Nhập môn Môi trường và độc chất: Phần 2

Chia sẻ: Tieppham Tieppham | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

91
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn ttham khảo phần 2 của Tài liệu Môi trường và độc chất - ĐH Y học Thái Nguyên để nắm bắt một số vấn đề cơ bản về độc chất học môi trường như sau: Khái niệm, định nghĩa đề độc chất học, mô tả môi liên quan giữa độc chất học với các môn học khác, xác định được nhiệm vụ, phạm vi nghiên cứu của độc chất học. Đây là nguồn tham khảo hữu ích cho các bạn chuyên về lĩnh vực Y học.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nhập môn Môi trường và độc chất: Phần 2

PHẦN 3: ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘC CHẤT HỌC MỤC TIÊU Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng: 1. Trình bày được các khái niệm, định nghĩa đề độc chất học 2. Mô tả môi liên quan giữa độc chất học với các môn học khác. 3. Xác định được nhiệm vụ, phạm vi nghiên cứu của độc chất học 1. Độc chất học là gì Ngày nay, chất hóa học ngày càng được ứng dụng vào việc phục vụ đời sống con người thì vấn đề độc chất học càng ngày càng phát triển. Cơ cấu bệnh tật nói chung ở các nước đang phát triển cũng dã có sự dịch chuyển từ phòng chống các bệnh nhiễm trùng sang các bệnh không nhiễm trùng như các nước phát triển, người ta gọi đó là bệnh của nền văn minh. Một trong các vấn đề quan tâm đó là bệnh nhiễm các chất độc hóa học do tình trạng ô nhiễm môi trường sông. Vậy thế nào thì được gọi là chất độc và những chất không độc. Chất độc là chất với liều rất nhỏ trong những điều kiện nhất định có thể gây nên những rối loạn sinh lý, sinh hóa trong cơ thể, thậm chí gây nhiễm độc có thể dẫn tới tử vong. Như vậy giới hạn giữa chất độc và chất không độc được phân biệt bởi liều lượng. Có tác giả đề nghị giới hạn giữa chất độc và không độc là liều 100 mg/kg, nghĩa là chất nào có khả năng gây nhiễm độc từ liều dưới 100 mg/kg được coi là chất độc. Nhiễm độc là khi chất độc xâm nhập vào cơ thể với một liều lượng nhất định gây ảnh hưởng tới các hệ thống sinh học của cơ thể. Khoa học nghiên cứu về độc chất là một ngành đã có từ khá lâu, đặc biệt trong các cuộc chiến tranh người ta chú trọng phát triển ngành này vì việc sử dụng hóa chất vào mục đích chiến tranh. Ngày nay với việc ứng dụng rộng rãi kỹ nghệ hóa chất vào phục vụ cuộc sống con người thì vấn đề này càng ngày càng được chú trọng. Vậy môn độc chất học là gì? Độc chất học là môn khoa học nghiên cứu quy luật tác dụng của chất độc đối với cơ thể và đề ra những biện pháp dự phòng, điều trị và khắc phục hậu quả của nhiễm độc. Ngày nay, người ta biết có nhiều loại chất với liều lượng nhất định là thuốc điều trị nhưng với liều cao là chất độc. Vì vậy cần thận trọng khi xác định liều thế nào là an toàn, thế nào là liều độc trong thực hành dược lý. 2. Dịch tễ học nhiễm độc và mối liên quan giữa độc học và các môn khoa học - Vụ dịch sương mù ở Luân Đôn năm 1952 là vụ địch điển hình được mô tả trong lịch sử, đó là do hàm lượng SO2 trong không khí tăng cao do khí thải của nhà máy. 149
- Tại Nhật Bản xuất hiện bệnh Minamata là do hội chứng nhiễm độc thủy ngân do ăn phải cá chứa nhiều thủy ngân hữu cơ bởi thải các chất thủy ngân ra môi trường nước vùng Minamata. - Các vụ nhiễm độc hóa chất bảo vệ thực vật ngày càng nhiều, số tử vong cũng tăng cao. - Vụ dịch xuất huyết trẻ em do sử dụng phấn rôm có chứa chất chông đông tại thành phố Hồ Chí Minh được phát hiện do thiết kế nghiên cứu ca bệnh - đối chứng. - Hàng năm có khoảng 200.000 chất hóa học được phát hiện ra và có khoảng 20.000 chất được đưa vào sản xuất, gây tăng quá trình nhiễm độc. 3. Nhiệm vụ của môn độc chất học 1. Xác định sự tồn lưu chất độc trong môi trường, trong các sinh phẩm như máu, nước tiểu dịch dạ dày, cơ quan, tổ chức. 2. Nghiên cứu số phận của chất độc kể từ khi xâm nhập vào cơ thể cho đến khi thải trừ ra ngoài, gồm độc động học (Toxicokinetic) và độc lực học (Toxicodynamic) 3. Nghiên cứu các thuốc chống độc đặc hiệu, thuốc dự phòng và biện pháp điều trị, ngăn ngừa ảnh hưởng lâu dài và biến chứng nhiễm độc. 4. Nghiên cứu các biện pháp tiêu độc trong môi trường, các biện pháp ngăn chặn sự xâm nhập của chất độc vào cơ thể, hạn chế hấp thu và tăng thải trừ. Mối liên quan giữa độc học và các ngành khoa học khác nhằm bảo vệ sức khỏe con người. 150
