电离辐射的生物效应
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
电离辐射的生物学效应-医学辐射防护学教学课件-精品文档
染色体型畸变：处于G1期或G0期的细胞受到电离 辐射作用时，因为这时染色体尚未复制，其中单根染色 丝被击断，经S期复制后，在中期分裂细胞见到的是两 条单体在同一部位显示变化，因此导致的是染色体型畸 变。按畸变在体内的转归，可以分为非稳定型畸变和稳 定型畸变两类。前者包括双着丝粒、双着色环、和无着 丝粒断片；后者包括相互易位,倒位和缺失。
电离辐射的生物学效应
电离辐射生物效应分类
早期效应(early effect)
按生物效应出现的时间 迟发效应(late effect) 躯体效应(somatic effect) 按生物效应出现的个体 遗传效应(genetic effect) 随机性效应 (stochastic effects) 确定性效应 (deterministic effect)
计算单位剂量照射引起的危险称为危险系数 (Risk coefficient)。EAR系数为单位剂量增加的例 数，用10-6人· 年-1· Sv-1表示，即每106人· 年· Sv的增 加例数。ERR系数为单位剂量的增加百分比 (%/Sv)。 ICRP-60的辐射致癌危险系数是以原爆人群 癌症死亡的EAR年增加值和ERR值为基础，通过 预测模型，向5个国家进行人群转移后得到的两性 平均值。
经过始动与促进两个阶段，正常细胞出现转 化，逐步发展为癌细胞，此期是朝恶性方向越来 越快的发展，成了独立的和侵入性的发展阶段。 电离辐射致癌的评估方法 绝对危险和相对危险 照射组癌症发生率与对照组或参与人群癌 症发生率之差，称为绝对危险(Absolute risk, AR)，也称为超额绝对危险(excess absolute risk, EAR)。 两组发生率之比，称为相对危险(Relative risk, RR),相对危险的增加数RR-1，称为超额相 对危险(ERR）。
电离辐射的生物效应及健康影响
电离辐射的生物效应及健康影响摘要：人们在日常生活中经常接触辐射，却又因为辐射的不易感知等特性对医疗辐射等低剂量电离辐射产生恐惧心理。
介绍了电离辐射的来源、生物效应和对健康的影响，讨论了低剂量电离辐射诱导的兴奋效应和适应性反应。
通过引导人们正视电离辐射，并采用适当的防护措施，使电离辐射在人类生活中产生的危害作用降低到人体可接受的水平，可让辐射在医学、工业和科研等领域造福人类。
关键词：电离辐射；生物效应；健康影响1电离辐射的生物效应和健康影响1.1电离辐射在机体内的作用机制电离辐射对生物大分子的作用分为直接作用和间接作用。
直接作用是指射线的能量直接作用于生物分子，引起生物分子的电离和激发，破坏蛋白质、核酸、酶等生物大分子的结构和功能。
在照射大剂量时，处于分裂间期的细胞可因细胞遭到破坏而立即死亡。
间接作用是指射线首先作用于水，引起水分子的活化和自由基的生成，自由基再作用于生物分子，造成损伤。
电离辐射对人体产生的作用主要是通过诱导生物体发生电离反应生成自由基，生成的自由基会引起人体内分子、代谢、基因等多方面发生变化。
这一过程会根据电离辐射受照时间长短的不同，而导致机体出现微损伤、细胞死亡、辐射诱发疾病等现象。
1.2电离辐射在机体内的生物效应电离辐射可以诱发基因突变，如果突变发生在体细胞，就可能诱发白血病、皮肤癌、肺癌等各种癌症；如果性腺受到照射，突变发生在生殖细胞，就会引起后代智力低下和先天性畸形等遗传效应。
电离辐射诱发的癌症和遗传效应不存在阈值，发生的概率和照射剂量成正比，称为随机效应。
事故情况下，大剂量照射引起较多的细胞死亡或受伤，细胞数目减少或功能受损，影响了受照射组织器官的功能，表现为确定性效应，如急性放射病，造血功能障碍。
辐射在分子、细胞、组织器官和机体水平的生物效应。
1.3电离辐射对机体产生的健康影响生物效应是对环境中的刺激物或者改变做出的可以检测到的反应。
这些改变并不一定对你的身体健康有害。
电离辐射的间接作用
电离辐射的间接作用
电离辐射的间接作用是指辐射通过与物质相互作用，产生带电粒子或自由基等中间产物，然后这些中间产物继续与物质相互作用，造成生物、化学和物理效应。
1. 生物效应：电离辐射的间接作用可以导致DNA链断裂、碱
基损伤和细胞死亡等生物效应。
辐射通过与细胞内水分子相互作用，产生自由基，然后自由基与细胞内的DNA、蛋白质等
生物大分子相互作用，导致细胞核酸和蛋白质结构的破坏，影响细胞的正常功能。
