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1、 第二节第二节 镭的放射毒理学镭的放射毒理学第九章第九章 铀及铀系主要核素的放射毒理学铀及铀系主要核素的放射毒理学概述概述辐射和化学特性辐射和化学特性体内代谢体内代谢损伤效应损伤效应减少吸收和加速排除减少吸收和加速排除镭（镭（ Radium） 1898年年，居居里里夫夫妇妇从从沥沥青青铀铀矿矿中中发发现现了了一一种种比比铀铀放放射射性性强强百百万万倍倍的的新新元元素素，取取名名为为镭镭，希希腊腊文文即即“放放射射的的”意意思思。此此后后，世界上许多国家成立了镭研究所，对镭进行了大量的研究。世界上许多国家成立了镭研究所，对镭进行了大量的研究。 凡凡是是有有铀铀、钍钍矿矿的的地地方方都都有有镭镭，
2、当当矿矿石石中中可可溶溶性性的的镭镭盐盐受受地地下下水水侵侵蚀蚀时时，其其流流失失量量可可达达85%，铀铀、钍钍矿矿区区的的环环境境水水中中，镭镭含含量量较较高高，在在某某些些地地方方的的矿矿泉泉水水中中，镭镭的的含含量量更更高高，因因此此，监测铀污染的同时，镭也是必须监测的项目。监测铀污染的同时，镭也是必须监测的项目。来源来源 1901年，年，Ra用于治疗皮肤病和肿瘤。用于治疗皮肤病和肿瘤。 1912年，用年，用224Ra治疗妇女关节炎。治疗妇女关节炎。 早期，在工业上作发光材料。早期，在工业上作发光材料。 目目前前，尽尽管管Ra已已被被价价格格低低廉廉、危危险险性性小小而而又又能能大大量量
3、生生产产的的其它人工元素所取代，两个用途：其它人工元素所取代，两个用途：（1） 制备标准源，制备标准源，Ra基准源常被作为空腔电离室的考证源。基准源常被作为空腔电离室的考证源。（2）制制备备锕锕-227：将将Ra-226放放入入反反应应堆堆中中照照射射，可可得得到到功功率率较较高、半衰期较长的锕高、半衰期较长的锕-227，可作放射性核素电池的材料。，可作放射性核素电池的材料。用途用途Ra是是碱碱土土族族中中的的天天然然放放射射性性同同位位素素，共共25种种同同位位素素，206230Ra，其中，其中226Ra的放射毒理学意义最大。的放射毒理学意义最大。226Ra是是铀铀-镭镭系系17个个衰衰变变
4、子子体体毒毒性性较较强强的的放放射射性性核核素素之之一一，物物 理理 半半 衰衰 期期 为为 1602年年 ， 衰衰 变变 产产 物物 为为222Rn。 其其 中中 有有6070% Rn呼出体外，其它留在体内衰变。呼出体外，其它留在体内衰变。 辐射特性辐射特性 新新提提炼炼出出来来的的226Ra为为辐辐射射源源，衰衰变变子子体体为为222Rn。在在226Ra的的衰衰变变子子体体中中，既既有有辐辐射射体体，又又有有辐辐射射源源，所所以以，陈陈旧旧的的226Ra是是具具有有、三三种种射射线的辐射源。线的辐射源。 辐射特性辐射特性 镭镭是是银银白白色色有有光光泽泽的的金金属属，放放置置后后因因受受辐
5、辐照照而而变变色色。金金属属镭镭暴暴露露在在空空气气中中能能迅迅速速反反应应，生生成成氧氧化化物物和和氮氮化化物物；能与水反应生成氢氧化镭。能与水反应生成氢氧化镭。 Ra是是周周期期表表第第二二族族最最下下一一个个元元素素，是是碱碱金金属属，化化学学性性质质与与Ca、Sr、Ba类类似似，可可参参与与Ca的的代代谢谢，Ra在在生生成成化化合合物时，只呈现正二价。物时，只呈现正二价。理化特性理化特性 纯金属纯金属Ra难以制取，多数以难以制取，多数以Ra盐形式存在：盐形式存在： 难溶的有：难溶的有：RaSO4、RaCO3、Ra3(PO4)2 易溶的有：易溶的有：RaCl2、RaBr2、Ra(NO3)
