(1)電離輻射影響下的病理生化變化:可引起蛋白分子鏈、DNA和RNA鏈斷裂及對代謝有重要意義的酶的破壞,還可電離生物體內(nèi)的水分子形成自由基,間接影響機體某些功能。
。2)臨床表現(xiàn):① 一次較大量(>1Gy)的內(nèi)照射劑量可使機體出現(xiàn)近期效應,如頭暈、頭痛、食欲下降、睡眠障礙等神經(jīng)系統(tǒng)及消化系統(tǒng)癥狀,繼之出現(xiàn)白細胞數(shù)和血小板急驟減少等造血系統(tǒng)障礙。②累計劑量為1Gy以下的小劑量長期照射可引起遠期效應。如壽命縮短、白血病、誘發(fā)腫瘤(腫瘤,甲狀腺癌、骨肉瘤)、晶體白內(nèi)障、染色體斷裂、畸變、基因突變和胎兒畸形、智力發(fā)育障礙、不孕或死產(chǎn)等。
5.非電離輻射(nonionizing radiation)非電離輻射包括射頻輻射、微波、紅外線、可見光及紫外線。其特點與電離輻射相反,波長長、頻率低、輻射能量低、不具有電離作用。
。1)非電離輻射的病理生化變化:強度大時的射頻電磁輻主要的熱效應,即機體把吸收的射頻能轉(zhuǎn)換為熱能,形成由于過熱引起的多系統(tǒng)損傷,射頻輻射的非熱作用也可引起機體神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等變化。
。2)臨床表現(xiàn):
、傥⒉ǎ╩icrowave)?芍律窠(jīng)衰弱癥候群、植物神經(jīng)功能紊亂;輻射強度>80mw/cm2可使晶體受損,長時期>100mw/cm2可致白內(nèi)障;使男性性功能障礙,女性月經(jīng)紊亂及流產(chǎn);血流動力學失調(diào),血管通透性降低,心電圖改變,促進心血管疾病發(fā)生發(fā)展;血小板和白細胞數(shù)減少;降低體液及細胞免疫功能。
、诩す猓╨aser)。紅外激光可致角膜灼傷,紫外激光(<40nm)及近紅外激光(1400nm)可致晶體白內(nèi)障,激光束(>500nm)損傷視網(wǎng)膜色素上皮層造成視網(wǎng)膜充血、水腫、移位穿孔,中心盲點和斑痕形成,視力下降;長期低劑量激光束可影響色覺;大功率激光器無距離即可灼傷皮膚。
、圩贤廨椛洌╱ltraviolet radiation)。<300nm波長可致皮膚紅斑效應,造成起泡、脫皮及致癌;250~320nm(288nm左右)可引致急性角膜結(jié)膜炎(電光性眼炎)及抗佝僂病作用;200~275nm(<250nm)可分解氧分子形成不穩(wěn)定的有毒的臭氧,有殺菌作用;160nm以下(真空紫外線)可使空氣中的氮、氧分子結(jié)合成氮氧化物,造成光化學煙霧*的條件。
④紅外輻射(infrared radiation)。擴張皮膚毛細血管,形成永久性色素沉著;強烈照射可致灼傷、角膜損傷、白內(nèi)障(爐前工)、視網(wǎng)膜脈絡膜損傷(如日蝕性視網(wǎng)膜炎)
。ǘ)化學性危害因素與健康的關系
環(huán)境化學物引起生物體損害的能力稱為毒性,所產(chǎn)生的損害總稱為毒作用。毒物毒性的大小可在一定的實驗條件下,用動物實驗或其它方法檢測。毒物引起機體功能性或器質(zhì)性改變后可引致相應的癥狀和體征。根據(jù)病程病變發(fā)展的快慢及作用特點可分為急性、慢性和慢性特殊毒作用。
1.急性毒作用(acute toxicity) 指機體一次大劑量接觸或在24小時內(nèi)多次接觸一種環(huán)境化學物質(zhì)所引起的快速而劇烈的急性中毒效應。中毒效應的程度與環(huán)境化學物的毒性和劑量有關,有的在瞬間即產(chǎn)生中毒癥狀甚至死亡,有的可在接觸致死劑量后的幾天才出現(xiàn)明顯的中毒癥狀或死亡。為估計環(huán)境化學物對人類潛在危險的程度、毒性大小,多以動物試驗為基礎。急性毒性的參數(shù)多以半數(shù)致死劑量(median lethal dose,LD50),單位為mg/kg體重)表示;還有半數(shù)致死濃度(median lethal concentration,LC50單位為mg/M3或mg/L,也有用ppm (parts per million,百萬分之一;10-6)表示(見表1-4)。
表1-4 急性毒性分級(WHO)
分級 | 大鼠一次經(jīng)口服的LD50(mg/kg) | 6只大鼠吸入4小時死亡2~4只的濃度 | 家兔經(jīng)皮膚LD50(mg/kg) | 對人可能致死估計量 g/kg | 總量/60kg體重 |
劇毒 | <1 | <10 | <5 | <0.05 | 0.1 |
高毒 | 1~ | 10~ | 5~ | 0.05~ | 3 |
中等毒 | 50~ | 100~ | 44~ | 0.5~ | 30 |
低毒 | 500~ | 1000~ | 350~ | 5~ | 250 |
