基本介紹
- 中文名：放射毒理學
- 外文名：radiotoxicology
- 又稱：放射性核素毒理學
- 屬於：放射醫學
放射毒理學學科教學體系的形成過程,放射毒理學教學內容的探討,以人為本提高放射毒理學教學質量,研究意義,碘放射毒理學,氚放射毒理學,鈽放射毒理學,氡放射毒理學,研究內容,
由於天然放射性物質和人工放射性物質的發現和廣泛套用，給人們帶來了很大的益處。但隨之也帶來了對環境的可能污染及對人類的潛在危害。因此，人們對放射性核素污染所可能引起的輻射效應研究愈來愈重視，從而逐漸發展和形成了放射性物質的毒理學這門新學科，簡稱放射毒理學。放射毒理學是一門內照射學科，其探討對象是針對危害生物機體的各種狀態和形式的放射性核素，是放射醫學領域中的重要組成部分。
放射毒理學學科教學體系的形成過程
在第二次世界大戰期間，美、英、蘇、德競相開展核武器的研製。出於軍事和政治上的目的，尤其是美國政府在第二次世界大戰中，直接主持了有二十多億美元經費、動員了十二萬五千人參加的“曼哈頓”計畫。在這一龐大的核子彈研製計畫的同時，就考慮到在計畫執行中人才培訓的需要，先後設立了以培養和訓練放射性核素毒理學為主要內容的“保健物理”培訓班。
在50年代，由於前蘇聯人造衛星的上天，引起了美國的震驚。這對美國的教育制度產生了重大影響，從而也就推動了課程現代化的改革，尤其是在美國的Lowell大學的放射科學專業中，在進修教學大綱中就設定了針對重核裂變產物和核燃料的內照射核素對人體作用的放射毒理學課程。與此同時，在對從事放射性同位素生產和使用人員的在職培訓計畫中，也列入了放射毒理學的教學內容。
隨後，在前蘇聯的高等醫學院校中，也設定了選修“放射醫學”課程的教學內容，其中“放射毒理學”作為一個重要的組成部分而包含在放射醫學這門選修的醫學課程中，沒有設立專門的放射毒理學課程。
在日本，和其他各國一樣，到目前為止在高等醫學院校中還沒有專業設定放射醫學系來培養訓練從事放射醫學方面的高級專業人才，更沒有設立專門的放射毒理學學科和專門的教研室來系統地從事有關內照射核素在體內的代謝、對機體作用和損傷的特點、以及加速它們從體內排除的專業教學任務，對培養這方面的人才完全是靠舉辦各種具有針對性目的的培訓班來解決的。為了完成這方面的培養任務，在日本的放射線醫學綜合研究所中特別設定了一個培訓部來負責這方面的教學工作，專門安排培訓來自日本各地學員們的教學計畫、教學基地和實驗、實習等問題。至於培訓部中所需的教師和實驗輔導人員，則全部由該研究所內各有關專業的研究人員來兼任。該放射線醫學綜合研究所的培訓部曾先後舉辦了具有放射毒理學課程的下列幾種培訓班：（1）輻射事故應急處理培訓班；（2）輻射防護培訓班；（3）環境輻射監測培訓班等。
自新中國成立以來，我國政府和人民為了粉碎超級大國的核壟斷與核訛詐，為了趕超世界先進科學技術水平，建設強大的社會主義祖國，於1958年建成了第一座核反應堆，並積極開辦和發展了自己的核工業。1964年和1967年，我國先後成功地進行了核子彈和氫彈的試驗。為了適應核事業發展的需要，於1964年在蘇州醫學院建立了放射醫學系，並專門設定了放射毒理學學科，成立了放射毒理學教研室，確立了教學任務和目標。經過多年的努力，已使放射毒理學的教學內容不斷積累和豐富，教學質量不斷提高，目前已成為培養放射毒理學科的博士、碩士和學士等多層次的教育科研基地。
