电离辐射生物效应

1、电离辐射生物效应 引言 电离辐射引起生物效应的作用是一种非常 复杂的过程。目前仍不清楚,但是大多数学者认 为放射损伤发生是按一定的阶梯进行的。生物 基质的电离和激发引起生物分子结构和性质的 变化，由分子水平的损伤进一步造成细胞水平、 器官水平的损伤，出现相应的生化代谢紊乱， 并由此产生一系列临床症状 。 放射损伤的阶段过程可发划分为：原发作 用和继发作用两个阶段。 从时间上来讲：原发作用是指射线作用于 机体之后到出现明显症状之前的一系列变化过 程；继发作用是：指症状出现后的一系列变化 过程。 从研究内容上讲：原发作用包括了机体在 射线的作用下的能量吸收、传递转化、以及与 此相应的生物分子和细胞

2、微细结构的损伤和破 坏。继发作用则包括由原发作用后进一步引起 的生物化学变化、代谢紊乱、功能障碍、病理 形态的改变；以及临床症状的出现和发展。 一、电离辐射所致生物效应机理 1、电离辐射的原发作用 机体受射线照射后，吸收了射线能量，其 分子（如蛋白质、核酸等生物大分子及水）发 生电离和激发。 原发作用包括 1）直接电离作用（电离辐射直接作用大分 子） 2）间接电离作用（先作用水产生自由基H.、 OH.、H2O2、H2、H2O、e-aq 再作用大分子） 2、继发作用，是指在细胞损伤的基础上， 引起各种组织器官和系统的变化导致临床症状 出现。 其机理有三：1）神经体液失调。 组织 神经营养机能障碍

3、。影响局部组织的呼吸、新 陈代谢、血管口径变化使局部组织产生变性。 2）细胞膜和血管壁通透 性改变，影 响组织供给营养。使损伤发展。 3）通过毒血症作用。细 胞产生某种有毒物质可进入血液到其它组织引 起进一步损伤。 二、影响辐射生物效应的因素 1、与辐射有关的因素 1）辐射种类 2）照射剂量 3）剂量率（总剂量相同，剂量率高 生物效应越显著） 4）分次照射 5）照射方式 6）照射部位与面积 2、与机体有关因素 1）种系的放射性敏感性。（种系演化越高， 组织结构越复杂。放射敏感性越高） 2)个体的放射敏感性。个体发育所处阶段 不同而有很大差别,总体说来，放射敏感性随 个体发育过程而遂渐降低。 3

4、）不同器官、组织与细胞的放射敏感性不 同 。 3、与环境有关的因素 1）温度(冰冻状态下使辐射损伤减轻） 2）氧（游离氧存在，HO.2可以与氧结 合，产生在量的更加活泼的自由基H2O2因 而加强放射损伤效应，称为氧效应。） 3）化学物质（在体内由于某些激素、 化学制剂存在，可以降低机体辐射敏感 性，对机体起保护作用。） 三、电离辐射生物效应类型 1、表现在受照者本人身上： 1）躯体效应 2）遗传效应 2、按其发生性质分： 1）确定性效应 2）随机性效应 辐射有害效应 随机效应 确定性效应 躯体效应 辐射致致癌 白内障 皮肤良性损伤 骨脊内血细胞减少致造成 血障碍 性细胞减少致生育力减退 血管和

5、结缔组织受损 遗传效应 各种遗传危害 外照射急性放病 一、 定义 外照射急性放射病是指人体一次或在 短时间(数日)内分次受到大剂量照射引 起的全身性疾病。 二、 病因 是电离辐射作用于人的机体而引起的。 三、分型 根据剂量大小、主要症状、病程特点 和严重程度可分为脑型、肠型、造血型。 其中造血型根据病情轻重，剂量大小分 为四度，即轻、中、重、极重。造血型 病程发展具有明显的阶段性,故又分四期 初期、假愈期、急性期、恢复期。 急性放射病分型、受照剂量、主要症 状详见表 急性放射病分型（续） 类 型 剂量 Gy 分度 出血 感染 损伤器管 造血 型 1-8 1-2 轻 骨髓造血抑制 2-4 中 +

