1、航空生理学第五章：航空毒理学第1页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心第五章：航空毒理学一、毒理学基础（一）毒物的存在形态和剂量-反应关系（二）毒性指标和毒性分级（三）毒物代谢和中毒机理（四）毒物的致突变、致癌和致畸作用二、航空毒理学的基本问题（一）毒物来源（二）影响毒作用的因素（三）航空环境中的毒理学特点（四）防护原则三、航空中常见的毒物（一）CO（二）CO2（三）臭氧（四）航空燃料及其添加剂第2页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心乘飞机旅行小心中毒气乘飞机旅行小心中毒气 根据英国民航局披露的信息，过去3年中至少已有100起飞行员、空姐及乘客受舱内毒气侵害的事件发生，其原因是飞
2、机引擎漏油导致有毒挥发物质混入通风系统。另据伦敦大学的一份最新报告披露，每年世界上至少有19.7万名乘客置身于受污染的舱内环境之中，但他们大都没有被告知这一情况。由于机舱毒气对人体健康存在威胁，其中的健康隐患不容小视。英国民航局表示，造成这些中毒事件的原因是飞机引擎漏油，并经过通风系统污染了机舱内的空气。第3页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心塞浦路斯空难 2005年发生在希腊的塞浦路斯客机坠毁事件。造成121人死亡。此次塞浦路斯客机与地面空管人员失去联络后，两架希腊F-16战斗机腾空而起，查看究竟。战机飞行员看到了一番奇怪景象：机舱内居然没有人活动的迹象，机长不知去向，副驾驶则瘫倒在
3、座椅上，好像失去了知觉。驾驶舱内的氧气罩已经自动弹出了。飞行员为什么不戴氧气罩？现在唯一合理的解释似乎是，飞行员在戴氧气罩之前已经被有毒气体毒死。因为飞行员在与地面失去无线电联络之前，曾报告说，飞机的空气调节系统出现了问题。第4页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心 毒理学：毒理学：掌握重要的毒性指标掌握重要的毒性指标航空毒理学航空毒理学:掌握特点、主要毒物及来源、掌握特点、主要毒物及来源、怎样防护与救治。怎样防护与救治。第5页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心毒理学毒理学：研究毒物与机体相互作用规律：研究毒物与机体相互作用规律 的科学的科学动、植物等的天然毒素。动、植物等的天然
4、毒素。人工合成化合物。人工合成化合物。三废（废水，废气，废渣）三废（废水，废气，废渣）污染环境。污染环境。为了军事目的，化学毒剂。为了军事目的，化学毒剂。第6页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心航空毒理学航空毒理学：研究飞行活动以及维：研究飞行活动以及维 护或修护或修理飞机的劳动过程中，所遇到的各种毒物学理飞机的劳动过程中，所遇到的各种毒物学问题的一门科学问题的一门科学第7页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心航空毒理学的任务和范围：航空毒理学的任务和范围：防止有毒物质污染座舱，造成飞行人员及防止有毒物质污染座舱，造成飞行人员及其他舱内人员中毒。其他舱内人员中毒。防止在地面条件下
5、，进行航空与维护和防止在地面条件下，进行航空与维护和修理飞机机场地勤作业中，受到毒物的危修理飞机机场地勤作业中，受到毒物的危害。害。防止航空中有毒物质污染环境，危害居防止航空中有毒物质污染环境，危害居民健康和生态平衡。民健康和生态平衡。参与飞行事故调查及研究工作。参与飞行事故调查及研究工作。第8页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心第五章：航空毒理学一、毒理学基础（一）毒物的存在形态和剂量-反应关系（二）毒性指标和毒性分级（三）毒物代谢和中毒机理（四）毒物的致突变、致癌和致畸作用二、航空毒理学的基本问题（一）毒物来源（二）影响毒作用的因素（三）航空环境中的毒理学特点（四）防护原则三、航空
6、中常见的毒物（一）CO（二）CO2（三）臭氧（四）航空燃料及其添加剂第9页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心一、毒理学基础一、毒理学基础毒物毒物(Toxicant)*毒物的概念毒物的概念*毒物的存在形态毒物的存在形态*毒物的剂量毒物的剂量-反应关系反应关系*常用剂量单位常用剂量单位第10页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心*毒物的概念毒物的概念:剂量规定：剂量规定：一次经口一次经口5g/kg 一日经皮一日经皮1g/kg定义：定义：凡进入体内的外源性化学物质，当其凡进入体内的外源性化学物质，当其数量累积达一定水平，即能扰乱和破坏正常数量累积达一定水平，即能扰乱和破坏正常生理功能，
