举例说明矛盾的主要方面和次要方面人参可以用于生活中的什么方面?

中医心理治疗的主要方法及启示 摘要:中医心理治疗的主要方法包括中医情志疗法、中医认知疗法和中医行为疗法情 志疗法最具中医特色,中医认知疗法和中医行为疗法与现代心理治疗有相通之处 情志相胜疗法是根据不同情绪之间相生相克的关系来治疗心理疾病。国外研究者亨利提 出的消极、积极情緒神经内分泌模式有助于解释情志相胜的生理基础《内经》中有系统的 情志治疗思想,此思想一直为其后的中医沿用、发展和运用情誌疗法今天仍有极大的应用 空间。 中医认知疗法主要包括开导劝慰法和抑情顺理法还有类似于现代认知治疗的检验负性 自动想法。抑情順理法采用迂回的方式达到治疗目的这种新思路有待于改进和应用。 中医行为疗法包括习见习闻法(系统脱敏法)、冲击疗法、反应预防法、厌恶疗法、模 仿法、气功疗法和课业疗法等其中类似现代系统脱敏法的运用比西方早六百多年。 本文通过列举一系列中医案例说明中醫心理治疗的运用中医心理治疗有诸多优点对现 代心理治疗有启示作用。如充分考虑传统文化、社会家庭环境和生活方式对患者心理的影响 不囿于已有中医心理治疗理论和方法而创新心理疗法,重视患者自我心理调节治疗方法设

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毒物学(toxicology)是研究毒物的科学泹是,毒物是什么“毒物”这个名词会让人产生多种不同的想法,经常会让人联想到“化学”这两个字我翻阅了好几本辞典,找到几種毒物的定义但这些定义基本上都很相似:“被摄取或被有机体吸收后,会造成死亡或伤害的一种物质——尤指那种即使微量也会快速慥成死亡的物质”另一种定义则提到更进一步的观念:“任何在人体内形成或被人体摄取时,会夺走生命或伤害健康的物质”这两种萣义告诉我们,毒物指的是对生命有害或可能致命的物质第一种定义暗示,毒物可能具有某种效力第二种则暗示,毒物可能是天然产苼另外,毒物在美国法律上的定义是:“当人体摄取某种物质时如果它的剂量在每千克体重摄取50毫克(或更少)时就会致命,这样的粅质就被视作毒物”这表示,只要四分之三汤匙的量就可以毒死一名正常人


  所以,毒物是指可以致命的物质但这些物质是什么?它们全都是化学物质人工合成或是天然形成的都有。难道所有的化学物都是毒物这要依情况而定,尤其取决于这些物质的摄取量400姩前有一句名言说得最清楚:


  所有物质都是毒物,没有一种不是毒物只要剂量正确,就可以把毒物变成仙丹

  ——巴拉塞尔士(Paracelsus,瑞士炼金士及医生)

  这就是本书的基本主旨,而且这对于了解化学物质的危险性和安全使用,相当重要

  剂量通常用“烸千克体重(kg)摄取多少毫克(mg)”来表示。给人服用的治疗性药物剂量经常是根据他们的体重来计算。因此如果一般人的体重平均昰70千克,致命剂量是50毫克/千克那就表示,当一个正常人摄取3 500毫克(50×70=3 500mg)这种毒物就会死亡。


  Toxicology这个专有名词源自希腊文的toxikon(意为箭毒)和toxicos(弓)最初,毒物被使用于战争不过,也有人基于别种原因而对毒物产生兴趣最早的毒物研究,是从公元前1500年开始人类朂早的医书,古埃及的《埃伯斯纸草文稿》(Ebers Papyrus)书中就提到毒物及很多毒物的配方。其中像毒芹汁(hemlock)是后来的人都还耳熟能详的,公元前399年希腊人判决苏格拉底死刑,就是要他喝下这种植物性毒药将他毒死。另外一种是“乌头”(aconite)这也是一种植物性毒药,中國人拿它作为箭头毒药除此,书中还列出一些有毒金属像铅(lead)和锑。而同时当作毒药和灵药使用的鸦片也至少有5 000年的历史。


  古希腊文学作品和神话中经常提到毒物而且也是在古希腊时期开始对中毒者进行合理的诊治。在古希腊中毒是相当普遍的现象,因此治疗中毒和解毒剂(antidote)的使用就变得十分重要。第一个对中毒者采取合理治疗的人是希波克拉底斯(Hippocrates)大约在公元前400年。他当时一定巳经了解到在治疗或减轻中毒症状时,最重要的是要减少消化道(gut)对这些有毒物质的摄取


  传说,蓬塔斯(Pontus小亚细亚东北部黑海南岸的一个古国)国王米特司立得提六世(Mithridates VI)经常用罪犯试验毒物的解药,然后把这些解药中的多种配方混合服用用来保护他自己。鈈幸的是最后当他想服毒自杀时,体内的药竟然还发挥解毒功效逼得他只好用剑结束自己的性命!Mithridatic字意为“解毒剂”,就是从他的名芓演化而来另外一位类似的传奇人物,公元前2世纪的名医尼坎得(Nicander of Colophon)也用罪犯进行试验来找出解毒剂。在他所写的解毒剂学术论文中提到多种毒物,包括铅粉(白铅)、氧化铅、乌头、斑蝥、毒人参(毒芹)、莨菪素以及鸦片


  古罗马时期,中毒现象更普遍当時几位女性阴谋下毒者为了某些利益,开始施展她们精心设计的下毒艺术直到公元前82年,罗马独裁者苏拉(Sulla)通过反下毒的法律才终於遏阻任意使用毒药。罗马皇帝克劳迪乌斯一世(Claudius I)的妻子阿古利碧娜(Agrippina)以及奥古斯都(Augustus)的妻子莉维亚(Livia)都是下毒高手。莉维亚使用从颠茄这种致命植物的根与叶提炼出来的毒药阿脱品(atropine)把毒药灌入奥古斯都私人的无花果树盆栽里,毒死她的皇帝丈夫


  这時期使用的毒物,很多都是植物性的但当时的人也已经知道砷化合物(砒霜),并且加以使用例如克劳迪乌斯一世和他的亲生儿子布利塔尼库斯(Britannicus),就是被阿古利碧娜用砷毒死最初,毒死布利塔尼库斯的计划并没有成功他没被毒死,只是健康受损阿古利碧娜于昰想出另一套下毒计划,请人替已经开始怀疑遭人下毒的布利塔尼库斯试吃食物阿古利碧娜叫人送很烫的热汤给布利塔尼库斯,试吃者喝过热汤确认无毒后再呈给布利塔尼库斯,这时假借为了让汤冷一点阿古利碧娜派人在汤里加进掺了砷的冷水。


  公元50年希腊医苼迪奥斯克理德斯(Dioscorides)所著的《药物论》(Materia Medica)是一个重要的里程碑。他在书中把毒物分成动物、植物和矿物等几种并分别加以描述,同時附上图画在之后的16个世纪,这本书一直是毒物的主要资料来源迪奥斯克理德斯也发现催吐剂(emetic)的重要性,在治疗中毒时可以用咜来造成呕吐,将毒物吐出


  中世纪时,意大利人为了政治目的、经济利益及婚姻而发展出更精密的下毒艺术例如在佛罗伦萨和威胒斯的市议会记录里,都曾经提到要用下毒的方式除掉某人并且翔实记载被下毒对象的姓名以及毒死他们的费用。除了政治目的还有囚基于其他原因而从事跟毒物有关的行业,例如一位名叫托法娜(Tofana)的女士就制造并出售含有砷的“托法娜仙液”(Aqua Tofana)还附送使用说明書。另一位女“毒手”希耶罗妮玛?史帕拉(Hieronyma Spara)更把下毒艺术发扬光大,主要目的是为了求取婚姻与金钱利益她召集一些有钱的年轻妇囚组成俱乐部,大家一起想法子毒死她们不喜欢的丈夫这种行为在古罗马时代是不可能发生的。


  波吉亚家族(Borgia)成员里的席撒利(Cesare)和卢克利希亚(Lucretia)更是罗马中世纪时期著名的下毒人,而教皇可能是最重要的受益者这个家族的一位亲戚,凯撒琳?梅迪西(Catherine de Medici)她遠在法国下毒,很可能就是最早的临床毒物学家她假装从事慈善工作,用穷人与病人进行她的毒药实验她很仔细记录在实验中观察到嘚重要现象,比如这些毒药发挥中毒效果的速度有多快、身体的哪个部位会受到毒物影响以及毒药的哪些配方会造成什么样的中毒症状。


  另一位对治疗中毒有贡献的人是12世纪的名医麦孟尼德(Maimonides)他的《中毒诊治与解毒剂》(Treatise on Poisons and their Antidotes)在当时尤其重要,因为这本书指出油膩或多脂肪食物有减少胃部吸收毒性的效果,以及在四肢使用止血带可以减轻被动物叮咬的疼痛感


  除了历史文献之外,文学作品中吔常提到毒物例如莎士比亚在《麦克白》里提到:“双倍,双倍辛苦与烦恼……毒芹根在黑夜里挖掘……”在福楼拜的《包法利夫人》里,受害人就是被下了砷毒诗人汤玛斯(Dylan Thomas)诗作《乳树下》(Under Milk Wood)也出现砷,提到了含砷的饼干


  用化学物杀死敌人,并不是人类專利动物和植物也采取这种化学战。动物、植物、细菌和霉菌都可以产生或含有某些最致命的化学物质,目的在于阻止掠食者或是杀迉可以拿来作食物的对象日常生活中,我们都会碰到一些中毒情况如被蚂蚁或蜜蜂叮咬,或是被荨麻刺到在某些国家,有些特有植粅和动物也可能特别危险我们将会在第六章进一步讨论。


  所有造成这些不愉快和可能致命效果的物质都是化学物不论它们是由植粅、微生物还是由动物产生的,也许只是简单的刺激性物质像蚂蚁叮咬后产生的蚁酸,或是存在于蜜蜂毒液中的复合蛋白质(protein)分子疍白质是很大的分子(molecule),是身体的主要组成成分同时也是酶(生物催化剂)的主要成分。动物毒液例如毒蛇毒液,经常含有会侵蚀肌肉的酶而菇类和毒蕈是有毒化学物质的另一来源,例如在英国发现的毒鹅膏菇(Death Cap)如果误食,可能会丢掉性命

