电离辐射生物效应

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。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）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,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）,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12009006003000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4500350025001500710,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、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、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,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全身的放射性核素引起的内照射放射病，其临床表现和实验室检查所见与外照