核與化學(xué)損傷/組織器官的輻射效應(yīng)

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{{Hierarchy header}} [[電離輻射]]對組織器官的作用是很廣泛的，可以影響到全身所有組織系統(tǒng)。但在一定劑量水平上，由于組織細胞的[[輻射敏感性]]不同，各器官的反應(yīng)程度也不一致。 == 一、造血器官== 造血器官是[[輻射]]敏感組織，電離輻射主要是破壞或抑制造血[[細胞]]的[[增殖]]能力，所以損傷主要發(fā)生在有增殖能力的[[造血干細胞]]、祖細胞和幼稚[[血細胞]]。對成熟血細胞的直接殺傷效應(yīng)并不十分明顯。 '''（一）造血干細胞損傷''' 造血干細胞（hematopoieticstem cell），有很高的輻射敏感性。常以脾[[結(jié)節(jié)]]生成單位（colony formingunit-spleen，CFU-S）作為造血干細胞的代名詞。 根據(jù)測得的CFU-S的D₀值可估算出照射后體內(nèi)殘存造血干細胞的數(shù)量。小鼠全身約有1.5～2×10⁶個造血干細胞，以D₀值0.9Gy計，照射2Gy，體內(nèi)殘留的造血干細胞約為10^-1，照射4Gy約為10^-²，照射6Gy則為10^-3。一般認為，小鼠體內(nèi)殘留10^-3CFU-S時，要恢復(fù)到原先的造血水平約需2周。在此期間動物可能死于[[感染]]或其它[[并發(fā)癥]]。故把6Gy作為小鼠死亡的臨界值。當受到＞8Gy照射后，則需要輸入外源性造血干細胞以重建造血。 '''（二）[[造血祖細胞]]損傷''' 了解人的造血細胞損傷只能測定造血干細胞的后代造血祖細胞（hematipoietic progenitor cell），造血祖細胞是造血干細胞[[分化]]為形態(tài)上可辨認的幼稚血細胞之前的中間階段。照射后造血細胞隨照射劑量增加而成指數(shù)下降。根據(jù)小鼠實驗，CFU-S和CFU-GM的劑量[[存活曲線]]有很好的一致性。故可用[[骨髓]]細胞體外培養(yǎng)法來估價其它動物乃致人類造血干細胞的損傷程度。不同[[種系]]動物所測得的CFU-GM的D₀值不同，人、犬和小鼠CFU-GM（粒單系[[集落]]形成單位）的D₀值分別為1.27～1.37，0.59和1.9Gy。這與它們輻射致死的敏感程度是一致的。 '''（三）對造血調(diào)控的影響''' 正常情況下，[[血細胞生成]]有賴于造血[[微環(huán)境]]和體液因子的支持和調(diào)控。照射后造血微環(huán)境受到明顯的損傷。 造血微環(huán)境（hemaopoieticmicroenvironment）由[[微血管]]系統(tǒng)、[[基質(zhì)細胞]]和[[神經(jīng)]]成分等構(gòu)成。微血管系統(tǒng)對輻射比較敏感，照射后[[血管]]通透性增加，血流緩慢甚至完全中斷，影響物質(zhì)運輸，產(chǎn)生活性[[代謝]]產(chǎn)物，加重造血損傷。[[血管系統(tǒng)]]的變化與造血細胞退變壞死幾乎同步發(fā)生，且與照射劑量密切相關(guān)。 造血基質(zhì)細胞是造血微環(huán)境的重要的構(gòu)成成分，它包括[[纖維細胞]]、[[巨噬細胞]]、[[網(wǎng)狀細胞]]、[[脂肪細胞]]和[[上皮樣細胞]]。造血基質(zhì)細胞通過釋放體液因子和細胞間短距離調(diào)控參與血細胞生成，基質(zhì)細胞的數(shù)量，類型和比例改變，都可影響造血過程。[[成纖維細胞]]被認為是基質(zhì)細胞祖細胞（fibroblast colony forming unit，CFU-F），對輻射有較高的敏感性。小鼠CFU-F的D₀值為1.4～2.5Gy γ線，小鼠全身照射6Gy以后，[[股骨]]內(nèi)CFU-F立即減少且難以恢復(fù)。