核与化学损伤/低剂量外照射的生物效应

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核武器与化学武器损伤

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目录

一、小剂量外照射的概念

小剂量外照射包括两个方面的含义:①一次受到较小剂量的照射。它可以是一次或在数天内多次受到小剂量的照射。例如事故性照射或应急照射;②长期受到低剂量率的慢性照射。这是指受到当量的剂量限值范围内的照射。例如放射工作者的职业性照射、医疗诊断照射及环境污染照射等。

目前国际上对小剂量的定义及其剂量范围尚无统一明确的规定。根据辐射事故统计资料分析,大部分人员受照的剂量都低于1Gy,其中又以0.5Gy以下者占多数。同时,能引起轻度放射病的剂量通常为1Gy左右,因此,本节着重讨论一次剂量低于1Gy的外照射或长期接受低剂量率照射所引起的生物效应。

二、小剂量一次照射效应

(一)近期效应

近期效应是指机体在照后60天以内所发生的变化。人员受到一次小剂量照射后,近期主要出现两方面的变化。

1.早期临床症状:早期临床症状多在受照后当天出现,持续时间较短,不经治疗一般数天后可自行消失。其表现以植物神经功能紊乱为主,如头昏、乏力睡眠障碍食欲减退口渴、易出汗等。早期临床症状的发生除受剂量大小的影响外,与机体的精神状态、受照前健康状况以及劳累程度等因素有关。因而,在受到相同剂量照射的情况下,有的反应较重,有的却无异常感觉。

2.血液学变化:主要变化是外周血白细胞总数和淋巴细胞绝对值减少,受不同剂量照射后,血液学的主要变化如下:

(1)一次照射剂量低于0.1Gy,血象基本在正常范围内波动。

(2)一次~0.2Gy,白细胞总数变化不明显,淋巴细胞绝对数先略降后升高,以后逐渐恢复至原水平。

(3)一次照射剂量0.25~0.5Gy,白细胞和淋巴细胞计数较正常值略减少,但白细胞总数不低于正常值的下限。

(4)一次照射1Gy,早期即可出现白细胞总数下降,尤其淋巴细胞下降更明显,最低值可降至照前水平的50%,一般于一年后恢复至原先水平。

以上为受照射群体的一般变化规律,在个体间可出现较明显的差异。有的剂量虽然很小,但白细胞总数下降很明显。如果照射方式是分次照射或是在短时间内连续照射,由于机体的修复机能将在不同程度上发挥作用,故其变化与一次急性照射相比表现较轻。

3.淋巴细胞染色体畸变

人类淋巴细胞染色体对辐射较敏感,仅为0.05Gy的剂量照射后,早期就可见到畸变增多,其畸变率随剂量增加而增高,而畸变可以长期存在。例如在一次钴源事故中受到0.05~0.1Gy小剂量照射者,照后10年作血细胞检查,仍见畸变率增高。畸变类型以无着丝点畸变为主。

4.其它指标的变化:

生殖系统对辐射亦较敏感,表现为精子数量减少。受照射剂量愈大,减少愈明显,开始恢复的时间也愈慢,生化指标方面有报道受照后早期,尿中氨基酸排出增多和血中白蛋白减少而球蛋白增加等。

(二)小剂量一次照射的医学随访结果

国内学者对一些曾受到数百mGy剂量的事故受照者进行了为期3~10年的随访观察,其主要结果如下:

1.一般健康状况良好,均能从事本职工作或体力劳动。临床检查未发现阳性体征

2.血液学常规检查,包括白细胞总数、淋巴细胞绝对数、血小板计数以及血红蛋白含量等,均在正常值范围内波动。

3.染色体畸变率在受照剂量偏大者仍高于正常值水平。

4.生育能力不受影响,所生子女生长发育正常,智力体力与正常儿童比较未见差异。

从上述可见,一次小剂量外照射对机体的影响是轻微的。临床的阳性所见一般在短期内可自行消失。

三、小剂量慢性照射效应

人员受到当量剂量限值范围内的长期照射,称之为小剂量慢性照射或低水平照射。由于受照次数多,叠加时间长,因而机体既有损伤的表现,又有修复和适应的表现。当修复能力占优势时,在相当长的时期内可不出现明显的损伤反应,如果机体修复适应能力差或累积剂量达到一定程度时,就可能出现慢性损伤性效应。

