN GÂY Ơ NHI M MƠI TRƯ NG 4.1. ð c h c c a m t s tác nhân hĩa h c 63 4.1.1. ð c h c c a m t s kim lo i n ng 63 4.1.2. ð c h c c a m t s dung mơi ch t h u cơ 68 4.1.3. ð c h c c a ch t h u cơ t n lưu khĩ phân h y PoPs 71 4.2. ð c h c c a m t s tác nhân sinh h c 78 4.2.1. ð c h c c a m t s đ ng v t 78 4.2.2. ð c h c c a m t s th c v t 79 4.2.3. ð c h c c a m t s vi sinh v t 81 4.4. ð c h c c a m t s tác nhân v t lý 86 4.4.1. ð c h c c a tác nhân nhi t 86 4.4.2. ð c h c c a các tác nhân phĩng x 87 Tài li u tham kh o 90 2
- GI I THI U MƠN H C 1. Tên h c ph n: ð C H C MƠI TRƯ NG 2. S tín ch (đơn v h c trình): 3 ðVHT 3. Trình đ : cho sinh viên năm th 3 4. Phân b th i gian: Lên l p Xêmina Bài t p và t h c 5. H c ph n tiên quy t: Các mơn cơ s chuyên ngành: hĩa sinh, hĩa h c mơi trư ng 6. M c tiêu c a h c ph n: M c tiêu đào t o chung c a h c ph n Trang b cho sinh viên ki n th c nâng cao v các nguyên lý đ c h c và đ c h c c a m t s ch t ơ nhi m đi n hình, v n d ng ki n th c đã h c đ đánh giá và tìm gi i pháp phịng ng a h n ch tác đ ng đ c h c đ i v i mơi trư ng và con ngư i. M c tiêu đào t o c th v ki n th c c a h c ph n + Nêu đư c m t s khái ni m cơ b n c a b mơn đ c h c và hi u các thu t ng hay dùng trong b mơn đ c h c. + Nêu đư c m t cách khái quát các quá trình lan truy n, chuy n hĩa c a đ c ch t trong mơi trư ng; phương th c đ c ch t đi vào cơ th g m 4 quá trình sau: quá trình h p th , chuy n hố, tích t ho c đào th i đ c ch t trong cơ th sinh v t; cơ ch tác đ ng c a đ c ch t và bi u hi n c a nhi m đ c. + Nêu l i đư c tính đ c c a m t s ch t ơ nhi m đã đư c gi i thi u trong h c ph n. M c tiêu đào t o c th v năng l c, k năng qua h c h c ph n + D đốn đư c ch t gây tác đ ng ch đ o trong ngu n th i và tác đ ng c a nĩ đ n h sinh thái và con ngư i. + ðưa ra đư c gi i pháp phịng ng a, h n ch tác đ ng gây h i c a các đ c ch t trong mơi trư ng. M c tiêu đào t o c th v thái đ c a sinh viên qua h c h c ph n + Nâng cao ý th c b o v mơi trư ng + N m đư c cách th c và phương pháp nghiên c u c a b mơn khoa h c ð c h c mơi trư ng. 7. Mơ t v n t t n i dung h c ph n: H c ph n g m 4 chương: 3
- Chương 1: M t s v n đ chung Gi i thi u các khái ni m chung c a b mơn đ c h c mơi trư ng Chương 2: Nguyên lý c a đ c h c Gi i thi u phương th c đ c ch t đi vào cơ th , tác đ ng c a đ c ch t khi tích t trong cơ th và nh ng bi u hi n nhi m đ c. Chương 3: ð c h c mơi trư ng Gi i thi u đ c h c c a các mơi trư ng nư c, khơng khí, mơi trư ng đ t Chương 4: ð c h c c a m t s đ c ch t mơi trư ng Gi i thi u m t s đ c ch t mơi trư ng hay g p trong các ho t đ ng cơng nghi p, nơng nghi p cũng như trong sinh ho t. 8. Nhi m v c a sinh viên: D l p và th o lu n. Ki m tra gi a h c kỳ. Thi cu i h c kỳ. 9. Tài li u h c t p: [1]. Lê Huy Bá (ch biên), ð c h c mơi trư ng , NXB ð i h c Qu c gia TP H Chí Minh, 2000 [2]. Tr nh Th Thanh, ð c h c mơi trư ng và s c kho con ngư i, NXB ð i h c Qu c gia Hà N i, 2003 [3]. Nguy n ð c Khi n, Qu n lý ch t th i nguy h i, NXB Xây d ng, 2003 [4]. Nguy n ð c Lư ng, Ph m Minh Tâm, V sinh và An tồn th c ph m, NXB ð i h c Qu c gia TP H Chí Minh, 2002. [6] . J.P.F. D` Mello, Food safety contaminants and toxins , CABI Publishing, 2002. [7] . Heidelore Fiedler, Persistent Organic Pollutants, Springer, 2003 [8] .PGS. PTS. Hồng Văn Bính, Tài li u nghi p v ð c ch t h c cơng nghi p và d phịng nhi m đ c trong s n xu t, B Y T , 1996. [9] . S khoa h c cơng ngh mơi trư ng Hà N i, vi n nghiên c u Chulabhorn Thái Lan, Tài li u đào t o ð c h c các thu c tr v t h i và hĩa ch t c ng nghi p: b nh ngh nghi p và an tồn , 2003. 11. Phương th c ki m tra đánh giá ti p thu h c ph n: Chuyên c n: Tr ng s : 0,1 Ki m tra gi a h c kỳ: Tr ng s : 0,3, Hình th c: Th o lu n, b n thu ho ch Thi k t thúc h c ph n: Tr ng s : 0,6, Hình th c: Tr c nghi m t lu n 4
- CHƯƠNG 1 M T S KHÁI NI M CHUNG V ð C H C 1.1. Các khái ni m v đ c h c 1.1.1. ð c h c ð c h c là b mơn khoa h c nghiên c u v lư ng và ch t các tác đ ng b t l i c a các tác nhân hố h c, v t lý và sinh h c lên h th ng sinh h c c a sinh v t s ng. 1.1.2. ð c h c mơi trư ng a. Khái ni m ð c h c mơi trư ng là m t ngành khoa h c c a đ c h c, chuyên nghiên c u v các tác nhân đ c t n t i trong mơi trư ng gây tác đ ng nguy h i đ i v i cơ th s ng trong mơi trư ng đĩ. Cơ th s ng cĩ th là: Th c v t, đ ng v t trong m t qu n th ho c m t qu n xã Con ngư i trong m t c ng đ ng dân cư. b. M c đích Nghiên c u thi t l p ra nh ng tiêu chu n mơi trư ng. ð thi t l p đư c tiêu chu n mơi trư ng c n ph i cĩ đ y đ nh ng thơng tin v đ c tính c a các ch t. ðánh giá các r i ro cho qu n th sinh v t trong quá trình s d ng hĩa ch t. Qua các th nghi m v đ c tính xác đ nh đư c nguy cơ gây h i c a nhĩm các hĩa ch t hay s n ph m cĩ kh năng xâm nh p vào h sinh thái th y sinh khi con ngư i s d ng. ðánh giá ch t lư ng mơi trư ng thơng qua các th nghi m đư c ti n hành theo tiêu chu n mơi trư ng và phù h p v i các tiêu chu n v nghiên c u đ c h c. Phát hi n các tác nhân hĩa h c, v t lý, sinh h c trong mơi trư ng cĩ nguy cơ gây đ c cho ngư i và h sinh thái cũng như ngu n g c phát sinh c a chúng. T đĩ tìm ra các bi n pháp ngăn ng a phù h p. ðánh giá nguy cơ gây h i c a s phát tán ơ nhi m ch t th i hay các nơi chơn l p ch t th i. Trong trư ng h p khĩ cĩ kh năng phân tích và ki m tra thành ph n các ch t cĩ trong dịng ch t th i ngư i ta cĩ th đánh giá nguy cơ gây h i b ng cách ti n hành tr c ti p quan tr c đ c tính c a dịng ch t th i. 5
- 1.1.3. ð c ch t a) Khái ni m ð c ch t là ch t khi xâm nh p vào cơ th gây nên các bi n đ i sinh lý, sinh hố; phá v cân b ng sinh h c và gây r i lo n ch c năng s ng bình thư ng, d n đ n tr ng thái b nh lý c a các cơ quan n i t ng, các h th ng ho c trên tồn cơ th . ð c ch t cĩ th là: ð c ch t hĩa h c: T t c các h p ch t hĩa h c đ u cĩ kh năng gây đ c cho cơ th sinh v t. Theo Paracelse thì khơng cĩ ch t nào là khơng đ c, chính li u lư ng làm nên ch t đ c. Cĩ nghĩa là b t c ch t nào cũng cĩ kh năng gây đ c khi li u lư ng đi vào cơ th đ l n. ð c ch t sinh h c: bao g m nh ng đ c ch t cĩ ngu n g c t đ ng v t, th c v t, vi sinh v t cĩ kh năng gây đ c. Ví d như đ c t cá nĩc, n c r n, n m đ c, đ c t n m m c, vi khu n, virut gây b nh, ð c ch t v t lý : bao g m các tác nhân v t lý như nhi t, tác nhân phĩng x , sĩng đi n t , ti ng n, tia t ngo i, b) Phân lo i đ c ch t Cĩ r t nhi u cách phân lo i đ c ch t và phân lo i đ c ch t đây ch cĩ tính ch t tương đ i. D a theo b n ch t gây đ c c a đ c ch t mơi trư ng cĩ th phân lo i thành: ð c ch t mơi trư ng sơ c p: ð c ch t cĩ s n trong mơi trư ng và gây tác đ ng tr c ti p lên cơ th s ng. ð c ch t mơi trư ng th c p: là đ c ch t phát sinh t t ch t b t đ u ít đ c ho c khơng đ c, sau khi qua ph n ng chuy n hĩa c a cơ th s ng tr thành ch t khác cĩ tính đ c hơn. D a vào giá tr li u lư ng gây ch t 50% đ ng v t thí nghi m (LD 50 ) c a đ c ch t đ i v i chu t ngư i ta phân lo i đ c ch t thành các m c đ sau (B ng 1). B ng 1.1: Phân lo i đ c ch t theo m c đ đ c c a WHO M c đ đ c Do ăn u ng Ti p xúc qua da LD 50 (mg/kg BW) R n L ng R n L ng R t đ c (Ia) 500 >2000 >1000 >4000 D a vào cơ quan b tác đ ng, và cơ ch gây đ c c a đ c ch t cĩ th phân lo i ch t đ c thành: 6
- ð c ch t cĩ kh năng gây ung thư: dioxin, ch t phĩng x , benzen, đ c t n m ð c ch t gây đ c h th n kinh: Thu c b o v th c v t, metyl th y ngân, HCN, ð c ch t gây đ c h hơ h p: CO, NO 2, SO 2, hơi chì, ð c ch t gây nhi m đ c gan: dioxin, PCBs, PAHs, ð c ch t gây nhi m đ c máu: virut, chì Các ch t gây mê: chlorofoc, tetraclorua, Các ch t gây đ c h enzyme: các kim lo i n ng, F, Các ch t gây tác đ ng t ng h p: Formol, F D a trên kh năng t n lưu c a đ c ch t trong mơi trư ng ngư i ta cĩ th phân đ c ch t thành: Ch t khơng b n v ng: Ch t đ c t n lưu trong t nhiên t 1 12 tu n. Ch t b n v ng trung bình: Ch t đ c t n lưu t 3 đ n 18 tháng. Ch t b n v ng: Ch t đ c t n lưu t 2 đ n 5 năm. Ch t r t b n v ng: Ch t đ c t n lưu lâu và khơng cĩ kh năng phân hu . D a trên các ch ng c v kh năng gây ung thư c a đ c ch t, cơ quan nghiên c u ung thư qu c t (IARC) đã phân chia các đ c ch t hĩa h c cĩ kh năng gây ung thư thành 4 nhĩm như sau: Nhĩm 1 : bao g m nh ng tác nhân mà kh năng gây ung thư ngư i đã cĩ ch ng c xác đáng. Nhĩm 2 : Nhĩm 2 bao g m các tác nhân chưa cĩ đ y đ b ng ch ng v tính gây ung thư ngư i, nhưng cĩ đ ho c g n đ b ng ch ng v tính gây ung thư đ ng v t. Nhĩm này đư c chia làm 2 nhĩm nh : + Nhĩm 2A : bao g m nh ng tác nhân cĩ m t s b ng ch ng chưa hồn tồn đ y đ v tính gây ung thư cho ngư i nhưng cĩ b ng ch ng xác nh n là gây ung thư cho đ ng v t thí nghi m. + Nhĩm 2B : Bao g m nh ng tác nhân mà cĩ m t s b ng ch ng v kh năng gây ung thư cho ngư i và g n đ b ng ch ng v tính gây ung thư trên đ ng v t thí nghi m. Nhĩm 3 : Bao g m các tác nhân khơng cĩ b ng ch ng rõ ràng v kh năng gây ung thư ngư i, l i cĩ đ y đ b ng ch ng gây ung thư trên đ ng v t thí nghi m, song cơ ch gây ung thư đ ng v t thí nghi m khơng gi ng v i cơ ch gây ung thư ngư i. Nhĩm 4 : Tác nhân cĩ th khơng gây ung thư cho ngư i. ðĩ là nh ng tác nhân mà b ng ch ng cho th y khơng cĩ tính gây ung thư cho ngư i và đ ng v t thí nghi m. 7
- 1.1.4. Tính đ c a) ð nh nghĩa tính đ c Tính đ c c a m t ch t là tác đ ng cĩ h i c a ch t đĩ đ i v i cơ th s ng. Ki m tra tính đ c chính là xem xét, ư c tính tác đ ng cĩ h i c a ch t đ c lên cơ th s ng trong nh ng đi u ki n nh t đ nh. b) Các y u t nh hư ng đ n tính đ c D ng t n t i c a đ c ch t: Tính đ c c a m t s đ c ch t ph thu c vào hình thái hĩa h c c a chúng. Ví d th y ngân d ng hơi đ c hơn so v i d ng l ng. d ng hơi th y ngân d dàng h p th qua đư ng hơ h p và tích t gây đ c trong cơ th đ c bi t là não. d ng l ng th y ngân sau khi vào mi ng qua đư ng ăn u ng ph n l n đư c đào th i ra ngồi theo đư ng phân. ðư ng h p th : Tính đ c c a đ c ch t ph thu c vào đư ng h p th c a đ c ch t. M t s h p ch t như benzen đ c hơn khi h p th qua đư ng hơ h p và da so v i h p th qua đư ng tiêu hĩa vì lý do chúng đư c chuy n hĩa gi i đ c khi h p th qua đư ng tiêu hĩa . Ngư c l i mu i cianua đ c hơn khi h p th qua đư ng tiêu hĩa so v i h p th qua da do kh năng h p th qua da nh hơn r t nhi u so v i h p th qua đư ng tiêu hĩa. Các tác nhân mơi trư ng: Các tác nhân nhi t đ , pH, ánh sáng, đ m, cĩ th làm tăng ho c gi m tính đ c c a đ c ch t mơi trư ng. Ví d : ð c tính c a nicotin, atropin đ i v i đ ng v t b nhi m s tăng khi nhi t đ gi m. Ngư c l i đ c tính c a parathion gi m khi nhi t đ gi m. Các y u t sinh h c: + Tu i tác: Thơng thư ng tr sơ sinh, cơ th tr đang phát tri n thư ng nh y c m v i đ c ch t hơn t 1,5 đ n 10 l n so v i nh ng cơ th đã trư ng thành. Nhi u nghiên c u cho th y tr em d dàng h p th đ c ch t và kh năng bài xu t ch m so v i ngư i l n. Ví d tr em cĩ kh năng h p th chì 4 5 l n, và h p th cadimi 20 l n l n hơn so v i cơ th trư ng thành. Nhi u d n ch ng cũng cho th y cơ th c a ngư i cao tu i cũng nh y c m hơn so v i cơ th tr . Nguyên nhân ch y u là do cơ th ngư i cao tu i cĩ mơ m phát tri n hơn, nư c th p hơn và kh năng chuy n hĩa và bài xu t ch t đ c suy gi m. Ngư i ta cũng th y r ng tác d ng c a đ c ch t cũng khác nhau đ i v i t ng th i kỳ c a thai nhi. Th i kì hình thành các cơ quan và b ph n cơ th c a thai nhi là th i kì m n c m v i đ c ch t mơi trư ng nh t. + Tình tr ng s c kho và ch đ dinh dư ng: Tình tr ng s c kh e và ch đ dinh dư ng nh hư ng l n đ n kh năng nhi m đ c c a cơ th . Nh ng cơ th b suy y u, căng th ng th n kinh, suy dinh dư ng, m t cân b ng dinh dư ng thư ng cĩ nguy cơ b nhi m đ c cao hơn so v i cơ th kh e m nh. 8
