放射的生物效应
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第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
1、外照射与内照射 、 2、 2、局部照射和全身照射 3、近期效应与远期效应 、 4、躯体效应和遗传效应 、 5、确定性效应和随机性效应 、
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
1、外照射与内照射 、 辐射源在体外,从体外对肌体进行照射称外 辐射源在体外 从体外对肌体进行照射称外 照射. 射线、中子、 射线等穿透力强 射线等穿透力强,一般 照射 γ 射线、中子、X射线等穿透力强 一般 用于外照射.放射性核素通过各种途径进入肌 用于外照射 放射性核素通过各种途径进入肌 体,在肌体内发射出射线产生生物效应称内照 在肌体内发射出射线产生生物效应称内照 内照射一般以射程短、 射.内照射一般以射程短、电离强的 、β射线 内照射一般以射程短 电离强的α、 射线 为主。 为主。
致癌效应 ICRP列出与放射有关的 种癌症 列出与放射有关的12种癌症 列出与放射有关的 种癌症:
甲状腺癌 乳腺癌 肺癌 食管癌 胃癌 肝癌 结肠 癌 胰腺癌 唾液腺癌 肾肿瘤 膀胱肿瘤 白血病
表4 各器官对总危险的相对贡献 组织 致死癌概率 遗传效应 寿命损 (万人 (万人 器官 (万人-1Sv-1) (万人-1Sv-1) 失a 膀胱 骨髓 骨表面 乳腺 结肠 肝 肺 30 50 5 20 85 15 85 9.8 30.9 15 18.2 12.5 15 13.5 组织 致死癌概率 遗传效应 寿命损 (万人 (万人 器官 (万人-1Sv-1) (万人-1Sv-1) 失a 食管 卵巢 皮肤 胃 甲状腺 其余组织 性腺 30 10 2 110 8 50 100 11.5 16.8 15 12.4 15 13.7 20
§2. 辐射生物效应分类
4、躯体效应和遗传效应 、 受照射个体本身发生的各种效应称为躯体 效应.如辐射所致的骨髓造血障碍 白内障等. 如辐射所致的骨髓造血障碍、 效应 如辐射所致的骨髓造血障碍、白内障等 受照射个体生殖细胞突变,而 受照射个体生殖细胞突变 而在子代身上表现 出的效应称遗传效应.这是由于电离辐射造成 出的效应称遗传效应 这是由于电离辐射造成 受照者生殖细胞遗传物质的损伤,引起基因突 受照者生殖细胞遗传物质的损伤 引起基因突 变和染色体畸变, 导致后代先天畸形、流产、 变和染色体畸变 导致后代先天畸形、流产、 死胎和某些遗传性疾病。 死胎和某些遗传性疾病。
大体无症状,有时有轻度前驱性症状 大体无症状,有时有轻度前驱性症状 轻度急性放射病,暂时性呕吐 暂时性呕吐,轻度造血机能损伤 轻度急性放射病 暂时性呕吐 轻度造血机能损伤 造血机能损伤(有胃肠道损伤 有胃肠道损伤) 造血机能损伤 有胃肠道损伤 胃肠道损伤为主,造血机能严重损伤 吐泻,肠细 造血机能严重损伤(吐泻 胃肠道损伤为主 造血机能严重损伤 吐泻 肠细 胞剥落,淋巴组织破坏 大量便血) 淋巴组织破坏,大量便血 胞剥落 淋巴组织破坏 大量便血 中枢神经损伤,伴有剧烈发展过程 伴有剧烈发展过程,数 或数 或数d死亡 中枢神经损伤 伴有剧烈发展过程 数h或数 死亡
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
