辐射影响人体组织结构机理
远红外辐射对人体的作用机理以及国外相关医学研究
远红外辐射对人体的作用机理以及国外相关医学研究远红外辐射对人体的作用机理以及国外相关医学研究1. 引言远红外辐射是一种低能量的电磁辐射,波长通常介于3微米到1000微米之间。
近年来,关于远红外辐射对人体健康的研究得到了越来越多的关注。
本文将介绍远红外辐射对人体的作用机理,以及一些国外相关的医学研究成果。
2. 远红外辐射的作用机理2.1 远红外辐射的来源远红外辐射的主要来源包括太阳、地球和一些特定的热源,如红外治疗仪器和红外灯。
2.2 远红外辐射的穿透力相比于可见光和近红外辐射,远红外辐射具有更强的穿透能力。
远红外辐射能够穿透皮肤并渗透到深层组织,直接作用于细胞和细胞器。
2.3 远红外辐射的作用机制远红外辐射通过多种作用机制对人体产生影响。
远红外辐射能够增加细胞内ATP的产生,促进细胞新陈代谢和修复。
远红外辐射能够增强细胞色素氧化酶的活性,提高细胞能量代谢。
远红外辐射还能够促进血液循环、增加氧供给和营养输送,有助于组织修复和免疫调节。
3. 国外相关医学研究3.1 远红外辐射对皮肤健康的影响一项由日本科学家进行的研究发现,远红外辐射可改善皮肤抵抗力和水分滋润度,减少皮肤过敏和炎症反应。
另外,一项中国研究指出,远红外辐射可以促进皮肤伤口的愈合,并降低伤口感染的风险。
3.2 远红外辐射对心血管健康的影响一项美国的研究发现,远红外辐射能够降低血压、改善心脏功能和心血管疾病风险。
一项日本的研究表明,经常接受远红外辐射治疗的患者,其心血管病死亡率显著降低。
3.3 远红外辐射对免疫系统的影响一项韩国的研究发现,远红外辐射能够提高免疫细胞的活性和抗肿瘤作用。
另外,一项台湾的研究指出,远红外辐射还可以增强机体的细胞免疫能力,减少炎症反应和自由基损伤。
4. 结论与展望远红外辐射作为一种低能量电磁波,对人体健康具有重要的作用。
国外的医学研究表明,远红外辐射能够改善皮肤健康、促进心血管健康和增强免疫功能。
然而,目前对于远红外辐射的机制和疗效还存在一定的争议和未知。
03 第二章 辐射对人体的影响和防护标准
轻度敏感:中枢神经系统;内分泌腺(包括性腺的内分泌细胞);心脏
不敏感:肌肉组织;软骨和骨组织;结缔组织
二、剂量与效应的关系 1. 随机性效应与确定性效应
根据辐射效应的发生与剂量之间的关系,可以把辐射对人体的危害 分为随机性效应和确定性效应两类。图2.3 给出根据实践资料从安全角 度出发对随机性效应和确定性效应的定性描述。 随机性效应:指效应的发生几率(而非其严重怪度)与剂量大小有 关的那些效应。
例如,每日5~50 mGy 的照射,即使长期累积,也只能导致慢性放射病的发生, 而当剂量率达到每分钟50~100 mGy,则有可能引起急性放射病,其严重程度随剂 量率增大而加重。因此,引起急性放射损伤必须要有一定的剂量率阈值。
(3 )照射部位和面积
辐射损伤与受照部位及受照面积密切相关。这是因为与各部位对应的器 官对辐射的敏感性不同;另一方面,不同器官受损伤后对整个人体带来的影 响也不尽相同. 当吸收剂量和吸收剂量率相同时,腹部照射的后果最严重,其次为盆腔、 头颈、胸部及四肢。 例如,全身受到γ 射线照射5Gy 时可能发生重度的骨髓型急性放射病;而 若以同样剂量照射人体的某些局部部位,则可能不会出现明显的临床症状。 照射剂量相同,受照面积愈大,产生的效应也愈大。
2. 生物因素
影响辐射生物学作用的生物因素是指生物体对辐射的敏感性。 敏感性:指在照射条件完全一致的情况下,细胞、组织、器官或个体 对辐射作用反应的强弱或其迅速程度。 在辐射生物学的研究中,通常以研究对象的死亡率表示。有时,也以 所研究的生物对象在形态、功能或遗传学方面的改变程度来表示。 (1) 不同生物种系的组织受到外照射时出现的某种损伤。放射治疗中可能出现。
四、长期小剂量照射对人体将康的影响
特点:潜伏周期长,效应出现晚,发生概率低。 评估方法:对人数众多的群体进行流行病学调查。 注:小剂量长期照射的影响有的属于随机性效应,也有的属于确定性效应。 受到辐射危险的组织有 1.性腺:其有害效应主要指受照射本人的生育能力受损和其后代身上的遗 传效应。不过随性别年龄而异。更多是考虑遗传效应。伴性、显性遗传病 和某些染色体疾病的发生率与剂量成正比。一般放射性工作人员(18-68 岁),大约1/3的时期内接受的照射才具有遗传意义。 例如:低LET照射性腺,吸收剂量为3Gy时,对20岁的妇女可引起暂时 性闭经,但对40岁的妇女可引起绝经,造成永久性不育。低LET照射,吸 收剂量为0.25Gy,若是高剂量率照射,可使男性精子数目暂时性减少,丧 失生育能力需要2.5Gy。
电离辐射对人体健康影响机制研究
电离辐射对人体健康影响机制研究随着科技的不断发展,电离辐射问题越来越受到人们的关注。
电离辐射是一种能够移除电子从而产生带电粒子的高能辐射。
它包括了电磁辐射和粒子辐射两种形式,如X射线、γ射线和α粒子等。
许多行业和领域都与电离辐射密切相关,如医疗、能源、核技术等。
然而,电离辐射对人体健康的影响却是一个备受争议的话题。
影响机制方面,电离辐射对人体的影响主要通过与细胞相互作用来实现。
电离辐射可以直接作用于生物体的DNA分子,导致DNA双链断裂等改变。
这样的改变可能导致细胞的突变,甚至导致肿瘤的发生。
此外,电离辐射还可以通过间接作用,即与细胞内的水分子等发生反应,产生一系列的自由基和其他有害化学物质。