6、2理化特性理化特性 吸收吸收 分布分布 排除排除体内代谢体内代谢 Ra可可通通过过呼呼吸吸道道、胃胃肠肠道道、完完整整皮皮肤肤和和伤伤口口进进入入体体内内，其其中中吸入吸入是进入体内的主要途径；是进入体内的主要途径； 镭化合物均可指定为镭化合物均可指定为W类，呼吸道平均吸收分数为类，呼吸道平均吸收分数为0.2； 镭的所有化合物胃肠道吸收分数均可取镭的所有化合物胃肠道吸收分数均可取0.2； 完完整整皮皮肤肤也也可可吸吸收收少少量量镭镭，一一般般不不大大于于1.52%，伤伤口口可可达达20%。 吸收吸收 1. 在在体内主要存在状态体内主要存在状态 Ra进入血液后，大部分存在于血浆中，少部分吸附在红
7、细胞进入血液后，大部分存在于血浆中，少部分吸附在红细胞表面，血浆中以离子态形式存在，能迅速离开血液进入组织器官表面，血浆中以离子态形式存在，能迅速离开血液进入组织器官中，大部分蓄积于骨骼，少部分分布到肝、肾、肌肉等软组织中。中，大部分蓄积于骨骼，少部分分布到肝、肾、肌肉等软组织中。 Ra在体内主要以离子状态存在，不与血液及组织中的蛋白质结在体内主要以离子状态存在，不与血液及组织中的蛋白质结合，也很少水解成放射性胶体，很快蓄积到骨骼的无机质部分。合，也很少水解成放射性胶体，很快蓄积到骨骼的无机质部分。分布分布 2. 动态分布动态分布 早早期期：选选择择性性向向骨骨骼骼中中转转移移，也也有有一一部
8、部分分向向软软组组织织中中扩扩散散，其其中中以以肝肝脏脏的的浓浓度度最最高高，肝肝脏脏、脾脾脏脏和和肾肾脏脏滞滞留留量量占占全全部部软软组组织织滞滞留留量量的的40，随随后后软软组组织织中中的的Ra又又逐逐渐渐向向骨骨骼骼中中转移。转移。 晚期晚期：机体中分布于骨的：机体中分布于骨的Ra占占95%，软组织中仅有微量。，软组织中仅有微量。分布分布 3. 骨骼中骨骼中Ra分布特点分布特点 早早期期主主要要滞滞留留在在松松质质骨骨的的骨骨小小梁梁表表面面，随随后后向向致致密密骨骨转转移移，晚晚期期致致密密骨骨中中Ra的的浓浓度度最最高高。Ra滞滞留留量量以以脊脊椎椎骨骨为最高，其次是为最高，其次是颌
9、骨颌骨和和股骨股骨。 （滞留量的比例是（滞留量的比例是100：51：48） 不同核素分布不同，不同核素分布不同，226Ra、228Ra 分布于整个分布于整个无机骨体无机骨体内内，223Ra、224Ra分布在分布在骨表面骨表面。分布分布 Ra进进入入途途径径不不同同，在在体体内内分分布布和和骨骨骼骼中中的的滞滞留留量量也也有有明明显显差差异异。吸入时，肺沉积高于骨骼吸入时，肺沉积高于骨骼。 Ra在在体体内内长长期期滞滞留留量量与与进进入入机机体体的的途途径径也也有有关关系系，静静脉脉注注入入滞滞留量留量较多较多，吸入吸入次之，次之，食入食入最少最少。 与年龄有关，与年龄有关，幼年幼年成年成年老年
10、老年 这与骨代谢有关，幼年骨骼生长快，骨化过程活跃，这与骨代谢有关，幼年骨骼生长快，骨化过程活跃，Ra滞留多。滞留多。分布分布 体体内内镭镭可可以以通通过过呼呼吸吸道道、肾肾和和肠肠道道等等途途径径排排除除，其其中以肠道排出为主，粪中以肠道排出为主，粪Ra占占97%以上，尿以上，尿Ra仅占仅占3%以下。以下。排除排除Ra自体内排除可分为自体内排除可分为三个时期：三个时期：I期期：Ra进进入入体体内内第第一一周周，Ra主主要要来来自自血血液液和和软软组组织织中中，排排除除快快且且多多，占初始量的占初始量的50%以上。以上。II期期：摄摄入入Ra一一年年内内，此此期期Ra主主要要来来自自软软组组织
11、织和和血血液液循循环环丰丰富富的的松松质质骨，体内骨，体内Ra排出量逐渐下降，每日排出量为体含量的排出量逐渐下降，每日排出量为体含量的510-3%。III期期：一一年年以以后后，Ra排排出出量量继继续续下下降降，20年年时时几几乎乎不不排排，牢牢固固沉沉积积在在致密骨中的致密骨中的Ra只有在骨正常代谢或骨吸收过程中才释放出来。只有在骨正常代谢或骨吸收过程中才释放出来。排除排除1. 确定性效应确定性效应（1）急急性性损损伤伤：即即Ra中中毒毒（Radium poisoning），主主要要表表现现为为外外周周血血象象的的变变化化、造造血血系系统统、骨骨骼骼系系统统、生生殖殖系统、消化系统的损伤。系
