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辐射对人体的危害及生物学防护

花匠小妙招
2025-02-08 08:32

人类生活的环境中普遍存在着各种射线和放射性物质。氡及其衰变子体发射的α粒子会对人体呼吸道产生照射, 诱发肺癌已是公认的事实, 美国估计肺癌发生率10%来源于室内氡的照射。矿山、岩洞、深水井中可找到高浓度的氡, 一些矿渣砖、炉渣砖等建筑材料和含铀高的室内装饰材料, 如花岗岩、瓷砖、洁具等可造成室内氡污染严重; 而雷达、通讯用的射频发射台、工业用大型电器以及微波炉、电磁灶、电脑、电视、冰箱、手机等电器的电磁辐射已经被称为继空气污染、水污染和噪音污染之后的第四大污染。研究表明, 人体的器官系统在一定剂量的辐射照射后, 会出现一系列生物学效应。

1 辐射对人体的危害 1.1 辐射是心血管病、糖尿病、癌突变的主要诱因

研究发现, 当暴露于一定频率的辐射(如微波)时, 辐照人员出现明显的心脏传导系统异常和心脏功能性改变, 包括心电图波形改变、房室传导阻滞和束支传导阻滞、心律减缓以及低血压等[1]。此外, 辐射还会对心理和行为健康产生影响, 导致人体情绪不稳、心慌、头痛、多梦等症状[1]。而情绪的变化、不良的心理刺激是引起糖尿病的重要诱因[2]。人们用细胞计数、细胞周期测定、同位素标记胸腺嘧啶掺入实验等方法研究了电磁辐射对细胞增殖或分化等细胞水平行为的影响。有多个实验室报道[3]磁场促进嗜铬细胞瘤细胞的轴突生长; Wei等[3]证明60Hz正弦磁场可促进人星形细胞瘤细胞增殖; 在Friend红白血病细胞中, 极低频磁场抑制其分化, 从而使很大一部分细胞处于非分化的增殖状态[3]。

1.2 辐射对人体生殖系统、神经系统、免疫系统造成伤害

Rosenthal[4]报告, 人体受到数百微瓦级的微波照射后, 睾丸组织检查可见曲精小管萎缩与病灶性坏死和间质性水肿。动物试验表明, 用微波理疗机照射家兔睾丸升温41 ~ 43℃后保持10 ~ 15min, 各级造精细胞均受到不同程度的损害, 精子生成数量减少。研究发现, 中枢神经系统对电磁辐射有很高的敏感性, 长期接触高频作业, 会引起中枢神经系统和植物神经功能紊乱, 表现为头疼、乏力、失眠、多梦、记忆力减退、易激动、多汗、口干和心悸等神经衰弱症候群, 且脑电图慢波有增多倾向。而低剂量辐射(LDR)的免疫兴奋效应已被国内外研究者所证实[5]。LDR可促使胸腺细胞更新加速; DNA合成增强和反应性升高; 胸腺细胞和脾细胞内多种蛋白的表达增强等。

1.3 辐射是孕妇流产、不育、畸胎、儿童骨骼发育等病变的诱发因素

EMF对人类生殖系统的影响也日益被各国学者所关注。经流行病学调查分析, 生殖障碍(主要是孕妇流产、不育、出生低体重儿、先天畸形、宫内发育迟缓等)可能与母亲工作在职业性低频电磁辐射环境、居室的环境、职业性辐照(主要为视频显示终端VDT)和医学辐照(如磁共振显像)等有关[1]。研究表明, 1 ~ 3个月为胎儿的胚胎期, 电磁辐射造成的后果为肢体缺损或畸形; 4 ~ 5个月为胎儿形成期, 一般后果为智能损坏, 甚至造成痴呆; 6 ~ 10个月为胎儿成长期, 其主要后果是引起免疫功能低下, 出生后体质弱, 抵抗力差, 并且影响终身[6]。

1.4 辐射直接影响导致视力下降、视网膜脱落、肝脏造血功能下降

辐射与晶状体有相关关系。最早报道是1952年Hirsh的报告, 一名32岁的雷达技术员无防护地在1 500MHz ~ 3 000MHz、功率密度100mW/cm2微波辐射的条件下工作1年以后发生双眼白内障[7]。人眼的晶体含大量水分, 对辐射十分敏感, 长期高频辐射使人眼出现视疲劳、眼不适、眼干等现象, 视力明显下降; 高强度电磁辐射甚至可使人眼晶状体蛋白质凝固, 轻者混浊, 严重者可形成白内障, 还能伤害角膜、虹膜和前房, 导致视网膜脱落, 视力减退乃至完全丧失。

辐射导致肝脏造血功能下降。Dyskstra等研究发现, 用8.0Gy Co射线照射猕猴出现严重的肝脏造血功能抑制现象, 猕猴表现为明显地呕吐、腹泻、体温升高皮肤和粘膜出血、体重下降等现象。从猕猴外周血象来看, 三系血细胞在照射后均迅速下降, 最后相继死亡[8]。

1.5 辐射可使性功能下降、女性内分泌紊乱、月经失调

王桂珍等研究表明, 长期低水平接触微波与高频辐射, 对人体生殖机能有一定的功能性损害, 造成性功能下降等。据调查, 发生死胎、畸胎、自然流产、月经失调、内分泌紊乱、产智力低下子女的孕妇, 以大量使用电脑及相关设备的研究所、寻呼台、银行、邮电和通讯部门的职业女性为多[9]

