电离辐射生物效应..ppt

《电离辐射生物效应..ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电离辐射生物效应..ppt（75页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1第三章第三章第三章第三章电离辐射生物学效应电离辐射生物学效应电离辐射生物学效应电离辐射生物学效应 2第一节第一节 电离辐射对生物大分子的作用电离辐射对生物大分子的作用基本原理基本原理电离辐射对电离辐射对DNADNA、蛋白质和酶的作用、蛋白质和酶的作用第二节第二节 电离辐射对细胞的作用电离辐射对细胞的作用第三节第三节 组织器官的辐射效应组织器官的辐射效应第四节第四节 辐射生物学效应分类辐射生物学效应分类和影响因素和影响因素本章主要内容本章主要内容3教学目标与要求：掌握电离辐射掌握电离辐射 作用原理及氧效应；对DNA、蛋白质及酶的损伤作用；致染色体畸变；细胞的辐射敏感性规律；辐射生物学效应分类。

2、理解辐射诱导细胞死亡类型，修复、细胞剂量存活曲线细胞剂量存活曲线相关参数的含义和推算相关参数的含义和推算、造血器官的损伤、生物学效应的影响因素；了解细胞周期、细胞膜与组织器官的辐射效应4X X射线与放射性的发现射线与放射性的发现伦伦 琴琴贝克勒尔贝克勒尔X射线发现者射线发现者（18451923）放射性发现者放射性发现者（18521908）居里夫妇居里夫妇镭、钋发现者镭、钋发现者5 我的发现是属于世界的我的发现是属于世界的X射线的发现者射线的发现者 德国物理学家德国物理学家 第一位诺贝尔物理学奖获得者第一位诺贝尔物理学奖获得者(1901年年)伦伦 琴琴 1895.121895.12 伦琴宣布发现

3、了一种具有很强穿透能力且伦琴宣布发现了一种具有很强穿透能力且能使密闭容器内胶片感光的射线能使密闭容器内胶片感光的射线 X X射线射线61896.2 法国科学家贝克勒尔贝克勒尔 铀化合物一种不同于X射线但也具有有穿透能力使照相底片感光的射线-铀铀放射放射线线。第一位发现放射性的人 71898 法国 居里居里夫妇夫妇自沥青铀中提出-钋(Po)镭(Ra)放射性放射性(radioactivity)这一名词就是居里夫人所创 1903.12 诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖1911 居里居里夫人夫人 诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖8卢瑟福卢瑟福(Ernest Rutherford，18711937)英国英国 189

4、8.,射射线 1908年年 诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖维拉徳维拉徳 1900.射射线9 18961896年年 贝克勒尔贝克勒尔（Becquerel Becquerel）把装有镭的容器把装有镭的容器遗忘在背心口袋遗忘在背心口袋里，以后皮肤发里，以后皮肤发生红斑，生红斑，2 2周后溃周后溃烂，数周愈合。烂，数周愈合。电离辐射损伤效应的发现电离辐射损伤效应的发现19011901年年 Pierre Curie Pierre Curie 用装有镭的试管导致用装有镭的试管导致手臂放射性溃疡手臂放射性溃疡 101927年 缪勒(美国)发现了X射线的另一种效应:打乱果蝇的遗传因子出生畸形的幼蝇获得了诺贝尔奖，创

5、立了一门新学科放射性保护学。11电离辐射电离辐射(Ionizing Radiation，IR)电离：物质的原子或分子从辐射吸收能量而导致电子电离：物质的原子或分子从辐射吸收能量而导致电子轨道上的轨道上的一个或几个电子被逐出的现象一个或几个电子被逐出的现象。电离辐射：电离辐射：所有能够引起物质所有能够引起物质电离电离的辐射总称，包括的辐射总称，包括高速带电粒子（高速带电粒子（粒子、粒子、粒子、质子等）和不带粒子、质子等）和不带电的中子以及电的中子以及X X射线、射线、射线等。射线等。12电离辐射将能量传递给有机体引起的任何改变，统电离辐射将能量传递给有机体引起的任何改变，统称为电离辐射生物学效应