这些自由基和化学物质会对细胞的结构和功能产生损害,最终导致细胞死亡、组织损伤等。
在具体研究电离辐射对人体健康影响机制的过程中,研究者们主要依靠实验室实验和流行病学调查等方法。
实验室实验通常通过体外实验和动物实验来模拟人体受到电离辐射后的反应。
例如,在实验室中,科学家们可以将细胞或动物置于一定剂量的电离辐射下,然后观察其对细胞的影响以及可能引发的其他损害。
通过这些实验,研究者们可以进一步探索电离辐射对人体的毒性机制,并寻求相应的防护和治疗方法。
流行病学调查则是一种通过对大样本量的人群进行观察和分析,寻找电离辐射与疾病之间的关联性的方法。
通过对电离辐射暴露的量和时间、受照射地区、人群中患病情况等因素的综合分析,研究者们可以初步判断电离辐射对特定疾病发病率的影响。
然而,流行病学调查也存在一定的局限性,因为电离辐射的潜伏期较长,疾病的产生与辐射的实际暴露之间可能存在一定的时间间隔。
然而,电离辐射对人体健康影响的研究面临着一定的困难和挑战。
首先,电离辐射的受影响程度因个体差异和环境因素的影响而变化。
不同人群的感受和应对能力各不相同,这使得构建统一的研究框架和得出明确的结论变得复杂。
其次,由于电离辐射对人体的慢性影响很难直接观察到,无法进行长期的实验以获得充分的数据支持。
放射卫生学-第五章电离辐射的生物学效应
(二)分类及临床表现
骨髓型 1-10Gy :(1-2Gy轻度、2-4Gy中度、46Gy重度、6-10Gy极重度) 胃肠型 10-50Gy:患者一般在2周内死亡 脑型 >50Gy :照后几小时或1-3天内死亡
骨髓型主要临床表现:造血障碍、出血、感 染、水电解质平衡紊乱
急性放射病分类
分类
剂量 (Gy)
白血病:10~13年;
甲状腺癌:20年;
乳腺癌:23年;
一般潜伏期取25年。
第二节 电离辐射生物效应的基本规律及机制
一、电离辐射生物效应的基本规律 (一)辐射种类及其生物效应
辐射种类不同,其生物效应也不同。从辐 射的物理特性来看,射线的电离密度越大、穿 透力越强,生物效应越显著。
外照射 : g>b>a (危害程度) 内照射 : a>b>g (危害程度)
吸烟的定量影响不确知 尤其骨髓性白血病 特别是在结肠发生
2.较低的辐射致癌率
咽
低
肝和胆道
低
胰腺
中
淋巴瘤
中
肾和膀胱
中
大脑和神经系统
低
中
—
中
—
中
—
中
淋巴肉瘤和多发性骨髓
低
瘤可致何杰金氏病
低
—
唾液腺 骨
皮肤
3.辐射致癌率不确 知的部位和组织
喉 鼻窦 副甲状腺 卵巢 结缔组织
4.未观察到辐射致 癌的部位和组织
二、电离辐射对生物体作用的机理
(一)电离和激发
电离辐射对生物体的作用主要是使机体分子产生电 离和激发。
(二)直接作用(direct effect)
射线直接作用于具有生物活性的大分子(如:核酸、 蛋白质等),使其发生电离、激发或化学键断裂,造成 分子结构和性质的改变。
电磁辐射影响人体的机理主要是什么?
电磁辐射影响人体的机理主要是什么?
现在人们大多知道医院的X光不能照得太频繁,原因就
是频繁的X光辐射可能会产生累积效应,对健康造成危害。
同样,人体接受的电磁辐射强度太大、时间太长或者距离太近,也可能造成危害,其对人体的作用主要是热效应、非热效应和累积效应等。
(1)热效应人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到体内器官的正常工作。
(2)非热效应人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏,人体也会遭受损伤。
(3)累积效应热效应和非热效应作用于人体后,对人体的伤害尚未来得及自我修复之前(通常所说的人体承受力—
内抗力),再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会发生累积,久之会成为永久性病态。
辐射对人体危害的原理
辐射对人体危害的原理今天来聊聊辐射对人体危害的原理。
我相信大家都知道辐射这个词,在生活中也总是听到说要防辐射之类的。
就像我们去医院做X光检查的时候,医生都会给我们穿上防护服,这就是因为X光有辐射,可能会对人体产生危害。
但是辐射到底是怎么对人体产生危害的呢?辐射简单理解就是一种能量以波或者粒子的形式向外传播。
就像水波向四周扩散一样,辐射也从源头向周围传播能量。
而这种能量到了我们人体这儿,就可能会捣乱了。
咱们人体是由无数个细胞组成的,就像一个巨大而精密的工厂里有无数个小工人(细胞)在辛勤工作。
辐射就像一群调皮捣蛋的小精灵,小剂量的时候呢,可能只是偶尔突然吓唬一下小工人(细胞),细胞受到惊吓会短暂的乱了阵脚,不过可能很快就恢复正常工作了。
比如说我们平时使用手机,手机也会有辐射,但是一般少量的接触影响不大,就像小精灵偶尔来打扰一下,小工人(细胞)能承受得住。
但是要是辐射剂量大了,这就好比来了一群非常凶猛的怪物。
这些怪物(高剂量辐射)可能直接把小工人(细胞)给打死了,这就是辐射导致的细胞死亡。
另外一种情况呢,就像一群坏人进了工厂,把一部分小工人(细胞)弄的失去了控制开始造反(细胞变异)。
而且这个坏影响还可能像传染病一样蔓延开来,让其他正常的细胞也发生变化。
这就好比工厂里一部分工人开始瞎捣乱,然后带动其他工人也不正常工作了,整个工厂(身体)就会陷入混乱了。