- Qua các nghiên c u ngư i ta th y r ng: Cơ th thi u m t s axit béo và axitamin c n thi t s làm cho ho t tính c a enzyme chuy n hĩa ch t đ c gi m d n đ n cơ th d b nhi m đ c. T l kh i u cũng tăng cao khi ch đ dinh dư ng giàu lipid. Thi u Vitamin C, E làm gi m ho t tính c a enzyme chuy n hĩa đ c ch t, thi u vitamin A làm tăng đ nh y c m c a các đư ng hơ h p đ i v i các ch t gây ung thư. + Y u t di truy n: Ph thu c vào đ c đi m c a t ng lồi: ð c tính c a m t ch t thư ng khác nhau đ i v i m i lồi. Nguyên nhân là do kh năng chuy n hĩa sinh h c, h p th , phân b , đào th i c a đ c ch t đ i v i t ng lồi khác nhau là khác nhau. Ví d như thu c di t cơn trùng thư ng đ c đ i v i các lo i cơn trùng hơn so v i ngư i và các lồi đ ng v t cĩ vú. 2 naptylamin thư ng t o ra kh i u b ng đ i chĩ và ngư i nhưng khơng t o ra kh i u cơ th chu t. ð c đi m c a t ng cơ th s ng trong lồi: Do đ c đi m sinh h c c a các cơ th khơng gi ng nhau nên kh năng b nhi m đ c cũng khác nhau. M t s ngư i r t m n c m v i m t s tác nhân như ánh sáng, b i, m t s lo i th c ph m so v i nh ng ngư i khác. Qua nhi u nghiên c u cho th y nguy cơ b ung thư cũng ph thu c vào y u t di truy n. + Gi i tính : Trong m t s trư ng h p đ c bi t chu t thì ngư i ta th y r ng chu t cái và chu t đ c cĩ ph n ng khác nhau đ i v i m t s đ c ch t. Ph n ng khác nhau này ch x y ra đ i v i nh ng cơ th đã trư ng thành. Ví d như chu t đ c nh y c m v i DDT hơn chu t cái đ n 10 l n. M t s ch t h u cơ ch a phospho gây đ c đ i v i chu t nh t cái và chu t cái to m nh hơn so v i chu t đ c. Li u lư ng và th i gian ti p xúc: Tác đ ng c a đ c ch t càng l n khi li u lư ng càng cao và th i gian ti p xúc càng dài. Tuỳ theo li u lư ng ti p xúc và th i gian ti p xúc mà xu t hi n nh ng tri u ch ng b nh lý và tác h i khác nhau. Tác h i gây ra khi ti p xúc trong th i gian ng n thì cĩ th h i ph c đư c. Nhưng ti p xúc v i m t th i gian dài s b nh ng tác h i cĩ th khơng h i ph c đư c. c) Các đ c trưng c a tính đ c 1 Tính đ c c a m t ch t tác đ ng lên các cơ quan ho c cơ th khác nhau thì khác nhau. Ví d : CO ti p xúc v i da khơng gây đ c, nhưng gây đ c cho h hơ h p. 2 Tính đ c c a các ch t khác nhau tác đ ng lên cùng m t cơ quan ho c m t cơ th là khác nhau. Ví d : CO 2 gây ng t cho ngư i và đ ng v t nhưng l i là ngu n dinh dư ng cacbon c a th c v t. DDT gây đ c gan, CO gây đ c cho h t o máu 9
- 3 Trong mơi trư ng cĩ t n t i nhi u tác nhân đ c thì tính đ c s đư c khu ch đ i lên ho c tiêu gi m. Ví d : Trong mơi trư ng axit s làm tăng kh năng h p th kim lo i n ng vào cơ th th c v t. 4 Luơn luơn t n t i m t ngư ng gây đ c riêng TLV (Threshold limit value) đ i v i m i tác đ ng lên cơ th N u li u lư ng ho c n ng đ nh hơn ngư ng đ c thì cĩ th coi ch t đ c chưa cĩ th gây h i cho cơ th s ng. 3 Ví d : Ngư ng gây ng a c c a khí SO 2 là 0,3mg/m 5 Tính đ c cĩ th bi u hi n qua nhi m đ c c p tính và nhi m đ c mãn tính Nhi m đ c c p tính: Nhi m đ c c p tính là tác đ ng c a m t ch t l n cơ th s ng xu t hi n s m sau khi ti p xúc v i ch t đ c trong th i gian ng n ho c r t ng n. Ví d : Bi u hi n ng t th do nhi m đ c khí CO Ng đ c th c ăn do ăn ph i th c ph m b nhi m đ c ð c đi m c a nhi m đ c c p tính N ng đ và li u lư ng khi ti p xúc thư ng l n so v i n ng đ ph bi n. Th i gian ti p xúc ng n. Th i gian cĩ bi u hi n nhi m đ c r t ng n. Cĩ tính c c b gây tác đ ng lên m t s ít cá th . Nhi m đ c mãn tính: Nhi m đ c mãn tính là tác đ ng c a đ c ch t lên cơ th s ng xu t hi n sau m t th i gian dài ti p xúc v i tác nhân đ c và xu t hi n các bi u hi n suy gi m s c kh e do nhi m đ c. Ví d : B nh ung thư ph i do khĩi thu c lá ð c đi m c a nhi m đ c mãn tính Nhi m đ c mãn tính th hi n s tích lũy ch t đ c trong cơ th s ng. N ng đ và li u lư ng ti p xúc thư ng th p ho c r t th p Th i gian ti p xúc dài. Th i gian bi u hi n b nh dài. Th i gian ban đ u thư ng khơng cĩ tri u ch ng rõ ràng ho c nh nhưng b nh phát tri n và n ng trong th i gian sau. Ch xu t hi n tri u ch ng nhi m đ c mãn tính khi cĩ gi m sút v s c kh e. B nh do nhi m đ c mãn tính thư ng khĩ khơi ph c. Thư ng x y ra đ i v i s đơng cá th mang tính c ng đ ng. 6 Tính đ c cĩ tính thu n ngh ch hay khơng thu n ngh ch Tính thu n ngh ch: là tính ch t c a ch t đ c khi vào cơ th s ng đư c h p th , đào th i khơng đ l i di ch ng nào cho cơ th . Tác d ng đ c cĩ tính thu n ngh ch thơng thư ng là tác d ng đ c d a trên liên k t thu n ngh ch (liên k t phi đ ng hĩa tr ví d như liên k t hydro, liên k t Van der Waals, liên k t ion, ) c a đ c ch t v i các thành ph n c a cơ th s ng. Các liên k t này cĩ m c năng lư ng tương đ i bé. Các liên k t này thư ng r t b n. Các 10
- liên k t này đư c t o thành ch y u do ph n ng gi a các d n xu t đ c ch t chưa đư c ho t hĩa sinh h c v i các thành ph n c a cơ th . Ví d tác đ ng c a CO lên hemoglobin là tác đ ng cĩ tính thu n ngh ch. CO vào cơ th tác d ng v i Hemoglobin c n tr v n chuy n oxy trong máu, nhưng khi cho ngư i b ng đ c hít th khí oxy cơ th s h i ph c l i bình thư ng. Tính khơng thu n ngh ch: là tính ch t c a ch t đ c khi đi vào cơ th s đ l i di ch ng. Tác d ng đ c cĩ tính khơng thu n ngh ch thơng thư ng là tác d ng đ c d a trên liên k t khơng thu n ngh ch (liên k t đ ng hĩa tr ). Các liên k t này thư ng r t b n. Các liên k t này đư c t o thành do ph n ng gi a các d n xu t đ c ch t đã đư c ho t hĩa sinh h c v i các thành ph n c a cơ th . Các tác d ng đ c cĩ tính khơng thu n ngh ch như tác d ng đ c gây ung thư, đ t bi n gen, ho i t , quái thai, 1.2. M i quan h gi a li u lư ng và đáp ng 1.2.1. Li u lư ng (Dose) Li u lư ng là m c đ phân b ch t đ c trên cơ th s ng. Các đơn v c a li u lư ng: mg/kg, g/kg, ml/kg th tr ng: là kh i lư ng, ho c th tích ch t đ c trên m t đơn v kh i lư ng cơ th . mg/m 2, g/m 2, ml/m 2 b m t cơ th : là kh i lư ng, ho c th tích ch t đ c trên m t đơn v di n tích b m t cơ th . mg/l, mg/m 3 khơng khí: là kh i lư ng ch t đ c cĩ trong 1 lít dung d ch, ho c trong 1 m 3 khơng khí, cịn đư c g i là n ng đ . ppm: m t ph n tri u (mg/l, mg/kg) ppb: m t ph n t ( g/l, g/kg) 1.2.2. ðáp ng ðáp ng là ph n ng c a tồn b cơ th , hay c a m t ho c vài b ph n c a cơ th sinh v t, đ i v i ch t kích thích, hay ch t gây đáp ng. Ph n ng cĩ th x y ra l p t c, ho c mu n, ph c h i ho c khơng ph c h i, ph n ng cĩ l i ho c cĩ h i. Ch t gây kích thích hay cịn g i là ch t gây đáp ng bao g m các tác nhân hĩa h c, sinh h c, và tác nhân v t lý. 1.2.3. Quan h gi a li u lư ng và đáp ng M i quan h gi a li u lư ng và đáp ng cĩ th bi u di n dư i d ng hàm s , đáp ng là hàm c a li u lư ng. ðư ng cong bi u th m i quan h gi a li u lư ng 11
- và đáp ng g i là đư ng cong đáp ng. Thơng thư ng đ th bi u di n đư ng cong đáp ng cĩ d ng như hình 1. Nh n xét: ðáp ng ph thu c vào li u lư ng. m c li u lư ng th p đ c ch t chưa gây đáp ng. T n t i m t ngư ng ( Threshold ), đi m b t đ u xu t hi n ph n ng. Ngư ng gây đ c càng nh và h s gĩc a/b c a đư ng cong Hình 1. 1: ð th bi u di n quan h gi a càng l n thì tính đ c càng cao. đáp ng và li u lư ng đ c ch t A và B 1.2.4. ðánh giá đ c tính c p tính a) ð i lư ng dùng đ đánh giá đ c tính c p tính ð c tính c p tính c a m t ch t, đư c đánh giá b ng các đ i lư ng: LD ,LC, ED, EC. Các đ i lư ng này đư c suy ra t đư ng cong bi u di n m i quan h gi a li u lư ng và đáp ng. Trong đĩ: LD (lethal dose) : li u lư ng gây ch t LC (lethal concentration) : n ng đ gây ch t ED (effective dose) : li u lư ng gây nh hư ng EC (effective concentration) : n ng đ gây nh hư ng LT(lethal time) : th i gian gây ch t đ ng v t thí nghi m Thơng thư ng các đ i lư ng này đư c ghi kèm theo các thơng s : th i gian thí nghi m, sinh v t đư c s d ng trong thí nghi m, % đáp ng. Trong đĩ: Hình 1.2: ðư ng cong đáp ng v i tr c Th i gian phơi nhi m đ c tung bi u di n % đáp ng gây ch t tr c ch t là 24h, 48h, 96h hồnh bi u di n li u lư ng. T đư ng Cơ th s ng đư c s d ng cong đáp ng ta suy ra đư c li u lư ng trong thí nghi m: cá, chu t, gây ch t là LD 50 =20mg. chim, 12
- Ph n trăm đáp ng cĩ th l y các m c: 0%, 10%, 50%, 90 %; trong đĩ m c 50% là m c đư c dùng ph bi n nh t. 24gi Ví d : LD 50 (chu t) : là li u lư ng gây ch t 50% s chu t đem đi thí nghi m, v i th i gian phơi nhi m đ c ch t là 24 gi . b) Xác đ nh đ c tính c p tính c a m t ch t: Phương pháp thư ng dùng đ xác đ nh đ đ c c p tính: là đo li u lư ng ho c n ng đ gây ch t c a m t ch t đ c ho c tác nhân đ c trên sinh v t thí nghi m, trong m t kho ng th i gian nh t đ nh. Các đư ng ti p xúc: + qua da: bơi m t lư ng ch t đ c nh t đ nh lên ph n da đã đư c c o s ch lơng, sau đĩ dùng v i qu n kín. + qua đư ng tiêu hĩa: cho ăn qua mi ng. + đư ng hơ h p: cho ti p xúc v i đ c ch t riêng qua đư ng mũi ho c ti p xúc tồn thân. Li u lư ng ti p xúc: + Lư ng ch t đ c cho các m c gi m d n như sau: 2000, 300, 50, 5mg/kg th tr ng đ i v i trư ng h p ti p xúc qua mi ng và qua da. + Li u lư ng ti p xúc cao nh t là 5mg/l sau đĩ cho gi m d n đ i v i trư ng h p đ c ch t ti p xúc qua đư ng hơ h p. Các bư c ti n hành + Lưu cơ th sinh v t thí nghi m trong mơi trư ng ch a ch t đ c các li u lư ng khác nhau. (Th i gian lưu thư ng là 24 gi , 48 gi , 96 gi , tùy thu c vào đ i tư ng sinh v t đem thí nghi m.) + L y đ ng v t thí nghi m ra kh i mơi trư ng cĩ đ c ch t, ti n hành quan sát trong v ng 14 ngày, thư ng xuyên đo nh ng ch tiêu sau: cân n ng, m c đ tiêu th th c ph m, s lư ng cá th ch t, + L p đư ng cong đáp ng, xác đ nh các giá tr LD50, ED50, 1.2.5. ðánh giá đ c tính mãn tính a) ð i lư ng dùng đ đánh giá đ c tính mãn tính ð c tính mãn tính c a m t ch t đư c đánh giá b ng đ i lư ng: MATC. MATC là n ng đ gây đ c c c đ i cĩ th ch p nh n đư c, n ng đ MATC n m trong kho ng: Hình 1. 3: NOAEL và LOAEL NOEC(NOEL)<MATC<LOEC(LOEL) trên đư ng cong đáp ng. Trong đĩ: 13
- LOEL (Low observed effect level) : li u lư ng th p nh t c a đ c ch t trong mơi trư ng đ cĩ th quan sát th y bi u hi n nhi m đ c. LOEC: (Low observed effect concentration) : n ng đ th p nh t c a đ c ch t trong mơi trư ng đ cĩ th quan sát th y bi u hi n nhi m đ c. NOEL (No observed effect level) : Li u lư ng cao nh t c a đ c ch t mà t i n ng đ đĩ khơng quan sát th y nh hư ng nhi m đ c đ n cơ th sinh v t th c nghi m. NOEC (No observed effect concentration) : n ng đ cao nh t c a đ c ch t mà t i n ng đ đĩ khơng quan sát th y nh hư ng nhi m đ c đ n cơ th sinh v t th c nghi m. * Chú ý: NOEL và LOEL dùng cho t t c các đáp ng k c đáp ng cĩ h i và các tác đ ng nĩi chung khác. NOAEL ( No observed adverse effect level ), LOAEL ( Low oserved adverse effect level) ch s d ng cho đáp ng cĩ h i c a đ c ch t. b) Phương pháp xác đ nh đ c tính mãn tính c a m t ch t: ð c tính mãn tính c a m t ch t đư c xác đ nh b ng cách thơng qua các thí nghi m trư ng di n. Qua các thí nghi m này cĩ th xác đ nh đư c: n ng đ gây nh hư ng và m c đ nh hư ng c a đ c ch t đ n quá trình phát tri n bình thư ng c a cơ th sinh v t. n ng đ gây nh hư ng và m c đ nh hư ng đ n kh năng sinh s n c a cơ th sinh v t. Nguy cơ gây ung thư c a đ c ch t đ i v i cơ th sinh v t M t s thí nghi m dùng đ đánh giá đ c tính mãn tính Các nghiên c u trư ng di n: Các nghiên c u thư ng ti n hành li u lư ng dư i m c t vong . Th i gian nghiên c u thư ng kéo dài t 6 đ n 24 tháng ho c nghiên c u trong su t vịng đ i c a đ ng v t mang đi thí nghi m. Qua các nghiên c u trư ng di n thu đư c các k t qu sau: + Hình dung đư c tác h i mãn tính c a đ c ch t + Thi t l p m i quan h li u lư ng ph n ng + Xác đ nh cơ quan n i t ng nào ch u tác đ ng và cơ ch gây đ c + Cung c p s li u v tác đ ng tích lũy. + ðánh giá v kh năng ph c h i c a cơ th Thí nghi m nghiên c u kh năng gây đ t bi n gen: m c đích nh m đ xác đ nh kh năng gây đ t bi n gen c a đ c ch t. Bao g m các thí nghi m sau: + Các thí nghi m xác đ nh kh năng gây đ t bi n gen c a đ c ch t đư c ti n hành trên vi sinh v t, th c v t, cơn trùng, t bào limpho, Các thí nghi m này thư ng ít t n kém và cho k t qu nhanh. 14