TỰ LƯỢNG GIÁ Công cụ: Câu hỏi trắc nghiệm Hướng dẫn tự lượng giá: Sau khi học xong bài học này, anh / chị hãy tự lượng giá bằng trả lời các câu hỏi sau: 1. Trả lời ngắn các câu từ 1 đến 11 bằng cách điển từ hoặc cụm từ thích hợp vào khoảng 151
trống 1 Chất độc là những chất với đều rất nhỏ trong những... (A).... nhất định có thể gây nên những rối loạn... (B).... trong cơ thể A……. B……. 2. Chất độc và chất không độc, được phân biệt bởi... (A)..... giới hạn ngưỡng …(B)… đó là: A……. B……. 3. Nhiễm độc là khi chất độc xâm nhập vào cơ thể với một liều..(A)......gây ảnh hưởng tới các hệ thống.. (B)....của cơ thể. A……. B……. 4. Độc chất học là môn khoa học nghiên cứu quy luật...(A).....của chất độc đối với... (B)..... và đề ra các biện pháp... (C).......... và khắc phục hậu quả của nhiễm độc. A……. B……. C……. 5. Ngày nay có nhiều loại chất với...(A)..... nhất định là thuốc điều trị nhưng với... (B).... là chất độc: A……. B……. 6. Nêu tên 3 khái niệm độc chất học: A……. B……. C……. 7. Vụ dịch sương mù ở Luân Đôn năm (A).... đây là vụ dịch điển hình đó là hàm lượng.... (B).... trong không khí tăng cao. A……. B……. 8. Tại vùng Miama Nhật Bản có bệnh....(A)..... do hội chứng nhiễm độc.. (B).... do ăn phải cá có nhiều hóa chất A……. B……. 9. Ở Việt Nam có vụ dịch... (A)... do sử dụng loại... (B)... có chứa chất chống đông tại thành phố Hồ Chí Minh. 152
A……. B……. 10. Hãy nêu trên thế giới có khoảng...(A)..... chất hóa học được phát hiện và có khoảng.... (B).....chất được ứng dụng thực tế. A……. B……. 11. Hãy kể tên bốn nhiệm vụ của môn độc chất học: A……. B……. C……. D……. 2. Phân biệt đúng sai cho các câu từ 12 đến 15 bằng cách đánh dấu X vào cột A cho câu đúng và cột B cho câu sai Câu hỏi A B 12 Chất độc và chất không độc được phân biệt bởi cấu tạo hóa học 13 Nhiễm độc là với một liều lượng nhất định gây ảnh hưởng tới hệ thống sinh học của cơ thể 14 Độc chất học là môn khoa học nghiên cứu quy luật tác dụng của chất độc đối với cơ thể 15 Liều chất độc là liều > 100mg/kg HƯỚNG DẪN SINH VIÊN TỰ HỌC, TỰ NGHIÊN CỨU, VẬN DỤNG THỰC TẾ 1. Phương pháp học - Sinh viên nghiên cứu trình tự các phần trong bài học. Khi nghiên cứu phần nguyên nhân gây nhiễm độc cần tham khảo thêm giáo trình sức khỏe nghề nghiệp của Bộ môn Sức khỏe nghề nghiệp. - Tìm đọc trên thư viện của Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên tài liệu: Bài giảng định hướng sức khỏe môi trường, Bài giảng Vệ sinh - Môi trường -Dịch tễ tập I Vệ sinh môi trường - Trường Đại học Y Hà Nội để hiểu rõ thêm sự biến đổi chuyển hóa và đào thải các chất độc trong cơ thể. - Tự đọc tài liệu, hãy đánh dấu vào những chỗ chưa hiểu, trình bày những chỗ chưa hiểu với giáo viên để được giải đáp. Sinh viên quan sát trong cộng đồng có người dân sử dụng các loại hóa chất độc ví dụ như 153
