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低剂量电离辐射,眼部细胞的“护眼之战”

2025-01-24 20:09 河南广播电视台安全健康直通车

一、眼睛——心灵之窗遭遇“隐形威胁”

眼睛,常被赞誉为心灵的窗户,它让我们领略世界的五彩斑斓,感知生活的美好。然而,在现代社会,诸多潜在危险因素悄然逼近这扇珍贵的“窗户”,低剂量电离辐射便是其中之一。从频繁接触的电子设备、高空飞行时遭遇的宇宙辐射,到医疗检查中的X光、CT扫描,电离辐射以各种形式渗透进日常生活,持续威胁着眼部细胞的健康。尽管单次接触剂量看似微小,但其长期累积效应犹如“温水煮青蛙”,可能在不知不觉中对眼部精密结构造成损伤,引发一系列眼部问题。因此,深入了解眼部细胞如何打响这场“护眼之战”,对守护视力、维护眼部健康意义非凡。

二、电离辐射基础知识:眼部的“微观入侵者”

(一)电离辐射的本质

电离辐射,本质上是一类能量颇高的辐射形式,拥有足以将原子或分子内的电子剥离轨道,使之形成离子对的强大能量。与日常接触的可见光、红外线等非电离辐射相比,它宛如一位“大力士”,能够轻易穿透物质,直击其内部微观结构。常见的电离辐射源涵盖医用的X射线机、伽马刀,工业探伤用的伽马射线源,以及自然界存在的放射性物质所释放的射线等。当这些辐射源向周围释放射线时,就好比发射出无数隐形“子弹”,而眼部作为人体暴露在外且构造精细的器官,极易成为这些“子弹”的攻击目标。

(二)低剂量范畴界定

在探讨对眼部的影响时,低剂量电离辐射通常指的是辐射剂量率相对较低、短期内不会引发明显急性损伤症状的辐射水平。一般而言,年有效剂量低于100毫西弗(mSv)被归为低剂量范畴。然而,尽管单次低剂量辐射看似“波澜不惊”,但眼部细胞长期处于这种低强度辐射环境下,如同经历一场“慢性侵蚀”,日积月累,细微变化逐渐累积,最终可能导致显著的健康问题。

三、眼部细胞的“精锐部队”:结构与功能

在深入这场“护眼之战”前,得先认识眼部的“精锐部队”——各类眼部细胞,了解它们各自的“作战岗位”与关键职责。眼睛由多种组织构成,每种组织又包含不同类型的细胞,协同维持眼部正常运转。

角膜是眼睛最前端的透明“盾牌”,其上皮细胞紧密排列,阻挡外界异物与病菌入侵,同时确保光线顺利透过;内皮细胞则负责维持角膜的含水量,保障角膜透明性,为清晰视觉提供基础。

晶状体如同精密的“变焦镜头”,由晶状体纤维细胞组成,这些细胞在胚胎发育早期就已形成,并终身保持代谢活性较低状态,通过改变自身形状来精准聚焦光线,让我们看清远近物体。

视网膜堪称眼睛的“底片”,视网膜色素上皮细胞起着滋养、保护光感受器细胞的关键作用,光感受器细胞又分为视锥细胞和视杆细胞,前者负责昼光视觉、颜色分辨,后者主管暗光视觉,二者默契配合,将光信号转化为神经冲动,经神经节细胞传导至大脑,最终实现视觉成像。

四、辐射来袭:眼部细胞面临的“挑战”

(一)直接的物理损伤

当低剂量电离辐射抵达眼部,其携带的高能粒子犹如“微型炮弹”,可能直接撞击眼部细胞内的关键生物分子,首当其冲的便是DNA。DNA作为细胞的“遗传蓝图”,掌控着细胞的生长、分化与功能执行。辐射引发的DNA双链断裂,如同蓝图被撕裂,破坏了遗传信息的完整性。以角膜上皮细胞为例,DNA损伤后,细胞的增殖与修复能力受阻,可能导致角膜上皮出现缺损,影响角膜的屏障功能,使眼睛易受感染;晶状体纤维细胞的DNA损伤若长期积累,还可能引发晶状体混浊,也就是我们熟知的白内障,让视力逐渐模糊。

(二)氧化应激的“化学攻击”