确定性效应 由于射线照射杀死相当数量细胞,而这些细胞 由于射线照射杀死相当数量细胞 而这些细胞 又不能由活细胞的增殖来补充,由此引起的细胞 又不能由活细胞的增殖来补充 由此引起的细胞 丢失可在组织和器官中产生可检测出的严重功 能性损伤. 确定性效应存在一个阈值量. 单次(即 能性损伤 确定性效应存在一个阈值量 单次 即 急性)低于几 的剂量照射, 很少有临床意义的 急性 低于几Gy的剂量照射 低于几 的剂量照射 有害作用,但性腺 但性腺、 有害作用 但性腺、眼晶状体和骨髓因对射线敏 效应发生的频率随剂量增加而增加. 感,效应发生的频率随剂量增加而增加 效应发生的频率随剂量增加而增加
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
3、近期效应与远期效应 、 近期效应是指受照射数小时至几周内出现 近期效应是指受照射数小时至几周内出现 的效应.可分为急性效应和慢性效应两种 可分为急性效应和慢性效应两种.主要 的效应 可分为急性效应和慢性效应两种 主要 发生于核事故或年核武器袭击的受害者, 发生于核事故或年核武器袭击的受害者 或在 较长时间内受到超过剂量限值的辐射引起的 全身慢性损伤. 全身慢性损伤 例如急性放射病和急性皮肤放 射损伤均属于急性效应;而慢性放射病和慢性 射损伤均属于急性效应 而慢性放射病和慢性 皮肤放射损伤则属于慢性效应. 皮肤放射损伤则属于慢性效应
确定性效应
成年人性腺、 表3:成年人性腺、眼晶状体及骨髓的确定性效应阈值估计值 成年人性腺 组织和效应 一次短时照射所 多次照射所受 多年中每年多 受总剂量(Sv) 总剂量(Sv) 受总剂量 总剂量 次照射的剂量 率(Sv/a) 睾丸 暂时不育 永久不育 卵巢不育 眼晶状体 浑浊 视力障碍 骨髓造血功 能低下 0.15 3.5~3.6 2.5~6.0 0.5~2.0 2.0~10 0.5 指标不适用 指标不适用 6.0 5.0 > 8.0 指标不适用 0.4 2.0 > 0.2 > 0.1 > 0.15 > 0.4
第四章 放射的生物效应
遗传效应 性腺受到照射,引起生殖细胞的损伤 表现为 性腺受到照射 引起生殖细胞的损伤.表现为 引起生殖细胞的损伤 受照射后代的遗传紊乱(基因突变 染色体畸变). 基因突变, 受照射后代的遗传紊乱 基因突变,染色体畸变 遗传效应严重程度的变化范围很大,一种是 遗传效应严重程度的变化范围很大 一种是 导致第一代遗传疾病的显著突变, 导致第一代遗传疾病的显著突变 引起儿童的 先天畸形,有时会威胁生命 另一种是隐性突变, 有时会威胁生命;另一种是隐性突变 先天畸形 有时会威胁生命 另一种是隐性突变 对最初几个子代的影响很小, 对最初几个子代的影响很小 但后代遗传损伤 的总数增加了. 的总数增加了
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
随机性效应 随机性效应无剂量阈值.电离辐射使细胞发 随机性效应无剂量阈值 电离辐射使细胞发 生了改变而未被杀死,经一段潜伏期后 改变而未被杀死 经一段潜伏期后,可呈现 生了改变而未被杀死 经一段潜伏期后 可呈现 恶变,即致癌效应.效应发生的概率正比于剂量 效应发生的概率正比于剂量. 恶变 即致癌效应 效应发生的概率正比于剂量 如果损伤发生在传递遗传信息的细胞上, 如果损伤发生在传递遗传信息的细胞上 就会 产生遗传效应 产生遗传效应. 遗传效应
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
