電離輻射對免疫系統(tǒng)作用

1、第七章,電離輻射對免疫系統(tǒng)作用,? 受大劑量 照射后除造血功能障礙外，將發(fā)生嚴,重的免疫功能低下；,? 主要表現(xiàn)為免疫活性細胞的減少，抗體形成抑制,或紊亂，細胞因子網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)失常等；,? 急性全身照射對免疫功能的影響取決于照射劑,量；,? 一般在0.5Gy以上的劑量照射即可顯示輻射對免疫系統(tǒng)的抑制作用，劑量愈大，抑制愈深，時間愈久。,第一節(jié) 免疫系統(tǒng)的組成及其輻射,敏感性,㈠.免疫組織,? 骨髓：主要的中樞免疫器官。其中造

2、血干細胞分化為髓系和淋巴系（分化為T、B淋巴細胞）。B細胞的分化、成熟后釋放入血及外周免疫器官。,? 胸腺：T細胞分化、成熟后釋放。循環(huán)。,? 脾臟：外周免疫器官最大者。成分復雜。,? 淋巴結(jié)：在組織與胸導管間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過濾、巨噬細胞和樹突狀細胞對由組織液進入的抗原物質(zhì)進行吞飲和加工。,㈡.免疫活性細胞（immune,competent,cell）?淋巴細胞? 在中樞免疫器官內(nèi)分化、成熟，其過程可由其

3、表面抗原的表達進行檢測；? B細胞成熟過程主要發(fā)生于骨髓，T細胞分化、成熟在胸腺；? 細胞表面相繼表達各種分子標志，稱為免疫標志，以CD 排號。? 成熟胸腺細胞表面CD3（成熟T細胞抗原）與T細胞受體(TCR）緊密相聯(lián)，形成TCR/CD3聚合物，其中CD3既起到固定TCR的作用，同時對TCR向細胞內(nèi)成分傳遞信號也很重要。? 成熟淋巴細胞處于休止狀態(tài)，受抗原刺激后激活。,?吞噬細胞（phagocyt

4、es ）,體內(nèi)專司吞噬功能的細胞有:①單核吞噬細胞（mononuclear phagocytes） ②中性粒細胞（neutrophils ）兩大類。,它們除了具有吞噬、清除病原體等抗原性異物的功能外還具有分泌多種細胞因子、介導炎癥等多種功能。,中性粒細胞在抗胞外菌的感染中發(fā)揮作用,而巨噬細胞是連結(jié)非特異性免疫與特異性免疫的樞紐,在機體的免疫過程中發(fā)揮作用。,?天然殺傷細胞,? 來源于骨髓淋巴樣干細胞，其發(fā)

5、育成熟依賴于骨髓和,胸腺微環(huán)境；,? 主要分布于外周血和脾，在淋巴結(jié)和其他組織中也有,少量存在；,? 細胞不表達特異性抗原識別受體，是不同于T、B淋巴,細胞的一類淋巴樣細胞；,? 可表達多種表面標志，其中多數(shù)也可表達于其他免疫,細胞表面；,? 屬非特異性免疫細胞，無需抗原預先致敏．就可直接,殺傷某些腫瘤和病毒感染的靶細胞。,T淋巴細胞的發(fā)生及分化,? 淋巴祖細胞→胸腺，T淋巴細胞抗原受體（TCRβ）重,排→CD3-、CD4-、

6、CD8- →CD4+、CD8+ →CD4-CD8＋/CD4+CD8- ；,? 胸腺的微環(huán)境構(gòu)成了T淋巴細胞分化所需的完整系統(tǒng)。包括：基質(zhì)細胞、細胞生長因子、粘附分子屬性的CD分子，細胞間粘附分子（ICAM-1),淋巴細胞功能相關(guān)抗原（LFA-1)。,B淋巴細胞的發(fā)生及分化,? 第一階段：原B淋巴細胞（pro-B,表達B220low和CD34+ ）→前B細胞（ pre-B,表達B220low→處女B淋

7、巴細胞（具有識別抗原及對抗原的反應能力）；,? 第二階段：發(fā)生在周圍淋巴組織，在抗原的刺激下，某些表面標志消失，向抗體分泌型細胞分化。,㈢.免疫系統(tǒng)的放射敏感性,?1、免疫組織的放射敏感性,? 淋巴樣組織對輻射十分敏感，0.5Gy即可引起淋巴細,胞的變化；,? 胸腺>脾>淋巴結(jié),? 胸腺是雙相變化；24hr最低點，12天恢復正常，,18～22天再次下降；,? 恢復順序與照射面積有關(guān)。局部照射恢復淋巴結(jié)再,生速度

8、快＞脾；全身照射脾＞淋巴結(jié)。,?2、免疫細胞的放射敏感性,? (1)胸腺細胞：十分敏感，0.5Gy照射后胸腺細胞計數(shù)呈劑量依賴性降低；CD4+CD8+ >CD4-CD8->CD4-CD8+>CD4+CD8-。,? (2)淋巴細胞： B＞T (TH>Ts>Tc）；,? (3)吞噬細胞和抗原處理及抗原遞呈細胞的輻射敏感性：,巨噬細胞和分化成熟的樹突狀細胞具有較強的輻射抗性；,? (4)自然殺傷

