1、放射線對人體的危害放射放射物理與防護(hù)物理與防護(hù)聊城職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉亞軍聊城職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉亞軍天然輻射 人工輻射 2、人工輻射、人工輻射 含醫(yī)用放射性診斷和放射性治療輻射，核彈爆炸，核動力生產(chǎn)等。 醫(yī)用放射性診斷和放射性治療輻射和核動力生產(chǎn)輻射劑量較小，不會對人體產(chǎn)生嚴(yán)重危害。日本核電站泄漏的主要放射性物質(zhì)日本核電站泄漏的主要放射性物質(zhì) 人們發(fā)現(xiàn)輻射生物效應(yīng)有人們發(fā)現(xiàn)輻射生物效應(yīng)有2個特點(diǎn)：個特點(diǎn)： 第一個是機(jī)體吸收的能量不大，生物效應(yīng)卻很大第一個是機(jī)體吸收的能量不大，生物效應(yīng)卻很大，例如 6.0Gy 的 X 射線可使人或高等動物發(fā)生致死效應(yīng)，若將這些能量轉(zhuǎn)換為熱能，才可使體溫升高0.002度。若

2、以熱輻射代替電離輻射，需大110萬倍的能量才能引起機(jī)體死亡 ； 第二個是短暫的作用引起長期效應(yīng)，第二個是短暫的作用引起長期效應(yīng)，射線穿過受照機(jī)體只是瞬間完成，而它引起的生物效應(yīng)卻能持續(xù)很長時(shí)間 輻射引起的生物效應(yīng)是一個非常復(fù)雜的過程，生物機(jī)體吸收輻射能量到生物效應(yīng)發(fā)生，乃至機(jī)體損傷或死亡要經(jīng)歷許多性質(zhì)不同的變化，有機(jī)體物質(zhì)分子的變化，細(xì)胞功能、代謝和結(jié)構(gòu)的變化，以及完整機(jī)體各個組成部分之間相互關(guān)系的變化。在人體內(nèi)，這些變化可能顯示出臨床癥狀，如放射性病、白內(nèi)障或在以后較長時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)的癌。從變化時(shí)間來看，有些變化瞬間即逝，有些需時(shí)較久，甚至延遲數(shù)年。分子水平分子水平細(xì)胞死亡細(xì)胞變異體細(xì)胞生殖細(xì)胞

3、體細(xì)胞生殖細(xì)胞功能障礙不孕腫瘤遺傳效應(yīng)確定性效應(yīng)多細(xì)胞死亡導(dǎo)致隨機(jī)性效應(yīng)單一細(xì)胞變異導(dǎo)致DNA損傷細(xì)胞水平細(xì)胞水平臨床癥狀臨床癥狀效應(yīng)效應(yīng)1）軀體效應(yīng)（）軀體效應(yīng)（somatic effects )指出現(xiàn)在受照者本身的效應(yīng)。包括全身效應(yīng)和局部效應(yīng)。軀體效應(yīng)是由于人體普通細(xì)胞受到損傷引起的，并且只影響受照人本身。軀體效應(yīng)根據(jù)其顯現(xiàn)時(shí)間可分為早期效應(yīng)和晚期效應(yīng)。 遠(yuǎn)期效應(yīng)（遠(yuǎn)期效應(yīng)（long-term effects ) 把經(jīng)歷潛伏期較長的軀體效應(yīng)稱為晚期效應(yīng)，主要指受照6個月以后出現(xiàn)的機(jī)體變化。 晚期效應(yīng)的表現(xiàn)主要有各種癌癥、白內(nèi)障、不育癥、壽命縮短等。 由于晚期效應(yīng)的潛伏期較長，很容易同其它的

