第14章 营养、保健与健康管理

生物医学工程学院放射物理与防护学1第十四章营养、保健与健康管理第一节电离辐射对机体营养素的破坏作用第二节放射工作人员营养需求量及特殊要求第三节辐射损伤防治药品与保健品第四节放射工作人员的健康管理2第十四章营养、保健与健康管理第一节电离辐射对机体营养素的破坏作用营养素是指机体为了维持生命和健康，保证生长发育、活动和生产劳动的需要，必须从食物中获取必需的营养物质，以提供能量、机体的构成成分和组织修复以及生理功能调节所需的化学成分。水蛋白质脂质维生素矿物质糖类人体必需的六大类营养素3机体受一定剂量电离辐射作用后会产生一系列复杂的化学反应，通过直接作用和间接作用使营养素受到影响。电离辐射对主要营养素的作用的几个方面:4.对糖类代谢的影响5.对维生素的影响6.对矿物质代谢的影响3.对脂质代谢的影响2.对蛋白质的影响1.对水的影响41.对水的影响膜脂质过氧化引起膜结构破坏导致水分子的激发和电离产生大量活泼的“水自由基”破坏细胞蛋白氧化、脱氢造成蛋白质失活结构改变化学链的断裂细胞膜使使使蛋白质交联和聚合影响蛋白质的正常功能使糖链断裂和失活核酸的损伤引起细胞死亡造成52.对蛋白质的影响主要表现为：蛋白质、酶类的化学结构和功能发生改变，蛋白质的分解代谢增强①分子破坏蛋白质和酶分子在照射后可发生分子结构的破坏，包括肽键电离、肽键断裂、巯基氧化、二硫键还原、旁侧羟基被氧化等，从而导致质蛋白质发子功能的改变。②对合成的影响有的被激活有的被抑制有的先抑制而后增强辐射对蛋白质生物合成的影响比较复杂：6在血清蛋白方面，照射后血清白蛋白和γ球蛋白含量下降，而α和β球蛋白含量升高。虽然血清蛋白质成分有升有降，但蛋白质净合成是下降的。如照射后由于溶酶体被破坏，组织蛋白酶释放，活力明显增加，促使细胞内和细胞外蛋白质分解增强。同时，照射后机体摄取食物减少，加剧了蛋白质分解代谢，释出大量游离氨基酸一部分生糖氨基酸通过糖异生作用转化为葡萄糖，一部分代谢为尿素或其它非蛋白氮，整个机体处于负氮平衡状态。尿中氨基酸及其代谢产物如牛磺酸、肌酸、尿素等排出量增多。③分解代谢增强照射后蛋白质分解代谢增强非常显著，主要是许多蛋白质水解酶活力增加。73.对脂质代谢的影响接受大剂量的射线照射后，由于组织分解代谢的增加，常出现高脂血症，三酰甘油增加较多，同时由于合成代谢增强，磷脂含量也增高。4.对糖类代谢的影响2Gy全身照射小鼠2～3d后，小肠吸收糖类减少，葡萄糖激酶活性受抑制，可使葡萄糖分解成二氧化碳的效率降低。大剂量射线照射后，由于糖原异生作用增强，糖酵解减弱，组织对唐的利用能力下降，常出现高血糖症状。85.对维生素的影响在有氧条件下电离辐射常使一些维生素的结构遭到破坏，剂量越大破坏越严重，如自由基就可使维生素B2（核黄素）发生结构的破坏。易受破坏的维生素还有维生素B12、维生素A、维生素C、维生素D等。据调查，铀矿工人血液中维生素C的浓度低于正常值，并可见到维生素C缺乏症；还发现铀矿工人的暗适应时间较其他作业的工人增加一倍，表明铀矿工人体内维生素A不足。