9、細胞的輻射敏感性：NK的放射敏感性低于淋,巴細胞。,?3、免疫反應的敏感性,? 體液免疫>細胞免疫,? 抗體形成反應的初次反應>二次反應,第二節(jié) 急性全身照射后免疫功能的,變化,一、免疫細胞,對輻射反應的劑量－效應關(guān)系,㈠.胸腺和脾淋巴細胞,? 和劑量一般不呈線性關(guān)系；,? 32個免疫學指標在不同劑量照射后24h的變化百分數(shù)曲線呈倒“J”形。高劑量下調(diào)、低劑量上調(diào)(Fig.7.5)。,㈡.巨噬細胞,? 抗

10、原遞呈細胞包括巨噬細胞對輻射敏感性較低。其表面分子的表達和細胞因子的分泌表現(xiàn)為中等致死劑量范圍內(nèi)呈現(xiàn)刺激現(xiàn)象(Fig.7.7) 。,受照后固有免疫的變化,? 固有免疫(先天免疫/非特異性免疫,(1)首先，完整的皮膚、粘膜的屏障作用是阻擋微生物入侵，并且分泌殺,菌物質(zhì)。,(2)經(jīng)血液循環(huán)向局部輸送粒細胞和大單核，吞噬細菌進行胞內(nèi)消化。(3)進入血流的微生物被肝、脾網(wǎng)狀內(nèi)皮成分殺滅。,? 照射后:,1.皮膚、粘膜屏障破壞：呼

11、吸道、胃腸道粘膜脫落造成菌、,毒血癥。,2.炎癥反應異常：急性放射病時的炎癥帶有乏細胞炎癥，壞,死性咽峽炎，潰瘍出血性腸炎，出血壞死性肺炎等。,3.吞噬功能障礙：中性粒細胞(小噬細胞)和大單核(巨噬細胞,具有相對抗性) 防御功能破壞。,4.巨噬細胞；樹突狀細胞、NK細胞，IFN-γ0.5-8Gy范圍內(nèi)劑,量依賴抑制。,?,?,?,受照后適應免疫的變化,? 由于照后淋巴細胞急劇而迅速地減少（1d達可達最低點），故接,受抗原刺激的免疫反應嚴

12、重受抑制。,? 輻射效應主要涉及：抗體形成、ADCC(抗體依賴性細胞,介導的細胞毒作用)和特異性細胞毒活性三方面。,? 反應：,T細胞的反應：與劑量率有關(guān),B細胞的反應：與抗原刺激的先后有關(guān)，放射敏感性最高，在抗體生成中其損傷起關(guān)鍵作用。,? B細胞系列不同成分放射敏感性的順序：,潛在免疫活性細胞>激活免疫活性細胞>成熟效應細胞,?,?,?,?,受照后人體效應的觀察,和動物實驗類似,第1d淋巴細胞迅速減少且恢復遲緩（4W）

13、；體液免疫因子因B細胞減少而降低；,嗜中性粒細胞和大單核細胞于3－50d減少。,? T細胞恢復年長者緩慢。,第三節(jié) 電離輻射免疫效應的發(fā)生機,制,一、電離輻射影響免疫反應的分子基礎(chǔ),免疫細胞表面分子,? CD編號；,? 免疫細胞間通過表面分子的相互作用引起效應細胞,的功能激活或抑制；,? 淋巴細胞表面分子的表達對高、低劑量反應差異：,高抑制低刺激。,? 細胞因子,1.以分泌增多為主者：,? IL-1:外周血單核細胞受L

14、PS刺激后分泌，兩類,(α,β )；,? TNF:α由巨噬細胞產(chǎn)生；β由活化的淋巴細胞分泌；? IL-12：又名NK細胞刺激因子和細胞毒淋巴細胞成熟因子；提高T/NK細胞增值能力、增強許多效應細胞的溶,解活性、與共刺激分子協(xié)同調(diào)節(jié)TH0向TH1的發(fā)育、誘導,IFN-γ等的產(chǎn)生、抑制血管生成。,? IL-18：具有很強的干擾素－γ誘生能力。,主要由APC細胞分泌，反應以分泌增強為主,2.對高、低劑量反應不同者,? IL-2：

15、最重要的T細胞生長因子；刺激T細胞生長和克隆擴增、誘導或提高細胞毒細胞的活性、協(xié)同刺激B細胞促抗體生成、促進活化的T細胞分泌IFN和CSF、誘導T細胞表達IL-2R。,? IL-4 & IL-10：抑制巨噬細胞分泌活性。,? IFN：免疫調(diào)節(jié)＋抗病毒；三類；低濃度激活CTL和NK細胞，誘導MHC I決定簇表達；高濃度抑制細胞分裂。,? CSF:調(diào)節(jié)免疫和造血。刺激造血前體細胞形成定向分化的細胞克隆但

16、不直接作用于淋巴細胞。低劑量刺激、高劑量抑制其分泌。,? 信號分子,? 1.磷脂酰肌醇途徑：PKCα和β1和β2低劑量升高、高,劑量降低。,? 2.PDE7/cAMP/PKA途徑:T細胞激活時CD3/CD28的刺激通過PDE7表達增高促使細胞cAMP含量下降而使PKA表達降低，觸發(fā)轉(zhuǎn)錄活化因子活化，導致淋巴細胞的激活與增值。低劑量(0.075Gy)升高、高劑量(2Gy)降低。,? 3.MAPK相關(guān)途徑：DAG增加可