2. 化学效应：中间产物如自由基在化学反应中起着重要的作用。
自由基可以与有机分子、无机物质相互作用，引发氧化反应、还原反应、氢交换反应等。
这些化学反应可以导致化学物质的变性、降解、生成新的化学物质，影响生物体内的化学平衡。
3. 物理效应：电离辐射的间接作用还可以引发物理效应。
例如，中间产物的产生会导致能量的释放，形成微观等离子体、电磁辐射等。
这些物理效应可以对物质的结构和性质产生影响，例如电离辐射可以通过影响材料中的晶体缺陷来改变材料的磁性和导电性。
总之，电离辐射的间接作用通过中间产物与物质相互作用，引发生物、化学和物理效应，对生物体和物质产生不可逆转的影响。
电离辐射生物效应
从时间上来讲：原发作用是指射线作用于 机体之后到出现明显症状之前的一系列变化过 程；继发作用是：指症状出现后的一系列变化 过程。 从研究内容上讲：原发作用包括了机体在 射线的作用下的能量吸收、传递转化、以及与 此相应的生物分子和细胞微细结构的损伤和破 坏。继发作用则包括由原发作用后进一步引起 的生物化学变化、代谢紊乱、功能障碍、病理 形态的改变；以及临床症状的出现和发展。
2、晚期放射性溃疡：（注：以半年 为界，半年以上为晚期）， 其特点：边缘特别齐类拟木工的着子； 血凝不好；溃疡创面肉芽不好。
3、放射性皮肤癌： 放射性皮肤癌是在射线所致的角化过 度或溃疡长期不愈的基础上恶变而成。 四肢多为鳞状上皮细胞癌而颈部多为基 底细胞癌。放射性皮肤癌通常是局部的， 其恶性程度较低，但如忽视或治疗不当， 则可扩展或向远处转移。
恢复期
皮肤脱屑， 轻度色素沉 着，3周后 毛发再生
红班区干 性皮色素 沉着
上皮薄，弹性差， 干燥脱屑 ，皮肤 色素沉着或微血管 扩张约有疤痕
溃疡边缘可再生上皮， 大溃疡长期限不愈形成 疤痕，易破溃，遗留功 能障碍
慢性放射皮肤损伤
1、放射性皮炎 主要表现在皮肤营养障碍，脱形性性 变，指甲变暗，指纹变浅变薄、平滑， 硬，第一指节汗毛消失。 血管改变，充血，渗出，闭塞。 角化增殖，煤黑点 色素：可加深或变浅 鉴别：手癣
二、影响辐射生物效应的因素
1、与辐射有关的因素 1）辐射种类 2）照射剂量 3 ）剂量率（总剂量相同，剂量率高 生物效应越显著） 4）分次照射 5）照射方式 6）照射部位与面积
2、与机体有关因素 1）种系的放射性敏感性。（种系演化越高， 组织结构越复杂。放射敏感性越高） 2)个体的放射敏感性。个体发育所处阶段 不同而有很大差别,总体说来，放射敏感性随 个体发育过程而遂渐降低。 3）不同器官、组织与细胞的放射敏感性不 同 。
电离辐射生物效应解读
31
人体各组织的放射敏感性
辐射敏感性
组
织
高度
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）； 性腺（睾丸和卵巢的生殖细胞）；胚胎组织
中度
感觉器官（角膜、晶状体、结膜）；内皮细胞；皮 肤及附件上皮(生发、毛囊、皮脂腺细胞）；唾液 腺；肾、肝、肺组织的上皮
轻度 不敏感
6
1898 法国 居里夫妇
自沥青铀中提出--- 钋 (Po) 镭 (Ra)
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 1911 居里夫人 诺贝尔化学奖
7
• 卢瑟福 (Ernest Rutherford，1871—1937) 英国
1898. α, β,γ射线
遗传 代谢改变
25
辐射对DNA分子结构的破坏
26
DNA代谢改变
➢合成代谢↓
抑制程度与剂量依赖,且与多个环节有关
➢分解代谢↑
表现为脱氧核糖核酸酶(DNase酶)活性↑ (射线破 坏了溶酶体和细胞核膜结构)
27
（二）辐射对RNA作用
➢转录过程↓ ➢合成↓
电离辐射的生物效应
ICRP和世界各国放射防护部门几乎 一致将线性无阈假设作为辐射防护标准 依据，低剂量照射引起的癌症增加甚少， 但这并不是存在真实阈值的证据，在人 们对低水平辐射的健康效应没有彻底弄 明白之前，将辐射防护的理论与实践建 立在无阈性假设的基础上将是较为安全 的。
4 、动物实验有寿命缩短，小鼠每照射 1Gy 寿命缩短5%
人们倾向于承认： 对辐射防护具有实际意义的低等 到中等剂量的电离辐射所致寿命缩短 主要是辐射致癌效应，由肿瘤引起超 额死亡而使平均寿命缩应在临床上表现为先天出生缺陷、死胎、 流产、死产和新生儿死亡等。 动物实验不容置疑地证明了辐射的遗传效应。比 如果蝇作为实验材料证实了辐射的遗传效应。但不 能拿人实验，从果蝇实验结果外推到人的把握有多 大？仍不清楚。 Iwasaki 用 3Gy60COγ 照射 C57BL/6 雄性小鼠， 结果表明，辐射使得平均产仔量从7.1降为4.9，但 性别比例没有统计学意义的改变。