7、而引起暂时性或永久性病理状态生理功能，而引起暂时性或永久性病理状态，甚至危及生，甚至危及生 命，这样的物质称为命，这样的物质称为毒物毒物。第11页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心毒物的存在形态毒物的存在形态 气体气体:CO2、Cl2、CO、H2S 蒸气蒸气:苯、汞蒸汽苯、汞蒸汽 雾：铬酸雾、农药雾：铬酸雾、农药 粉尘：铅尘粉尘：铅尘 烟：锌烟烟：锌烟第12页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心剂量剂量-反应曲线反应曲线剂量剂量反应反应剂量剂量反应反应剂量剂量反应反应S S型曲线型型曲线型全或无型全或无型直线型直线型第13页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心动物体内：动物
8、体内：mg/kg体重体重 常用剂量单位常用剂量单位:气态：气态：mg/L,mg/m3,ppm 液态：液态：mg/L固态：固态：mg/kg第14页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心（二）毒性指标和毒性分级（二）毒性指标和毒性分级*毒性概念：毒性概念：有毒物质进入体内引起有害有毒物质进入体内引起有害 生物学作用的相对能力生物学作用的相对能力*毒性指标毒性指标第15页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心毒性指标阈剂量阈剂量(threshold dose)致死剂量致死剂量(Lethal dose)毒作用带毒作用带(Effect zone)蓄积系数蓄积系数(cumulative coeff
9、icient)第16页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心阈剂量：阈剂量：在一定染毒条件下，引起群体中极少数在一定染毒条件下，引起群体中极少数个体出现某种反应的最小剂量或浓度个体出现某种反应的最小剂量或浓度1、急性阈剂量（、急性阈剂量（Limac）：一次染毒后）：一次染毒后刚引起某刚引起某 种毒害作用种毒害作用的最小剂量的最小剂量2、慢性阈剂量（、慢性阈剂量（Limch）：反复多次染毒后）：反复多次染毒后刚引刚引 起某种毒害作用起某种毒害作用的最小剂量的最小剂量3、无作用剂量：对机体、无作用剂量：对机体不产生可察觉不产生可察觉的毒作用的毒作用 的剂量最大范围的剂量最大范围第17页，共60
10、页。中国民用航空局民用航空医学中心1、绝对致死剂量（、绝对致死剂量（LD100）：一次染毒后引起）：一次染毒后引起全组实验动物全部死亡全组实验动物全部死亡的最小剂量的最小剂量2、半数致死剂量（、半数致死剂量（LD50）：一次染毒后引起）：一次染毒后引起全全组实验动物半数死亡组实验动物半数死亡的剂量的剂量3、最小致死剂量（、最小致死剂量（MLD）：一次染毒后仅引起）：一次染毒后仅引起全组中个别动物死亡全组中个别动物死亡的剂量的剂量4、最大耐受剂量（、最大耐受剂量（LD0）：一次染毒后）：一次染毒后全组全组实验动物均存活实验动物均存活的最大剂量的最大剂量 致死剂量致死剂量第18页，共60页。中国民
11、用航空局民用航空医学中心剂量剂量S S型曲线型型曲线型死死亡亡率率50100LD50LD0LD100第19页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心毒作用带毒作用带1、急性毒作用带：表示毒物引起、急性毒作用带：表示毒物引起急性致死性中急性致死性中 毒毒危险性的大小；危险性的大小；Zac=LD50/Limac 2、慢性毒作用带：表示毒物引起、慢性毒作用带：表示毒物引起慢性中毒慢性中毒的危的危 险性；险性；Zch=Limac/Limch3、致死毒作用带：为几种致死剂量之间的比、致死毒作用带：为几种致死剂量之间的比 值，如值，如LD100/LD50、LD50/MLD、LD100/MLD第20页，共
12、60页。中国民用航空局民用航空医学中心Limac甲甲LD50LD50Limac乙乙甲甲-Zac乙乙-Zac第21页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心LimchLimacLimac甲甲乙乙Limch甲甲-Zch乙乙-Zch CH=CHCHO CH3 3CHCH2 2CHOCHO（丙烯醛）丙烯醛）（丙醛）（丙醛）C C8 8H H18 18 C C4 4H H10 10 C C3 3H H8 8辛烷辛烷 丁烷丁烷 丙烷丙烷 CHCH4 4 CH CH3 3Cl CHClCl CHCl3 3 CClMAC EELLimac接触时间接触时间第47页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心紧急