- + Các thí nghi m xác đ nh s sai l ch nhi m s c th trong t y xương, t bào vi nhân c a lympho và s phá h y tinh trùng ti n hành trên cơ th đ ng v t. Thí nghi m nghiên c u kh năng gây ung thư: thư ng k t h p v i nghiên c u trư ng di n nh m ti t ki m th i gian và kinh phí. Ti n hành xem xét s xu t hi n các kh i u trên nh ng đ ng v t ch u li u cao trong nghiên c u trư ng di n. Nghiên c u v nh hư ng kh năng sinh s n trên cơ th đ c và cái: m c đích nh m đ xác đ nh tác đ ng x u c a đ c ch t đ n: + Tác đ ng x u đ n s c kh e sinh s n c a b và m bao g m s khĩ th tinh, s vơ sinh, nh ng tác đ ng lên tinh trùng và tr ng + Tác đ ng lên s phát tri n c a bào thai bao g m kh năng ch t c a phơi, s y thai, s ch t trư c khi sinh, quái thai. + S r i lo n v ch c năng sinh lý, b t thư ng trong hành vi nh n th c. 1.2.6. Y u t áp d ng AF Y u t áp d ng AF là đ i lư ng dùng đ bi u di n m i quan h gi a đ đ c c p tính và đ đ c mãn tính c a m t ch t. AF đư c tính như sau: AF= MATC/LC 50 Theo lý thuy t, giá tr AF khá n đ nh cho m t hố ch t trên các cơ th sinh v t s ng khác nhau. 1.2.7. Tham s an tồn cho ngư i a) Lư ng ti p xúc ch p nh n đư c trong m t ngày ADI Lư ng ti p xúc ch p nh n đư c trong m t ngày ADI (acceptable daily intake): là lư ng ư c tính ti p xúc c a ngư i trong m t ngày mà khơng x y ra m t nguy cơ v s c kh e nào trong su t c đ i. Giá tr ADI thư ng đư c dùng đ quy đ nh cho các ch t ph gia và dư lư ng thu c tr sâu cĩ m t trong th c ph m và nư c u ng. Giá tr ADI đư c tính d a trên các giá tr LOEL và NOEL trong các thí nghi m trư ng di n ti n hành trên đ ng v t thí nghi m. ADI đư c tính b ng cơng th c sau: ADI=NOEL/UF UF: là h s b t đ nh, h s này thư ng n m trong kho ng t 10 đ n 1000. Thơng thư ng giá tr UF là b i s c a 10. UF đư c xác đ nh d a trên nguyên t c sau: Trong trư ng h p khơng xác đ nh đư c giá tr NOEL thì cĩ th dùng giá tr LOEL c a đ c ch t, trong trư ng h p này h s b t đ nh đư c nhân thêm 10. 15
- Trong trư ng h p k t qu nghiên c u v nhi m đ c mãn tính khơng đ y đ , h s b t đ nh đư c nhân thêm v i 10 Trong trư ng h p dùng k t qu thí nghi m trên đ ng v t đ suy ra cho ngư i, h s b t đ nh đư c nhân thêm 10. b) Li u lư ng ti p nh n hàng ngày cĩ th ch u đ ng đư c TDI Li u lư ng ti p nh n hàng ngày cĩ th ch u đ ng đư c TDI (tolerable daily intake): là giá tr đ nh lư ng v kh i lư ng c a m t ch t cĩ trong th c ph m và nư c u ng tác đ ng trên m t đơn v th tr ng mà con ngư i cĩ th tiêu hĩa hàng ngày trong su t m t đ i mà khơng cĩ nguy cơ x u cho s c kh e. Tương t như ADI, TDI đư c tính theo cơng th c sau: TDI=NOAEL ho c LOAEL/UF UF thư ng cĩ giá tr t 10 đ n 10.000 Giá tr TDI thư ng dùng đ tính cho nh ng đ c ch t mơi trư ng mà con ngư i khơng ch ý đưa vào ngu n th c ph m hay nư c u ng. * Chú ý: Nh ng qui đ nh v lư ng ti p xúc an tồn thư ng khác nhau các qu c gia khác nhau. 16
- CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ C A ð C H C 2.1. Các nguyên t c chung trong nghiên c u đ c h c 2.1.1. Hai kh năng gây tác đ ng c a đ c ch t. ð c ch t tác đ ng tr c ti p lên cơ th s ng và gây h i đ n cơ th s ng. ð c ch t tác đ ng gây h i gián ti p lên cơ th s ng. 2.1.2. ð c h c nghiên c u d a trên hi u ng dư i t vong và trên t vong Hi u ng trên t vong : Hi u ng trên t vong là li u lư ng c a đ c ch t mơi trư ng đ đ cho cơ th s ng đĩ ch t. M c đích nghiên c u d a trên hi u ng trên t vong: đưa ra các gi i h n c n thi t đ đ ra các tiêu chu n mơi trư ng. Hi u ng dư i t vong : Hi u ng dư i t vong là li u lư ng c a đ c ch t đ đ phát hi n nh ng nh hư ng cĩ h i mà khơng làm cho cơ th s ng đĩ b ch t. M c đích c a nghiên c u d a trên hi u ng dư i t vong: đánh giá đư c kh năng thích nghi và s c đ kháng c a cơ th s ng đ i v i mơi trư ng. 2.1.3. ð c h c nghiên c u s tương tác gi a các đ c ch t ð c h c mơi trư ng khơng nghiên c u tác d ng c a đ c ch t m t cách đ c l p mà nghiên c u đ t trong m i quan h tương tác gi a các đ c ch t. Tương tác h p l c: ðư c th hi n khi cơ th s ng h p th hai hay nhi u ch t đ c. Tác d ng t ng c a các ch t này l n hơn t ng tác d ng c a các ch t c ng l i. Ví d như tương tác gi a amiang và khĩi thu c là tương tác h p l c. Nguy cơ b ung thư ph i c a ngư i làm vi c v i amiăng tăng lên 5 l n, ngư i hút thu c lá tăng lên 11 l n nhưng đ i v i ngư i v a hút thu c lá v a làm vi c v i amiang thì tăng lên đ n 55 l n so v i ngư i bình thư ng. Tương tác ti m n: M t ch t khi đơn đ c đi vào cơ th thì khơng gây ph n ng cho cơ th , nhưng khi cĩ m t ch t khác trong cơ th thì tính đ c c a ch t đĩ tăng lên. Ví d tương tác gi a izopropanol và CCl 4 là tương tác ti m n. Izopropanol khơng đ c đ i v i chu t, nhưng dư i tác d ng c a CCl 4 thì tính đ c c a nĩ s tăng lên r t nhi u. Tương tác đ i kháng: + ð i kháng hĩa h c: M t đ c ch t s làm m t đ c tính c a ch t khác qua ph n ng hĩa h c v i ch t đĩ. Ví d tương tác gi a EDTA và kim lo i là tương tác hĩa 17
- h c. EDTA ph n ng t o ph c v i kim lo i, làm cho kim lo i khơng cĩ kh năng liên k t v i nhĩm –SH c a protein gây bi n tính protein. + ð i kháng c nh tranh: Ph n ng đ i kháng c nh tranh là ph n ng mà đĩ ch t c nh tranh và ch t đ i kháng tác đ ng lên cùng m t ch t ti p nh n. ð c ch t đ i kháng c nh tranh làm chuy n d ch ch t khác ra kh i v trí nhi m đ c. Ví d tương tác gi a Oxy và CO là tương tác đ i kháng c nh tranh. CO tác d ng v i Hemoglobin (Hb) ngăn c n v n chuy n O 2 trong máu, nhưng khi n ng đ O 2 cao thì O 2 s đ y đư c CO ra kh i Hb đưa v tr ng thái bình thư ng. HbO 2+ CO →HbCO + O 2 HbCO + O 2→Hb.O 2+CO O2 cĩ th đ y CO ra kh i v trí nhi m đ c nên ta g i tương tác này là tương tác đ i kháng khơng c nh tranh. + ð i kháng khơng c nh tranh: Ch t đ i kháng c n tr tác đ ng cĩ h i c a đ c ch t nào đĩ b ng cách n i k t các thành ph n cĩ liên quan t i đ c ch t A ch khơng liên k t tr c ti p v i đ c ch t A. Ví d tương tác gi a atropin và các ch t c ch enzyme acetylcholinesterase là tương tác đ i kháng khơng c nh tranh. Atropin làm gi m đ c tính c a các ch t c ch enzyme acetylcholin esterase (enzyme phân gi i acetylcholin) b ng cách khơng tác d ng tr c ti p lên enzyme đĩ mà tác d ng lên receptor c a acetylcholin. + ð i kháng chuy n v : ð i kháng chuy n v là đ i kháng t o nên khi cĩ s chuy n đ i dư c đ ng h c c a đ c ch t làm cho đ c ch t cĩ th ti n t i d ng đ c hơn. Ví d m t s ch t sau khi qua chuy n hĩa c a h enzyme cĩ trong gan t o thành ch t đ c hơn đ i v i cơ th . 2.2. Phương th c đ c ch t đi vào cơ th 2.2.1. Quá trình h p th a) H p th H p th là quá trình th m qua màng t bào xâm nh p vào máu c a các ch t. Ngồi ra s v n chuy n c a đ c ch t t máu vào trong các mơ cũng đư c g i là s h p th . Thư ng m t đ c ch t đi qua màng theo b n cách sau: H p th th đ ng : H p th th đ ng là quá trình h p th x y ra do s chênh l ch n ng đ c a đ c ch t phía trong và phía ngồi màng sinh h c. ð c ch t đi t nơi cĩ n ng đ cao đ n nơi cĩ n ng đ th p. ð c ch t cĩ kh năng h p th th đ ng qua màng t bào bao g m đ c ch t cĩ kh i lư ng phân t nh tan trong nư c và đ c ch t tan t t trong m . ð c ch t cĩ kh i lư ng phân t nh h p th qua màng t bào nh các kênh v n chuy n ion cĩ trên màng. Ngư c l i đ c ch t tan t t trong m h p th qua màng nh l p phospho 18
- lipid c a màng t bào. Các d ng ion thư ng ít cĩ kh năng đi qua màng t bào do đ hịa tan c a chúng trong lipid th p. Ph n l n đ c ch t đi vào cơ th theo con đư ng h p th th đ ng. T l đ c ch t h p th vào cơ th ph thu c vào gradient n ng đ và tính ưa béo c a đ c ch t đĩ. H p th ch đ ng H p th ch đ ng là cơ ch v n chuy n các ch t b ng cách s d ng năng lư ng c a t bào. Chính vì v y mà cĩ th v n chuy n đ c ch t t nơi cĩ n ng đ th p đ n nơi cĩ n ng đ cao. C u trúc, hình th , kích thư c và đi n tích là nh ng y u t quan tr ng quy t đ nh ái l c c a m t phân t đ i v i m t ch t t i. ð i v i nh ng ch t cĩ đ c tính tương t nhau thư ng x y ra hi n tư ng kìm hãm c nh tranh. H p th nh các ch t mang H p th nh các ch t mang là cơ ch v n chuy n đ c ch t vào trong t bào nh các ch t mang c a t bào. Các ch t liên k t v i ch t mang đi vào trong t bào, đây các ch t đư c gi i phĩng và ch t mang ti p t c v n chuy n ph n t ch t khác đi qua màng t bào. N i th m bào Bao g m ki u h p th các ti u ph n d ng r n theo cơ ch th c bào và h p th các ti u ph n d ng l ng dư i d ng u ng bào. H th ng v n chuy n này đư c dùng khi bài ti t các ch t đ c cĩ trong máu các túi ph i và m ng lư i n i mơ cũng như h p th m t s đ c ch t qua thành ru t. b) H p th qua da Nhìn chung da cĩ tính th m khơng cao, do đĩ t o nên m t hàng rào ngăn c n đ c ch t ngồi mơi trư ng xâm nh p vào cơ th qua da. Tuy nhiên m t s đ c ch t cĩ kh năng h p th qua da. ð c ch t dây dính trên da cĩ th cĩ các ph n ng sau: ph n ng v i b m t da gây viêm da sơ phát, h p th qua da gây ph n ng v i protein gây c m ng da, ho c h p th qua da đi vào máu. ð c ch t h p th qua da ph n l n là qua l p t bào bi u bì da và m t ph n qua các tuy n bã nh n, tuy n m hơi, qua các túi nang c a lơng. H p th đ c ch t qua t bào bi u bì da: ð c ch t đư c h p th qua bi u bì da theo cơ ch khu ch tán th đ ng. Ch t đ c h p th qua da qua l p t bào bi u bì da qua 2 pha: + H p th qua l p s ng: l p bì cĩ nhi m v ngăn ch n s xâm nh p c a đ c ch t vào cơ th s ng. H p th qua l p này mang tính ch n l c, ch cho phép nh ng ch t phân c c cĩ kh i lư ng phân t nh khu ch tán qua l p protein và ch t khơng phân c c tan t t trong m khu ch tán qua l p lipid. 19
- + H p th qua l p chân bì: h p th qua l p chân bì khơng cĩ tính ch n l c, ph n l n các ch t cĩ kh năng qua l p s ng đ u đư c h p th qua l p chân bì. H p th qua tuy n bã nh n, tuy n m hơi, qua các túi nang c a lơng: Kh năng h p th đ c ch t qua các tuy n bã nh n, tuy n m hơi và qua các túi nang c a lơng th p do các tuy n này ch chi m kho ng 1% b m t cơ th . Ch y u cho các đ c ch t phân c c cĩ kh i lư ng phân t nh đi qua. Y u t nh hư ng đ n kh năng h p th qua da c a đ c ch t Cĩ nhi u y u t nh hư ng đ n h p th đ c ch t qua da như: c u trúc hĩa h c c a đ c ch t, y u t mơi trư ng, đ dày m ng c a da, t c đ dịng máu c a huy t thanh. + Kh năng h p th qua da ph thu c vào tính ch t v t lý, hĩa h c c a các ch t. Các h p ch t h u cơ khơng phân c c tan t t trong m d dàng h p th qua da. ð c ch t tan t t trong nư c, ion thư ng khĩ h p th qua da. ð c ch t cĩ tính ăn mịn s tác d ng tr c ti p lên da gây t n thương l p t bào bi u bì da và t o đi u ki n thu n l i cho đ c ch t khác h p th qua da. + Nh ng vùng da khác nhau trong cơ th thư ng cĩ kh n năng h p th đ c ch t khác nhau. Vùng da lịng bàn tay, bàn chân là nh ng khu v c khĩ h p th đ c ch t so v i vùng da khác. + T c đ di chuy n đ c ch t t l p bi u bì vào h tu n hồn máu ph thu c t c đ dịng máu. T c đ v n chuy n c a dịng máu càng cao thì kh năng h p th càng cao. + Thơng thư ng thay đ i y u t mơi trư ng cũng thay đ i kh năng v n chuy n đ c ch t qua da. Ví d như kh năng v n chuy n c a đ c ch t tăng khi đ m c a da gi m. c) H p th qua đư ng hơ h p ð c ch t cĩ trong khơng khí theo khí th vào mũi, đ n ph qu n, khí qu n qua các ph nang vào h tu n hồn máu. Ph nang ph i cĩ b m t ti p xúc l n và cĩ lưu lư ng máu cao nên ph n l n đ c ch t đư c h p th t i ph nang. ð i v i các đ c ch t khác nhau thì kh năng h p th qua đư ng hơ h p là khác nhau. ð i v i đ c ch t là các ch t khí và hơi: Các ch t khí sau khi qua đư ng hơ h p tích đ ng trong đư ng hơ h p gây b ng rát đư ng hơ h p ho c qua ph i đi vào máu. Kh năng h p th qua đư ng hơ h p vào máu ph thu c vào kh năng hịa tan trong máu c a đ c ch t. Khí càng d hịa tan trong máu thì h p th s y ra càng nhanh. Khác v i h p th đ c ch t qua da, các ch t khí, hơi là ch t phân c c tan t t trong nư c d dàng h p th qua đư ng hơ h p đi vào máu. ð i v i đ c ch t là các h t: Kh năng h p th đ c ch t ph thu c vào kích thư c c a các h t. 20
