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第三章环境化学物的毒性作用及其机理（一）一般毒性

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3.2效应、反应、剂量-效应（反应）关系

洪喻/北京林业大学

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

学习要求

记住效应、反应与剂量-效应（反应）关系的概念

掌握剂量-效应（反应）关系曲线的基本类型

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

效应是指一定剂量的外源化学物与机体接触后所引起的机体

生物学变化，其变化程度可用计量单位（或计量强度）表示。

由于这类效应的变化可用数量描述或表示，故称为量效应。

有机磷化合物对血液中胆碱酯酶活力的抑制作用

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

反应：一定剂量外源化学物对机体引起的一些不能用某种可

测定的定量数值来表示的生物学变化，而只能以“有或无”、

“阴性或阳性”定性地表示，故称为质效应。

如死亡、致癌、中毒等。因此，反应的大小一般用百分率或

比值表示，如死亡率、发病率、反应率、肿瘤发生率等。在一

些情况下，化学物剂量处于临界水平左右时，其所引起的量效

应的计量数据可以转换为“有”或“无”的计数资料，量效应

也转化成了质效应。

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

剂量-效应和剂量-反应关系。这是毒理学里的一个重要概

念，也是环境毒理学学科中的一个重要概念。

剂量-效应关系剂量-效应关系

剂量-效应关系是指外源剂量-反应关系是外源化

化学物的剂量大小与其在个学物的剂量与其引起的质效

体或群体中引起的量效应大应发生率之间的关系。

小之间的相关关系。

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

一般来说，机体内出现的某种损害作用，如果由某种外源化学

物所引起，则存在明确的剂量-效应或剂量-反应关系，否则很难肯

定其中的因果关系。

但是，有一些效应，例如机体的过敏性反应，虽然也是外源化

学物所引起的损害作用，但涉及到免疫系统，与一般的中毒反应不

同，往往不存在明显的剂量-反应关系，小剂量的致敏原便可引起剧

烈的甚至致死性的全身症状或反应。

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

剂量-效应关系和剂量-反应关系均可用曲线表示，即以表示效应

强度的计量单位或表示反应的百分率或比值为纵坐标，以剂量为横

坐标绘制散点图所得的曲线。

不同外源化学物在不同条件下，其剂量-效应或反应的相关关系

也不同，可呈现不同类型的曲线，主要有以下4种基本类型：

（1）直线型

（2）抛物线型

（3）S型

（4）U型或倒U型

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

（1）直线型

效应（或反应）强度与剂量呈线性关系，即随着剂量的增加，

效应或反应强度也增加，且二者成正比。

在生物体内，这种直线型曲线较少见，仅在某些体外试验中，

可在一定剂量范围内存在。

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

（2）抛物线型

剂量与效应（或反应）强度呈非线性关系，即随着剂量的增加

，效应（或反应）强度也增高，但最初增高急速，继之变为缓慢，

以致曲线呈先陡峭后平缓的抛物线形状。

如将剂量换成对数值，则成直线，以便于在低剂量与高剂量、

低反应强度与高反应强度之间进行相互推算。

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

（3）S型

在外源化学物的剂量与反应关系中较为常见，部分剂量与效应

关系中也有出现。此种曲线的特点是，曲线开始平缓，继之陡峭，

最后又趋平缓，呈不甚规则的“S”形。曲线的中间部分，即反应率

50%左右，斜率最大。

效应、反应、剂量-效应（反应）关系

S型曲线分为对称