13、暴露限值 EEL第48页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心1 1、脱离现场，将未被吸收的毒物排出体外。、脱离现场，将未被吸收的毒物排出体外。2 2、使用解毒剂，灭活毒物，加速排出。、使用解毒剂，灭活毒物，加速排出。3 3、恢复重要的生理功能。、恢复重要的生理功能。4 4、预防并发症。、预防并发症。急性中毒的救治原则：急性中毒的救治原则：第49页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心第五章：航空毒理学一、毒理学基础（一）毒物的存在形态和剂量-反应关系（二）毒性指标和毒性分级（三）毒物代谢和中毒机理（四）毒物的致突变、致癌和致畸作用二、航空毒理学的基本问题（一）毒物来源（二）影响毒作用
14、的因素（三）航空环境中的毒理学特点（四）防护原则三、航空中常见的毒物（一）CO（二）CO2（三）臭氧（四）航空燃料及其添加剂第50页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心三、航空中常见的毒物三、航空中常见的毒物（一）一氧化碳（一）一氧化碳 接触机会接触机会 含碳物质不完全燃烧含碳物质不完全燃烧 螺旋桨飞机发动机废气螺旋桨飞机发动机废气 绝缘物质的热分解产物绝缘物质的热分解产物 人体正常的生理溶血人体正常的生理溶血 理化性质理化性质第51页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心 毒毒 理理 COHb亲和力大亲和力大300倍倍 HbCO稳定稳定1/3600 HbCO使使HbO2解离曲线左移
15、解离曲线左移 CO作用于作用于Warburg呼吸酶，抑制组织呼呼吸酶，抑制组织呼吸吸第52页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心CO第53页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心 临床表现临床表现 救治原则救治原则轻度：非特异的缺氧症状轻度：非特异的缺氧症状中度：皮肤、粘膜呈樱桃红色中度：皮肤、粘膜呈樱桃红色重度：缺氧症状加重，昏迷、重要器官的并发症。重度：缺氧症状加重，昏迷、重要器官的并发症。将患者移到空气新鲜处、对症处理、高压氧将患者移到空气新鲜处、对症处理、高压氧第54页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心（二）二氧化碳l接触机会 使用灭火剂、使用干冰、座舱通风系统故障
16、l理化性质l毒理 低浓度窒息、缺氧；高浓度呼吸中枢抑制麻痹l临床表现 低浓度呼吸代偿加深；高浓度呼吸麻痹l防治原则第55页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心CO2第56页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心（三）臭 氧接触机会 飞机在14 km高度飞行，座舱内臭氧浓度可达到0.2 ppm以上，偶尔可达0.6 ppm，已超过容许浓度。理化性质毒理 眼及呼吸道直接刺激临床表现 肺功能、眼部、红细胞、免疫系统防治原则 加温、橡胶制品定期检查第57页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心（四）航空燃料及添加剂接触机会 航空煤油、汽油理化性质：透明、无色或淡黄色、易挥发毒理 汽油神经麻
17、醉；四乙铅细胞呼吸障碍临床表现 汽油：神经系统；肺；胃；慢性中毒 四乙铅：急性中毒；慢性中毒防治原则 油料工作人员保健及防护第58页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心第59页，共60页。中国民用航空局民用航空医学中心本节思考题本节思考题1 1、毒物、毒性概念？常用的毒性指标有哪些？、毒物、毒性概念？常用的毒性指标有哪些？2 2、毒物在体内经历哪些代谢过程？、毒物在体内经历哪些代谢过程？3 3、影响毒作用的因素有哪些？、影响毒作用的因素有哪些？4 4、航空毒理学有哪些特点？、航空毒理学有哪些特点？5 5、毒物的防护原则是什么？制订了哪些卫生标准？、毒物的防护原则是什么？制订了哪些卫生标准？6 6、了解一氧化碳中毒的机理。、了解一氧化碳中毒的机理。第60页，共60页。