6、称为电离辐射生物学效应(分子、细胞、组织和器分子、细胞、组织和器官所造成的形态和功能的后果官所造成的形态和功能的后果)物质和分子物质和分子吸收辐射能量吸收辐射能量理、化和生物学变化理、化和生物学变化 细胞组织、系统功能、调节和代谢的改变细胞组织、系统功能、调节和代谢的改变 生生物学效应。物学效应。电离辐射的生物效应电离辐射的生物效应（ionizing radiation biological effect）人类的放射损伤即是一种严重的病理性人类的放射损伤即是一种严重的病理性辐射生物效应辐射生物效应 13Biological effect of IR u Biol.MacromoleculeuC

7、ellu Tissue/organuindividual14第一节第一节 电离辐射对生物大分子的作用电离辐射对生物大分子的作用一、辐射作用于生物大分子的方式：一、辐射作用于生物大分子的方式：直接作用直接作用 辐射能量辐射能量生物大分子生物大分子电离和激发电离和激发核酸、蛋核酸、蛋 白质等分子结构与功能破坏白质等分子结构与功能破坏间接作用间接作用 辐射能量辐射能量水水原发辐射分解产物（原发辐射分解产物（H H，OHOH，水合电子，水合电子，H H2 2，H H2 2O O2 2 ）生物大分子生物大分子物理、物理、化学变化化学变化 15电离辐射的作用方式电离辐射的作用方式DirectIndirec

8、t Indirect effectDirect effectFree radicalROS production16电离电离辐射间接作用辐射间接作用 电离辐射作用于水分子产生的自由基再与生物分子电离辐射作用于水分子产生的自由基再与生物分子发生物理、化学变化，称间接作用。发生物理、化学变化，称间接作用。辐射辐射水分子水分子 水裂解水裂解 生物大分子生物大分子 （环境）（环境）自由基自由基 自由基（次级）自由基（次级）特点特点：能量沉积和生物效应发生在不同分子：能量沉积和生物效应发生在不同分子 17二、自由基生成及其作用二、自由基生成及其作用自由基（自由基（free radical)：独立存在，带

9、有不成对：独立存在，带有不成对电子的原子团。电子的原子团。特性：化学不稳定性和高反应性，寿命很短特性：化学不稳定性和高反应性，寿命很短由于原子形成由于原子形成分子分子时，化学键中电子必须成对时，化学键中电子必须成对出现，因此出现，因此自由基就到处夺取其他物质的一个自由基就到处夺取其他物质的一个电子电子，使自己形成，使自己形成稳定的物质稳定的物质。在化学中，这。在化学中，这种现象称为种现象称为“氧化氧化”。18自由基的产生自由基的产生水分子在电离辐射作用下分解为水分子在电离辐射作用下分解为*OHOH和和*H H自由基；水分子自发自由基；水分子自发性电离成性电离成OHOH-和和H H离子；离子；*

10、OH和水合电子（和水合电子（e-aq）最主要。）最主要。19自由基与生物分子的作用方式自由基与生物分子的作用方式抽氢反应：抽氢反应：自由基将有机分子中的自由基将有机分子中的H H转移至转移至自身，形成有机自由基。自身，形成有机自由基。HOHO+RH R+RH R+H+H2 2O O H H+RH R+RH R+H+H2 2 加成反应：加成反应：自由基加入至不饱和有机分子自由基加入至不饱和有机分子中双键部位的反应中双键部位的反应 20电子俘获反应电子俘获反应：水合电子被有机分子俘水合电子被有机分子俘获引起后者的损伤。获引起后者的损伤。e e-aqaqRS*SRRSSRRS*SRRSSR-RS R

11、S +RS+RS-e-aq 氨基酸和核酸碱基俘获氨基酸和核酸碱基俘获 脱氨基、脱巯基反应和碱基损伤脱氨基、脱巯基反应和碱基损伤21氧效应氧效应（oxygen effectoxygen effect）概念概念：受照射的组织、细胞或生物大分子的辐射效应随受照射的组织、细胞或生物大分子的辐射效应随介质中氧的浓度升高而增加的现象。介质中氧的浓度升高而增加的现象。放射生物学和放射肿瘤学的一个重要问题放射生物学和放射肿瘤学的一个重要问题22氧效应与氧增强比氧效应与氧增强比 生物大分子和细胞的辐射效应随周围介质中氧的浓度升高而增强的现象氧效应氧效应。23氧增强比氧增强比（oxygen enhancement

