第四章辐射与健康II

辐射与防护张玲玲土木与环境工程学院课堂回顾•辐射的生物效应基础概论、人体生物学、辐射与细胞的相互作用、辐射损伤过程、辐射对人体的效应（躯体效应和遗传效应）•辐射对营养代谢的影响能量代谢、蛋白质代谢、脂类代谢、糖类代谢、维生素代谢、矿物质代谢•辐射对机体的损伤血液系统、神经系统、消化系统、呼吸系统、内分泌系统、免疫系统、生殖系统、遗传性损伤、心脏损伤、脑损伤、眼损伤、皮肤损伤、造血障碍、导致癌症。。。辐射致癌的潜伏期•白血病：10–13年•甲状腺癌：20年•乳腺癌：23年•一般的潜伏期：25年十五、其他损伤•血压波动–电磁辐射可导致心血管系统功能紊乱，引起血压波动。有些情况下，使血压降低，有些情况，使血压升高。–在一定条件下，辐射还可引起高血压，而且对儿童血压的影响比较显著。引发原因：青少年大脑和中枢神经系统还处于发育不完整时期，容易兴奋和疲劳，长时间受到电子游戏刺激，可使大脑皮质兴奋和抑制失去平衡，结果引起内分泌功能失调，进而导致血压升高。•儿童智力损伤–瑞典和美国对接受了X线治疗的儿童进行了追踪调查，发现接受过X线治疗儿童智力明显低于没有接受过X线治疗的儿童。–病人接受X线照射的剂量越大，受到的伤害就越大，18个月以下的婴幼儿受到的伤害更大。•寿命缩短–辐射所致的寿命缩短，也叫做放射性非特异性寿命缩短，它是说人接受较多的辐射剂量照射后，可导致机体的过早衰老和提前死亡等现象。–原因：研究发现，一定剂量的电离辐射可使丙二醛（MDA）生成量明显增高。MDA是脂类过氧化的最终产物之一。体内MDA水平的升高，可使机体过早衰老。•脱发•浑身无力•多汗一、辐射敏感性•辐射敏感性的定义：细胞、组织、器官、机体或任何有生命物质对辐射损伤作用的相对敏感程度，叫辐射敏感性。•人的个体辐射敏感性并不是一成不变的，机体的内部环境和外界因素都可引起机体辐射敏感性的变化。1、敏感性分度•各种组织、器官、细胞的辐射敏感性，大致可分为如下等级：–高度敏感：淋巴组织淋巴细胞胸腺细胞骨髓胃肠上皮（特别是小肠隐窝上皮细胞）性腺胚胎组织–中度敏感：感觉器官（角膜、晶状体、结膜）内皮细胞（血管、血窦和淋巴管内皮细胞）皮肤上皮–轻度敏感：内分泌腺心脏–不敏感：肌肉组织软骨及骨组织结缔组织2、敏感性排序•年龄：胎儿幼年少年青年成年，但是老年人的辐射敏感性又增高了。•大体部位：腹部盆腔头部胸部四肢•从分子水平来说：脱氧核糖核酸（DNA）m核糖核酸（mRNA）r核糖核酸（rRNA）t核糖核酸（tRNA）蛋白质•细胞：–同一种细胞：•胚胎细胞和幼稚细胞比成熟细胞的辐射敏感性强。•分裂旺盛的细胞，代谢旺盛的细胞，以及那些比其他细胞需要更多营养的细胞，其辐射敏感性都比较强。–不同细胞：淋巴细胞红细胞母细胞颗粒性白细胞凝血细胞（血小板）神经细胞3、影响辐射敏感性的因子•物理因素–直线能量转移、分次照射•生物因素–年纪、性别和细胞周期•化学因素–氧效应和化学药剂物理因子•直线能量转移是度量游离辐射能量转移至软组织的速率，LET的单位为keV/μm，即每微米软组织转移多少keV的能量。游离辐射产生生物反应的能力会随着LET的增加而增加。诊断型X光的LET约为3keV/μm，它在所有的辐射中算是相当小的。当辐射的LET增加，产生生物伤害的能力也增加。•分次照射和延长照射：如果辐射剂量是在一段的时间给予而不是很快给予，则这个剂量所产生的效应较小。换言之，如果照射的时间越长，则要产生相同辐射效应所需的辐射剂量越高。可分为延长照射和分次照射。如果剂量是以低剂量率连续给予即称之延长照射。一个大剂量分为多次给予即称之为分次照射。生物因子•年龄生物体的年龄會影响辐射的敏感度，人类辐射敏感度的反应与年龄是相关的。