5、确定性效应和随机性效应 、 确定性效应是指效应的严重程度 取决于细 确定性效应是指效应的严重程度 (取决于细 胞群中受损细胞的数量或百分率) 胞群中受损细胞的数量或百分率 与受照剂量 的大小呈正比(注 不是指发生率 随机效应是 不是指发生率). 的大小呈正比 注:不是指发生率 随机效应是 指效应的发生率(不是严重程度 不是严重程度)与照射剂量的 指效应的发生率 不是严重程度 与照射剂量的 大小有关,如遗传效应和辐射诱发癌变等 如遗传效应和辐射诱发癌变等. 大小有关 如遗传效应和辐射诱发癌变等 这种 效应在个别细胞损伤时(主要是突变 即可出现. 主要是突变)即可出现 效应在个别细胞损伤时 主要是突变 即可出现
近期效应
近期效应三种类型
表2 近期效应类型 临床症状
造血器官(骨髓 损伤型 造血器官 骨髓)损伤型 骨髓 消化系统(胃肠 胃肠)损伤型 消化系统 胃肠 损伤型 中枢神经( 中枢神经 脑 )损伤型 损伤型
估计剂量rad 估计剂量rad 50 ~ 100 150 ~ 400 400 ~ 600 600 ~ 2000 数千以上
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
2、局部照射和全身照射 、 当外照射的射线照射身体某一部位,引起局 当外照射的射线照射身体某一部位 引起局 部细胞反应者称局部照射.局部照射时身体各 部细胞反应者称局部照射 局部照射时身体各 部位的敏感性依次为腹部 部位的敏感性依次为腹部 > 盆腔 > 胸部Biblioteka Baidu> 头 四肢.当全身均匀或非均匀受到照射而产 部 > 四肢 当全身均匀或非均匀受到照射而产 生全身效应时称全身照射。 生全身效应时称全身照射。
远期效应
远期效应是指受照后数月至数年乃至 远期效应是指受照后数月至数年乃至 数十年后才发生的效应，例如辐射致癌、 数十年后才发生的效应，例如辐射致癌、 辐射致白内障、辐射性遗传效应等。 辐射致白内障、辐射性遗传效应等。远 期效应包括躯体晚期效应和遗传效应。 期效应包括躯体晚期效应和遗传效应。
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
1、外照射与内照射 、 2、 2、局部照射和全身照射 3、近期效应与远期效应 、 4、躯体效应和遗传效应 、 5、确定性效应和随机性效应 、
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
1、外照射与内照射 、 辐射源在体外,从体外对肌体进行照射称外 辐射源在体外 从体外对肌体进行照射称外 照射. 射线、中子、 射线等穿透力强 射线等穿透力强,一般 照射 γ 射线、中子、X射线等穿透力强 一般 用于外照射.放射性核素通过各种途径进入肌 用于外照射 放射性核素通过各种途径进入肌 体,在肌体内发射出射线产生生物效应称内照 在肌体内发射出射线产生生物效应称内照 内照射一般以射程短、 射.内照射一般以射程短、电离强的 、β射线 内照射一般以射程短 电离强的α、 射线 为主。 为主。
致癌效应 ICRP列出与放射有关的 种癌症 列出与放射有关的12种癌症 列出与放射有关的 种癌症:
甲状腺癌 乳腺癌 肺癌 食管癌 胃癌 肝癌 结肠 癌 胰腺癌 唾液腺癌 肾肿瘤 膀胱肿瘤 白血病
表4 各器官对总危险的相对贡献 组织 致死癌概率 遗传效应 寿命损 (万人 (万人 器官 (万人-1Sv-1) (万人-1Sv-1) 失a 膀胱 骨髓 骨表面 乳腺 结肠 肝 肺 30 50 5 20 85 15 85 9.8 30.9 15 18.2 12.5 15 13.5 组织 致死癌概率 遗传效应 寿命损 (万人 (万人 器官 (万人-1Sv-1) (万人-1Sv-1) 失a 食管 卵巢 皮肤 胃 甲状腺 其余组织 性腺 30 10 2 110 8 50 100 11.5 16.8 15 12.4 15 13.7 20