hóa chất bảo vệ thực vật, quan sát xem cách làm của người dân có đúng quy trình hay không? 2. Vận dụng thực tế Sinh viên có thể vận dụng các kiến thức về độc chất học, chất độc để tuyên truyền cho người dân biết các tác hại của chất độc đối với cơ thể ví dụ như sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật sẽ ảnh hưởng như thế nào tới cơ thể và cách phòng chúng hóa chất bảo vệ thực vật ra sao? 3. Tài liệu tham khảo 1. Lê Văn Khoa (1995), Môi trường và ô nhiễm, Nhà xuất bản Giáo dục. 2. Bộ môn Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ (1998), Vệ sinh môi trường dịch tễ tập 1, Trường Đại học Y khoa Hà Nội. 3. Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên (1997), Bài giảng định hướng sức khỏe môi trường, Nhà xuất bản Y học. 4. Viện lao động (2002), Thường quy kỹ thuật xét nghiệm, Nhà xuất bản Y học. 5. Bộ môn Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ (2001), Bài giảng sức khỏe môi trường, Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên. 6. Dự án Việt Nam Hà Lan tăng cường giảng dạy hướng cộng đồng trong tám Trường đại học Y Việt Nam (2001), Tài liệu phát tay phần môi trường, Bộ môn Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ. Trường Đại học Y khoa Hà Nội. 7. Giáo trình Môi trường - Độc chất (2004), Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên 8. Giáo trình thực hành Môi trường - Độc chất (2004), Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên. 9. Giáo trình Môi trường - Độc chất (2005), Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên 154
ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ CỦA CHẤT Ô NHIỄM MỤC TIÊU Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng: 1 Trình bày được khái niệm và các tính chất về chất nguy cơ. 2. Mô tả được các nước đánh giá nguy cơ. 1. Khái niệm về chất nguy cơ 1.1. Khái niệm - Nguy cơ: Nguy cơ là xác suất xuất hiện một hiện tượng có liên quan tới một số biến số. Ví dụ: Những người hút thuốc lá có nguy cơ ung thư (K) phổi là 0,25. Nguy cơ có riêng cho từng cá thể và có khả năng mắc một chứng bệnh nào đó. - Dân số nguy cơ: Dân số nguy cơ được định nghĩa là một nhóm người tiếp xúc với một yếu tố có thể là nguyên nhân của một bệnh đang xảy ra trong quần thể, trong đó một nhóm người có tiếp xúc nhiều hơn, thời gian lâu hơn được gọi là nguy cơ cao. - Nguy cơ tổng thể và nguy cơ riêng biệt. + Trong một quần thể có một nhóm người tiếp xúc với một yếu tố nguy cơ tổng thể gây nên bệnh hay tử vong cao hơn các nhóm khác. Ví dụ: Người gầy yếu sống trong môi trường không khí bị ô nhiễm, hay uống rượu và hút thuốc lá sẽ có nguy cơ dễ mắc các chứng bệnh khác nhau. + Trong một quần thể có một nhóm người tiếp xúc với một yếu tố nguy cơ riêng biệt gây nên bệnh hay tử vong cao hơn các nhóm khác. Ví dụ: Nhóm người uống rượu tháng xuyên có nguy cơ ung thư gan, xơ gan cao hơn các nhóm khác. - Yếu tố nguy cơ: Yếu tố nguy cơ có thể là bất kì một yếu tố nội sinh hay ngoại sinh có liên quan đến một chứng bệnh có thể kiểm soát được và ảnh hưởng của nó có thể kiểm soát được về mặt lí thuyết bởi một biện pháp can thiệp dự phòng. Dấu hiệu nguy cơ là bất kỳ một yếu tố nội sinh hay ngoại sinh có liên quan đến một chứng bệnh không thể kiểm soát được (tuổi, giới, dân tộc). 1.2. Tính chất của chất nguy cơ. Theo một số tác giả, một chất được gọi là nguy hiểm khi nó có một trong 5 thuộc tính sau: - Phản ứng: không bền vững ở điều kiện thường, cho các phản ứng khác nhau gây nổ, gây cháy (ở nhiệt độ dưới 600C), giải phóng chất độc khi phản ứng với nước. - Ăn mòn: chất lỏng có pH < 2 hoặc pH > 12,5. Chúng ăn mòn kim loại, các vật thể. 155
- Bền vững trong môi trường (trong đất, nước, khí quyển). - Tích lũy trong cơ thể sống (trong người, động vật). - Độc hại cho người (gây ung thư, quái thai). Các chất nguy hiếm là nguồn gây tác hại, là mối nguy cơ (risk) có thể gây nên sự cố độc hại trong môi trường (hazard). Đánh giá sự cố môi trường là phân tích khía cạnh khoa học của sự cố, nó là sự tập hợp, phân tích các số liệu dùng để xác định quan hệ giữa phản ứng và liều lượng trên một cá thể. 1.3. Một số chất nguy hiếm thường gặp trong môi trường Năm thuộc tính của chất ô nhiễm đã rõ, nhưng xác định cụ thể chất nào là nguy hiểm thì còn nhiều ý kiến khác nhau. Theo Cục bảo vệ môi trường Mỹ (EPA): một số căn cứ sau được làm cơ sở