17、以通過RAS的激活、再通過MAPK系統(tǒng)啟動T細胞的效應。低劑量激活，高劑量破壞。,二、免疫細胞間反應在電離輻射免疫效應,發(fā)生中的作用,三、整體調(diào)節(jié),在電離輻射免疫效應發(fā)生中的作用,? 大劑量輻射引起腎上腺皮質(zhì)功能上調(diào)且具劑量依賴,性，有免疫抑制作用。,? 低劑量輻射引起HPA軸的功能下調(diào)，導致免疫功能增強。,免疫系統(tǒng)的輻射反應一方面起因于因射線對免疫細胞的作用，同時還制約于機體調(diào)節(jié)系統(tǒng)在全身照射后的變化。,四、電離輻射免

18、疫效應機制研究,有待解決的問題,? 理論方面：,? 涉及免疫調(diào)節(jié)的研究進展。電離輻射對免疫分子之間作用的影響尚缺乏研究；IFN－γ分泌和涉及穿孔素和粒酶參與作用的NK/CTL活性改變的基因和分子機制，等 。,? 實際應用方面：,? 急性放射病的治療；癌癥的治療－－細胞因子、低劑,量處理和放射免疫基因治療，等。,第六節(jié),電離輻射損傷的感染并發(fā)癥,? 受照機體的感染并發(fā)癥常發(fā)生于急性骨髓型放射病，是極期的主要問題

19、之一，也是致死的主要原因之一；,? 急性放射病時的易于發(fā)生內(nèi)源性感染和加重外,源性感染的病程。,一、內(nèi)源性感染,? 極易發(fā)生：抵抗力弱、敏感性高；皮膚粘膜的破損易,發(fā)生潰瘍且不易愈合；,? 不易局限：易發(fā)展成為全身性感染；,? 早期多為源于上呼吸道和口腔的革蘭氏陽性球菌；晚,期多為源于腸道的革蘭氏陰性桿菌。,二、外源性感染,機體對感染的敏感性,? 對病原微生物的敏感性增高：由數(shù)倍至數(shù)百倍不等；主,要和宿主的免疫反應性降低有

20、關(guān)；,? 通常不喪失對感染的種屬抵抗力：對于某些感染因子先,天的抵抗力高度穩(wěn)定；,? 對許多病毒的感受性增高，但基于細胞免疫反應者相,反；,? 對不同感染的敏感性增高出現(xiàn)的時間不同：過程緩慢者,敏感性增高迅速顯示，過程發(fā)展迅速者相反。,感染過程的特點,? 引起感染的微生物數(shù)量顯著減少：抵抗力的降低；? 潛伏期縮短和病程加重：機體防御機能降低，病菌,繁殖快，組織破壞過程加劇、加速；,? 機體反應異常：乏細胞和壞死出血、白細胞

21、反應異,常、熱型紊亂甚至不發(fā)熱、皮膚變態(tài)反應異常。? 潛在感染的活化：已經(jīng)局限化或呈慢性的感染可能,活化，致感染擴散或轉(zhuǎn)為急性；,? 中毒過程的改變：由于機體對于細菌毒素的易感性,增高，對毒素耐受力急劇下降。,感染并發(fā)癥的發(fā)生機制,? 機體方面－－兩種免疫系統(tǒng)都有明顯抑制作用。,1.非特異性防御體系：皮膚粘膜屏障、炎癥反應、單核及,多核吞噬作用、組織液生化物質(zhì)的殺菌作用等。,2.特異性適應免疫反應：經(jīng)細胞免疫核體液免疫功能消,

22、滅入侵微生物。,? 微生物方面－－正常情況下的互惠共生關(guān)系因寄居環(huán)境的改變而被打破即數(shù)量、致病力以及抗藥性改變。,1.菌叢在數(shù)量、比例方面的變化；,2.菌叢在侵襲力、致病性、毒性等生物學方面的變化。,復習與思考,? 了解,? 第1、4、5節(jié),? 熟悉,? 第3節(jié),? 掌握,? 免疫系統(tǒng)的放射敏感性,? 急性全身照射后免疫功能的變化? 電離輻射損傷的感染并發(fā)癥,1、試述胸腺細胞、淋巴細胞不同亞群、亞組以及不同,功能

23、狀態(tài)B淋巴細胞的放射敏感性；,2、固有免疫和適應免疫的電離輻射效應；,3、簡述細胞因子和細胞間反應在電離輻射免疫效應發(fā),生中的作用；,4、電離輻射損傷的感染并發(fā)癥發(fā)生及其機制。,第八章,電離輻射對生殖系統(tǒng)的作用,第一節(jié),性腺的結(jié)構(gòu)、功能特點及其放射敏,感性,一、性腺的結(jié)構(gòu)和功能特點,睪丸,? 生精上皮：生精細胞(精原、初/次級精母、精子細胞和精,子)＋支持細胞；,? 精子發(fā)育：由精原細胞發(fā)育成熟為精子人類需60－70d；,不同步，特

24、定細胞組合的周期在人類有6期。,卵巢,? 皮質(zhì)＋髓質(zhì),? 卵泡：卵母＋卵泡(原始、初/次級生長、成熟)細胞；,?,?,?,?,二、生殖細胞的更新方式,1、雄性生殖細胞更新方式,? 精原細胞的增值、更新和分化是精子發(fā)育的重要環(huán),節(jié)；,? 現(xiàn)在關(guān)于精原干細胞的更新方式有兩種假說p253。,2、雌性生殖細胞更新方式,胚胎第3周：低分化的原始生殖細胞；第6周始：分裂增值形成卵原細胞克??；出生：全部發(fā)育成為初級卵母細胞；,排卵：排