说到这里,你可能会问,那我们怎么知道身体被辐射影响了呢?其实有很多症状像头晕、乏力等可能是辐射早期的表现,就像这个工厂开始出现运转不顺的信号一样。
不过,老实说,我一开始也不太明白为什么不同的辐射危害程度还不一样,后来我学习发现,这和辐射的类型、剂量还有接触的时间长短都有关。
就像不同的怪物(辐射类型)有的力气大(危害大)有的力气小(危害小)一样。
举个实际例子,像核辐射事故现场,那里有大量的高能辐射,就像无数凶猛的怪物聚集,在那周围的人可能会得很严重的疾病甚至死亡。
电磁辐射对人体健康的影响机理研究
电磁辐射对人体健康的影响机理研究电磁辐射是一种常见的环境因素,它从电器、移动设备和无线网络等人类生活必需品中产生。
人类长期接触电磁辐射可能对身体健康产生一定的影响,让人们对于电磁辐射的危害问题日益关注。
本文将通过研究电磁辐射对人体健康的影响机理,探索其对人体造成的潜在风险。
一、电磁辐射的来源及辐射类型电磁辐射是一种波动性现象,在自然界中可以通过太阳辐射、电暴、地磁场等形式表现出来。
但随着人类社会的快速发展,人类活动带来的各种电子设备也开始向周围环境释放电磁波。
电磁辐射从频率上可以分为不同类型,如低频电磁波、中频电磁波、高频电磁波、微波辐射和紫外线辐射等。
其中,高频电磁波和微波辐射是我们经常接触到的电磁辐射类型。
二、电磁辐射对人体的影响尽管长期以来为电磁辐射是否会对人体造成有害影响争论不断,但现状是众多研究已经证明了电磁辐射对人体的影响确实存在。
接下来,我们将介绍一些常见的电磁辐射影响。
1、电磁辐射会对人体的细胞产生影响。
现有证据表明,持续暴露在电磁辐射下可能会增加细胞的恶性变异(如导致癌症风险升高)的风险。
2、电磁辐射会对人体的免疫系统产生负面影响。
一些研究表明,暴露在电磁辐射下的人们根据其引起的免疫系统反应的强度不同。
而免疫系统的受损可能会导致健康和疾病的模式发生变化。
3、电磁辐射会对人体的大脑和神经系统造成各种程度的影响。
一些研究已经发现,持续暴露在电磁辐射下会导致头痛、注意力缺乏、疲劳、抑郁等问题,尤其是对于青少年和儿童的影响可不容忽视。
4、电磁辐射还会对人体的生殖系统造成影响。
持续受到较大的电磁辐射会导致精子减少、质量下降、女性生育系统的异常等问题。
三、电磁辐射对人体健康的影响机理分析电磁辐射可能会对人体造成的影响机理,是众多学术研究机构不断研究的焦点。
在相关研究中,主要的影响方式有电磁轮换效应、热效应和干扰效应。
1、电磁轮换效应电磁轮换效应是指,当电磁辐射照射到细胞基础结构,即膜和细胞核内的核酸时,电磁波会在这些细胞中旋转并产生涡流。
辐射如何对DNA造成损害的普遍机理
辐射如何对DNA造成损害的普遍机理辐射是指能量以电磁波或粒子的形式从一处传送到另一处的过程。
它在日常生活中无处不在,例如太阳辐射、手机辐射和核辐射等。
然而,长期接触高剂量的辐射可能对人体健康产生不利影响,其中一项重要的效应是对DNA的损害。
本文将探讨辐射如何对DNA造成损害的普遍机理。
DNA是构成生命的基础,它包含了人体所有细胞的遗传信息。
然而,DNA分子很容易受到各种外界因素的破坏,其中包括辐射。
辐射通过与细胞内的重要分子相互作用,引起DNA结构、功能和稳定性的改变,从而对DNA造成损害。
辐射对DNA的损害主要通过两种机制实现:直接作用和间接作用。
在直接作用中,辐射可以直接与DNA分子相互作用,导致DNA链的断裂、碱基损伤和碱基对的改变。
这种直接作用通常发生在高剂量的辐射下,例如核辐射。
然而,在生活中我们更常遇到的是低剂量的辐射,因此间接作用对于解释辐射对DNA的损害更为重要。
间接作用始于辐射与水分子相互作用,产生自由基。
自由基是非常活跃的分子,它们会通过化学反应与DNA分子相互作用,导致DNA的氧化损伤。
例如,自由基可以致使DNA链中的氧化碱基形成,从而干扰DNA的正常功能。
此外,自由基还可以引起DNA双链之间的交联,导致DNA断裂。
这些间接影响对于低剂量辐射下DNA的损害至关重要。
DNA受到辐射损伤后,细胞会启动一系列修复机制来修复DNA损伤。
这些修复机制通常可以纠正大部分辐射引起的损伤。
然而,当辐射剂量过高或损伤过于严重时,细胞的DNA修复机制可能无法完全修复损伤,从而导致永久的DNA损伤和遗传变异。
除了直接和间接作用外,辐射还可以通过诱导细胞内的光反应作用对DNA造成损害。
在这种情况下,辐射作用下的DNA损伤会通过细胞内存在的光敏色素或光反应物质进行光化学反应。
这些反应产生的一氧化氮和单线态氧等活性氧化物会与DNA分子相互作用,引起DNA的氧化损伤和断裂。
此外,不同类型的辐射对DNA的损害程度也存在差异。
核辐射破坏人体的原理
核辐射破坏人体的原理引言核辐射是指由原子核发出的高能粒子或电磁波辐射,它对人体健康构成潜在威胁。
本文将从核辐射的产生机制、辐射对人体的影响以及辐射防护等几个方面探讨核辐射破坏人体的原理。
核辐射的产生和分类核辐射主要分为三种类型:α射线、β射线和γ射线。
α射线由氦离子组成,由放射性核素的核发射出;β射线由高速电子组成,也是由放射性核素的核发射出;γ射线是电磁波辐射,具有较高的穿透能力,能够通过很多物质。
核辐射对人体的影响核辐射对人体的影响主要表现在以下几个方面:细胞核损伤核辐射能够直接击穿细胞核,并导致DNA的断裂与损伤。
这会对细胞的遗传物质造成直接的破坏,导致基因突变、遗传疾病以及恶性肿瘤的发生。