96.对矿物质代谢的影响短时间的小剂量照射，机体尚可保持较稳定的水盐代谢水平，但较大剂量照射或长期小剂量的职业性照射可引起外周血红细胞、白细胞的改变，总血容量减少，加之呕吐、腹泻和脱水等，会造成水盐代谢障碍和酸碱平衡的改变。大剂量照射后，钾、钠排出增多，血清中锌的含量及锌/铜比值明显下降。曝露于小剂量的X射线工作人员血液中的锌、镁、铬含量较其他工作者高，钙、铜含量则降低。10电离辐射对机体营养素的破坏作用，常常在分解代谢加速的同时也存在着重新合成和修复损伤的过程，辐射的破坏作用是大于还是等于或小于修复作用非常重要，两者的作用结果取决与辐射剂量的大小、机体当时所处的动能状态和营养水平。电离辐射对机体营养素的作用涉及整个生物代谢过程，受到许多复杂的、相互关联因素的调节。11第二节放射工作人员营养需求量及特殊要求有目的的调整放射工作人员的营养和膳食，在一定程度上可降低机体对电离辐射的敏感性，提高机体抵抗放射损伤和加速损伤修复的能力。主要原则：首先满足机体正常的合理营养要求，在此基础上，再根据放射性损害的特殊作用，给予特殊的营养补充。最终目的：通过满足人体营养需求量来提高机体对外界因素的抵抗力。一.放射工作人员营养的特殊要求12一.放射工作人员营养的特殊要求1.蛋白质的需求量在质量方面要高于正常人群标准，在数量上与正常人群相同或略高于正常人群，动物性蛋白和必需氨基酸的供应量要保证充足。2.维生素的供应量要在正常人群标准的上限水平或再高一些，特别是维生素B2、维生素B12、维生素A、维生素C、维生素D的量必须要首先得到满足。蛋白质供给量可占重量的12%~18%，并尽量选用有助于放射防护作用的蛋白质，如牛奶、肝、瘦猪肉、脱脂的大豆蛋白质及胶原蛋白质等。135.坚持膳食平衡、合理搭配、食物种类多样化的原则。3.对糖类、脂质、矿物质、微量元素和水分等，没有特殊的要求，达到正常人的水平即可，不必强调过多补给。4.烹调食物与调配膳食要合理，减少营养素的丢失与破坏。脂质选用富含必需脂肪酸的油脂，如花生油和橄榄油等。糖类供给量应占能量的60%~65%，包括一些有辅助防护作用的果糖。选用富含各种维生素及矿物质的食物或供给强化维生素食品。已有用于职业放射人员的保护性膳食，这些膳食在早餐或午餐时供给。14它们由主食、肉、鱼、肝、蛋、牛奶、发酵牛奶、凝乳、卷心菜、马铃薯、番茄、水果及动、植物油组成。还有一些保护性食品是蛋白质和维生素的复合物，主要由牛奶、蛋黄、胡萝卜、甜菜、马铃薯汁、啤酒酵母及葵花籽油制成。我国学者还提出卷心菜、蜂蜜、蜂王浆、杏仁、银耳、螺旋藻等具有良好的辐射营养保健作用。近年又有通过先进技术提炼合成的专门抗辐射的食品。多吃含钙质高的食品，如豆制品、骨头汤、鸡蛋、牛奶、瘦肉、虾等注意维生素的补充：多吃含有维生素的新鲜水果、蔬菜等。15增强抵抗力：多吃一些增强机体抗病能力的食物，如香菇、蜂蜜、木耳、海带、柑桔、大枣等。能够抗辐射的茶饮：绿茶、菊花茶常见的抗辐射中草药:

通过研究具有活血、补血、升高白细胞和增强免疫功能的中草药开发抗辐射产品，是目前主要的发展方向。经研究证实，女贞、鱼腥草、红景天、茯苓、陈皮、山楂、枸杞、玉竹、甘草、薏苡仁、黄芪、知母、槲皮素、灵芝、党参、苁蓉、川芎、白术、扁蓄等,均具有明显的抗辐射作用。目前，市场上常见的中草药抗辐射保健食品就是以这些中药为主要成分开发的。16抗辐射的保健食品的主要成分

目前市场上的抗辐射的保健食品主要依据以下成分起作用：从大量的实验报告中证实：不论是植物、动物或微生物来源的多糖，都具有一定的抗辐射作用。多糖通过活化造血系统和增强免疫力，从而提高机体对辐射的防护能力。①多糖类香豆素作为辐射防护剂属于新剂型，国内外尚少有报道。②香豆素类黄酮可以通过消除氧自由基而起到抗辐射损伤的作用，能够有效地防止辐射所致的组织细胞损伤。③黄酮类17皂甙对机体的许多功能起到调节作用，同时也具有辐射防护作用，主要表现在有助于损伤机体免疫功能的恢复。④皂甙类生物碱可以保护造血组织，可以通过改善微循环，增加放射损伤部位的供血和供氧，减轻放射引起的病理变化。⑤生物碱类茶多酚有较强的抗氧化能力及消除自由基作用，可减轻射线辐射对细胞的影响，提高细胞功能状态。⑥多酚类⑦糖甙类18例如，红景天甙可明显降低辐射引起的脾细胞破坏和外周血畸形红细胞的产生。藻蓝蛋白有促进造血功能恢复的作用。⑧植物蛋白例如，鹿胶原对放射损伤所引起的骨髓抑制具有保护作用和治疗作用；阿胶具有抗辐射损伤的作用。⑨胶原物质二.放射工作人员的营养需求量19由于不同的放射工作条件和场所，使个体间接接受的辐射剂量差别较大，因此，放射工作人员每日膳食营养素的供给量可参照其营养的特殊要求做一些适当的增补。从电离辐射对机体损害的生物效应来考虑，按照职业放射性的性质特征，放射工作人员的一些特殊营养素的需求量应高于一般普通人员的公共营养水平二.放射工作人员的营养需求量20第三节辐射损伤防治药品与保健品几十年来，各国学者进行了大量的筛选研究，找到了一些有效的药物，本节介绍可供临床应用的减轻辐射损伤的药物和保健品。一、放射损伤的防治药物

放射损伤的防治药物系指能减轻电离辐射对机体损伤作用的药物。外照射损伤防治药物放射性核素内污染防治药物按用途大致分为两类：21外照射损伤防治药物雌三醇（代号500）尼尔雌醇（代号523）作用机制主要用于不良反应减轻射线对造血系统的损伤，促进造血功能的恢复骨髓型急性放射病的预防与治疗可能出现暂时性乳房肿胀或硬结，月经失调预防性应用时，以受照6d内一次肌内注射10mg效果较好治疗应用时，可于照后1d内尽早肌内注射10mg

