对辐射危害有辅助保护功能

第十四节对辐射危害有辅助保护功能
科技的飞速发展给我们生活带来种种便利的同时,也可能带来一些隐性的伤害。当我们使用电脑、听MP3、看电视、接打手机时,电磁辐射便如影随形。与之相处的时间过长,就有可能对我们身体健康造成侵害。
一.电磁辐射
电磁辐射(e lectro ma gnet ic rad iatio n)由传播的电场(electr ic fie ld)和磁场(mag netic fie ld)组成。振荡的电场和磁场互相垂直并与辐射传播的方向相垂直。
不同波长和频率的电磁辐射组成电磁波谱。电磁波谱十分宽广,从波长为几千米的电波至波长短于10-18米的宇宙射线。
电磁辐射对生命机体作用主要决定于量子的能量水平。能量越大的量子对生命机体的作用力就越强。按生物学作用的不同,可将电磁辐射分为非电离辐射和电离辐射两大类。
二. 非电离辐射对机体的影响
(一).几种典型的非电离辐射
非电离辐射(no n io n is ing rad iat io n)是指近紫外线、可见光、红外线、激光、微波和射频辐射。这些辐射的量子能量水平在10-12ev以下,不会导致生命机体组织的电离,因此称为非电离辐射。
(二).非电离辐射对机体的影响
1.射频对机体的影响
射频(rad io freq uency)主要包括高频电磁场(h ig h freq uency electro mag netic fie ld)与微波(micro wave)是电磁辐射中量子能量最小(10-12—10-5ev)、波长最长(1mm—3k m)的波段。
由于高频电磁场产生的量子能量水平很低,其主要生物学作用是引起组织分子的旋转和颤动。人体受到这类辐射之后表现出的不适主要为神经衰弱综合症。如:头昏、头痛、乏力、失眠、记忆力减退、手足多汗、心动过速或过缓、窦性心律不齐、血压波动或偏低等。中枢神经系统对射频微波电磁辐射比较敏感,对健康的危害主要表现为神经衰弱,其症状主要有头痛、头晕、记忆力减退、注意力不集中、抑郁、烦躁等。
2.微波对机体的影响
微波(micro wave)的频率为300—300000MHz,波长处于1mm至1m。微
波对生物体的作用主要是与组织分子的电场发生相互作用,使组织分子的动能、势能发生改变。机体吸收微波能量后组织分子发生转动、振动和分子间的相互摩擦,从而把微波能转换成热能。这种转换与微波能的功率和频率成正比。含水量越多的组织,吸收微波能量越多,产生的热量也就越多。
微波电磁辐射能使接触人神经衰弱症候症状患者明显增加。
低强度短期照射有免疫刺激作用,长时间或大功率照射对机体的免疫功
能常表现为抑制作用。微波对机体免疫功能的影响还表现出累积效应。
长期在一定强度微波环境中工作,可使眼晶状体混浊、致密、空泡变性。微波还对眼的其它部位如结膜、角膜、虹膜、眼底等造成损害。
烟气道
生殖系统对微波电磁辐射比较敏感,致热效应微波所产生的生殖系统损
害比较明显。
3.红外辐射对机体的影响
菠萝去皮机红外辐射(in frared rad iat io n)即红外线, 按其波长又可分为近红外(波长0.7—3μm)、中红外(波长3—2
0μm)和远红外(波长20—1000μm)。凡是温度在0o K(-273℃)以上的物体都有红外辐射。物体温度越高,其辐射波长越短。红外辐射对机体的作用与其波长有关。长波红外线被皮肤表层吸收,短波红外线被深层皮肤吸收。当人体吸收适量的红外线后, 吸收处的温度首先增高,组织的血管扩张充血,有利于新陈代谢及细胞增生,具有消炎、镇痛等作用。但是过强的红外辐射作用机体时,可使体温调节机制发生障碍。特别是短波红外线可透入皮下组织,使血液及深部组织过热。如照射面积过大,时间较长会使机体因过热而出现全身症状。过度接触波长为3μm —1mm的红外线可完全破坏眼睛角膜表皮细胞。眼睛过度受到0.8—1.6μm 的红外辐射由于蛋白质变性而使基质不透明可引起白内障。
4.过度可见光照射对机体的影响