4、因素，如工業(yè)污染、化學(xué)藥物或長期不良的生活習(xí)慣所引起的效應(yīng)相混，故不能確切地判明引起效應(yīng)的原因。 日本原爆受害者腫瘤發(fā)生率隨時(shí)間的變化日本原爆受害者腫瘤發(fā)生率隨時(shí)間的變化010年年20年年30年年40年年白血病白血病之外的腫瘤2年年 ）隨機(jī)性效應(yīng)（）隨機(jī)性效應(yīng)（stochastic effects ) 發(fā)生幾率與劑量成正比，而嚴(yán)重程度與劑量無關(guān)的輻射效應(yīng)。在輻射防護(hù)感興趣的低劑量范圍內(nèi)，可以假定隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生幾率與受照劑量之間存在著線性無閾的關(guān)系。依據(jù)這個假定，就可把一個器官或組織若干次受照劑量簡單地相加，用以評價(jià)該器官或組織受到的總的輻射影響。 隨機(jī)性效應(yīng)包括軀體晚期效應(yīng)中的各種癌癥和遺傳

5、效應(yīng)。）確定性效應(yīng)）確定性效應(yīng) (deterministic effects ) 通常情況下存在劑量閾值的一種輻射效應(yīng)，超過閾值時(shí)，劑量愈高則效應(yīng)的嚴(yán)重程度愈大。輻射造成的眼晶體混濁、放射性白內(nèi)障、皮膚放射損傷、造血功能障礙、生育能力減退和免疫功能下降等都屬于確定性效應(yīng)。不僅其嚴(yán)重程度，其發(fā)生頻率也隨劑量而變化。是大量細(xì)胞殺傷的綜合效果確定的。4有劑量閾值有劑量閾值4無劑量閾值無劑量閾值4效應(yīng)的嚴(yán)重程度效應(yīng)的嚴(yán)重程度 與劑量成正比與劑量成正比4發(fā)生幾率與劑量發(fā)生幾率與劑量 成正比成正比4嚴(yán)重程度與劑量無關(guān)嚴(yán)重程度與劑量無關(guān)1）射線種類）射線種類 不同射線產(chǎn)生的生物效應(yīng)不同。高LET（傳能線密度

6、）輻射的生物效應(yīng)大于底LET的輻射。 射線為高LET輻射，受照相同的劑量， 射線的相對生物效應(yīng)為X 或 射線的10倍。 2）受照劑量）受照劑量 總的規(guī)律是劑量愈大，效應(yīng)愈顯著，但并不完全是呈直線關(guān)系，至少有指數(shù)及S型兩種關(guān)系。指數(shù)曲線可反映病毒、細(xì)菌、某些低等原生物的規(guī)律；而S型曲線則符合于多細(xì)胞生物和高等動物的規(guī)律。可見下圖。 3）受照劑量率）受照劑量率 一般情況下劑量率越大，生物效應(yīng)越顯著，但當(dāng)劑量率達(dá)到一定的程度時(shí)，生物效應(yīng)與劑量率之間則失去比例關(guān)系。同時(shí)，要引起急性放射損傷必須要有一定的劑量閾值。 4）分次照射）分次照射 由于機(jī)體有代償修復(fù)的能力，當(dāng)機(jī)體受到同一劑量的照射時(shí)，在分次給予

7、的情況下，其生物效應(yīng)低于一次給予的效應(yīng)，見表5-5。 5）照射的面積和部位）照射的面積和部位 當(dāng)其他照射條件相同時(shí)，受照面積越大，效應(yīng)越顯著。 機(jī)體不同部位對射線的敏感性也不一樣。當(dāng)照射劑量和劑量率相同時(shí)，各部位的敏感順序大致為：腹部 盆腔 頭部 胸部及四肢。 6）照射方式）照射方式 可分為內(nèi)照射和外照射。不論內(nèi)照射和外照射，其對機(jī)體的作用規(guī)律原則上是一致的，但也有其特征。內(nèi)照射的生物效應(yīng)受放射性核素的理化性質(zhì)、侵入途徑、分布、代謝、排出特點(diǎn)以及有效半衰期等因素影響。外照射受輻射源強(qiáng)度、源與受部位距離及受照時(shí)間等，這些因素直接影響機(jī)體受照劑量。同時(shí)受單向和多向照射影響。 總之，生物效應(yīng)除與吸收