组织和器官损伤核辐射作用于人体组织和器官后,会引起细胞的变性、坏死和纤维化等病理变化。
不同组织和器官的敏感性不同,例如骨髓和生殖细胞对核辐射最为敏感,而神经系统和心血管系统相对较不敏感。
急性辐射综合症高剂量的核辐射能够引起急性辐射综合症,表现为四个阶段的症状:放射期、恢复期、应激期和衰竭期。
放射期主要表现为恶心、呕吐、腹泻等,恢复期则是短暂的好转期,应激期是持续几周至几个月的稳定期,衰竭期是逐渐出现血液病、免疫功能抑制等严重病症的期间。
遗传效应核辐射对人体生殖细胞的损伤会导致遗传效应,即对后代的基因遗传产生潜在影响。
这可能导致出生缺陷、遗传性疾病以及遗传突变等问题。
核辐射防护为了降低核辐射对人体的危害,人们采取了一系列的核辐射防护策略。
以下是常见的核辐射防护措施:时间尽量减少暴露在核辐射环境中的时间,特别是在高辐射水平的环境中。
每次暴露的时间越短,受到的辐射剂量也越低。
距离保持与辐射源的距离,通过增加距离能够有效减少辐射暴露。
辐射源离身体越远,受到的辐射剂量越小。
屏蔽使用合适的屏蔽物来阻挡辐射。
常见的屏蔽材料包括铅、混凝土和钨等。
合理使用屏蔽材料能够显著降低辐射剂量。
个人防护装备在必要时,应佩戴个人防护装备,如防护服、护目镜、防护面具和手套等。
核辐射致死原理
核辐射致死原理
核辐射致死原理是指当人体接触到高能量的核辐射时,核辐射会对人体组织和细胞产生直接或间接的损伤,从而导致生理功能的紊乱和器官的衰竭,最终可能导致死亡。
核辐射主要包括三种类型:α射线、β射线和γ射线。
其中,α
射线是由两个中子和两个质子组成的重离子,具有较大的电离能力;β射线是由高速电子或正电子组成,电离能力相对较小;γ射线是高能光子,穿透力最强,电离能力也较大。
当人体接触到核辐射时,辐射能量会与人体组织中的分子和原子发生相互作用。
较高剂量的辐射会直接破坏细胞核中的
DNA分子,导致DNA链断裂、突变或损坏,从而影响细胞的正常功能。
此外,辐射还会引起细胞中的电离,产生大量自由基,进一步损害各种生物分子,如蛋白质和脂肪。
核辐射对人体最危险的是其对造血系统和免疫系统的影响。
高剂量的核辐射会破坏骨髓中的造血干细胞,导致血小板和白细胞的数量减少,引发出血和感染等并发症。
此外,辐射还会削弱免疫系统的功能,使人体难以抵御各种疾病。
除了对造血系统和免疫系统的直接损害,核辐射还会引起其他系统的功能紊乱。
例如,核辐射可直接破坏消化道黏膜细胞,导致恶心、呕吐和腹泻等症状。
同时,辐射还会损伤神经系统和心血管系统,引发头晕、头痛、心律不齐和高血压等不良反应。
总之,核辐射致死的原理是通过对人体细胞和组织造成直接或间接的损伤,影响人体各个系统的功能,导致生理功能的紊乱和器官的衰竭,最终导致死亡。
这种致死原理与核辐射的电离能力和破坏能力密切相关,剂量越高,致死的可能性越大。
因此,在核辐射事故或放射治疗过程中,人们应当严格控制辐射剂量,以减少核辐射对人体造成的损害。
核辐射对人体健康的影响机制
核辐射对人体健康的影响机制核辐射是指由放射性物质释放的高能粒子或电磁波所引起的辐射现象。
它具有强大的穿透力和破坏性,对人体健康造成潜在威胁。
本文将探讨核辐射对人体健康的影响机制。
一、辐射的作用机制辐射通过两种主要的作用机制对人体产生影响:直接作用和间接作用。
直接作用是指辐射粒子直接与人体细胞相互作用,造成DNA链断裂、碱基损伤等。
这些直接的作用能够导致细胞的突变和死亡,从而引发癌症、遗传性疾病等。
间接作用是指辐射粒子与人体组织中的水分子相互作用,产生大量的自由基。
这些自由基具有高度活性,能够进一步与细胞内的DNA、蛋白质和脂质等分子结合,导致细胞的氧化损伤和炎症反应,最终引发细胞死亡和组织损伤。
二、辐射对人体的直接影响辐射对人体的直接影响主要表现为细胞和组织的损伤。
在细胞层面,辐射能够引起DNA链断裂和碱基损伤,导致基因突变和细胞凋亡。
这些突变和凋亡的细胞可能会失去正常的生长和分化能力,形成肿瘤细胞,从而引发癌症。
在组织层面,辐射对造血系统和消化系统的影响尤为显著。
辐射抑制造血干细胞的分裂和增殖,导致血细胞数量减少,造成贫血、易感染等症状。
同时,辐射还会损伤肠道上皮细胞,引起消化道炎症和溃疡,导致恶心、呕吐等消化系统症状。
三、辐射对人体的间接影响辐射对人体的间接影响主要通过自由基的生成和氧化损伤来实现。
自由基是一类具有高度活性的分子,它们能够与细胞内的DNA、蛋白质和脂质等分子结合,导致氧化损伤和炎症反应。
这些氧化损伤和炎症反应可能会引发细胞的凋亡和组织的炎症,最终导致器官功能的损害。
此外,自由基还能够引起基因突变,从而增加细胞癌变的风险。
它们还能够破坏细胞膜的完整性,导致细胞内外物质的交换障碍,进一步影响细胞的正常功能。
四、辐射的剂量效应关系辐射的剂量效应关系是指辐射剂量与健康效应之间的关系。
一般来说,辐射剂量越高,健康效应越严重。
在低剂量辐射下,健康效应可能是隐匿的,不容易被察觉。
然而,长期接触低剂量辐射可能会累积损伤,增加患癌症和遗传性疾病的风险。
辐射是怎么伤害人体的
辐射是怎么伤害人体的
辐射对人体的伤害可以分为两种类型:直接伤害和间接伤害。
1. 直接伤害:当人体暴露在高能辐射(例如离子辐射,如X 射线和伽马射线)下时,辐射能量会被吸收并与生物分子相互作用,导致以下直接伤害:
- 电离:辐射可以从分子或细胞中剥离电子,导致细胞结构和功能的损伤。
这可能会导致细胞死亡、DNA断裂和突变。