để xếp loại chất nguy hiểm là khi xử lý, lưu giữ, vận chuyển hay thải bỏ chúng sẽ gây ra độc hại cho con người, cụ thể: - Tăng đáng kể số tử vong. - Tăng tình trạng ốm đau không hồi phục. - Phát sinh hiểm họa trong thời gian trước mắt hay lâu dài. Cục bảo vệ môi trường Mỹ quy định 8 nguyên tố và 6 loại thuốc bảo vệ thực vật khi nồng độ lớn hơn các giá trị tối đa cho phép là chất nguy hiểm. Nồng độ tối đa của các chất ô nhiễm để kiểm tra tinh nguy hiểm Chất ô nhiễm Nồng độ cực đại (mg/l) Arsen 5,0 Bari 100,0 Cadimi 1,0 Crom VI 5,0 Chì 5,0 Thủy ngân 0,2 Selen 1.0 Bạc 5,0 Endrin 0,02 Lindan 0,4 Metoxyclor 10,0 Toxaphen 0,5 2. Các nước đánh giá nguy cơ 2.1. Đánh giá nguy cơ Trong luật pháp, tiêu chuẩn về môi trường (nước, không khí, đất) của nhiều nước người ta ít quan tâm đến tính chất độc hại của chất ô nhiễm mà thường dưa ra tiêu chuẩn giới hạn tối đa 156
cho phép của nó để bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Như vậy về bản chất, các tiêu chuẩn này là: Chất ô nhiễm có ngưỡng, nếu nồng độ thấp hơn ngưỡng quy định sẽ không gây độc hại. Nhưng hiện nay quan niệm đã thay đổi: nồng độ thấp hơn ngưỡng quy định nhưng tác dụng kéo dài vẫn có nguy cơ độc hại. - Đánh giá nguy cơ là một vấn đề khoa học, đó là việc thu thập dữ liệu trên cơ sở quan sát và các mô hình thực nghiệm để xác định mối quan hệ giữa phản ứng và liều lượng. Sau đó dựa vào dữ liệu này để đánh giá toàn diện về nguy cơ. Chúng ta có thể nói nguy cơ về cái chết trong đời một người là 1. Nguy cơ đó có thể là do nhiều nguyên nhân khác nhau. - Quản lý đánh giá nguy cơ: là quá trình đưa ra quyết định phải làm gì, dùng những biện pháp nào để phòng ngừa nguy cơ không thể chấp nhận được. Một số nguy cơ thông thường ở Mỹ (Trung tâm thông kê sức khỏe Mỹ 1 987) hay gặp là: Hút thuốc lá 1 bao/ ngày 0,25 Ung thư do mọi nguyên nhân 0,22 Tai nạn ô tô, trong nhà 0,01 Ung thư do phóng xạ Randon trong nhà: 0,003 Do phóng xạ ở ngoài biển.... 0,001 Do uống rượu 0,001 - Các bước đánh giá nguy cơ. + Bước 1: Nhận dạng sự nguy hiểm. Thường dựa vào kết quả quan sát hoặc thử nghiệm trên động vật để xác định hóa chất nào gây ung thư, quái thai. + Bước 2: Đánh giá quan hệ liều lượng - đáp ứng. Quá trình định rõ quan hệ giữa liều lượng của một tác nhân và tỷ lệ bệnh mắc phải. Việc thực nghiệm về quan hệ này được tiến hành trên súc vật phải có đánh giá ngoại suy đối với cơ thể người. + Bước 3: Đánh giá nguy cơ. Xác định quy mô và tính chất của dân số bị nguy hiểm bởi tác nhân đang nghiên cứu. Đánh giá này phải được khảo sát dưới ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác như: tuổi tác, tình trạng sức khỏe, sự tương tác của nhiều chất độc. + Bước 4: Định rõ tính chất của sự cố. Đó là sự kết hợp 3 bước trên để đánh giá tầm quan trọng của vấn đề đối với sức khỏe cộng đồng. Các chất thải nguy hiểm thường được xếp theo ba nhóm: - Các chất thải công nghiệp độc hại: như công nghệ lọc dầu, bảo quản gỗ, luyện kim. hóa học... - Các chất thải phổ biến trong công nghiệp thông thường. 157
- Các hóa chất thông thường như benzen, cresol, thuốc bảo vệ thực vật, hợp chất thuỷ ngân. Ví dụ: Các chất thải nguy hiểm ở các xưởng sản xuất thông thường Xưởng sản xuất Các dạng chất thải nguy hiểm Sản xuất hóa chất Các chất acid và chất kiểm mạnh, các chất tẩy rửa mạnh, các chất thải phóng xạ Xưởng bảo dưỡng và sửa Sơn thải có chứa kim loại nặng chữa ô tô Các chất thải dễ cháy( xăng, dầu, crep....) Các acid chì bì hỏng, các chất tẩy rửa mạnh. Công nghiệp in Dung dịch chứa kim loại nặng. Các chất tẩy rửa mạnh, các chất thải từ mạ điện. Cặn mực in chứa kim loại nặng. Sản xuất đồ da. Chất thải toluen và benzen. Công nghiệp giấy Các chất tẩy rửa dễ bắt lửa. Các chất acid và chất kiềm mạnh Công nghiệp xây dựng Sơn thải dễ bắt lửa, các chất tẩy rửa mạnh Các chất acid và chất kiềm