从细胞损伤到组织损伤
(一)细胞的放射损伤
哺乳动物体内细胞以有丝分裂为主,在一个细胞分裂周期内,分为:①DNA合成前期,称G1期;②DNA合成期,称S期;③DNA合成后期,称G2期;④有丝分裂期,称M期。处于不同时期的细胞对放射线的敏感性不同。在Sinclair的中国仓鼠实验中表明,对放射线最敏感的为G2期和M期,两者对放射线的敏感性相似;而后是G1期,S期最不敏感,其中早S期比晚S期细胞相对敏感。
电离辐射的生物学效应是由于引起了组成机体的生物大分子的电离和激发。研究表明,辐射效应的主要对象是DNA,其对DNA存在两种作用效果,即直接作用和间接作用。电离辐射被机体吸收以后与DNA直接发生作用,靶原子本身被激发或电离称直接作用;电离辐射与除靶原子外其他原子发生作用产生自由基,这些自由基扩散到一定距离损伤到靶原子称间接作用。目前放射治疗中间接作用是X射线的主要形式。(https://www.daowen.com)
细胞受到辐射会发生损伤和死亡,通常将细胞辐射损伤分为亚致死性损伤(SLD)、潜在致死性损伤(PLD)和致死性损伤(LD)三类。亚致死性损伤指细胞在接受辐射后经过足够的时间能被完全修复的损伤;潜在致死性损伤指正常情况下照射后本该死亡的细胞,给予改变生存环境又可以存活的细胞;致死性损伤指细胞接受辐射后完全丧失增殖能力,是一种不可逆损伤。其中亚致死性损伤和潜在致死性损伤的细胞都有一定的修复能力。
(二)组织的放射损伤
相对于细胞损伤而言,辐射对人体组织产生的生物学效应很大程度上取决于辐射能量在人体沉积的数量与分布。人体组织细胞的增殖是高度有规律的。在正常状态下,组织中细胞的凋亡与生成之间存在着精确的平衡关系,这是机体自我调节的结果。当有较大辐射剂量照射局部组织或全部组织时,杀死相当数量的细胞,而这些细胞又不能由活细胞的增殖修复来及时补充,机体组织内细胞之间的平衡关系被打破,由此引起的细胞丢失在组织或器官中产生严重的功能损坏,即为组织的放射损伤。这种组织放射损伤存在一个阈值剂量,当照射剂量小于此阈值时,机体中丢失的细胞较少,不会引起组织或器官的功能性损伤,在健康人群中引起的损害为零;随着辐射剂量的增大,超过此阈值时机体细胞丢失过多,此时将引起严重的组织损伤。故这个阈值称为组织放射损伤的临界值。