8、劑量有關(guān)外，還受上述多種條件的影響，即輻射的傳能線密度（LET）越大、劑量率越高、照射面積越大，生物效應(yīng)越明顯，單次均勻照射較多次間隔照射生物效應(yīng)要強(qiáng)。當(dāng)輻射的各種照射條件相同時(shí)，機(jī)體及其不同的組織細(xì)胞的放射敏感性不同。 1）生物種系的放射敏感性生物種系的放射敏感性 總的趨勢是種系演化越高，機(jī)體組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其放射敏感性越高。單細(xì)胞生物 多細(xì)胞生物 魚類 、兩棲類及爬行類、鳥類 胎兒期 幼兒期 青少年期 成人期 mRNA rRNA和 tRNA 蛋白質(zhì)。 1）溫度）溫度 機(jī)體受照時(shí)降低溫度或處于冰凍狀態(tài)可使輻射損傷減輕，稱為溫度效應(yīng)溫度效應(yīng)。可能由于低溫狀態(tài)自由基擴(kuò)散受阻；新陳代謝水平降低，影

9、響細(xì)胞敏感性；動物體內(nèi)氧狀態(tài)改變等原因。 2）氧）氧 受照的組織 、細(xì)胞其輻射效應(yīng)隨周圍介質(zhì)中氧濃度的增加而增加，稱氧效應(yīng)氧效應(yīng)。氧可以與自由基 R 作用而產(chǎn)生有機(jī)的過氧化物自由基 RO2 ，致使生物大分子的化學(xué)成分發(fā)生變化，并處于不可修復(fù)的狀態(tài)。 3）化學(xué)物質(zhì)）化學(xué)物質(zhì) 某些激素和化學(xué)制劑的存在，可以降低機(jī)體的輻射敏感性，對機(jī)體起保護(hù)作用，稱抗放藥物抗放藥物；某些化學(xué)物質(zhì)的存在增強(qiáng)電離輻射的生物效應(yīng)，稱為輻射敏感劑輻射敏感劑，可提高乏氧細(xì)胞對射線的敏感性。(1)外照射急性放射病外照射急性放射病 在戰(zhàn)時(shí)、和平時(shí)都有可能發(fā)生。如核武器實(shí)驗(yàn)和核爆炸；核事故；醫(yī)療照射；應(yīng)急照射等情況下都有可能發(fā)生。

10、主要由 、X 射線和中子引起。 根據(jù)受照劑量大小、病理變化和臨床特點(diǎn)可分為三型，及骨髓型（bone marrow form ）、腸型（intestinal form）和腦型（cerebral form）見表 。 表 各型外照射急性放射病劑量范圍 分型 劑量范圍（Gy） 骨髓型 110腸 型 1050 腦 型 50 最常見的是骨髓型急性放射病，主要的病理變化是造血組織損傷，表現(xiàn)為造血功能障礙、出造血功能障礙、出血和感染血和感染。臨床分為： 1）輕度放射病（12Gy） 2）中度放射病（24Gy） 3）重度放射病（46Gy） 4）極重度放射病（610Gy） 骨髓型急性放射病骨髓型急性放射病一般有四期

11、，即初期初期、假假愈期愈期、極期極期和恢復(fù)期恢復(fù)期。一切的治療必須趕在假愈期前進(jìn)行，否則預(yù)后不良。 腸型腸型 一般病程10天左右，短則3-4天死亡，目前還無法救治。 腦型腦型 臨床主要表現(xiàn)為以中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙為主的綜合癥，病程更短。（2）外照射慢性放射病）外照射慢性放射病 指放射性工作人員在較長時(shí)間內(nèi)連續(xù)或間斷受到超劑量當(dāng)量限制的外照射，達(dá)到一定累積劑量后引起的以造血組織損傷為主并有其它系統(tǒng)改變的全身性疾病。（3）內(nèi)照射放射病）內(nèi)照射放射病 比較少見，臨床見到的多為放射性核素內(nèi)污染，即指體內(nèi)放射性核素超過其自然存在量。內(nèi)污染可見于從事開放型放射性工作的職業(yè)人員；醫(yī)源性的內(nèi)污染；放射事故和停留在