- 热效应:辐射能量可以导致细胞或组织的局部加热,引起炎症反应和组织损伤。
2. 间接伤害:辐射还可以通过间接作用伤害人体。
当辐射与细胞内的水分子相互作用时,会产生化学反应,形成有害的自由基。
这些自由基可以损害细胞结构、DNA、蛋白质和其他生物分子,导致细胞功能受损或死亡。
长期或过量的辐射暴露可能导致以下健康问题:
- 急性辐射病:在高剂量短时间内接受辐射暴露时,可能会出现急性放射病,症状包括恶心、呕吐、头痛、乏力、发热等。
严重情况下可能导致内脏器官损伤和血液细胞减少。
- 癌症:长期辐射暴露与某些癌症(如甲状腺癌、肺癌和白血病等)的发生率增加有关。
辐射可能引发细胞DNA突变,导致异常细胞的生长和扩散。
- 遗传损伤:辐射暴露还可能对生殖细胞造成损伤,导致遗传物质发生突变,增加后代患病的风险。
总的来说,辐射的伤害取决于辐射类型、剂量和暴露时间。
低
剂量辐射的健康影响通常相对较小,但较高剂量或长期暴露可能导致严重的健康问题。
因此,控制和限制辐射暴露非常重要,例如使用防护设备、限制暴露时间和远离放射源。
第三章辐射对人体的危害和防护标准
水的辐射产物:
H 2O H * *OH eaq H 2 H 2O2 H 3O
pH为中性时,水辐射产物的产额
OH 和水合电子 eaq 是两种最重要的水辐解自 其中羟自由基
*
由基,前者具有强氧化作用,后者具有强还原作用
> 0பைடு நூலகம்4
辐射对细胞的杀伤作用
辐射的致突作用
突变(Mutation):是细胞的遗传特征以不连续的跳 跃形式发生了突然变异,其化学本质是DNA结构的变
化。体细胞突变可诱发癌症,性细胞突变可导致遗传
效应。 电离辐射是人类首先证实的致突剂。1927年,Müller H.J.用x射线照射果蝇诱发了基因突变。1942年才 证实化学物质有致突变作用。
修复:在自由基反应阶段(10-5s内)若 介质中存在能供氢的分子,如含巯基
化合物(谷胱甘肽G-SH等),则生物
分子自由基可被修复,称化学修复。
氧效应:在有O2情况下,生物分子自由
基被氧化成超氧自由基而难以修复。
辐射对DNA的作用:
1、碱基变化 2、DNA链断裂:是辐射损伤
的主要形式。
-单链断裂(可以实现无差 错修复) -双链断裂( 难以修复,是 细胞死亡的主要原因)
轻度敏感组织:中枢神经系统、内分泌腺、心脏 不敏感组织:肌肉组织、软骨、骨组织和结缔 组织等
5. 亚细胞和分子水平的放射敏感性 同一细胞不同亚细胞结构的辐射敏 感性有很大差异。细胞核的放射敏 感性显著高于胞浆。细胞内各不同 “靶”分子相对辐射敏感性顺序如 下: DNA > mRNA > rRNA > 蛋白质
射线危害人体的原理
射线危害人体的原理射线是一种高能辐射,可分为电磁波和粒子射线两类。
电磁波射线包括了可见光、紫外线、X射线和γ射线,而粒子射线则包括了α射线、β射线和中子射线。
射线具有穿透性和能量强大的特点,这使得它们在许多领域有着广泛的应用,但同时也带来了一定的危害。
射线对人体的危害主要是因为其能量足以影响人体细胞和组织的结构,从而造成损伤。
具体来说,以下是射线危害人体的主要原理。
首先,射线可以直接作用于人体的DNA分子,引发基因突变。
DNA是构成人体遗传物质的核酸分子,是细胞的重要组成部分。
当射线能量足够高时,它可以直接击穿细胞核的DNA分子,造成基因的突变或损伤。
这种突变或损伤可导致细胞的功能异常,增加癌症、遗传病等疾病的风险。
其次,射线可以产生自由基,引发氧化反应。
自由基是电子不成对存在的原子或分子,具有高度活性。
射线的能量足够高,可以将细胞内的水分子分解成氢和氧自由基,进而引发一系列的氧化反应。
这些氧化反应会损伤细胞膜和细胞器,破坏细胞的正常功能,并可能导致细胞死亡。
此外,射线还可导致细胞的染色体畸变。
染色体是细胞内的遗传物质,其中包含了我们的基因。
当细胞受到射线照射时,其能量可以导致染色体的结构畸变,如断裂、重组、缺失和重复等。
这种染色体的畸变可能导致遗传物质的错误传递和表达,引发畸形、变异和遗传病。
此外,射线还可对人体免疫系统造成损害。
免疫系统是人体的防御系统,负责识别和消灭病原体和异常细胞。
射线的能量可以破坏免疫细胞的DNA和膜结构,导致免疫功能下降,降低对疾病和肿瘤的抵抗力。
总之,射线危害人体的原理主要包括了对DNA的直接损伤、自由基的生成和氧化反应、染色体的畸变以及免疫系统的损伤。
这些危害机制使得射线对人体造成潜在的健康风险,尤其是长时间或高剂量的射线照射。
因此,在使用射线的各个领域中,需要制定和遵守相应的防护措施,以最大程度地减少射线对人体的危害。
核辐射对人体组织的损伤机制
核辐射对人体组织的损伤机制核辐射是指由核裂变、核聚变等过程中产生的带电粒子、电磁辐射对人体及环境产生的有害影响。
核辐射对人体组织造成的损伤是一个复杂的过程,涉及到细胞与组织的相互作用、放射线的能量沉积和DNA的损伤等多个层面。
本文将从生物效应、细胞损伤及遗传损伤三个方面探讨核辐射对人体组织的损伤机制。
一、生物效应核辐射对人体组织造成的损伤可以通过两种生物效应进行解释,即直接和间接效应。
直接效应是指核辐射直接与细胞内的基因物质相互作用,导致DNA断裂、交联等损伤。
间接效应则是指核辐射与细胞外的水分子相互作用,产生大量溶氧自由基,进而损伤细胞内的DNA和其他生物大分子。
这两种效应共同作用于细胞和组织,导致一系列的病理变化。