6、 + 4-6 重 + + 6 极重 + + 肠型 10 高烧、复泄、电 介混乱 肠上皮、隐窝上 皮 脑型 50 共济失调、抽搐、 震颤 小脑、大脑、脑 水肿 四、诊断 主要依据照射剂量大小，临床症状和体征 的轻重以及血象变化速度进行综合判断。通常 分早期分类诊断和临床诊断两个方面。 1、剂量：（受照剂量） 剂量剂 估算 模拟 2、临床症状 主要看呕吐，如果照后3小时发生一次呕吐 全身轻度衰竭，受照剂量大约12Gy；如果照 后30分钟至3小时呕吐二次或多次全身中度衰 竭，受照射剂量大约24Gy；照后很快出现频 吐照射剂量4Gy；照后表现上吐、下泄，全身 极度衰竭，受照射剂量往往6Gy，这是早期诊

7、 断 的重要指标。 3、化检： 外周血淋巴细胞是早期诊断的重要指标 轻度 中度 重度 极重度肠型 1200 9006003000 白细胞、血小板的最低值与照射量关系 轻度 中度 重度 极重度肠型 4500 3500 2500 1500710 染色体是生物剂量计，有助于早期诊断。 骨髓象变化是和白细胞平行的。 精液检查56Gy精子缺乏，6Gy是 去势剂 量。 生化：尿的生化指标：牛磺酸、肌酸、 脱氧胞核苷、-氨基异丁酸。 免疫指标。（T、B淋巴细胞） 五、急性放射病治疗原则 主要指造血型，轻度放射病不需要特殊治疗。 对中度、重度放射病： 1、 初期：抗放治疗；对症治疗。 2、 假愈期保护造血组织

8、、预防感染；预防出血 （以保护预防为主） 3、极期：抗感染；抗出血；减累造血功能损伤； 胃肠道症状治疗；（电介质平衡）；防止出血。 （目的减轻症状） 4、 恢复期：强壮剂 ；促进造血药。 5、极度放射病：同上，但要增加骨髓移植。 6、脑型 、肠型 对症治疗。 外照射慢性放射病 一、 定义： 是指放射工作人员在较长时间内（5- 10年）连续或间断受到超剂量当量限值 的外照射，达到一定累积剂量后引起以 造血组损伤为主并拌有其它系统改变的 全身性疾病。 二、 诊断 外照射慢性放射病目前无特异的诊断 指标必须根据超剂量当量限值的照射史、 个人受照剂量、临床表现和实验室检查 综合诊断 综合诊断依据： 1

9、、射线接触（职业）史 a) 放射源种类，什么源；照射时间；距离； 操作情况 b) 实足工龄。其中间断半年的要扣出最低 累剂量1.5-2Gy c) 有无事故;有无防护设备. 2、临床表现： 神精系统症状：早期神衰症候群，一般 主诉泛力头痛、头昏、记忆力减退、睡眠障碍； 键反射两侧不对称，植物神经功能改变，多汗， 心慌，心跳，手指震颤，闭目难立症。 消化道症状：食欲不好 心血管系统症状：毛细血管脆性增强， 易破坏，造成出血。如牙艮出血；鼻血。 性腺内分泌症状：首先出现内分泌改变， 性欲减退，男的早期有阳萎；女的早期有月经 失调严重可继发不育 皮肤损伤：主要是手，特别是右手，早 期表现指甲变脆、指纹

10、变浅或消失，第一指节 汗毛脱失，象苔藓样改变，局部角化增生，拌 有色素的改变（发黑），也部血管扩张（发红） 这是慢性放射性皮炎可做慢性放射一个症状。 晶体：早期无症状，晚期视力减弱，后 引起慢性白内障。其特点有集体发病的倾向； 与射线接触量有平行关系。 3、化验: 以 血 细 胞 为 主 , 首 先 是 白 细 胞 下 降 4000/mm3(要经过半年时间内多次检查持续在 4000/mm3或做基础逝细胞检查：每天早晨床 前，空腹活动前检查三次，最好是由专人检查 4000/mm3才能确定是白细胞减少）。 除白细胞减少外还可见血小板、红细胞减 少，这是数量上的变化。细胞形态上也有变化， 并伴有性腺