天然放射性核素和人工放射性核素的發現和隨後得到的廣泛套用，給人們帶來很大的益處，但隨之也帶來了對環境的可能污染和對人類的潛在危害。因此，人們對放射性核素內污染可能引起的輻射損傷效應就越來越重視，從而逐漸發展和形成了放射毒理學這門新學科。因此，放射毒理學就是伴隨著核能、核科學技術以及放射醫學的發展而成長起來的。它的研究可使人們在逐漸深入認識其可能造成危害的基礎上，更有效地防範它，以促進核能和核科學技術的利用。
放射毒理學教學內容的探討
1、 探討放射性核素在體內的代謝過程及劑量估算
闡明機體對內污染放射性核素的吸收、分布、轉運和排除過程及其動力學模式，運用放射性核素生物轉運的動力學參數，結合測定受污染者排泄物中的活度，估算其初始污染量或當時體內滯留量及吸收劑量，從而為選擇適宜的醫學處理措施、判斷預後等提供依據。
2、 探討放射性核素內照射作用的特點和損傷規律
從整體、器官、細胞及分子水平上闡明放射性核素所致的損傷效應，如結合微劑量學觀察放射性核素在亞細胞器及生物大分子中能量損失和沉積規律，放射性核素內照射對DNA大分子的損傷效應及修復過程的規律，這對進一步探討輻射致癌、致突變效應的機理具有重要意義。
3、 探討放射性核素內照射作用的劑量效應關係
從輻射防護角度出發，放射毒理學的實驗觀察和人群輻射流行病學調查，應以劑量效應關係為基礎，提供可被社會接受的危險水平，以及與之相應的劑量限值。這些都是評價放射性核素危害程度和制定內照射防護標準的重要依據。如根據氡及其子體誘發動物肺癌及大量鈾礦工所受內照射劑量與肺癌發生率等資料，綜合分析後推導出人吸入氡及其子體誘發肺癌的危險度，從而據此確定攝入量限值。
4、 探討減少體內放射性核素的阻吸收和加速排出措施
減少體內放射性核素污染的措施，是減輕對機體內照射損傷，以及預防可能引起的遠後效應的重要醫學處理措施。尤其是阻吸收措施，對於避免及減輕放射性核素對人體的危害，其意義更為重大。這是因為一旦放射性核素已被吸收入血，使用促排措施也只能取得部分效果。
以人為本提高放射毒理學教學質量
1、 從我做起，提高教師素質，從分發揮教師自身的人格魅力
2、 結合新形勢下的就業問題，調動學生的學習主動性
3、 運用多種教學方法，提高課堂教學質量
（1） 著眼於解決矛盾，採用整合內容和突出重點的講授方法
（2） 充分利用多媒體教學，提高授課效果
（3） 充分利用網際網路資源，提高教學效果
（4） 系統論方法在教學活動中的套用
4、 激發學生的實驗興趣，積極參與實驗教學
5、 營造學習自由的良好氛圍，培養創新型人才
研究意義
放射毒理學是毒理學一門分支，是研究放射性核素在體內的代謝所致內照射損傷作用規律與特點，及其自體內排泄規律的套用基礎學科。現代放射毒理學與其他相關學科互相交叉、互相滲透日益明顯。
碘放射毒理學
放射性碘核素,包括131I及主要短半衰期碘同位素132I、133I、134I、135I等,是核爆炸後早期核裂變產物中構成內照射危害的主要核素，其中131I又是核反應堆事故時，構成環境污染、引起內照射危害的主要核素之一。由碘核素所致的甲狀腺損傷或腫瘤,已被動物實驗和馬紹爾群島居民的人資料所證實。世界上3起重大的核反應堆事故,特別是車諾比核事故中造成碘核素的環境污染，可能引起內照射遠期損傷，正引起人們的關注。為此，開展碘核素致動物甲狀腺腫瘤量效關係、不同碘核素致瘤比較效應、碘致甲狀腺劑量學及其參數等的研究，臨床套用碘(131I、125I)對某些疾病的診斷、治療病例的醫學隨訪觀察以及對碘核素在體內的阻吸收與促排的研究，並取得多項科研成果。制定了國家標準《放射性碘污染事故時碘化鉀的使用導則》(GB/ T 16138-1995)。
