辐射如何与人体相互作用

出版于2024年10月4日

拿着iPad的医生.
FG贸易/盖蒂

辐射通过多种方式被人体吸收,对人体有短期和长期的危害.

辐射进入环境或人体的方式会影响研究人员期望看到的健康结果. 核毒理学家研究吸收, 分布, 新陈代谢, 以及放射性物质在环境中的排泄(ADME),以便更全面地了解暴露风险并更好地预测由此产生的健康后果. 在了解健康危害时,所有这些因素都很重要.

了解吸收和靶器官

人们接触辐射的方式有很多,无论是在517888九五至尊娱乐场所, 在他们的社区, 或者靠近安全措施失效的核设施, 引起放射性物质的释放.

我们主要指的是人体外部或内部的辐射吸收途径. 两种人体吸收途径都有其独特的危害.

内部风险 涉及在衰变过程中直接进入体内的放射性物质,并能在体内产生新的放射性衰变产物. 内部暴露有几种类型:

  • 吸入 当颗粒和放射性同位素通过呼吸进入肺部并随后进入血液时发生. 这可能发生在意外释放的空气中的小颗粒,如1957年 石滩大火当时,美国科罗拉多州的一家加工厂释放了钚.
  • 真皮 暴露是指皮肤直接接触放射性物质, 或者当放射性粒子进入开放性伤口时. 在517888九五至尊娱乐场所,如果不使用适当的个人防护装备,这种情况就更有可能发生.
  • 淹没 将部分或全部肢体或整个人浸泡在放射性同位素中. 实验室517888九五至尊娱乐人员在组装用于制造核武器的钚坑时使用手套箱来保护他们的健康, 但当手套撕裂或受损时, 它会导致肢体部分或完全淹没在钚中.

外部风险 包括身体附近或周围被吸收的辐射,然后会影响正常的身体功能. 外部接触不会在体内产生腐烂产物,因为化合物本身不会被吸收, 只有辐射. 仅仅是在没有任何直接接触的情况下靠近放射性物质就会发生外部照射. 内部和外部暴露的影响将有所不同. 例如, 一名铀矿工人吸入在肺内衰变为其他产物的铀(内部暴露),其健康影响将不同于一名原子517888九五至尊娱乐人员站在放射性废物附近并吸收正在释放的放射性颗粒(外部暴露)。.

穿过空气, 服装, 皮肤通常可以保护身体免受某些类型的辐射, 它们不能抵御放射性物质释放的伽马射线. 在核武器爆炸或试验期间,会释放出大量的伽马射线, 但也有自然发生的 伽马射线发射器 比如镅-241, 铯- 137, 钴- 60,, 水平仪用的是什么, 烟雾探测器, 医疗设备.

毒理学解释了辐射如何在体内分布

毒理学的一个基本概念是研究环境中的毒素 吸收、分布、代谢和排泄(ADME), 放射性物质在人体内的路径是什么?哪些组织最容易受到伤害. 例如, 吸入的吸收途径可能以肺部为目标, 但这并不能保证. 辐射会直接损害DNA,一旦进入人体,还会产生新的反应性化学物质, 哪些会改变正常的身体机能.

辐射在全身的分布,无论是在靶器官还是在更系统的范围内.g., 血液循环), 基因改变会危害人体吗, 组织和器官损伤, 或者通过破坏正常的身体机能. 放射性同位素也可以分布和储存在多个靶器官中.

放射性同位素有许多靶器官, 包括骨骼, 牙齿, 脂肪细胞, 甲状腺, 肝, 肾脏, 生殖系统, 乳房组织 . 铀-238的衰变产生许多放射性产物,如钍-234和钍-230, 镭- 226, 氡- 222, 还有钋-218和-214. 每一种产品都针对不同的器官:钍-230主要储存在骨骼中, 但钋分布在软组织和骨骼中, 镭储存在骨头的表面和骨髓中. 它们都是彼此的腐烂产物,针对身体的不同部位.

生物标记物(或生物标记物)可用于了解毒物如何在体内和目标器官(如St. 路易斯乳牙研究.

