電離輻射對生殖系統的作用主要在於其對性腺器官的影響。睪丸和卵巢分別是雄性和雌性的重要性腺器官，稱主性器官，放射敏感性較高，而生殖系統的其他副屬性器官對電離輻射有相對的抗性。睪丸和卵巢既是生殖器官，又是內分泌器官，兩種功能彼此密切聯繫，相互作用和影響。
基本介紹
- 中文名：電離輻射生殖效應
- 分類：雄性、雌性
一、電離輻射雄性生殖效應
睪丸的生殖部分，生精上皮的各類生精細胞的放射敏感性極高，而間質部分的間質細胞有相對的放射抗性。在生精小管中，支持細胞有相對的放射抗性，而放射敏感的生精細胞各個發育階段又非均一，其放射敏感性有很大的差異。一般而言，隨著生精細胞的發育分化，其放射的敏感性也隨之降低。以細胞殺傷為判定依據，不同發育階段的生精細胞的放射敏感性順序是精原細胞>精母細胞>精子細胞>精子。男性全身或睪丸局部受一定劑量照射後，可導致精子數減少、活動力降低及畸形增加；而且，劑量越大，精子數減少越明顯，恢復所需的時間也越長。
電離輻射可致生殖細胞損傷，引起動物或人暫時不育或永久不育。造成這種後果，取決於照射劑量、劑量率、射線種類、照射方式及動物種系、年齡等許多因素，其中照射劑量和動物種系兩方面因素尤為重要。Regaud和 Nogier（1911）曾提出，分次照射比單次照射更易引起不育。對於雄性動物來說，造成暫時不育的最小急性劑量是1～3Gy，照射劑量愈大，不育期出現愈早，持續時間愈長。
（一）大劑量急性照射的影響
大劑量急性照射，無論是全身照射，還是睪丸局部照射，對性腺系統內分泌功能產生嚴重的損傷，睪丸酮的分泌均受到影響，而且伴有黃體生成素和濾泡刺激素合成和分泌的改變。較大劑量照射後，睪丸受損；抑制素分泌降低，由於 Sertoli細胞具有輻射抗性，血中仍保持基礎水平，但對垂體的負反饋減弱，血中FSH含量增高；此時，血中睪丸酮含量多不出現明顯的變化，由於間質細胞有抗性，血中LH含量的變化不如FSH變化明顯。10GyX射線頭部照射後，大鼠血清促性腺激素及其他促激素和靶腺激素照射後1d降低，照後2d增高，以後回降。這種變化可能與電離輻射直接作用於腺垂體及間接作用於下丘腦所致神經遞質和神經肽（內源性阿片肽；促性腺激素釋放激素等）的變化有關。將正常雄性大鼠去腎上腺、去睪丸、去胸腺、弓狀核損傷和利血平處理，其神經內分泌系統（性腺內分泌系統等）和免疫系統調節功能發生了相應的改變。這5種動物模型經10GyX射線頭部照射後，不能產生正常大鼠頭部照射後神經、內分泌和免疫系統功能的變化。說明這些動物模型經頭部照射後出現的神經、內分泌和免疫系統功能的變化，與其調節功能發生相應的改變有關，其變化具有時相性和互為因果的特點，產生的生物效應影響到整個機體的內環境穩定及其防禦功能。
（二）長期低劑量照射的影響
長期低劑量照射對睪丸生殖內分泌功能的作用，劑量率效應比累積劑量效應更為明顯。劑量率不同的低水平低LET輻射持續作用對生殖功能的效應，因動物種類而異。總的趨勢是，大動物（猴、狗）的放射敏感性高於小動物（小鼠、大鼠）。長期低水平照射，可影響睪丸的生精過程，使精子生成減少，造成精子再生功能損害。大量的實驗證實，低劑量輻射使腎上腺皮質功能下調，但對甲狀腺功能的影響不明顯。然而，低劑量輻射對性腺系統內分泌功能的作用，還沒有得到完全的確切結論。由於動物實驗和人體觀察、低劑量單次和慢性照射、體內和體外實驗、動物免疫和未免疫、動物種系及照射條件的不同等，使神經內分泌及免疫功能的調節發生了複雜的變化，低劑量輻射對性腺系統功能的作用也發生了相應的改變。
二、電離輻射雌性生殖效應
卵巢是放射敏感的器官，但卵巢的間質和黃體有較大的輻射抗性，而其生殖細胞和卵泡細胞對輻射敏感。雌性哺乳動物胚胎期的原始生殖細胞及卵原細胞對電離輻射高度敏感，卵母細胞對輻射的敏感性隨年齡、種屬、染色體構型及卵泡發育階段等方面的不同而有很大的差別。卵巢的放射敏感性低於睪丸，較小劑量照射的卵泡（隨同卵母細胞）未完全破壞，生殖力一時喪失後可以恢復；射劑量較大時，卵泡全部破壞，則會發生永久性不育。
（一）低劑量照射影響
較低劑量（0.5Gy）照射雌性小鼠，動情周期出現頻率減少；隨著劑量的增加，其頻率減少更為明顯，4Gy照射後動情周期暫時消失。女性卵巢受到照射後，對月經產生不良影響，引起月經不調，甚至絕經。長期從事X射線工作的婦女，有部分婦女發生月經紊亂。小鼠動情周期和人月經周期的變化，反映卵巢內分泌功能調節發生變化。
（二）大劑量照射影響
大鼠受較大劑量照射後，卵巢顆粒細胞核固縮，卵泡變性，由睪丸酮向雌激素的轉化有暫時的減少。大鼠的卵巢大劑量照射後，可出現排卵期不規則，這種改變均與雌激素分泌變化有關。全身或骨盆、腹部放療的婦女，可引起卵巢衰竭、FSH和LH水平增高、閉經和第二性徵不發育。如分次照射，總劑量達20Gy或更大劑量，即可造成卵巢衰竭，垂體分泌促性腺激素（LH和FSH）增加。
妊娠期宮內照射可引起電離輻射的發育毒性效應，包括致死、畸形、生長遲緩以及機體器官、組織結構和功能效應，其嚴重程度和特點主要取決於照射劑量、劑量率和胚胎髮育階段。輻射對胚胎髮育不同階段的影響不同。若在大鼠器官發生早期，即相當於人類妊娠的3～4周照射，畸形發生率接近100%；植入階段照射，可引起分娩時新生兒體重減輕和生長延緩；胎兒階段照射，會發生不可逆的細胞丟失，表現為生長遲緩，可持續到成人階段。