眼睛是对过度可见光(v is ib le lig ht)照射最敏感的器官。视网膜的素层及脉络膜可吸收冲击它们的几乎所有的可见光辐射。由于眼睛将光线聚焦在网膜上。这使得强光源的能量集中于视网膜的小区上,以致产生足够数量的热损伤视网膜细胞。视网膜灼伤的结果是引起盲点或视野的永久性缺损。
5.紫外辐射对机体的影响
100—400n m波长的电磁辐射称为紫外辐射(u ltrav io let rad iat io n),相应的光子能量为  3.1—12.4ev。波长297nm的紫外辐射对皮肤作用最强,能引起红斑反应。如果受到较长时间照射,可产生弥漫性红斑,病人有发痒或烧灼感,并可形成小水疱和水肿,并伴有头痛、疲劳、周身不适等症状。
波长250—320nm的紫外辐射可引起急性角膜结膜炎。紫外辐射对机体的更大危害是其对细胞蛋白质和核酸成分的光化学效应。紫外辐射可引起蛋白质三维构象的变化从而影响蛋白质的功能。过量的紫外辐射可改变碱基的结构或使两相邻碱基连结在一起。碱基结构变化可造成一些维持DN A双螺旋结构的氢键断裂。DN A中碱基的变化
还可改变遗传密码而导致有缺陷蛋白质的产生。这些变化轻者使细胞功能出现微小障碍,重则将影响细胞分裂、引起癌变或导致细胞死亡。
三.电离辐射对机体的影响
(一).几种典型的电离辐射
量子能量水平在12ev以上,并能引起生命机体组织发生电离作用的辐射称为电离辐射(io n izing rad iat io n)。从环境污染角度上讲,对人体健康产生危害的主要是放射性物质发射的电离辐射。由放射性核素衰变和各种核反应装置所产生的电离辐射可分为两大类。第一类称为直接电离粒子辐射,主要指电子、质子、 粒子等带电粒子通过与机体组织直接碰撞而使组织电离。另一类是中子等不带电粒子,它们通过释放直接电离粒子或引起核反应,间接使机体组织电离。
(二).电离辐射对机体的影响
电离辐射对生命机体的作用表现为组成机体的分子的变化、细胞功能、代谢过程的变化,组成机体的各器官、组织、细胞之间相互关系的变化。这些变化的根本原因,是电离辐射引起生物分子的电离、激发或化学键的断裂。从而造成这些生物分子正常功能和代谢作用的破坏。电离辐射作用于核酸、蛋白质、酶等生物大分子,直接引起这些生物大分子的损伤,是电离辐射引起生物学效应的一个重要方面。除了这种直接作用以外,由于细胞内的生物大分子都是处于大量水份的环境之中。所以电离辐射还通过作用于水分子,引起水分子电离与激发。在大分子发生电离与激发的过程中形成一系列产物。其中羟游离基非常活泼,可与活细胞中已发现的几乎全部分子快速发生反应,破坏这些生命分子的化学结构。并且在与其它分子反应过程中生成新的自由基,使自由基反应以连锁方式不断进行下去。这种由电离辐射在机体内产生的自由基,间接破坏机体中的生命活性物质的现象叫做电离辐射的间接作用。生命机体受到电离辐射后,直接与间接作用将同时存在。因此间接作用与直接作用具有同等的危害。葡萄藤下的玫瑰
电离辐射可引起造血功能障碍当骨髓受到辐射损伤后,必然引起未梢血浆中白细胞和血小板的减少,临床上便发生感染和出血。由于红细胞的减少出现贫血。
电离辐射能使消化系统功能发生变化。胃肠道对于辐射的敏感性很强。急性放射损伤时,很快就会出现胃肠道的反应。中等剂量的辐射作用后,初期表现为恶心、呕吐,到极期呕吐加重,并伴有腹痛、腹泻、食欲不振甚至完全拒食。高剂量的辐射作用后,会出现肠梗阻、肠麻痹、肠穿孔等症状。
电离辐射可引起感染。辐射损伤时出现的感染主要原因是由于白细胞数量减少,白细胞吞噬细菌能力降低,机体免疫系统受到抑制而产生的。
电离辐射能引发白内障。电离辐射对晶体的损伤是其直接作用的结果,进
而继发于睫状体的改变。潜伏期平均2-3年,辐射剂量愈大,潜伏期愈短。
电离辐射有致癌作用。人类由于放射性引起的肿瘤约占5% 。电离辐射对所有的高等动物在不同程度上都具有致癌作用。高剂量一次或小剂量多次长时间作用于人体时都可使某些组织发生癌变。不同组织对辐射致癌的敏感性不同,造血组织和甲状腺属于高敏感性组织,乳腺、肺、唾液腺属于中敏感性组织,皮肤、骨骼、胃等属于低敏感性组织。白血病、甲状腺癌、乳腺癌和肺癌的发病率与辐射剂量呈线性关系。