- + Các h t cĩ kích thư c l n hơn 5 m, thư ng ch gây tác đ ng đ n đư ng hơ h p trên. + Các h t cĩ kích thư c t 5 m đ n 1 m, cĩ th đ n màng ph i và các mao m ch trên ph i. + Các h t nh hơn 1 m, cĩ th đ n đư c màng ph i và th m qua màng đi vào h tu n hồn. + Các ch t đ c qua đư ng hơ h p đư c h p th vào máu r i phân b đ n các cơ quan não, th n trư c khi qua gan. Y u t nh hư ng đ n quá trình h p th Kh năng h p th đ c ch t qua đư ng hơ h p khơng ch ph thu c vào tính ch t c a đ c ch t mà cịn ph thu c vào các y u t khác như : n ng đ ch t đ c trong khơng khí th tích hơ h p m i phút, t c đ v n chuy n c a dịng máu, Lư ng đ c ch t h p th l n khi n ng đ đ c ch t cao, th tích hơ h p l n và t c đ v n chuy n c a dịng máu nhanh. d) H p th qua đư ng tiêu hố ða ph n đ c ch t qua đư ng tiêu hĩa đi vào cơ th ngư i ch y u là thơng qua các lo i th c ph m và nư c u ng b nhi m ch t đ c. Ngồi ra các ch t đ c dính trên da đưa vào mi ng ho c các ch t đ c cĩ trong khơng khí vào mi ng qua cơ ch thanh l c c a đư ng hơ h p. Các ch t sau khi qua mi ng, đư c đưa đ n th c qu n r i đ n d dày. d dày, các ch t đư c chuy n hố nh d ch d dày và v n chuy n đ n ru t. H p th đ c ch t qua đư ng tiêu hĩa vào máu đư c th c hi n trên su t đư ng tiêu hĩa, nhưng ch y u x y ra ru t non và d dày. Ph n khơng đư c h p th đư c th i ra ngồi theo đư ng phân. ð c ch t sau khi qua đư ng tiêu hĩa thư ng đư c đưa vào gan trư c khi đ n h tu n hồn. Chính vì đư c chuy n hĩa trong gan và d dày nên đ c tính c a đ c ch t thư ng gi m đi r t nhi u. H p th đ c ch t qua thành ru t non Ph n l n đ c ch t đư c đưa vào máu qua thành ru t non. H p th đ c ch t qua thành ru t đư c th c hi n b i nhi u cơ ch khác nhau tùy theo tính ch t c a đ c ch t. + ð c ch t khơng phân c c d tan trong m d dàng h p th qua thành ru t theo cơ ch h p th th đ ng. + ð c ch t phân c c, cĩ kích thư c phân t nh h p th th đ ng qua thành ru t tương t như các h p ch t d tan trong m + ð c ch t cĩ c u trúc g n gi ng v i các ch t dinh dư ng: qua h th ng h p th đ c bi t đi vào máu. 21
- pH nh hư ng đ n kh năng ion hĩa c a đ c ch t, nên cũng nh hư ng đ n kh năng h p th đ c ch t qua thành ru t. Thơng thư ng mơi trư ng ru t non là mơi trư ng bazơ y u, nên các bazơ y u khĩ b ion hĩa trong mơi trư ng ru t non d h p th hơn so v i các axit y u. H p th đ c ch t qua d dày D dày là vùng h p th đáng chú ý đ c bi t là đ i v i các axit y u. ð c ch t là các axit h u cơ y u khĩ b ion hĩa trong d ch d dày (pH=2) nên d dàng đư c h p th qua thành d dày đi vào máu. Ngồi ra các đ c ch t d tan trong m , đ c ch t phân c c cĩ kích thư c nh h p th th đ ng qua thành d dày. 2.2.2. Quá trình phân b Các ch t sau khi h p th qua ba đư ng: hơ h p, tiêu hố và da, đi vào h tu n hồn máu và đư c v n chuy n trong vịng tu n hồn máu b ng nhi u cách khác nhau: Hịa tan trong huy t tương: ch t đi n gi i, ch t khí, hơi tan t t trong nư c. H p th trên b m t h ng c u ho c g n v i thành ph n c a h ng c u và các protein khác trong huy t tương. Ph n l n các đ c ch t liên k t thu n ngh ch v i albumin trong máu. M t s đ c ch t liên k t v i hemoglobin và các protein khác trong máu gây h i cho h t o máu. Các ch t cĩ kh i lư ng phân t l n sau khi b thu phân t o thành d ng keo n m trong máu. Ch t đ c phân b trong máu đư c phân b vào các mơ c a các cơ quan khác nhau trong cơ th , nh h tu n hồn. Lư ng đ c ch t v n chuy n đ n các t bào c a các cơ quan ph thu c vào vào lư ng máu lưu chuy n đ n và đ c đi m c a các cơ quan đĩ. a) Phân b đ c ch t trong gan và th n: Gan và th n là 2 cơ quan lưu gi đ c ch t ch y u trong cơ th . Ngư i ta th y r ng n ng đ đ c ch t tích lũy trong các cơ quan này r t l n. Ví d , n ng đ c a Pb trong gan l n hơn 50 l n so v i trong máu sau khi u ng 30 phút. ð c ch t đi vào gan và th n ch y u theo cơ ch h p th ch đ ng b i các protein cĩ kh năng c đ nh đ c ch t đ c bi t. Ví d như metalothionein là protein c đ nh cadimi gan cũng như th n. Gan và th n cĩ kh năng tích lũy các đ c ch t khác nhau: gan thư ng lưu gi các đ c ch t cĩ tính ưa m . Ngư c l i th n thư ng lưu gi các đ c ch t cĩ tính ưa nư c. b) Phân b đ c ch t trong xương Xương cũng là vùng lưu gi các đ c ch t . Các ch t phân b trong xương và v 22
- não thư ng là các ch t cĩ ái l c v i mơ xương như các cation Ca, Ba, St, Ra, Be và các anion như F . Ph n ng tích lu đ c ch t trong xương là ph n ng thay th gi a ch t đ c cĩ m t trong ch t l ng gi a các khe v i các thành ph n c a xương. Ví d như ion OH cĩ th b thay th b i ion F và ion Ca 2+ thư ng b thay th b i ion Pb, St. ð c ch t tích lũy trong xương t n lưu r t lâu và r t khĩ đào th i. c) Phân b đ c ch t trong m Các mơ m là nơi tích gi m nh các h p ch t hịa tan đư c trong ch t béo như các dung mơi h u cơ, các khí trơ, h p ch t h u cơ clo, dioxin, ð c ch t tích lũy trong m b ng cách hồ tan trong m ho c liên k t v i các axit béo. ð c ch t tích lũy trong các mơ m thư ng r t khĩ đào th i t n lưu r t lâu trong cơ th . d) Phân b đ c ch t vào nhau thai : ð c ch t phân b vào nhau thai ch y u b ng cơ ch khu ch tán th đ ng. Hàng rào máu – nhau c n tr s v n chuy n các ch t đ c và b o v cho nhau các bào thai. Các ch t đ c phân b vào nhau thai ch y u là các ch t h u cơ ưa m cĩ kh năng hịa tan trong l p lipid đi qua hàng rào máu nhau. e) Phân b đ c ch t vào não : ð c ch t t máu vào não b ngăn c n b i hàng rào máu đ nh v thành mao m ch như hàng rào máu não. S xâm nh p c a các đ c ch t vào trong não ph thu c vào đ hồ tan c a chúng trong ch t béo. ð c ch t càng d hồ tan trong ch t béo d dàng h p th vào não. Ngư c l i các d n xu t vơ cơ khơng hịa tan đư c trong ch t béo khĩ đ n não. f) Phân b vào các cơ quan đ c hi u khác Các ch t cĩ ái l c v i m t s cơ quan thơng thư ng khư trú các cơ quan đ c hi u. Ví d : iode h p th vào tuy n t y, uran trong th n, digitaline trong tim. Ngồi ra các ch t hịa tan trong d ch th , như: các cation Na +, K +, Li + và m t s anion như Cl , Br , F , rư u etylic phân b khá đ ng đ u trong cơ th . 2.2.3. Quá trình chuy n hĩa đ c ch t t i các cơ quan trong cơ th Sau khi đ c ch t phân b đ n các cơ quan c a cơ th , đây đ c ch t ch u tác đ ng c a nh ng chuy n hĩa sinh h c khác nhau. M c đích c a chuy n hĩa là nh m gi m đ c tính c a đ c ch t và bi n đ i đ c ch t thành ch t d đào th i đ bài xu t chúng ra ngồi cơ th . 23
- Chuy n hĩa đ c ch t đư c th c hi n h u h t các mơ, các cơ quan trong cơ th nhưng ch y u là gan. M t ch t đ c đư c chuy n hĩa cơ quan khác nhau thì cĩ th cho ra nh ng d n xu t chuy n hĩa khơng gi ng nhau. Enzyme tham gia chuy n hĩa đ c ch t t p trung ch y u ty th và ti u th c a t bào. Các enzyme này thơng thư ng đư c t ng h p ra ngay sau khi đ c ch t xâm nh p vào t bào. Thơng thư ng quá trình chuy n hĩa đ c ch t bi n đ i đ c ch t t ch t khơng phân c c khĩ đào th i thành ch t phân c c tan t t trong nư c và d đào th i. Các ch t đ c cĩ th ch u nhi u ki u chuy n hĩa sinh h c khác nhau do đĩ t o ra nh ng h p ch t khơng gi ng nhau. Các ph n ng trao đ i thư ng là ph n ng chu i và cĩ s ch ng chéo v i các ph n ng trao đ i ch t bình thư ng. Qúa trình chuy n hĩa là m t quá trình khơng hồn h o. Ph n l n ph n ng chuy n hĩa bi n đ i đ c ch t t d ng đ c sang d ng khơng đ c ho c d ng ít đ c hơn. Hay nĩi cách khác đ c ch t đã đư c kh đ c nh chuy n hĩa trong cơ th . Tuy nhiên chuy n hĩa ch t đ c cĩ th bi n đ i đ c ch t thành d ng cĩ ho t tính m nh, đ c hơn so v i ch t ban đ u. Trong trư ng h p này đ c ch t đã đư c ho t hĩa sinh h c nh các ph n ng sinh h c. ð c ch t (A) Giai đo n 1 Enzyme D n xu t ðào th i phân c c D n xu t đ c ch t (B) D n xu t đ c Giai đo n 2 Ph c ch t d Gây thương t n các phân t sinh đào th i (BC) h c (AND, protein, lipid, ) T n thương, ch t t bào ðào th i Sinh d ng, đ t bi n, ung thư, quái thai, t n thương cơ quan, t vong. Hình 2. 1: Sơ đ chuy n hĩa sinh h c đ c ch t trong cơ th Quá trình chuy n hĩa ch u nh hư ng c a nhi u y u t : đ tu i, di truy n, dinh dư ng, y u t mơi trư ng ngồi, và các đ c ch t mơi trư ng khác. 24
- Thơng thư ng cơ th chuy n hĩa đ c ch t thơng qua 2 giai đo n. Sơ đ chuy n hĩa chung như sau: a) Ph n ng giai đo n 1: Ph n ng giai đo n m t là ph n ng chuy n hố các ch t thành các d n xu t, v i các nhĩm ch c năng thích h p cho ph n ng giai đo n hai. Ph n ng giai đo n m t thư ng bao g m 3 lo i ph n ng: Ph n ng oxy hĩa, ph n ng kh và ph n ng th y phân. 1 Ph n ng oxy hố Ph n ng oxy hĩa là d ng thơng thư ng nh t trong các ph n ng chuy n hố đ c ch t. Ph n ng oxy hĩa cĩ vai trị sát nh p oxy c a khơng khí và các d n xu t c a đ c ch t. R t nhi u đ c ch t như hydrocacbon m ch th ng, vịng, hydrocacbon cĩ nhân thơm, h p ch t c a lưu huỳnh, h p ch t c a nitơ, h p ch t c a phospho, b oxy hĩa sau khi vào cơ th . Hình 2.2 : Sơ đ oxy hĩa chuy n hĩa đ c ch t Các enzyme tham gia ph n ng oxy hĩa phân b trong các t bào đ c bi t cĩ nhi u trong t bào gan. Enzyme này xúc tác cho ph n ng oxy hĩa đ c ch t t o ra . các g c t do là d n xu t đ c ch t cĩ ho t tính m nh và kh oxy t o g c O 2 , g c .OH r t ho t đ ng và cĩ đ c tính cao. Ví d như các d n xu t c a epoxyd, d n xu t N hydroxy, g c t do c a h p ch t clo, g c t do OH ., NO ., là các d n xu t cĩ tính đ c m nh gây đ t bi n gen, ung thư và gây ho i t . Các g c t do này n u khơng đư c kh ph n ng giai đo n 2 s ph n ng v i các thành ph n c a cơ th gây h i đ n cơ th s ng. Vì v y trong trư ng h p 25
- ph n ng oxy hĩa x y ra quá m nh và thư ng xuyên s d n đ n tình tr ng stress oxy hĩa làm cho cơ th b suy như c và d nhi m b nh. B ng 2.1 : M t s d n xu t c a đ c ch t cĩ đ c tính m nh ð c ch t Ch t chuy n hĩa ð c tính Aflatoxin B1 Aflatoxin 2,3 epoxyd Ung thư gan Benzen T n thương t y xương, ung thư, Các h p ch t Các epoxyd đ c t bào thơm đa vịng Cacbon tetra G c t do Triclometan Ho i t và ung thư gan clorua Cloruaform Phosgen Ho i t gan và th n Metanol Formandehyd Tác đ ng võng m c Nitrat Nitrit Tăng methemoglobin trong máu Nitrit Nitrosamin Ung thư gan, ung thư ph i Parathion Paraxon Tê li t th n kinh ð c ch t sau khi vào cơ th s b oxy hĩa theo các ph n ng sau: Ph n ng oxy hĩa rư u nh enzyme dehydrogenase Rư u sau khi vào cơ th s đư c nhanh chĩng oxy hĩa t o thành aldehid và aldehid nhanh chĩng b oxy hĩa t o thành axit. Axit này ti p t c đư c oxy hĩa đ n s n ph m cu i cùng là CO 2 và H 2O và t o năng lư ng cho cơ th . Tuy nhhiên u ng rư u thư ng xuyên s d n đ n làm gi m ch c năng gi i đ c c a men gan d n đ n gan nhi m m , xơ gan và ung thư gan. M t khác cịn gây thi u oxy lên não làm cho não khơng ho t đ ng bình thư ng. Oxy hĩa alcol b c 1 ho c b c 2 đư c xúc tác b i enzyme alcol dehydrogenase, oxy hĩa aldehyd b i aldehiddehydrogenase. Các enzyme này ch y u phân b trong gan và n m trong t bào ch t. Ho t tính c a enzyme này ph thu c vào nhi u vào ch đ ăn u ng, ch đ ăn u ng thi u protein s làm gi m ho t tính c a enzyme. Ph n ng oxy hĩa rư u: CH 3CH 2OH→CH 3CHO CH 3CHO→CH 3COOH→Chu trình Creb→CO 2 + H 2O Aldehyd là s n ph m trung gian cĩ tính đ c m nh, thơng thư ng aldehid đư c oxy hĩa ngay, trong trư ng h p lư ng rư u quá nhi u aldehid đư c t o thành s gây đ c cho cơ th . Ph n ng oxy hĩa nh các enzyme cytocrom P450 26