造血微環(huán)境的破壞顯然可加重造血損傷，延緩恢復(fù)，既不利于內(nèi)源性[[干細胞]]的生長增殖，也不利于外源性造血干細胞的[[植入]]和生長。 [[集落刺激因子]]（colonyforming stimulator，CFS）是調(diào)節(jié)血細胞增殖分化的一種體液因子。照射后[[血清]]CFS含量增加，可能是一種[[反饋]]調(diào)節(jié)。在有完善的造血干細胞和造血微環(huán)境下，CFS可促進造血的恢復(fù)。目前已將CFS試用于放射損傷的臨床治療。 == 二、[[胃腸道]]== 胃腸道也是輻射敏感器官之一，尤以[[小腸]]最敏感，胃和[[結(jié)腸]]次之。輻射對胃腸道的影響是多方面的，最顯著的是照后早期[[惡心嘔吐]]、[[腹瀉]]，和小腸粘膜[[上皮]]的損傷。輻射對胃腸道的運動、吸收、分泌功能也有影響，如[[胃排空]]延遲，胃酸分泌減少；早期小腸收縮和張力增高，分泌亢進，[[腸激酶]]活力增強，但吸收功能降低。后期運動、分泌功能都降低。 '''（一）早期惡心嘔吐和腹瀉''' 全身照射或[[腹部]]照射都可在照后早期出現(xiàn)惡心嘔吐，照射1Gy左右即可發(fā)生，持續(xù)數(shù)小時之久。其出現(xiàn)的快慢、[[嘔吐]]次數(shù)和持續(xù)時間長短，都與照射劑量有關(guān)。 在較大劑量（＞4～5Gy）照射后，早期還可出現(xiàn)腹瀉，大于10Gy照射可發(fā)生多次或頻繁腹瀉?？赡苁抢^發(fā)于小腸運動功能紊亂，也可能是照射后體內(nèi)釋放的某些體液因子如[[乙酰膽堿]]、5-[[羥色胺]]、[[組織胺]]等作用的結(jié)果。 '''（二）小腸粘膜上皮損傷''' 小腸粘膜[[絨毛]]表面覆蓋著完整的[[上皮細胞]]，是保持小腸正常分泌吸收和屏障功能的基礎(chǔ)。絨毛表面的上皮細胞是一種持續(xù)更新的[[細胞系]]統(tǒng)，腸上皮干細胞位于隱窩底部，不斷增殖分化向絨毛表面移動。小腸上皮干細胞的輻射敏感性很高，D₀值約1.3Gy。照射后很快可見隱窩細胞分裂停止，細胞破壞、減少。其破壞程度與照射劑量有關(guān)。照射劑量小者，隱窩細胞數(shù)輕度減少，且很快修復(fù)，對絨毛表面細胞影響不大。照射劑量大時，隱窩破壞，隱窩數(shù)減少。更大劑量（＞10Gy）照射時，可使大部以至全部隱窩被破壞，絨毛被覆上皮剝脫，失去屏障功能。 == 三、[[神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)]]== 就形態(tài)而言，[[神經(jīng)細胞]]對輻射不敏感，需很大劑量才能引起間期死亡。但就機能改變而言，0.01Gy就可出現(xiàn)變化。在亞[[致死量]]或致死量照射后，高級神經(jīng)活動出現(xiàn)時相性變化，先興奮而后抑制，最后恢復(fù)。各時相時間長短與劑量有關(guān)，較小劑量時，興奮相較長，或不出現(xiàn)抑制相。劑量較大時，則興奮相短，較快轉(zhuǎn)入抑制相。[[植物神經(jīng)]]系統(tǒng)也有類似現(xiàn)象，照后初期[[丘腦下部]]生物電增強，[[興奮性]]增高，[[神經(jīng)分泌]]核的分泌亦增強。 [[內(nèi)分泌腺]]除[[性腺]]外，形態(tài)上對輻射亦不甚敏感，在致死劑量照射后[[垂體]]、[[腎上腺]]、[[甲狀腺]]等功能都出現(xiàn)時相性變化，初期功能增強，分泌增多，隨后功能降低。損傷的[[極期]]腎上腺功能可再次升高。低劑量率慢性照射時，[[腎上腺皮質(zhì)]]功能常降低，[[血漿]]皮質(zhì)醇含量和尿中17-[[羥類固醇]]排出量減少。 性腺是輻射敏感器官，[[睪丸]]的敏感性高于[[卵巢]]。睪丸受0.15Gy照射即可見[[精子]]數(shù)量減少，照射2～5Gy可暫時[[不育]]，5～6Gy以上可永久不育。