辐射与眼部组织内的水分子相互作用,会催生大量自由基。这些自由基恰似一群“疯狂的化学暴徒”,在细胞内四处乱窜,肆意抢夺电子,与各种生物大分子发生氧化反应。对于视网膜细胞而言,自由基攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸,导致细胞膜流动性降低、通透性增加,影响细胞内外物质交换;光感受器细胞内的线粒体也饱受其害,线粒体作为细胞的“能量工厂”,受损后能量供应不足,影响光信号转化效率,视觉功能随之下降。而且,自由基引发的氧化应激还会干扰细胞内众多信号通路,使细胞正常的代谢、凋亡调控失衡,加速眼部细胞衰老与死亡。

(三)对细胞间通讯的干扰

眼部细胞间如同紧密协作的“作战团队”,相互间通过各种信号分子进行通讯,协调生理功能。低剂量电离辐射却可能打乱这种默契配合,干扰细胞间通讯。比如,视网膜色素上皮细胞与光感受器细胞之间存在精细的信号传递机制,辐射一旦介入,可能改变信号分子的分泌、摄取或传导过程,使得光感受器细胞得不到充足滋养,代谢废物也无法及时清除,进而引发视网膜病变,出现视野缺损、视力减退等症状,严重威胁视觉健康。

五、眼部细胞的“反击策略”

尽管面临重重挑战,眼部细胞自身配备了一套精巧的“反击策略”,顽强抵抗低剂量电离辐射的侵袭。

(一)DNA修复“工兵营”

细胞内存在多种DNA修复机制,犹如一支训练有素的“工兵营”,随时准备抢修受损的DNA“工事”。当辐射导致DNA双链断裂时,非同源末端连接修复途径迅速启动,一系列修复蛋白被召集至损伤位点,它们精准识别断裂的DNA末端,将其重新连接,虽然过程可能引入少量错误碱基,但总体能最大程度恢复DNA完整性;同时,同源重组修复在细胞周期特定阶段发挥关键作用,利用姐妹染色单体的完整DNA序列作为模板,实现高精度修复,确保遗传信息准确无误,维持眼部细胞的正常增殖与分化。

(二)抗氧化“防御阵线”

为对抗自由基引发的氧化应激,眼部组织构建起坚固的抗氧化“防御阵线”。一方面,细胞内合成多种抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等,它们如同“自由基清道夫”,能迅速捕捉并清除自由基,阻止其进一步破坏;另一方面,富含抗氧化物质的眼内液持续滋养眼部细胞,像维生素C、维生素E、叶黄素等,这些物质凭借自身易氧化的特性,牺牲“小我”,保护细胞内的生物大分子免受自由基攻击,为眼部细胞营造相对稳定的内环境。

(三)细胞再生与代偿“后备力量”

眼部细胞还具备一定的再生与代偿能力,作为应对损伤的“后备力量”。角膜上皮细胞具有较强的再生潜能,一旦受损,周边的基底细胞迅速增殖、迁移,填补受损区域,短短数天内就能恢复角膜表面的完整性;视网膜中的Müller细胞,在视网膜受损时,可被激活并分化为神经元样细胞,部分替代受损的光感受器细胞和神经节细胞功能,维持视网膜的基本功能,尽可能减少辐射对视觉的影响。

六、日常防护:助力眼部细胞“作战”

了解眼部细胞的“护眼之战”后,我们在日常生活中便能有的放矢地采取防护措施,为眼部细胞“作战”提供有力支持。

减少不必要的辐射暴露是关键。在医疗检查方面,若非紧急必要,尽量避免频繁进行X光、CT眼部扫描,如需检查,提前与医生沟通,采用低剂量扫描技术或合适的防护装备,如铅眼罩,屏蔽眼部免受辐射。日常使用电子设备时,开启护眼模式、控制使用时间,并保持适当距离,降低电磁辐射对眼部的累积影响;乘坐飞机时,可佩戴防辐射眼镜,减轻高空宇宙辐射危害。

饮食上,多摄入富含抗氧化物质的食物,为眼部细胞“加油”。像蓝莓、紫甘蓝等富含花青素,具有强大抗氧化功效,能增强眼部抗氧化防线;胡萝卜、南瓜中的胡萝卜素,可在体内转化为维生素A,滋养视网膜,提升视觉敏感度;鱼类富含的DHA对视网膜发育有益,有助于维持视网膜细胞正常结构与功能,全方位守护眼睛健康,让这扇“心灵之窗”永远明亮。

(王平 河南省第三人民医院(河南省职业病医院) 毒理研究室 副主任医师)


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