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放射生物学4.正常组织和器官的放射效应
而对晚期反应组织,要防止一些重要脏器发 生严重的晚期并发症,如放射性脊髓炎等, 这常常是限制放射治疗剂量的重要原因。
早期反应组织和晚期反应组织
总的来说,人体组织和器官对射线的反应所 产生的损伤程度,除了与细胞增殖活动所表 现的放射敏感性有关外,还决定于组织和器 官的结构和功能特点。
对于晚期反应组织的放射损伤,可以认为是 靶细胞消耗的结果,如中枢神经系统的少突 胶质细胞、肾小管上皮细胞、间质细胞如成 纤维细胞、成骨细胞等。
早期反应组织和晚期反应组织
细胞增殖活跃的组织,通常是早期反应组织。 照射后由于实质细胞的迅速死亡,有丝分裂活动
一时或永久的抑制,组织过早的成熟或丧失而得 不到补充,可以很快出现放射损伤的表现。 如果损伤在一定限度内,可由于细胞的迅速更新, 使早期损伤得到一定的恢复。
早期反应组织和晚期反应组织
广岛原子弹爆炸时相当于此阶段出生的儿童中 许多有小头症和智力低下。
器官形成期后:个体的放射敏感性逐渐下降。
个体发育的放射敏感性
应当强调指出,胚胎和胎儿期受照射的儿童发 生某些类型的癌症和白血病的危险度增高。
出生以后的个体发育过程中,幼年比成年的放 射敏感性要高(随着个体发育过程而逐渐降 低),但老年机体由于各种功能衰退,耐受辐 射能力明显低于成年期(放射敏感性比成年 高)。
个体发育的放射敏感性
电离辐射对个体发育影响的研究,对临床医 学和卫生防护有重要实际意义。
有的研究者提出所谓“十日法规”,建议除 了医疗指征绝对必须以外,对妇女下腹部的 X线检查都应当在月经期第1天算起10天内 进行,这样就可以避免对妊娠子宫照射,即 使是低剂量的辐射作用也应完全避免。
人体正常组织及器官的放射敏感性
不同种类生物的LD50(半数致死剂量)
生物种类
豚鼠 狗、山羊
人 猴 小鼠 大鼠 蛙
LD50(Sv)
2.5 3.4 4.0 6.0 6.4 7.0 7.0
生物种类
鸡 龟 大肠杆菌 酵母菌 变形虫 草履虫 芽胞、病毒
LD50(Sv)
7.15 15.00 56.00 300.00 1000.00 3000.00 20000.00
细胞群体动力学特点ຫໍສະໝຸດ 根据细胞群体动力学特点,细胞可分为: 有增殖能力的细胞 正在分化中有增殖能力的细胞 多种归宿的结缔组织细胞 有修复能力的细胞 恒定的细胞
有增殖能力的细胞
对射线最敏感。 生命周期短暂,有规律的产生子细胞。 子细胞一部分进入分化过程,另一部分仍然
保持增殖能力。
造血组织最原始的游离干细胞,小肠隐窝和 胃腺体中的分裂细胞,原始的生精上皮中的 精原细胞,表皮及表皮样上皮的基底生发层 细胞等。
正在分化中有增殖能力的细胞
对射线相当敏感,略低于第一类细胞。 由第一类细胞产生,较第一类细胞分化。 正在分化中不同造血系统的有分裂能力的
细胞和比较分化的精原细胞。
多种归宿的结缔组织细胞
处于相对敏感和相对抗拒之间。 分裂不规律,平均寿命长于前两类细胞。 内皮细胞、纤维母细胞和间质细胞。
细胞增殖不活跃的组织,一般是晚反应组织。 它们的早期反应可以很轻微,但如果剂量超过
其耐受范围,晚期可以出现较明显、甚至不可 逆的损伤。 从放射治疗的角度出发,要考虑的是受照射组 织和器官的最终结果。
早期反应组织和晚期反应组织
当给予一定剂量照射时,尽管早期反应组织 表现的很敏感,只要不发生功能衰竭,不产 生严重影响器官功能的不可逆损伤,病人可 以耐受,就不会影响治疗进行。
个体发育的放射敏感性
胚胎植入前期:照射母体,较小剂量即可引 起胚胎大量死亡,不死的胚胎可继续发育, 但畸形较少,因为细胞更新能力很强。人为 妊娠第0~9日,小鼠为0~5日。
器官形成期:受到照射,出现大量畸形。人 为第9~42天,小鼠为第5~13天。
个体发育的放射敏感性
在胎儿发育的随后时期,照射后发生解剖学缺 陷的几率下降,此时只有分化较晚的脑、眼和 性腺易出现畸形。
对射线最抗拒。 正常情况下不分裂,损伤后由其它细胞填补,
形态上高度分化,功能上有高度的特异性。 寿命长的有神经细胞和横纹肌细胞,寿命短的
有多形核粒细胞、红血细胞和精子。
例外
对于上面的分类,有两种细胞是例 外情况,即卵细胞和小淋巴细胞, 这些细胞不分裂可是对射线敏感。
正常组织和器官的放射效应
主要内容
种系和个体发育的放射敏感性 人体正常组织及器官的放射敏感性 1.早期反应组织和晚期反应组织 2.细胞群体动力学特点
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种系的放射敏感性
不同种系的生物对电离辐射的敏 感性有很大差异,其总的趋势是 随着种系演化越高,机体组织结 构越复杂,其放射敏感性越高。
有修复能力的细胞
对射线相当抗拒。 寿命较长,成人正常情况下不分裂。损伤情
况下大量丢失时可进行分裂。
唾液腺、肝、肾和胰腺内的实质上皮细胞和 管道上皮细胞;局部分泌腺如汗腺的实质细 胞和内分泌腺的实质细胞如肾上腺、甲状腺、 甲状旁腺、垂体及卵巢的黄体细胞,造血组 织的固定干细胞和平滑肌细胞。
恒定的细胞
这是因为前者很快发生增殖死亡,而引起这种效 应所需要的照射剂量较低,而后者因为分裂活动 低下或不分裂,没有或很少发生增殖死亡,所需 要达到间期死亡的剂量则要高得多。
早期反应组织和晚期反应组织
因此从这种意义上讲,把胃肠道粘膜、骨髓、 口腔和食道粘膜等这些迅速更新的组织认为 是敏感组织,而把周围神经和中枢神经、肌 肉、真皮、肝、肾等这些在正常情况下细胞 不增殖,或很少增殖的组织列为放射不敏感 组织。
在放射治疗肿瘤的过程中,射线对人体正常组 织必然产生一定的影响和损伤。
放射治疗的目的是控制肿瘤,提高治愈率,保 证生存质量,延长患者生命,因此在治疗肿瘤 的同时应尽量避免并减少正常组织损伤。
了解人体各种组织和器官对射线的反应情况及 其内在的影响因素是非常必要的。
早期反应组织和晚期反应组织
大多数情况下,增殖旺盛、分化程度低的细胞要 比无增殖能力、分化高的细胞对射线更敏感。