醫(yī)學(xué)放射生物學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇和應(yīng)用

　　（一)急性放射綜合征研究中的應(yīng)用

　　實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是研究急性放射綜合征的主要對(duì)象，常采用⁶⁰Cor-射線照射實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，使其接受不同劑量的照射，復(fù)制成各種不同類型的放射綜合征或稱放射病。再來(lái)研究它的發(fā)病特點(diǎn)、變化規(guī)律、發(fā)病機(jī)理、診斷和防治方法等。

　　當(dāng)動(dòng)物全身一次受到較大劑量照射后，可產(chǎn)生急性放射病。隨著照射劑量增大，可以出現(xiàn)一些典型的綜合征。文獻(xiàn)上對(duì)放射病分型和制定標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題看法不盡一致。根據(jù)我們的資料，以狗為例，當(dāng)受到200～700拉德照射后，動(dòng)物所出現(xiàn)的綜合征主要是以造血系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)的變化為主，一般稱造血型放射��；2000～8000拉德照射后，動(dòng)物出現(xiàn)的綜合征除造血系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重?fù)p傷外，消化系統(tǒng)（胃腸道特別是小腸)出現(xiàn)明顯變化，引起消化系統(tǒng)改變?yōu)橹鞯木C合征，稱腸（胃腸)型放射病38000～15000拉德照射后可出現(xiàn)以心血管系統(tǒng)癥候?yàn)橹鞯姆派洳�，叫心血管型放射病�?5000拉德以上照射后，動(dòng)物主要出現(xiàn)一些以中樞神經(jīng)系統(tǒng)（主要是腦)癥候?yàn)橹鞯木C合征稱為腦型放射病。各型放射病之間并不是截然分開(kāi)的，中間可有過(guò)渡型，而且病變也是交錯(cuò)存在的。照射劑量在800～2000拉德之間，隨動(dòng)物機(jī)狀況不同可產(chǎn)生造血型或腸型放射病。照射劑量在800～15000拉德之間，隨動(dòng)物情況不同的可產(chǎn)生心血管型或腦型放射病。動(dòng)物種類不同造成各型放射病所需劑量亦不同。醫(yī)學(xué) 全在.線提供www.med126.com

　　根據(jù)我們對(duì)372條狗、500只大鼠、1000多只小鼠的實(shí)驗(yàn)資料分析，我們認(rèn)為急性放射病類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)綜合考慮四個(gè)方面問(wèn)題：即⑴照射劑量、劑量率；⑵臨床癥狀；⑶死亡時(shí)間；⑷病理檢查。綜合起來(lái)判定屬哪種類型的放射病。造血型放射病的動(dòng)物，造血器官（骨髓、脾、淋巴結(jié))發(fā)生明顯的改變，而消化系統(tǒng)（胃、小腸、結(jié)腸)只出現(xiàn)輕微的可恢復(fù)的一些變化，臨床上可出現(xiàn)一般放射病的典型分期（初期、假愈期、極期)。病程2～4周。中度以上造血型放射病動(dòng)物死亡原因是發(fā)生了嚴(yán)重的出血和感染的結(jié)果。腸型放射病，除造血系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的病變外，突出的病變?cè)谀c道（主要是小腸)，動(dòng)物照射后即可出現(xiàn)頻繁嘔吐，初期及假愈期短暫或不明顯，很快進(jìn)入極期，嘔吐更為頑固，狗可吐出膽汁（吐黃)。第一、二天可出現(xiàn)不典型的的柏油便，此后即可出現(xiàn)血水便。吐黃、血小便是腸型放射病的典型臨床癥候，而出血和感染可以不出現(xiàn)。狗在照射800～2000拉德（交叉劑量范圍)時(shí)可出現(xiàn)輕微吐黃水和血水便。這是一種過(guò)渡型（既有極重度造血癥狀，又有腸型癥狀)。由于腸型放射病動(dòng)物小腸粘膜損傷、脫落、隱窩受到嚴(yán)重破壞，失去增殖更新能力，絨毛剝脫，失去正常的屏障，腸道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物的消化吸收產(chǎn)生嚴(yán)重障礙，體內(nèi)水分、電解質(zhì)以及其他一些物質(zhì)將從腸腔漏失，水、電解質(zhì)失衡。加上機(jī)體免疫防御能力低下，腸道細(xì)菌繁殖，毒素增多和擴(kuò)散，這些改變引起上述上系列癥狀，動(dòng)物在3～5內(nèi)死亡（平均3.5天)。