25、卵前36－48h經(jīng)減數(shù)分裂為次級卵母細胞。,三、睪丸的放射敏感性? 生精上皮的各類生殖細胞>間質(zhì)的Leydig cell(間質(zhì)細胞)；?? 精原細胞>精母細胞>精子細胞>精子；? AS→ A1-4 → MⅠ、Ⅱ → 精子細胞→ 成熟精子,?,↓,↓,↓,(精原干C) ( 分化型干細胞)(精母細胞)? 很低劑量(25mGy)的電離輻射即可明顯增加生精細胞的凋亡，且以精原

26、和精母細胞為主；有劑量依賴關(guān)系但不呈線性。? 精原細胞最敏感，其亞型敏感性為：B>A1～A4>In>As；,? 另外動物種屬不同，精原細胞的放射敏感性也存在一定的差異。比如，人比動物敏感，同樣的劑量照射小鼠、大鼠和人的睪丸，發(fā)現(xiàn)其精原細胞依次下降到正常的35%、25%和8%；,? 生精小管中：生精細胞>Sertoli cell(滋養(yǎng)細胞)；,? 精子具放射抗性，人精子需230Gy或

27、以上劑量才影響其活動力。對于動物（家兔）650Gy照射仍有授精能力。對于大動物（公牛）劑量更大6400Gy照射才引起31%精子死亡。,? 日本福隆丸號漁民受落下灰照射后生精功能的,變化：,? 研究21例中，16例照后3個月精子減少，另5例,4個月也減低。,? 鏡下可見精子活動減弱和形態(tài)異常的精子增加，一般2年后恢復，21例中除1例死胎，2例流產(chǎn)外，多數(shù)受害者均生育健康男女后代。,四、卵巢的放射敏感性,? 卵巢

28、為放射敏感器官：生殖細胞和卵泡敏感，間質(zhì)和,黃體有較大的抗性；,? 胚胎期原始生殖細胞及卵原細胞高度敏感；,? 卵母細胞的敏感性隨年齡、種屬、染色體構(gòu)型及卵泡發(fā)育階段而異：40歲后女性的原始卵泡極易被射線迅速殺死。,第二節(jié),輻射生殖效應,? 電離輻射對生殖的影響主要引起,人或動物暫時或永久性不育,? 后果取決于照射劑量、劑量率、射線種類、照射方式及動物種類年齡。,一、輻射雄性生殖效應,暫時不育：,? 動物1～3G

29、y，精原細胞的損傷；不育期的長短,及出現(xiàn)的早晚取決于輻射劑量,? 人類：0.1～0.15Gy,? 永久不育：,? 大鼠：10～20Gy,? 人類：>2Gy(一般5～6Gy）,永久性不孕 3.5-6,照射,0.4/年,輻射致人類不育的閾值不孕的閾值(Gy):,單次急性照射,慢性照,射一時性不孕0.4/年,0.15,男,單次急性照射2.0/年一時性不孕0.65

30、 –1.5ICRP第41號出版物,慢性,女,表8.4 男性暫時或永久不育的劑量資料,暫時性不育永久性不育,0.1～1.0,分次1.5 ～3.01.0 ～2.0,分次2.54.02.0 ～3.0,分次9.56.05.0 ～6.04.5 ～6.1，分次,中等劑量照射后生精上皮的病理變化：,1.變性壞死期：各類生精細胞分裂停止，繼之變性壞死；2.“空虛”期：照后3-4周

31、生精小管內(nèi)各級生精細胞和精子極度減少或消失；,3.再生恢復期：新生生精細胞，精原早于精母和精子細胞，最后精子恢復；Leydig細胞變化不大。,當男性受到絕育劑量（5～6Gy）照射后，除了一時性無精子外，還影響產(chǎn)生精液和前列腺液的能力。在早期睪丸沒有輻射損傷的臨床癥狀，但最后睪丸慢慢縮小并變軟，表明已喪失生育能力。然在胡須、聲音或社會行為方面均無變化。,男性第二性征的改變很小或無 。,二、輻射雌性生殖效應,? 卵巢的放射敏

32、感性取決于卵巢的成熟程度，年輕女性,的卵巢對射線有較大的耐受性；,? 永久性不育的閾值隨年齡增長而下降；? 第二性征影響較大。,? 人卵巢無卵原細胞，卵母細胞無法再補充；,? 成熟卵泡細胞最敏感，照后數(shù)小時即有胞核的碎裂；,恢復需數(shù)月或更長時間；,? 初級和次級卵母細胞具有中度輻射敏感性；? 顆粒細胞具有高度輻射敏感性。,第三節(jié),輻射生殖內(nèi)分泌效應,? 垂體對睪丸的內(nèi)分秘功能調(diào)節(jié)主要通過腺垂體促性腺激素細胞合成和釋

33、放黃體生成素(LH)和促卵泡激素（FSH ）實現(xiàn)的，兩者同時受促性腺激素調(diào)節(jié)。,? 睪丸間質(zhì)的間質(zhì)細胞（Leyding cell)合成和分,泌睪丸酮。睪丸曲精細管上皮支持細胞（Sertoli cell)主要合成和分泌抑制素。,一、輻射睪丸內(nèi)分泌效應,正常情況下,Leydig cell:睪丸酮（TS）,下丘腦,GnRH,腺垂體,LHFSH,睪丸,Sertoli cell：抑制素LH：黃體生成素；F