mạnh Sản xuất mỹ phẩm và chất Bụi và kim loại nặng, các chất thải dễ bắt lửa làm sạch Các chất tẩy rửa dễ cháy, các chất acid và chất kiềm mạnh Sản xuất đồ gỗ và đồ nội thất Các chất thải dễ bắt lửa, các chất tẩy rửa mạnh Chế tạo kim loại Sơn thải có chứa kim loại nặng, các chất thải acid và chất kiềm 2.2. Đánh giá sự phơi nhiễm của người với các yêu tố nguy cơ Sự nguy hiểm của chất ô nhiễm thể hiện ở hai yếu tố cơ bản, đó là: - Độc tính và nồng độ chất ô nhiễm trong môi trường. - Thời gian phơi nhiễm (thời gian tiếp xúc và chịu tác động của chất ô nhiễm). Nếu chất ô nhiễm rất độc cho người ở ngoài vùng khuyếch tán vẫn không bị nguy hiểm. Ngược lại chất ô nhiễm ít đọc hơn, người tiếp xúc lâu lại bị nguy hiểm. Đánh giá mức độ nguy hiểm của một chất thường theo hai bước: + Đánh giá sự khuyếch tán của chất ô nhiễm (nhằm xác định nồng độ chất ô nhiễm trong môi trường). + Đánh giá sự phơi nhiễm (thời gian và phương thức tiếp xúc giữa chất độc với người). Lượng chất ô nhiễm xâm nhập vào người qua không khí, nước được xác định dễ dàng thông qua nồng độ chất ô nhiễm. thể tích không khí thở vào, thể tích nước trong hàng ngày. Để xác định lượng chất ô nhiễm xâm nhập vào cơ thể con người qua thực phẩm, người ta dùng hệ số nồng độ sinh học. Ví dụ: Trị số của một số chất đối với cá ( EPA) 1986 158
Hoá chất Hệ số nồng độ sinh học Arsen và các hợp chất arsen 44 Xăng 5,2 Cadimi và các hợp chất cadimi 81 Carbon tetraclorid 19 Clordan 14.000 Clorofom 3,75 Đồng 200 DDE 51.000 DDT 54.000 Dicloroetylen 5,6 Dieldrin 4.760 Heptaclor 15.700 Hexacloroetan 87 Niken và các hợp chất của nó 47 2,3,7,8 TCDD (Digoxin) 5.000 Tetracloetylen 31 Vinylclorid 1,17 TỰ LƯỢNG GIÁ Công cụ: Câu hỏi trắc nghiệm Hướng dẫn tự lượng giá: Sau khi học xong bài học này, anh / chị hãy tự lượng giá bằng trả lời các câu hỏi sau: 1. Trả lời ngắn các câu từ 1 đến 9 bằng cách điền từ hoặc cụm từ thích hợp vào khoảng trống 1. Nguy cơ là... (A).. xuất hiện một... (B).. có liên quan đến... (C)... nào đó: A……… B……… C……… 2. Chất nguy cơ là một chất được gọi là...( A)....khi nó có...(B)...thuộc tính: A……… B……… 3. Năm thuộc tính của chất nguy hiểm là: A……… B……… C……… D……… 159
E……… 4. Nêu 3 căn cứ làm cơ sở xếp loại chất nguy hiểm là: A……… B……… C……… 5. Cục bảo vệ môi trường quy định...( A)... nguyên tố và...(B)... loại thuốc bảo vệ thực vật khi nồng độ vượt quá tiêu chuẩn là chất nguy hiểm A……… B……… 6. Chất ô nhiễm có ngưỡng nếu...(A).. thấp hơn ngưỡng quy định sẽ không gây (B)... A……… B……… 7. Nêu 4 bước đánh giá nguy cơ A……… B……… C……… D……… 8. Kể tên 3 nhóm chất thải nguy hiểm A……… B……… C……… 9. Đánh giá mức độ nguy hiểm của một chất theo 2 bước sau: A……… B……… HƯỚNG DẪN SINH VIÊN TỰ HỌC, TỰ NGHIÊN CỨU, VẬN DỤNG THỰC TẾ BÀI HỌC 1. Phương pháp học - Sinh viên nghiên cứu trình tự các phần trong bài học. Khi nghiên cứu phần các bước đánh giá nguy cơ cần tham khảo thêm “Giáo trình độc chất học”, tài liệu sau đại học, tr số - 90. - Tìm đọc trên thư viện của Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên tài liệu: Bài giảng định hướng sức khỏe môi trường, Bài giảng Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ tập 1, Vệ sinh môi trường - Trường Đại học Y Hà Nội để hiểu rõ thêm cách đánh giá nguy cơ của một số chất có trong môi trường. - Tự đọc tài liệu, hãy đánh dấu vào những chỗ chưa hiểu, trình bày những chỗ chưa hiểu 160