(一)临床表现

1.临床症状

临床症状可在接触射线后几个月、数年或更长时间后才出现。主要有自觉乏力、头晕头痛、睡眠障碍、记忆力减退、食欲减退和性功能减退等。根据我国对2484名医用X线工作人员调查的临床资料分析,发现受照人群中,主诉有神经衰弱、食欲减退、牙龈出血脱发者,明显多于对照人群。

2.实验室检查

(1)外周血象的变化:长期小剂量照射最明显的变化是出现不同程度的白细胞减少。包括外周白细胞总数、中性粒细胞和淋巴细胞绝对数以及血小板数量等项均有降低。其变化程度与累积剂量、年剂量及接触射线时间长短呈正相关关系。也有报道长期受小剂量照射后,白细胞总数可出现增高趋势。

(2)淋巴细胞染色体畸变及微核检查:外周血淋细胞染色体畸变率和微核率均显示增高。畸变类型以无着丝点畸变为主。微核率与年剂量呈直线相关。

(二)小剂量慢性照射的医学随访结果

小剂量慢性照射的远期效应要通过对大量人群的长期观察才能得出结论。根据我同在1984年对26983名医用X线工作者(平均工龄为11年,累积剂量为450mGy)的调查结果,与职业照射有关的变化主要有:

1.造血系统以中性粒细胞为主的白细胞降低和淋巴细胞绝对值减少。单核、嗜酸、嗜碱粒细胞则表现增高。

2.外周血淋巴细胞染色体畸变率和微核率明显增高。

3.恶性肿瘤发病率增高,其中白血病的发病率增高较为明显。

4.子女遗传性疾病和先天性畸形的总发病率均有增高。

从上述可见,小剂量慢性长期照射导致的机体损伤效应比小剂量一次照射的损伤效应更为明显。

四、微小剂量辐射的兴奋效应和适应性反应

近年来,国内外放射医学界对微小剂量辐射,尤其是很低剂量率辐射效应的研究颇为重视,做了大量调查和实验,积累了丰富的很有意义的资料。发现累积剂量在0.5Gy以下的单次或持续低剂量率的X线、γ线辐射,可以诱导产生与大剂量辐射明显不同的效应。证明低于该剂量水平的辐射可以刺激动物的生长发育、延长动物寿命、提高生育能力,还可以增强动物和人体的免疫功能,降低肿瘤发生率等。这些现象称为兴奋效应(hormesis)。近年来还发现,经微小剂量(如50~75mGy)辐射预处理的细胞、脏器或整体动物,当它相继接受较大剂量辐射时,能够对损伤产生抗性,尤其在增强DNA的修复能力和减轻染色体损伤等方面表现更为明显。这种现象称之为适应性反应(adaptiveresponse)。进一步探讨上述效应的发生机理及其生物学意义将对辐射防护的理论和实践具有重要的价值。

五、小剂量外照射的医学处理原则

(一)正确的健康评价

小剂量电离辐射作用于人体,由于剂量小,剂量率低,机体损伤轻,使健康评价工作难度增大。评价小剂量辐射对人体的影响在长期随访观察的基础上,根据射线接触史、临床表现、化验检查,注意选择合适的非照射人群或采用自身照前的数值作对照和动态观察,并排除其它因素的影响,所得资料经全面分析后才能作出结论。

(二)合理休息和治疗

受照人员应有合理的休息,每半年至一年进行一次健康复查,给予必要的对症治疗。个别症状明显、白细胞长期不能恢复正常者可以适当休息或调离放射工作。

(三)加强防护,避免不必要的照射

例如改善环境和工作条件,进行个人剂量限制,以使个人所接受的辐射剂量不超过规定的剂量限值。

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