§2. 辐射生物效应分类
4、躯体效应和遗传效应 、 受照射个体本身发生的各种效应称为躯体 效应.如辐射所致的骨髓造血障碍 白内障等. 如辐射所致的骨髓造血障碍、 效应 如辐射所致的骨髓造血障碍、白内障等 受照射个体生殖细胞突变,而 受照射个体生殖细胞突变 而在子代身上表现 出的效应称遗传效应.这是由于电离辐射造成 出的效应称遗传效应 这是由于电离辐射造成 受照者生殖细胞遗传物质的损伤,引起基因突 受照者生殖细胞遗传物质的损伤 引起基因突 变和染色体畸变, 导致后代先天畸形、流产、 变和染色体畸变 导致后代先天畸形、流产、 死胎和某些遗传性疾病。 死胎和某些遗传性疾病。
大体无症状,有时有轻度前驱性症状 大体无症状,有时有轻度前驱性症状 轻度急性放射病,暂时性呕吐 暂时性呕吐,轻度造血机能损伤 轻度急性放射病 暂时性呕吐 轻度造血机能损伤 造血机能损伤(有胃肠道损伤 有胃肠道损伤) 造血机能损伤 有胃肠道损伤 胃肠道损伤为主,造血机能严重损伤 吐泻,肠细 造血机能严重损伤(吐泻 胃肠道损伤为主 造血机能严重损伤 吐泻 肠细 胞剥落,淋巴组织破坏 大量便血) 淋巴组织破坏,大量便血 胞剥落 淋巴组织破坏 大量便血 中枢神经损伤,伴有剧烈发展过程 伴有剧烈发展过程,数 或数 或数d死亡 中枢神经损伤 伴有剧烈发展过程 数h或数 死亡
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
确定性效应 由于射线照射杀死相当数量细胞,而这些细胞 由于射线照射杀死相当数量细胞 而这些细胞 又不能由活细胞的增殖来补充,由此引起的细胞 又不能由活细胞的增殖来补充 由此引起的细胞 丢失可在组织和器官中产生可检测出的严重功 能性损伤. 确定性效应存在一个阈值量. 单次(即 能性损伤 确定性效应存在一个阈值量 单次 即 急性)低于几 的剂量照射, 很少有临床意义的 急性 低于几Gy的剂量照射 低于几 的剂量照射 有害作用,但性腺 但性腺、 有害作用 但性腺、眼晶状体和骨髓因对射线敏 效应发生的频率随剂量增加而增加. 感,效应发生的频率随剂量增加而增加 效应发生的频率随剂量增加而增加
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
3、近期效应与远期效应 、 近期效应是指受照射数小时至几周内出现 近期效应是指受照射数小时至几周内出现 的效应.可分为急性效应和慢性效应两种 可分为急性效应和慢性效应两种.主要 的效应 可分为急性效应和慢性效应两种 主要 发生于核事故或年核武器袭击的受害者, 发生于核事故或年核武器袭击的受害者 或在 较长时间内受到超过剂量限值的辐射引起的 全身慢性损伤. 全身慢性损伤 例如急性放射病和急性皮肤放 射损伤均属于急性效应;而慢性放射病和慢性 射损伤均属于急性效应 而慢性放射病和慢性 皮肤放射损伤则属于慢性效应. 皮肤放射损伤则属于慢性效应
确定性效应
成年人性腺、 表3:成年人性腺、眼晶状体及骨髓的确定性效应阈值估计值 成年人性腺 组织和效应 一次短时照射所 多次照射所受 多年中每年多 受总剂量(Sv) 总剂量(Sv) 受总剂量 总剂量 次照射的剂量 率(Sv/a) 睾丸 暂时不育 永久不育 卵巢不育 眼晶状体 浑浊 视力障碍 骨髓造血功 能低下 0.15 3.5~3.6 2.5~6.0 0.5~2.0 2.0~10 0.5 指标不适用 指标不适用 6.0 5.0 > 8.0 指标不适用 0.4 2.0 > 0.2 > 0.1 > 0.15 > 0.4