- Enzyme Cytocrom P 450 cĩ nhi u trong gan và d ch ru t non. Cĩ kh năng oxy hĩa các h p ch t tan trong lipid, nhưng khơng oxy hĩa đư c các h p ch t khơng tan trong lipid. Enzyme này s d ng nhân s t đ oxy hĩa các ch t và khơng cĩ tính đ c hi u cao. Enzyme cytocrom P 450 tham gia xúc tác m t s ph n ng sau: Hydroxyl hĩa RH →ROH N Hydroxyl hĩa RNH 2→RNH OH Epoxyd hĩa O Deakyl hĩa R1 O CH 2R2→R1OH Oxy hĩa sulfit R1 S R2→R1 SO R2 desunfua R CH=S → R CH=O Dehalogen Ar F → Ar OH Deamin hĩa oxy hĩa RCH 2CHNH 2CH 3 → RCH 2COCH 3 2 Ph n ng kh : Ph n ng kh đ c ch t thư ng ít x y ra hơn so v i ph n ng oxy hĩa đ c ch t. Các đ c ch t tham gia ph n ng kh khi vào cơ th bao g m các d n xu t diazo, h p ch t cơ clo, h p ch t nitro, Enzyme tham gia ph n ng kh là các enzyme reductase cĩ nhi u trong ti u th . Ngồi ra ph n ng kh đ c ch t cịn đư c th c hi n b i các vi khu n đư ng ru t. Trái v i ph n ng oxy hĩa đ c ch t, ph n ng kh thư ng t o ra nh ng d n xu t khĩ đào th i và cĩ tính đ c m nh. Ví d m t vài ph n ng kh hay g p + Kh diazo R N=N R → 2RNH 2 + Kh clo . R CCl 3→R CCl 2 → RCHCl 2 3 Ph n ng thu phân : 27
- ð c ch t là các este, amid, các h p ch t cao phân t sau khi vào cơ th s b th y phân thành các đơn phân t . Nh ng enzyme tham gia ph n ng th y phân như: esterase và amidase, protease, glucosidase, cĩ nhi u trong máu, gan và ph n hịa tan c a t bào. Cĩ 3 lo i ph n ng th y phân: + Th y phân este nh enzyme esterase R COOR’ → RCOOH + R’OH + Th y phân Amid nh enzyme amidase R NH CO R’ → RNH 2 + R’COOH + Th y phân đư ng Các enzyme th y phân glucoside như glucosidase, NAD glycosidase, c t liên k t glucoside t o nên các đư ng đơn. b) P h n ng giai đo n 2 Các ph n ng giai đo n hai là ph n ng gi a các d n xu t đ c t o ra trong giai đo n m t v i các ch t cĩ trong cơ th , đ t o ra các ch t khơng đ c và d đào th i ra ngồi cơ th . 1 Các ph n ng liên h p v i d n xu t đ c ch t Ph n ng liên h p v i glucuronic: Ph n ng liên h p v i gucuronic là ph n ng quan tr ng nh t trong quá trình bài ti t đ c ch t qua gan m t và th n. Enzyme xúc tác cho glucoronic liên h p là enzyme UDP glucuronyl transferase n m ti u th c a gan. Ph c ch t đư c t o thành r t d đào th i và ch y u đư c đào th i qua đư ng m t và m t ph n qua đư ng nư c ti u. Ph n ng liên h p v i glucuronic: UDPGA+X→X glucuronic + UDP UDPGA :uridindiphosphat glucuronic acid. X: ch t cĩ kh năng liên h p v i axit glucuronic. X cĩ th là: + Phenol và d n xu t c a phenol + Alcaloid ,các steroid + Acid m ch th ng, acid cĩ nhân thơm + Amin m ch th ng, amin cĩ nhân thơm + Nh ng d n xu t c a lưu huỳnh X glucuronic: ph c ch t t o thành v i glucuronic cĩ tính axit, và ion hĩa pH sinh lý c a cơ th . Liên h p v i acid sulfuric: Nh ng ch t tham gia liên h p v i axit sulfuric bao g m các d n xu t c a phenol, ho c m t s rư u c a carbuahydro m ch th ng, m ch nhánh. 28
- S n ph m t o thành là các este c a axit sulfuric, d tan trong nư c và d dàng đư c đào th i qua m t và th n đ c bi t là đào th i qua nư c ti u. Ví d ph n ng liên k t v i acid sulfuric C6H5OH + H 2SO 4 → H SO 4 C6H5 + H 2O Liên h p v i acid acetic Nh ng ch t tham gia ph n ng v i acid acetic cĩ ch c amin b c nh t như histamin, acid amin, mà khơng ph i là acid amin sinh lý; các hydrazin, hydrazid; các sulfonamid, cĩ th ph n ng v i acetic acid. Ví d ph n ng liên k t v i acid acetic H H N SO 2NH 2 + CH 3COOH N SO 2NH 2 H CH 3 C=O Các sulfonamid sau khi liên h p v i axit acetic, s t o thành nh ng tinh th s c c nh gây t n thương cho đư ng ti t ni u. Ph n ng liên h p v i glutathione ðây là ph n ng đĩng vai trị quan tr ng trong quá trình gi m đ c tính c a các d n xu t c a đ c ch t. Ph n ng này đư c xúc tác b i enzyme glutation s transferease và cofactor là glutathione. Ch t liên h p v i glutation là các d n xu t cĩ đ c tính m nh như epoxyd và các d n xu t c a clo. Các ph c ch t t o thành sau ph n ng thư ng b n, ít đ c và d đào th i. Ví d ph n ng liên h p v i glutathione Br OH SG 2 Các ph n ng ch ng oxy hĩa Vitamin E . . Lipid OO Vitamin C Lipid OOH Vitamin C . O Hình 2.3: Ph n ng ch ng oxy hĩa c a vitamin E, C 29
- Ph n ng ch ng oxy hĩa đĩng vai trị làm gi m tác đ ng c a các g c t do t o ra trong quá trình oxy hĩa đ c ch t giai đo n 1. Ph n ng ch ng oxy hĩa trong t bào đư c th c hi n b i các enzyme ch ng oxy hĩa và vitamin như vitamin E, vitamin C. Ph n ng ch ng oxy hĩa nh vitamin E, vitamin C Vitamin E cĩ nhi m v ngăn c n ph n ng peroxi hĩa lipid b ng cách ph n ng v i các g c t do lipidOO Ph n ng đư c bi u di n như hình dư i. G c t do ascrobat (vitamin C) đư c t o thành sau ph n ng s b kh b i glutathione ho c enzyme vitamin C reductase. Ph n ng ch ng oxy hĩa nh enzyme superoxide dismutase (SOD), enzyme Catalase và enzyme Glutathione peroxidase. + Enzyme SOD là enzyme cĩ nhân Zn Cu cĩ nhi u trong t bào ch t và cĩ nhân Mn cĩ nhi u trong mitochondria; cĩ nhi m v làm gi m n ng đ c a ion superoxide trong t bào. Enzyme này tham gia xúc tác ph n ng sau: . 2O 2 + 2H+ → O2 + H 2O2 + Enzyme catalase là m t hem protein, xúc tác cho ph n ng chuy n hĩa kh đ c hydroperoxide. Ph n ng như sau: 2H 2O2 → O 2 + 2H 2O + Enzyme glutathione peroxidase là protein cĩ ch a nhân selen và cĩ vai trị tương t như enzyme catalase. Ph n ng kh hydroperoxide như sau: H2O2 + 2glutathione (GSH) →glutathione disulfide (GSSG) + H 2O * Nh n xét: Ph n ng giai đo n hai đĩng m t vai trị quan tr ng trong quá trình lo i b đ c ch t trong cơ th . S n ph m t o thành trong ph n ng giai đo n 2 thơng thư ng phân c c d tan, d đào th i và ít đ c. Nhưng trong m t s trư ng h p, các ph c ch t t o thành l i cĩ tính đ c m nh hơn. Ví d như các d n xu t N hydroxyl, khi liên h p v i axit sulfuric và axit acetic, t o ra ph c ch t khơng b n, cĩ tác d ng gây đ t bi n gen và ung thư. Trong trư ng h p n ng đ c a các ch t t o thành giai đo n 1 quá l n, vư t quá kh năng kh đ c c a cơ th , các d n xu t này s tác đ ng t do v i các ch t cĩ trong t bào, gây đ c cho t bào c a cơ th s ng. 2.2.4. Quá trình đào th i Tích t và đào th i ch t đ c luơn luơn di n ra song song trong cơ th s ng. N u quá trình tích t chi m ưu th hơn quá trình đào th i, thì đ c ch t cĩ xu hư ng tích lũy trong cơ th , và lư ng tích t s đư c tăng d n theo th i gian ti p xúc v i ch t đ c. N u qúa trình đào th i chi m ưu th thì lư ng ch t đ c vào cơ th h u 30
- h t đư c đào th i ra ngồi cơ th , khơng gây đ c ti m tàng như các đ c ch t d gây tích t sinh h c. Ch t đ c đào th i ra ngồi cơ th cĩ th b ng cách đào th i dư i tác đ ng c a con ngư i như gây nơn, r a ru t, l c máu, ho c đào th i theo cơ ch t nhiên. đây chúng ta ch y u tìm hi u kh năng đào th i đ c ch t c a cơ th theo cơ ch t nhiên. Cơ th đào th i ch t đ c theo cơ ch t nhiên qua nhi u đư ng khác nhau như qua gan, th n, ph i, tuy n m hơi, da, Trong đĩ đào th i đ c ch t qua đư ng gan m t và đào th i đ c ch t qua th n là hai đư ng bài ti t chính trong cơ th . a) ðào th i qua th n và đư ng nư c ti u: Các ch t đ c sau khi đư c chuy n hĩa thành các ch t d tan, đư c l c qua th n, qua các b ph n c a th n như sau: ti u c u, khu ch tán qua ng th đ ng, đào th i qua ng ch đ ng vào bàng quang và đư c th i ra ngồi theo nư c ti u. Các ch t phân c c d hịa tan trong nư c như: các cation, anion vơ cơ, các anion h u cơ. b) ðào th i qua đư ng tiêu hĩa Các ch t h p th qua màng ru t đư c chuy n hĩa trong gan, hịa tan trong m t, đi vào ru t và đào th i ra ngồi theo đư ng phân. Các ch t ch y u đư c đào th i qua đư ng m t: các nhĩm ch t phân c c cĩ kh i lư ng phân t l n hơn 300Da. Kh năng đào th i đ c ch t qua th n ph thu c vào kh năng hịa tan c a ch t đĩ trong m t và trong máu. ð c ch t bài xu t qua m t thư ng khơng h p th tr l i vào máu. Nhưng trong m t vài trư ng h p cĩ th b h p th tr l i. Ví d như các ch t đã liên k t v i glucuronic cĩ th b th y phân b i h vi sinh v t đư ng ru t và đư c tái h p th tr l i. c) ðào th i qua đư ng hơ h p ð i v i các h t thơng thư ng đư c đào th i theo đư ng h t hơi ho c theo cơ ch thanh l c đi vào mi ng. ð i v i các khí thư ng đư c đào th i qua khí th . Khí đ c đư c đào th i theo cơ ch khu ch tán th đ ng. Ch t đ c đư c đào th i theo khí th khi áp su t riêng ph n c a chúng trong khí th l n hơn áp su t ngồi khơng khí. Kh năng đào th i ph thu c vào đ c tính c a đ c ch t. Kho ng 90% các h p ch t như ete, cloroform, hydrocacbon, benzen đư c đào th i ra ngồi theo khí th . Ngư c l i ch m t ph n r t nh các h p ch t như aceton, anilin đư c đào th i ra ngồi qua khí th sau khi vào cơ th . d) ðào th i qua tuy n m hơi 31
- Nh ng đ c ch t khơng b ion hố và d hồ tan trong ch t béo, cĩ kh năng đư c đào th i qua da, dư i d ng m hơi. Bài ti t đ c ch t đư c ch y u đư c ti n hành theo cơ ch khu ch tán đ c ch t. e) ðào th i qua tuy n s a và nhau thai Ph n sau khi sinh n , chuy n m t ph n l n các ch t tích t trong cơ th cho con qua nhau thai và qua s a m . Th y ngân, asen, dung mơi h u cơ, thu c b o v th c v t, dioxin, là nh ng đ c ch t đư c đào th i qua tuy n s a và nhau thai. f) ðào th i qua nư c b t: Các kim lo i n ng thư ng đư c đào th i qua tuy n nư c b t. Nh ng ngư i b nhi m đ c kim lo i n ng hay xu t hi n m t vi n đen kim lo i trên chân răng, gây viêm l i. g) ðào th i qua các đư ng khác Ngồi các đư ng trên, ch t đ c cịn đư c đào th i qua s đư ng khác như qua lơng, tĩc, mĩng, Kim lo i n ng thư ng tích lũy mĩng làm cho mĩng dịn và d g y. 2.2.5. Quá trình tích t Qúa trình tích t là quá trình s n ph m chuy n hĩa c a ch t đ c đư c gi l i trong các b ph n cơ quan c a cơ th . Khi n ng đ cĩ trong cơ th lên đ n m t ngư ng nào đĩ s tác đ ng lên cơ th s ng và gây bi n đ i các quá trình sinh lý sinh hĩa c a cơ th . a) Y u t nh hư ng đ n kh năng tích t sinh h c Ph thu c vào kh năng tan trong m và nư c c a đ c ch t. Ph thu c vào kh năng chuy n hĩa c a đ c ch t. Ph thu c vào ái l c v i m t s cơ quan Quá trình tích t cịn ph thu c vào gi ng, lồi, tu i, gi i tính, tình tr ng s c kh e. Ph thu c vào th i gian và li u lư ng ti p xúc. b) Phương trình đ ng h c mơ t quá trình tích lũy sinh h c T c đ bi n đ i n ng đ đ c ch t trong mơi trư ng sinh v t: dC b/dt=k 1Cm k2Cb (1) Cb: N ng đ đ c ch t trong cơ th s ng Cm: N ng đ đ c ch t mơi trư ng trong mơi trư ng nghiên c u k1: h ng s t c đ h p th đ c ch t vào cơ th k2: h ng s t c đ đào th i đ c ch t kh i cơ th . 32