　　腸型放射病的病理組織學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)，我們規(guī)定是腸腺細(xì)胞一直到動(dòng)物死亡都看不到分裂相，沒(méi)有再生腸腺或腺細(xì)胞團(tuán)。

　　腦型放射病動(dòng)物的胃腸系統(tǒng)和造血組織受到比腸型放射病更嚴(yán)重的損傷，但由于病程很短，在數(shù)小時(shí)或２天內(nèi)即可死亡，因而看不到其后期的病變過(guò)程。突出的病變發(fā)生在腦組織，小腦、腦干、下丘腦病變更為嚴(yán)重。根據(jù)我們對(duì)小腦皮層超微結(jié)構(gòu)變化的實(shí)驗(yàn)觀察，小腦皮層顆粒細(xì)胞大量變性壞死，很多浦氏細(xì)胞樹(shù)突棘狀器處于孤立狀態(tài)，神經(jīng)突觸退變或破壞嚴(yán)重，有許多神經(jīng)髓鞘發(fā)生了各種形式的退變。由于小腦顆粒細(xì)胞大量變性壞死，失去重要中間傳導(dǎo)站的作用，不僅中斷了來(lái)自脊髓小腦束以及大腦一橋腦一小腦束的傳入沖動(dòng)，而且送到浦氏細(xì)胞、高爾基氏細(xì)胞、藍(lán)細(xì)胞以及星狀細(xì)胞的沖動(dòng)也中斷了，因此動(dòng)物身體平衡和肌肉活動(dòng)等得不到高級(jí)神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)，從而使動(dòng)物產(chǎn)生了一些典型的臨床癥候抽搐、共濟(jì)失調(diào)、肌肉震顫、眼球震顫、昏迷、角弓反張等。

　　急性放射病一般分為造血型、腸型和腦型三型，但是否存在心血管型，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者尚有爭(zhēng)議，我們通過(guò)對(duì)203條狗和367只大鼠不同水平超致死劑量⁶⁰Cor射線一次全身照射后的心管功能、形態(tài)和血漿酶活力等變化觀察證實(shí)在腸型與腦型之間存在心血管型放射病。此型放射病的造型劑量狗為9000～15000拉德，大鼠為20000～25000拉德，其特點(diǎn)是照射劑量介于腸型和腦型之間；病程較腦型稍長(zhǎng)；有明顯的心衰、休克等病癥；出現(xiàn)一系列心血管功能低下的變化如動(dòng)脈血壓迅速下降、心輸出量和心臟血流量早期即有明顯減少、循環(huán)代償功能喪失、心電圖有明顯反映心肌炎和心肌除極和復(fù)極過(guò)程障礙的變化，反映心肌損傷的LDH_１顯著升高；病理形態(tài)學(xué)上可見(jiàn)到心肌嚴(yán)重病變，如心肌炎細(xì)胞浸潤(rùn)、心肌纖維萎縮、變性、壞死、溶解等變化，而此時(shí)小腦皮層顆粒細(xì)胞基本正常或固縮的還不多，病變嚴(yán)重者固縮最多也不超過(guò)25％。心血管型放射病動(dòng)物模型的復(fù)制成功，不僅對(duì)我們充分認(rèn)識(shí)心血管系統(tǒng)輻射損傷在放射病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的作用和急性放射病的分型問(wèn)題上具有一定理論意義，而且在強(qiáng)輻射核武器殺傷效應(yīng)條件下，傷員的分類、防護(hù)和救治方面也有一定實(shí)際價(jià)值。