二、细胞损伤核辐射对人体组织的损伤主要表现在细胞水平。
细胞是生物体的基本结构和功能单位,其正确的功能对人体的正常生理活动至关重要。
核辐射主要通过与细胞内的DNA分子结合,引起DNA的单、双链断裂、碱基损伤和DNA交联,进而导致细胞的遗传物质发生突变。
此外,核辐射还可引起细胞质中的有机分子氧化、膜脂过氧化和线粒体功能障碍等,导致细胞功能异常和细胞凋亡等病理改变。
三、遗传损伤核辐射对人体组织的损伤还可能通过遗传效应传递给后代。
生殖细胞和发育中的胚胎对核辐射特别敏感,核辐射对这些细胞的损伤可能引起遗传变异和畸形。
研究表明,父母接受高剂量的核辐射会增加后代出生缺陷和突变的风险。
此外,核辐射还可能导致基因突变的积累,进而增加癌症和遗传性疾病的患病风险。
对于核辐射引起的细胞和遗传损伤,人体具有一定程度的修复和防御机制。
细胞可以通过自身修复系统修复辐射损伤的DNA,而免疫系统可以清除受损的细胞。
此外,人体还可以通过膳食中富含抗氧化剂的食物来减轻辐射对细胞的损伤。
然而,对于高剂量的核辐射,人体的修复和防御能力往往无法完全抵御其引起的损伤。
综上所述,核辐射对人体组织造成的损伤是一个复杂的过程,涉及到生物效应、细胞损伤和遗传损伤等多个方面。
电磁辐射对人体的影响
电磁辐射对人体的影响近年来,随着科技进步和电子设备的广泛应用,人们对于电磁辐射产生的影响越来越关注。
电磁辐射是指电磁波在空间中传播时释放的能量,包括电磁频谱范围内的无线电波、微波、可见光、红外线和紫外线等。
本文将从电磁辐射的来源、影响机理以及防护措施等方面进行论述。
一、电磁辐射的来源电磁辐射的主要来源包括通信设备、电视、微波炉、电脑、手机、电线、电器等电子设备。
这些设备在正常工作时会产生电磁辐射,不同设备的辐射强度和频率也各不相同。
人们长时间接触这些电子设备,不可避免地会受到电磁辐射的影响。
二、电磁辐射对人体的影响1. 生物效应电磁辐射对人体产生的主要影响是生物效应,即对人体生物组织、细胞和分子产生一定的影响。
长期接触较高剂量的电磁辐射可能导致组织结构和功能的改变,甚至引发癌症等严重疾病。
一些研究指出,电磁辐射可能对人体的DNA、蛋白质和抗氧化系统等产生损伤,进而引发细胞突变和免疫系统异常。
2. 健康问题长期暴露在电磁辐射环境中可能导致人体出现一系列的健康问题。
常见的电磁辐射相关疾病包括电感性皮炎、电离辐射损伤、电磁波诱发的癌症以及电磁波过敏等。
此外,长时间使用电子设备也可能导致眼睛疲劳、头痛、失眠等不适症状。
三、电磁辐射的防护措施1. 变换使用习惯长期使用电子设备时,应注意合理安排使用时间和距离。
例如,减少打电话的时间、使用免提设备、保持一定的通话距离,以及尽量少用和远离电子设备等。
2. 增设屏蔽装置对于辐射强度较高的电子设备,可以采用屏蔽装置来减少电磁辐射的暴露。
例如,在办公环境中可以使用具有辐射屏蔽功能的电脑屏幕、使用电磁辐射防护面罩等措施。
3. 加强室内环境调节在家庭和办公场所,可以通过加强室内环境调节来降低电磁辐射的暴露。
这包括选择适当的电子设备位置,减少电磁辐射源的数量,以及使用电器更加节能、低辐射的产品等。
4. 增强免疫力保持良好的生活习惯,增强自身免疫力,对于减轻电磁辐射的影响具有重要意义。
核辐射对人体的危害原理
核辐射对人体的危害原理核辐射是指放射性物质自发地释放出的带电粒子或电磁辐射,包括α粒子、β粒子和γ射线等。
这些辐射能够穿透人体组织,对人体细胞和组织造成直接或间接的损伤,引起一系列的健康问题。
下面将从三个方面介绍核辐射对人体的危害原理。
核辐射对人体细胞的直接损伤。
α粒子是带有2个质子和2个中子的重粒子,它们的电离能力很强,能够与人体组织中的分子产生碰撞,将能量转移给目标分子,造成DNA链断裂和氧化损伤。
β粒子是高速电子,对细胞内的DNA和蛋白质也能够造成直接损伤。
这些直接损伤会导致细胞功能障碍、遗传物质突变,甚至细胞死亡。
核辐射对人体内部器官的间接损害。
部分核辐射会在人体内部发生衍射和散射现象,导致辐射能量在人体内部的各个组织和器官中分散。
当辐射能量被吸收后,会引起组织细胞的离子化和激发,进而导致细胞损伤和变性。
尤其是γ射线,它具有很强的穿透能力,能够直接穿透人体,对内脏器官和骨髓等进行辐射,造成严重的损伤。
核辐射对人体免疫系统的抑制。
核辐射会破坏人体的免疫系统,使其功能减弱。
辐射能够造成造血干细胞的减少,导致造血功能下降,从而引起免疫系统的抑制和免疫力的降低。
此外,核辐射还会破坏淋巴细胞和巨噬细胞等免疫细胞的功能,降低机体对病原微生物的抵抗能力,使人体更容易受到感染和疾病的侵袭。
需要注意的是,核辐射对人体的危害不仅与辐射剂量有关,还与辐射剂量的分布和照射时间有关。
长期接触较低剂量的辐射也可能对人体产生慢性的危害。
此外,个体的敏感性和年龄、性别、健康状况等因素也会影响核辐射对人体的危害程度。
为了减少核辐射对人体的危害,应采取一系列的防护措施。
在核辐射环境中工作的人员应佩戴适当的防护设备,如防护服、防护面罩等。
此外,应加强核辐射监测和防护设施的建设,确保核辐射水平处于安全范围内。
对于受到核辐射的人员,应及时进行医学观察和治疗,以减少辐射对身体的伤害。
核辐射对人体的危害主要表现为直接损伤、间接损害和免疫抑制。
核辐射对机体的作用原理
核辐射对机体的作用原理核辐射包括电磁辐射和粒子辐射,都具有传输能量的特性。