- Do n ng đ đ c ch t trong mơi trư ng r t l n so v i n ng đ h p th đ c ch t và cĩ th xem như n ng đ này thay đ i khơng đáng k trong th i gian t. Lúc đĩ coi Cm là h ng s , gi i phương trình (1) ta đư c n ng đ đ c ch t trong cơ th s ng đư c tính theo cơng th c (2): k C = 1 C 1( − e −k2t ) (2) b k m * Khi quá trình h p th và đào th i đ t tr ng thái 2 cân b ng: k1Cm k2Cb=0 (3) k1/k 2=C b/C m =BCF (4) BCF: H s tích t sinh h c (bio concentration factor). H s BCF càng l n thì kh năng tích t sinh h c càng l n H s BCF ph thu c vào h s phân ly K ow . V i: lgBCF=n.lgK ow + b (5) n,b: h s th c nghi m, ph thu c vào đ c tính c a đ c ch t mơi trư ng và sinh v t h p th . Kow : h s phân ly trong h dung mơi octanol nư c. Ch tiêu K ow là m t trong nh ng ch tiêu đư c dùng đ đánh giá đ an tồn c a các đ c ch t mơi trư ng đ c trưng cho kh năng tích t sinh h c c a đ c ch t. lgK ow 1: đ c ch t thu c d ng ưa m , d gây tích t sinh h c. * Khi ch m d t ti p xúc v i đ c ch t cĩ trong mơi trư ng: Lúc đĩ ta cĩ: K1Cm=0 dC b/dt= k2Cb (6) Gi i phương trình ta đư c: k2t Cb=C b0 e (7) Khi lư ng đ c ch t trong cơ th gi m đi m t n a, Lúc đĩ: C b=1/2C b0 , t=T 1/2 Thay vào phương trình trên ta đư c th i gian bán phân h y T 1/2 s là: T1/2 =0,693/k 2 (8) 2.3. Tác đ ng c a đ c ch t đ n cơ th s ng 2.3.1. Các d ng tác đ ng c a đ c ch t a) Tác đ ng c c b và tác đ ng h th ng Tác d ng đ c c c b Tác đ ng gây t n thương tr c ti p đ n đi m ti p xúc v i cơ th . Tác đ ng này thư ng liên quan đ n s phá h y các t bào s ng nĩi chung. Tác d ng đ c h th ng 33
- Tác d ng đ c h th ng là k t qu c a tác d ng c a ch t đ c sau khi ch t đ c đư c h p th và đư c phân ph i trong các b ph n khác nhau c a cơ th . ða ph n các phân t đ c gây tác d ng ch y u đ n m t ho c m t s cơ quan trong cơ th . b) Tác d ng đ c t c th i và tác d ng đ c ch m Tác d ng đ c t c th i: Tác d ng đ c x y ra ngay sau khi đ c ch t h p th vào cơ th Tác d ng đ c ch m Tác d ng đ c x y ra sau m t th i gian dài đ c ch t tích t trong cơ th . c) Tác d ng đ c hình thái và tác d ng đ c ch c năng Tác d ng đ c hình thái Tác d ng đ c hình thái là tác d ng đ c d n đ n m t s thay đ i hình thái c a mơ th y đư c trên kính hi m vi. Các tác d ng đ c hình thái thư ng là b t thu n ngh ch. Tác d ng đ c ch c năng Tác d ng đ c ch c năng là tác d ng đ c hĩa sinh, là nh ng tác d ng đ c khơng làm thay đ i hình thái bên ngồi. Tác d ng đ c ch c năng thư ng cĩ tính thu n ngh ch. d) D ng và đ c ng D ng Ph n ng d ng là ph n ng mi n d ch khơng thơng thư ng khi cơ th ti p xúc v i các d nguyên như ph n hoa, h t b i nh , n c cơn trùng, m t s dư c ph m, th c ph m. Các đáp ng này thư ng gi i phĩng ra histamin, heparin, serotonin, các ch t hĩa h c trung gian gây nên các ph n ng d ng khác nhau. Các tri u ch ng cĩ th g p ph i là phát ban, nơn m a, đau b ng, a ch y, khĩ th , n i m đay ð c ng Ph n ng đ c ng là ph n ng nh y c m khơng bình thư ng cĩ ngu n g c di truy n trư c m t ph n t ch t đ c. 2.3.2. Ph n ng sơ c p Ph n ng sơ c p là ph n ng x y ra t i v trí ban đ u ti p xúc v i đ c ch t, làm thay đ i c u trúc và t n thương ch c năng c a cơ quan ti p xúc. Ví d : Ph n ng hydrat hĩa gây b ng rát da, khi ti p xúc v i các axit m nh hay bazơ m nh. Ph n ng liên k t v i Hemoglobin (Hb) trong máu c a CO 34
- Hb.O 2 + CO → Hb.CO + O 2 là các ph n ng sơ c p. Bi u hi n c a ph n ng sơ c p thơng thư ng là bi u hi n c a nhi m đ c c p tính. 2.3.3. Ph n ng sinh h c Ph n ng sinh h c là ph n ng c a ch t đ c gây ra đ i v i t ng cơ quan trong cơ th d n đ n bi u hi n sinh h c c a cơ th cĩ nh ng bi n đ i nh t đ nh ho c gây t n thương các cơ quan. a) M t s ph n ng sinh h c Ph n ng v i protein: Các đ c ch t thư ng tác d ng t o liên k t đ ng hĩa tr v i các axit amin như histidin, cystein, lysin, tyrosin, tristophan, metionin c a protein Hình 2.4 : Aflatoxin B1 là m t đ c t n m m c r t đ c, đư c bi t đ n như là ch t gây đ t bi n gen. Aflatoxin B1 tác đ ng lên ADN b ng cách t o liên k t đ ng hĩa tr v i bazơ nitơ guanin (G) gây t n thương ADN. . OH (R .) Axit béo khơng no . . Lipid → . Lipid OO + Lipid LipidOOH + OO Lipid . Lipid + Lipid →Lipid Lipid . . . LipidOO + Lipid →Lipid OO Lipid Lipid OO RCHO (aldehyd), CHO CH 3 CHO Hình 2.5 : Ph n ng peroxi hĩa lipid 35
- gây bi n tính protein ho c tác đ ng v i nhân kim lo i cĩ trong protein làm m t ch c năng c a protein. Ví d như Pb và m t s kim lo i n ng khác tác d ng v i nhĩm –SH c a protein. Ph n ng v i axit nucleic : M t s đ c ch t, d n xu t đ c ch t đ c cĩ kh năng ph n ng t o liên k t đ ng hĩa tr , phi đ ng hĩa tr v i các axit nucleic. Các tác nhân đ c này thư ng t n cơng vào v trí các base nitơ c a ADN. G c t do –OH t n cơng vào các bazơ nitơ c a AND gây t n thương ADN và t o ra các s n ph m chuy n hĩa là các hydroxy. Ví d như hydroxy guanosine đư c t o thành khi g c –OH t n cơng vào bazơ nitơ guanin. Ph n ng peroxi hĩa lipid Ph n ng peroxi hĩa lipid c a axit béo khơng no là ph n ng x y ra thư ng xuyên khi cơ th b nhi m đ c ch t. Do lipid là thành ph n c u t o chính c a màng t bào, nên peroxi hĩa lipid s làm suy gi m ch c năng c a màng t bào. Ph n ng peroxi hĩa lipid là ph n ng gi a các g c t do t o ra trong giai đo n 1 v i các axit béo khơng no c a lipid. S n ph m t o thành là các aldehyd, melondialdehyd, peroxidized lipid và các g c t do peroxy và O ., các tác nhân cĩ ho t tính m nh. Vitamin E cĩ tác d ng ch ng oxy hĩa lipid màng cũng như các lipid cĩ trong máu. b) Các bi u hi n c a ph n ng sinh h c do tác đ ng c a đ c ch t Gây t n thương ch c năng c a enzym và coenzym: M t s đ c ch t cĩ kh năng tác đ ng tr c ti p v i các enzym ho c coenzym làm bi n đ i c u trúc c a enzym ho c coenzym và k t qu là làm m t ho t tính c a enzym đĩ. Gây r i lo n quá trình chuy n hĩa năng lư ng: đ c ch t tác đ ng đ n các h p ch t trung gian trong quá trình chuy n hĩa năng lư ng ho c làm m t ho t tính enzyme gây r i lo n quá trình chuy n hĩa năng lư ng. Tăng kh năng tích t m : M t s ch t đ c ví d như nicotin cĩ kh năng oxy hĩa phân gi i các lipoprotein, các lipoprotein làm nhi m v v n chuy n colesteron và lipit trong h tu n hồn máu, làm gi i phĩng các colesteron este khơng tan và d dàng tích t trong thành m ch máu gây xơ c ng đ ng m ch. Peroxi hĩa lipid tăng tích t m trong cơ th . Ngăn c n quá trình hơ h p: m t s đ c ch t oxy hĩa hemoglobin thành methemoglobin là d ng hem protein khơng cĩ kh năng liên k t v i oxy, ngăn c n quá trình hơ h p. Can thi p vào các quá trình đi u hịa trung gian c a các hormon trong cơ th : m t s đ c ch t khi đi vào cơ th gây r i lo n quá trình đi u hịa c a các hormon. Các đ c ch t cĩ tính ch t trên đư c g i là ch t gây r i lo n n i ti t (ED). Hay nĩi cách khác ch t gây r i lo n n i ti t là nh ng ch t khi xâm nh p vào cơ th , tác 36
- đ ng v i các th th c a hocmon, làm bi n đ i ch c năng sinh lý n i ti t, suy gi m quá trình sinh s n, gây bi n đ i gi i tính và các b t thư ng khác trong tuy n sinh d c. Các ch t này cĩ kh năng liên k t v i các th th c a m t hormon nào đĩ và gây ra nh ng đáp ng tương t như hormon đĩ liên k t v i các th th c a hormon nào đĩ hay b ph n khác cĩ trên t bào ngăn c n ho t đ ng c a hormon đĩ. Ví d DDT cĩ tính estrogen (hormon sinh d c n ), nĩ cĩ th liên k t v i th th ER (th th c a estrogen) và cĩ tác d ng như là hormon sinh d c n gây bi n đ i gi i tính t đ c sang cái.T i Nh t B n, ngư i ta phát hi n m t s cá nh nư c ng t đ c cũng cĩ kh năng đ tr ng như cá cái do b nhi m đ c DDT. Ví d đ ng phân dioxin 2,3,7,8 TCDD cĩ tính anti estrogen, liên k t c nh tranh v i estrogen d n đ n các tri u ch ng như gi m kh i lư ng t cung, gây ung thư bu ng tr ng và các b t thư ng sinh s n khác. ð t bi n gen: các tác nhân gây đ t bi n gen tác đ ng tr c ti p lên ADN gây nên bi n đ i di truy n trong nhi m s c th và các thơng tin di truy n trong đĩ. Các bi n đ i thư ng g p trên AND do các tác nhân gây đ t bi n gen gây ra là: chuy n đo n, m t đo n, đ t đo n, t o v t n t. Nh ng sai khác nh này n u khơng đư c ph c h i trư c khi t bào nhân đơi thì s di truy n t i th h con cháu, gây nh hư ng lâu dài. 2.3.4. Ph n ng th c p Ph n ng th c p là ph n ng c a cơ th sau khi đã x y ra ph n ng sơ c p và ph n ng sinh h c. Ph n ng này đư c th hi n qua s thay đ i v sinh lý, hành vi và bi u hi n suy gi m s c đ kháng c a cơ th s ng. Ph n ng th c p bao g m ph n ng mãn tính và ph n ng c p tính, v i các bi u hi n c a ph n ng này như sau: a. Bi u hi n c a ph n ng c p tính Ph n ng c p tính là ph n ng quan sát th y ngay trong m t th i gian ng n, bi u hi n c a ph n ng c p tính chính là nh ng bi u hi n c a nhi m đ c c p tính. Bi u hi n thư ng x y ra sau vài gi , vài ngày k t th i đi m ti p xúc. Trong kho ng th i gian này ch t đ c đã đư c h p th , phân b chuy n hĩa nhưng chưa đư c tích t và đào th i. Nh ng bi u hi n c a ph n ng c p tính như là: Nh : da đ h ng, phát ban, bu n nơn, chĩng m t, chân tay run r y, b n ch n, khát nư c, vã m hơi, khơng t p trung tư tư ng, hoa m t N ng: co d t, th g p, r i lo n cơ b p, đau ng c, s t cao, vàng da, nĩi l m nh m, khĩ th , ng t, T vong: n u ti p xúc v i li u lư ng cao s cĩ th gây ra t vong. 37
- b. Bi u hi n c a ph n ng mãn tính Ph n ng x y ra âm th m sau m t th i gian dài ti p xúc v i đ c ch t chính là nh ng bi u hi n c a nhi m đ c mãn tính. Nh ng bi u hi n hay g p c a ph n ng mãn tính là: Suy gi m h th ng mi n d ch Mi n d ch là tr ng thái b o v đ c bi t c a cơ th đ ch ng l i các y u t gây b nh khi chúng xâm nh p vào cơ th . H th ng mi n d ch thư ng tác đ ng lên các phân t l và cĩ kích thư c l n như là vi khu n, virut, các polyme l n; sinh ra kháng th đ c hi u tiêu di t các ph n t gây b nh đĩ. M t s đ c ch t cĩ th gây nh hư ng đ n h th ng mi n d ch gây thi u h t mi n d ch như Be, Ni, Ce , các thu c b o v th c v t, h p ch t PAHs, dioxin, DDT, virrut như virut HIV. Thi u h t mi n d ch là s suy gi m ho c hư h ng m t s ch c năng trong h mi n d ch, d n đ n tình tr ng cơ th khơng đáp ng đư c v i nhi u lo i kháng nguyên. Tri u ch ng bi u hi n do thi u h t mi n d ch r t đa d ng và khác nhau đ i v i nh ng b nh nhân khác nhau. Các b nh hay g p khi b suy gi m mi n d ch là viêm ph i, nhi m trùng d dày ru t, nhi m trùng th n kinh, r i lo n th n kinh, l loét da, n m mi ng R i lo n do đ t bi n gen Các tác nhân gây đ t bi n gen là nh ng ch t siêu đ c cĩ kh năng t n lưu lâu ngày trong mơi trư ng và trong cơ th sinh v t và cĩ th gây h i cho cơ th m c li u lư ng r t nh . Tác nhân gây đ t bi n gen bao g m: các tác nhân v lý: tia phĩng x , tia X, tia c c tím ; các tác nhân hĩa h c: thu c tr sâu, dioxin, dung mơi h u cơ ; các tác nhân sinh h c: m t s virut như virut Retro, Apova, Hecpet; m t s đ c ch t cĩ trong n m. nh hư ng do đ t bi n gen gây ra là: Sinh t ng h p các protein cĩ ch c năng khơng bình thư ng d n đ n r i lo n các quá trình sinh lý và sinh hĩa bình thư ng c a cơ th Gây ung thư nh hư ng đ n kh năng sinh s n: gi m kh năng sinh s n, sinh con quái thai, đ non Ung thư Nh ng t bào m t đi các ch c năng trên thì phát tri n khơng bình thư ng tr thành t bào ung thư. Hay nĩi cách khác ung thư là k t qu tăng sinh khơng ki m sốt đư c c a t bào thơng qua con đư ng nguyên phân. T bào ung thư khác v i t bào thư ng t bào ung thư phát tri n m t cách t do, cĩ kh năng di chuy n, xâm lư c t bào khác, bi n đ i v b n ch t và khĩ b tiêu di t. 38
