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摘要：人们在日常生活中经常接触辐射，却又因为辐射的不易感知等特性对医疗辐射等低剂量电离辐射产生恐惧心理。介绍了电离辐射的来源、生物效应和对健康的影响，讨论了低剂量电离辐射诱导的兴奋效应和适应性反应。通过引导人们正视电离辐射，并采用适当的防护措施，使电离辐射在人类生活中产生的危害作用降低到人体可接受的水平，可让辐射在医学、工业和科研等领域造福人类。
关键词：电离辐射；生物效应；健康影响
1电离辐射的生物效应和健康影响
1.1电离辐射在机体内的作用机制电离辐射对生物大分子的作用分为直接作用和间接作用。直接作用是指射线的能量直接作用于生物分子，引起生物分子的电离和激发，破坏蛋白质、核酸、酶等生物大分子的结构和功能。在照射大剂量时，处于分裂间期的细胞可因细胞遭到破坏而立即死亡。间接作用是指射线首先作用于水，引起水分子的活化和自由基的生成，自由基再作用于生物分子，造成损伤。电离辐射对人体产生的作用主要是通过诱导生物体发生电离反应生成自由基，生成的自由基会引起人体内分子、代谢、基因等多方面发生变化。这一过程会根据电离辐射受照时间长短的不同，而导致机体出现微损伤、细胞死亡、辐射诱发疾病等现象。
1.2电离辐射在机体内的生物效应
电离辐射可以诱发基因突变，如果突变发生在体细胞，就可能诱发白血病、皮肤癌、肺癌等各种癌症；如果性腺受到照射，突变发生在生殖细胞，就会引起后代智力低下和先天性畸形等遗传效应。电离辐射诱发的癌症和遗传效应不存在阈值，发生的概率和照射剂量成正比，称为随机效应。事故情况下，大剂量照射引起较多的细胞死亡或受伤，细胞数目减少或功能受损，影响了受照射组织器官的功能，表现为确定性效应，如急性放射病，造血功能障碍。辐射在分子、细胞、组织器官和机体水平的生物效应。
1.3电离辐射对机体产生的健康影响
生物效应是对环境中的刺激物或者改变做出的可以检测到的反应。这些改变并不一定对你的身体健康有害。比如听音乐，读一本书，吃一个苹果都会产生一系列的生物效应。但是这些活动中没有一个会被怀疑具有健康风险。那么，人们日常接触到的电离辐射是否对人体产生健康影响呢？电离辐射因其在历史上曾发生的惨痛事故和本身的不易感知性使人们惧怕。其实，电离辐射对人体产生的危害，通常是在中高剂量的情况下发生的。中高剂量的电离辐射主要包括核辐射、γ射线、强紫外线等。当人体接触到这些高剂量电离辐射时，如防护措施不当，受照射剂量超过一定的限度时，辐射就会对人体发生有害作用，主要表现为引起一系列的放射病，严重时可使机体的器官、系统发生病理性改变，其中神经系统、消化系统以及造血器官的改变最为明显。电离辐射对机体的损伤可分为急性放射损伤和慢性放射性损伤。急性放射性损伤由一次或短时间内接受大剂量照射所致，常发生于事故性照射；慢性放射性损伤是由长期接触小剂量照射所引起的，常见于长期接触医疗放射的工作人员。电离辐射虽然不像电磁辐射那样与人们息息相关，却也算得上无处不在。人们晒太阳会接触到紫外线带来的辐射，飞行机组人员、宇航员会接触到宇宙辐射，就医的病人和放射科医师会接触到医学辐射等。而这些辐射因其辐射量有限，只要防护得当，都不会对人体健康造成严重的危害。在2010年美国一份对人体吸收辐射量的来源统计中，人体通过医疗、自然环境、宇宙射线及电子产品吸收的辐射量还不足辐射总吸收量的1/2。当下最令人们避之不及的医疗辐射和日常生活中常接触的安检扫描、阴极射线显像管等均属于低剂量的电离辐射。
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2低剂量电离辐射的生物效应和健康影响
2.1低剂量电离辐射致癌风险和线性无阈模型