睪丸以精原干細胞最敏感，D₀值為0.2Gy；其次為[[精母細胞]]，[[精細胞]]和成熟精子則有較高的耐受力。低劑量率慢性照射者，常出現(xiàn)[[性功能]]障礙。 卵巢是沒有干細胞、不增殖的衰減細胞群，成年卵巢含有一定數(shù)量的不同發(fā)育階段的卵泡。照射破壞部分卵泡可暫時不育，若全部卵～10Gy。卵泡被破壞的同時，可引起明顯的[[內(nèi)分泌失調(diào)]]，出現(xiàn)[[月經(jīng)周期]]紊亂，暫時[[閉經(jīng)]]或永久性[[停經(jīng)]]。 == 四、[[心血管系統(tǒng)]]== [[心臟]]對輻射的敏感性較低，10Gy以下照射所見主要為造血損傷引起的[[出血]]和感染。10Gy以上照射可引起[[心肌]]的變化，包括心肌纖維[[腫脹]]，變性[[壞死]]甚至[[肌纖維]]斷裂等。 血管方面以[[小血管]]較為敏感，尤其是[[毛細血管]]敏感性最高。照射后早期即有[[毛細血管擴張]]，短暫的血流加速后，即出現(xiàn)血流緩慢。臨床可見[[皮膚]][[充血]]、[[紅斑]]。紅斑出現(xiàn)快慢與照射劑量有關(guān)，10Gy照射后數(shù)小時即可出現(xiàn)，照射1Gy則數(shù)日后才出現(xiàn)?？梢娧軆?nèi)皮腫脹，空泡形成，[[基底膜]]剝離，以后[[內(nèi)皮]][[增生]]突向血管腔，血管壁[[血漿蛋白]][[浸潤]]，繼而[[膠原]]沉著，致使管腔狹窄甚至堵塞。小血管的這些病變是受損傷器官晚期[[萎縮]]，功能降低的原因。 由于小血管[[內(nèi)皮細胞]]損傷，血管周圍[[結(jié)締組織]]中[[透明質(zhì)酸]]解聚增強，加上照射后釋放的組織胺，[[緩激肽]]以及[[細菌毒素]]等的作用，小血管的脆性和通透性增加。 == 五、[[免疫系統(tǒng)]]== '''（一）[[非特異性免疫]]的變化''' 1．[[皮膚粘膜]]的屏障功能減弱：照射后皮膚粘膜通透性增加，皮膚粘膜分泌酶和酸的[[抑菌]]、[[殺菌]]能力減弱。 2．細胞吞噬功能減弱：由于造血損傷，[[嗜中性粒細胞]]和[[單核細胞]]急劇減少，殘存細胞的吞噬功能和[[消化]]異物的功能都降低。 3．非特異性體液因子殺菌活力降低：照射后血清和體液中[[溶菌酶]]、[[備解素]]和[[補體系統(tǒng)]]的含量減少，殺菌[[效價]]降低。照射劑量愈大，下降愈甚，恢復(fù)愈慢。 '''（二）[[特異性免疫]]的變化''' 無論是中樞[[免疫器官]]（骨髓、[[胸腺]]、類囊器官）或外周免疫器官（[[淋巴結(jié)]]、[[脾臟]]等）都是輻射敏感器官，所以照射后對[[體液免疫]]和細胞都有影響。但體液免疫較[[細胞免疫]]敏感性高。[[漿細胞]]具有很高的輻射抗性，有人認為即使受數(shù)十Gy照射，亦不影響其分泌[[抗體]]。 細胞免疫的輻射敏感性低于體液免疫。文獻資料認為機體受到小于[[LD]]_50/30的[[射線]]照射，則細胞免疫變化不大。大于LD_50/30照射時，則細胞免疫和體液免疫都同時受抑制。 在[[免疫活性細胞]]中，B[[淋巴細胞]]的輻射敏感性高于T淋巴細胞。人外周血中B細胞的D₀值約0.5Gy，T細胞約0.55Gy。 在免疫活性細胞中還有一類天然[[細胞毒性]]淋巴細胞（NK細胞），對射線不敏感。能殺傷[[腫瘤細胞]]的NK細胞γ線照射的D₀值為7.5～8.5Gy。 （三）某些調(diào)節(jié)[[免疫功能]]的[[細胞因子]]的變化 小鼠全身照射后，脾臟生成[[白細胞介素]]2（IL-2）和[[干擾素]]（IFN）的功能受抑，抑制的程度都隨照射劑量增加而加深，它們受抑的D₀值分別為2.53和1.91Gy。 {{Hierarchy footer}} {{核武器與化學(xué)武器損傷圖書專題}}

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