文档介绍：辐射损伤
在这三个阶段中,生物体内发生辐射能的吸收和传递、分子的激发和电离、自由基的产生、化学键的断裂等,导致初始的生物化学损伤、酶的释放、代谢方向和协调的紊乱,进一步促使原初生物化学损伤的发展,引起体内一系列的生理变化直至发生病变。在这其中,自由基起着很重要的作用。
电离辐射会引起生物大分子,如脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、蛋白质和生物膜的损伤,这些损伤是产生辐射生物效应的基础。这些损伤也进而发展到细胞的损伤,包括细胞死亡、有丝分裂延迟和抑制及染色体畸变等,这些就构成了慢性和急性辐射损伤和晚期效应的前提。其中细胞致死性的损伤主要发生在胞核,如核肿胀、核空泡、核固缩、核碎裂和核溶解,甚至核完全消失。由于细胞的大量死亡,所以动物体内各器官、造血系统、消化系统、神经系统、内分泌系统、循环系统、呼吸系统和免疫功能都发生程度不同的变化。
损伤的程度与电离辐射剂量
生物损伤的程度与电离辐射剂量有着密切的关系,根据所受剂量的大小,人体组织会产生不同的反应,直至死亡。一般讲来,当剂量在1Gy以下时,人体不会产生明显的早期效应,但可能产生可逆性的功能变化和血象改变;当剂量大于1Gy时,可使机体发生病变,随着剂量的增加病情加重,即引起不同类型和不同程度的放射病。当剂量高达10Gy以上时,如不及时抢救,则人体的平均生存时间大约只有3~5天。
放射生物学中,通常以照后一定时期内引起50%死亡的剂量(LD50)作为指标,来衡量机体对辐射耐受的程度,人们将LD50叫做半致死剂量。LD50越小耐受越差,即辐射敏感性越高,反之则辐射敏感性低。各类生物的LD50差异很大,现举例如下(单位:Gy):,猴6,大鼠7,鱼15,酵母菌300,草履虫3000,芽孢、病毒20000。由此看出,动物比植物和微生物的辐射敏感性高;温血动物比冷血动物敏感;大动物比小动物敏感,人比其它动物敏感。但就一种动物而言,个体对辐射的敏感性差异也是比较大的。
辐射机体效应不仅在受照后短期内引起病变或临床症象,而且也会在受照后远期发生病变,以至于产生遗传效应,如辐射致癌、白内障、对胎儿和幼儿的影响,生殖系统的变化以及遗传上出现畸变、突变等。
一定的吸收剂量所产生的生物效应除了与吸收剂量有密切关系外,还与电离辐射的类型、能量及照射条件等因素有关,
就电离辐射的类型和能量而言,相同剂量的外照射,快中子(~10MeV)的生物效应大约是γ射线的10倍;相同剂量的内照射,α粒子的生物效应是β粒子的10倍左右。照射条件,如急性大剂量照射与慢性小剂量照射、内照射与外照射、一次照射与分次照射、局部照射与全身照射等,都会产生不同的生物效应。
电离辐射对人体的影响是多种因素复合作用的表现。影响人体损伤的因素有:
外照射
内照射
随机效应与非随机效应
躯体效应与遗传效应
辐射敏感性
外照射
外照射引起的人体效应与吸收剂量大小、剂量率大小、受照时间(连续照射还是间歇照射)、照射范围(全身照射或局部照射)、受照组织或器官的辐射敏感性、电离辐射的种类和能量等因素有关。
一般来讲,剂量越大、剂量率越大,辐射的人体效应越强;
对相同剂量而言,连续照射要比间歇照射效应强,全身照射要比局部照射的辐射效应强;
辐射敏感性高的组织或器官,如造血器官、胃肠道、性腺、皮肤等,在急性辐射损伤时,其效应表现得最早和明显;
不同种类和能量的电离辐射引起某种效应所需剂量的大小通常是不一样的,如引起眼晶体混浊的X射线剂量是中子剂量的5~10倍。
内照射
内照射引起的人体效应与放射性核素的物理化学性质、在器官内沉积的部位、滞留时间、受照器官的重要性等因素有关。通常地说,放射性物质的颗粒度大小不同,在呼吸器官内沉积的部位往往也不同,即使同一器官,不同核素沉积的部位也不同。譬如,Pa和Pu都是亲骨性核素,Pa较多地沉积在骨的无机质中,而Pu却沉积在梁骨内照射骨髓细胞,具有很强的辐射毒性;具有较长物理半衰期和生物半衰期的核素会对人体组织长期连续照射;在体内α射线所致人体损伤要比β射线的损伤严重。