電離輻射對組織器官的作用是很廣泛的，可以影響到全身所有組織系統(tǒng)。但在一定劑量水平上，由于組織細胞的輻射敏感性不同，各器官的反應(yīng)程度也不一致。
一、造血器官
造血器官是輻射敏感組織，電離輻射主要是破壞或抑制造血細胞的增殖能力，所以損傷主要發(fā)生在有增殖能力的造血干細胞、祖細胞和幼稚血細胞。對成熟血細胞的直接殺傷效應(yīng)并不十分明顯。
�。ㄒ�)造血干細胞損傷
造血干細胞（hematopoietic stem cell)，有很高的輻射敏感性。常以脾結(jié)節(jié)生成單位（colony forming unit-spleen，CFU-S)作為造血干細胞的代名詞。
根據(jù)測得的CFU-S的D0值可估算出照射后體內(nèi)殘存造血干細胞的數(shù)量。小鼠全身約有1.5～2×106個造血干細胞，以D0值0.9Gy計，照射2Gy，體內(nèi)殘留的造血干細胞約為10-1，照射4Gy約為10-２，照射6Gy則為10-3。一般認為，小鼠體內(nèi)殘留10-3CFU-S時，要恢復(fù)到原先的造血水平約需2周。在此期間動物可能死于感染或其它并發(fā)癥。故把6Gy作為小鼠死亡的臨界值。當(dāng)受到＞8Gy照射后，則需要輸入外源性造血干細胞以重建造血。
�。ǘ�)造血祖細胞損傷
了解人的造血細胞損傷只能測定造血干細胞的后代造血祖細胞（hematipoietic progenitor cell)，造血祖細胞是造血干細胞分化為形態(tài)上可辨認的幼稚血細胞之前的中間階段。照射后造血細胞隨照射劑量增加而成指數(shù)下降。根據(jù)小鼠實驗，CFU-S和CFU-GM的劑量存活曲線有很好的一致性。故可用骨髓細胞體外培養(yǎng)法來估價其它動物乃致人類造血干細胞的損傷程度。不同種系動物所測得的CFU-GM的D0值不同，人、犬和小鼠CFU-GM（粒單系集落形成單位)的D0值分別為1.27～1.37，0.59和1.9Gy。這與它們輻射致死的敏感程度是一致的。
�。ㄈ�)對造血調(diào)控的影響
正常情況下，血細胞生成有賴于造血微環(huán)境和體液因子的支持和調(diào)控。照射后造血微環(huán)境受到明顯的損傷。
造血微環(huán)境（hemaopoietic microenvironment)由微血管系統(tǒng)、基質(zhì)細胞和神經(jīng)成分等構(gòu)成。微血管系統(tǒng)對輻射比較敏感，照射后血管通透性增加，血流緩慢甚至完全中斷，影響物質(zhì)運輸，產(chǎn)生活性代謝產(chǎn)物，加重造血損傷。血管系統(tǒng)的變化與造血細胞退變壞死幾乎同步發(fā)生，且與照射劑量密切相關(guān)。
造血基質(zhì)細胞是造血微環(huán)境的重要的構(gòu)成成分，它包括纖維細胞、巨噬細胞、網(wǎng)狀細胞、脂肪細胞和上皮樣細胞。造血基質(zhì)細胞通過釋放體液因子和細胞間短距離調(diào)控參與血細胞生成，基質(zhì)細胞的數(shù)量，類型和比例改變，都可影響造血過程。成纖維細胞被認為是基質(zhì)細胞祖細胞（fibroblast colony forming unit，CFU-F)，對輻射有較高的敏感性。小鼠CFU-F的D0值為1.4～2.5Gy γ線，小鼠全身照射6Gy以后，股骨內(nèi)CFU-F立即減少且難以恢復(fù)。造血微環(huán)境的破壞顯然可加重造血損傷，延緩恢復(fù)，既不利于內(nèi)源性干細胞的生長增殖，也不利于外源性造血干細胞的植入和生長。
集落刺激因子（colony forming stimulator，CFS)是調(diào)節(jié)血細胞增殖分化的一種體液因子。照射后血清CFS含量增加，可能是一種反饋調(diào)節(jié)。在有完善的造血干細胞和造血微環(huán)境下，CFS可促進造血的恢復(fù)。目前已將CFS試用于放射損傷的臨床治療。
二、胃腸道
胃腸道也是輻射敏感器官之一，尤以小腸最敏感，胃和結(jié)腸次之。輻射對胃腸道的影響是多方面的，最顯著的是照后早期惡心嘔吐、腹瀉，和小腸粘膜上皮的損傷。輻射對胃腸道的運動、吸收、分泌功能也有影響，如胃排空延遲，胃酸分泌減少；早期小腸收縮和張力增高，分泌亢進，腸激酶活力增強，但吸收功能降低。后期運動、分泌功能都降低。
�。ㄒ�)早期惡心嘔吐和腹瀉
全身照射或腹部照射都可在照后早期出現(xiàn)惡心嘔吐，照射1Gy左右即可發(fā)生，持續(xù)數(shù)小時之久。其出現(xiàn)的快慢、嘔吐次數(shù)和持續(xù)時間長短，都與照射劑量有關(guān)。
在較大劑量（＞4～5Gy)照射后，早期還可出現(xiàn)腹瀉，大于10Gy照射可發(fā)生多次或頻繁腹瀉�？赡苁抢^發(fā)于小腸運動功能紊亂，也可能是照射后體內(nèi)釋放的某些體液因子如乙酰膽堿、5-羥色胺、組織胺等作用的結(jié)果。