12、统、消化系统的损伤。损伤效应损伤效应 血血象象变变化化极极为为明明显显，而而且且出出现现较较早早，主主要要表表现现为为贫贫血血、血血红红蛋蛋白白和和血血液液有有形形成成分分明明显显下下降降。外外周周血血液液的的变变化与镭注入量有密切关系。化与镭注入量有密切关系。 损伤效应损伤效应血象变化血象变化 造血系统特别是骨髓受损严重，骨髓、脾、淋巴结中各造血系统特别是骨髓受损严重，骨髓、脾、淋巴结中各种功能细胞减少，并有出血、萎缩和坏死。脾脏有明显的髓种功能细胞减少，并有出血、萎缩和坏死。脾脏有明显的髓外造血现象。外造血现象。 骨骼可发生无菌性坏死，骨小梁畸形或萎缩，成骨细胞骨骼可发生无菌性坏死，骨小梁
13、畸形或萎缩，成骨细胞和破骨细胞减少或几乎完全枯竭，软骨细胞出现变性和坏死。和破骨细胞减少或几乎完全枯竭，软骨细胞出现变性和坏死。 损伤效应损伤效应造血系统造血系统 Ra侵侵入入到到体体内内最最主主要要的的危危害害是是骨骨骼骼改改变变，致致密密骨骨中中有有边边界界清清晰晰的的破破坏坏区区，肢肢体体疼疼痛痛、运运动动受受限限、下下颌颌骨骨有有小小骨骨刺刺形形成成，进进而而下下颌颌骨骨坏坏死死、牙牙齿齿破破坏坏或或脱脱落落、病病理理性性骨骨折折，常有骨髓炎症状。常有骨髓炎症状。 对对从从事事Ra工工作作人人员员应应注注意意到到骨骨痛痛，特特别别是是腰腰、骶骶部部及及下下肢肢，应应每每隔隔1-3年年拍
14、拍X片片，早早期期发发现现骨骨质质改改变变，无无菌菌性性坏坏死，常发生于股骨头及足骨，偶尔脊椎骨塌陷。死，常发生于股骨头及足骨，偶尔脊椎骨塌陷。损伤效应损伤效应骨骼系统骨骼系统 肝脏坏死，或有严重肝细胞坏死和肝萎缩。肝脏坏死，或有严重肝细胞坏死和肝萎缩。损伤效应损伤效应睾丸萎缩，生精细胞和精子减少，甚至完全消失。睾丸萎缩，生精细胞和精子减少，甚至完全消失。生殖系统生殖系统消化系统消化系统（2）远后期效应：主要表现为骨髓增生，多发性骨髓炎，）远后期效应：主要表现为骨髓增生，多发性骨髓炎，骨骼病理性骨折，骨质疏松等骨骼病理性骨折，骨质疏松等 。损伤效应损伤效应2. 随机性效应随机性效应 Ra是是亲
15、亲骨骨性性核核素素，因因此此对对机机体体损损伤伤晚晚期期效效应应主主要要表表现现于于骨骨骼骼及及其其临临近近部部位位。Ra对对人人体体的的随随机机性性效效应应主主要要表表现为骨肉瘤。现为骨肉瘤。 损伤效应损伤效应 脱离含脱离含Ra环境，采取防止胃肠道吸收的急性措施，可适当环境，采取防止胃肠道吸收的急性措施，可适当用催吐剂，沉淀剂，褐藻酸钠和硫酸钡等阻吸收剂和缓泻剂，用催吐剂，沉淀剂，褐藻酸钠和硫酸钡等阻吸收剂和缓泻剂，也可用生理盐水灌肠。也可用生理盐水灌肠。 呼吸道吸入，可向鼻咽部喷血管收缩剂，呼吸道吸入，可向鼻咽部喷血管收缩剂，0.25%肾上腺素制剂肾上腺素制剂或麻黄素等，如在两天内可使用祛
16、痰剂，减少呼吸道的吸收。或麻黄素等，如在两天内可使用祛痰剂，减少呼吸道的吸收。 皮肤粘膜进入者，首先用水冲洗或割除污染面。皮肤粘膜进入者，首先用水冲洗或割除污染面。 减少吸收减少吸收促排：无理想药物促排：无理想药物早早期期：可可给给予予高高钙钙饮饮食食，或或注注射射葡葡萄萄糖糖酸酸钙钙10%，静静脉脉 滴滴注注10%EDTA、10%DTPA、2-3-二二巯巯基基丙丙磺磺酸酸钠钠和柠檬酸钠等药物，均有一定促排效果；和柠檬酸钠等药物，均有一定促排效果； 晚期晚期：可采用脱钙疗法，即用甲状腺素、甲状旁腺素、：可采用脱钙疗法，即用甲状腺素、甲状旁腺素、 氯化铵及低钙饮食，加速骨骼中镭的排除。氯化铵及低钙饮食，加速骨骼中镭的排除。加速排除加速排除镭的放射毒理学镭的放射毒理学 镭镭的主要辐射特性及理化特性的主要辐射特性及理化特性 镭在体内主要存在状态镭在体内主要存在状态 镭在体内的动态分布过程镭在体内的动态分布过程 镭在骨骼的分布特点镭在骨骼的分布特点 镭自体内排除的三个时期镭自体内排除的三个时期 镭引起的镭引起的急性损伤效应急性损伤效应 镭的镭的减少吸收和加速排除减少吸收和加速排除
