人與人之間對有毒化學物質的反應強度通常存在很大差異，並且個體在一生中的易感性也存在差異。 這些可歸因於能夠影響特定化學物質的吸收率、體內分佈、生物轉化和/或排泄率的多種因素。 除了已明確證明與人類對化學毒性的易感性增加有關的已知遺傳因素外（參見“毒性反應的遺傳決定因素”），其他因素包括： 與年齡和性別相關的體質特徵； 預先存在的疾病狀態或器官功能下降（非遺傳性，即後天性）； 飲食習慣、吸煙、飲酒和藥物使用； 伴隨暴露於生物毒素（各種微生物）和物理因素（輻射、濕度、極低或高溫或與氣體分壓特別相關的大氣壓力），以及伴隨的體育鍛煉或心理壓力情況； 以前對特定化學品的職業和/或環境接觸，特別是對其他化學品的伴隨接觸， 任何監管機構都不批准 必然有毒（例如，必需金屬）。 上述因素對增加或減少對不良健康影響的敏感性及其作用機制的可能貢獻對於特定化學品而言是特定的。 因此這裡只介紹最常見的因素、基本機制和一些典型的例子，而關於每種特定化學品的具體信息可以在本文的其他地方找到 百科全書.
根據這些因素作用的階段（特定化學物質的吸收、分佈、生物轉化或排泄），這些機制可以根據相互作用的兩個基本結果粗略地分類：(1)目標器官，即在其在生物體中產生作用的部位（毒代動力學相互作用），或 (2) 對目標器官中化學物質數量的特定反應強度的變化（毒代動力學相互作用） . 任何一種相互作用的最常見機制都與與其他化學物質競爭以結合參與其在生物體中運輸的相同化合物（例如，特定血清蛋白）和/或相同的生物轉化途徑（例如，特定的酶）導致初始反應和最終不利健康影響之間的速度或順序發生變化。 然而，毒物動力學和毒物動力學相互作用都可能影響個體對特定化學品的敏感性。 幾個伴隨因素的影響可能導致：(a) 附加效應——綜合效應的強度等於各因素分別產生的效應之和，(b) 協同效應— 綜合效應的強度大於每個因素單獨產生的效應之和，或 (c) 拮抗作用——綜合效應的強度小於各因素單獨產生的效應之和。
某種特定的有毒化學物質或特征代謝物在其對人體產生影響的部位的數量或多或少可以通過生物監測來評估，即通過選擇正確的生物標本和最佳的標本取樣時間，採取考慮到特定化學物質在關鍵器官和測量的生物區室中的生物半衰期。 然而，關於可能影響人類個體易感性的其他可能因素的可靠信息普遍缺乏，因此關於各種因素影響的大部分知識都是基於實驗動物數據。
應該強調的是，在某些情況下，人類和其他哺乳動物在對同等水平的反應強度和/或接觸許多有毒化學品的持續時間方面存在相對較大的差異； 例如，人類似乎比老鼠（常用於實驗動物研究）對幾種有毒金屬對健康的不利影響更為敏感。 其中一些差異可歸因於以下事實：各種化學物質的運輸、分佈和生物轉化途徑在很大程度上取決於組織 pH 值的細微變化和生物體中的氧化還原平衡（各種酶的活性也是如此），並且人類的氧化還原系統與大鼠的氧化還原系統有很大不同。
維生素 C 和穀胱甘肽 (GSH) 等重要的抗氧化劑顯然就是這種情況，它們對於維持氧化還原平衡至關重要，並且具有保護作用，可抵禦參與氧化還原反應的氧或外源性自由基的不利影響。各種病理狀況（Kehrer 1993）。 與大鼠相反，人類不能自動合成維生素 C，並且人類紅細胞 GSH 的水平和周轉率大大低於大鼠。 與大鼠或其他哺乳動物相比，人類還缺乏一些保護性抗氧化酶（例如，GSH-過氧化物酶被認為在人類精子中活性很差）。 這些例子說明了人類對氧化應激的潛在更大的脆弱性（特別是在敏感細胞中，例如，人類精子顯然比老鼠更容易受到毒性影響），這可能導致不同的反應或對影響的更大敏感性與其他哺乳動物相比，人類的各種因素 (Telišman 1995)。