với giáo viên để được giải đáp. Sinh viên quan sát các hiện tượng ô nhiễm trong môi trường ví dụ như ô nhiễm kim loại nặng ở các khu vực khai thác mỏ, xem nguồn gốc của các chất đó từ đâu, con đường lan truyền trong môi trường như thế nào. 2. Vận dụng thực tế Vận dụng các kiến thức đã được học để đánh giá nguy cơ lan truyền của các chất độc trong môi trường ví dụ như khu vực khai thác mỏ kim loại nặng để từ đó có kiến nghị với các cấp, ngành có biện pháp ngăn chặn sự phán tán của các chất độc ra môi trường đồng thời sinh viên có thể tuyên truyền cho người dân sống trong khu vực có nguy cơ cao như ở sát khu vực khai thác mỏ biết cách phòng chống tác hại của các kim loại nặng ra môi trường nơi mình ở. 3. Tài liệu tham khảo 1. Lê Văn Khoa (1995), Môi trường và ô nhiễm, Nhà xuất bản Giáo dục. 2. Bộ môn Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ (1998), Vệ sinh môi trường dịch tễ tập 1, Trường Đại học Y khoa Hà Nội. 3. Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên (1997), Bài giảng định hướng sức khỏe môi trường, Nhà xuất bản Y học. 4. Viện lao động (2002), Thường quy kỹ thuật xét nghiệm, Nhà xuất bản Y học. 5. Bộ môn Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ (2001), Bài giảng sức khỏe môi trường, Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên. 6. Dự án Việt Nam Hà Lan tăng cường giảng dạy hướng cộng đồng trong tám trường đại học Y Việt Nam (2001), Tài liệu phát tay phần môi trường, Bộ môn Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ. Trường Đại học Y khoa Hà Nội. 7. Giáo trình Môi trường - Độc chất (2004), Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên 8. Giáo trình thực hành Môi trường - Độc chất (2004), Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên. 9. Giáo trình Môi trường - Độc chất (2005), Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên. 161
ĐỘC ĐỘNG HỌC. ĐỘC LỰC HỌC Mục Tiêu Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng: 1. Trình bày được khái niệm về độc động học, độc lực học 2. Mô tả được quá trình xâm nhập, phân bố, chuyển hóa và đào thải chất độc. 3. Trình bày được cơ chế chất độc vận chuyển qua màng tế bào và tác dụng vào vị trí đặc hiệu. 4. Trình bày được các cơ chế tác dụng của chất độc trong cơ thể 5. Liệt kê được những nguyên nhân sinh gốc tự do và tác hại của nó trong cơ thể 1. Khái niệm về độc động học, độc lực học Tìm hiểu các quy luật tương tác giữa cơ thể và chất độc là những nghiên cứu thực nghiệm và lâm sàng độc chất học cơ bản, bao gồm: - Độc động học (Toxicokinetic) chuyên nghiên cứu quá trình xâm nhập, hấp thu, phân bố, sự biến đổi cũng như các con đường thải trừ chất độc, trong đó quan tâm đến nồng độ và tốc độ của chất độc liên quan đến thời gian diễn biến từng giai đoạn, nhằm đề ra những biện pháp dự phòng và điều trị nhiễm độc, ngăn không cho chất độc xâm nhập vào cơ thể. - Độc lực học (Toxicodynamic) chuyên nghiên cứu quá trình tương tác của chất độc với vị trí tấn công đặc hiệu: xác định dâu là vị trí đặc hiệu của mỗi chất độc, ái lực hóa học giữa hai thành phần mối liên quan của nồng độ chất độc tại chỗ, các quy luật tác động của chất độc với vị trí tấn công đặc hiệu nói chung. 2. Xâm nhập, chuyển hóa, đào thải các chất độc 2.1 Các con đường xâm nhập của chất độc vào cơ thể 2.1.1 Đường tiêu hóa 2.1.2. Đường hô hấp 2.1.3. Đường da 2.2. Sự hấp thu của chất độc vào máu 2.3. Sự phân bố của chất độc trong cơ thể 2.4. Biến đổi của chất độc trong cơ thể (Mô hình) 162
3. Cơ chế vận chuyển của các chất độc qua màng sinh học và tác dụng vào vị trí tấn công đặc hiệu Tác dụng của một chất độc trên cơ thể phụ thuộc vào lượng chất độc hoặc các phản ứng mà nó sinh ra (các chất chuyển hóa hoạt động, các gốc tự do) được gắn vào nơi tác dụng (men, màng, tấm vận động). Tác dụng của chất độc còn phụ thuộc vào ái lực với nơi tác dụng. Bốn yếu tố sinh học chủ yếu ảnh hưởng tới nồng độ chất độc hoạt động ở các thụ quan là: - Sự hấp thu - Sự phân bố - Sự biến đổi - Sự thải trừ. Sự hấp thu và thải trừ các chất đồi hỏi phải vận chuyển các phân tử đó qua các loại màng như biểu mô ruột, dạ dày. các ông thận, nhu mô gan, rau thai và các cấu trúc màng bên trong tế bào. Cơ chế của các chất vận chuyển qua màng tế bào như sau: - Lọc qua các lỗ của màng: cơ chế này có vai trò trong việc vận chuyển các phân tử nhỏ ưa nước, phụ thuộc vào gradient nồng độ. - Khuyếch tán đơn giản qua màng: cho các phân tử có trọng lượng thấp. - Khuyếch tán được tạo điều kiện: phải có chất mang (protein mang) nhưng không thể vận 163
