Chương I MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐỘC HỌC, MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI 1. ĐỊNH NGHĨA ĐỘC HỌC, ĐỘC HỌC, MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHOẺ CON NGƯỜI Dd 6c hoc-M6n khoa hoc nghién cứu định tính và định lượng tac ha ủa các tác nhân hóa học, lý học, sinh học đối đi một cở thể sống. Độc học cũng có thể được định nghĩa như là "môn khoa học xác dịnh giới hạn an toàn của những tác nhân hóa học". Độc học là môn khoa học của các độc chất mang tính khoa học cơ bẩn và ứng dụng.
Tóm lại có thể hiểu: Độc học là môn khoa học nghiên cứu uê những mối nguy hiểm đang xảy ra hay sẽ xảy ra của các độc chất lên cơ thể sống. Độc học, môi trường và sức khoẻ con người (hay còn gọi là Độc học môi trường) - Môn khoa học nghiên cứu về ảnh hưởng của môi trường bị ô nhiễm bởi các độc chất lên sức khoẻ cộng đồng. Mặc dù các môn khoa học trên có liên quan chặt chẽ với 9 ú, sông mục dích, dối tượng, phương pháp nghiên cứu cụ của chúng thì lại có sự khác nhau, ví dụ: ®— Mặc đích của môi độc học là bao vệ sức khoẻ cón người trong cone dong ở mức độ cá thể, "Mục dích chính của môn độc học, môi trường và sức khoẻ con người không phải chỉ bảo vệ những cá thể mà còn để bảo tồn cấu trúc và chức năng của các hệ sinh thái Bên cạnh đó, độc học, môi trường và sức khỏe eon người còn có mục dích nghiên cứu thiết lập tiêu chuẩn môi trường, đánh giá và suy đoán nồng độ của các tác nhân trong môi trường. ánh giá rủi ö cho những quần thể sinh và trong this n nhiên (k quần thể luan nguời) trong những điều kiện bị tiếp xúc với các chí BẤY ö nhiềm môi trường.
MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN Chất nguy hại (độc chất) Chất nguy hại là chất khi xâm nhập vào cơ thể gây nên các biến đổi sinh lý, sinh hóa, phá vỡ cân bằng sinh học, gây rối loạn chức năng sống bình thường, dẫn tới trạng thái bệnh lý của các cơ quan nội tạng, các hệ thống (tiêu hóa, tuần hoàn, thần kinh.) hoặc toàn bộ cơ thể. Theo Quy chế quản lý chất thải nguy hại của Chính phủ Việt Nam (ban hành 7/1999) quy định: Chất thải nguy hại là những chất thải có chứa các e ất hoặc hợp chất có một trong các đặc tính gây nguy hại trực tiếp (dễ cháy, đễ nổ, làm ngô độc, đễ ăn mòn, đễ lây nhiễm và các đặc tính gây nguy hại khác) hoặc tương tác với các chất khác gầy nguy hại tới môi trường và sức khoẻ con người. Chất nguy hại có trong môi trường lao độn: có thể liên 1Ù juan tôi một loại nghề nghiệp nào đó gọi là độc chất nghề uyhiép, còn bệnh đo độc chất đó gây ra gọi là bệnh nghề nghiệp. Chất nguy hại phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có liều lượng hay nồng độ của chất.
Liều lượng là đơn vị có khả năng phản ứng của chất hóa học, lý học bay sinh học. Liều lượng có thể là khối lượng trên thể trọng (mg, g, ml / trọng lượng cơ thể) hoặc là khối lượng trên đơn vị bề mặt tiếp xúc của cơ thể (mg, ø, ml / dién tich da). Nồng độ trong không khí có thể được biểu diễn như đơn vị trọng lượng hay khối lượng trên một thể tích không khí như ppm (mg/ m2 không khí). Nồng độ trong nước có thể biểu diễn bằng đơn vị khối lượng / lít nước (mg/l = ppm hay g/l = ppb).