第四章 放射的生物效应
遗传效应 性腺受到照射,引起生殖细胞的损伤 表现为 性腺受到照射 引起生殖细胞的损伤.表现为 引起生殖细胞的损伤 受照射后代的遗传紊乱(基因突变 染色体畸变). 基因突变, 受照射后代的遗传紊乱 基因突变,染色体畸变 遗传效应严重程度的变化范围很大,一种是 遗传效应严重程度的变化范围很大 一种是 导致第一代遗传疾病的显著突变, 导致第一代遗传疾病的显著突变 引起儿童的 先天畸形,有时会威胁生命 另一种是隐性突变, 有时会威胁生命;另一种是隐性突变 先天畸形 有时会威胁生命 另一种是隐性突变 对最初几个子代的影响很小, 对最初几个子代的影响很小 但后代遗传损伤 的总数增加了. 的总数增加了
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
随机性效应 随机性效应无剂量阈值.电离辐射使细胞发 随机性效应无剂量阈值 电离辐射使细胞发 生了改变而未被杀死,经一段潜伏期后 改变而未被杀死 经一段潜伏期后,可呈现 生了改变而未被杀死 经一段潜伏期后 可呈现 恶变,即致癌效应.效应发生的概率正比于剂量 效应发生的概率正比于剂量. 恶变 即致癌效应 效应发生的概率正比于剂量 如果损伤发生在传递遗传信息的细胞上, 如果损伤发生在传递遗传信息的细胞上 就会 产生遗传效应 产生遗传效应. 遗传效应
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
5、确定性效应和随机性效应 、 确定性效应是指效应的严重程度 取决于细 确定性效应是指效应的严重程度 (取决于细 胞群中受损细胞的数量或百分率) 胞群中受损细胞的数量或百分率 与受照剂量 的大小呈正比(注 不是指发生率 随机效应是 不是指发生率). 的大小呈正比 注:不是指发生率 随机效应是 指效应的发生率(不是严重程度 不是严重程度)与照射剂量的 指效应的发生率 不是严重程度 与照射剂量的 大小有关,如遗传效应和辐射诱发癌变等 如遗传效应和辐射诱发癌变等. 大小有关 如遗传效应和辐射诱发癌变等 这种 效应在个别细胞损伤时(主要是突变 即可出现. 主要是突变)即可出现 效应在个别细胞损伤时 主要是突变 即可出现
近期效应
近期效应三种类型
表2 近期效应类型 临床症状
造血器官(骨髓 损伤型 造血器官 骨髓)损伤型 骨髓 消化系统(胃肠 胃肠)损伤型 消化系统 胃肠 损伤型 中枢神经( 中枢神经 脑 )损伤型 损伤型
估计剂量rad 估计剂量rad 50 ~ 100 150 ~ 400 400 ~ 600 600 ~ 2000 数千以上
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
2、局部照射和全身照射 、 当外照射的射线照射身体某一部位,引起局 当外照射的射线照射身体某一部位 引起局 部细胞反应者称局部照射.局部照射时身体各 部细胞反应者称局部照射 局部照射时身体各 部位的敏感性依次为腹部 部位的敏感性依次为腹部 > 盆腔 > 胸部Biblioteka Baidu> 头 四肢.当全身均匀或非均匀受到照射而产 部 > 四肢 当全身均匀或非均匀受到照射而产 生全身效应时称全身照射。 生全身效应时称全身照射。
远期效应
远期效应是指受照后数月至数年乃至 远期效应是指受照后数月至数年乃至 数十年后才发生的效应，例如辐射致癌、 数十年后才发生的效应，例如辐射致癌、 辐射致白内障、辐射性遗传效应等。 辐射致白内障、辐射性遗传效应等。远 期效应包括躯体晚期效应和遗传效应。 期效应包括躯体晚期效应和遗传效应。
第四章 放射的生物效应