34、SH：濾泡刺激素；GnRH:促性腺激素釋放激素,輻射時,IR,睪丸受損,TS↓抑制素↓,LH↑FSH↑↑,抑制素對青春期前的下丘腦－垂體－睪丸軸調(diào)控作用不大，隨著性成熟調(diào)節(jié)作用逐漸增強。,二、輻射卵巢內(nèi)分泌效應,? 影響雌、孕激素的分泌，及LH/FSH的分泌：排卵期不規(guī)則；月經(jīng)周期變化甚至隨劑量增加而停經(jīng)；大劑量可導致卵巢衰竭，垂體分泌LH/FSH增加。,第四節(jié),分次照射

35、和劑量率效應,一、分次照射效應,? 1911：分次照射比單次照射更易引起不育；,? 分次照射比單次照射更易引起單倍體精子細胞的損,傷；,? 分次照射的效應與分次照射劑量及間隔時間有關(guān)：分次劑量小或間隔較長，則不會產(chǎn)生分次照射比單次照射效應大的結(jié)果。,? 慢性照射對早期減少精子數(shù)的效應比較明顯，但恢復,要比單次照射好。,二、劑量率效應,? 長期低劑量照射對睪丸的作用，劑量率效應比累積劑量效應更明顯：在一定累積劑量范圍

36、內(nèi)，劑量率越高，輻射損傷效應越嚴重；,? 劑量率不同的低水平、低LET輻射持續(xù)作用對生殖功能的效應，因物種而異?？傏厔菔谴髣游锏姆派涿舾行愿哂谛游?；,? 低水平輻射的遺傳效應：未發(fā)現(xiàn)有害遺傳效應。,第六節(jié),電離輻射對胚胎發(fā)育的影響,一、電離輻射的發(fā)育毒性效應,? 包括致死、畸形、生長遲緩及器官、組織結(jié)構(gòu)和功能,的效應；,? 嚴重程度取決于照射的劑量、劑量率和胚胎發(fā)育階,段；,? 1Gy照射時，人類妊娠3-4周：1

37、00%；植入階段：新生,兒體重減輕和生長遲緩；胎兒階段：生長遲緩。,胚胎宮內(nèi)發(fā)育的三個階段,?1、植入前期（m:0～5.5d）,? 最敏感；,? 產(chǎn)前死亡率最高；,? 特點：全或無：照后存活者，其宮內(nèi)發(fā)育和生,后生長均正常。,?2、器官發(fā)生期,? 特別敏感；,? 主要發(fā)生先天性畸形；,? 人類25～37d最敏感，此時受照引起的產(chǎn)前死亡少見，,多致生長遲鈍和先天性畸形。,?3、胎兒期,? 敏感性較低；,? 主要為發(fā)育障礙；

38、及由CNS、眼和性腺功能紊亂導致的,智力低下。,? 在人妊娠的18～38天之間對輻射特敏,感，若受到照射易發(fā)生多器官的畸形，特別是神經(jīng)組織和眼組織非常敏感。除非出于對孕婦健康的絕對需要，不應對她進行診斷性照射。,? 1990年ICRP第60號出版物建議，婦女在妊,娠期間下腹部照射不應超過2mSv。,二、電離輻射對人胚胎發(fā)育的影響,? 妊娠期受到2.5Gy以上的劑量照射影響胚胎發(fā)育：,① 妊娠2-3周以前受照，可引起胚胎吸收和流

39、產(chǎn)；②妊娠4-11周照射可引起多器官嚴重畸形；,③妊娠11-16周照射可引起少數(shù)器官畸形，生長障礙；④妊娠16-20周照射可引起小頭癥、智力發(fā)育遲鈍等；⑤妊娠30周，主要引起功能障礙，結(jié)構(gòu)畸形不明顯。,妊娠8-15周是輻射引發(fā)智力遲鈍、小頭癥及,癲癇發(fā)作的最大危險期。,復習與思考,? 了解,? 第1、5節(jié),? 熟悉,? 第3、6節(jié),? 掌握,? 第2、4節(jié),一、術(shù)語解釋,電離輻射的發(fā)育毒性效應,二、思考題,1.睪

40、丸和卵巢的放射敏感性各有何特點？,2.雄性、雌性導致暫時性不育和永久性不育的劑量約,各為多少？,3.雄性、雌性的生殖效應及其與分次照射、與劑量率,的關(guān)系。,4.簡述電離輻射對胚胎發(fā)育的影響。,第十一章,低水平輻射興奮效應,?,低水平電離輻射,（low level radiation）,（掌握）,低劑量、低劑量率電離輻射。就人群照射而言0.2Gy以內(nèi)的低LET輻射或0.05Gy以內(nèi)的高LET輻射一般被視為低劑量輻射。當其劑量率在0.

41、05mGy/min以內(nèi)時，則稱為低水平電離輻射。,?,低水平輻射興奮效應（掌握）,低水平的輻射激活機體某些防御機能，降低癌癥發(fā)生率、還可以刺激動物生長發(fā)育、延長動物壽命、提高生育能力等，這些現(xiàn)象都被稱為興奮效應。,?,?,低水平輻射來源（了解）,天然輻射：天然本底照射,人類活動增加的輻射,人工輻射：核技術(shù)的軍事應用,核技術(shù)的和平利用：核能、放射,性核素的生產(chǎn)和應用、 醫(yī)用輻照、核事故,?,?,?,?,?,二、低水平輻射對生命活動的

