2.4 电离辐射与生物效应的差异性

2.4 电离辐射与生物效应的差异性

不同辐射类型产生的效应也不同,γ射线、中子、X 线等穿透力强的射线一般容易造成外照射急性损伤,而射程短、电离强的α 和β 粒子则更容易造成内照射损伤。不同的照射方式(如剂量率和照射途径等)对效应也有影响,一般说来,对于β、γ 放射性核素,当剂量率降低时,效应的发生率及其严重性也减低;相同的放射性核素,吸入比食入可能更容易造成伤害。

不同个体和组织器官受到辐射后的效应差异很大,胎儿、儿童和青少年对辐射的敏感性远高于成人,男性和女性因为生理方面的不同,某些放射性物质在体内的代谢及产生的效应也不同,机体中增殖力强的造血和生殖细胞等比起分化程度高的皮肤和神经细胞等更容易受辐射损伤。此外,身体和营养状况,以及一些环境因素等对辐射效应也会产生影响。

当电离辐射照射人体后,若某一组织中损失的细胞数足够大,而且这些细胞又相当重要,可出现组织或器官功能的不同程度丧失。当照射剂量很小时,产生的这种损害的概率为零;若受照剂量高于某一水平(阈值)时,损伤概率很快增加到1(100%)。在超过阈值以后,损伤的严重程度会随受照剂量的增加而加重。电离辐射的这种生物效应称为确定性生物效应。由于机体不同细胞和组织的辐射敏感性不同,其受照后发生确定性生物效应的阈值也有明显差异。一般规律是:辐射敏感性高者,其发生确定性生物效应的阈值低。

电离辐射确定性生物效应按机体受照范围的大小,可分为两大类:

第一,全身受照剂量在1 戈以上时,发生急性放射病,这是一种最严重的确定性生物效应。

第二,机体局部受到超过阈剂量的照射,则引起局部放射性损伤,如放射性皮肤损伤、放射性口腔炎、辐射性白内障等。

当机体受到电离辐射照射后,一些细胞可因受损伤死亡,而有些细胞发生了变异但没有死亡,有可能形成一个变异的细胞克隆,当机体免疫功能不健全时,经过不同的潜伏期之后,由变异但仍活存的体细胞生成的这个细胞克隆可能发生恶性病变,即发生癌变。这种发生概率(不是严重程度)随照射剂量的增加而增大,其严重程度与照射剂量无关。不存在阈剂量的辐射生物效应称为随机性效应。辐射致癌是典型的随机性效应。如辐射所致的变异发生在性细胞(精子或卵子),基因突变的信息会传给后代,而产生的损伤效应称为遗传效应。遗传效应是辐射所致的另一种随机性效应。

【注释】

[1]辐射,是不需要介质参与而传递能量的一种现象。

[2]电离,是从一个原子、分子或其他粒子束缚态释放一个或多个电子的过程。电离辐射指由带电粒子或不带电粒子或两者混合组成的任何辐射,它们能引起物质电离或激发。