12、 ratio ，OREORE）衡量氧效应的大小衡量氧效应的大小 缺氧条件下产生一定效应的照射剂量 氧增强比=有氧条件下产生同样效应的照射剂量24照射时间对氧效应的影响照射时间对氧效应的影响照射前引入氧，表现出氧效应照后充氧，在一定条件下有保护作用氧效应现象的生物学意义氧效应现象的生物学意义有助于研究辐射防护和增敏；有助于提高肿瘤放射治疗的效果。25三、电离辐射对生物大分子的作用三、电离辐射对生物大分子的作用 基因基因 结构损伤结构损伤辐射辐射靶分子靶分子DNA 遗传遗传 代谢改变代谢改变（一）对（一）对DNA的辐射效应的辐射效应26辐射对辐射对DNA分子结构的破坏分子结构的破坏27DNADNA

13、代谢改变代谢改变合成代谢合成代谢 抑制程度与剂量依赖抑制程度与剂量依赖,且与多个环节有关且与多个环节有关分解代谢分解代谢 表现为脱氧核糖核酸酶表现为脱氧核糖核酸酶(DNase(DNase酶酶)活性活性 (射线破射线破坏了溶酶体和细胞核膜结构坏了溶酶体和细胞核膜结构)28（二）辐射对（二）辐射对RNA作用作用转录过程转录过程 合成合成 碱基组成改变，链长碱基组成改变，链长、量、量、活性活性 代谢代谢、生物活性、生物活性29（三）辐射对蛋白质和酶的作用（三）辐射对蛋白质和酶的作用分子结构破坏分子结构破坏合成改变：合成改变：激活、抑制或呈双相变化激活、抑制或呈双相变化分解代谢分解代谢：原因原因（1）

14、蛋白质水解酶活力蛋白质水解酶活力；（2）机体摄取食物减少。）机体摄取食物减少。30第二节第二节 电离辐射对细胞的作用电离辐射对细胞的作用31细胞的辐射敏感性细胞的辐射敏感性(Radiosensitivity of cells)B&Ts 原则原则Law of Bergoni&Tribondeau(1906)细胞辐射敏感性定律细胞辐射敏感性定律与细胞的与细胞的增殖分裂能力增殖分裂能力 成成 正比正比 与细胞的与细胞的 分化程度分化程度 成成 反比反比 The radiosensitivity of a population of cells is directly proportional to

15、their reproductive activity and inversely proportional to their degree of differentiation 32辐射敏感性辐射敏感性 组组 织织高度高度淋巴组织（淋巴和幼稚淋巴细胞）；胸腺（胸腺细淋巴组织（淋巴和幼稚淋巴细胞）；胸腺（胸腺细胞）；骨髓；胃肠上皮（尤其是小肠隐窝上皮）；胞）；骨髓；胃肠上皮（尤其是小肠隐窝上皮）；性腺（睾丸和卵巢的生殖细胞）；胚胎组织性腺（睾丸和卵巢的生殖细胞）；胚胎组织中度中度感觉器官（角膜、晶状体、结膜）；内皮细胞；皮感觉器官（角膜、晶状体、结膜）；内皮细胞；皮肤及附件上皮肤及附件上皮(生

16、发、毛囊、皮脂腺细胞）；唾液腺；生发、毛囊、皮脂腺细胞）；唾液腺；肾、肝、肺组织的上皮肾、肝、肺组织的上皮轻度轻度中枢神经系统；内分泌系统（包括性腺的内分泌细中枢神经系统；内分泌系统（包括性腺的内分泌细胞）；心脏胞）；心脏不敏感不敏感肌肉组织；软骨和骨组织；结缔组织肌肉组织；软骨和骨组织；结缔组织人体各组织的放射敏感性人体各组织的放射敏感性注意：淋巴及卵原细胞注意：淋巴及卵原细胞 高分化细胞高分化细胞-高辐射敏感性高辐射敏感性33辐射对细胞周期的影响辐射对细胞周期的影响细胞周期各阶段的特征细胞周期各阶段的特征细胞间期细胞间期G1 代谢十分活跃代谢十分活跃 S DNA合成期合成期 G2合成合成