- Các t bào ung thư t o nên các kh i u, kh i u phát tri n s chèn ép và c n tr ch c năng bình thư ng c a các cơ quan, gây ch y máu và ho i t . 2.3.5. Tác đ ng c a đ c ch t đ i v i m t s cơ quan trên cơ th 2.3.5.1. nh hư ng đ n h th n kinh a) H th n kinh và s truy n đ t thơng tin c a h th n kinh H th n kinh cĩ vài trị ch đ o trong vi c đi u hịa chuy n hĩa các cơ quan trong cơ th . V m t gi i ph u h th n kinh đư c chia thành h th n kinh trung ương và h th n kinh ngo i biên. V m t ch c năng ngư i ta chia thành hai lo i h th n kinh đ ng v t đ n b o ch c năng liên h v i th gi i bên ngồi và h th n kinh th c v t đ m b o nhi m v ch c năng dinh dư ng. Thơng tin truy n t dây t bào th n kinh này sang t bào th n kinh khác, ho c t đ u dây th n kinh đ n các tuy n ti t ra hocmon nh các ch t d n xu t th n kinh như: acetylcholine, norepinephrine, GABA, serotonin, glutamate. b) Các tác nhân gây nh hư ng đ n h th n kinh M t ph n ba các đ c ch t cĩ trong mơi trư ng tác đ ng lên h th n kinh. Ch t đ c đi vào máu, lên não, xâm nh p qua màng t bào tác đ ng lên t bào th n kinh, các ch t d n truy n th n kinh, dây th n kinh gây nh hư ng đ n h th n kinh. Các tác nhân tác đ ng lên h th n kinh như sau: Các tác nhân tác đ ng lên các kênh v n chuy n ion ngăn c n quá trình v n chuy n ion c a t bào th n kinh. Ví d m t s ch t đ c th n kinh tác d ng v i g c cacbocyl c a kênh ngăn ch n quá trình v n chuy n ion c a kênh ho c làm tăng lư ng ion Na + v n chuy n vào màng t bào. Ch t đ c th n kinh tác d ng v i các th th c a t bào ngăn ch n các ch t d n truy n th n kinh tác d ng v i th th . Ví d như ch t đ c th n kinh tác d ng v i th th c a Ach cĩ m t trên t bào ngăn ch n s m kênh Na + . Ch t đ c th n kinh tác d ng lên enzyme ATPase, enzyme đĩng vai trị trong quá trình v n chuy n ion trong t bào th n kinh. Ví d DDT làm m t ho t tính c a enzyme ATPase làm m t kh năng v n chuy n ion ra và vào t bào. Ch t đ c th n kinh cĩ th tác d ng tr c ti p lên các ch t d n truy n th n kinh. Ví d như DDT, cyclodien, este pyrethroid trung hịa GABA t i các giác quan, khĩa dịng ion Cl v n chuy n ra ngồi t bào. Tác đ ng lên các enzyme tham gia quá trình s n xu t và phân h y các ch t d n truy n th n kinh. Ví d tác đ ng c ch enzyme AchE là enzyme phân h y Ach t o m c cao Ach d n t i ngăn c n s kh c c, tê li t cơ quan th quan ho c h y ho i ch c năng c a cơ quan th quan. Tác đ ng tr c ti p lên màng nh y c a h th n kinh d n đ n hư h ng màng khơng cĩ kh năng h i ph c. 39
- Tác d ng v i các ti p giáp cơ th n kinh m ch Tác đ ng làm thối hĩa , gây xơ c ng t bào th n kinh c) Các tri u ch ng b nh lý gây ra do ch t đ c h th n kinh Tuy n ngo i ti t: Ti t nhi u nư c b t, nư c m t, m hơi M t: Thu h p đ ng t , sa mi m t, m m t B máy tiêu hĩa: Nơn e, căng b ng, chu t rút, tiêu ch y, đi ngồi B máy hơ h p: Th g p, ch y nư c m t, th khị khè, ng t mũi, co th t l ng ng c, co th t cu ng ph i, ho, th ch m. H tu n hồn: Nh p tim ch m, gi m huy t áp H bài ti t: ði ti u liên t c khơng ki m ch đư c H tu n hồn gây ra các tri u ch ng sau: nh p tim ch m, huy t áp gi m, s c m t tái. Cơ xương: Bĩ cơ, chu t rút, các ph n x khơng rõ t i dây ch ng, co th t cơ đư ng hơ h p, ti ng nĩi y u, y u cơ, tay run, đau kh p. M t ng , b kích thích th n kinh v n đ ng v i âm thanh, tình c m khơng n đ nh, m t cân b ng. Tác đ ng lên h th n kinh trung ương c a não. Tri u ch ng là đ đ n, hơn mê, m t m i, l n l n, khơng t p trung, đau đ u, run r y, khĩ th , suy y u trung tâm hơ h p, tím tái, nơn e, căng th ng th n kinh, b kích thích, th l c gi m, m t trí nh . * B nh m t trí nh (Alzheimer): B nh Alzheimer là th n ng nh t c a trong nhĩm các b nh sa sút v tinh th n. B nh nhân thư ng cĩ tri u ch ng như r i lo n v nh n th c như là r i lo n ngơn ng , r i lo n trí tu , r i lo n tri giác, r i lo n ph i h p đ ng tác; r i lo n v hành vi như m c ch ng tr m c m, m t sáng ki n, m nh t c m xúc, ho t đ ng khơng cĩ m c đích. Cu i cùng là m t luơn kh năng v n đ ng ngay c nh ng b n năng cơ b n nh t. Nguyên nhân d n đ n b nh là do teo v não, thối hĩa tơ th n kinh bên trong, m t noron th n kinh ch y u ph n v não và ph n cá ng a, gi m sút ch t d n truy n th n kinh. Tác nhân gây b nh cĩ th là do tích lũy nhơm gây thối hĩa tơ th n kinh, suy gi m nơron do t n thương não, thi u oxy ho c nhi m đ c các hĩa ch t đ c h th n kinh. 2.3.6. ð c h c h hơ h p H hơ h p cĩ vai trị cung c p oxy cho cơ th . H hơ h p bao g m cĩ ph qu n, khí qu n và ph i. 40
- a) Các tác nhân gây nh hư ng đ n đư ng hơ h p B i: bao g m b i silic, b i bơng, amiăng, b i than Các h t b i cĩ thư ng gây b nh cho đư ng hơ h p trên và gây b nh b i ph i. Khí th i cơng nghi p như các khí CO, CO 2, Sox, Nox, NH 3, H 2S, dung mơi h u cơ là nguyên nhân gây ng t, suy hơ h p do thi u oxy trong máu, t n thương mao m ch d n đ n phù ph i. Vi sinh v t gây b nh như H. influenza , steptococcus, P.aeruginosa, E.coli , sán lá gan, amid, n m Aspergillus gây ra các b nh viêm nhi m đư ng hơ h p. Ph n hoa gây d ng Dùng các lo i thu c an th n, các lo i thu c gây d ng Khĩi thu c lá gây ung thư b) Các tri u ch ng b nh lý trên đư ng hơ h p B i ph i: B i bơng, amiăng, than trong khơng khí đư c hít th vào ph i l ng đ ng trong các ph qu n nh , các đ ng m ch ph i gây ra các b nh như xơ hĩ ph i, gi m dung tích hơ h p, ung thư ph i, co th t ph qu n, phù n niêm m c đư ng hơ h p. Ung thư ph i: Nguyên nhân c a ung thư ph i xu t phát t các viêm nhi m, do khĩi thu c, các ch t đ c tích đ ng trong màng ph i và do di căn t nơi khác đ n. Kh i u trên ph i là nguyên nhân c a nh ng b nh khác liên quan đ n đư ng hơ h p. Các b nh viêm nhi m đư ng hơ h p: do vi khu n gây b nh, virut, n m sán lá gan, amid Các b nh hay g p là viêm đư ng hơ h p trên như viêm ph qu n, viêm xoang, viêm khí qu n, viêm ph i, cúm. Suy hơ h p: do các tác nhân hĩa h c như morphin, barbituric, CO, acid cyanhydric tác đ ng lên các protein trong máu và h t o máu gây thi u máu và thi u oxy trong máu. Các tri u ch ng lâm sàng là tím tái, đ ng t giãn, th nhanh khơng đ u, huy t áp tăng, co gi t. Hen : Nguyên nhân là do các t bào viêm. Các t bào viêm sau khi b tiêu di t gi i phĩng ra các ch t hĩa h c trung gian làm co th t ph qu n, tăng ti t d ch nh y và phù n niêm m c ph qu n. Các ch t nh y này thư ng b t kín các ph qu n nh là nguyên nhân d n đ n các cơn hen. Các d u hi u là khĩ th , khĩ ho, gi y d a, lú l n, co rút trên c, tím tái. Phù ph i: Nguyên nhân gây phù ph i là do các khí th i cơng nghi p, ph i b nhi m khu n n ng làm t n thương mao m ch ph i và tăng tính th m vào màng ph i gây phù ph i. Ngồi ra các b nh v tim làm cho áp l c th y tĩnh mao m ch tăng đ t ng t làm cho các ph n t nh trong máu tràn vào ph nang c a ph i. 41
- Ngh n đ ng m ch ph i: Ngh n đ ng m ch ph i là do viêm t c m ch chi dư i, màng tim ph i b nhi m khu n, do vi n m trong ph i di sĩt, b i ph i. Các tri u ch ng thư ng g p là khĩ th , ho thư ng kèm nhi u đ m m , cĩ ti ng th rít. Tràn d ch màng ph i: Tràn d ch màng ph i là do tăng áp l c th y tĩnh mao m ch và tĩnh m ch, áp l c trong màng ph i gi m, tăng tính th m vi m ch do tác d ng c a các ch t đ c và viêm nhi m, tràn d ch m màng ph i do bi n ch ng c a các viêm nhi m dư i v ph i ho c g n ph i. Tri u ch ng là ho khan, đau ng c, khĩ th , m ch nhanh, l ng ng c m t cân đ i. Tràn khí ph i: Tràn khí màng ph i là do khí l t vào khoang màng ph i làm cho ph i x p l i. Nguên nhân là do bi n ch ng c a m t s b nh ph i, do ch n thương Tri u ch ng là đau ng c d d i, tăng lên khi ho, kèm theo khĩ th , th nơng. 2.3.7. nh hư ng c a đ c ch t đ n gan và men gan a) C u t o và vai trị c a gan Gan là cơ quan quan tr ng trong cơ th , tham gia nhi u quá trình đi u ch nh quá trình sinh hĩa c a cơ th . Gan t o ra m t đư c d tr túi m t, m t c n thi t cho quá trình tiêu hĩa và túi m t là cơ quan đào th i các ch t đ c cĩ trong gan qua ru t và th i ra ngồi theo đư ng phân. Ch c năng c a gan bao g m: Chuy n hĩa ch t dinh dư ng Gi i đ c và bài ti t ch t đ c S n xu t ra nh ng ch t c n thi t cho cơ th s ng T o năng lư ng m t cách nhanh chĩng khi c n thi t ði u hịa s v n chuy n m d tr , ki m sốt và bài ti t cholesterol Cơ quan t o máu thai nhi D tr s t Giúp cơ th ch ng l i nhi m trùng. b) Các tác nhân gây nh hư ng t i gan Rư u: rư u làm suy gi m kh năng chuy n hĩa các ch t trong gan. Các ch t đ c tích t trong gan: ch y u là các ch t ưa m . Virut gây b nh: virrut sinh s ng trong gan, gây các b nh v viêm gan và gây ung thư gan c) Các b nh liên quan t i gan S i m t S i m t đư c hình thành khi cholesterol và các s c t trong m t t o thành tinh th trong túi m t, t o n n s i m t. 42
- S i m t gây t c ngh n ng m t, m t ch y ngư c vào máu gây nên ch ng hồng tâm, ngăn c n m t ch y t túi m t vào ru t. Viêm gan + Viêm gan A : Nhi m trùng do virrut HAV gây ra. Nguyên nhân là do s d ng th c ph m và ngu n nư c b nhi m b n ho c do ti p xúc v i ngư i b nhi m virrut HAV. Viêm gan A khơng gây nh hư ng nghiêm tr ng đ n s c kh e. Nh ng ngư i b nhi m đ u cĩ th bình ph c hồn tồn và b nh khơng ti n chi n thành viêm gan mãn tính hay xơ gan. + Viêm gan B : Nhi m trùng do virrut HBV gây ra. ðư ng lây truy n c a viêm gan HBV g n gi ng như đư ng lây truy n c a HIV đĩ là lây truy n qua đư ng máu, quan h tình d c, m truy n cho con. Nhi m virrut HBV cĩ th gây ra viêm gan mãn tính, lâu ngày s d n đ n xơ gan, ung thư gan, suy gan. + Viêm gan C : Nhi m trùng do Virrut HCV gây ra. ðư ng lây truy n gi ng như HBV. B nh khơng cĩ tri u ch ng rõ ràng th i kì đ u. D d n đ n b nh gan mãn tính, xơ gan và ung thư gan. + Viêm gan E: Viêm gan c p do virrtu HEV. Khơng gây t n thương lâu dài. Nhi m HVE là do s d ng ngu n th c ph m ho c nư c u ng b nhi m b n ho c ti p xúc v i ngư i lây b nh. Xơ gan S xơ hĩa c a gan là m t b nh thối trong đĩ t bào gan b t n thương và b thay th b ng s hình thành các mơ s o. S lư ng mơ s o phát tri n làm lư ng máu trong gan gi m d n đ n làm ch t t bào gan. Nguyên nhân gây xơ gan là do rư u, viêm gan, các ch t đ c tác đ ng lên gan và do t c ngh n ng m t d n đ n xơ gan. Tri u ch ng lâm sàng c a xơ gan là: m t, s t cân, chán ăn, r i lo n tiêu hĩa, đau b ng, vàng da, phù chân, xu t huy t mũi, răng, da, đư ng tiêu hĩa. Ung thư gan Nguyên nhân chính d n đ n ung thư gan là do viêm gan siêu vi B và C ho c ung thư gan th phát do di căn c a các kh i u t các b ph n khác t i. 2.3.8. nh hư ng c a ch t đ c đ n th n a) C u t o và ch c năng c a th n Th n cĩ vai trị chính trong vi c l c và lo i b nh ng c n b n cĩ trong máu. C m i phút cĩ kho ng 1 lít máu đư c l c qua th n.C n b n sau khi đư c tách ra kh i máu ch y theo các ng d n, hịa tan trong ure, chuy n đ n b ng đái qua ng ni u và đư c th i ra ngồi theo đư ng nư c ti u. 43
- b) Các tri u ch ng b nh lý c a th n S i th n: S i th n hình thành là do s k t t a c a m t s ch t ch a trong nư c ti u. Nh ng s i này đư c t o ra trong th n, n u kích thư c s i nh s đư c chuy n ra ngồi cùng nư c ti u, trong trư ng h p s i l n s n m trong ni u qu n và gây ngh n ni u qu n. Các y u t gây ra s i th n là: do các ch t đ c, do hàm lư ng các ch t Ca, acid uric, oxalat cĩ trong nư c ti u cao. Các lo i s i th n hay g p là calcium oxalat, structive, uricacid, cystine. Trong đĩ s i calcium oxalat là d ng s i thư ng g p 83% đàn ơng và 70% ph n b nhi m b nh này.Nguyên nhân c a s i structive xu t hi n khi b nhi m trùng ni u qu n ph n trên. S i uricacid sinh ra khi n ng đ acid uric cĩ trong nư c ti u cao. S i Cystine là do b nh di truy n do cơ th t s n xu t ra Cystine gây s i. Viêm b th n Ch c năng l c c a th n b thay đ i, đ c ch t tích t trong b th n tác đ ng lên th n. Các ch t d tích t trong b th n là Zn 2+ , Cd 2+ . Cation vơ cơ, anion h u cơ Suy gi m ch c năng th n Ch c năng c a th n b suy gi m do đ c ch t tác đ ng enzym trong th n làm m t ch c năng c a enzym này nh hư ng đ n quá trình chuy n hĩa và đào th i các ch t th n. Xơ hĩa th n Th n b sơ hĩa do đ c ch t tác đ ng s tăng kh năng đào th i các amino axit, các glucoza và phosphat qua đư ng nư c ti u gi m kh năng v n chuy n các ch t này qua t bào. U th n ð c ch t đi vào th n s đư c chuy n hĩa thành các ch t đ c m i, kích thích s phát tri n c a các kh i u cĩ trong th n. 2.3.9. nh hư ng c a ch t đ c đ n da a) C u t o và ch c năng c a da Da và niêm m c cĩ nhi m v ngăn cách n i mơi c a cơ th đ i v i mơi trư ng xung quanh. Da g m hai ph n chính. L p ngồi tương đ i m ng là bi u bì, ch a các t bào bi u mơ. L p trong là bì ch a các t bào mơ liên k t. Trên m t bi u bì là l p hĩa s ng ch a keratin là protein d ng s i, khơng tan trong nư c và khơng cho nư c th m qua. Nh ng s i keratin đư c ph m t l p lipid m ng L p ngồi cùng c a bi u bì là l p t bào ch t. 44
