CHƯƠNG 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘC CHẤT TS. Võ Hồng Trung Bộ môn Hóa sinh – Độc chất NỘI DUNG • Khái niệm và nhiệm vụ của độc chất học • Chất độc và sự ngộ độc • Sự hấp thu, phân bố, chuyển hóa và thải trừ chất độc trong cơ thể • Tác động của chất độc • Điều trị ngộ độc Khái niệm • Độc chất học là môn học nghiên cứu về tính chất lý hóa và tác động của chất độc trên cơ thể sống, các phương pháp kiểm nghiệm để phát hiện, cách phòng và chống tác động có hại của các chất độc ĐỘC CHẤT HỌC Độc chất Độc chất Độc chất Độc chất học học môi Độc chất học lâm học công học thú y pháp y trường sàng nghiệp Veterinary Forensic Environme Clinical toxicology Industrial toxicology Toxicology ntal toxicology toxicology • Độc chất học lâm sàng (Clinical toxicology) là việc chẩn đóan và điều trị độc chất ở người. • Độc chất học thú y (Veterinary Toxicology) việc chẩn đóan và điều trị độc chất ở lòai vật đặc biệt là vật nuôi và những con vật làm bạn với người, không bao gồm động vật hoang dã. • Độc chất học pháp y (Forensic toxicology) liên quan đến phương diện y học pháp lý.
Độc chất học môi trường (Environmental toxicology) liên quan đến việc di chuyển các chất độc và chất chuyển hóa của chúng, sự phân hủy các sản phẩm trong môi trường và trong chuỗi thực phẩm cùng với ảnh hưởng của chất nhiễm như thế trên cá thể và quần thể. Độc chất học công nghiệp (industrial toxicology) là một lĩnh vực đặc biệt của độc chất học môi trường liên quan đến môi trường công nghiệp và đóng góp một phần đáng kể vào vấn đề vệ sinh công nghiệp. Nhiệm vụ • Góp phần xây dựng tiêu chuẩn vệ sinh môi trường, vệ sinh an toàn thực phẩm, phục vụ cho công việc phòng và điều trị bệnh • Phục vụ cho công tác pháp y CHẤT ĐỘC • Chất độc là bất kỳ chất nào khi vào cơ thể trong những điều kiện nhất định đều gây hại từ mức độ nhẹ (đau đầu, nôn) đến mức độ nặng (co giật, sốt rất cao) và nặng hơn có thể dẫn đến tử vong Phân loại CHẤT ĐỘC Tác Theo động Theo Theo Theo Theo phương của chất tác Theo mục nguồn tính dụng độc pháp độc trên đích sử gốc chất lý phân đặt tính các cơ dụng hóa tích biệt quan đích của cơ thể Chất độc có nguồn gốc thiên nhiên (ĐV, TV, VSV, khoáng Theo nguồn vật) gốc chất độc Chất độc có nguồn gốc tổng hợp, bán tổng hợp Các chất độc dạng khí, lỏng, rắn Các chất độc vô Theo tính chất cơ (kim loại, á lý hóa kim, acid, base) Các hợp chất hữu cơ (Aldehyde, este,…) Theo tính độc Bảng 1: Hệ thống phân loại độc tính dựa trên LD50 liều đơn đường uống ở chuột Cấp độ độc LD50 Ví dụ I Cực độc (Extremely toxic) < 1 mg/kg 2,3,7,8- tetraclorodibenzo-p- dioxin (TCDD) II Độc tính cao (Highly toxic) 1-50 mg/kg Picrotoxin III Độc tính trung bình (moderately 50-500 mg/kg Phenobarbital toxic) IV Độc tính thấp (Slightly toxic) 0,5-5 g/kg Morphin sulfat V Không gây độc (Practically 5-15 g/kg Ethanol nontoxic) VI Không có hại (Relatively > 15 g/kg Saccarose harmless) Bảng 2: Phân loại độc tính dựa trên liều có thể gây chết người nặng 70kg theo Gosselin, Smith và Hodge Cấp độ độc Liều VI Siêu độc (Super toxic) < 5 mg/kg V Cực độc (Extremely toxic) 5-50 mg/kg IV Rất độc (Very toxic) 50-500 mg/kg III Độc tính trung bình (Moderately toxic) 0,5-5 g/kg II Độc tính thấp (Slightly toxic) 5-15 g/kg I Không độc (Practically nontoxic) > 15 g/kg Chất độc tan trong nước hay các dung dịch acid, kiềm Theo phương pháp phân tích Chất độc có thể chiết tách được trong các dung môi hữu cơ Tác động của chất độc trên các cơ quan đích của cơ thể Hệ Gan, Hệ Hệ tiêu Hệ hô Hệ tim … thần thận, sinh hóa hấp mạch kinh máu sản Theo tác dụng đặc biệt Chất độc gây ung thư (aflatoxin, nitrosamin, Chất độc gây đột biến hợp chất HC thơm đa gen, quái thai vòng, các amin dị vòng,…) Theo mục đích sử dụng Thuốc trừ Phụ gia Dung môi … sâu thực phẩm ĐỘC TÍNH Là một khái niệm về liều lượng được dùng để miêu tả tính chất gây độc của một chất đối với cơ thể sống và được thể hiện bằng liều gây chết (lethal dose) Liều độc • Lượng hóa chất vào trong cơ thể một lần gọi là liều. • Liều nhỏ nhất có thể gây độc gọi là ngưỡng của liều.