当沿着通过的路径遇到原子时,能放出能量并通过电子迁移对物质产生电离作用,因此电磁辐射和粒子辐射又统称为电离辐射。
电离辐射主要有粒子辐射(α粒子、β粒子和中子)和电磁辐射(X射线、γ射线)两种类型。
人体受到辐射照射后出现的健康危害来源于各种射线通过电离作用引起组织细胞中原子及由原子构成的分子的变化。
电离和激发主要通过对DNA分子的作用使细胞受到损伤,导致各种健康危害。
危害的性质和程度因辐射的物理学特性和机体的生物学背景而有所不同。
它可以是发生在受照者本人的躯体性效应(somatic effect),也可以是因生殖细胞受到照射引起的发生在受照者后裔的遗传性效应(hereditaryeffect);可以是超过一定水平照射后必然出现的必然性效应(deterministiceffect),也可以是受照水平虽低也不能完全避免的随机性效应(stochasticeffect)。
2.1 电离辐射对细胞的作用方式人体细胞受到射线的照射时,能够直接或间接地使细胞中的原子发生电离和激发,引起生物体结构和功能的改变。
2.1.1 直接作用电离辐射直接同生物大分子(例如DNA、RNA等)发生电离作用,使这些大分子发生电离和激发,导致分子结构改变和生物活性的丧失;而电离和激发的分子是不稳定的,为了形成稳定的分子,分子中的电子结构在分子内或通过与其他分子相互作用而重新排列,在这一过程中可能使分子发生分解,改变结构以致导致生物功能的丧失。
2.1.2 间接作用由于人体的细胞中含有大量的水分子(大约7o%),所以,在大多数情况下,电离辐射同人体中的水分子发生作用,使水分子发生电离或激发,然后经过一定的化学反应形成各种产物。
在这些产物中,包括了一些活性很强的自由基和过氧化物。
这个过程可表示如下:H2O一(电离辐射)一H•+HO•+H202+H+02+…氢自由基(H•)、羟自由基(OH•)和过氧化氢(H202)都具有高的反应活性,它们作用于生物大分子(例如DNA),会导致这些分子结构和功能的变化,造成功能障碍和系统的病变。
辐射改变软骨
辐射改变软骨
辐射是一种能够引起生物体细胞损伤的能量。
它能够改变细胞的遗传物质DNA,导致细胞功能异常,甚至引发细胞癌变和
组织损伤。
软骨是人体中的一种重要组织,那么辐射如何改变软骨呢?
首先,辐射能够直接影响软骨细胞的遗传物质DNA。
辐射激
发了细胞内的游离基产生,这些游离基会破坏细胞DNA的结构,使其发生突变。
突变的DNA会导致软骨细胞的功能异常,如细胞凋亡的增加、增殖能力的下降等。
此外,辐射还能够引发DNA链断裂,进一步破坏细胞DNA的完整性,使细胞遭
受更严重的损伤。
其次,辐射会影响软骨细胞的代谢功能。
辐射能够干扰软骨细胞的正常代谢过程,导致代谢产物积累和代谢物质缺乏。
例如,辐射抑制了软骨细胞合成基质的能力,减少了软骨基质的合成和分泌,导致软骨组织的形成和修复能力下降。
另外,辐射还能够干扰软骨细胞的酶活性,使酶的功能异常,从而影响软骨细胞内的代谢途径。
最后,辐射还可能导致软骨组织结构的改变。
辐射会引起软骨细胞数量减少和凋亡增加,导致软骨组织的稳态失衡。
此外,辐射还能够破坏软骨细胞外基质的结构,使其失去正常的支撑和保护功能。
这些改变会导致软骨组织的功能下降,表现为关节疼痛、关节变形和功能障碍等症状。
总之,辐射对软骨的影响主要体现在对软骨细胞遗传物质的改
变、对细胞代谢的影响以及对软骨组织结构的破坏上。
这些影响导致软骨功能异常,从而引发关节疾病和功能障碍。
因此,在进行辐射治疗或暴露于辐射环境时,需要加强对软骨的保护和监测,以减少或避免软骨的损伤。
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科学松鼠会发表于2011-03-17 05:28
作者:赵承渊
日本大地震引发的核电站爆炸吸引了全世界的的目光。
有两颗原子弹以及切尔诺贝利核电站事故的阴影在前,人们对核辐射通常谈之色变,对遭受辐射的后果忧心忡忡,甚至产生恐慌。
由于此次灾害性事故发生在我们的邻国日本,故此更是格外引起大家的关注。
不过,有关电离辐射的危害细节,公众可能了解得并不多。
故此本文试图就相关内容做一些简单说明。
所谓电离辐射,顾名思义是指能够使物质发生电离的辐射。
电离辐射通常可分为两类,一类为高频率的电磁波,如X射线、γ射线;另一类为高能粒子束,如α、β 粒子或中子束等。
引发电离辐射的放射性物质是人类居住环境的组成部分,日常生活中的电离辐射41%来自石头、泥土及建筑材料中的放射性气体;28%来自岩石、土壤中的放射性物质;15%来自X 射线等医疗辐射;9%来自食物和饮料中的天然放射性核素;6%来自宇宙射线;1%来自高空飞行等。
天然辐射源所致平均辐射剂量就世界范围来看,每人每年大约为2.4mSv。
而我们所关心的“电离辐射危害”指的是人们在利用射线和核能时受到超过一定剂量的电离辐射而造成的健康影响。
【注:上文中所提到的mSv(毫希沃特)是一个当量剂量或有效剂量单位。
当量剂量是电离辐射的吸收剂量(单位是Gy)与不同射线生物效应系数的乘积;对于人体来说,有效剂量是人体各种组织或器官的当量剂量乘以相应组织权重因子的和】
电离辐射对生物体的效应是通过电离辐射的能量作用于生物大分子和水,使得后者发生分子不稳定、分子重排、产生自由基并造成损伤。
在这其中受影响最大的就是DNA分子。
受损的DNA可以经体内酶系统修复,但也可能发生错误修复,这是电离辐射可能诱发癌症的原因之一。