Các tác hại ở mức nhẹ có thể phục hồi, còn ở mức nặng trầm trọng đôi khi không thể khắc phục được. Ví dụ, sưng phổi hay thay đổi hóa tính của huyết thanh ở mức nhẹ thì có khả năng chữa dược, nhưng ung thư thì rất nặng và khó có thể chữa khỏi. Những thay đổi bất lợi ở mức nhẹ bao gồm như thay đổi tiêu hóa thức ăn, tăng trọng lượng cơ thể, thay đổi hoạt tính enzym v. Các tác động nặng bao gồm những thay đổi cấu trúc, chức năng của mô làm cho các chức năng bình thường bị thay đổi có thể dẫn tới tử vong.
Các dạng tác nhân độc hại tiềm tàng bao gồm các tác nhân hóa học (tự nhiên, tổng hợp, hữu cơ hay vô cơ), vật lý (sóng điện từ, vi sóng) và sinh học (các độc chất vi nấm, thực và động vật). Các tác nhân hóa học, lý học có thể gây ra những tác động có hại bằng việc thay đổi sự thống nhất, cấu trúc, chức năng của mô cũng như làm thay đổi quá trình sinh trưởng, phát triển,. Các tác hại có thể khắc phục được hoặc đôi khi không 11 thể khắc phục dẫn đến tử vong. Đáp ứng là phản ứng của toàn bộ cơ thể hay của một hoặc vài bộ phận của cơ thể sinh vật đối với chất kích thích (chất gây đáp ứng).
Chất kích thích có thể có rất nhiều dạng, và cường độ của đáp ứng thường là hàm số của cường độ chất kích thích. Chất kích thích càng nhiều thì cường độ đáp ứng trong cơ thể xẩy ra càng lớn. Khi chất kích thích là hóa chất, thì đáp ứng thường là hàm số của liều lượng và mối quan hệ này được gọi là mối quan hệ liều lượng - đáp ứng. Những đáp ứng đối với các tác nhân hóa hay lý học có thể xảy ra ngay lập tức hoặc xảy ra muộn hơn; có thể nhẹ, nặng; phục hồi hoặc không phục hồi; trực tiếp hoặc gián tiếp; có thể có lợi hoặc bất lợi (có hại).
Các đáp ứng đối với các tác nhân phụ thuộc vào điểu kiện tiếp xúc như thời gian, liều lượng tiếp Xúc v. Các đáp ứng tại chỗ xuất hiện tại đúng điểm tiếp xúc giữa cơ thể và chất gây kích thích. Đáp ứng dị ứng hay mẫn cảm là phần ứng có hại liên quan đến hệ thống miễn dịch. Đáp ứng là phản ứng bất bình thường hay không đều đặn, có thể liên quan đến hệ thống miễn dịch hoặc có thể gây ra những sự thay đổi về gen tại những điểm lắng đọng hóa chất.
Các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả của sự tương tác giữa các tác nhân hóa học và lý học bao gồm liều lượng, đặc tính hóa, lý của tác nhân, thời gian tiếp xúc với tác nhân và tình trạng sức khoẻ của cơ thể tại thời điểm tiếp xúc. Liểu lượng phù hợp của dược phẩm có thể có tác dụng chữa được bệnh. Tac nhân hóa học hay vật lý thường kết hợp với nhau ở mô, ở các cơ quan tiếp nhận. Cơ quan tiếp nhận có thể coi là các "bến định vị của hóa chất".
Khi tác nhân hóa học tạo ra đáp 12 ứng không liên quan đến một cơ quan tiếp nhận riêng biệt nào, phản ứng gọi là đáp ứng không đặc trưng. Cơ quan tiếp nhận là điểm nhạy cảm hay điểm đáp ứng, nằm tại tế bào đối tượng mà các tác nhân vật lý và hóa học cùng tác động lên. Cơ quan tiếp nhận có thể đặc trưng cho tác nhân hóa học hay một nhóm các hóa chất. ‘ Khi liều lượng hóa chất tăng, lượng hóa chất nhiễm vào các cơ quan tiếp nhận có thể cũng tăng theo.