• Mọi chất đều độc ở một liều nào đó và cũng vô hại với liều rất thấp. Giới hạn giữa 2 liều đó là phạm vi các tác dụng sinh học. Bảng 3: So sánh nồng độ thuốc trong huyết tương (mg/ml) ở liều gây độc và điều trị Thuốc Nồng độ điều trị Nồng độ gây độc (mg/ml) (mg/ml) Digoxin 0,001 – 0,0022 > 0,0025 Diphenylhydantoin 10 – 20 > 25 Phenobarbital 15 – 30 > 40 Procainamid 4–8 > 10 Theophyllin 10 – 20 > 20 Một số khái niệm về liều lượng được sử dụng để xác định độc lực của chất độc • ED50 (Effective Dose) liều có tác dụng với 50% thú vật thử nghiệm. • Liều tối đa không gây độc (HNTD-Highest Nontoxic Dose): là liều lượng lớn nhất của thuốc hoặc chất độc không gây những biến đổi cho cơ thể về mặt huyết học, hóa học, lâm sàng hoặc bệnh lý.
• Liều thấp nhất có thể gây độc (TDL- Toxic Dose Low): Khi cho gấp đôi liều này cũng không gây chết động vật • Liều gây độc (TDH- Toxic Dose High): là liều lượng sẽ tạo ra những biến đổi bệnh lý. Khi cho gấp đôi liều này sẽ gây chết động vật ED50- dose which will be therapeutically effective in 100 100 50% of animals (median effective dose) LD50- dose which will, on average, kill 50% of animals in 50 50 a population MED- minimum effective dose (the least dose that is likely to be ED50 LD50 effective). Also called toxic dose-low (TDL) Dosage (mg/kg) MTD- maximum tolerated dose MED (TDL) (or minimum toxic dose) (more MTD (HNTD) than this will produce signs of toxicity). Also called highest nontoxic dose (HNTD) • Liều gây chết (LD – Lethal Dose): là liều lượng thấp nhất gây chết động vật.
– LD1: liều gây chết 1% động vật – LD50: liều gây chết 50% động vật – LD100: liều gây chết 100% động vật Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính Các yếu tố chủ quan • Loài • Giống, phái tính, khối lượng • Tuổi • Độ nhạy của từng cá thể • Tình trạng cơ thể Các yếu tố khách quan • Đường dùng • Lượng dùng • Dung môi • Tốc độ tác dụng • Tác dụng hiệp lực hay đối kháng • Sự quen thuộc SỰ NGỘ ĐỘC Là sự rối loạn hoạt động sinh lý của cơ thể dưới tác động của chất độc Nguyên nhân gây độc • Ngộ độc tình cờ • Tự đầu độc • Bị đầu độc • Do ô nhiễm môi trường • Do thức ăn, nước uống Examples of ways toxic substances can enter the human body Additive exposure pathways from contaminated groundwater Cấp độ ngộ độc • Ngộ độc cấp tính – Những triệu chứng ngộ độc rõ ràng xuất hiện sau 1 hoặc vài lần cơ thể tiếp xúc với chất độc trong thời gian ngắn tùy thuộc vào chất gây độc và đường xâm nhiễm chất độc, nhưng thường là dưới 24h – Đa số trường hợp ngộ độc cấp tính chuyển sang dạng bán cấp hoặc mạn tính • Ngộ độc bán cấp – Xảy ra sau nhiều ngày, có khi sau 2 tuần – Sau khi điều trị, khỏi nhanh nhưng thường để lại những di chứng thứ cấp với những biểu hiện nặng nề hơn • Ngộ độc mãn tính – Ngộ độc xảy ra từ từ sau nhiều lần phơi nhiễm với chất độc do sự tích tụ dần dần của chất độc trong cơ thể. – Thường gây ra những thay đổi rất sâu sắc về cấu trúc và chức phận của tế bào mà không có triệu chứng rõ rệt – Ngộ độc mạn tính cũng có thể trở thành cấp tính trong những điều kiện nhất định (ngộ độc chì) Factors influencing toxicity: 1. Absorption • oral • pulmonary • sublingual • injection (I. Distribution • binding – plasma proteins, tissue (liver, bone, fat) 3.
Metabolism • Mainly liver (some in GI tract, kidneys, lungs) • Phase I – introduce or expose a functional group on the parent compound – losing pharmacological effect • Phase II – produces polar conjugates – generally inactive and easily excreted in urine and/or faeces 4.