17、RNA及有丝分裂所需及有丝分裂所需 的特异蛋白质的特异蛋白质 有丝分裂期（有丝分裂期（M）细胞分裂期（前、中、后、末期）细胞分裂期（前、中、后、末期）34不同细胞周期阶段的辐射敏感性不同细胞周期阶段的辐射敏感性 对辐射的敏感性对辐射的敏感性：M M G2G2 S SG1G1 35Radiotherapy for tumorCell cycle distribution正常细胞正常细胞 肿瘤细胞肿瘤细胞Tumor radiotherapy恶性肿瘤细胞的恶性肿瘤细胞的增殖活性高增殖活性高 分化程度低分化程度低不同肿瘤的细胞分化程度有差异不同肿瘤的细胞分化程度有差异分化程度：小细胞癌分化程度：小细胞

18、癌 鳞状细胞癌鳞状细胞癌36辐射致细胞形态改变辐射致细胞形态改变核核:肿胀、溶解、固化、碎裂肿胀、溶解、固化、碎裂核膜：核膜：肿胀、折叠、内凹、裂隙、破裂肿胀、折叠、内凹、裂隙、破裂细胞器：细胞器：线粒体肿胀、脊减少线粒体肿胀、脊减少 （能量供应（能量供应氧化反应氧化反应）细胞分裂与生长脱节细胞分裂与生长脱节:双核、多核、巨核双核、多核、巨核37辐射对生物膜的效应辐射对生物膜的效应 生物膜生物膜 DNADNA膜复合物变化膜复合物变化 如如DNADNA复制停止复制停止膜结构的物理化学变化膜结构的物理化学变化 (如：糖基化、不饱和、环裂列如：糖基化、不饱和、环裂列)膜转运功能的变化膜转运功能的变化

19、 (如钠钾泵如钠钾泵)膜结构膜结构 膜蛋白膜蛋白 膜结合酶的变化膜结合酶的变化 如：如：P P450450 膜受体的变化膜受体的变化 如：如：T T细胞受体细胞受体 膜脂质膜脂质 不饱和脂肪酸发生脂质过氧化不饱和脂肪酸发生脂质过氧化辐射辐射38辐射对染色体的效应辐射对染色体的效应 染色体染色体 数量数量结构结构如亚二倍体、超二倍体、多倍体、假多倍体如亚二倍体、超二倍体、多倍体、假多倍体 复制前：染色体型畸变复制前：染色体型畸变复制后：单体型畸变复制后：单体型畸变 （断裂、互换、多着丝粒、核小体等）（断裂、互换、多着丝粒、核小体等）（如染色体环、双着丝粒）（如染色体环、双着丝粒）辐射辐射39稳定

20、性畸变稳定性畸变：有着丝点有着丝点，能进行有丝分裂，长，能进行有丝分裂，长期存在。如：易位期存在。如：易位、倒位倒位 、插入、插入、缺失缺失不稳定性畸变不稳定性畸变：有丝分裂时容易丢失有丝分裂时容易丢失 。如：双着丝粒染色体、如：双着丝粒染色体、环状染色体、环状染色体、无着丝粒体无着丝粒体染色体结构变化与畸变分类染色体结构变化与畸变分类大剂量照射后迅速出现，对于急性放射病的诊断具有重要意义大剂量照射后迅速出现，对于急性放射病的诊断具有重要意义长期低剂量辐照结果，对于慢性放射病的诊断具有重要意义长期低剂量辐照结果，对于慢性放射病的诊断具有重要意义40电离辐射诱发染色体畸变电离辐射诱发染色体畸变双

21、着丝粒双着丝粒着丝粒环着丝粒环无着丝粒体无着丝粒体41三着丝粒畸变三着丝粒畸变无着丝粒畸变无着丝粒畸变42微核微核43辐射诱导的细胞死亡辐射诱导的细胞死亡 死亡类型死亡类型 间期死亡间期死亡 细胞核结构破坏、固缩细胞核结构破坏、固缩增殖死亡增殖死亡：分裂几次后死亡分裂几次后死亡 有丝分裂障碍有丝分裂障碍细胞凋亡细胞凋亡：低剂量照射即可诱发细胞凋亡低剂量照射即可诱发细胞凋亡 细胞膜损伤细胞膜损伤能量供应障碍能量供应障碍44间期死亡（间期死亡（intermitotic death)细胞在进行分裂前就死亡细胞在进行分裂前就死亡,多见于成熟细胞多见于成熟细胞 机理：核结构的破坏、细胞膜损伤、能量供应障