Khi số lượng các phức hóa chất - cơ quan tiếp nhận tăng thì đáp ứng của cơ thể tăng tỷ lệ thuận với hàm lượng tiếp xúc cho đến khi không còn một cơ quan tiếp nhận nào còn tự do để tiếp nhận nữa và sự ổn định được thiết lập. Mức độ đáp ứng của cơ thể tỷ lệ trực tiếp với số lượng cơ quan tiếp nhận có gắn với hóa chất. Hóa chất gắn với cơ quan tiếp xúc có thể là liên kết hóa trị, liên kết ion, hydrogen hay lực Van de Waals. Ban chat cla su liên kết sẽ ảnh hưởng đến thời gian của phức hóa chất - cơ quan tiếp nhận và thời gian của tác động tạo ra.
Liên kết hóa trị thường là không phục hồi được, còn liên kết ion, hydrogen, Van de Waals thường là phục hồi được. Để cơ quan tiếp nhận có thể gây ra được phản ứng, trước hết nó phải gắn với hóa chất. Liên kết này thường không phải là liên kết hóa trị và có thể phục hồi được. Tiếp theo, các cơ quan tiếp nhận phải được kích hoạt và quá trình này được gọi là "chuyển hóa tín hiệu", quá trình này xác định hoạt động nội lực.
Sau đó là hàng loạt các hiện tượng và cuối cùng là tạo ra sự đáp ứng của cơ thể. Quá trình này gọi là quá trình liên kết giữa cơ quan tiếp nhận - đáp ứng. Sự luân chuyển của hóa chất xảy ra bên ngoài và bên trong cơ thể sống. Sự luân chuyển ngoài cơ thể liên quan đến các tác nhân môi trường như các điều kiện khí hậu và đặc tính 18 hóa, lý của hóa chất, kể cả độ tan nếu như hóa chất tìm thấy trong môi trường nước.
Sự khuếch dại sinh học có thể cũng xuất hiện. Vi du: Metyl thủy ngân tham gia vào dây truyền thực phẩm thông qua sinh vật phù du và khuếch đại do tích đọng ở cá với nồng độ lớn gấp khoảng 10” lần hoặc hơn so với lúc đầu (hình 1). Hg* _t Vi khuẩn kị khí | CH,;Hg* ¥ Sinh vật trôi nổi a Sau bo Cá nhỏ Chim 2á lớn Người Hình 1. Sự lan truyền thủy ngân theo mắt xích thức ăn Các con đường tiếp xúc giữa hóa chất với cơ thể động vật và con người: qua đường tiêu hóa, hô hấp, tiếp xúc qua da v.
Sự lưu chuyển hóa chất trong cơ thể liên quan đến các yếu tố ảnh hưởng đến sự lắng đọng sinh học chất đó trong cơ thể. Điều này bao gồm cả các tính ch ất hóa - lý như: cỡ hạt, điều kiện tiếp xúc và tình trạng sức khoẻ của cơ thể, Hóa chất vận chuyển từ điểm tiếp xúc vào hệ mạch máu. Trong máu, hóa chất có thể tồn tại tu do, không cần liên kết, hoặc liên kết với 14 protein (thường là liên kết với albumin). Hóa chất có thể từ máu để vào cá mô và tế bào (ở gan), tích đọng lại (ở mô mỡ), dao thải ra khỏi cơ thể (qua thận), hay sẽ tạo nên phản ứng (trong não).
Biên độ của phản ứng phụ thuộc vào nồng độ của hóa chất tại cơ quan tiếp nhận, ái lực của chúng và hoạt động trong co tl Hóa chất qua màng tế bào, qua các lớp phospholipid bằng một quá trình đòi hỏi tiêu thụ năng lượng dược gọi là qua trinh van chuyển chủ động, hay bằng một quá trình không đồi hỏi tiêu thụ năng lượng, được gọi lở quá trình uận chuyển thụ động.