电离辐射的生物效应

S氏（10Gy） 20分钟后感觉麻木、 呕吐、腹泻
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关于晚期效应的潜伏期
白血病之外的肿瘤 白血病
0 2年 10年 20年 30年 40年 日本原爆受wk.baidu.com者肿瘤发生率随时间的变化
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3.2电离辐射所致生物效应的分 类
依据效应-剂量关系分类
确定性效应
随机性效应
（deterministic
eff有ec剂ts量）阈值
1.0
10%的人恶心，呕吐
1.5
死亡阈值
3-5
LD50/60天(造血器官死亡)
7-10
LD100/60天(消化器官死亡) 精品课件
急性放射病分类
分类
剂量 （Gy）
临床表现
病理变化
骨髓型放 射病
3-5
出血，感染
骨髓抑制
肠型 （肺障碍） 5-15
高烧，腹泻电 肠上皮分裂停
解质失调
止，脱落
脑型
＞15
神经系统障碍
症状与阈值
一次急性照射 多次照射
混浊
0.5-2.0
5
白内障 精品课件5.0
8
3.4 随机性效应-辐射致癌
3.4.1 癌症的概念与起源 癌症(cancer):增生失控并侵入周围组织或 致向癌远因隔子部(c位ar转ci移no的ge恶n)性:能肿使瘤正常细胞转变为 恶性细胞最后发展为癌症的因子
化学因素 物理因素 病毒
胞嘧啶（
C ）精品课件
基本生物学概念: 基因（gene）
DNA链上具有一定功能的一段核苷酸序列
基因突变（mutation）:
DNA发生可遗传的变异。
点突变（point mutation)
诱变剂（mutagen）:
能引起突变的物质。
物理诱变剂
化学诱变剂
生
物诱变剂
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3.1 生物效应产生的过程和机 理
电离辐射的生物效应
3.1 生物效应产生的过程和机理 3.2 电离辐射所致生物效应的分类 3.3 确定性效应 3.4 随机性效应
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基本生物学概念: DNA
由两条螺旋状排列的核苷酸链组成
脱氧核糖
磷酸
硷基
硷基对
腺嘌呤（ A ） A-T；C-G
硷基
鸟嘌呤（
胸腺嘧啶（
G） T）
无穷的排列方式
细胞变异
体细胞
生殖细胞
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肿瘤
随机性效应 单一细胞变异导致 遗传效应
3.2电离辐射所致生物效应的分 类
依据效应发生的个体：
躯体效应（somatic effects） 定义：发生在受照者本人身上的效应
遗传效应（hereditary effects） 定义：发生在受照者后代身上的效应
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关于遗传效应
由生殖细胞的变异引起 辐射照射引起的遗传效应没有特异性 迄今没有人类资料肯定辐射所致遗传效 应的发生
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关于遗传效应
英国儿童白血病事件的起诉与败诉 放射科医师后代的流行病学调查 （英、美、日、中）
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3.2电离辐射所致生物效应的分 类
依据效应发生的时期 潜伏期（latent period):
慢性损伤 无
伴有功能障碍
10
一时性溃疡,水泡疤痕色素沉 着WBC上升全身中毒症状
萎缩,
永久性溃疡,合并感染 15 败血症
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慢性顽固性溃疡
3.3.5 眼组织的放射损伤
水晶体:
放射敏感性大于结膜等其他眼组织
水晶体 前面部位的上皮细胞发生分裂障碍
混浊
白内障(从前向后推移)
潜伏期：6个月-35年，与剂量成反比
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脑炎，脑水肿
3.3.2 对造血组织影响
细胞类型 正常值 减少阈值(Gy)
白细胞 3500-1000 0.5
红细胞 (400-500)×104 1.0
血小板 20 ×104
1.0
血细胞寿命
淋巴细胞 3-4天 红细胞 120天 血小板 8-9天
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3.3.3 生殖系统的影响
不孕的阈值(Gy):
从受到照射到临床上特定效应的发生所需的时 间
早期效应（early effects） 受到照射后数周之内发生的效应
晚发效应（Late effects） 受到照射后数月以后发生的效应
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关于早期效应
日本核临界事故 （99.09.30）
O氏（17Gy）： 意识丧失、呕吐、 腹泻、淋巴细胞数
事故发生时的位置图
外照射：＞1Gy
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急性放射病
临床特点: 1.损伤范围广,波及机体所有组织和器官,
表现为复杂的临床症状和体症。 2.主要损伤器官的变化,可决定和影响病
情的发展和预后 3.在一定照射剂量范围内,机体有自动恢
复的潜力.
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急性放射病
症状与剂量的关系:
剂量(Gy)
症
状
0.1
染色体变化
0.5
末梢血中淋巴细胞减少
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DNA损伤（分子水平）
单链断裂： 可以实现无差错
修复
双链断裂： 错误修复
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细胞水平损伤
细胞死亡
间期死亡
增殖死亡
增殖死亡 间期死间亡期死亡
增殖死间亡期死亡
增殖死亡
功能障碍 结构改变
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细胞水平损伤
细胞变异（modification)
变异
细胞转化
癌症
异常细胞 克隆
transformatio
(stochastic effects) 无剂量阈值
效应的严重程度 与剂量成正比
发生几率与剂量 成正比
严重程度与剂量无关
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确定性效应与随机性效应
随机性效应
几 率
确定性效应
严 重 程 度
剂量
精品课件 阈值 剂量
3.3 确定性效应
3.3.1 急性放射病
定义：人体一次或短时间内分次受到大
疾患。
剂量照射引起的全身性
1 物理过程与能量转移（10-16s以下） 电离：产生初级电子，次级电子 作用对象：生物大分子（核酸，蛋白质，
2 物酶理）化学作用（10-12s以下） 自由基的生成: H2O2, HO2 ,
H- , OH-
3 分子组成及性质的改变 细胞膜； 核膜
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3.1 生物效应产生的过程和机理
电离辐射的能量转移过程
1次急性照射 慢性照 射
一时性不孕
0.15
0.4/年
永久性不孕 3.5-6
2.0/年
1次急性照射 慢性照 射
一时性不孕 永久性不孕
0.65 –1.5 0.4/年 2.5-6 精品课件 0.2/年
男性 女性
3.3.4 皮肤的放射损伤
剂量 (Gy)
急性损伤
0.5 染色体畸变
一时性脱发及红斑 5 红肿,疼痛,烧灼感
n
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cancer
细胞凋亡 (apoptosis)
变异细胞的程序性死亡（programmed death）
镜下表现：胞核浓缩、断裂 小体
凋亡
机理：P53基因
激活自我致死程序
是变异细胞免于患癌的精重品课要件 机制
分子水平
细胞水平
临床症状 效应
DNA损伤
细胞死亡
体细胞 生殖细胞
功能障碍 不孕
确定性效应 多细胞死亡导致
机体遗传特性, 激素水平, 环境因素, 生活 因素