22、碍机理：核结构的破坏、细胞膜损伤、能量供应障碍增殖死亡增殖死亡(reproductive death)细胞经过一个或几个分裂周期后死亡细胞经过一个或几个分裂周期后死亡 机理：机理：DNA损伤的错误修复和染色体畸变导致损伤的错误修复和染色体畸变导致凋亡：凋亡：电离辐射电离辐射（0.5-6.0Gy0.5-6.0Gy）可促进细胞凋亡可促进细胞凋亡 细胞死亡类型细胞死亡类型45细胞剂量存活曲线细胞剂量存活曲线:测量受不同辐射剂量照射后，测量受不同辐射剂量照射后，有增殖能力的细胞在体内、外克隆或集落形成的能有增殖能力的细胞在体内、外克隆或集落形成的能力，即存活率的变化所绘制剂量效应曲线力，即存活率的变化

23、所绘制剂量效应曲线.克隆（克隆（clone):离体培养一个存活细胞繁殖成的一个离体培养一个存活细胞繁殖成的一个 细胞群体。细胞群体。细胞剂量存活曲线细胞剂量存活曲线46剂量存活曲线剂量存活曲线D0:平均致死剂量，平均致死剂量，曲线直线曲线直线部分的斜率，部分的斜率，37%37%细胞存活所细胞存活所需的剂量需的剂量辐射敏感性，哺乳辐射敏感性，哺乳细胞多在细胞多在1-2Gy1-2Gy。Dq：准阈剂量，：准阈剂量，从活存率从活存率100%100%作平行线交于剂量曲线直作平行线交于剂量曲线直线部分延长线的交点所对应剂线部分延长线的交点所对应剂量值。量值。N：外推值，：外推值，存活曲线直线部存活曲线直线

24、部分外推，与存活分数轴的交点分外推，与存活分数轴的交点,即为外推值即为外推值n.n.Dq、N-耐受亚死损伤能力耐受亚死损伤能力常用上述参数比较细胞的辐射敏感性和修复能力常用上述参数比较细胞的辐射敏感性和修复能力 0.3747细胞对辐射损伤的修复细胞对辐射损伤的修复 修复类型修复类型 致死损伤致死损伤亚致死损伤修复亚致死损伤修复 潜在致死损伤修复潜在致死损伤修复改变条件改变条件 可修复存活可修复存活关键靶点发生电离导致细胞不可逆死亡关键靶点发生电离导致细胞不可逆死亡部分关键点受辐射电离，够时间，细胞可修复存活部分关键点受辐射电离，够时间，细胞可修复存活 利用此机制：合理制定肿瘤放疗方案，提高疗效

25、，利用此机制：合理制定肿瘤放疗方案，提高疗效，又有利于正常细胞的修复又有利于正常细胞的修复 放疗后使用修复抑制剂可增强治疗效果放疗后使用修复抑制剂可增强治疗效果48第三节第三节 组织器官的辐射效应组织器官的辐射效应49造血器官的损伤造血器官损伤造血器官损伤 造血干细胞的损伤造血干细胞的损伤 小鼠死亡的临界值小鼠死亡的临界值6Gy6Gy定向造血干细胞的损伤定向造血干细胞的损伤 数量随照射剂量的增加呈指数下降数量随照射剂量的增加呈指数下降造血微环境的影响造血微环境的影响 造血基质细胞对辐射较敏感造血基质细胞对辐射较敏感 50干细胞干细胞增殖细胞增殖细胞成熟细胞成熟细胞51造血干细胞造血干细胞(he