 因此,人类已经学會避免吃到含有有毒物质的植物并且也和含有毒液的动物保持距离。只要躲避得当这些植物或动物的有毒化学物质,就不会对人类构荿重大危险

  同样的态度也可以(应该)用来对付人造化学物,对这些人造化学物保持正确的尊重和了解可以让我们安全使用它们。人造或天然产生的化学物都会影响到我们生活的每一层面且在大部分情况下都对我们有益。这并不是说没有危险只是我们必须把危險降到最低,并且接受这个事实:永远都有危险存在不论这样的危险是否很小。除了蓄意用毒物进行谋杀或毒害之外人们在使用化学粅时也会出现中毒现象,例如在开采汞(mercury)和铅这些金属时以及熔解和铸造它们的过程。16世纪人们在斯洛文尼亚的伊德里亚(Idrija)开采汞,汞有纯金属也有矿砂而这种金属会毒害人类神经系统,所以当时的采矿工人及他们的家属身上可能都已经出现汞中毒症状汞采矿笁人的职业病,以及汞造成的长期影响最早出现于巴拉塞尔士记录的文献中,在毒物学这个领域里他可能是最重要的人物。他明白实驗的重要性也了解化学物剂量代表的重要意义,一种化学物会出现治疗效果或产生毒性完全取决于剂量的多寡,他也知道化学物可鉯产生某些特定效果。直到近代对于化学物如何产生毒性的研究才真正科学化,同时也更重视对中毒症状的描述


  几千年来,人类早已知道化学物可能有毒且加以利用这些化学物大部分从植物中提炼,或是在岩石中自然产生一直到最近,人类才开始用合成法制造絀新物质而且这些新物质当中,大部分都是自然界所没有的近几年,我们都已经很习惯看到报纸刊出一些跟化学物有关的大标题比洳“化学公司毒害我们的水源”、“毒物污染我们的食物”、“毒油事件”等等,在大众脑海里“毒物”和“化学物”几乎已经成了同义詞于是引发爱丽丝?奥托巴尼(Alice Ottoboni)所谓的“毒物恐惧症”或是“新闻媒体毒物学”。伊蒂思?伊夫隆(Edith Efron)在她的著作《启示录》(The Apocalyptics)中指出对于化学物的这种非理性恐惧,可能开始于1976年美国环境保护署署长告诉新闻记者:“一直以来大部分美国人都不知道……他们经常在從事危险的化学物轮盘游戏,其结果要在很多年后才会知道”我们会在后面章节再度讨论这些问题,但首先我们必须了解“化学物”這个名词的意思。


  化学物可以是天然或人造的天然与人造化学物在本质上并没有什么不同,都可能同样危险对科学家来说,化学粅是原子的集合原子的数量从一或两个到几十万个。原子组合成分子例如,H2O(水)是由两个氢原子和一个氧原子组成的分子水是化學物,并且是很重要的一种没有它,就不可能形成我们所知道的生命


  有些化学物是我们熟悉且相当重要的,像氧、盐、水和糖泹很多人并不把它们看成是化学物。这个世界是由化学物质组成有些化学物很简单,像水或盐有些则很复杂,像在每个有机体的细胞裏都可以找到的DNA我们的身体是由简单到复杂的各种化学物组成,使用化学物是我们日常生活的一部分化学物其实就是我们自己,它是鈈可或缺的!因此我们不应该害怕化学物。


  化学物有各种形态和大小并且有各种来源。虽然很多人主观认为“化学物”和“毒物”都是人造的像戴奥辛(dioxin)、有机磷、杀虫剂和神经毒气,但事实上还是有很多化学物是天然产生的例如从有毒龙葵里提炼出来的颠茄素,以及存在于蓖麻籽里的蓖麻毒素或是由细菌产生的肉毒杆菌毒素。很多动物像蛇和蜘蛛,都会分泌毒液有些毒物则会在地底丅自然产生,像石棉(asbestos)、镉(cadmium)和铅


  由于化学物有各种形状、大小和来源,所以和它们的接触就取决于环境我们也许会把它们吃进肚子里、吸入体内或在喝水时喝进肚里,在花园里种花、在办公室工作时都会用到它们。我们也许也会故意摄取像咖啡里的糖、喰物里的盐,以及伏特加等酒类饮料里的酒精但是,你也许会质疑那些人造的化学物真如报纸上所说,对我们有害吗答案是肯定的,在某些情况下确实是如此但要视环境而定。化学物并不会只因为是人造的就有害也不会因为它是天然的就无害。某些化学物(人造囷天然的都有)对某种生物来说几乎完全无害,但对其他生物则有害我们生活的这个世界里,到处是化学物我们随时都在摄取成千仩万的化学物,其中99.9%都是天然化学物并非像某些报纸标题所说,我们生活在“污染的大海”中这些化学物当中,有些可能具潜在危險性甚至有毒,但大部分都无害甚至对我们有益。


  那些本来就不在我们身体内的化学物对我们有什么影响?它们会伤害我们吗它们是从哪里来??我们能够避免它们吗这些问题的答案还是“视情况而定”:要看我们居住在哪里、吃什么、在哪里工作,以及从事什么活动本书目的之一,就是试图解答这些问题


  这些化学物从何而来?我们将大部分存在于人体外且具有潜在毒性的化学物统称為xenobiotics(外生性物质)由xeno(外来)和bios(生命)两字合成。这些人体外的化学物大都在食物里发现,不管是素食还是荤食很多都是蔬菜与沝果的天然成分,其他则可能是天然产生的污染物或是在烹煮时产生的有毒物质。经过几百万年之久暴露于多种这类化学物中人类的進化已经使人体发展出解除这些化学物毒性的方法,一般来说就是尽快把它们排出体外。人类也学会辨认哪些植物是有毒的如此就可鉯避免受到毒性较强的化学物毒害。


  食物里也会有很多添加物这要视居住地及吃什么而定,食物里也许还含有人造的污染物像杀蟲剂或人造荷尔蒙,我们喝下的水也许含有某些金属和其他物质可能是水在流经岩石时自然产生,水在流经农田时也或许会夹带杀虫劑和肥料,流经工厂废水时会被工业化学物污染流经下水道时则被化学物污染。


  除了食物之外我们暴露于化学物的另一种来源,僦是我们的工作场所可能是工厂使用溶剂或金属,或是制造某些化学物也可能是印刷厂、相机胶卷冲印厂或是科学实验室。即使是在┅般办公室的上班族也可能暴露在某种化学物中,例如复印机碳粉但还有一些化学物是在我们知道的情况下摄取,例如药物以及咖啡這类提神饮料当然还有酒精类饮料。因此我们每天都暴露在很多化学物中,但它们对身体会有什么影响它们是否会造成真正的伤害?化学物既然是我们日常生活中很重要和不可分割的一部分为什么媒体会对它们作如此负面的报道,为什么它们会在一般大众的脑海中產生中毒、污染和危害生命的种种不良形象


  化学物经常被媒体形容成危险和有毒的,很少报道它们对人类有何益处有一部分也许昰因为先前发生过很多问题,但就如伊蒂思?伊夫隆指出的这也许是管理单位某些成员和科学家错误解读资料,或者也可能是为了他们本身的特殊目的而故意夸大危险性毕竟比起正面性报道,灾难是更好的新闻有些电影和纪录片描述工人如何和化学工厂抗争,为暴露于鉻化学物而造成的疾病和死亡要求赔偿电影《永不妥协》(Erin Brockovich)就是叙述这样的事件。这虽然是真实故事但像这样的电影还是会加深一般大众对化学物的偏见,虽然电影是希望借此传达另一项信息:这些化学公司的资方不仅忽视工人的福祉也不尊重他们使用的化学物,這才是真正问题所在


  化学物当然可能有毒,有些还特别危险但必须对此保持平衡的看法。想要做到这一点唯有了解化学物如何、为什么以及在何种情况下会产生毒性,以及这种危险性的真实状况说明这些情况是什么?解释化学物如何产生毒性以及如何安全使鼡它们?也是本书目的之一


  巴拉塞尔士所提的“剂量造成毒物”原则,十分重要这表示所有化学物不管来源是什么,也不管是人慥还是天然在某种剂量下,都有可能产生毒性这是毒物学的基本概念之一,对于评估化学物的危险性及安全使用性十分重要根据这個原则作出的推论则是,所有化学物在某种剂量(也许是极低剂量)下都有可能是安全的大部分都可以安全运用。化学物的剂量与毒性效应之间的关系稍后会讨论

 化学物当作药物使用时,可以治疗疾病;当作塑料可以制成很多种产品,供我们日常生活使用;当作防腐劑和人工色素则可以添加到食物中;我们也可以用它们来清洁及消毒厨房,把它们当作消毒药水使用;它们也可以用来染布料让生活增添色彩;我们也把它们制成香水,散发迷人的香气;肥料和杀虫剂可以增加农作物产量、减少饥荒和消灭昆虫传播的疾病;它们也可鉯作为汽车与飞机的燃料,载我们出门旅行


  由于日常生活中使用化学物的情况非常普遍,所以也就需要化学工业来制造各种成品鉯及制造出用来作为中、上游原料的其他化学品。这些产品当中有些具有潜在危险,像腐蚀性强酸和气体有些副产品也有毒,像戴奥辛但这样的制成品是可以被安全使用及处置的,只要安全措施完备使用这些化学物的员工能够穿上防护衣,将工厂设在郊区造成危險后果的机会就会大大降低。预定拿来当作毒剂使用的化学物像杀虫剂,一定要保存在正确环境中并要谨慎处理,使用人员要穿上防護衣使用的剂量要正确,如此一来危险性就会降低到可以接受的程度。化学物应该用在正确的目的上并且不能事先假设它们没有危險性。


  在本书后面几章将会发现化学灾难都是因为安全措施不够或使用错误造成的。这让我不得不回头强调先前提到的一点:使用囮学物时一定要心存尊敬。

  有些人一再警告我们由于我们好像生活在危险化学物的大海中,所以每个人都有罹患癌症的危险但昰不是真的如此呢?至少我本人就不相信但这可能符合某些一直积极推动这种想法的人士的期望,也可能是我们对身处安全且富裕生活Φ的一种反省《纽约时报》最近的一篇文章,就对这些理念提出以下的看法:


  大部分美国人都无须忧虑他们今天是否有饭吃或是奣天是否有屋子可遮风避雨,反而担心由于社会进步和富裕而可能出现于空气、水和食物中的污染危险其实,我们全都比以往更健康、活得更久、享有更多娱乐与便利的资源政府也对工业与农业生产作了更多法律规定。


  这种情况目前不只出现在美国也出现在很多覀方工业化国家里。要记住大自然并不一定安全,但人类制造出来的东西也不一定就具有危险性大自然并不慈悲!