42、影響生長與壽命：延長動物壽命，刺激動物的生長發(fā)育生育與繁殖：提高動物生育能力防衛(wèi)與適應：提高機體的防衛(wèi)能力和適應能力修復功能：可刺激分子水平的修復免疫功能：可增強免疫功能。,?,癌癥：,低水平輻射對免疫功能的影響,1刺激抗體形成：可刺激抗體形成，且這種抗體,刺激功能與動物原先的免疫狀態(tài)有關(guān)。,2提高淋巴細胞反應性：,3抗腫瘤的細胞毒作用增強：可能是通過激活免,疫活性細胞，提高機體免疫力。,4刺

43、激細胞因子分泌：是低劑量輻射增強免疫功,能的重要表現(xiàn)。,?,?,?,低水平輻射與癌癥,輻射主要作用于致癌過程的早期階段。,低水平輻射降低癌癥的發(fā)病率，這可能和增強機體的免疫功能有關(guān)。,我國陽江地區(qū)常住人口40～70歲的癌癥高發(fā)年齡段的居民癌癥死亡率明顯低于低本底地區(qū)。,第二節(jié),低水平輻射誘導的適應性反應,?,低水平輻射適應性反應（掌握）,適應性反應：經(jīng)小劑量射線預處理的細胞、臟器等，在相繼受到大劑量照射時，能夠產(chǎn)生抵抗性，對射線

44、的耐受能力明顯升高的效應。,?,?,?,?,主要表現(xiàn)（了解）,細胞遺傳學的適應性反應：預先處理的細胞畸變率的降低。體細胞（淋巴細胞、骨髓細胞等）和生殖細胞（精母細胞），也可以發(fā)生在體外培養(yǎng)細胞。,基因突變的適應性反應：,細胞存活的適應性反應：可使細胞存活率提高。,其它表現(xiàn)：免疫適應性反應。,?,?,?,適應性反應的發(fā)生機制（了解）,低劑量電離輻射可以激活細胞的信號分子，促進DNA損傷的切除修復,低劑量電離輻射誘導某些功能蛋白

45、分子的表達，啟動細胞的適應性反應。,在整體條件下，調(diào)節(jié)機制則更為系統(tǒng)。,外照射急性及亞急性放射病,放射醫(yī)學系 周美娟,外照射急性放射病(acute radiation sickness，ARS) ：機體在短時間(數(shù)秒－數(shù)天)內(nèi)受到大劑量(＞1Gy)電離輻射照射引起的全身性疾病。外照射亞急性放射病（ subacute radiation sickness from external exposure）：在數(shù)周至數(shù)月內(nèi)，累積照射劑

46、量大于1Gy，劑量率小于急性放射病而明顯大于慢性放射病，臨床以造血功能再生障礙為主的全身性疾病。,&概述 &臨床表現(xiàn)及其病理基礎(chǔ) &診斷 &治療,外照射急性放射病,什么情況下發(fā)生急性放射??？,核彈襲擊：原子彈、氫彈、中子彈 ＞萬噸核爆時受屏蔽的人員 千噸級核時傷員 在嚴重放射性污染通過或久留人員

47、核事故：核電廠、核反應堆輻射事故：各行業(yè)中的放射源 工業(yè)：探傷(192Ir) , 厚度儀、液面計(226Ra,90S) 農(nóng)業(yè)：育種(137Cs, 60Co) 醫(yī)療：放療(60Co,X射線,加速器) 地質(zhì)：勘探(226Ra) 商業(yè)：滅菌、保鮮(60Co)總之，凡是利用核能的地方，都有可能發(fā)生ARS,

48、,概述,蘇聯(lián)切爾諾貝利核電廠事故,反應堆概況： 壓力管式石墨慢化沸水堆，堆芯由直徑12m，高7m，重約1700tn的石墨砌體、金屬鈾燃料和壓力管等組成。反應堆內(nèi)共裝設(shè)1659根燃料棒，其輸出熱功率為3200MW。 該反應堆的主要缺點： ? 運行時石墨砌體溫度達700℃，易燃、遇水產(chǎn)生易燃氣體； ? 冷卻劑存在相的轉(zhuǎn)化有可能形成空泡正反應性效應； ? 在堆的金屬構(gòu)件和石墨砌體中積累大量能量

49、，緊急停堆 時熱功率下降較慢； ? 沒有安全殼。,事故經(jīng)過,? 按預定計劃于1986.4.26.停堆檢修；? 4.25.1:00整操作人員降低反應堆功率，14:00關(guān)閉了堆芯緊急冷卻系統(tǒng)；23:10又降功率，原定降到700----1000MW，誤操作降到30MW以下；? 規(guī)定不得少于15根的安全棒被抽得不到10根；? 到4.26.1:00許，將反應堆功率穩(wěn)定在200MW；? 4.26.1:23.3

50、0’’，達到停堆水平，要求立即停堆卻未停堆，操作人員反而關(guān)閉了8號發(fā)電機的事故緊急調(diào)節(jié)閥等安全保護系統(tǒng)。,? 當反應堆的功率開始迅速上升時，試圖將所有的控制棒和應急控制棒插入堆芯緊急停堆，但由于控制棒受阻未能插入堆芯底部，堆芯失水融毀，核燃料因熱量聚集過多炸成碎塊。? 緊急注入水后，使得過熱的蒸汽與燒融元件、包殼和石墨發(fā)生反應，產(chǎn)生大量的氫氣、甲烷和一氧化碳，這些易燃高爆炸性氣體與氧氣結(jié)合，發(fā)生猛烈的化學爆炸，1000tn重的堆頂蓋