2 辐射危害人体的机理

辐射对人体的伤害主要是骨髓抑制、造血组织功能障碍和外周血白细胞下降以及免疫功能降低等。对人健康影响较大的辐射主要有两类:放射性辐射和电磁辐射。作用机理主要有:

2.1 热效应

人体70%以上是水, 水分子受到电磁波辐射后相互摩擦, 引起机体升温, 从而影响到体内器官的正常工作。

2.2 非热效应

人体的器官和组织都存在微弱的电磁场, 它们是稳定和有序的, 一旦受到外界电磁场的干扰, 处于平衡状态的微弱电磁场就会遭到破坏, 人体也会遭受损伤。

2.3 累积效应

热效应和非热效应作用于人体后, 对人体的伤害尚未来得及自我修复之前, 再次受到电磁波辐射的话, 其伤害程度就会发生累积, 久之会成为永久性病态, 危及生命。所以, 对于长期接触电磁波辐射的群体, 即使功率很小, 频率很低, 也可能会诱发想不到的病变, 应引起警惕。

3 辐射的生物学防护 3.1 抗辐射花草

如果经常在电脑等电器旁工作, 可以在室内摆放些植物盆景或在房前屋后种植一些能净化空气的观赏植物。研究表明, 许多植物能有效的抗辐射并能净化空气。这些家养花草主要有:仙人掌、大丽花、紫藤、紫薇、水仙花、木槿、菊花、大花蕙兰、蜀葵、夹竹桃、凤尾兰、芦荟、苏铁、吊兰、石榴、米兰、木香、丁香、常春藤、虎尾兰、冷水花、万年青、棕榈、龟背竹、君子兰、广玉兰、含笑、发财树、海棠、无花果、木芙蓉、石竹、百合、杨梅、合欢、鸡冠花、腊梅、金橘、非洲紫罗兰、扶桑、兰花、月季、山茶、桂花、一叶兰、天竺葵、枸骨、爬山虎、黄杨、橡皮树等[10]。其中, 仙人掌、仙人球[10]是在日照很强的地方生长, 所以抗辐射能力特别强, 其肉质基上的气孔夜开日合, 所以在夜间能吸收CO2并释放O2, 有增加新鲜空气和负离子的功能。鸡冠花[10]能吸收大量放射性铀元素, 对氟化氢, 二氧化硫, 氯气也有一定的抗性。吊兰[11]是净化空气的能手, 可吸收氮氧化物、甲烷、甲醛、苯类、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、过氧化氯等多种有害气体。

3.2 抗辐射中草药

研究具有活血、补血、升高白细胞和增强免疫功能的中草药开发抗辐射产品, 是目前主要的发展方向。女贞、鱼腥草、红景天、茯苓、陈皮、山楂、枸杞、玉竹、甘草、薏苡仁、黄芪、知母、槲皮素、灵芝、党参、苁蓉、川芎、白术、扁蓄、南沙参等中草药[12], 是目前市场上开发抗辐射保健食品选用的主要药用成分。研究证实, 人参中的脂溶性酸性物质、游离糖和皂甙类可能发挥着主要的放射防护作用[13]; 红景天多糖[14]、枸杞子多糖[15]、灵芝多糖[13]、南沙参多糖[16]等均具有明显的抗辐射作用。

3.3 抗辐射食用和保健植物

中国科学院上海植物生理生态研究所的研究人员从十字花科植物中成功提取了一种天然辐射保护剂--SP88[17], 这种生物防护剂是一种小分子的芳香族化合物, 它是通过消除辐射在DNA上产生的阴离子而达到抗辐射作用的, 故油菜、白菜、芥菜、卷心菜、萝卜、花椰菜、球茎甘蓝、芜菁等十字花科蔬菜具有抗辐射功能; 吃辣椒不但可调动全身免疫系统, 辣椒、黑胡椒、咖喱、生姜之类的香辛料, 还能保护细胞的DNA, 使之不受辐射破坏; 多吃黑芝麻补肾食品可增强机体细胞免疫、体液免疫功能, 能有效保护人体健康; 黄蘑多糖、木耳多糖、海藻多糖等具有明显的抗辐射作用, 如海带[18]的提取物海带多糖因抑制免疫细胞凋亡而具有抗辐射作用, 藻类是世界公认的抗辐射食品, 尤其螺旋藻所含有的多糖成分能有效抵挡手机、电脑的辐射, 在1986年苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸时, 日本支援的救援物资就是螺旋藻; 大豆[19]异黄酮具有抗辐射作用; 紫苋菜[20]能抗辐射、抗突变、抗氧化, 与其含硒有关, 硒是种重要的微量元素, 能增强机体免疫功能, 保护人体健康; 绿茶[21]中的茶多酚是抗辐射物质, 银杏叶[21]有效成分与茶多酚在结构上相似, 具有抗辐射作用; 葡多酚(GPP)[22]是从葡萄核中提取的一种天然植物多酚物质, 具有抗氧化、抗自由基损伤、抗肿瘤和血管活性等多方面生理功效。另外, 多吃新鲜的水果、蔬菜, 能摄取大量的维生素A、B、C、E, 减轻电磁辐射对人体产生的细微影响, 避免神经系统发生紊乱。