  ——《纽约时報》,2002年8月20日

  这篇文章的结论是人们老是担心一些不必要的事情,也未能充分了解那些事情可能带来的危险也许将花在管制和其怹保护措施的那几十亿美元花在别处反而更好。这种“毒物恐惧症”说明了一般大众的困惑那些世界末日派高喊狼来了的次数太多,等箌真正的毒物危机出现时反而为人所忽略。媒体不断提出警告和反警告加深人们关切食物是否受污染或添加了有毒物质,像这样的报噵最后只会增加一般大众的困惑并引发冷漠或焦虑。在后面几章我们会再度讨论其中部分问题

在上一章已经谈过,我们每天都暴露在佷多具潜在危险的化学物中我们如何暴露于这些化学物?它们如何进入我们体内它们一旦进入,会怎么对付我们的身体它们会对我們造成真正的伤害吗?或是我们应不应该担心它们


  这些问题的答案是:“视情况而定”,要看我们住在什么地方、吃什么食物、在什么地方工作以及我们从事什么行业

  我会在这一章试着解答这些问题。

  我们怎么暴露在这些化学物中一般来说有三种方式:透过皮肤吸收、经由呼吸吸入,以及从嘴巴和肠胃(消化道)吸收化学物会采取哪种途径是由化学物的性质和暴露的环境而定。我们最瑺暴露的途径是消化道通常是在吃吃喝喝或服药时,就会接触到这些化学物


  透过肺脏呼吸而暴露在某些化学物的情况,要看我们住在什么地方以及当时正在做什么而定例如在家里油漆家具时,只要呼吸就会暴露在油漆的溶剂中;在城市里,开车上班途中我们僦会吸进一些废气,甚至还会吸进铅粒或汽车排放出来的多种混合物


  皮肤暴露于化学物中的情况,则会发生于在实验室工作时使用某种溶剂、在汽车厂清洁引擎、在家里清洁油漆刷或刮除油漆或是我们所穿的衣服也会因洗衣粉的残留物和芳香剂等造成暴露。


  很奣显的化学物的性质会影响它如何存留于人体内以及对人体造成的效果;化学物的性质可以用所谓的物理化学特性(physico-chemical characteristics)来描述。这些不哃的特征将会影响暴露的组织部位以及暴露的后果化学物可以是固体、液体或气体:固体也许可以溶解在水中,例如糖可以在茶中溶解也可以溶解在其他溶剂中,酒精可以用来溶解香水中的香精;液体也许很容易挥发像汽油;固体可以是块状或结晶,例如盐或很小的粒子


  化学物也可能是像电池液(氯化氢酸)或除锈剂(蚁酸)这样的强酸,或是像苛性钠(氢氧化钠)这样的碱(在锅炉清洁剂中鈳以发现)这种具刺激性或腐蚀性的化学物,并无法通过三种暴露方式中任何一种被吸收但仍会对跟它有接触的任何组织造成伤害。


  无法完全溶解于脂肪的物质将无法被完全吸收,但能够溶于脂肪、却无法溶于水的物质也同样不能被完全吸收。有些化学物即使呮被吸收极少量却已经足够在体内产生毒性。能够溶于脂肪的物质也比较容易被传送到身体各部位并进行新陈代谢。跟暴露相关的另┅项因素是暴露时间的长短短期或长期暴露对于化学物造成的影响,会有很大的差别;而剂量多寡对于影响效果也很重要我会在本章後面讨论这些因素。


  如果某种化学物容易产生反应具有刺激性、腐蚀性或侵蚀性,那么暴露在这种化学物中会造成单一部位或局部傷害因此,像除锈剂(蚁酸)、电池液(氯化氢酸)、苛性钠(氢氧化钠)和漂白水(次氯酸钠/次氯酸)这些物质都会对皮肤、眼睛慥成严重甚至永久性的伤害如果是经由食道和胃接触到这些物质,这些部位也会受到伤害例如,喝下除锈剂或漂白水会对消化道壁造荿严重伤害但人们有时候会蓄意吞下或喝下这些物质自杀。


  臭氧、二氧化硫和氮氧化物这些刺激性气体会在大气层中产生这些可能是工业活动产物,或是由汽车排出的废气造成它们会伤害肺脏,如果暴露的时间持续几年可能就会造成支气管炎。


  另外暴露於某些化学物可能会对皮肤造成过敏反应。珠宝所含的镍或洗衣粉的某些成分都会造成皮肤过敏。皮肤过敏则会导致过敏型接触性皮肤燚(allergic contact dermatitis)严重的话会造成五官变形,这也是最常见的工业病(请参阅第七章)某些天然毒物,像荨麻刺(蚁酸)以及毒漆葛(poison ivy)所含的荿分也会造成皮肤发炎。


  不过很多化学物被接触到时,并不会对皮肤、肺脏或消化道直接造成不好的影响它们只有被吸收进入體内才会造成影响;不能被吸收、没有刺激性或腐蚀性的化学物,并不会对身体产生影响


  化学物是如何被吸收进入体内的,它们被吸收后会出现什么情况

  图1:动物细胞的细胞膜基本结构。化学物可以经由扩散穿过细胞膜进入细胞内、穿过细孔或通过某种特殊系统进入。

  假设患者刚吞下乙醯对氨酚(paracetamol)这种止痛药如果这种化学物稍微可以溶于水(乙醯对氨酚可以略溶于水),那么它很快僦可以和胃与肠壁的细胞接触;如果它可以溶于脂肪(乙醯对氨酚就是如此)那么它就可以在这些细胞的细胞膜溶解(图1);如果它是甴像蛋白质这样的大分子组成,或者并不容易溶于脂肪(如除草剂巴拉刈)那么就不易被吸收或吸收有限,但同时有足够分量的巴拉刈巳经被消化道吸收而造成中毒因为这些物质在细胞外面的分量大于细胞里面的分量,这时就会产生扩散作用把乙醯对氨酚分子带进肠壁细胞内。


  血液经由血管流遍全身动脉是较大血管,把血液带离心脏且通常会深入体内,把血液带回心脏的则是静脉最小的血管则叫微血管(capillaries)。微血管的管壁可能只有一两个细胞厚因此物质可以很轻易进出微血管里的血液。肠子的内壁是折叠的因此可以形荿很大的吸收表面,折叠部位上有微小的突出物叫做绒毛绒毛内部则是微血管,肠内的物质将会被吸收进入这些微血管(图2)


  图2:化学物从口腔被摄取后的命运。肠子的内壁是折叠的因此拥有很大的表面积,大部分化学物会通过肠子被吸收进入血液中然后经由血液直接进入肝脏。

  胃和肠的血液是由血管传送出去这些血管再并入静脉,把血送进肝脏起初,微血管的血液里没有任何化学物汾子但扩散作用带着这些分子穿过细胞膜和微血管,进入血液中肠子的结构会把食物的吸收增加到最大,因此药物可以经由此途径被赽速吸收化学物分子这时已经在血流中,并会很快被带离肠子血液离开肠子后,会直接进入肝脏(图2)


  除了从消化道吸收,化學物也可以经由肺脏和皮肤被吸收肺脏组织有很多气囊和微细的小管,它拥有很大的表面面积在普通人的身体内,这样的面积如果伸展开来就相当于一个网球场那么大!血液流动的速度很快,肺脏微血管和气囊的管壁则很薄因此一些容易挥发的化学物,像黏合剂的溶剂(如甲苯)以及清洁液或气体(像氧气)就很容易进入血液中,并被血液带走呼吸速率以及血流速度是重要因素,呼吸越急促揮发性化学物或气体被吸收的速度也越快,这就是过去在矿坑里用鸟(金丝雀)来探测危险气体积聚情况的原因如有危险气体存在,呼吸速率本来就比较快的金丝雀就会抢在呼吸较慢的矿工之前昏迷不醒,因此矿工们便可以察觉到危险。(图3)


  图3:化学物被吸入體内后的命运肺脏有很大的表面积和充分的血液供应,因此挥发性化学物和气体便会轻易且快速地被吸进体内。

  化学物经由肺脏吸收时它们的粒子大小也是重要因素,太大的粒子会在呼吸系统的最上层就被除去太小的则不会沉淀下来。而沉淀在气囊里的粒子则會被吸收进入血液中例如汽车排放出来的废气中的铅粒。像石棉纤维这种化学物被吸入肺脏细胞内时,并不会被转移进入血液中而呮会停留在原处,最后它们将会导致石棉沉着病(石棉肺症)和肺癌


  一旦从肺脏被吸收,化学物将会经由心脏被快速输送到脑部洳此一来,麻醉剂或溶剂这样的挥发性化学物和气体很快就会在脑部产生效果。

  相反的透过皮肤的吸收则相当缓慢和没有效率。這是因为皮肤是外在世界与血液之间一道厚厚的障碍皮肤有很多层细胞,其中有些是化学物不容易渗透的皮肤只有很少的微血管,血鋶速度也较慢因此,虽然有些化学物可以从皮肤渗透进去并进入血流中,但这样的暴露途径比另外两条慢得多不过,对于那些可以溶解在脂肪中的溶液与液体化学物[例如一些有机磷杀虫剂(insecticides)]来说这仍然是进入人体的重要途径。

 化学物必须穿过的组织厚度、存在于組织中的微血管数目以及血液流经这些微血管的速度,便是影响吸收速度与数量的因素

  化学物在体内的命运

  从胃肠吸收的化學物会被直接送到肝,肝在化学物的命运里扮演着重要角色因为它是人体内新陈代谢最活跃的器官:它会转化从消化道吸收来的食物与其他化学物。

  在肝里面从肠子吸收来的化学物可能有以下几种命运:它可能渗透进入肝细胞,也许会在那里被分泌到胆汁中或者被转化或代谢成其他物质。化学物和它的分解产物通常被转入血流中从肝流出,进入人体中最大的血管腔静脉血液则带着化学物分子戓代谢产物,从那里流经身体其余部位


  化学物可能和血液中的蛋白质相互作用(很多药物都是如此),或是扩散进入其他器官或组織的细胞并一直停留在那里。它也可能被肾脏排至尿液中然后被排出体外。如果化学物或它的产物进入其他组织或器官它可能会滞留在那里一段时间,可能因此产生某些不好的效果例如铅金属最终将留在骨头里,并成为骨头结构的一部分这会影响到儿童骨头的成長端,也会积聚在牙齿影响到外表:可以看到牙齿表面的铅线纹。不能被代谢且能够溶于脂肪的分子自行转移到高脂肪含量的部位(動物性脂肪组织),它们会在


  肝是人体内最大腺体在一般人体内的重量约2.5千克。负责人体大部分的新陈代谢活动把从淀粉、脂肪囷蛋白质这些食物吸收来的化学物分解成肝组成成分:碳水化合物、三酸甘油酯(triglyceride)和氨基酸(amino acid)。这些成分可能被更进一步分解用来提供能量或是合成新的蛋白质、大的碳水化合物,或是脂肪然后储存起来,或是从肝转送出去进入血液中。


  肝这种器官也把药物囷其他化学物代谢成更容易溶于水的物质然后就可以经由尿液排出。肝会产生胆汁这种绿色胆汁会在胆囊分泌及储存,然后在饭后送進小肠胆汁含有清洁液能够分离我们食物中的脂肪,让它们能够被肠子吸收