作用机制主要用于不良反应升高白细胞,改善照后造血功能,减轻白细胞下降程度骨髓型急性放射病的预防与治疗也有雌三醇的不良反应,口服后消除缓慢,多次给药可有蓄积作用

预防急性放射病时，可于照前2d内一次口服30mg

照前预防与照后治疗联合应用时，可在照前2d至照前即刻口服本药20mg，照后1d内再服10mg

22放射性核素内污染防治药物碘化钾,为放射性碘阻吸收剂

裂叶马尾藻褐藻酸钠普鲁士蓝喷替酸钙钠作用机理：口服后碘化钾中的稳定性碘进入甲状腺内达到饱和，抑制和阻断甲状腺对放射性碘的吸收，减少放射性碘在甲状腺的蓄积，减低甲状腺的受照剂量推荐用法：在可能受到放射性碘内污染后，应及时口服本药品一次100mg(1片)，最迟不宜超过内污染后4h。在持续摄入放射性碘情况下，可于第2d继续应用本品100mg，每天2次；第3d口服一次，每次200mg；第4d起每2d口服一次，每次200mg；用药总量不宜超过1g。23裂叶马尾藻褐藻酸钠普鲁士蓝喷替酸钙钠(促排灵)注意有活动性消化道溃疡或出血者禁服孕妇、严重肾病、急性呼吸道或咽喉炎症患者禁用放射性锶阻吸收剂放射性铯阻吸收剂放射性镧系和锕系核素促排药注意二、放射损伤的防治保健药物在医疗照射中，医生的职业环境一般相对较好，放射性职业工作人员的年有效剂量相对较低，通常不会出现特殊照射和应急性照射，所以在我国医务人员中并没有提倡使用辐射防护剂。24而近年来食物中某些成分抗放作用的研究为食品保健作用提供了基础，为了使电离辐射造成的损害尽可能地降低，在日常生活中应用一些可预防辐射损害的食物和保健物品，它们对放射工作人员的保健具有一定的积极作用。酵母类维生素类自由基清除剂其它放射损伤的防治保健药物(1)有造血系统保护作用的中药(2)对免疫功能具有保护作用的中药(3)抗氧化作用的中药中草药类251.酵母类酵母的自溶物和酵母的核糖核酸及水解物有一定的预防放射性损伤的作用，如益生菌类保健品、酸奶等。2.中草药类(1)有造血系统保护作用的中药①调节造血干细胞②抑制造血细胞凋亡③改善造血微环境造血干细胞绝大部分存在于骨髓组织,少量存在于外周血循环中,具有高度的自我复制及多向分化潜能,可维持重建造血功能①调节造血干细胞26能促进受照机体造血干细胞和部分造血祖细胞的分化与增殖的中草药，对造血功能辐射损伤具有防治作用中药：梁金菇、人参、黄芪、当归、三七；中药制剂有：首乌、黄芪等10余味中药组成的首乌复方，熟地黄、炙甘草加工而成的复方地甘口服液，熟地黄、白芍、川芎、当归4味药组成的红霖四物口服液。②抑制造血细胞凋亡白藜芦醇是一种广泛存在于葡萄和中药虎杖、决明子等植物中的多酚类化合物，具有抑制脾细胞凋亡作用。红霖四物口服液对放射性诱发的机体血虚证骨髓造血有调节作用。27③改善造血微环境红景天是生长在海拔3500米以上高寒、低氧环境中的高山植物，具有抗寒冷、抗缺氧、抗疲劳、抗微波辐射等功能。川穹能改善放射损伤骨髓微环境，提高基质细胞黏附功能，促进造血功能恢复。由丹参、当归、川穹、赤芍配制而成的复方活血汤注射液，能促进急性放射损伤骨髓静脉窦的修复，明显增加骨髓微血管数，扩张微血管面积，增加骨髓内氧分压，促进骨髓供养，促进造血细胞、基质细胞的生长发育及其功能。28(2)对免疫功能具有保护作用的中药2.中草药类②增强辐射后细胞免疫功能①促进细胞因子分泌①促进细胞因子分泌当归多糖能提高红细胞免疫黏附作用，促进IL-2的产生，从而减少辐射的毒副作用及加强机体免疫监视的能力。有黄芪、当归等多味中药组成的复方紫归能显著增强受照脾细胞增殖反应，促进腹腔巨噬细胞分泌IL-1及脾细胞分泌IL-2。29(3)抗氧化作用的中药2.中草药类②增强辐射后细胞免疫功能由西洋参、羚羊角粉、沙参、石斛、紫草等10余味中药组成的养阴抗毒散，由黄芪、枸杞、当归和微量元素及低聚糖等多种药物精制而成的复方中药口服液，灵芝-912胶囊等中药均能增强机体细胞免疫功能的作用。电离辐射使哺乳动物发生辐射损伤,在其发展过程中产生的内源性活性氧通过间接作用产生自由基,诱导生成脂质过氧化物,特别易损害脂质含量高的细胞膜,干扰细胞正常功能。30通过抗氧化作用发挥辐射保护效应的药物有：南沙参多糖、苦豆子总碱注射液、养阴抗毒散、复方地甘口服液等，这些中药制剂均有抗氧化防护作用。3.维生素类有关维生素对反射性损伤的防治作用，目前意见尚不统一。有人报道维生素A缺乏能增加机体的放射性敏感性维生素K缺乏常引起放射损伤出血症状有人认为维生素B、维生素PP能减轻放射损伤的临床症状，提高照后动物的存活率314.自由基清除剂维生素B6能降低机体的放射敏感性，减轻症状促进恢复等有人在离体实验中发现维生素E有抗氧化保护生物膜损伤的作用，但整体动物实验效果却不明显。自1969年McCord和Fridovich首先发现超氧化物歧化酶能清除超氧阴离子自由基以来，抗氧化剂的研究已在放射防护学界广泛展开。抗氧化酶活性的降低和自由基作用的增强是电离辐射引起机体过氧化损伤的重要原因32具有清除自由基作用的物质：抗氧化酶（如sod、gsh-px、cat）抗氧化剂（如维生素e、维生素c、维生素a、硒、辅酶q、谷胱甘肽、半胱氨酸）中草药（如人参、三七、黄芪、五味子、构祀、丹参、甘草、首乌、绞股蓝、灵芝、赤芍、附子、女贞子、黄精、丹皮、金樱子、茯苓、麦冬、肉桂、黄芩、白术、苍术、虎杖、当归、川芎、淫羊藿等），其本身或其所含成分均有抗氧化、清除自由基的作用。一些抗衰保健方剂