- b) C u t o c a niêm m c Niêm m c bao ph m t trong c a cơ th như đư ng tiêu hĩa, hơ h p và sinh d c. Niêm m c cũng g m hai l p: l p bi u mơ b m t và l p mơ liên k t phía dư i. Tuy n dư i bi u mơ c a niêm m c ti t ra ch t nh y, ngăn c n vi sinh v t và các ch t l xâm nh p vào cơ th . c) Các tác nhân nh hư ng đ n da Các tác nhân v t lý như tác nhân nhi t, tia phĩng x , tia t ngo i gây b ng rát da, t n thương t bào bi u bì và gây ung thư da. Các tác nhân hĩa h c như các axit, bazơ m nh, các dung mơi h u cơ Vi trùng gây b nh gây l loét trên da d) Các tri u ch ng b nh lý c a da Ph n ng viêm c p tính t i v trí tác đ ng : Tri u ch ng thư ng g p là da đ và d ng t i vùng ti p xúc. Ph n ng gây kích thích da : tác đ ng và tr c ti p lâu dài trên da. Các tác nhân này ban đ u khơng gây ph n ng nhưng ti p xúc lâu dài s gây ph n ng v i da. Ăn mịn da: Quá trình ăn mịn x y ra khi da ti p xúc v i axit ho c bazơ m ng, làm tiêu h y l p t bào bi u bì c a da. Gây kích thích do quá trình c m ng quang hĩa : các ch t ban đ u khơng gây nh hư ng cho da, nhưng dư i tác d ng c a ánh sáng m t tr i t o ra s n ph m c a ph n ng quang hĩa gây đ c cho da. e) Bi u hi n bên ngồi thư ng g p khi da b t n thương Da đ , sưng t y M n b ng nư c, m n đ ph ng r p Ng a ngáy Hình thành các v t thương và v t l loét trên da Ung thư da 45
- CHƯƠNG 3 ð C H C MƠI TRƯ NG 3.1. ð c h c mơi trư ng đ t 3.1.1. Các d ng nhi m đ c trong mơi trư ng đ t a) Ơ nhi m t nhiên 1 Nhi m phèn: Nguyên nhân c a nhi m phèn trong đ t là do nư c phèn t các r n phèn theo dịng nư c m t ho c nư c ng m ng m vào đ t. 2+ 3+ 2 + Khi đ t b nhi m phèn, n ng đ c a các ion Fe , Al , SO 4 , H , trong đ t tăng lên làm tăng tính keo, gi m pH c a đ t gây đ c cho cây tr ng và h sinh v t cĩ trong đ t. pH c a đ t gi m làm tăng kh năng hịa tan các ch t đ c cĩ trong đ t gây ng đ c cho cây tr ng và sinh v t sinh s ng trong đ t. Mu i Al 2(SO4) 3 cĩ nhi u trong đ t phèn, làm ch t cá, tơm, bi n d ng r cây, gây r ng lơng hút r d n đ n làm ch t cây. 2+ Fe cĩ trong đ t phèn tác d ng v i H 2S t o ra ch t k t t a FeS g n vào r cây làm đen r cây và c n tr quá trình hút ch t dinh dư ng c a cây. Các ion cĩ trong đ t phèn c ch ho t tính c a các enzyme phosphatase và enzyme perixydase là nh ng enzyme đĩng vai trị quan tr ng trong qúa trình b o v th c v t kh i các tác h i c a đ c ch t và cung c p năng lư ng cho cây ph c h i sau khi b nhi m b nh. Bi n pháp phịng ch ng Gi nư c đ ngăn ng a s oxy hĩa khống pyrit trong đ t phèn ti m tàng. Tiêu r a đ c ch t cĩ trong đ t phèn ra ngồi b ng ngu n nư c khác Dùng vơi đ trung hịa các axit cĩ trong đ t đ i v i nh ng vùng đ t b nhi m phèn nh và phèn trung bình. Tr ng các gi ng cây ch u phèn. 2 Nhi m m n Nhi m m n gây ra do mu i trong nư c th y tri u hay t các m mu i. + + 2 2 N ng đ các ion Na , K ,Cl , SO 4 , CO 3 trong đ t b nhi m m n cao d n đ n áp su t th m th u c a đ t tăng gây h i cho m t s sinh v t sinh s ng trong đ t S tăng áp su t th m th u nh hư ng l n đ n qúa trình sinh trư ng và phát tri n c a cây tr ng. Khi áp su t th m th u vư t qúa 40 atm s gây ch t cho cây tr ng. N ng đ Cl cĩ nhi u trong đ t b ng p m n làm cháy lá c a m t s lo i cây như cam, quýt. 46
- Các bi n pháp c i t o đ t m n Tr ng lúa nư c, r ng ng p m n và c ưa m n Ngăn ch n khơng cho mu i b c lên m t ð i v i đ t m n khĩ c i t o thì dùng t ng h p nhi u bi n pháp ví d như là: r a m n, lo i tr mu i tan trong đ t, cày sâu đưa các l p đ t sâu ch a CaCO 3 và CaSO 4 lên t ng trên m t S d ng đ t m n nuơi tơm 3 Gley hĩa Quá trình gley hĩa trong mơi trư ng đ t là quá trình phân gi i ch t h u cơ trong đi u ki n ng p nư c hi m khí, nơi tích lũy nhi u sác đ ng v t và th c v t. Quá trình Gley hĩa đư c th c hi n b i nhi u lo i vi sinh v t cĩ trong đ t Quá trình gley hĩa s n sinh nhi u lo i ch t đ c như CH 4, H 2S, N 2O, CO 2, FeS, axit h u cơ làm chua hĩa đ t và nh hư ng đ n cây tr ng. Bi n pháp phịng ch ng: Bi n pháp phịng ch ng h u hi u nh t là lúc nào cũng làm cho đ t đư c thống khí. b) Ơ nhi m nhân t o 1 Ơ nhi m d u D u trong đ t thư ng khĩ b phân h y, t n lưu lâu ngày trong đ t gây nh hư ng đ n tính ch t c a đ t và h sinh v t sinh s ng trong mơi trư ng đ t và con ngư i. Thay đ i tính ch t c a đ t Tăng kh năng h p th các nguyên t vi lư ng cĩ trong đá như Ar, B, Cu, Fe, Mo, Se vào trong đ t. Làm t c các mao qu n d n nư c trong đ t d n đ n s c n c i trong đ t. Kìm hãm quá trình v n chuy n, bay hơi và phân h y sinh h c các ch t ơ nhi m h u cơ cĩ trong đ t. Gi m lư ng O 2 cĩ trong đ t nh hư ng đ n cây tr ng D u thơ cĩ trong đ t làm gi m t l n y m m và ch m quá trình n y m m c a cây. T l n y m m c a cây vùng đ t b nhi m d u ch b ng m t n a t l n y m m vùng đ t khơng b nhi m d u. nh hư ng đ n quá trình t ng h p và h p th ch t dinh dư ng c a cây tr ng d n đ n cây ch m phát tri n, héo r ng lá và cĩ th ch t. Gi m hàm lư ng oxy cĩ trong đ t, d n đ n tiêu di t h sinh v t cĩ trong đ t, làm cho đ t ngèo dinh dư ng và khơng tơi x p, cây c i ch m phát tri n. 47
- nh hư ng đ n ngư i và đ ng v t D u cĩ trong đ t, theo chu i th c ăn đi vào cơ th ngư i và đ ng v t. Do tính ch t d tan trong m nên tích t l i trong các mơ m c a ngư i và đ ng v t gây ung thư, gây đ c h th n kinh gây đ t bi n gen v.vv cho ngư i và đ ng v t. Cách kh c ph c Cày x i đ cung c p oxi cho vi khu n trong đ t oxy hĩa d u Cung c p các ch ph m hĩa h c cho đ t b nhi m d u nh m thúc đ y quá trình phân h y d u trong đ t. Bĩc l p đ t b nhi m d u trong trư ng h p l p đ t b ơ nhi m m ng. 2 Ơ nhi m kim lo i n ng trong mơi trư ng đ t Kim lo i n ng trong đ t t n t i nhi u d ng: các cation, ph c ch t v i các ch t h u cơ, oxit, mu i k t t a, h p ch t cơ kim. Kim lo i cĩ trong đ t khơng b m t đi mà ch chuy n hĩa t d ng này sang d ng khác, d ng ít đ c hơn hay d ng cĩ tính đ c l n hơn. nh hư ng t i đ ng v t và con ngư i Tùy vào d ng t n t i c a kim lo i n ng trong mơi trư ng đ t mà tính đ c c a m i d ng t n t i cũng khác nhau. Kim lo i n ng tích t trong cơ th gây ra các b nh như thi u máu do nhi m chì, tác đ ng đ n não do nhi m th y ngân, r i lo n các quá trình sinh lý sinh hĩa, suy y u th n, gan Ví d Nauy và ðan M ch nhi u lo i chim b tuy t tr ng do ăn ph i h t ngũ c c cĩ t m metyl th y ngân là ch t ch ng n m, các lo i chim ăn th t các lo i chim này cũng b gi m s lư ng đáng k . nh hư ng t i th c v t Hàm lư ng kim lo i n ng cĩ trong đ t nh hư ng r t l n đ n cây tr ng: Kìm hãm s phát tri n c a r , thân, lá. Ví d khi tư i lúa b ng nư c th i cơng ngi p cĩ l n Hg 2+ và As 2+ s làm cho r kém phát tri n và sau 4 tu n thì th i hồn tồn. Tăng t l ch t cây tr ng. Cây tr ng đư c tư i b i nư c th i cĩ ch a hàm lư ng các ion kim lo i cao cĩ t l ch t cao và vịng đ i ng n. 3 Ơ nhi m do ch t phĩng x : Kh năng h p th các ch t phĩng x trong mơi trư ng đ t r t khác nhau. ð hịa tan c a các ch t phĩng x thay đ i r t l n khi cĩ l n các ch t th i khác, đi u đĩ làm tăng kh năng lan truy n các ch t phĩng x trong đ t và lan truy n t mơi trư ng đ t sang mơi trư ng nư c. 48
- nh hư ng c a các ch t phĩng x Các ch t phĩng x thư ng t n t i r t lâu trong đ t, trong trư ng h p nhi m n ng thì r t khĩ làm s ch. Các ch t phĩng x d dàng h p th vào th c v t, t o, đ a y, san hơ, n m, qua chu i th c ăn tích t vào cơ th ngư i và đ ng v t gây ung thư, quái thai, r i lo n các quá trình sinh hĩa. Ví d : Tu i th trung bình c a nh ng ngư i s ng trong vùng th vũ khí h t nhân Chucơtca ch kho ng 45 tu i, t l t vong c a tr sơ sinh lên t i 7 10%, t l nhi m ung thư g p 10 l n so v i m c trung bình c a th gi i. 4 Ơ nhi m do s d ng phân bĩn hĩa h c và thu c b o v th c v t trong nơng nghi p: Ơ nhi m phát sinh trong qúa trình s n xu t và s d ng các lo i hĩa ch t như thu c tr sâu, thu c di t c , thu c di t n m, phân bĩn hĩa h c. Nh ng ch t này b n v ng v m t hĩa h c và t n lưu lâu ngày trong mơi trư ng đ t gây h i cho h sinh thái và con ngư i. Hàm lư ng các ch t phân bĩn hĩa h c và thu c b o v th c v t trong đ t quá cao s tích lũy trong cây tr ng, truy n cho đ ng v t và con ngư i qua chu i th c ăn. Các ch t này khi tích đ ng trong cơ th s gây đ c cho ngư i như tác đ ng lên h th n kinh làm r i lo n các ch c năng c a cơ th , tác đ ng lên h gen c a ngư i gây ung thư, quái thai, vơ sinh M t vài ví d v tác h i c a thu c b o v th c v t cĩ trong đ t: Anh, trong th i gian t 1988 đ n 1969, s lư ng chim Syloia borin xám gi m t i 70% do nguyên nhân s d ng thu c DDT. Cũng tương t Hà Lan do s d ng DDT, trong vịng 1 2 th p k , s lư ng nh n bi n mũi đ gi mt 40.000 c p xu ng cịn kho ng 650 c p. colombia ngư i ta s d ng ch t di t c cĩ ch a 2,4 D và 1,4,5 T gi i r ng trên cánh đ ng lúa đã làm cho s t l x y thai và tr em b khuy t t t vùng này đã tr nên r t cao so v i các vùng khác. 5 Ơ nhi m ch t h u cơ cĩ ngu n g c t xác đ ng v t và th c v t: Khi lư ng xác bã h u cơ cĩ trong đ t vư t quá kh năng t làm s ch c a mơi trư ng đ t thì s gây ơ nhi m mơi trư ng đ t. Các ngu n ơ nhi m ch t h u cơ: rác th i sinh ho t, xác các đ ng v t, th c v t. Quá trình phân h y các h p ch t h u cơ này trong đ t t o ra m t s ch t cĩ mùi hơi th i, m t s ch t cĩ đ c tính cao gây ơ nhi m mơi trư ng. Ơ nhi m ch t h u cơ cịn làm tăng lư ng vi trùng gây b nh cĩ trong đ t. 49
- 3.1.2. S lan truy n ch t đ c trong mơi trư ng đ t a) Keo đ t S xâm nh p c a các ch t vào trong mơi trư ng đ t đư c th c hi n thơng qua ho t tính c a keo đ t. Keo đ t đư c c u t o b i 4 l p nhân, l p ion đ nh th mang đi n tích âm, l p đi n tích trái d u v i l p ion đ nh th và l p ion cĩ kh năng trao đ i ch t v i mơi trư ng bên ngồi. V i c u t o như v y keo đ t cĩ kh năng h p th trao đ i ion gi a b m t c a keo đ t v i dung d ch bao quanh nĩ. b) Các y u t nh hư ng đ n s lan truy n c a ch t đ c trong mơi trư ng đ t T c đ lan truy n đ c ch t ph thu c vào tính ch t c a đ t. Ví d : T c đ lan truy n đ c ch t trong đá và khống r t nh so v i lan truy n trong đ t. T c đ lan truy n các ion cĩ trong đ t ph thu c vào pH c a đ t . Ví d : mơi trư ng axit thì các ion kim lo i d tan trong nư c hơn là mơi trư ng ki m nên đư c lan truy n r ng và nhanh hơn trong đ t. Ph thu c vào quá trình ph n ng x y ra trong đ t Ví d : s n ph m c a ph n ng là nh ng ch t d k t t a khĩ lan truy n trong đ t hơn so v i các ch t d tan trong nư c. Ph thu c vào quá trình h p ph vào b m t ch t r n và quá trình h p th vào b m t ch t l ng c a các ch t. Ví d : nh ng ch t d h p th vào b m t ch t l ng d lan truy n trong đ t hơn so v i nh ng ch t khĩ h p th . Ph thu c vào tình tr ng chơn l p các ch t th i nguy h i, n u chơn l p khơng h p v s làm rị r và lan r ng ra mơi trư ng bên ngồi. 3.1.3. ð c ch t t ch t th i cơng nghi p a) Ngu n phát sinh đ c ch t Nhi m đ c ch t trong mơi trư ng đ t do ho t đ ng cơng nghi p là do: ð c ch t cĩ trong ch t th i r n cơng nghi p Theo s li u th ng kê c a 4 thành ph l n Hà N i, H i Phịng, ðà N ng và thành ph H Chí Minh, t ng lư ng ch t th i r n cơng nghi p chi m 15% 26% c a ch t th i r n thành ph . Trong ch t th i r n cơng nghi p cĩ kho ng t 35% 41% thành ph n mang tính nguy h i. Thành ph n c a ch t th i cơng nghi p nguy h i r t ph c t p tùy thu c vào v t li u s n xu t, cơng ngh s n xu t, Ch t th i r n cơng nghi p bao g m: Ph th i cơng nghi p, 50