　　狗的三種類型急性放射病鑒別標(biāo)準(zhǔn)可見(jiàn)表10-23。動(dòng)物四種類型放射病造型所需的選擇劑量見(jiàn)表10-24。

　�。ǘ�)內(nèi)照射效應(yīng)研究中的應(yīng)用

　　放射性核素引起動(dòng)物急性損傷的病理主要為破壞過(guò)程，它與核素分布類型有關(guān)。全身均勻性分布的核素急性損傷基本與外照射相同，如¹²⁷Cs、^３H等。那些選擇性分布的核素除有類似全身照射的損傷表現(xiàn)外，同時(shí)還出現(xiàn)重要器官的局部嚴(yán)重?fù)p傷改變，如表10-25所列舉的幾種主要放射性核素的急性損傷中，親骨性核素⁹⁰Sr主要表現(xiàn)為造血組織的損傷，動(dòng)物死于嚴(yán)重的出血和貧血；視網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的核素，如²¹⁰Po、¹⁴⁴Ce、¹⁴⁷Pm，對(duì)造血組織、肝、脾的損傷都比較嚴(yán)重，使動(dòng)物死于廣泛的出血、感染與胃腸功能障礙；選擇性分布于甲狀腺的¹³¹I主要造成甲狀腺組織嚴(yán)重?fù)p傷與功能低下；吸入難溶性²³⁹PuO₂主要沉積于肺，引起肺功能不全，導(dǎo)致心肺功能衰竭死亡，這些都是核素的輻射作用所引起局部嚴(yán)重?fù)p傷的結(jié)果。

表10-23 　狗三種類型急性放射病臨床及病理變化的主要點(diǎn)鑒別

表10-24　常用動(dòng)物四型放射病造型選擇劑量（拉德)

　　引起急性損傷的劑量，因各種核素的輻射類型、能量、化學(xué)性質(zhì)以及它在體內(nèi)的有效半堿期等因素不同而異。例如²¹⁰Po與³H相比較，²¹⁰Po為α輻射體，能量大，與體內(nèi)蛋白質(zhì)的硫基結(jié)合緊，且選擇性沉積于對(duì)輻射敏感的造血組織內(nèi)，有效半減期較長(zhǎng)，而³H是一種低能量的β輻射體，有效半減期短，在體內(nèi)呈均勻性分布，因而²¹⁰Po的急性損傷劑量比³H的低千倍。

　　放射性核素對(duì)動(dòng)物的慢性損傷有兩種情況，即小量多次和一次內(nèi)污染放射性核素對(duì)動(dòng)物的持續(xù)性內(nèi)照射。有人曾觀察了小量多次給家兔注射⁸⁹Sr對(duì)造血功能的影響，在三年內(nèi)，每日注射⁸⁹Sr2.68微居里/公斤，它的造血功能損傷大致分三期：第一期⁸⁹Sr作用初期（11～12月)，造血器官的變化不穩(wěn)定，表現(xiàn)為網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)、血小板數(shù)、白細(xì)胞總數(shù)波動(dòng)大。第二期上述血液指標(biāo)波動(dòng)小，網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)稍有增加。第三期出現(xiàn)紅白細(xì)胞數(shù)、淋巴細(xì)胞絕對(duì)數(shù)、網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)減少。此外，還表現(xiàn)機(jī)體免疫功能減低、早衰、部分動(dòng)物死亡。表10～26列舉了幾種核素對(duì)動(dòng)物內(nèi)照射遠(yuǎn)期引起腫瘤的結(jié)果，分析結(jié)果可以看出：遠(yuǎn)期損傷的部位多為該核素的緊要器官；損傷的性質(zhì)多為惡性腫瘤和血液��；引起損傷的劑量也因核素的理化性質(zhì)和器官的敏感性因素不同而異，因?yàn)橛H骨性的諸核素，引起狗骨肉瘤的劑量也有差別（表10-27)。²³⁹Pu、²²⁶Ra、²²⁸Th、⁹⁰Sr四種核素相比，以²²⁸Th的相對(duì)生物效應(yīng)最大。近年來(lái)有人對(duì)²³⁹Pu致動(dòng)物骨肉瘤效應(yīng)的研究證實(shí)，最低致癌劑量為78拉德。

表10-26　幾種放射性核素對(duì)動(dòng)物遠(yuǎn)期損傷的劑量與特點(diǎn)

表10-27　幾種親骨性核素引起狗骨肉瘤的相對(duì)生物效應(yīng)

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