简单地说,辐射的生物效应就是人的细胞、组织在受到一定量的辐射照射后有可能引起功能或表型变化(如诱变)以及细胞学变化(如遗传损伤),这些变化有可能使人的机体出现相应的一些效应,如白内障、眼品体混浊等。无论来自体外的辐射源,还是来自体内的放射性物质,其电离辐射和人体的相互作用都可能导致生物效应。
辐射生物效应的分类和特点:按性质分类可分为随机效应和确定性效应;
按产生效应的时间可分为早期效应和晚期效应;
按效应作用的对象可分为躯体效应和遗传效应。
随机效应和确定性效应
根据发生率与剂量之间的关系,将生物效应主要分为随机性效应和确定性效应。
随机效应是指效应严重程度与受照剂量大小无关,但其发生几率取决于受照剂量的那些效应。随机效应以随机方式发生在受照群体或其后代中,而且发生效应的概率与该群体所接受的剂量有关,但其严重程度则与剂量无关,不存在剂量阈值。
图5-3-2随机效应发生几率与受照剂量的关系
确定性效应是指效应的严重程度与受照剂量有关的那些效应。确定性效应存在着阈值,意味着只有当受照剂量超过这个值时,机体才会发生效应。受到的剂量大于阈值,这种效应就会发生,而且效应的严重程度与受的剂量大小有关,剂量越大后果越严重。
在辐射防护实践中,认识到确定性效应存在阈值,具有极为重要的意义。因为这使得辐射防护工作人员有可能通过种种措施把受照人员所接受的剂量控制在某一剂量阈值以下,从而达到防止受照人员的特定组织或器官发生确定性效应的目的。
图5-3-3确定性效应的严重程度与受照剂量的关系
表5-3-1确定性效应几个主要的剂量阅值(单位Sv)
从上表可以看出,确定性效应的阈值相对于正常情况下我们可能接受到的剂量(mSv级别)是很大的,因而确定性效应发生的概率微乎其微。
早期效应和晚期效应
躯体的早期效应是指受照之后几个小时到几周内就会出现的那重效应,一般只有在急性大量照射后,才有可能出现。如急剧地受照1000mSv以上,可能在几小时之后出现恶心和呕吐,还可能引起白血球、血小板减少等;如一次受照5000mSv以上,皮肤会出现线斑和脱毛:只有在受照数十Sv以上オ会引起中枢神经的损伤。
一般情况下,全身受照500~1000mSv照射时,通常反应较少,个别人有恶心,呕吐反应,具体见表5-3-2。
表5-3-2不同剂量引起的放射病及症状
核能工业引起的工作人员和公众的照射水平远远低于产生躯体早期效应的水平,只有在发生几率极小的重大核事故中才有可能急剧地受到大剂量的照射。辐射防护关注的重点是长期小剂量照射的累加可能对人体产生的有害效应。国际辐射防护委员会(ICRP)认为小剂量照射是指总剂量小于200mSv的照射。
躯体的晚期效应
我们把经历潜伏期较长的躯体效应称为晚期效应,主要指受照6个月以后出现的机体变化。
晚期效应在临床上的表现主要有各种癌症、白内障、不育症等。由于晚期效应的潜伏期较长,很容易同其它的因素,如工业污染化学药物或长期不良的生活习惯所引起的效应相混,故不能确切地判明引起效应的原因。同时由于核工业只有几十年的历史,尚未积累许多可靠的资料和足够的实验数据,特别是在较小剂量和剂量率条件下,更缺乏令人信服的资料,因此不能给出有关晚期效应与剂量当量的严格的对应关系。
躯体效应和遗传效应
躯体效应
由人体普通细胞受到损伤引起,并且只影响受照人本身,躯体效应分为躯体早期效应和躯体晚期效应。
遗传效应
由生殖细胞受到损伤引起,将影响受照者的子孙后代。主要症状是指畸形、低智、白痴等。与晚期效应一样,遗传基因的变化或突变,既可由电离辐射诱发,也可由非电离辐射因素诱发,电离辐射也只是增加了遗传效应的发生几率而已。