chuyển ngược với gradient nồng độ. - Khuyếch tán chủ động: các chất hóa học được vận chuyển ngược với gradient nồng độ và cần có nguồn cung cấp năng lượng. - Chất vùi trong tế bào: là kết quả của sự hình Lhành các chỗ thụt vào của màng bào tương bao bọc. - Tốc độ khuyếch tán của các chất hóa học phụ thuộc vào: + Gradient nồng độ sẵn có qua màng C1- C2 + Diện tích màng sẵn sàng cho chuyển vận, A + Chiều dày của màng, d + Hằng số khuyếch tán của chất được vận chuyển (k), phụ thuộc vào: Trọng lượng phân tử của chất đang xét Hình dạng của nó Tính tan trong lipid của nó - Vận tốc khuyếch tán (Định luật Fick) được biểu thị bằng phương trình sau: 4. Cơ chế tác dụng của chất độc Hiểu biết về cơ chế tác dụng của chất độc để phát hiện hoặc phòng ngừa tất cả những thay đổi trạng thái hằng định nội mô ở giai đoạn mà những rối loạn còn có khả năng hồi phục được. Cơ chế tác dụng là đặc hiệu cho mỗi chất hoặc một nhóm do vậy không có cơ chế tác dụng tổng hợp. Nắm vững cơ chế tác dụng chống độc để đề xuất phương pháp điều trị, phát hiện sớm và phòng ngừa bệnh tật. 4.1. Tác dụng ban đầu của chất độc - Tương tác với việc vận chuyển oxy: tác dụng trên hemoglobin. Ví dụ: CO, NO2 - Tác dụng trên enzym: + Sự ức chế: có thể là cạnh tranh hoặc không, thuận nghịch hoặc không. + Sự kích thích: kích thích tổng hợp enzym 4.2. Rối loạn chuyển hóa cân bằng acid- base Phản ứng tạo ra CO2, sau đó chuyển thành H2CO3 4.3. Tương tác với hệ thống miễn dịch - Suy giảm miễn dịch: nhiều loại thuốc như steroid, cytostatic và chất độc công nghiệp, một vài dẫn xuất hữu cơ của thiếc có tác dụng gây giảm miễn dịch. Hiệu quả của phản ứng này có thể gây tăng nguy cơ nhiễm trùng và nguy cơ ung thư. - Kích thích miễn dịch: hậu quả tác dụng lâm sàng còn ít. Ví dụ: Sự hoạt hóa hệ thống lưới nội nguyên sinh có thể tương tác một cách không đặc 164
hiệu với chuyển hóa gan của xenobionic (chất lạ sinh học). 4.4. Ảnh hưởng tới di truyền và sinh sản Ước tính của một chất hóa học có thể làm mất hoạt tính hoặc gây vắng mặt một enzym hoặc một chất sinh học chủ yếu khác, gây rối loạn cấu trúc nhiễm sắc thể, gây đứt gãy, chuyển đoạn nhiễm sắc thể, tổn thương gen... Chất độc có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng cho phôi thai hoặc trẻ sơ sinh. Tác nhân độc có thể ảnh hưởng đến phôi thậm chí nếu mẹ hoặc bố tiếp xúc trước khi thụ thai do tổn thương tế bào từ trong trứng hoặc tinh trùng, có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của thai nhi do tiếp xúc với chất độc trước lúc thụ thai vì độc tố còn tồn tại trong cơ thể người mẹ. 5. Độc tính của gốc tự do Ngày nay người ta quan tâm đến nhiều về các gốc tự do trong cơ thể, có thể coi đó là độc chất nội sinh dưới tác động của nhiều yếu tố môi trường. - Khái niệm về gốc tự do: Gốc tự do là những dẫn chất từ oxygen, là những nguyên tủ, phân tử, mảnh phân tử mà lớp điện tử ngoài cùng của chúng chứa điện tử không cặp đôi (Còn gọi là điện tử cô độc, điện tử tự do). - Đặc trưng của gốc tự do: + Có phản ứng cao (linh hoạt) trong các phản ứng hóa học do có điện tử tự do. + Gốc không bền, thường phản ứng với các phân tử bên cạnh, chuyển phân tử đó thành gốc tự do mới, tạo thành dây chuyền liên tục. - Nguyên nhân sinh gốc tự do: + Do hô hấp tế bào: chuỗi hô hấp tế bào loại ái khí tạo ra một số gốc tự do sau: gốc superoxyt (O2*), gốc hydrogen peroxyt (H2O2) gốc hyaroxyl (*OH), gốc oxy đơn bội (1O2*). + Hiện tượng thực bào: thực bào ăn dị vật tạo thành túi thực bào sẽ xảy ra hiện tượng bùng nổ hô hấp tế bào, oxy chuyển thành superoxyt qua xúc tác