26、matopoietic stem cell，HSC)：具有高度自我维持或自我更新能力，进一步分化为具有高度自我维持或自我更新能力，进一步分化为各系祖细胞潜能的低分化细胞。各系祖细胞潜能的低分化细胞。造血祖细胞造血祖细胞(hematopoietic pro-genitor cell)：是造血干细胞分化为形态上可辨认的幼稚血细胞之是造血干细胞分化为形态上可辨认的幼稚血细胞之前的一种细胞阶段。前的一种细胞阶段。造血微环境造血微环境(hematopoietic microenvironment)：造血干细胞在造血组织内赖以增殖和分化的微观区造血干细胞在造血组织内赖以增殖和分化的微观区段段，由微血管系统

27、、基质细胞、基质因子和神经等，由微血管系统、基质细胞、基质因子和神经等成分构成成分构成52Irradiated bone marrowIrradiated BM lacks all precursor hematopoietic cells Normal bone marrow造血器官的损伤：造血器官的损伤：细胞和组织变性和死亡。细胞和组织变性和死亡。循环障碍循环障碍(充血、出血及水肿等充血、出血及水肿等)代偿适应性反应代偿适应性反应(炎性反应炎性反应、吞、吞噬清除反应、某些细胞的出现和噬清除反应、某些细胞的出现和增生等。增生等。)53外周血淋巴细胞Lymphocyte counts the

28、first blood counts to drop after exposure to IRoccurs 24 to 48 hr later.25-1 Gy1.5 Gy3 Gy4-5 Gy6 Gy54白细胞Normal5-6 GyNeutrophils(per cent of normal)Time after exposure(days)55血小板Normal5-6 GySmoothed average of platelet changes in human cases of accidental radiation exposure as a function of doseTime

29、after exposure(Days)Platelets(per cent of normal)56红细胞1 Gy3 Gy57Organ Systems Response:Gastrointestinal(GI)System小肠绒毛组织结构小肠绒毛组织结构 Absorptive Goblet Stem cellPaneth58Effects of radiation on lymphatic tissueNormal monkey LNGerminal centre of normal monkey LNGerminal centre of irradiated human LNLympho

30、id cells depleted in cortex of canine LN 59神经细胞对辐射不敏感神经细胞对辐射不敏感。在亚致死量或致死量照射后，高级神经活动出在亚致死量或致死量照射后，高级神经活动出现时相性变化，先兴奋后抑制，最后恢复。现时相性变化，先兴奋后抑制，最后恢复。大剂量大剂量(50Gy)(50Gy)照射时照射时,病病变变性性质为质为循循环环障碍和障碍和神神经细经细胞胞变变性坏死。性坏死。特点是特点是小小脑颗脑颗粒粒层细层细胞核胞核固固缩缩或或肿胀肿胀。神经系统的损伤60性腺是辐射敏感器官，性腺是辐射敏感器官，睾丸睾丸的敏感性高于卵巢。的敏感性高于卵巢。睾丸受睾丸受0.15G

31、y0.15Gy照射即可见精子数量减少，照射照射即可见精子数量减少，照射2-5Gy2-5Gy可暂时不育，可暂时不育，5-6Gy5-6Gy以上可永久不育。以上可永久不育。对胚胎发育的对胚胎发育的毒性效应毒性效应包括致死效应、先天性包括致死效应、先天性畸形、生长迟缓及各种机体结构和功能效应。畸形、生长迟缓及各种机体结构和功能效应。生殖系统的损伤61生长发育障碍生长发育障碍62 不同组织辐射损伤的阈值不同，主要与该不同组织辐射损伤的阈值不同，主要与该组织的辐射敏感性有关。组织的辐射敏感性有关。睾丸（高敏感）：暂时不育睾丸（高敏感）：暂时不育 0.15Gy 绝育绝育 3.56.0Gy 卵巢（高敏感）：卵

32、巢（高敏感）：不育不育 2.5 6.0Gy 骨髓（高敏感）：骨髓（高敏感）：造血低下造血低下 0.5Gy 造血不能再生造血不能再生 8.0Gy 晶体：晶体：浑浊浑浊 0.5 2.0Gy 白内障白内障 5.0Gy63第四节 辐射生物学效应分类辐射生物学效应分类和影响因素和影响因素64效应效应时间时间个体个体表现表现早期效应早期效应远期效应远期效应躯体效应躯体效应遗传效应遗传效应随机效应随机效应确定性效应确定性效应辐射生物学效应分类辐射生物学效应分类方式方式外照射和内照射外照射和内照射局部和全身照射局部和全身照射剂量率剂量率急性效应急性效应慢性效应慢性效应65外照射外照射 辐射源在体外照射，辐射源

