核与化学损伤/脑型放射病

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核武器与化学武器损伤

核武器与化学武器损伤目录

脑型放射病是以中枢神经系统损伤为特征的极其严重的急性放射病,发病很快,病情凶险,多在1~2天内死亡。脑型放射病时,显然造血器官和肠道的损伤更加严重。但由于病程很短,造血器官和肠道损伤未充分显露,主要病变在中枢神经系统。损伤遍及中枢神经系统各部位,尤以小脑基底核丘脑和大脑皮层为显着。病变的性质为循环障碍神经细胞变性坏死。眼观大脑充血水肿、镜观可见神经细胞变性坏死,血管变性,血管周围水肿、出血,炎细胞浸润等。小脑的辐射敏感性高于其它部位,尤其是颗粒层细胞变化显着,细胞减少,细胞核固缩或肿胀。蒲氏细胞空泡变性、坏死。大脑皮层神经细胞发生变性坏死,常见有胶质细胞包绕而成“卫星”或噬节现象,有时形成胶质细胞结节。坏死神经细胞的髓鞘发生崩解和脱失。

上述病变很快引起急性颅内压增高脑缺氧,以及运动,意识等一系列神经活动障碍,导致在一天左右死亡。死亡原因主要为脑性昏迷衰竭

除上述普遍公认的三型以外,国内外有些学者根据事故病例和实验研究所得,提出在肠型和脑型之间存在一个心血管型放射病(cardio-vascular type)。其照射剂量介于肠型和脑型之间,病程较脑型稍长。病变特点是心肌变性坏死、炎症萎缩,并有心血管系统功能障碍,而小脑颗粒层细胞核固缩较脑型为少,一般不超不定期1/4。临床主要表现为休克或急性循环衰竭,此型放射病的提出,对研究大剂量照射的发病机制和治疗有指导意义。

四、中子损伤的特点

随着中子的医学和工农业生产中的应用,特别是小型核武器和中子弹的研制和发展,中子损伤的特点引起了人们的关注,中子对生物体的作用机理和所引起的损伤,与X线和γ线类似。但由于它是高LET辐射,在生物体内的能量微观分布与X线与γ线不同。同等剂量的中子,损伤作用在比X线和γ线强,也即是RBE>1。

(一)病情发展快而严重

中子照射的骨髓型放射病病情发展比γ线所致者快,症状严重,有的不出现明显的假愈期。死亡提前,病程缩短。

(二)造血器官损伤严重

造血干细胞对中子更为敏感,其损伤的RBE值达1.8左右。狗3.5Gy γ线照射后24小时骨髓有核细胞数下降至照前的40%左右。而相似剂量的中子照射,仅为照前的16.6%。中子照射引起的外周血白细胞下降亦较快,很快达到最低值,照后5天就可降到正常水平的10%左右。贫血亦较严重。

(三)胃肠道损伤严重

中子照射的骨髓型放射病初期症状出现早而重,引起腹泻的RBE值在2~3之间,中子照射引起肠型放射病的剂量阈值明显低于γ线,如狗受5.5Gy中子照射,肠道即表现出有肠型放射病的病理特征,肠型死亡的RBE值约为2~4。中子照射引起胃肠道功能紊乱亦较严重,肠套叠肠梗阻并发症发生率高,且常为致死的原因。

(四)感染发生率高、出现早

以等效剂量中子和γ线照射动物,中子照射组的感染和发热出现早,而且发生率也高(表4-2),常见多部位(口腔、四肢)的体表感染。

表4-2 中子与γ线照射狗发生感染情况的比较

组 别 发热开始时间(照后d) 局部感染发生时间(照后d) 局部感染例数
中子 γ线 中子 γ线 中子 γ线
LD50/30 8.2±0.8 14.8±1.0 6.5±1.5 12.5±1.9 4/4 4/10
LD90/30 8.6±0.7 13.0±0.7 8.4±0.7 11.5±1.0 16/17 7/10

(五)远期效应较重

1.白内障剂量阈值低:在辐射远期效应中,X线和γ线致白内障的剂量阈值1次照射约为1.75Gy,而中子为0.75~1.0Gy。

2.遗传效应明显:中子对性腺损伤较γ线重,有人用称量睾丸重量的方法测定睾丸损伤的程度,发现快中子0.13Gy照射小鼠,三周后睾丸减轻34.8%;而用60Co γ线照射0.55Gy,才减轻30.3%,中子急性照射引起精原细胞卵母细胞产生突变的RBE值为5~6。慢性分次照射诱发精原细胞突变的RBE值可达20。

3.致肿瘤效应强:中子照射诱发肿瘤效应比X线和γ线强,如小鼠受2.9~5.8Gy快中子照射,诱发胃肠道癌肿的RBE值为2~3。小鼠受2~3Gy裂变中子照射肝脏肿瘤发生率达14%,而5Gy 250Kv X线照射的发生率仅为2.4%。中子诱发的肿瘤包括造血器官、乳腺垂体子宫卵巢前列腺、睾丸、肝、肾、肺、胃、肠、皮下组织淋巴结膀胱中的良性和恶性肿瘤

(六)现有防护药物的防护效果不如对γ线防护好

利用药物防护辐射损伤的预防急性放射病的一个重要方面。实验证明,某些对γ线照射有防护作用的药物,对中子损伤的防护效价降低或无效。

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