分子电离、自由基产生、化学键断裂使得亚细胞结构破坏,表现为细胞代谢、结构、功能的改变。
相同辐射剂量作用下,不同细胞出现的损伤程度不同。
一般来说,淋巴组织、骨髓、小肠上皮和性腺对辐射最为敏感;其次是角膜、晶状体、内皮细胞等;肌肉、骨骼、软骨和结缔组织对辐射最不敏感。
从时限上来说,大量电离辐射造成的危害可分为早期效应和延迟效应。
早期效应发生在暴露后几星期内,如急性放射综合征(acute radiation syndrome,ARS),表现为反复发生并逐渐加重的恶心、呕吐、腹泻,同时伴随疲乏、发热、食欲下降、抽搐甚至昏迷,严重者在几个月内死亡。
多数ARS患者会有骨髓损伤,由于免疫和造血功能下降,发生严重的致病菌感染和内出血。
ARS还包括严重的皮肤灼伤,表现为皮肤发痒,刺痛,红斑或水肿。
皮肤损害可迁延数周或数月,有时会危及生命。
延迟效应则包括辐射白血病,辐射致癌,放射性白内障,遗传损伤等。
其中辐射致癌与辐射致遗传病又称为电离辐射的随机性效应。
随机性效应的发生几率与辐射剂量成正比,但严重程度与辐射剂量无关。
根据受辐射细胞的种类,又可将电离辐射的效应分为躯体效应和遗传效应,前者作用于体细胞,后者作用于生殖细胞。
辐射造成的皮肤损伤、骨髓损伤、乳腺疾患和甲状腺疾患,以及辐射致癌均可归于躯体效应;而辐射造成不育、胚胎死亡或胎儿畸形、遗传病等则归于遗传效应。
目前,电离辐射的危害资料绝大部分是来自高剂量辐射下的调查数据,尤其是广岛、长崎两次核爆炸、若干核事故以及放射治疗的资料。
而人们更关心的低辐射剂量对健康的影响,很难通过流行病学调查给出确切的答案,只能通过大剂量调查的数据外推得到一个相对的结
果。
经ICRP(国际辐射防护委员会)对广岛和长崎两次原子弹爆炸后8万名幸存者50年的调查研究发现,核辐射引起的超额死亡低于700例,幸存者中出现的癌症约6%与辐射有关。
大剂量辐射对人类健康的影响认识已较为清楚,但对低剂量辐射效应,还有一些争论。
尽管一些流行病学调查和生物学实验表明小剂量的电离辐射可能对生物体起到“刺激和兴奋”作用,甚至可能调节免疫功能,降低肿瘤发生率;但从安全角度出发,全世界对电离辐射仍采取保守态度:假设小剂量辐射仍有潜在风险,应予以防护。
资料显示,如果每年接受电离辐射当量剂量超过1000mSv,癌症的发病率则会升高。
故此我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》对职业工作者和公众每年所接受的辐射剂量予以了严格限定,见下表。
《基本标准》的剂量限值
【注:有效剂量数值小,年当量剂量数值大,是因为前者是后者乘以各器官组织的权重系数得到的平均值,而不是说只要某器官接受了超过5mSv的照射,就一定超过了“每年1mSv,特殊情况下,如果5个连续年不超过1mSv,则某一单一年份可提高到5mSv”的限值。
】
2007年David J. Brenner在新英格兰医学杂志发表综述称,每单次CT扫描将使成人受到15mSv,新生儿受到30mSv的辐射,而一次CT检查常需进行2-3次扫描,这个剂量大约相当于一组25000名日本核弹爆炸后幸存者所受到的照射量(小于50mSv)。
而这组平均接受了40mSv的核弹爆炸幸存者的研究中,癌症的总体发生率明显提高了;另外,他援引了一项对象为400000名核工业放射工作者的医学研究,这些工作者暴露于平均20mSv的电离辐射中(相当于一次CT扫描所接受的辐射剂量),结果发现随着暴露剂量的提高,死于肿瘤的风险也提高了。
故此David J. Brenner认为CT扫描(辐射剂量大约在30-90mSv)会增加肿瘤风险的流行病学证据是“直接”的,随着CT扫描在临床使用越来越广泛(美国每年有6200万人次进行CT检查),它所带来的辐射伤害不可忽视——美国每年1.5-2%的肿瘤可能由于CT检查所致。
这篇文章发布后引起了广泛注意,许多媒体采用了文中说法,更以“做一次CT所接受的辐射量相当于在核弹爆炸中幸存”吸引眼球。
不过在专业领域,对此文的质疑之声并不少。
质
疑意见大概有以下几点:首先,目前并无CT检查会增加肿瘤发病风险的直接报告,一切结论均是从其他类型辐射推断而来,说服力不足;其次,低剂量电离辐射致癌的“线性无阈值模型”在使用上还有争议;根据动物实验、放疗经验及其他流行病学调查,辐射剂量低于100mSv时并未观察到肿瘤发生率增高的迹象;更有人指出,美国自1980年以来估计共有5.5亿人次接受了CT检查,1990年前这个数字是7500万,那么有如此多在1990年后接受了CT检查的人,该有更多人罹患肿瘤才是,可是事实上这些数字惊人的“癌症患者”并没出现。
低剂量电离辐射究竟对人体健康有多大影响现在仍处于激烈争吵中。
对于公众而言,正确的做法是在专业人士们吵出个一致意见之前保持冷静,不要无端恐慌,也不要掉以轻心。
对大到核燃料泄漏级别的电离辐射做好防护,严密关注事态动向;对小到日常医疗照射剂量的电离辐射提高警惕,避免无意义的暴露。
了解相关知识、相信科学会使我们的生活更加安全。
参考文献:
1 《生物医学安全与法规》北京大学医学出版社2007年8月第一版
2 David J. Brenner, Eric J. Hall. Computed Tomography — An Increasing Source of Radiation Exposure. N Engl J Med 2007; 357:2277-2284。