của MPO, gốc tự do tạo ra trong quá trình này khá lớn nên các chất chống gốc tự do xung quanh tế bào không trung hoà hết được nên sinh gốc tự do làm chết tế bào. Hiện nay bệnh bụi phổi người ta cũng giải thích theo cơ chế này. + Hiện tượng thiếu máu cục bộ, tưới máu lại: khi nghẽn mạch, máu không vào tới mô sẽ có hiện tượng nhồi máu và thiếu oxy làm cho enzym XH (Xanthin hydrogenase) chuyển thành Xo (Xanthin oxydas). Khi tưới máu lại phản ứng oxy hóa xảy ra mạnh tạo ra lượng lớn superoxyt. nên có các gốc tự do. + Chất phóng xạ: các tia phóng xạ, bức xạ có khả năng bẻ gãy một phân tử thành các mảnh gốc tự do( R1-R2.R1* + R2* ). + Ô nhiễm môi trường: trong môi trường ô nhiễm các chất độc hại như thuốc trừ sâu, diệt cỏ, NO2, clo, chì, arsen, Mn, Hg, Cd sẽ làm tăng phản ứng gốc tự do trong quá trình chuyển hóa các độc chất đó. Đồng thời bản thân các chất này cũng là những chất sinh ra gốc tự do 165
mạnh. + Hút thuốc lá: hút thuốc là làm tăng gốc tự do nhiều nhất trong cơ thể, một hơi thuốc chứa khoảng 1014 gốc tự do. + Tia tử ngoại và phơi nắng: chúng phản ứng với sắc tố da chuyển các phân tử sắc tố sang trạng thái kích thích (ST*) của tế bào biểu mô chuyển nó từ dạng bình thường sang dạng đơn bội (O2*) đây chính là nguyên nhân gây u sắc tố da do nắng. + Các stress, đụng dập chấn thương cũng là nguyên nhân sinh gốc tự áo mạnh. - Tác hại gốc tự do: Khi gốc tự do sinh ra ồ ạt làm cho hệ thống tự vệ của cơ thể dọn không hết, lúc ấy sẽ sinh ra các rối loạn và tổn thương bệnh lý, chủ yếu là: + Rối loạn cấu trúc màng tế bào + Làm biến đổi cấu trúc AND, protein + Giảm hoạt độ enzym gắn với màng, bất hoạt nhiều hệ enzym trong cơ thể + Làm thay đổi cấu trúc receptor trên bề mặt tế bào. - Gốc tự do liên quan tới các loại bệnh lý sau: + Trong bệnh tim mạch: xơ vữa động mạch là hay gặp nhất do các mảng xơ vữa được hình thành tại thành mạch. + Trong viêm khớp dạng thấp + Trong bệnh mắt: gây thoái hóa võng mạc, đục thủy tinh thể + Bệnh phổi + Bệnh đái tháo đường + Lão khoa thần kinh + Bệnh ung thư + Bệnh nhiễm chất độc, nhiễm xạ TỰ LƯỢNG GIÁ Công cụ: Câu hỏi trắc nghiệm Hướng dẫn tự lượng giá: Sau khi học xong bài học này, anh/chị hãy tự lượng giá bằng trả lời các câu hỏi sau: 1. Trả lời ngắn các câu từ 1 đến 11 bằng cách điền từ hoặc cụm từ thích hợp vào khoảng trống 1. Hai khái niệm tương tác giữa chất độc và cơ thể là: A……… B……… 2. Bốn yếu tố sinh học chủ yếu ảnh hưởng tới nồng độ chất độc là: A……… 166
B……… C……… D……… 3. Nêu 5 phương thức vận chuyển vật chất qua màng tế bào: A……… B……… C……… D……… F……… 4. Tốc độ khuyếch tán của chất độc được vận chuyển phụ thuộc vào 4 yếu tố là: A……… B……… C……… D……… 5. Hệ số khuyếch tán của các chất phụ thuộc vào ba yếu tố. A……… B……… C……… 6. Vận tốc khuyếch tán phụ thuộc vào ba yếu tố. A……… B……… C……… 7. Nêu 2 ảnh hưởng ban đầu của chất độc đối với cơ thể là: A……… B……… 8. Nêu hai tương tác của chất độc với hệ thống miễn dịch trong cơ thể là: A……… B……… 9. Nêu hai đặc trưng cơ bản của gốc tự do là: A……… B……… 10. Bốn nguyên nhân cơ bản sinh gốc tự do là: A……… B……… C……… 167
D……… 11. Nêu 4 tác hại của gốc tự do: A……… B……… C……… D……… 2. Chọn một câu trả lời đúng nhất cho các câu từ 12 đến 18 bằng cách đánh dấu X vào ô có chữ cái tương ứng với chữ cái đầu trả lời mà bạn chọn Câu hỏi A B C D 12. Chất độc ở thể lỏng con đường xâm nhập vào cơ thể là A. Da, niêm mạc B. Tiêu hóa C. Hô hấp D. Máu 13. Tốc độ khuyếch tán của chất độc phụ thuộc vào: A. 2 yếu tố B. 3 yếu tố C. 4 yếu tố D. 5 yếu tố 14. Hệ số khuyếch tán của chất được vận chuyển phụ thuộc vào: A. 2 yếu tố B. 3 yếu tố C. 4 yếu tố D. 5 yếu tố 15. Đặc trưng của gốc tự do bao gồm có: A. 2 đặc trưng B. 3 đặc trưng C. 4 đặc trưng D. 5 đặc trưng 16. Nguyên nhân sinh gốc tự do là: A. 6 nguyên nhân B. 7 nguyên nhân C. 8 nguyên nhân D. 9 nguyên nhân 168