（3）胎儿期受照的发育障碍 胎儿期（小鼠为受精后14日、 人为9～38周）。此期受照发生明显 的结构畸形减少，主要是引起胎儿发 育障碍，包括有继续分化作用的神经 和泌尿生殖系统。表现为小头症和伴 有智力低下的发生率增高，出现永久 性发育延迟等确定效应。
22
概括起来
1，着床期（＜9天）：全和无
2，器官形成期（9天~8周）：死亡、畸形
3，胎儿期（9~38周）：发育障碍、小头症、
智力下降（ICRP 60：下降
30IQ / Sv） 注意：由老鼠结果外推结果！！
放射性不孕症
放射性不孕症：性腺受到电离辐射 作用可引起暂时性不孕症和永久性不孕 症。
生殖细胞受照的变化
1、精细胞的变化
雄性生殖细胞敏感性：精原细胞、初级和次 级精母细胞、精细胞和精子（从高到低的顺序）。 与体细胞辐射效应相反，在同等剂量照射时， 分次照射的损伤高于单次受照。这是因为精原细 胞对射线敏感，小剂量受照即可以使精子发生减 少，恢复时间延长，所以分次照射要比单次照射 时恢复得慢。
电离辐射的生物学效应-医学辐射防护学教学课件
25
血液系统的辐射损伤特点
损伤出现迅速明显，恢复相对滞后缓慢。 损伤表现有时相性。
损伤程度与照射剂量平行。 损伤时相和程度与病程分期和病情轻重相关。
造血辐射损伤的主要环节是增殖分裂抑制。 辐射造血损伤有可恢复性。
血细胞数量减少与形态功能改变伴行。
12
辐射致癌的潜伏期
最小潜伏期 中央值 最大潜伏期
白血病
2年
其他癌症 10年
ICRP Publ. 60(1990)
8年 16-24年
40年 终生
13
影响人类辐射致癌的因素
✓ 宿主因素: ✓ 遗传学易感性 ✓ 性别与激素 ✓ 年龄与时间因素: ✓ 环境及生活因素的复合作用: ✓ 剂量学因素:
14
电离辐射遗传效应 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
在卫生部2006年颁发的《放射诊疗管理规定》
中明确规定：不得将放射性核素显像检查和X射线胸
部检查列入对婴幼儿及少年儿童体检的常规检查项
目；对育龄妇女腹部或骨盆进行核素显像检查或X射
线检查前，应问明是否怀孕；非特殊需要，对受孕
后的8～15周的育龄妇女，不得进行下腹部放射影像
检查。
22
小剂量低剂量率照射
在急性照射条件下，女性永久性不育剂量的阈值 为2.5—6Gy；在迁延照射条件下，永久性不育剂量率 的阈值为0.2Gy/a。辐射造成女性不育时，伴有与绝经 期相似的明显的激素水平改变。
19
眼晶体的电离辐射效应
射线损伤晶体上皮细胞，其分解产物沉积在晶体 囊的下方，进而病变向其他部位扩展使晶体产生混 浊影响视力，产生白内障。
电离辐射的生物学效应
0.51～1.00
少数人（约5%）出现轻度症状： 淋巴细胞、白细胞、血小板可降低
头晕、乏力、不思食、失眠、口
到照前的25%～50%，半年内可
渴等
能恢复到正常水平。
1.01～1.50
一部分人（约5～50%）出现恶心， 少数人可能出现呕吐
淋巴细胞和血小板可降低50%以上， 白细胞可降低至50%，可能恢复 到正常值。
②这一
癌症总计 值仅用于 一般公众 。用于工 作人员人 群的致死 性癌症总 危险取 4.00×102Sv-1。
电离辐射引起的法定职业病
职业性放射性疾病是指劳动者在职业活动中所患 的放射性疾病。放射工作人员所受到的职业照射 剂量达到或超过一定的水平时，则可能引起局部 或是全身放射性疾病。
分为11类：
生。 不同的受照对象，不同的器官组织其剂量阈值不同，
一般从十分之几戈瑞至几戈瑞。
确定性效应剂量效应曲线特征
频率
12
10
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4 剂量
25 20 15 10 5 0
1
2
3
4
剂量
（a） （b） （c）
病理情况阈值
5
严重程度
随机性效应
指发生的几率与剂量大小有关的效应。 特点：效应严重程度与剂量大小无关，没有阈值。 从辐射防护的角度来看，任何大小的电离辐射对
受照剂量（Gy）
临床症状
＜0.10
无明显变化
0.10～0.25 无明显变化
血液学变化
— 淋巴细胞数略降后升高，逐渐恢复，
白细胞数变化不明显。
0.26～0.50
个别人（约2%）出现轻微症状：头 晕、乏力、食欲下降、睡眠障碍 等
电离辐射的生物效应
电离辐射的生物效应
电离辐射是指能够将电子从原子或分子中剥离出来的辐射。