51、被掀起，堆內(nèi)所有的管道破裂，反應堆廠房倒塌，導致堆芯進一步破壞，熊熊烈火達十層樓高，大量的放射性物質(zhì)因熱效應升騰到1km以后才水平傳輸。,補救工作,? 事故中30多處起火，共花了幾小時才將大火撲滅。 ? 調(diào)用300多架次軍用直升機空投了5000tn碳化硼、白云石、砂土和鉛等混合物覆蓋反應堆體和吸收氣溶膠顆粒。 ? 為防止堆底部結(jié)構(gòu)破壞，修建了人工排熱通道。 ? 修建混凝土結(jié)構(gòu)將整個反應堆封閉。,,事故影響,1 大撤退：4.27.7

52、:00，普里匹亞特鎮(zhèn)空氣劑量率接近0.01Gy/h，17:00撤走4.5萬人，后撤走核電廠周圍30Km內(nèi)9萬人。2 203個應急救援人員受到大劑量的照射并復合熱燒傷及皮膚β燒傷，死亡31人。3 直接經(jīng)濟損失30億美元，另外堆停運費、減少發(fā)電的損失、發(fā)放防輻射、放射性污染等補助，總損失額超過300億美元。4 事故后1年內(nèi)對北半球地區(qū)國家居民導致超有效劑量當量照射，對蘇聯(lián)、保加利亞、奧地利、希臘、羅馬尼亞、法國、英國等歐洲國家中，照射

53、劑量為天然本底照射的5.4—31.7%，對我國的照射約為天然本底照射的0.33%。,事故原因分析,1、 反應堆本身設(shè)計不合理，本身安全考慮不足；2、工作人員責任心差，違反操作規(guī)程。,,國內(nèi)核事故,國內(nèi)從1954年至1987年發(fā)生特大事故92起，共發(fā)生32例骨髓型及2例腸型急性放射病，直接死亡2人，間接死亡3人；1987至1994年8年間，全國共發(fā)生放射事故269起，造成受照人員865人，直接死亡5人。,急性放射病的分型、分度,臨床表

54、現(xiàn)及其病理基礎(chǔ),&骨髓型急性放射病 &腸型急性放射病 &腦型急性放射病診斷,骨髓性急性放射?。?bone marroe form of acute radiation sickness）,*具有明顯的階段性： 初期、假逾期、極期、恢復期 輕度骨髓型急性放射病 中、重度骨髓型急性放射病 極重度骨髓型急性放射病,初期：,定義:患者

55、受照后出現(xiàn)癥狀到癥狀緩解這段時間。主要癥狀：神經(jīng)系統(tǒng)先興奮，以后轉(zhuǎn)為抑制，胃 腸功能紊亂，造血功能障礙，代謝紊亂。 病理表現(xiàn)：淋巴細胞迅速降低 白細胞一過性增加,中重度骨髓型急性放射病,假逾期(latent phase),定義：初期之后，由于機體的代償作用，癥狀緩解 或消失的階段。 主要癥狀：病人除了稍感疲乏外，無其他明顯的癥 狀，

56、精神狀態(tài)明顯好轉(zhuǎn)。 病理表現(xiàn)：造血機能迅速惡化，外周血有形成分迅速 減少，減少程度和病情平行。假逾期的長短也是判斷病情輕重的一個指標，輕度20-35d, 中度20d, 重度10d。,中重度骨髓型急性放射病,極期 (critical phase),進入極期的標志：體溫升高、食欲降低、 嘔吐腹瀉、全身衰竭。 主要癥狀：造血功能的嚴重障礙

57、 嚴重感染 明顯的出血 嚴重的物質(zhì)代謝障礙,中重度骨髓型急性放射病,造血功能的嚴重障礙,造血功能障礙是骨髓型急性放射病的特征，也是出血和感染的基礎(chǔ)。 骨髓相：極度衰竭，有核細胞減少，反而網(wǎng)狀細胞、漿細胞、脂肪細胞等造血支持細胞的相對數(shù)增加。 血象：WBC達最低值、淋巴細胞絕對數(shù)減少，相對數(shù)增加、RBC，Hb，PIT均減少。,中重度

58、骨髓型急性放射病,嚴重的感染,特點：早期：口腔G+球菌為主:牙齦炎,咽峽炎,扁桃體炎 晚期：G-桿菌為主:肺炎，尿路、腸道感染 乏炎細胞性的炎癥反應，紅腫不明顯， 而出血壞死嚴重，滲出少。感染是引起死亡的第一位原因，可加重出血,中重度骨髓型急性放射病,明顯的出血,病理基礎(chǔ)：PIT數(shù)量明顯減少，功能下降； 凝血因子減少；

59、 血管壁通透性、脆性增加 特 點：全身廣泛性出血，一般內(nèi)臟出血 早于體表出血。 出血越廣泛、量越多，病情就越重,中重度骨髓型急性放射病,恢復期,定義：機體逐步好轉(zhuǎn)的時期（照射后35～60天）骨髓相：恢復早期呈島狀分布（單一或混和造血灶），各系細胞以紅系恢復最快，中幼紅增加尤為明顯。血 象：隨骨髓相的恢復，外周血象開始恢復，網(wǎng)織紅增加最明顯。

60、網(wǎng)織紅的增加是觀察急性放射病的造血恢復的敏感指標,中重度骨髓型急性放射病,輕度骨髓型急性放射病,*癥狀少，病情輕，一般不出現(xiàn)脫發(fā)、感染；*分期不明顯，無明顯的極期；*造血功能輕度障礙；*預后良好，一般兩個月內(nèi)自行恢復。,極重度骨髓型急性放射病,*初期癥狀出現(xiàn)更早、更快、更重，假逾期很短，或者沒有假逾期；*造血損傷更重，一般要輸入外援造血干細胞才能完成造血重建，既進行骨髓移植；*極期癥狀重；*治療難度大，預后差。