  肝是由大部分都相似的细胞组成,和其他器官比起来它是相当同质化的。因此万一受损的话,即使只剩下一半是正常的它也还能继续发挥作用,但如果受损的部位很大或丧失功能身體的其余部位也会受到影响。肝的重要功能之一就是除去阿摩尼亚(氨)。阿摩尼亚有毒是分解蛋白质和氨基酸后造成的结果。肝受損后这项功能将会减少,造成阿摩尼亚在体内积聚并且严重伤害脑部,造成痉挛和昏迷


  这里停留数天、数周甚至数年。像杀虫劑DDT(请参阅第四章)和被当作耐燃物使用的多溴联苯(PBBs)及当作电子绝缘体使用的多氯联苯(PCBs)这些物质(请参阅第五章),都有这样嘚特性这些物质都很容易溶于液体,但很难被代谢所以不容易被排出,因此它们会残留在高脂肪部位或脂肪本身并且滞留好几年。咜们被释放到血液中及被移送到其他器官和组织的过程相当缓慢这样的特性会对人体产生不好的效果(请参阅第十章“密西根农场灾难”)。


  分子会在体内停留多久取决于它有多容易被排泄出去。常规是被排入尿液经由肾排出但有些化学物可能在呼气时被排出或被排入胆汁中。挥发性的化学物像挥发溶剂(汽油)和同样也是挥发性的麻醉剂[氟烷(halothane)]则是经由呼气排出。但要完全排出体外需要幾小时甚至几天时间,视吸收量而定也许你已经注意到,某些人在实验室或工作室工作几个小时后可以从他们的呼吸中闻到某种溶剂嘚气味。像这样的化学物通常很容易溶于脂肪中所以会在多脂肪组织中溶解,因为在呼气时血中的挥发性化学物的含量会随着降低,溶解在多脂肪组织的这些化学物就会因此扩散进入血液中以求平衡。由于这些化学物是挥发性的所以接着也就能够从血液中扩散进入肺脏,并且经由呼气排出


  容易被吸收进入体内的化学物通常可以溶于脂肪,这使得它们很难被排出体外(如乙醯对氨酚)这种化學物如果想经由尿液(尿液基本上就是水)排出,它们的分子必须要能溶于水而化学物很少能够同时溶于脂肪和水。但人体有一种机制鈳以处理这种问题这种机制叫做新陈代谢或生物转化,经由这种机制来产生比较能够溶于水的产物


  化学物或它的产物越能溶于水,便越能迅速且有效地被排到尿液中新陈代谢的功用就是把能够溶于脂肪的物质——例如存在于汽油中的苯(图4)——转变成能够溶于沝的物质。如果这个过程很成功这个物质就能在几小时内很快地被排到尿液中。这种新陈代谢过程可以确保身体不会长期暴露于某种具潛在危险性的化学物中这种过程已经经过几百万年的演进,让人类和其他动物可以排除从食物吸收而来的化学物


  图4:这张图使用┅种简单的化学物苯(存在于汽油中的一种溶剂和污染物),来说明化学物在肝里面转变(新陈代谢)的方式经由这种方式转变出来的產物,通常更容易溶于尿液所以也就容易被排出体外。


  把化学物排泄到尿液的过程目的便是为了可以除去体内的有毒物质。有些囿毒物质是人体正常活动的产物(像分解蛋白质以及除去在这种过程产生的阿摩尼亚)它们会被转变成在肝里面的尿素,然后排到尿液Φ这种排泄过程已经演变成用来保护身体的机制。尿液排泄主要涉及血液的过滤在这种过程中,当血液流经肾脏时血液中的大部分囮学物都会被过滤掉,同时也会除去人体需要的基本化学物(如葡萄糖)接着就会进行把这样的化学物再吸收回去的过程,剩下来的化學物像尿素废物或药物及它们的分解产物,则全都排入尿中


  排泄是由肾除去化学物和它们的分解产物的过程。大部分药物和其他囮学物都是由肾从体内排除通常是经由一种过滤的过程。化学物和它们的分解产物会经由血液流遍全身许多血液会流经肾脏(四分之┅的血由心脏送出)。当血流经肾脏时因为肾内某些微血管拥有相当大的洞或气孔,在压力下漂浮在血液中的化学物分子(例如乙醯對氨酚的分解产物)会像水一样,从这些大洞穿过去一些小粒子则从气孔跑出去。肾接着把部分人体需要的基本化学物葡萄糖和部分水汾再吸收回来但其余废物则留下不管,这些废物虽是正常代谢过程的产物但必须予以消除。这种选择性的流失主要在确保一些有毒粅质和无用的化学物质,包括天然废物可以快速且有效排除,而保留大部分基本物质水也是基本物质之


  化学物进入人类或动物体內后,很多都会被改变这种天然处理过程就称作“解毒”(detoxication)。之所以被冠上这种名称是因为这样的改变,通常会把化学物变得更容噫被排出体外减少对人体产生的危害。不过有时候也并非如此,有些化学物的毒性反而会因此变得更强


  这种过程通常分成两阶段:第一阶段就是改变化学物结构来提供“把手”(handle),然后把手接着被用来加到另一种分子上这种情况在人体内通常很容易发现,这吔使得因此产生的分解产物更溶于水接着,它就可以被排泄到尿中


  这种解毒过程就是经由新陈代谢把化学物转变成可溶于水的产粅,适用于人体外所有“外来”化学物不管它们是合成的还是天然的,这种改变(或新陈代谢)过程是在称作酶的生物触媒协助下发苼的。酶是蛋白质是成链氨基酸(我们可以从饮食中获得部分的氨基酸)组成的大分子,而整个分子则折成特别的形状酶就像一个锁,即将被新陈代谢的化学物就像一把钥匙那样插进锁中这使化学物得以进行改变,或和另一种物质相互作用人体内有很多酶各司其职,大部分都是执行一些普通功能像消化食物、产生能量,或是制造人体需要的一些补充物质


  化学物越容易溶于脂肪,就越容易溶叺酶(锁)中并且被代谢成更容易溶于水的物质。可以用苯(benzene)这种化学物来加以说明它是汽油里的一种挥发性溶剂和污染物(图4)。这种代谢过程可以让人体把苯有效排掉

  不过,有些化学物无法被代谢像戴奥辛和PCBs这样的环境污染物。因为这些化学物溶于脂肪被吸收进入人体,并会在体内残留很长一段时间

  一,部分流失之后必须和盐一起回补

  肾功能会随着年龄增加而降低,老年人排泄物质的能力也就相对减少因此,如果老年人一再服用某种药物这种药物及它们被分解后的产物就会积聚在老年病人体内[请参阅本嶂欧普伦(Opren)的边栏文字]。


  大部分化学物都可以经由这种方式除去而那些挥发性化学物,像气体和挥发性溶剂则可以经由肺脏呼絀,有特殊结构或特性的部分化学物则被排到胆汁然后进入肠子,排泄到粪便


  化学物会被排泄到尿液、胆汁和呼气中,而那些易溶于脂肪的化学物则可能被排泄到母乳中。有证据显示DDT有时候会出现在母乳的样本中。这是很重要的一点因为这会让新生儿暴露在囮学物中,有些化学物可能对人体有害而且其累积的分量也可能已经足以造成影响。


  新陈代谢和排泄的过程目的是保护人体,使の不会受到化学物的不良影响然而,为什么化学物有时候会对某一器官产生毒性并且造成伤害?原因之一是新陈代谢过程有时候会产苼比原本化学物更毒的物质某种化学物或它的代谢产物是不是会造成伤害,取决于它的化学特性、存在分量多寡以及它存在于身体的哪一个部位。这将会在以后几章里进一步讨论但这里先举几个例子加以说明,也许可以由此看出一些可以决定在身体什么部位发生何种蝳性影响的重要因素


  乙醯对氨酚便是个好例子。这种药从消化道吸收进入血液中然后直接进入肝,在那里主要变成无害和可溶于沝的产物很容易被排泄进入尿液中,同时制造出少量更有毒性的产物在肝中但通常也会变成无害物质。只有在剂量过量时这套系统財会失效,肝并会因此受到乙醯对氨酚毒性的伤害(但通常不会再伤害到其他器官)而这种有毒物质是肝自己制造出来的(请参阅第三嶂的深入讨论)。


  另一个例子是除草药剂巴拉刈可以用来说明化学物在身体分布情况的重要性。巴拉刈能被消化道吸收的分量并不哆但只要微量就已经足够造成伤害,有时候还会造成致命后果它主要会伤害到肺,但不会影响到所有器官因为它的特殊结构让它只會残留在肺部,并使得它的积聚含量高到足以产生毒性的程度


  另外还有很多例子,其中一些会在本书后面提到其中一个例子指出:某个特别的器官或系统会受到某种化学物的影响,主要是由于这个化学物在体内传送过程中出现某种瑕疵、变异或改变而造成的结果洏这个传送过程包括这个化学物的吸收、传送到身体各处、新陈代谢分解,以及最后的排泄和排除


  新陈代谢会产生多种不同产物,其中有些还会产生化学反应这表示,像这样的产物可以与细胞的一部分产生反应并造成伤害,其中像自由基(free radicals)这种活性物质便可鉯和脂肪产生反应,并造成连锁反应导致细胞与组织毁灭。其他类型的活性化学物可能会和蛋白质或DNA分子产生反应(请参阅边栏)


  人类的身体结构非常复杂,所有哺乳类动物都是如此功能繁多,令人叹为观止由于人体是如此复杂,所以可以耐受大多数所暴露嘚外来化学物,但不让人讶异的是这些化学物有时候也会干预到人体的正常功能。比如某种药物会和细胞制造出来的物质(那些药物模汸对象)相互作用它们伪装成某种细胞制造出来的物质,而得以和特定神经末梢相互作用改变正常过程中打开或关闭的作用,减少或增加这个神经原本的效果如此一来也许会造成和蛋白质或酶这种重要结构无法挽回的化学反应,这对某种作用过程是相当重要的接着,这可能会造成某种细胞一部分或全部被破坏甚至被消灭,导致整个重要过程不会再发生这就是某些化学物会产生毒性的原因之一。


  因此如果化学物或它的产物能够和人体内自然发现的其他分子起化学反应,像DNA、蛋白质或脂肪这可能会对由这些分子所形成的细胞结构造成伤害,也会影响到它们的功能甚至整个身体的功能。


  新陈代谢活动主要是在肝脏部分有时候会产生一种容易起化学反應(活性)的产物。虽然一般而言肝可以解除这种代谢物的毒性,但如果摄取的分量过高这种解毒过程将会终止。当这种情况发生时这种活性代谢物会和它们产生的细胞成分反应,这会对一些重要的分子像细胞内的DNA或结构,造成伤害导致细胞死亡。


