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电磁脉冲与高功率微波对视觉系统损伤机制的研究

姜涛  
【摘要】:目的:眼睛是电磁辐射的主要敏感靶器官之一。战时的HPM与EMP武器和平时的高剂量电磁辐射意外泄漏,都会对人眼造成损害。本课题为探讨眼辐射损伤的病理变化规律、剂量-效应关系和损伤机制,提供实验依据。 方法:应用模拟HPM和EMP武器的辐射源,辐射猴、犬、兔和离体细胞,采用多种技术手段,对眼辐射损伤进行长期、动态的研究。 结果:1.不同动物实验均表明眼是电磁辐射的敏感靶器官。HPM和EMP辐射均可导致猴、犬、兔眼损伤。二者所致的辐射损伤病理改变基本相同。辐射剂量与眼组织病理改变呈正相关,损伤具有剂量-效应相关性。 2.建立了眼辐射损伤的4种动物模型。眼部各组织损伤敏感程度依次为:晶状体角膜视网膜。EMP辐射所致的3种动物眼损伤程度不同,猴重于犬,犬重于兔,提示实验动物辐射损伤具有种属差异。 3.晶状体对辐射损伤敏感。辐射后45-90d可见晶状体囊膜增厚,上皮细胞增生,晶状体纤维排列紊乱,着色不均,晶状体水肿混浊、白内障发生。猴和兔晶状体易发后囊混浊,犬易发前囊混浊。 4.辐射使晶状体上皮细胞的正常分裂和DNA合成发生异常。辐射初期上皮细胞的AgNOR和DNA含量降低,损伤经自行修复后,AgNOR和DNA含量升高,细胞增生活跃。细胞增殖异常是导致白内障发生的重要原因。 5.辐射影响细胞周期。辐射引起晶状体上皮细胞内P~(2IWAF1)和CyclinE蛋白表达明显变化,是晶状体上皮细胞周期发生改变的重要原因之一。细胞周期调控因子表达异常在辐射诱发白内障发生过程中起重要作用。 6.细胞膜是EMP作用于细胞的敏感靶部位。辐射可使离体培养细胞膜穿孔,细胞上清离子浓度明显变化。细胞膜损伤是电磁辐射非热效应的损伤作用机制之一。 结论:1.眼晶状体对HPM与EMP辐射最为敏感,可导致白内障发生。 2.辐射剂量与病理改变呈正相关,损伤具有剂量-效应相关性。 3.实验动物眼组织辐射损伤程度不同,损伤具有种属差异。 4.辐射引起晶状体上皮细胞增殖异常是导致白内障发生的重要原因。 5.细胞周期调控因子在辐射诱发白内障发生过程中起重要作用。 6.细胞膜损伤是电磁辐射非热效应的损伤作用机制之一。


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