电离辐射的生物学效应

辐射对人体的作用 ——辐射效应
随机性效应和确定性效应
（Stochastic effect ， Deterministic effects ）
躯体效应和遗传效应
（ Somatic effect ， Hereditary effects ）
辐射效应的分类
按效应发生的个体
按效应表现情况
—大剂量照射的
急性效应—急性放射病
不敏感: 肌肉组织、软骨组织、结缔组织
不同组织和器官对辐射致癌作用的敏感性
癌的部位和类型 癌的自发 程度 非常高 低 很高 中等 高 辐射致癌的 相对敏感性 备 注
1.较高的辐射致癌率 乳腺 甲状腺 肺（支气管） 白血病 消化道 2.较低的辐射致癌率 咽 肝和胆道 胰腺 淋巴瘤 肾和膀胱 大脑和神经系统
第五章 电离辐射的生物学效应
辐射生物学效应（ionizing radiation biological effect）是指在一定条件下, 射线作用于生物机体, 从机体吸收辐射能量开始, 引起机体电离或激发， 引发体内的各种变化及其转归，使人体中生物 大分子(如蛋白质分子，DNA分子和酶) 的结构 破坏，进一步影响组织或器官的正常功能，严 重时导致机体死亡。
5、照射方式
外照射：是指辐射源位于人体外对人体造成的辐射照射，包 括均匀全身照射、局部受照。多方向照射的生物效应大
于单向照射。
内照射：存在于人体内的放射性核素对人体造成的辐射照 射 称为内照射。内照射的生物效应则受到放射性核素的
理 化特性、侵入途径、分布和排出特点等多种因素影响。 混合照射：是指内、外照射二者兼有的照射。 当条件相同
第一节 电离辐射生物效应类型及其特点
一、确定性效应
确定性效应(Deterministic effect)：是指辐射效应的严 重程度取决于所受剂量的大小。这种效应有一个明确的 剂量阈值，在阈值以下不会见到有害效应，如放射性皮
肤损伤、 生育障碍。
二、随机性效应
随机性效应(Stochastic effect)：是指辐射效应的发生 几率(而非其严重程度)与剂量相关的效应，不存在剂量的 阈值。主要指致癌效应和遗传效应。
高 青春期增加敏感性 非常高特别是女性 低死亡率 中等 吸烟的定量影响不确知 很高 尤其骨髓性白血病 中到低 特别是在结肠发生
低 低 中 中 中 低
中 中 中 中 低 低
— — — 淋巴肉瘤和多发性骨髓 瘤可致何杰金氏病 —
唾液腺 骨 皮肤 3.辐射致癌率不确 知的部位和组织 喉 鼻窦 副甲状腺 卵巢 结缔组织 4.未观察到辐射致 癌的部位和组织 前列腺 子宫和子宫颈 睾丸 系膜和间皮 慢性淋巴性白血病
不同生物种系对辐射的敏感性不同
大肠杆 菌
生物种系
人
猴
大鼠
鸡
龟
病毒
LD50 （Gy）
4.0
6.0
7.0
7.1 5
15. 0
56.0
210
4
（2）个体发育的放射敏感性
哺乳动物：胚胎→幼年→少年→青年→老年→成年 植入前期(0—8天) 孕体发育： 主要器官发生时期 (9—60天) 胎儿发育时期(60—270天) 自受精卵至孕龄8周前称为胚胎， 8周以后称 为胎儿。
躯体效应
躯体效应是指辐射在受到照射的个体本身诱发 出的各种效应（包括癌症），是生物体的体细胞受到
照射后产生的后果，因而不具有遗传性，受影响的只
是受到照射的个体本身。在辐射防护中提到效应时，
多指这类效应。
遗传效应
遗传效应是某个生物体在受到电离 辐射照射时其生殖细胞也受到照射，而
且受照射的生殖细胞内已产生了发生突 变的基因。
甲状腺癌：20年；
乳腺癌：23效应的基本规律及机制
一、电离辐射生物效应的基本规律 （一）辐射种类及其生物效应 辐射种类不同，其生物效应也不同。从辐 射的物理特性来看，射线的电离密度越大、穿 透力越强，生物效应越显著。
外照射 ： 内照射 : g＞b＞a (危害程度) a＞b＞g (危害程度)
同一剂量的照射，在分次给予的情况下，其 生物效应低于一次给予的效应，分次越多，各次间 隔时间越长，其生物效应越小。
4、照射部位与面积
机体受照的部位不同，其损伤的严重程度也 不同。在同一剂量和剂量率情况下，损伤严重程度 依次为：
腹部→盆腔→头颈→胸部→四肢
照射部位与面积 ： 不同部位 不同的敏感度 面积 生物效应 几何条件 ：不同的几何条件 不同的生物效应
胚胎不同发育阶段，2Gy X射线照射下死胎或畸形的发生率
（3）组织与细胞的放射敏感性
不同的组织与细胞的辐射的敏感性不同，一
般分裂旺盛的细胞，以及那些比别的细胞需要更
多营养的细胞，对射线更为敏感。
不同组织或器官对辐射的敏感性不同
高度敏感: 淋巴组织、 胸腺、骨髓、性腺、胚胎、 肠胃上皮 中度敏感: 感觉器官（角膜、晶状体、结膜）、内皮 细胞、皮肤上皮、唾液腺、肾、肝等 轻度敏感: 中枢神经系统、内分泌腺、心脏
按剂量-效应关系
躯体效应
—受照射远期发生的效应
— 白血病 — 癌症 — 白内障 — 不育
确定性效应
特殊的躯体效应—宫内受照后
随机性效应
胚胎和胎儿的效应：致死性效应 先天性畸形 生长发育缺陷 远期恶性疾病的诱发
遗传效应
—基因突变—发生在性细胞：遗传性疾病
先天性畸形 生长发育障碍
辐射致癌的潜伏期
白血病：10～13年；
时，混合照射的效应较单一照射的效应更显著。
6、放射敏感性
放射敏感性，即当一切照射条件完全严格一致时，
机体或其组织、器官对辐射作用的反应强弱或速度快慢 不同，若反应强、速度快，其敏感性就高，反之则低。
（1）种系和品系的放射敏感性
不同种系的成年动物对射线的敏感性是不一样的， 演化越高、机体组织结构越复杂，则放射敏感性就越高。
（二）影响电离辐射生物效应的主要因素
1、照射剂量 照射剂量是影响辐射生物效应的主要因素。一 般剂量越大，生物效应越严重。 2、剂量率 是指单位时间内机体所接受的照射剂量。一般情 况下，剂量率越高生物效应越显著。
剂量率、受照时间间隔
剂量率 生物效应 时间间隔 生物效应
3、分次照射
很低 很低 高
低 低 低
— — 低死亡率，需很高剂 量
中 很低 很低 中 很低
低 低 低 低 低