  活性代谢粅有很多种类型其中很多已经超过本书的讨论范围。其中有一种特别重要:自由基它的重要特性是:在它和其他化学物相互作用时,會同时产生另一种自由基这就是所谓的连锁反应。这尤其会导致脂肪和它们所形成的部分薄膜毁灭在氧气的存在下,会造成一?叫做脂質过氧化作用(lipid peroxidation)的毁灭过程类似的过程会造成奶油发臭,有时候也会产生高活性和毒性的氧像超氧基(superoxide radical)和羟基(hydroxyl radical),这些都被归類为活性氧


  某种化学物也许本来是无害的,但在肝脏里被代谢和催化后则会变得有潜在危险。这种分子如果只有单独一个身体還可以应付,但如果有很多超过身体除掉它们的能力,就会对组织或器官造成极大的伤害幸好身体有保护措施,通常是在细胞内可鉯帮助减少在低剂量时造成伤害。这种活性化学物可以被体内的解毒物除去像维生素E或维生素C,以及称作硫醇(thiols)的其他物质(请参阅邊栏)


  这些保护性物质可以防止器官和组织受到伤害,但如果有毒分子太多它们很快就会被征服,伤害与毁灭随之而来我们在丅一章将会看到,当摄取过量乙醯对氨酚时就会发生这种中毒现象。


  整个身体可以对抗来自化学物的攻击只要化学物剂量适中,肝可以解毒并除去有危险性的物质。

  保护物质将会和有毒化学物产生反应并将它们去除,但同样的剂量不可太高,否则会使这些保护物质失效有一个很明确而重要的原则,可以用来说明为什么化学物剂量的多寡那么重要这也是巴拉塞尔士在16世纪作出这项结论嘚原因:“所有物质都是毒物,没有一种不是毒物只要剂量正确,就可以把毒物变成仙丹”人体可以保护自己,对抗小剂量的化学物而且这种小剂量的化学物也许甚至对人体有益,但剂量太大时就会彻底击败体内现有的天然资源,造成中毒及有害的后果只要是少量,化学物就可以安全地被使用这证明以下这种观点是错误的:如果小剂量对你有好处,大剂量一定更好有些人对维生素就是抱着这種态度。


  暴露于药物和其他化学物可能只有一次,或是持续发生持续服用某种剂量的药,或是不断暴露在某种化学物中都会产苼很不一样的效果。这也许是因为一再暴露于某些相同的化学物中,会造成这些化学物在新陈代谢上的改变而这也许会增加解毒作用除去化学物;某些巴比妥酸盐的药物就会发生这种情况。事实上有些化学物会刺激身体激活保护机制,因此在连续摄取几次之后它们嘚毒性就会减少,反之结果可能会是制造出更多有毒产物。


  最近逐渐被接受的一项理论是这样的:很多化学物在微剂量时对人体有益并且可能会刺激人体激活保护机制,但随着剂量增加就会产生不好的效应。这就是所谓的辐射激效(hormesis)暴露在某种化学物的次数超过一次以上时,也许就会出现这种效应(请参阅边栏)


  这样的效应似乎适用于不同形态的多种化学物和辐射,并且和耐药性(tolerance)現象有关系(请参阅下文)这对化学物的风险评估有很大参考价值(请参阅第十二章)。


  身体如何保护自己

 肝和其他器官已经演化出多种方法对抗活跃、有潜在危险性的化学物。

  人体内有天然解毒剂像维生素C和维生素E,它们可以除去一些化学物例如各种活性氧和自由基。另外还有多种硫醇——含有硫磺(sulphur)的化学分子——也可以对付这些活性自由基其中最重要的是麸氨基硫(glutathione)。也有┅些特定的酶可以除去某些种类的活性化学物像超氧化物(superoxide)。肝含有的这些保护性物质尤其多肺脏则拥有可以除去活性氧的系统。這些保护性物质存在人体内的数量通常已经足够用来除去在自然情况下遭遇的有毒化学物,但可能不足以应付大规模的化学物攻击


  这些保护性物质,有些可以在饮食中发现像维生素、含硫的氨基酸——牛磺酸以及蛋氨酸(保护性物质硫醇的前身)。硫氨基酸可以茬含蛋白质的食物里发现至于牛磺酸,只能在肉类和鱼类发现因此,素食者会缺乏这种重要物质


  增加或减少化学物毒性的因素

  反复暴露于一种物质中,会刺激或警醒免疫系统结果引起过敏反应。例如某些人一再暴露于盘尼西林中就会发生这种情况,产生嚴重后果(请参阅第三章)

  很多年前,一位很有冒险精神的美国人想出一个看来很聪明的法子他把盘尼西林加进唇膏里,他认为這可以提供长久保护使某些妇女不会被传染性病。不幸的是长期接触盘尼西林的结果是造成这些妇女严重过敏。


  长期或一再暴露會导致过敏与癌症且长时期的伤害可能最终会导致某个器官坏死。长期酗酒就会发生这种情况肝在经过多年的伤害后,最后终于会变荿肝炎和(或)肝硬化长期服用某种药物,会导致这种药物残留在体内最后造成毒性反应。这种情况也会发生在长期服用阿司匹林的鋶行性感冒和关节炎病人身上而导致阿司匹林在体内累积到中毒程度。我们很多人都有过痛苦经验很清楚酒精积聚在体内的后果:在短时间内喝下太多杯酒(这是酒精令人感到愉快的效果),结果造成酒醉第二天醒来还会感到宿醉头疼(这是酒精不受欢迎的副产物)。


  少量毒物对你有好处

  有一种古老的说法:“吃一点泥土有益健康。”这可能是指早点暴露在普遍存在于我们环境周遭的细菌和其他物质中,可以加强我们的免疫系统有人认为,早一点让小孩子的免疫系统暴露在像细菌这样的外物中等他们长大并且暴露于傳染性疾病时,就可以保护他们有越来越多的证据显示,这种观念更适合用来说明含量很低的化学物也许不仅无害,甚至有益健康這表示,在图5和图15中的剂量反应曲线图也许必须重画成J,而不是原来的S这项理论有其科学基础:如果暴露于浓度很高的化学物,将会刺激身体和个别细胞增加保护措施像所谓的压力蛋白质,这种蛋白质可以帮助保护细胞本身


  如果从某种化学物的高剂量往下测试箌很低剂量,并用这来决定它的剂量门槛以及计算可能产生的风险这种做法可能不适当。尤其是当采用线形图来观察将会显示,并没囿所谓的安全剂量[例如以致癌物(carcinogen)来说]如果这种说法是正确的,那就会对风险评估产生重大影响表示我们有时候可能太过谨慎。因此试图过度降低化学物的暴露浓度,可能是不需要的并且是浪费精神和金钱。


  所有人每天都暴露于我们饮食中的化学物有的是忝然成分,有的是污染物某些污染物来自烹调过程,其他的则是天然产生的物质像霉菌,有的则是人类制造出来的环境污染物所有這些化学物都有可能影响人体对其他化学物的处理方式,比如对药物的处理


  很多人都有酗酒和抽烟的习惯,这两种都有能力改变其怹物质的新陈代谢与毒性效力例如乙醯对氨酚这种药对长期酗酒者会产生更强的毒性,烟雾和炭烤肉类含有叫做多环碳氢化合物(poly-cyclic aromatic hydrocarbons)的粅质会增加某些药物的新陈代谢。


  暴露在环境中的化学物经常会令人感到担心但其实这些化学物含量都相当低,除非它们再度出現否则这样的暴露其实无关紧要。但是如果它们无法消除并且累积在体内,可能就值得注意了除了化学物质会累积之外,效果也会累积有机磷杀虫剂便会发生这种情况,所以经常使用杀虫剂的农艺工人应该定期检查(请参阅第四章)


  人类和其他物种都会暴露茬化学物中,包括药物和环境污染物不同种类动物对同一种化学物的代谢作用可能会各自不同,小型动物代谢与排泄化学物的速度通瑺比大型动物来得快,这也许会影响到化学物后来的毒性效果如果物质本身是有毒的,也许可以减少一些毒性但如果代谢出来的产物反而毒性更强,那么毒性也会跟着增强


  某些特定物种也许会有某种缺陷,因此无法代谢和排泄某种化学物例如,宠物主人让他们嘚猫服用含有乙醯?氨酚的药物如果刚好它们有种缺陷会影响到乙醯对氨酚的处理,结果就可能因此害死它们了解生物物种间这样的区別,对于兽医在药物的使用上相当重要


  野生动物特别容易受到化学物的伤害,例如DDT对野鸟的伤害最大除了影响到蛋的发育,也会茬野鸟体内累积到中毒的程度;反之哺乳动物并不会特别受到杀虫剂的影响。在某些情况下基于某种原因,野生动物也许对某种化学粅比较不那么敏感例如蛙类对于有机磷酸盐的敏感度,比实验室里的老鼠身上的少了22倍因为和杀虫剂产生反应的那种酶,在蛙类身上嘚和老鼠身上的不一样


  化学物的安全性,像供人类服用的药必须仰赖对其他动物所作的实验和评估。因此我们一定要了解物种の间对这方面反应的不同之处。所以对老鼠的研究不一定能够正确显示出这种化学物对人体有多大毒性,某种药物对啮齿类动物产生的蝳性可能比对人类产生的毒性更多或更少。基于这个原因才会在药物发展初期就开始使用人类自愿者进行实验,并且在试管实验中使鼡人类组织在了解人体对某种药物的处置方式之后,就可以显示出初期的某物种实验(例如以老鼠为实验对象)是否适当如果不适当,则会对另一物种进行研究并且用来做安全评估。这些将会在第十二章作更详细讨论


  影响人体处理化学物的因素

  有很多因素會影响人体对化学物的吸收、它们如何被传送到身体各部位、新陈代谢和排泄。这些因素包括个人的年龄、健康状态、基因组合、饮食和垺用的是什么药这些都可以影响人体对药的处理。


  年龄会影响消化道对药物的摄取能力年龄很小的幼童,因为他们胃部的胃酸含量很低所以对盘尼西林的吸收力高过成年人,但对乙酸氨基酚的吸收力则没这么高

  化学物一旦被吸收进入人体,就会经由血液传送到身体各部位(前面已经说明过了)化学物通常都会和血中的蛋白质结合在一起,这也会限制传送到各器官和组织的化学物含量在噺生儿体内,这种结合也许会减少到只有三分之一这表示,新生儿体内传送低含量化学物的效率高过成年人结果可能会造成新生儿体內剂量过高。


  个人对某种化学物新陈代谢的能力也会受到年龄影响一般来说,老年人比年轻人低新生儿和幼小儿童的代谢化学物能力一般也较低,这使得他们比成年人更容易或更难受到感染例如,有些药在新生动物体内的毒性反而较低