氚放射毒理學
核聚變反應中都有一定數量的氚以氚水形式釋放到環境中，參與自然界水循環,並通過食物、飲水等生物鏈環節進入體內，構成體內污染。氚的放射毒理學效應主要是由於氚發射的β射線，其在組織中有效射程與細胞核的平均直徑處於同等量級，細胞吸收了氚衰變的β粒子，其能量絕大部分是在核內產生電離作用,首先使細胞核受到損傷，導致DNA單鏈斷裂、基因突變。研究表明,氚水致細胞累積吸收劑量為0.055～ 0.88 Gy時誘發細胞惡性轉化率為3.28%～13.8%,相對於γ射線的RBE為1.6。特別引起注意的是氚可由母體通過胎盤、乳汁向胎兒體內轉移,引起對胎兒生長發育障礙，特別是氚致神經系統致畸作用的研究。氚水致癌效應，以纖維肉瘤、腺癌為多見，其次為白血病和橫紋肌肉瘤。近20年來,對氚的內照射危害進行了多項指標的觀察，包括細胞存活率、染色體畸變率、微核率、致突變率、惡性轉化率及對生殖腺、神經系統與胎兒影響等,取得很好的成績為評價氚的危害提供了科學依據。
鈽放射毒理學
239Pu是核武器裝料,在核武器的研製、貯存、運輸過程中可能產生239Pu的污染。因239Pu屬於劇毒核素，在體內蓄積於骨組織及淋巴組織內，最終引發骨癌、淋巴肉瘤等。通過吸人鈽致肺損傷定量的研究，包括對大鼠吸入239Pu在體內沉積、廓清規律、劑量分布、所致肺癌的量效關係及組織學特徵、肺巨噬細胞(PAM)、肺天然殺傷細胞(NK)及肺Ⅱ型上皮細胞(AT-Ⅱ)、免疫功能與形態的改變,以及239Pu的體內促排等進行了系統的研究,取得了重要的研究成果。並首次發現1例胸淋巴結的原發性血管瘤,證實了AT-Ⅱ細胞是239Puα粒子誘發肺癌的靶細胞。
氡放射毒理學
氡是不活潑的放射性氣體，其衰變後產生一系列氡子體。吸入氡後分布於全身，並很快與環境中氡達到平衡，離開含氡環境後，很快經肺排出，而氡的子體則是金屬粒子，吸入後沉積在呼吸道黏膜表面，不斷衰變產生α粒子照射。因此，吸入氡對人體的危害主要不是來自氡本身，而是來自氡的短壽命子體發射的α粒子的照射，主要誘發肺癌。對氡及其子體誘發肺癌的研究，主要是對鈾礦工的流行病學研究，此外有氡呼吸道劑量學研究，以及室內氡引起的白血病等。
研究內容
套用毒理學方法研究放射性核素對人體健康的影響及其機理的學科，是放射醫學的組成部分。主要通過核試驗及動物試驗來研究核污染的毒作用。放射毒理學的任務主要有：①核素對機體造成的效應和機理；②探索放射性作用於機體後最初出現的生物學變化，以便及早發現並設法排除；③定量評定劑量-效應（軀體、遺傳）或劑量-反應關係，為制定放射衛生標準提供依據。它的研究內容包括：放射性核素及其衰變子體在體內的吸收、分布、排泄等生物轉運過程和代謝轉化、生物轉化過程、闡明其對人體毒作用的發生、發展和消除的各種條件和機理。核素對機體的毒作用通過一次或短期內接受大劑量照射引起的輻射損傷急性效應核遠期效應，慢性小劑量的輻射危害，估計和確定輻射照射的最大無作用劑量和中毒閾劑量。
