全身受到较小剂量(如人员在1Gy以下,犬在0.5Gy以下,大鼠在2Gy以下)照射后仅发生放射反应,一般不会引起死亡。超大剂量(如犬在1 000Gy以上,大鼠在1 500Gy以上)照射后引起射线下死亡,一般死亡之于“射线下休克”,均不属于急性放射病。而受到约1~1500 Gy照射可发生急性放射病。一般随照射剂量增大分别引起急性骨髓型、肠型和脑型放射病,3型放射病因所受照射剂量、主要累及的脏器组织(靶器官)、病变性质和程度及其并发症的不同,其各自的死亡原因有着明显的差异。同时,各自的死亡原因也与是否进行治疗、治疗措施的优劣、存活时间的长短有很大关系。
(一)骨髓型放射病的死亡原因
急性骨髓型放射病一般发生在单次全身受照射剂量10 Gy以下,是以骨髓造血组织损伤(造血细胞枯竭)为基本病变,以全血细胞减少、广泛出血和严重感染为主要临床表现,具有初期、假愈期、极期和恢复期的典型病程,随照射剂量增加,死亡率增高,存活时间缩短(一般未经治疗犬为照后2~4周,人为3~5周死亡)。
大量动物(犬、猴、大鼠、小鼠、家兔、猪等)实验表明,未经治疗的骨髓型放射病,除轻度伤情者外,全部[见于极重度伤情者,犬平均活存时间(8.4±1.4)d]或部分死亡[重度伤情者为50%~80%,中度伤情者约20%以下,犬平均活存时间,前者(14.4±2.6)d,后者(19.6±3.7)d]。其主要死亡原因几乎全部为全身播散性感染(全部为细菌性感染,以肺和口腔最为严重)和(或)严重的出血并发症(以肺、心、肾上腺、肠道尤为严重),少数极重度骨髓型放射病所发生的水盐代谢紊乱可直接导致或促进死亡。
骨髓型放射病经多种措施治疗后,活存时间大多得以延长,短者延长数周或数月,长者延长数年,这取决于受照剂量的大小、治疗原则和措施的优劣等因素。动物实验和临床放射病患者的病理观察证实,延长数周者的主要死亡原因大多为重要脏器的致命性出血(如心脏内膜弥漫性出血、右心房“全房全层性”出血、肾上腺弥漫性出血、两肺卒中、胃肠道广泛出血等),或细菌性感染未能有效控制、或播散性全身性真菌感染,其中真菌感染多数为曲霉菌,少数为念珠菌或合并酵母菌(见本章第一节所述);延长数月者的主要死亡原因则多为肺、肝纤维化,恶液质或并发真菌感染;延长数年者主要死亡原因则多为白血病、恶液质、多脏器纤维化、肿瘤、造血和免疫功能低下等。
(二)肠型放射病的死亡原因
肠型放射病照射剂量一般为10~100Gy,以小肠损伤为基本病变(即小肠粘膜广泛坏死剥脱,同时伴有比骨髓型更迅速、更剧烈的造血组织的破坏),以频繁不止的呕吐(每天十几次或几十次)、顽固的腹泻(也每天十几次或几十次,以血性便为主)和严重脱水为主要临床表现,具有初期、假缓期和极期3个阶段,人员在1~2周内(各种实验动物在3~5d)全部死亡。
在未经治疗的肠型放射病中,于所有实验动物(包括犬、兔、大鼠、小鼠、猪、猴等)无例外地均于照后3~5d死亡,其平均存活存时间为3.5d[113例肠型放射病犬平均活存(3.6±0.2)d,大鼠为(3.4±0.30)d],故有学者称之为“三天半效应”,而人员肠型放射病则于照射后7~13 d死亡。虽然肠型放射病实验动物和病人的死亡时间不同,但其主要死亡原因却几乎一致,即均主要死亡于极为严重的水盐代谢紊乱、脱水衰竭,并伴严重的肾上腺皮质功能衰竭,其共同的突出的病变特点为全小肠和全大肠粘膜坏死剥脱和双侧肾上腺皮质细胞类脂含量低下伴皮、髓质弥漫性出血。也有学者认为部分死亡于菌血症。
肠型放射病实验动物和病人经多种措施治疗后,活存时间得以延长,但迄今国内外无一例实验动物和病人能延长3~4周者。病理学观察证实,其主要死亡原因大多为播散性真菌感染,其中感染的真菌种类约80%为念珠菌,少数为酵母菌或曲霉菌;约10%~15%为嵌顿性肠套叠(其中空肠-空肠套叠和回肠-结肠套叠占78%);约5%~10%为全身广泛出血、肾上腺皮质功能衰竭或水盐代谢紊乱等。
(三)脑型放射病的死亡原因
如前所述,脑型放射病一般发生在100~1500 Gy(有报道人约40 Gy以上,犬和猪100 Gy以上,大鼠和小鼠200~250 Gy以上,驴仅3 Gy),以全脑性神经细胞变性坏死为主的变质性改变和多发点灶状出血为主的血循环障碍为基本病变,以共济失调、抽搐、定向力障碍、肌张力增强、肢体震颤和眼球震颤为主要临床表现,具有初期和极期两个阶段,病程极短,经历虚脱—惊厥—昏迷,人员约1周内,实验动物约2 d内全部死亡。
迄今国外文献报道仅5例发生事故性脑型放射病患者,均于2~4 d内死亡,而实验犬于2d内死亡。其主要死亡原因均是脑性昏迷衰竭,也有学者认为与呼吸抑制、“特殊类型”的休克、脑出血水肿所致脑疝、心血管功能衰竭或肾上腺皮质出血坏死所致功能衰竭等有关。
(四)射线下死亡的死亡原因
犬和大鼠经60Coγ线照射1 200~2 100 Gy时于照射中死亡。照射过程中首先出现抽搐、躁动,继之静卧、昏迷,随即死亡。病理检查主要为体表和所有内脏器官及组织充血,伴脑和胸腺点灶状出血,并见各脑区神经细胞变性和坏死。其死亡原因系脑性昏迷、休克。