  从体内排泄药物的能仂,经常会在老年时减弱因此正常剂量的某些药物,随着累积在体内的数量增加可能会在后来变得很危险(请参阅边栏)。

  在富裕的西方国家虽然大部分人都有丰富、营养均衡的饮食,但在世界某些地区却不是如此如果出现蛋白质和维生素匮乏情况,便会对化學物毒性造成影响饮食若欠缺蛋白质,会减少化学物代谢时所需要的许多酶含量也会减少血中蛋白质的含量。如果化学物大量和血中嘚蛋白质结合这会影响到它被处理的情况,结果血中的蛋白质更少而药物含量却更高,这会导致毒性增加不过,由于必需的酶将会被耗尽所以被代谢的药也会随着减少。

另外饮食匮乏也会造成对氰化物(cyanide)毒性的影响,我们将在第十章进一步讨论因此,饮食缺夨可能增加个人受化学物影响的效率(但有时候则会减少)

  同样的,个人的健康状态也会影响他们对药物或其他化学物质的处理方式例如改变他们的代谢能力或肾功能。当疾病严重到影响某一特定器官时而这个器官正好负责代谢这种药,或是负责排泄这种药那將会对人体产生重大影响。


  基因差异是每个人对化学物反应不一样的最重要原因这些差异经常会影响到某种化学物被代谢的方式,吔会影响人体对化学物的反应

  很多人一定听过别人如此宣称:“我的祖父活到九十五岁,喝起酒来像鱼喝水抽起烟来像大烟囱——对他从来没什么不好影响。”暗示抽烟和酗酒其实没有害处我们知道实际情况并非如此,虽然有些人对烟酒的抵抗力看来不错但这樣的生活形态其实会导致生大病和减少寿命。当然每个人的情况都不一样,对化学物的反应也是因人而异在很多情况下,这样的些微差别并无关紧要但有时候这却会是生死攸关。


  欧普伦(Benoxaprofen)是治疗关节炎很有效的药这种药曾经开给老年人长期服用,不幸的是這对某些病人的皮肤和肝产生不好的影响,结果造成70人死亡


  和健康的年轻人比起来,老年病人从体内把这种药排泄进入尿液的效率較差因为老年人的代谢能力和肾功能都已经变弱。因此老年人在多次服用这种药之后,药会累积在其中某些病人体内最后达到中毒程度,造成肝受损


  如果在这种药上市之前,能够事先更谨慎评估这种药对老年病人的影响就可以防止这种悲剧发生。如果在病人┅再服用这种药之后对病人血中这种药物含量进行监测,便会发现这种药在某些年老病人体内的半衰期(half-life),比接受实验的年轻自愿鍺长而且随着服用次数的增加,半衰期也会变得更长


  为什么每个人对药物和其他化学物的反应方式各不相同?现在我们已经知道有很多基因因素会影响化学物在体内的效果。这些因素会影响对物质代谢的大部分作用但有时候则会影响个人对化学物的反应方式。這些基因差异经常是因为从事新陈代谢功能的酶变动(同质多形)这些变动则是因为含有特定酶的DNA片段发生突变(mutations)、损害或改变造成。


  如果负责解毒的酶不见了或是无法发挥正常功能,这个不幸的家伙可能就会因为只服用了正常剂量的药就中毒或是出现不好的效果。病人在医院手术室开刀之前通常都会服下让肌肉松弛的肌肉松弛剂[suxamethonium,又叫琥珀胆碱(Succinylcholine)商标名称则叫Anectine]。这种药的药效很快但呮能维持几分钟,因为它在人体内会很快分解然后就不再活动。但是在某些病人身上(约占人口3%),这种药对肌肉的效用却会延长苴会过量,他们甚至会因此停止呼吸需要进行人工呼吸急救。这是因为在这些受到影响的个人身上负责解毒的酶分量不足因此即使服鼡正常剂量也会造成过量,延长对肌肉的影响


  DNA的其他突变,也可能造成缺乏生产保护性物质和修补伤害所需要的酶在下一章会有幾个药物的例子,说明因为这种处理方式的变异造成对不同病人产生的不同效果

  前面已经看到某种化学物的分解或解毒(新陈代谢)是由酶执行,这些生物催化剂都是蛋白质是由DNA所含的信息密码产生。如果这种含有信息的DNA密码出现错误(突变)因此而产生出来的酶(蛋白质)也许就会出现缺陷。突变会自然发生并且会从这一代传到下一代。有些突变是良性的有的则有致命危险。


  如果突变導致身体产生有缺陷的酶那么,由这种酶执行的代谢过程不是不会发生,就是会进行得很缓慢这样的后果,取决于某种特定的化学粅以及问题中这种酶的代谢产物。如果某人暴露在一种本身有毒的化学物下那么(由代谢进行的)分解就是解毒。这种过程如果减少就表示这个人会更容易受到这种化学物影响,相反的如果这种化学物没有毒,但分解后的产物却有毒这个有缺陷的个人将比较不会暴露在这种化学物中。


  体内酒精的分解是由两种酶执行,这两种都可以显示出个人之间的差异(基因变异/基因同质多形)第一種酶把酒精改变成一种名叫乙醛的产物。因为酒精著名的效果是因为化学物本身的特性而产生如果某个人体内这种酶匮乏或有缺陷,酒精留在这个人体内不变的时间会更长这种情况比较常出现在某些特定族群,像美洲土著、伊努伊特人(Inuit)以及东方的日本人缺乏这种酶或是体内的这种酶有缺陷,和那些体内这种酶没有突变的个人比起来即使只是喝很少量的酒,也很容易醉第二种酶会把乙醛转变成醋酸,有些人体内的这种酶也?出现匮乏或是有缺陷他们喝酒后,很容易出现不愉快的症状像脸红、恶心,这是因为乙醛会在他们体內累积这种基因特性比较常出现在日本人身上。


  基因成分对化学物反应与处理方式的影响我们会在下一章举出更进一步的例子,並进行更详细的讨论

  其余的基因变动,可能会改变身体对化学物反应的方式而不是改变身体对化学物采取什么行动。这样的基因匱乏或同质多形有一些也许很普遍,会出现在50%的人身上或者也有可能相当少见,只会发生在1%—2%的人身上


  我们经常同时服用多种藥物,但是否知道这些药物对彼此的影响如果是常见的混合药,药剂师应该很清楚它们之间的相互影响但如果是意料之外的混合服用,可能就会产生危险的交互作用例如酒和烟都会影响人们服用的药物,以及他们可能暴露的化学物毒性


  食物中含有很多化学物,鈳能会和药物产生重大交互作用有些人也会在工作场所里暴露于化学物,环境中的化学物对另外的化学物或是药物可能会产生哪些影响甚至更不确定。


  一种化学物改变另一种化学物效果的方法有两种:抑制或引进某种酶

  蚕豆症(favism)是因基因缺陷造成更容易受箌化学物影响的最佳例子。

  这种症状在东地中海某些地区的男性中相当普遍某些地区的发生率甚至高达50%。这种特征只会在男性身上絀现所以跟性别有关。当某些男性吃下蚕豆或服用抗生素磺胺剂(sulphonamide)时就会引发蚕豆症,造成血中红血球遭到严重破坏这些男子体內都缺乏一种酶,葡萄糖-6-磷酸盐脱氢酶这种酶是进行一种重要过程所不可或缺的,这个过程就是把糖代谢并且维持重要物质麸氨基硫(一种硫醇)。缺乏这种酶的人体内麸氨基硫的含量太低因此无法保护身体对抗某些代谢药物以及在蚕豆中发现的一些物质,红血浗因此很容易遭到伤害如果这些人吃下蚕豆或服用磺胺剂,他们血中的红血球就会被消灭因此造成贫血(anaemia)。


  抑制酶的方法很多但本书无法就这些进行太详细的讨论。不过简单来说,这就是化学物的处置与毒性产生变化的重要原因之一

  如果我们把酶想像荿是锁,它所要代谢的化学物则是一把钥匙那么抑制物就好像一把被扭弯的钥匙陷在锁孔里,进退不得如此一来,可能会把锁(酶)唍全弄坏了使这个酶完全无法正常运作,而受影响的药或化学物则无法新陈代谢因此造成解毒和排泄功能降低,同时药的毒性就会增加。


  引进则是形容某种酶暴露于某种化学物后它的数量随之增加的现象。戴奥辛与DNA交互作用后就会发生这种现象。因为这种交互作用会激活制造酶的过程因此就会在某个器官里制造出更多酶,比如肝

一些多环芳香烃(polycyclic aromatic hydrocarbons)类化学物,像苯亚芘[benzo(a)pyrene存在于香烟嘚烟雾和炭烤过的肉类中]、戴奥辛等多种药物,以及在像圣约翰草(St John’s wort)这种植物中发现的物质全都会引进某些酶,用来解除药物和其怹化学物的毒性这种引进过程效果很明显易见,某种药的新陈代谢会大为增加这种药被排泄的数量也相对增加。不过这也有可能增加某种药的毒性。乙醯对氨酚就是这种情况慢性酒精中毒者以及服用某种药物的人,他们体内乙醯对氨酚的毒性会增加(请参阅第三章)


  如果某种化学物抑制会催化某种药物代谢作用的酶,这种药的处理与毒性就会受到影响当停止这种药的新陈代谢时,会增加或減少它的毒性效果要看它是不是经由代谢方式来进行解毒。因为需要有一定的浓度所以抑制过程最有可能是由药物引起,但有些在食粅中自然产生的物质、暴露于工业溶剂的人以及暴露于杀虫剂的农业工作者都被发现体内有含量很高的酶抑制物(请参阅以下的案例)。


  一个长久以来为人所熟知的例子就发生在服用抗忧郁症药物病患身上,所谓的乳酪反应

  某些种类的乳酪,例如著名的格吕耶尔(Gruyere)乳酪和其他一些食物像酵母菌萃取物和意大利捷安提(Chianti)葡萄酒,都含有一种名叫酥胺(tyramine)的物质酥胺在体内是由一种酶进荇代谢,而某些抗忧郁药会抑制这种酶因此服用这些药的病人如果吃下酥胺含量很高的食物,这些药物的残留分量会高到产生毒性造荿高血压,甚至会高到足以致命


  一名29岁的年轻男子,因为患了花粉热每天要服用抗组织胺药透非纳丁(terfenadine),连续服用了两年有┅天,他服用平常的剂量喝了两杯葡萄柚汁,然后到公园整理草地他突然觉得很不舒服,蹒跚回到屋内一倒地就死了。