这项研究发现,60年代中期出生的孩子体内的锶污染水平是50年代初出生的孩子的60倍(增加了100倍)。. 这项517888九五至尊娱乐是在整个圣路易斯市进行的. 路易斯地区的核信息委员会和华盛顿大学的教员. 研究人员在十几年的时间里测量了32万多颗乳牙中的锶-90含量. 锶-90在儿童身上更容易测量,因为他们的放射敏感性增加,因此可以在骨骼和牙齿(锶-90的目标)中进行测量,而无需进行诸如采血或骨活检之类的侵入性操作.

这一人群中锶-90的高水平归因于地上核试验的放射性沉降物. 该地区居民的低出生体重和儿童癌症发病率也有所上升.

新陈代谢 指人体试图识别不熟悉的危险,如化学物质或辐射的许多过程中的任何一个. 重要的是要了解这些生物防御在高剂量辐射照射下并不那么相关, 哪些可能造成无法弥补的损害或死亡.

许多维持正常功能的身体代谢过程通常依赖于特定的蛋白质(硬编码在我们的遗传物质中), 包括DNA和RNA)称为酶. 当辐射直接伤害我们的遗传物质, 这些酶可以改变,因此正常的身体功能也会改变.

了解一些放射性物质是很重要的, 比如铀, 造成放射性危害(如组织瘢痕和可诱发癌症的遗传物质的改变)和化学危害. 作为一种重金属, 铀是一组已知会损害神经功能的化学物质的一部分, 儿童发展, 以及分娩结果.

排泄 指这些有害物质如何从循环中(储存在目标器官中或通过治疗排出)或通过自然过程(如尿液)从体内排出, 粪便, 呕吐物, 和更多). 排泄的暴露水平可以测量,以了解内部污染, 这些被称为生物标记物). 例如通过尿液排出的氚, 或者放射中毒的严重呕吐症状.

接触持续时间影响健康结果

电离辐射照射的频率和持续时间对可能造成的健康后果起着关键作用. 我们通常将这些暴露定义为急性或慢性.

急性照射 通常发生在一个时间点,具有中度到高度的污染水平. 例如, 在广岛和长崎原子弹爆炸中, 许多受原子弹影响的人都生活在辐射病中, 癌症, 自身免疫性疾病, 以及其他慢性疾病的经历, 他们的环境突然受到辐射.

因为一些易裂变物质的半衰期很长, 重要的是要明白,虽然大部分的辐射来自地面测试, 意外爆炸, 爆炸在引爆后不久就会消散, 核废料泄漏和其他长期释放的辐射可以在环境中持续存在多年.

慢性接触 辐射被定义为在很长一段时间内发生或重复. 通常假定是低剂量,因为高剂量可能导致死亡,而且在流行病学上无法在较长时间内进行追踪. 许多 前线的社区——那些靠近核试验或采矿和生产场所的人——已经公开表示,长期低剂量暴露对他们的健康造成了危害, 辐射健康研究人员仍在努力迎头赶上.

在低剂量辐射方面需要更多的617888九五至尊娱乐研究

美国国家617888九五至尊娱乐院, 工程, and Mathematics (NASEM) recently 报告ed on low-dose radiation (<100 mGy or <5 mGy/hour) and human health, 由于低浓度辐射与癌症发展之间的间隔时间较长,因此很难理解低浓度辐射的影响.

A 2022 报告 来自美国国家617888九五至尊娱乐院(NAS)的研究人员建议创建更灵敏的辐射检测工具,并精确表征细胞和组织的变化, 但这种方法存在后勤和财务障碍, 比如弄清楚如何协调国家卫生研究数据库中新的低剂量辐射数据.

NASEM报告说,他们对这些额外的提议感到兴奋:

  • 更多关于非癌症健康结果的研究
  • 对不同影响的额外关注(i.e.,暴露程度如何因性别、年龄、生活方式、种族等而有所不同.)
  • 让一线社区参与研究的重要性, 包括与土著民族的适当合作

最近的研究将低剂量辐射与增加的 癌症死亡. 具体地说, 癌症发展滞后10年, 实体癌死亡率随时间的累积剂量增加,每戈瑞增加52%.

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一个写着“放射性”的牌子."

了解辐射

放射性物质是自发分解的元素, 或“衰变,变成更轻的元素. 辐射是在这个过程中释放的能量,它可能是危险的.

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