核與化學損傷/電離輻射的遠期生物效應

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核武器與化學武器損傷

低劑量電離輻射的生物效應與電離輻射的遠期生物效應
- 低劑量外照射的生物效應
- 電離輻射的遠期生物效應

機體受電離輻射照射后6個月以后所發(fā)生的效應稱為遠期（或遠后）效應，它也可以在照后數(shù)年甚至更長時間才出現(xiàn)。

電離輻射遠期效應可以發(fā)生在：①急性輻射損傷后已恢復的人員，如原子彈爆炸或核事故時受到中等或較大劑量照射的人員。其特點是受照者本身在照射后早期曾經(jīng)歷急性放射損傷的臨床過程；②長期接受小劑量慢性照射者，如職業(yè)受照者或醫(yī)療受照者。其特點是受照者可能不顯示任何早期輻射損傷的病征，而是在若干年后顯示出某些有害疾病的發(fā)生率較正常人群明顯增高。電離輻射遠期效應可以通過受照人群進行流行病學調(diào)查或進行動物實驗研究。

有關(guān)小劑量輻射的遠期效應前面已作闡述，本節(jié)重點討論急性核輻射損傷已恢復的人群中所顯示的遠期效應。

一、遠期軀體效應

輻射誘發(fā)而顯現(xiàn)在受照者本人身上的效應稱為軀體效應。主要有：

（一）致癌效應

輻射致癌效應為隨機效應，是人類最嚴重的輻射遠期效應。根據(jù)對日本原子彈爆炸受照幸存者的長期觀察，已證實某些癌癥的發(fā)病率高于對照人群，且隨時間的推移，這種對比更為明顯。主要的癌癥是：

1．白血病：這是全身照射后誘發(fā)的最重要的遠期效應。其特點是：①發(fā)病率高于其它實體腫瘤，與受照劑量成明顯線性關(guān)系。日本原子彈受害者中，在爆后2～3年已發(fā)現(xiàn)急性粒系白血病，爆后5年發(fā)生率最高，一直到照后26年仍高于對照人群；②以急性白血病多見，且死亡率較高；③受照時年齡小則發(fā)病較早且危險性較大。

2．甲狀腺癌：這是電離輻射外照射和內(nèi)照射在人體誘發(fā)的重要遠期效應之一。其特點是：①潛伏期長，且隨受照年齡的增加而延長，一般為13～26年；②發(fā)病率女性高于男性，受照年齡小者高于年齡大者；③發(fā)病率與照射劑量基本呈線性關(guān)系。

3．其它癌癥：例如長期吸入含放射性塵埃或氣溶膠的礦工可能誘發(fā)肺癌。多次胸部透視可能誘發(fā)乳腺癌。此外如胃癌、結(jié)腸癌、多發(fā)性骨髓瘤、卵巢癌等也可能發(fā)生。

輻射誘發(fā)細胞突變可能是腫瘤發(fā)生的機制。

（二）白內(nèi)障

電離輻射對眼損傷主要表現(xiàn)為晶體混濁、形成白內(nèi)障。多見于核事故的中、重度急性放射病恢復后以及頭面部放療的病人。出現(xiàn)白內(nèi)障的時間可以從受照后數(shù)月至數(shù)年不等。照射劑量越大，年齡越小者潛伏期也越短。X線和γ線引起白內(nèi)障的最低劑量是：一次照射為1.75Gy，3周至3個月內(nèi)多次照射為3.5Gy，3個月以上累積劑量為4.8Gy。中子劑量則比X線γ線為低，約0.75～1Gy。

（三）生長發(fā)育障礙

母體在從妊娠期受照射，對胎兒、新生兒的影響非常顯著。Murphy調(diào)查了106名受放療的婦女，在妊娠期曾受照射出生的75名兒童中，有28名發(fā)生畸形和發(fā)育障礙，其中20名屬智力發(fā)育不全，并出現(xiàn)小狀癥、遲純、腦積水等；8例有脊柱裂、肢體畸形、斜視、先天盲等異常。廣島原子彈爆炸受核輻射的妊婦所生的兒童除有類似情況外，還發(fā)現(xiàn)宮內(nèi)受照智力低下的發(fā)生率隨劑量的增加而增高。妊娠10～17周時對輻射最為敏感，妊娠長于18周者其危險度僅為前者的1/4，妊娠時間短于10周者則未見明顯影響。曾對廣島核爆炸時年齡小于12歲的受照者進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)受照超過1Gy者生長發(fā)育遲緩，與對照人群相比，身高矮3～5cm，體重輕3～4kg。

（四）對生殖功能的影響

性腺對電離輻射很敏感，男性全身或睪丸局部受一定劑量照射后，可致精子數(shù)減少，活動度降低及畸形精子增加，從而影響生育能力。劑量越大精子數(shù)減少越明顯，開始恢復的時間也越慢。暫時性不育的閾值約為0.4Gy，引起永久性不育的相應閾劑量值為3.5～6Gy或2Gy.a^-1。婦女則可引起月經(jīng)不調(diào)甚至絕經(jīng)。

二、遺傳效應

親代生殖細胞遺傳物質(zhì)因電離輻射所致突變而對胚胎或子代產(chǎn)生的影響，稱遺傳效應。如果輻射引起的是顯性突變，則在下一代就會表現(xiàn)出來，如果是隱性突變，則必須與一個帶有相同突變基因的配偶相結(jié)合，才能在后代表現(xiàn)出來，所以遺傳效應是一種隨機效應。

（一）輻射遺傳效應的流行病學調(diào)查

動物實驗研究中早已明確輻射誘發(fā)的突變能導致有害的遺傳效應。人類的遺傳效應觀察一般是通過輻射流行病調(diào)查，根據(jù)受照人群的有關(guān)遺傳學指標，如自然流產(chǎn)、死胎、死產(chǎn)、先天性畸形、新生兒死亡率、性比及新生兒身長體重等，與對照人群進行比較分析才能得出結(jié)論。日本曾對7萬名父方或母方在原子彈爆炸時受照射后受照射后孕出生的嬰兒與對照人群進行比較，至今尚未發(fā)現(xiàn)具有統(tǒng)計學意義的差別。我國于1984年，對26983名醫(yī)用X線診斷工作者的調(diào)查結(jié)果表明，受照人群中的自然流產(chǎn)率、多胎率、新生兒死亡率以及子女中先天性畸形和遺傳性疾病的總發(fā)病率均明顯高于對照人群。

（二）細胞遺傳學觀察

調(diào)查分析親代生殖細胞受到照射后其遺傳性損害在子代體細胞染色體中的表現(xiàn)，稱為細胞遺傳學調(diào)查。1967年曾對日本原子彈爆炸幸存者子女7540人進行此項調(diào)查，發(fā)現(xiàn)幸存者子女體細胞染色體異常的發(fā)生頻率較高，但與對照人群無統(tǒng)計學意義的差別。

綜上可見，目前雖然已知由于基因突變引起的人類遺傳性疾病已達2000余種，但電離輻射誘發(fā)雙親生殖細胞突變而致子代出現(xiàn)遺傳性疾病或體細胞染色體異常等輻射遺傳學問題則尚無明確結(jié)論。所以，對這些與輻射防護密切相關(guān)的問題，仍待進一步研究探討。