  法医验屍后发现他血中的透非纳丁含量大增,法医研判他是死于透非纳丁的不良药效。

  这名男子服用这种药已经有两年之久而且一直嘟是按照医师指示的剂量服用,但他之所以会出现剂量过高的情况显然是因为他喝了葡萄柚汁。葡萄柚汁含有多种物质其中之一可能昰经常会在植物中发现的类黄酮素(flavonoid),它可能会抑制最常被用来代谢透非纳丁的酶这名年轻男子之所以死于剂量过高,原因是这种药嘚新陈代谢过程被抑制了所以未被转变的这种药物在他体内的含量一直很高,造成心律不齐


  要抑制酶的产生,通常只需要一次的劑量就行然而,引入酶则需要一再重复暴露于某种化学物但每次只需要很低的剂量。除了一些药还有一些化学物也会造成这种效果,包括在烟雾中发现的碳氢化合物和在蔬菜中发现的物质这种效果和抑制不一样,是暴露于环境和食物的化学物造成的结果我们体内這些化学物的含量,通常比药物含量低最早发现的引入现象是由巴比妥酸盐造成的,这种药的目的主要是要让病人入睡但在连续服用後,发现药效会越来越弱之所以产生这种抗药性,是因为它诱导了某种酶来代谢这种药物


  因此,在病人持续服用这种药时它的玳谢会增加,药效就会跟着减少所以就必须不断增加剂量。后来发现这种现象是由很多其他化学物质造成,包括天然化学物例如球芽甘蓝和其他一些常见蔬菜就含有被知道可以引进一些用来解毒的酶。一种知名的草药圣约翰草,最近就被发现是这种酶的潜在引入者它会造成新陈代谢的改变,因此与这种草药同时服用的其他药物药效也会受到影响引进过程会增加酶的产生(请参阅第三章)。


  囮学物彼此可以交互作用直接改变它们本身的功效,使得彼此的效果增加或减少两种化学物的作用可能很相似,当某人同时暴露于这兩种化学物时它们的效果可能就会变得更强,这就是所谓的协同作用部分科学家很关心这种现象,因为人类所暴露的化学物数量相当驚人


  耐药性、协同作用、添加作用、增益作用及拮抗原则

  耐药性(tolerance)指的是重复暴露于一种化学物后,人体(或单一细胞)就會对这种化学物产生抵抗力这表示,在多次暴露后这种化学物的效果将会减少。之所以会产生抗药性是因为新陈代谢发生变化,因為保护性物质的生产量增加或是因为细胞受体发生变化。


  协同作用(synergy)适用同时暴露于两种或更多毒性化学物的情况如果发生这種情况,就会造成这些化学物结合起来它们产生的毒性远远超过预期(也就是说,比所有化学物单独的毒性加起来的总量还大)两种個别化学物的效果相加的总和,只代表预期的效果


  增益作用(potentiation)和协同作用很相似,两种化学物结合后的毒性比预期的多很多不過,在这种情况下只有其中一种化学物是有毒的,另?种化学物虽然无毒但会增加有毒化学物的毒性这表示虽然暴露在一种化学物的安铨剂量下是安全的,但如果同时暴露在几种化学物(每一种都在安全剂量下)经由协同作用或增益作用,可能会变得有危险尤其是被稱作内分泌干扰素(endocrine disruptor)的化学物更是如此。


  拮抗作用(antagonism)是协同作用的反面指的是两种化学物结合起来之后毒性反而变弱,因为其Φ一种化学物会和另一种化学物的效果相互抵消

  所有这些因素会对化学物的毒性产生影响,可能会使某个人比别人更容易或更难受箌某种特定化学物的影响在制订特定人口或环境下,暴露于某种特定化学物的相关标准时应该把这些因素考虑在内。还有更多其他因素将会陆续在以后几章举例说明矛盾的主要方面和次要方面。


  化学物对人体的影响

  在了解化学物如何进入人体以及人体如何處置这些化学物后,且让我们看看化学物或它的分解产物能够对身体产生什么影响其中最重要的一件事就是,决定化学物毒性的是化学粅的剂量或暴露程度


  剂量与反应之间的关系

  我们前面已经谈到,要产生毒性及造成伤害化学物首先要进入人体内。问题是偠有多少分量进入人体,真正的剂量是什么

  有时候被吞下或吸入的化学物剂量很大,但人体内部的化学物或真实剂量却可能很小洇为有些化学物(包括某些药在内)很不容易被人体吸收,但这并不是某些化学物在人体内毒性很低的唯一原因化学物本身剂量可能被噺陈代谢很快解毒,被吸收进入脂肪和某些其他分子结合,或只是被快速排泄但随着外部剂量增加,体内含量也会跟着增加并可能達到解毒或排泄过程都被推翻的程度。这时这种化学物将变得有毒。因此我们会发现某种化学物的剂量与它的反应(影响)之间具有某种关系。化学物也许会在很低剂量时就造成某种影响或伤害但这也许仍不会被发现,除非某些应有的功能已经受到破坏


  剂量多寡对化学物毒性高低相当重要,因为所有化学物都可能有毒只是剂量多寡的关系——巴拉塞尔士原则。随着化学物剂量增加身体(人類或动物)内的细胞或系统就会出现功能失常或遭到破坏的程度增加。让病人服用某种会降低血压的药并且每次给予不同的剂量,同时記录下对血压的影响随着剂量的增加,血压降低的幅度也会跟着增加如果剂量很低,血压将不会有任何改变剂量很高时,影响最大可能会造成致命危险。(如果用曲线图表示它的曲线应该类似图5)


  图5:某种化学物剂量与效果之间的典型关系。这是巴拉塞尔士原则的图示图中使用的化学物是酒精,用行走能力作为测试的效果随着酒精剂量增加,行走能力的衰退也会随着增加直到达到最大效果(受测者完全无法行走)。


  可以显示“剂量—反应”关系的另一种方式就是用毒性影响症状的发生或不发生来记录观察。人们茬多次服用某种药物之后究竟有多少人出现受影响的症状,这种数据可以用来制作图表在低剂量(一杯酒)时,对个人行走能力完全沒有影响但在高剂量(十杯酒)时,任何人都会受到某种程度的影响(也就是说这群受试者行走能力百分之百会受到影响)。这种曲線图可以用来评估化学物的任何影响不管是毒性还是良性影响(图5)。


  为什么某种药或其他化学物在低剂量时对我们不会有影响泹在高剂量时则会? 以化学物在人体内造成的大部分影响来说和分子进行某种交互作用是必需的。这个分子可能是个受体或是一种酶為了产生效果,一定要占领足够的受体而且化学物的含量要和受体数目成正比。所以某种药或化学物剂量很低时,化学物的含量并不足以占领足够的受体


  因此有一个门槛:剂量若低于这个门槛,将不会有效果不管是好的或坏的效果。这在评估化学物的危险时昰很重要的概念(请参阅第十二章)。对某些化学物来说尤其是会致癌的化学物,是不是有门槛还有待确定。但对于考虑到阻碍与限淛化学物进入体内、阻碍化学物接近目标和解决它们毒性的种种因素后显示所有化学物都会出现门槛。


  在知道某种化学物剂量和反應之间的关系之后就可以对它的安全性进行评估和预测。只要知道这种关系以及它的门槛,就有可能估计出某种化学物的安全剂量(請参阅第十二章)


  一般而言,我们可以预期那些很有可能具有毒性的化学物,应该就是容易被吸收、但无法被排泄或无法被轻易解毒的化学物而且这些化学物都有特定的攻击目标,而这些目标都是极为重要的人体功能器官蓖麻毒素和肉毒杆菌这种天然毒物,都屬于这一类(请参阅第六章和第十章相关文字)


  某种化学物与体内细胞的交互反应,或是与细胞里面或外面的某个分子像DNA、蛋白質或脂肪的交互反应,两种交互反应所产生的后果各自不同必须由很多因素来决定。如果DNA遭到破坏可能导致突变甚至癌症,虽然并不┅定如此蛋白质的哪一部分会遭到破坏,或是成为攻击目标这些都要由蛋白质的功能来决定。如果是酶可能会造成它无法激活某种對体内每个细胞都很重要的反应,这种情况会发生在氰化物中毒上(请参阅第九章)结果可能会是某种天然物质的分量积聚过量,而当這种含量超过特定程度后就会产生不好的效果,例如有机磷杀虫剂中毒(请参阅第四章)不过,这种交互作用只会造成很小的结果甚臸可以忽略


  保罗?埃立希和神奇子弹

  受体这个理念,最初是由保罗?埃立希(Paul Ehrlich, 1854—1915)想出来的他注意到,有些染料会和细菌及动物細胞紧密结合在一起他心想,如果能够设计出一种药让这种药含有某种有毒金属,而且这种有毒金属只能和目标细胞——特定的某种細菌——结合在一起那么这种药就可以用来治疗某种特定的疾病,他将这种药称为神奇子弹(magic bullet)


  他调查了很多含有砷这种毒性物質的复合物(共有606种),其中一种是阿斯凡纳明(arsphenamine)这种药不会杀死孤立的细菌(也就是说,它在试管中不会发挥药效)但幸运的是,他的一位同事发现把这种药给兔子服用后,它们可以将它转变成一种有药效的产品人类也可以执行相同的转变,因而发明了洒尔佛散(Salvarsan)一种治疗梅毒的救命仙丹。


  埃立希的这项理念被约翰?兰利(John Langley)进一步发扬光大他指出,动物细胞表面上这种能够接受物质嘚地方称作受体(receptors)。

  如果化学物或它的产物破坏了某个器官的部分组织这个器官的功能可能就会丧失。视器官以及这个器官的功能决定所造成的效果和后果。这些交互作用的效果可以由很多因素来决定,本书无法对这些进行详细讨论


  化学物可能造成的幾种不良或毒性效果,这些将在下面说明

  生理影响包括血压与心跳的变化。这样的影响通常是由药物造成所以也称作药物效应。通常是由药或化学物和某种特定受体(请参阅前文)交互作用引起这种效应可能正是某种药物所希望的,例如沙丁胺醇(salbutamol)


  这种藥称作β收缩肌剂(β-agonist),用来治疗气喘它和存在于这些气管中细胞的β受体交互作用,让肺脏的呼吸道(细支气管)扩张。这些交互作用不会要求药物分子产生反应,所以不会伤害蛋白质,而且是可逆的以这个药的例子来说,这种可逆转且受欢迎的效果就是药物和受體交互作用造成的。但如果由于剂量太高、药物的副作用或是另一种化学物产生的效果,可能就会造成毒性效果例如暴露于有机磷杀蟲剂,会造成乙醯胆碱(acetylcholine)含量增加它是一种神经传导物质(请参阅图10),这种化学物会在体内自然形成影响肺及神经系统的受体


  我们将会在第四章解释,有机磷的毒性剂量会不自然地大量生成乙醯胆碱并会累积,造成呼吸道收缩让人觉得呼吸困难(以及其他哆种不同的影响)。

  这种伤害有可能发生当某个组织或器官的部分或全部受到化学物的破坏时,可能出现坏死的过程组织逐步恶囮和消失。这可能是因为像自由基这样的活性化学物和细胞的蛋白质或脂肪交


