辐射对生物体的影响与所造成的急性伤害

辐射对生物体的影响与所造成的急性伤害輻射傷害形成步驟吸收輻射游離/激活化學性損害酵素修復或傷害形成主要低劑量效應基因突變誘發病症胎兒效應主要高劑量效應殺害細胞組織器官效應全身效應輻射對生物體的影響輻射的隨機與非隨機生物效應隨機效應(StochasticEffects):-生物效應發生的頻率與劑量成正比-可能性的反應，無劑量低限值-生殖細胞：遺傳基因突變；體細胞：惡性腫瘤確定或非隨機效應(DeterministicorNonstochasticEffects):-生物效應的嚴重性隨超過低限值的劑量的增加而增加-非癌症反應、乙狀結腸劑量反應曲線-血管反應、白內障、不孕、甲狀腺功能失調、急性輻射症候群隨機與非隨機效應頻率嚴重性劑量劑量頻率嚴重性隨機非隨機0%50%100%劑量劑量(a)(b)曝露個案敏感度變異病變表現的低限值(c)輻射遺傳效應生殖細胞突變點突變終結刪除雙中結轉位異常體染色體顯性X-性聯隱性染色體先天異常癌症輻射誘發的症狀對體細胞的輻射效應癌細胞的起始其他增強癌細胞增長的因素引致疾病上皮細胞癌血癌肉瘤輻射對胎兒的效應對胚胎/胎兒細胞的輻射效應突變細胞殺傷致變移轉模式引致疾病癌症先天性異常功能變化低劑量輻射生物效應的原則(1)小於100mGy的輻射生物效應主要為對遺傳，胎兒發育及癌症的影響這些效應常因非致死性細胞變化而引起在人類，自發性的遺傳及胎兒發育改變，及癌症的機率不低KenethL.Mossman,Ph.D.,M.Ed.:低劑量輻射生物效應的原則(2)相較於自發效應，輻射誘發效應是不明顯的輻射誘發機率常不易評估，因同時或先後有接觸到其他化學，物理或生物因子低劑量輻射對於遺傳、胎兒發育及癌症影響的誘發機率非常低，並很難以現行的流行病學方法去量測輻射激效RadiationHormesis低劑量輻射在某些方面可能有助益或刺激的效果曾被報告的輻射激效增進動物的生長與發育延長壽命改善幼體存活率改善傷口癒合增強對感染的抵抗力降低致癌機率目前對輻射激效的認知輻射激效值得作嚴謹的科學評估輻射激效超越低限值的觀念流行病學研究很難以統計學來確認有些研究顯示在輻射曝露後使癌症減少多數的輻射激效研究顯示證據薄弱或無證據低劑量輻射可能刺激修復或非酵素自由基清除(調適反應)調適反應可能支持低限值的觀念→低劑量輻射有害?有益?沒有影響?輻射意外事件所造成的急性傷害輻射曝露的種類體外曝露–急性輻射症候群(AcuteRadiationSyndrome)–急性局部輻傷(AcuteLocalRadiationinjury)體內暴露–由傷口進入體內–飲食或呼吸進入體內臨床表現ClinicalManifestation急性輻射症候群全身急性曝露於游離輻射後，因身體各組織器官功能受到影響所表現出來生理與結構上的病變急性輻射症候群造血系統傷害(Hematopoieticsyndrome)胃腸系統傷害(Gastrointestinalsyndrome)中樞神經(血管)系統傷害(Neurovascularsyndrome)1442841261681012淋巴球嗜中性球血紅素血小板Days0102030405060100200300400造血系統傷害胃腸系統傷害腸黏膜上皮細胞死亡、脫落腸壁潰瘍、壞死、穿孔水瀉、便血脫水、電解質失衡營養不良感染中樞神經(血管)系統傷害血管受損，液體漏出、循環障礙，顱內壓上升全身性休克，腦部灌注，腦部缺氧神經細胞受損疲憊、冷漠、嗜睡燥動、運動失調、抽慉昏迷、死亡局部輻射傷害紅疹、脫毛、水泡、整區組織壞死傷口不易癒合、癒合後再度潰爛疤痕較明顯診斷Diagnosis急性輻射症候群之診斷病史症狀與徵候絕對淋巴球計數染色體分析絕對淋巴球計數012天數3,0002,0001,000500100中度傷害重度傷害極重度傷害致死傷害絕對淋巴球計數WBCcountWBCclassificationAbsolutelymphocytecount局部輻射傷害之診斷病史症狀與徵候是否有殘存污染是否有全身暴露臨床急性輻射傷害之評估與檢傷分類＊觀察和記錄發生臨床症候之時間＊每天做血球計數分析噁心、嘔吐、腹瀉（幾分鐘）合併運動失調、神智不清、休克、昏迷（幾分鐘至幾小時）＋分類Ⅴ中樞神經、心臟血管傷害_分類ⅠⅡⅢⅣ分類Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ兩天內，噁心嘔吐合併血球計數不正常_分類Ⅰ無症候＋分類Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ三天內，白血球和淋巴球顯著計數不正常_分類Ⅱ造血系統輕度傷害分類Ⅲ,Ⅳ＋分類Ⅲ,Ⅳ四天內腹瀉，六至九天內，血小板顯著不正常_分類Ⅲ造血系統嚴重傷害＋分類Ⅳ胃腸系統傷害治療Treatment急性輻射症候群治療之效果未積極治療：LD50/60僅需250-340cGy積極支持治療：LD50/60約為450-510cGy加骨髓移植：LD50/60約為900-1,800cGy車諾堡事件：LD50/60約為520cGy急性輻射症候群之治療症狀治療精神上的支持與安慰支持治療–維持乾淨環境–清除體內外微生物–靜脈輸注補充水分、電解質與養分–積極治療任何感染骨髓移植血球生成因子目前常用之血球生成因子GM-CSF:Granulocyte/MacrophagestimulatingfactorM-CSF:MacrophagecolonystimulatingfactorG-CSF:GranulocytecolonystimulatingfactorSCF:StemcellfactorIL1-11:Interleukin,1-11局部輻射傷害之治療一般傷口照顧清創預防感染、治療感染補皮、皮瓣移植