微毒 | 5000~ | 10000~ | 2180~ | >15 | >1000 |
2.慢性毒作用(chronic toxicity)指環(huán)境化學物質(zhì)在人或動物生命周期的大部分時間或終生作用于機體所引起的損害。由于機體吸收環(huán)境毒物的量從低劑量逐漸累積到中毒閾劑量或機體對環(huán)境毒物造成的損傷未能及時修復(或修復而未復)逐漸累積到中毒閾劑量,表現(xiàn)為緩慢、細微、耐受性甚至波及后代的慢性毒作用。如低劑量汞或鎘長時間污染水體并通過食物鏈富集所致水俁病或痛痛病,病程大多經(jīng)歷數(shù)年至數(shù)十年,有的環(huán)境毒物如甲基汞還可通過胎盤導致先天性中毒。慢性毒作用與急性毒作用的差別,除性質(zhì)和程度以外還有作用部位不同,如汞鹽急性毒作用在腎臟,而慢性毒作用則以神經(jīng)系統(tǒng)為主。
3.慢性特殊毒作用 包括誘變作用、致癌作用和致畸胎作用。凡能改變機體細胞遺傳物質(zhì)而誘發(fā)突變的環(huán)境化學物質(zhì)(或物理因素)均稱為誘變原,誘變原作用于體細胞引起的突變并由此引起癌變稱為致癌作用,誘變原如作用于胚胎細胞并造成胎兒發(fā)育的先天畸形稱為致畸胎作用。醫(yī).學全.在.線網(wǎng)站gydjdsj.org.cn
(1)致癌作用(carcinogenesis):環(huán)境因素中存在著化學的、物理的、生物的及社會心理的致癌因子,目前人們研究較多的是化學的致癌因子。致癌因子中有在體內(nèi)不需代謝活化能與機體大分子直接發(fā)生親電性結(jié)合反應而使細胞癌變的直接致癌物(如烷化劑類);還有大部分化學致癌的需經(jīng)代謝活化后方具親電性而呈致癌作用的間接致癌物(procarcinogen),在體內(nèi)經(jīng)微粒體混合功能氧化酶催化先成為近致癌物(proximate carcinogen),再分解為帶正電的親電基團稱終致癌物(ultimate carcinogen),最后與DNA、RNA等結(jié)合方呈現(xiàn)致癌作用。常見主要致癌物有多環(huán)芳烴類、烷化劑類、芳香胺類、N-亞基硝基化合物及天然致癌物(黃曲霉毒素B1、蘇鐵素)等。
。2)致畸胎作用(reratogenicity):指母體受孕后受外環(huán)境影響所致的畸形或其它缺陷胎兒。目前已證實對人類有致畸作用的化學致畸因素有甲基汞(methylmercury)、氨基蝶呤(aminopterin)、反應停(thalidomide)、碘缺乏[iodine deficiency的克汀。╟retinism)]及一氧化碳中毒時的缺氧(hypoxia)等。[除化學致畸因素外,尚有物理致畸因素,如電離輻射等;生物致畸因素,如風疹病毒(rubella virus)、皰疹病毒( herpes virus)、巨細胞病毒(cytomegalovirus)、弓形體原蟲( toxoplasma )、梅毒螺旋體(treponema pallidum)]。
致畸作用的最危險時期——敏感期(critical period)是指受孕后第八周,這段胚胎期是細胞高度分化及各個器官、系統(tǒng)基本形成期,環(huán)境致畸因素可使胚胎死亡或畸形。一般在敏感期的早期可致耳部損傷,中期可致手臂畸形,末期可致足部畸形。
妊娠第三個月到分娩的胎兒期,各器官系統(tǒng)已進入生長發(fā)育期,但小腦、大腦皮質(zhì)及泌尿生殖系統(tǒng)仍在繼續(xù)分化,因此這些結(jié)構仍保持對環(huán)境致畸因素的敏感性。
在分娩后的哺乳期,有些物質(zhì)仍強通過母乳傳送給嬰兒,使其仍會受到繼續(xù)累積的環(huán)境致畸物質(zhì)的損害而影響發(fā)育和健康(表1-5)。
表1-5環(huán)境致畸因作用于胚胎的時間與效應
妊娠前期 |
妊娠期 |
圍產(chǎn)期 | ||
前三個月 | 后三個月 | |||
發(fā)育階段 | 生殖細胞 | 胚 胎 | 胎 兒 | 新生兒 |
易受損部位 | 精子、卵發(fā)生,受精卵 | 器官發(fā)生,分化完成 | 中樞神經(jīng)系統(tǒng) | 乳汁 |
對胚胎發(fā)生的主要影響 | 致突變 | 致畸 | 經(jīng)胎盤致畸 | |
后果及表現(xiàn) | 基因突變、染色體畸變、不孕、受胎能力障礙 | 著床障礙、自然流產(chǎn) | 早產(chǎn)、死產(chǎn) | 形態(tài)、行為或機能異常、發(fā)育遲緩 |
有害物接受者 | 父或母 | 母 | 母 | 母(授乳),父或母攜帶致畸物質(zhì) |
環(huán)境致癌作用的后果是:①胚胎死亡、被母體吸收或自然流產(chǎn);②畸胎形成;③胎兒生長發(fā)育遲緩;④胎兒功能缺陷(視聽障礙、智力低下等)。