年齡的影響
與成人相比，年幼的兒童往往更容易受到化學毒性的影響，因為他們的吸入量和胃腸道吸收率相對較大，這是由於腸道上皮細胞的通透性較大，解毒酶系統不成熟，有毒化學物質的排泄率相對較小. 中樞神經系統在發育的早期階段似乎特別容易受到各種化學物質（例如鉛和甲基汞）的神經毒性的影響。 另一方面，年長者可能易感，因為有化學品接觸史和體內某些外來物質的儲存量增加，或目標器官和/或相關酶的功能已受損，導致解毒和排泄率降低。 這些因素中的每一個都會導致身體防禦能力的減弱——儲備能力的下降，導致對隨後暴露於其他危害的敏感性增加。 例如，細胞色素 P450 酶（參與幾乎所有有毒化學物質的生物轉化途徑）可能會由於一生中各種因素（包括飲食習慣、吸煙、飲酒、使用藥物和暴露於環境異生素）。
性別的影響
已經描述了大量有毒化學品（大約 200 種）在易感性方面的性別差異，並且在許多哺乳動物物種中發現了這種差異。 似乎男性通常更容易受到腎臟毒素的影響，而女性則更容易受到肝臟毒素的影響。 男性和女性之間反應不同的原因與各種生理過程的差異有關（例如，女性能夠通過月經失血、母乳和/或轉移給胎兒來額外排泄一些有毒化學物質，但她們在懷孕、分娩和哺乳期間經歷額外的壓力）、酶活性、基因修復機制、荷爾蒙因素，或女性體內存在相對較大的脂肪庫，導致一些親脂性有毒化學物質（如有機溶劑和某些藥物）的積累更多.
飲食習慣的影響
飲食習慣對化學毒性的易感性有重要影響，主要是因為充足的營養對於身體化學防禦系統的功能保持良好健康至關重要。 攝入足夠的必需金屬（包括準金屬）和蛋白質，尤其是含硫氨基酸，對於各種解毒酶的生物合成以及提供甘氨酸和穀胱甘肽以與內源性和外源性化合物發生結合反應是必需的。 脂質，尤其是磷脂，和脂質體（甲基供體）是生物膜合成所必需的。 碳水化合物提供各種解毒過程所需的能量，並為有毒化學物質及其代謝物的結合提供葡萄醣醛酸。 硒（一種必需類金屬）、穀胱甘肽和維生素，例如維生素 C（水溶性）、維生素 E 和維生素 A（脂溶性），作為抗氧化劑具有重要作用（例如，控制脂質過氧化和維持細胞膜的完整性）和自由基清除劑以防止有毒化學品。 此外，各種膳食成分（蛋白質和纖維含量、礦物質、磷酸鹽、檸檬酸等）以及食用的食物量會極大地影響許多有毒化學物質的胃腸道吸收率（例如，可溶性物質的平均吸收率進餐時攝入的鉛鹽約為 60%，而禁食受試者則約為 XNUMX%）。 然而，飲食本身可能是個體接觸各種有毒化學物質的額外來源（例如，食用受污染海產品的受試者每日攝入量顯著增加，砷、汞、鎘和/或鉛的積累增加）。
吸煙的影響
吸煙習慣會影響個體對許多有毒化學物質的易感性，因為香煙煙霧中存在的大量化合物（尤其是多環芳烴、一氧化碳、苯、尼古丁、丙烯醛、某些殺蟲劑、鎘和，在較小程度上，鉛和其他有毒金屬等），其中一些能夠在人體內累積一生，包括產前生命（例如，鉛和鎘）。 相互作用的發生主要是因為各種有毒化學物質競爭相同的結合位點以便在生物體中運輸和分佈和/或競爭涉及特定酶的相同生物轉化途徑。 例如，幾種香煙煙霧成分可以誘導細胞色素 P450 酶，而其他成分可以抑制其活性，從而影響許多其他有毒化學物質（如有機溶劑和某些藥物）的常見生物轉化途徑。 長期大量吸煙會降低身體應對其他生活方式因素不利影響的儲備能力，從而大大降低身體的防禦機制。