人类在出生前是最敏感的，之后敏感度会随着年纪的增加敏感度会下降，直至成年为人类对辐射诱发产生效应最抗性的时期，到老年辐射敏感度又增加。•性别许多试验想要证实哪一种性別对辐射产生的效应有较高的抗性，最后的结果并没有一致性，但指出女性能忍受辐射剂量比男生多5%-10%。生物因子（续）•细胞周期细胞周期分为M期（分裂期）、G1期（第一间隙期）、S期（DNA的合成期）、G2期（第二間隙期），其中S末期为辐射抗性期；M期和G2为辐射敏感期。•修复从活体外的实验毫无疑问的现实，人类细胞能从辐射伤害中修复。在一个分裂之前辐射剂量无法将细胞杀死，如果给予细胞足够时间，细胞则可从次致死辐射伤害中修复。细胞内的修复是细胞天生具有的修复机制。有些型式的细胞比其它种类更有修复次致死伤害的能力。化学因子•氧效应当照射的生物组织充氧时，它对辐射的敏感度比缺氧时更敏感，这种生物组织的特性称之为氧效应。•化学药剂有些化学药剂可修饰细胞、组织和器官对辐射的反应，化学药剂必须在照射辐射的同时存在，才会发生它的效用。–辐射敏感剂为增强辐射效应的药剂，例如：含卤素的嘧啶、维他命K等。含卤素的嘧啶会接合到细胞的DNA上，造成辐射对分子的效应增大。–辐射保护剂是含有硫醇基的化合物，例如半胱胺酸和cysteamine。二、电磁辐射危害人体健康的影响因素1、波长•长波对人体的危害较弱，随着波长的缩短，对人体的危害逐渐加强，而微波的危害最大。•一般认为，微波辐射对内分泌和免疫系统的作用，小剂量短时间作用是兴奋效应，大剂量长时间作用是抑制效应。2、功率密度•功率密度越高，辐射作用越强烈，另外，波长越短，对人体影响越大。3、波形•脉冲波比连续波影响大。4、距离远近•随着离辐射源距离的增加，辐射强度迅速减弱。距离与场强成反比例关系。5、照射时间•接触辐射时间越长，影响越大。6、周围环境•周围环境温度越高，人体的辐射反应越强烈。7、生理学状态、性别、年龄•生理学状态、性别、年龄不同，对辐射的敏感程度亦不同。对女性和儿童的影响一般要比成年男性大一些。8、人体的个体差异性•不同个体对电磁辐射反应很不一样，有多人“适应”能力较强，而有的人在同样环境下则忍受不了。9、屏蔽与接地•对高频场或微波辐射的强度大小及其在空间分布不均匀性有直接影响。加强屏蔽与接地，能大幅度地降低地磁辐射场强，是防止电磁泄漏的主要手段。总结：射线对人体的作用•根据目前的认识，射线对人体的作用大致可分为两类：有益的：–人类生存条件之一，–天然辐射提高免疫力、刺激作用。有害的：–大剂量照射时，可能得各种放射病。•射线对人体作用时，有三种生化指标可能会发生变化：白血球、血小板、染色体。小剂量照射•小剂量照射时，有三个大家关心的问题：遗传、致癌、寿命。根据目前所掌握的知识来看，这些影响可忽略，可被接受。•小剂量照射是天然辐射人类生存条件之一,在正常天然本底范围内未发现有害效应（2.4mSv/年）•高本底地区的流行病研究•近年来许多实验研究结果证明：–从寿命、躯体效应等方面论证了低剂量辐射可能是无害的–刺激效应：刺激细胞功能，使机体自然防御适应功能提高，集体免疫力增强–抑瘤效应：抑制移植肿瘤的生长和转移等北京晨报报导2006年8月15日，北京市统计局、国家统计局北京调查总队发布报告显示，至2005年年底，北京市居民的平均寿命已经达到80.09岁，比2001年提高了4.24岁，其中女性为81.76岁。根据国家统计局资料，2000年我国人口平均预期寿命是71.4岁，2004年的平均预期寿命为71.8岁。平均每年提高0.1岁，而北京人口平均预期寿命近年来增速则是每年1岁，是全国平均水平的10倍。中国人民大学社会与人口学院分析认为，目前日本、瑞典等国家的人口平均预期寿命在84岁到85常岁之间，属于世界上的最高水平。北京的平均寿命虽然比这个最高水平低，但已经接近一般发达国家的平均水平。