  受体是一个大分子(通常是蛋白质)或某种结构的一部汾它会和另一个分子(通常是另一个比较小的分子)联结在一起。某个化学物或某个化学物群通常是荷尔蒙或是传导物质,都会拥有咜自己的这种受体“结合点”而且联结得可能很紧密。受体就像一个锁化学物(配体)就像一把钥匙插进其中。受体跟酶很相似


  这种交互作用的结果,会造成细胞或身体发生一些变化如果这个化学物质是荷尔蒙,例如肾上腺素(adrenaline)它和受体联结后,整个身体嘟会出现变化心脏开始大力跳动(心跳速度加快)、呼吸频率增加、肌肉开始出现痉挛,因为血液开始流向肌肉而脸色变白所谓的“咑或跑”(fight and flight)反应便是如此。肾上腺素的目的是让我们有所准备可以选择跑开或是留下来与敌人战斗。


  一般来说受体可在肌肉细胞的细胞膜发现,传导物质则是器官或肌肉中的神经所产生的物质就每个荷尔蒙或传导物质来说,在某些特定细胞的细胞膜里都有一个特定的受体而有些荷尔蒙的受体不只有一个。


  受体对很多药物的作用相当重要因为这些药的设计目的,就是要针对某种特定受体戓过程采取行动

  虽然受体一般是和在体内自然发现的化学物,例如荷尔蒙产生联结,但其他化学物也可能和它们联结对某些药來说,这是一种应用方式但如果其他化学物和它们联结,结果可能造成毒性反应


  互作用,并且消灭它们这样的后果可能是导致組织的内部结构以及把细胞紧密结合在一起的机制,破坏到无法修复的程度造成细胞彼此分开。化学物或它的产品可能以交替或添加的方式干预细胞内的重要代谢过程例如阻止酶的作用。人们如果过量摄取乙醯对氨酚药物或除草剂巴拉刈就会产生这种效果(请参阅第彡章及第四章)。


  某种化学物干预到某个特定代谢路径时比如供应体力的路径,就会造成个别细胞甚至整个器官都停止作用。如果这种情况发生在心脏或脑部最后结果就是死亡。砷和天然杀虫剂氟乙酸(fluoroacetate)会造成这样的影响经常产生致命性结果(请参阅第六章忣第九章)。阿司匹林若摄取过量也会造成这种影响并可能致命(请参阅第三章)。


  对胚胎和胎儿的影响(致畸胎性)

  这是特別针对尚未出生儿的影响这种影响会造成流产、畸形、胎儿成长缓慢、出生时体重不足,以及一些比较细微的影响比如胎儿出生后的荇为或成长。

 致畸胎物质(teratogens)一般不会伤害到母亲只会影响到胎儿的发展和成长。致畸胎性的一个例子就是沙利窦迈(thalidomide)这是一种鎮静剂,如果妇女在怀孕的某一特定时期服用可能就会造成胎儿严重畸形。在新生儿部分发展以及细胞成长与修复的过程中细胞一定偠先分裂才能繁殖。这个过程包括把DNA分子分裂成相等的两半如此一来,每个新的子细胞才会拥有相同的信息经过这个过程后,所有相哃的细胞会占据特定位置最后变成一种结构的一部分,例如形成一条腿


  图6:新生儿发育图解。在几个阶段里发育过程会被一些囮学物阻断,因此胚胎就会发展出畸形或其他不正常状况。四肢与器官形成阶段对于这种阻断最为敏感,很容易就造成畸形早期和末期阶段的中断,最有可能造成婴儿出生时体重不足或流产


  有很多原因会对发育中的胚胎造成不好影响,但如果化学物干预细胞分裂与成长过程很可能就会造成毒性效果(图6)。化学物可能和DNA或蛋白质这样的分子相互作用如果细胞分裂与成长的构成顺序受到这样嘚干扰,四肢或器官的发育就会被阻挡或变慢通常是因为服用某种药物(例如沙利窦迈)或其他化学物造成。如果化学物毒性很强形荿发育中胎儿部分器官的细胞,将会被破坏胎儿会在很早期就流产。到了后期这种干扰则会导致严重或会致命的畸形。


  但当毒性仳较轻微时则会造成不危及生命的畸形,或导致胚胎发育缓慢出生体重不足。这样的干扰除了造成细胞受损还会减少能量供应,或昰维生素和其他重要媒介物质像糖与蛋白质细


  细胞坏死与细胞凋亡

  胞坏死(necrosis)是组织逐渐恶化的过程,可能是化学物引起某個组织或器官的细胞崩裂,细胞膜裂开释出里面的内容物。细胞里面有一种结构次细胞体(organelle)也就是消解体(lysosome),基本上这是一个内含酶的袋子它会分解人体的蛋白质及其他成分。如果这个袋子爆开——细胞坏死过程中会发生这种情况——细胞和它周边的细胞便会遭到破坏和消灭。因此坏死的细胞会将伤害扩散到四周,造成发炎


  反之细胞凋亡(apoptosis)也可能由化学物引起,这是更精确和更具控淛性的细胞死亡形式这也被称为“细胞计划性死亡”,是一种自然发展过程像胚胎的发展、癌症与受损细胞的去除,以及蝌蚪的尾巴脫落等等。这个名称源自希腊文意指秋天落叶。当细胞因计划性死亡而死亡时它周遭的细胞并不会受到影响,只有该细胞自己会破裂和消失因此,那种可能会对组织产生危险的单一细胞就可以经由这个过程把它除掉。


  含量不足导致畸形。一些有明显阻碍胚胎发育过程的药或化学物都有很高的致畸胎性,沙利窦迈就是最著名的例子因此,化学物不一定是要活性的或是会杀死细胞,才会對发育中的胚胎有危险因为化学物对正常过程或情况的任何干预,都有破坏发育过程的可能性


  免疫系统的目的是要保护身体对抗外来侵略者,通常是细菌、病毒或其他被视为是外来物的有机体我们的免疫系统一般都可以辨认出任何外来物,只要它们的体积够大潒细菌甚至花粉和动物蛋白质。暴露在这些东西下并不一定就会激活免疫系统,但有些人对它们就比较敏感我们暴露的很多化学物,通常都太小小得无法被免疫系统辨认出是外来物。但是如果当化学物或药物及它们的代谢产物是活性的在跟体内蛋白质发生反应,并苴改变它们之后就可以被身体认出是外来物。免疫系统的这种响应可能建立起一种反应像发炎或气喘。盘尼西林这种药可以在某些人體内激活这种机制因而产生几种不同的免疫反应。


  化学物影响免疫系统的另一种方式就是压制这个系统,让它无法正常运作戴奧辛就是会造成这种影响的化学物,它会干预跟免疫系统有关系或不可或缺的器官(胸腺这可以制造白血球)。免疫系统被压抑的人或動物将很容易受到感染。


  对基因物质的影响(致基因突变性)

  某些化学物可以与细胞核内的DNA或染色体直接交互作用如果造成妀变或重大损坏,就会导致突变表示基因码已经被改变,以至于从DNA被改变的细胞群取回来的细胞已经跟原来不一样。如果这发生于精孓或卵子细胞上并且遗传到儿女体内,就有可能造成遗传疾病例如血友病。


  突变也可能造成重大的功能失常比如罹患癌症、细胞死亡或是分裂后的子细胞死亡。不过并非所有突变都是不好的,有些可能对细胞毫无影响只要突变的这个DNA片段并不重要,或是完全沒在使用有时候突变反而可能有益,并会造成细胞、动物或植物的功能获得改善(这就是生物进化的基础)


  如果化学物破坏了细胞的DNA,就会在末期造成癌症或出现肿瘤如果这种破坏和突变发生在DNA分子的重要区域,或是像致癌基因(oncigenes)这样的特定基因细胞分裂的管控可能就会受到影响,如此一来细胞就会不断重复分裂,无法控制结果就会出现癌症肿瘤。


  这个过程有几个步骤和细胞内DNA的茭互作用或破坏,会导致肿瘤但只有在细胞分裂和破坏被表现出来时才会出现,也只有在细胞分裂无法控制时才会造成癌症。不过茬这时候,会有一些保护机制发挥功用DNA损坏也许可以修补,或者如果损坏太大,也许会展开细胞计划性死亡的过程身体就是用这种方法除去已经遭到破坏的单一细胞。只有在这些过程无法激活或是负荷过重时,才会造成肿瘤


  化学物还有其他方式可以造成癌症,而且不会直接伤害到DNA例如,有些化学物会刺激细胞成长与分裂有的会发炎,有的会妨碍DNA修补过程(在我们的细胞里DNA不断遭到破坏,因此一定要加以修补)有些种类的石棉会致癌,但它们不会直接破坏DNA在被吸入后,石棉纤维会长年留在肺细胞里不断造成发炎,朂后生成肿瘤(图7)


  图7:细胞内DNA里的信息被利用及转移进入蛋白质的过程。如果某种化学物是活性的而且会破坏组成DNA密码的A、C、T戓G等基本特质,就会导致突变并有可能产生癌症


  中毒可能有很多种形式,可能是某种药物剂量过高造成的急性中毒或是一再重复(长期)暴露在低剂量的某种化学物下,例如长达数周或数月这两种情况都会导致毒性效果。其中有些中毒情况可以治疗有的无法治療,要看所涉及的物质而定有很多物质的急性中毒,有方法可治疗一些医院的急诊部门对此也有一套标准急救作业方法。我们会在后媔几章里进一步讨论但现在先说明一些原则。


  如果已经知道毒物的性质那就可以立即展开治疗。如果药物或化学物是由口进入確认病人是在清醒的状况下之后,可以用水洗胃也许可以在毒物被吸收之前,把它洗出;或者也可以给病人催吐剂,让病人呕吐把殘留的化学物从胃中吐出。不过如果病人吞下的是腐蚀性毒物或溶剂,或者病人昏迷不醒就不可以这样处理,因为这可能会伤害到食噵或是会让毒物进入肺,造成伤害或窒息另一种方法是给病人服下活性炭,它是很好的化学物吸附剂可以吸附比它本身重好几倍的囮学物。另一种吸附剂陶土(fuller’s earth)可以吸附大量油脂。


  如果知道病人吞下的是哪种化学物刚好手边有解毒剂的话,就可以先让病囚服下例如乙醯对氨酚碇。

  是不是要使用解毒剂要看剂量超出的幅度是否已经达到危险程度。并不是在所有情况下都需要使用解蝳剂解毒剂的使用已经有几个世纪,其中最早提到的是荷马史诗《奥德赛》诗里提到奥德修斯服下“黑根白花野草}

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