它具有高能量和较强的穿透力，可以对生物体产生一系列的生物效应，包括：
1. 细胞损伤：电离辐射可以直接与DNA分子相互作用，导致DNA断裂、甲基化、碱基修饰等损伤，进而引发突变和细胞
死亡。
2. 细胞遗传效应：电离辐射引起的DNA损伤可能会导致遗传
信息的改变，包括基因突变、染色体畸变等，进而导致遗传性疾病的发生。
3. 组织损伤：电离辐射对细胞和组织的损伤可以导致炎症反应、组织坏死等病理变化，影响器官和组织的正常功能。
4. 生殖细胞损伤：电离辐射对生殖细胞的损伤可能导致生育能力下降、遗传性疾病的发生以及遗传基因的改变。
5. 致癌性：电离辐射与DNA的不可修复损伤可能会导致细胞
的癌变，增加患癌症的风险。
需要注意的是，电离辐射的生物效应受到辐射剂量、辐射类型、照射方式等多种因素的影响。
低剂量辐射可能对生物体产生适应性反应，而高剂量辐射则更容易引起严重的生物效应。
因此，在使用电离辐射技术时，应严格控制辐射剂量，采取有效的防护措施，减少对生物体的损害。
辐射生物效应
电离辐射生物效应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，人类的放射损伤是一种严重的病理性辐射生物效应。
一．电离辐射效应的分类电离辐射对人体作用的结果是多种多样的，一般将其分为随机性效应和确定性效应。
(一)随机性效应随机性效应是指发生几率（而不是严重程度）与照射剂量的大小相关的一类效应。
这种损害效应不存在剂量阈值，在个别细胞损伤（主要是突变）时即可出现。
因此，效应的出现表现出随机性，只是在大量重复试验和大量人群的观察下才呈现出统计学的规律性。
此类效应主要指辐射诱发癌变效应和遗传效应等。
因为在平时小剂量、低剂量率的照射条件下都有可能发生，一旦发生，目前尚难以治愈，所以它受到人们的高度重视。
目前己成为防护标准中研究的重要课题。
(二)确定性效应确定性效应是指严重程度（不是发生率）与照射剂量的大小有关的一类效应，例如照射后的白细胞减少、急性放射病、放射性白内障，放射性皮肤损伤，辐射致不孕症等均属于确定性效应。
效应的严重程度取决于细胞群中受损细胞的数量或比率，这种效应有一个明确的剂量阈值。
只要达到—定量的照射，就都会出现一定程度的损伤，其严重程度取决于所受照射剂量大小,在阈值以下不会见到有害效应。
—般说来，剂量越大，损害越严重，但当剂量降低到一定水平时，这种损伤就不会发生。
这类危害除极重度以上损伤现代医学水平难于救治外，一般都能治愈。
在防护标准中剂量限值的制定，战时核辐射及平时核事故中的应急照射，都是着重这方面的考虑。
随机性效应与确定性效应的区别见表2.1。
表2.1 随机性效应与确定性效应的区别确定性效应随机性效应发生几率与剂量剂量↑；几率↑剂量↑；几率↑严重程度有关无关阈剂量有无效应出现快慢较快较慢（时间长）二．电离辐射对人体各系统的影响(一)皮肤的损伤皮肤是人体的外层屏障，是射线首先作用的部位，也是人们最早发现损伤的部位。
皮肤及其附属器放射线的敏感顺序为：皮脂腺＞毛囊＞表皮＞汗腺。
电离辐射生物学效应1
照射剂量越大，该效应的发生率就越高，但当 接受照射的剂量很低时，也不能保证这种效应 不发生。
随机性效应的依据是辐射流行病学调查数据和 剂量效应—线性无阈模型（linear-non-threshold model,LNT)。LNT的含义是假设在较低剂量范 围内，当辐射剂量大于零时，受到照射人员的 癌症和遗传疾病风险增高，此时生物效应发生 率与受照剂量之间呈线性关系。
在一定剂量下，生成的集落数目与原接种细胞数之比， 称为该剂量下的存活分数。
电离辐射诱发的旁效应
1992年Nagasawa发现中国仓鼠1%卵巢细胞受到α粒 子随机照射20%的人鼠杂交瘤细胞，却产生比预 期结果高出3倍的突变频率，有的甚至发现在低剂 量α粒子作用下，旁观者细胞的基因突变频率5倍 于单个α粒子击中的细胞，于是人们提出了旁效应 概念。
间期死亡的原因是细胞核磷酸化抑制，ATP合 成损伤，膜通透性改变，核结构的破坏等。
细胞间期死亡与机体辐射损伤程度紧密相关， 例如骨髓型急性放射病就是大量小淋巴细胞和 胸腺细胞间期死亡的结果，脑性急性放射病是 神经细胞的间期死亡所致。
2.增殖死亡：细胞接受致死剂量照射后并不立即 死亡，在停止有丝分裂之前保持正常显微结构， 但在经过几次分裂后突然变性而死亡。
人类辐射致癌危险评价特别关心低剂量照射引 起的癌症危险，以便为制定职业照射与环境照 射辐射防护剂量限值提供生物学依据。
值得关注的是医疗照射癌症危险的增加
已证实20世纪英国强直性脊髓炎X线治疗人群的白血 病、膀胱癌、前列腺癌和脊髓癌症增加；以色列儿童 头癣放疗后，甲状腺癌增加；子宫颈癌放疗后，直肠、 膀胱和胃癌以及白血病等二次原发癌增加。
பைடு நூலகம்
电离辐射致癌与遗传效应
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n
精品课件
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
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
外照射：＞1Gy
精品课件
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.
精品课件
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
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
精品课件
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）
精品课件
Байду номын сангаас
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):
S氏（10Gy） 20分钟后感觉麻木、 呕吐、腹泻
精品课件
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 日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化
精品课件
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
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
精品课件
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
细胞变异
体细胞
生殖细胞
精品课件
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
精品课件
关于遗传效应
机体遗传特性, 激素水平, 环境因素, 生活 因素
精品课件
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
精品课件
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
精品课件
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
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
精品课件
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
(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
精品课件
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
精品课件
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
精品课件
3.3.3 生殖系统的影响
不孕的阈值(Gy):
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
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
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
精品课件
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
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
精品课件
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
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
精品课件
3.1 生物效应产生的过程和机 理