61、,第四節(jié) 診斷,兩部分： 早期分類診斷 臨床診斷主要依據(jù)：病史，尤其是照射史； 初期癥狀和體癥； 實驗室檢查。,早期分類診斷,病史：主要是照射史,診斷的重要依據(jù),對劑量僅做粗略估算。初期癥狀：指照后1~2d的癥狀,尤其是胃腸道癥狀。,,實驗室檢查： 外周血淋巴細胞絕對值,使用說明　將病員在照后12～48小時的淋巴細胞絕對值和該時間內(nèi)病員出

62、現(xiàn)的最重癥狀實線下角（圖的內(nèi)側(cè)）作一連線，通過中央直柱，柱內(nèi)所標志的程度即為急性放射病的程度。如需在傷后6小時進行分類診斷，可單獨根據(jù)癥狀進行，即沿病員出現(xiàn)過的最重癥狀實線上緣（圖的內(nèi)側(cè)）作一水平橫線至中央直柱，柱內(nèi)所標志的程度即為放射病的程度。但這時誤差較大。,,臨床診斷,明確受照劑量：*物理劑量測定：人體模型進行模擬實驗；從個人劑量儀上讀??；從患者佩帶的金屬或藥品測量……。*生物劑量測定：世界上公認淋巴細胞畸變率是合適的生物劑

63、量劑，因為：1 在0.25--5Gy，存在明顯的線性關(guān)系；2 可以長期穩(wěn)定存在。 染色體斷片、雙著絲立體、著絲粒環(huán)、淋巴細胞微核率,臨床癥狀,初期出現(xiàn)的快慢、癥狀的輕重、持續(xù)時間假愈期的長短極期的各種癥狀的輕重，尤其是及其開始的時間,化驗檢查,l、外用血象：WBC數(shù)量及質(zhì)量的變化、粒淋比例、PIT及RBC的形態(tài)，數(shù)量變化；2、骨髓檢查： *骨髓分裂指數(shù)：每1000個骨髓有核細胞中處于分裂狀態(tài)的細胞個數(shù)。,,W

64、BC數(shù)量的變化,l,,*骨髓相：每周檢查一次 3、生化檢查：血尿淀粉酶增加、尿中氨基酸含量增加、肌酸，過氧化氫酶排除增加等。,1980年中科院上海原子核研究所事故,1980.9.1上海原子核研究所用5.3萬Ci60Co輻照加工聚四氟乙烯,由于防護門安全聯(lián)鎖裝置失靈和違章操作,致使25歲的男性工作人員“權(quán)”兩次誤入輻照室內(nèi)

65、工作約40秒,出鈷源室即感面部發(fā)熱、頭暈、口唇麻木腫脹，他人見到患者結(jié)合膜及耳廓充血。半小時后開始惡心，1小時后開始嘔吐，至13:00共嘔吐8次。入院后經(jīng)染色體畸變、淋巴細胞微核、淋巴細胞酸磷酶等生物和現(xiàn)場模擬反復劑量估算，患者全身受到5.2 (4.7～6.5Gy）60Coγ線不均勻照射，以頭和上身為重，確診為重度骨髓型急性放射病。主要治療包括：抗輻射藥物、改善微循環(huán)措施、抗感染和良好護理、胎肝細胞移植、輸HLA相合或半相合的新鮮全

66、血或有形成份、抗出血措施和促進造血功能、綜合對癥處理。,,入院50d內(nèi)較平穩(wěn)地度過了初期、假愈期、極期和恢復期，整個病程未發(fā)熱、無明顯感染和出血，從宏觀上看不出有極期表現(xiàn),這樣順利的經(jīng)過在國內(nèi)外同類患者病史上是罕見的。“權(quán)”于1992年2月因乏力、低熱入院治療，查體發(fā)現(xiàn)肝大、胸骨壓痛,外周血白細胞高達328×109/L,幼稚細胞97%，經(jīng)組化檢查確診為急性淋巴細胞白血病(L-Ⅱ),經(jīng)數(shù)次化療后病情緩解。1993年7月急性淋

67、巴細胞白血病復發(fā),于事故后12年10個月顱內(nèi)白血病細胞浸潤致顱內(nèi)出血死亡。,,南京腫瘤醫(yī)院事故,1985年南京江蘇省腫瘤醫(yī)院 一技術(shù)員給病人進行放射治療時，誤將加速器檔開關(guān)搞錯，把病人每日每次照射劑量200cGy照射了200Gy，致使32例病人患中度骨髓型急性放射病并有嚴重局部放射性燒傷，其中3例病人直接死亡原因為急性放射病。,,治 療（1）,治療原則：根據(jù)放射損傷的程度，采用分期分度，有指針的選用各種綜合治療的措施。

68、骨髓型急性放射病的治療原則：以造血損傷為中心，采用分期分度，有指針的選用綜合治療的措施。,治 療（2）,治療措施一：消毒隔離、周密護理；二：早期使用抗放藥，使用改善微循環(huán)的藥； 三：極期抗感染、抗出血；四：刺激造血機能,治 療（3）,消毒隔離，周密護理*目的：盡量減少病人受到內(nèi)、外源性感染的機會。*措施： ¶給病人創(chuàng)造消毒隔離的條件，防止外源性感染及交叉感染； ¶保持