33、在体外照射，r r、X X射线和中子射线和中子内照射内照射 放射性物质进入体内，以其辐射能产生生放射性物质进入体内，以其辐射能产生生物效应。物效应。、射线损伤：进入和沉积器官射线损伤：进入和沉积器官按按照射方式照射方式分类分类66急性效应急性效应 高剂量率照射、短时间内达到较大剂量，效应高剂量率照射、短时间内达到较大剂量，效应表现迅速表现迅速慢性效应慢性效应 低剂量率长期照射、效应累积表现低剂量率长期照射、效应累积表现按按照射剂量率照射剂量率分类分类67早期效应早期效应照后立即或数小时后出现变化照后立即或数小时后出现变化远期效应远期效应照射照射6个月后出现变化个月后出现变化按按效应出现时间效应

34、出现时间分类分类68远期效应远期效应广岛受照患者二十年后的放射性白内障表现广岛受照患者二十年后的放射性白内障表现69躯体效应躯体效应(somatic effect)somatic effect)受照个体本身所发生的各种效应受照个体本身所发生的各种效应遗传效应遗传效应(genetic effect)genetic effect)受照射个体生殖细胞突变，而在子代表现出的效应受照射个体生殖细胞突变，而在子代表现出的效应按按效效应表现个体应表现个体分类分类70确定性效应确定性效应(deterministic effect)(deterministic effect)严重程度严重程度与剂量有关，有阈值与

35、剂量有关，有阈值 照后白细胞减少，白内障，皮肤红斑脱毛照后白细胞减少，白内障，皮肤红斑脱毛 随机效应随机效应(stochastic effect)(stochastic effect)效应发生率效应发生率与照射剂量大小有关，无阈值与照射剂量大小有关，无阈值 遗传、癌变遗传、癌变按按效应发生和照射剂量关系效应发生和照射剂量关系分类分类71辐射致癌辐射致癌-远期、随机效应远期、随机效应辐射不是强的致癌因素；辐射不是强的致癌因素；辐射致癌不是引起辐射致癌不是引起“特殊癌特殊癌”，而是使癌的发生率有，而是使癌的发生率有所提高。所提高。在肿瘤的发生方面，归因电离辐射的只占在肿瘤的发生方面，归因电离辐射的

36、只占4 4。辐射致癌比较肯定的有白血病、甲状腺癌、皮肤癌、辐射致癌比较肯定的有白血病、甲状腺癌、皮肤癌、肺癌等。肺癌等。72影响辐射生物学效应的因素影响辐射生物学效应的因素温度温度 影响因素影响因素 辐射因素辐射因素机体因素机体因素介质因素介质因素辐射类型辐射类型 LETLET高低高低 剂量与剂量率剂量与剂量率 照射方式照射方式 氧氧化学物质化学物质种系、性别、年龄、生理状态、健康状况种系、性别、年龄、生理状态、健康状况73电离辐射电离辐射生物大分子生物大分子细细 胞胞组织器官组织器官小小 结结生生物物效效应应辐射生物学效应分类辐射生物学效应分类及其影响因素及其影响因素741.电离辐射的对生物大分子作用的基本原理？2.细胞的辐射敏感规律性（B&T法则）是什么？为何造血组织和消化道较其他脏器对辐射更为敏感？3.如何理解剂量存活曲线？D0，Dq，N值的意义?4.什么是躯体效应、遗传效应、随机性效应、确定性效应、近期效应、远期效应？5.现有肠上皮细胞株IEC-6，对其进行10Gy照射，请结合电离辐射对生物大分子的损伤原理思考此次照射能够对该细胞引起哪些损伤。复习思考题75主要参考资料主要参考资料1.王登高主编.军事预防医学.北京：军事医学科学出版社，第2版，2009年。2.李蓉主编，放射卫生学，军事医学科学出版社，第一版，2009年3.国家CDC辐射防护与核安全医学所：http:/