四. 对辐射危害有辅助保护功能的营养素
多数的抗氧化营养素同时具有对辐射危害有辅助保护的功能。因为辐射对机体损伤的重要机制之一就是氧化损伤。目前对辐射危害有辅助保护功能的营养素研究主要集中在多糖类化合物、黄酮类化合物、巯基类化合物、皂甙类化合物等。
(一).多糖类化合物
目前,有文献报道的多糖类对辐射危害有辅助保护的功能的化合物有:海带多糖、枸杞多糖、香菇多糖、黄芪多糖、螺旋藻多糖、灵脂多糖、人参多糖等。其主要辐射防护作用表现为提高一次性大剂量辐射小鼠的存活率、拮抗辐射免疫损伤、降低造血系统的损害、清除自由基等。
(二).黄酮类化合物
黄酮类化合物是指以黄酮为母体的一大类化合物,广泛分布于蔬菜、水果、牧草、和药用植物中,是许多中草药的有效成份。文献报道大豆异黄酮、银杏叶黄酮、毛地黄黄酮、黄芪总黄酮、柑橘类生物黄酮、原花青素(葡萄籽提取物)等具有一定的抗辐射功效。
(三).巯基类化合物
金属硫蛋白(metallo th io ne in,MT)是一类富含金属和巯基的非酶蛋白,广泛存在于生物界。MT含有大量半胱氨酸残基和金属。近年来有大量文献证实了金属硫蛋白在动物体内的特殊生理作用,如参与体内重金属代谢、清除自由基及抗氧化和抗电离辐射效应。
(四).皂甙类化合物
陈月等探讨刺五加皂苷对X射线照射小鼠辐射损伤的作用,发现刺五加皂苷灌胃组小鼠胸腺指数、淋巴细胞刺激指数、血清SO D和GP x(谷胱甘肽过氧化物酶)活性均高于对照组,差异均有显著性(P<0.0
5),说明刺五加皂苷有一定的抗辐射和抗氧化作用,可减X射线对小鼠免疫功能损,刺激造血系统功能,还可
以提高淋巴细胞转化率;刘丽波等报道人参三醇组甙能显著降低不同照射剂量所诱发的小鼠骨髓细胞染体畸变和畸变细胞率,具有明显的抗辐射作用,考虑机制为抗自由基作用;另外西洋人参皂甙、黄芪糖甙、肉苁蓉总甙、人参皂苷都经试验证实有较好的辐射防护作用。
再生素(五).海洋生物的抗辐射作用
扇贝多肽(P CF)是一种我国具有自主知识产权新的海洋活物。于爽等通过建立中波紫外线对体外培养的HaC at细胞辐射损伤病理模型,发现扇贝多肽能抑制UVB诱辐射诱导的细胞凋亡,对UVB辐射损伤细胞有保护作用。
五.评价对辐射危害有辅助保护功能保健食品的指标
东方人体(一).外周血白细胞计数实验
外周血白细胞数减少是一次性全身照射γ射线照射引起辐射损伤的表现之一,在一定范围内,照射剂量与外周血中白细胞数成反比,恢复时间与外周血中白细胞数成正比,外周血中的白细胞数可代表血液系统受损情况。类似指标还有淋巴细胞、血红蛋白等。
(二).骨髓细胞D NA含量或骨髓有核细胞数实验
骨髓细胞DNA含量或骨髓有核细胞数降低是一次性全身照射γ射线照射引起辐射损伤的表现之一,在一定范围内,照射剂量与骨髓细胞DN A含量或骨髓有核细胞数成反比,此实验可代表造血系统受损情况。
(三).骨髓细胞微核实验
骨髓细胞微核数增高是一次性全身照射γ射线照射引起辐射损伤的表现之一,在一定范围内,照射剂量与骨髓细胞微核率成正比,恢复时间与其成反比,此实验可代表机体染体受损状况。
(四).血/组织中超氧化物歧化酶活性实验
血/组织中超氧化物歧化酶活性降低是一次性全身照射γ射线照射引起辐射损伤的表现之一,在一定范围内,照射剂量与其活性成反比,恢复时间与其活性成正比,此实验可代表机体氧化还原反应系统的受损情况。
(五).血清溶血素实验
免疫系统是机体辐射损伤较敏感的组织之一,血清溶血素值可代表体液免疫系统状况。在一定范围内,
照射剂量与血清中溶血素水平成反比,恢复时间与血清中溶血素水平成正比,此实验可代表机体体液免疫系统受损的状况。
对于急性试验,还可以测定辐照后动物平均生存时间及30天存活率。以此作为抗辐射保健食品对整个机体影响的综合指标。
主要参考文献
1.中华人民共和国卫生部.保健食品检验与评价技术规范.北京,2003.

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