12、核爆炸落下灰區(qū)域的人員等。可通過呼吸道、消化道、正常皮膚、粘膜和傷口進(jìn)入，其吸收、分布、代謝和排出，對機(jī)體的損傷，均受放射性核素理化性質(zhì)的影響。（4）放射性皮膚損傷）放射性皮膚損傷 當(dāng)皮膚長期超劑量的職業(yè)照射； 局部受到醫(yī)源性照射，見于放療或皮膚敷貼等治療不當(dāng)；放射性核素沾染表皮等情況時(shí)，可發(fā)生放射性皮膚損傷。 1）急性放射性皮膚損傷）急性放射性皮膚損傷 包括急性放射性皮炎急性放射性皮炎和放射性皮膚粘膜潰瘍放射性皮膚粘膜潰瘍等。是指局部一次或短時(shí)間（數(shù)日）內(nèi)受到多次大劑量照射所引起的皮膚損傷，參考劑量為5Gy 。臨床表現(xiàn)可分為三度，即度、度、度 。病程發(fā)展也分為初期、假愈期、極期和恢復(fù)期。 2

13、）慢性放射性皮膚損傷）慢性放射性皮膚損傷 包括慢性放射性皮炎、慢性放射性皮膚、包括慢性放射性皮炎、慢性放射性皮膚、粘膜潰瘍粘膜潰瘍。是指局部皮膚長期受到超劑量當(dāng)量限制的照射，年累積劑量大于15 Sv，受照數(shù)年后出現(xiàn)慢性皮膚及其附件改變。或由急性遷延而來。也分為三度。 3）放射性皮膚癌）放射性皮膚癌 繼發(fā)于放射性皮膚損傷，常發(fā)生于受照射嚴(yán)重的部位。從慢性放射性皮炎發(fā)展成放射性皮膚癌，平均約10年。X線誘發(fā)皮膚癌的適宜劑量為3050Gy 。(5) 放射性白內(nèi)障放射性白內(nèi)障 電離輻射引起晶體混濁的潛伏期長短相差很大，最短9個月，最長12年，平均24年。年齡愈小，潛伏期愈短，劑量愈大，潛伏期愈短。X線

14、或 射線所致白內(nèi)障的最低劑量，一次照射為2Gy ，三周到三個月多次照射的累積劑量4Gy ，三個月以上多次照射的累積劑量喂 5.5Gy ，若照射總劑量超過11.5Gy ，則不論照射的次數(shù)和經(jīng)過的時(shí)間長短，都會產(chǎn)生白內(nèi)障。 上述5種放射損傷的診斷，均有國家標(biāo)準(zhǔn)。（1）電離輻射致癌效應(yīng)）電離輻射致癌效應(yīng) 通過動物實(shí)驗(yàn)和人群流行病學(xué)研究，已證明輻射是一種致癌因子。它有誘發(fā)幾乎所有種系哺乳動物的所有組織腫瘤的能力。輻射致癌主要是通過原癌基因的激活和（或）抑癌基因的失活，導(dǎo)致癌的始動與發(fā)展。輻射在腫瘤形成過程，可作為始動因子，也可作為促進(jìn)因子和發(fā)展因子，因此，輻射可視為全致癌因子。另輻射抑制機(jī)體內(nèi)的免疫系統(tǒng)功能，也使癌細(xì)胞得以生長。（2）輻射致眼晶體混濁或白內(nèi)障）