低剂量电离辐射在学术界没有严格的定义。国际辐射防护委员会1991年60号出版物建议，剂量低于0.2Gy，或剂量高于0.2Gy但剂量率低于0.1Gy/h的辐射为低剂量电离辐射。在低剂量辐射风险评估中，2006年美国等国家将当量剂量低于100mSv，剂量率低于0.1mSv/min的辐射定为低剂量辐射。多数人群受到的天然辐射和人工照射剂量一般不超过100mGy，属于低剂量电离辐射，例如，中国阳江高本底辐射地区居民人均辐射剂量仅为每年1.96mSv，切尔诺贝利事故后的清理工人的人均辐射剂量为年均50mGy等。低剂量电离辐射是一种微弱的环境刺激因子，一般不会引起明显的组织损伤和严重的器官残疾，人们主要关注的是低剂量辐射的遗传效应和辐射致癌风险[1]。有关低剂量（率）辐射的遗传效应，只是在离体细胞和动物实验中发现遗传效应的显著增加，但在人群流行病学调查研究中，并没有发现遗传效应的显著增加，因此公众和科学界主要关心的是低剂量辐射的致癌风险。目前低剂量辐射致癌风险分析采用线性无阈模型，即辐射致癌不存在剂量阈值，辐射诱发癌症的概率与照射剂量成正比。但是，近年研究发现的低剂量辐射诱导的兴奋效应和适应性反应使人们对LNT模型提出了质疑。2005年法国科学院和医学科学院联合报告指出：线性无阈模型不适用于<100mGy的低LET辐射致癌风险评估，制定辐射防护政策时要考虑低剂量辐射诱导的适应性反应和兴奋效应等有益的健康影响[2]。澳大利亚辐射防护协会也持有与法国相同的观点。
2.2低剂量辐射的兴奋效应
兴奋效应是指细胞或者机体对环境因子刺激的一种双相反应，即低剂量环境因子刺激细胞或机体，会产生一种与大剂量刺激相反的效应[16]。兴奋效应最早是指低剂量化学毒物的刺激作用。19世纪，微生物学家Schulz观察到重金属和有机溶剂对酵母生长的促进作用后，认为这种现象可能普遍存在于各种化学物和生命体，进而提出了Arndt-Schulz定律，即弱刺激加速生命力，中等强度刺激促进生命力，强刺激抑制生命活力，但过强刺激却能致死。
2.3低剂量辐射诱导的适应性反应
适应性反应是指预先给予生物体以低剂量遗传毒性的刺激因子后，生物体对之后受到的相同或类似刺激因子的高剂量暴露产生一定的保护作用，明显降低高剂量暴露所带来的损伤。低剂量电离辐射引起的适应性反应是指预先给予生物体低剂量辐射，可以使生物体对随后的大剂量辐射产生抗性，减轻大剂量照射产生的损害作用[3]。1984年Olivieri等报道了低剂量辐射诱导的适应性反应。他们在实验中发现，人外周血淋巴细胞在含有3.7kBq/ml3H-TdR的放射性培养基培养后，再用150cGyX射线照射，结果150cGyX射线诱导的染色体畸变率比预期值减少70%。随后，科学家用不同的实验模式对低剂量辐射诱导的适应性及其机制进行了研究。
结束语
人们生活在辐射环境中，天然照射和医学照射不可避免。在某些事故发生的情况下，大剂量照射确实能够损伤人体。但是，只要采用适当的防护措施，就可以在利用辐射的同时把辐射的危害降低到人体可接受的水平。大多数普通人受到的环境天然照射和医疗照射均属于低剂量照射，对人体健康危害极小，甚至没有危害。研究表明，低剂量辐射诱导的兴奋效应和适应性反应对人体还存在着有益的健康效应。因此，人们要正确认识辐射，消除恐惧心理，让辐射在医学、工业和科研等领域造福人类。
参考文献：
[1]闵锐.低剂量/低剂量率电离辐射生物效应[J].辐射研究与辐射工艺学报，2014，32（06）：3-11.
[2]张忠新，刘建功，刘红艳，王超，段志凯.低剂量电离辐射生物效应研究[J].辐射研究与辐射工艺学报，2013，31（05）：1-6.
[3]闵锐.电离辐射的原发和继发效应及危害评价[J].辐射研究与辐射工艺学报，2013，31（04）：3-8.
论文作者:潘立成,韩志坚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签：效应论文; 电离辐射论文; 低剂量论文; 剂量论文; 生物论文; 作用论文; 机体论文; 《防护工程》2018年第33期论文;