酒精的影響
飲酒（乙醇）會以多種方式影響對許多有毒化學物質的敏感性。 它可以影響某些化學物質在體內的吸收率和分佈——例如，增加鉛的胃腸道吸收率，或通過抑制氧化作用來降低汞蒸氣的肺部吸收率，而氧化是保留吸入汞蒸氣所必需的。 乙醇還可以通過組織 pH 的短期變化和乙醇代謝引起的氧化還原電位的增加來影響對各種化學物質的敏感性，因為乙醇氧化成乙醛和乙醛氧化成乙酸鹽都會產生等量的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NADH) 和氫（H+). 由於必需金屬和有毒金屬以及類金屬與各種化合物和組織結合的親和力受 pH 值和氧化還原電位變化的影響 (Telišman 1995)，即使適量攝入乙醇也可能導致一系列後果，例如：( 1) 人體長期積累的鉛重新分佈，有利於生物活性鉛部分，(2) 含鋅酶中的必需鋅被鉛替代，從而影響酶活性，或影響移動-化鉛對機體中其他必需金屬和準金屬的分佈，如鈣、鐵、銅和硒，（3）增加鋅的尿排泄等。 由於酒精飲料可能含有大量來自容器或加工過程的鉛，上述可能事件的影響可能會增加（Prpic-Majic 等人，1984 年；Telišman 等人，1984 年；1993 年）。
乙醇相關敏感性變化的另一個常見原因是許多有毒化學品，例如各種有機溶劑，共享涉及細胞色素 P450 酶的相同生物轉化途徑。 根據接觸有機溶劑的強度以及攝入乙醇的數量和頻率（即急性或慢性酒精消耗），乙醇可以降低或增加各種有機溶劑的生物轉化率，從而影響它們的毒性（Sato 1991） .
藥物的影響
多種藥物的共同使用會影響對有毒化學物質的敏感性，主要是因為許多藥物與血清蛋白結合，從而影響各種有毒化學物質的轉運、分佈或排泄率，或因為許多藥物能夠誘導相關的解毒酶或抑制其活性（例如，細胞色素 P450 酶），從而影響具有相同生物轉化途徑的化學物質的毒性。 這兩種機制的特徵是當使用水楊酸鹽、磺胺或保泰鬆時增加三氯乙酸（幾種氯代烴的代謝產物）的尿排泄，以及當使用苯巴比妥時增加四氯化碳的肝腎毒性。 此外，一些藥物含有相當數量的潛在毒性化學物質，例如，含鋁抗酸劑或用於治療慢性腎功能衰竭引起的高磷酸鹽血症的製劑。
伴隨暴露於其他化學品的影響
由於各種化學物質的相互作用（即，可能的疊加、協同或拮抗作用），對不良健康影響的易感性的變化幾乎完全在實驗動物中進行了研究，主要是在大鼠中。 缺乏相關的流行病學和臨床研究。 與大鼠和其他哺乳動物相比，考慮到幾種有毒化學物質對人類的反應強度相對較大或對健康的不利影響的多樣性，這一點尤其令人擔憂。 除了藥理學領域已發表的數據外，大多數數據僅與特定類別中兩種不同化學品的組合有關，例如各種殺蟲劑、有機溶劑或必需和/或有毒金屬和類金屬。
多種有機溶劑的組合暴露可導致各種疊加、協同或拮抗效應（取決於某些有機溶劑的組合、它們的強度和暴露持續時間），主要是由於相互影響生物轉化的能力（Sato 1991）。