11、等其它功能改变。 4、鉴别诊断: 慢性肝炎引起的白细胞下降。 药物性白细胞下降。 分布性白细胞下降。 5、分度依据: 全身或是局部 是功性还是器质性损伤 是否可恢复. 6、分度: 度:轻度-局部损害,功能性,可恢复 度:重度-全身损害,器质性,不可恢复 放射性皮肤损伤 电离辐射对皮肤作用所引起的损伤称 为放射性皮肤损伤，或称皮肤烧伤。 急性放射性皮肤损伤 一、 定义： 是身体局部受到一次或短时间（数是） 内多次大剂 量照射所引塌的皮肤损伤。 参考阈值5Gy。 急性放射性皮肤损伤的照射量与分 度分期见表 软X线 硬X线 X 300 500 700 400500 500 700 1000 6007

12、0 150 1000 1500 1000 1000 1500 2000 1500 度 初期 照后，两天 内皮肤轻度 发红，搔养， 持续2-4天 假愈期（W） 24 23 12 1或无 基本反应期 毛囊角化丘 疹毛发全或 部分脱落轻 度灼烧或搔 养持续2-4 周 初为淡红色 班后变深红 色抟发脱落， 皮肤干燥， 烧灼样，或 针剌样痛搔 养持续2-3 周 红班加深，明显水 肿毛发脱落形成水 泡，破后出现创面 烧灼痛拌有全身中 毒症状持续1-3个 月或更长 水疱破裂 形成溃疡，可 深达肌肉，骨骼，感染， 疼痛剧烈，有全身中毒 症状 恢复期 皮肤脱屑， 轻度色素沉 着，3周后 毛发再生 红班区干 性皮

13、色素 沉着 上皮薄，弹性差， 干燥脱屑 ，皮肤 色素沉着或微血管 扩张约有疤痕 溃疡边缘可再生上皮， 大溃疡长期限不愈形成 疤痕，易破溃，遗留功 能障碍 慢性放射皮肤损伤 1、放射性皮炎 主要表现在皮肤营养障碍，脱形性性 变，指甲变暗，指纹变浅变薄、平滑， 硬，第一指节汗毛消失。 血管改变，充血，渗出，闭塞。 角化增殖，煤黑点 色素：可加深或变浅 鉴别：手癣 2、晚期放射性溃疡：（注：以半年 为界，半年以上为晚期）， 其特点：边缘特别齐类拟木工的着子； 血凝不好；溃疡创面肉芽不好。 3、放射性皮肤癌： 放射性皮肤癌是在射线所致的角化过 度或溃疡长期不愈的基础上恶变而成。 四肢多为鳞状上皮细胞癌

14、而颈部多为基 底细胞癌。放射性皮肤癌通常是局部的， 其恶性程度较低，但如忽视或治疗不当， 则可扩展或向远处转移。 从受照到发生癌变平均20-25年； 从出现慢性皮炎到癌变平均10年； 由X引起的慢性放射性皮炎的癌变率 为29.7。 因职业关系引手部的慢性皮肤放射损 伤,恶变率最高可达50-55。 内照射放射病 一、定义： 一次或短时间（数日）内进入体内的放射 性核素，使全身在比较短的时间（几个月）内 均匀或比较均匀地受到照射，使其有效累积剂 量可能大于1.0Sv（依据个人剂量档案） 在相当长的时间内,放射性核素连续多次进 入人体内;或者较长有效半减期的放射性核素一 次或多次进入体内,致使机体放射性摄入量超过 相应的年摄入量限值几十倍以上。 二 、 内 照 射 放 射 病 临 床 表 现 或以与外照射急性放射病相似的全身 性表现为主，或以该放射性核素靶器官 的损害务主，并往往伴有放射性核素初 始进入体内途径的损表现。 前述临床表现可能发生在进入人体内 的早期（几周内）和（或）晚期（数月 至数年）。 均匀或比较均匀地分布于