另一個典型的例子是必需的和/或有毒的金屬和類金屬的相互作用，因為這些可能會影響年齡（例如，環境鉛和鎘的終生體內積累）、性別（例如，女性常見的缺鐵症） )、飲食習慣（例如，有毒金屬和準金屬的膳食攝入量增加和/或必需金屬和準金屬的膳食攝入不足）、吸煙習慣和飲酒（例如，額外接觸鎘、鉛和其他有毒金屬）和使用藥物（例如，單劑量的抗酸劑可導致通過食物攝入的鋁的平均每日攝入量增加 50 倍）。 與主要有毒元素相關的基本示例（見表 1）可以說明人類接觸各種金屬和類金屬可能產生的各種疊加、協同或拮抗作用，除此之外還可能發生進一步的相互作用，因為必需元素也可能影響彼此（例如，銅對胃腸道吸收率以及鋅的代謝具有眾所周知的拮抗作用，反之亦然）。 所有這些相互作用的主要原因是各種金屬和準金屬在各種酶、金屬蛋白（尤其是金屬硫蛋白）和組織（例如細胞膜和器官屏障）中競爭相同的結合位點（尤其是巰基，-SH）。 這些相互作用可能在通過自由基和氧化應激的作用介導的幾種慢性疾病的發展中發揮相關作用 (Telišman 1995)。
表 1. 哺乳動物中主要有毒和/或必需金屬和類金屬可能的多重相互作用的基本影響
| 有毒金屬或準金屬 | 與其他金屬或類金屬相互作用的基本效應 |
| 鋁 (Al) | 降低鈣的吸收率，損害鈣的代謝； 膳食鈣不足會增加鋁的吸收率。 損害磷酸鹽代謝。 與 Fe、Zn 和 Cu 相互作用的數據是模棱兩可的（即另一種金屬作為介體的可能作用）。 |
| 砷（As） | 影響銅的分佈（腎臟中銅增加，肝臟、血清和尿液中銅減少）。 損害鐵的代謝（肝臟中鐵的增加伴隨著血細胞比容的降低）。 Zn降低無機As的吸收率並降低As的毒性。 Se 降低 As 的毒性，反之亦然。 |
| 鎘（Cd） | 降低鈣的吸收率，損害鈣的代謝； 膳食鈣不足會增加鎘的吸收率。 損害磷酸鹽代謝，即增加磷酸鹽的尿排泄。 損害鐵的代謝; 膳食鐵缺乏會增加鎘的吸收率。 影響 Zn 的分佈； Zn 降低了 Cd 的毒性，而它對 Cd 吸收率的影響是模棱兩可的。 Se降低了Cd的毒性。 Mn 在 Cd 的低水平暴露下降低 Cd 的毒性。 關於與 Cu 相互作用的數據是模棱兩可的（即 Zn 或另一種金屬作為介體的可能作用）。 高膳食水平的 Pb、Ni、Sr、Mg 或 Cr(III) 會降低 Cd 的吸收率。 |
| 汞（Hg） | 影響銅的分佈（肝臟中銅的增加）。 Zn降低無機Hg的吸收率並降低Hg的毒性。 Se 降低了 Hg 的毒性。 Cd增加了腎臟中Hg的濃度，但同時降低了Hg在腎臟中的毒性（Cd誘導的金屬硫蛋白合成的影響）。 |
| 鉛（Pb） | 損害 Ca 的代謝; 膳食鈣不足會增加無機鉛的吸收率，增加鉛的毒性。 損害鐵的代謝; 膳食鐵缺乏會增加鉛的毒性，而它對鉛的吸收率的影響是模棱兩可的。 損害鋅的代謝，增加鋅的尿排泄； 膳食Zn缺乏會增加無機Pb的吸收率，增加Pb的毒性。 Se 降低了 Pb 的毒性。 與 Cu 和 Mg 相互作用的數據是模棱兩可的（即 Zn 或另一種金屬作為介體的可能作用）。 |
注意：數據主要與大鼠的實驗研究有關，而相關的臨床和流行病學數據（特別是關於定量劑量反應關係）通常缺乏（Elsenhans 等人 1991 年；Fergusson 1990 年；Telišman 等人 1993 年）。