辐射对生物体的影响与所造成的急性伤害
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辐射对生物体的影响 与所造成的急性伤害
辐射伤害形成步骤
吸收辐射
游离/激活
化学性损害
主要低剂量效应
基因突变 诱发病症 胎儿效应
酵素修复 或
伤害形成
主要高剂量效应
杀害细胞 组织器官效应
全身效应
辐射对生物体的影响
辐射的生物效应(I)
机率效应: 无低限剂量 发病潜伏期长 诱发疾病的可能性随曝露量的增加 而增加 诱发疾病的严重程度与曝露量的多 寡无关 生物效应: 致癌、遗传基因突变
片 核医扫描: 0.45仑目(rem) 职业安全剂量: 5仑目(rem)/每年 LD50: 400仑目(rem) 治疗癌症: 6000仑目(rem)/6星期
曝露剂量对人体的影响
全身性剂量，<10雷得(rad):无明显影 响
全身性剂量，20雷得(rad):无明显症 状但有染色体异常
全身性剂量，>12雷得(rad): 精虫数目 减少
高剂量局部辐射伤害-晚期
迟延性反应
皮肤萎缩、丧失弹性 1-6年后或更久后产生 薄的皮肤可见血管扩张 毛发掉落、指甲脆弱 难以控制的持续皮肤溃疡 结痂造验成变形及运动受限 产生恶性肿瘤
急性辐射症候群
辐射曝露后数小时至数周内，因辐射 造成不同组织器官之伤害，所产生之 临床症状
其特点为全身不同器官受短期高剂量 辐射反应后所表现的一群症状
辐射意外事件所造成的急 性伤害
辐射伤害
由于辐射曝露(体外曝露，由食入或呼吸 道吸入等途径)，造成器官及组织的损伤
辐射伤害的程度与下列二项有关 曝露剂量之大小 身体曝露范围的大小
辐射伤害的作用机转
直接作用: 游离作用自由电子直接作用于人 体生物分子造成生物分子损害(1/3)
间接作用: 游离作用自由电子作用于人体生 物分子外之其它分子(H2O)，产生自由 基攻击生物分子造成生物分子损害 (2/3)
高剂量局部辐射伤害
第一星期: 无症状，或可能有红疹 第二星期: 红疹、毛发掉落、汗腺及皮
脂腺功能逐渐丧失 第三星期: 皮肤发热、水肿、局部疼痛 第四星期: 脱皮，色素沉淀，痒 第五星期: 由皮肤边缘开始长出新皮
高剂量局部辐射伤害-早期
迟延性反应
几星期至几个月 渐进性、慢慢的萎缩 色素掉落，产生白斑 磨擦处或反复受伤处可能会有溃疡
潜伏期(latent phase) 剂量愈高，潜伏期愈短 400雷得: 1-3星期；1500雷得: 几小时
急性辐射症候群的分期(II)
症状表现期(manifested illness) 可依剂量不同而表现不同: 血液 (100-800 rads)、呼吸(>600 rads) 、 胃肠(800-3000 rads)及心血管、中 枢神经系统(>3000 rads)等
300雷得(rad): 曝露后第十七日开始掉发 600雷得(rad):
红疹，与烫伤无法区别 曝露后几分钟到几星期不等，与剂量有关 1000-1500雷得(rad): 干性脱皮 2000-5000雷得(rad) 湿性脱皮 曝露后2-3星期不等，与剂量有关 >5000雷得(rad) : 坏死、深部溃疡
引致疾病
癌症 先天性异常
功能变化
低剂量辐射生物效应的原则 (1)
Keneth L. Mossman, Ph. D., M. Ed.:
小于100 mGy 的辐射生物效应主要 为对遗传，胎儿发育及癌症的影响
这些效应常因非致死性细胞变化而 引起
在人类，自发性的遗传及胎儿发育 改变，及癌症的机率不低
严
(c)
重
病变表现
性
的低限值
剂量
剂量
辐射遗传效应
生殖细胞突变
点突wenku.baidu.com 终结删除 双中结
转位
异常
体染色体显性 X - 性联隐性 染色体先天异常
癌症
辐射诱发的症状
对体细胞的辐射效应
癌细胞的起始 其他增强癌细胞
增长的因素
引致疾病
上皮细胞癌 血癌 肉瘤
辐射对胎儿的效应
对胚胎/胎儿细胞 的辐射效应
突变 细胞杀伤 致变移转模式
低剂量辐射生物效应的原则 (2)
相较于自发效应，辐射诱发效应是不 明显的
辐射诱发机率常不易评估，因同时或 先后有接触到其他化学，物理或生物 因子
低剂量辐射对于遗传、胎儿发育及癌 症影响的诱发机率非常低，并很难以 现行的流行病学方法去量测
辐射剂量
平均背景辐射: 0.36 仑目(rem)/每年 胸部 X 光: 0.01-0.025仑目(rem) 骨盆腔计算机断层:1.5-2.5仑目(rem)/
辐射激效值得作严谨的科学评估 辐射激效超越低限值的观念 流行病学研究很难以统计学来确认 有些研究显示在辐射曝露后使癌症减少 多数的辐射激效研究显示证据薄弱或无证据 低剂量辐射可能刺激修复或非酵素自由基清除
(调适反应) 调适反应可能支持低限值的观念
→ 低剂量辐射有害 ? 有益 ? 没有影响 ?
全身性剂量，20-50雷得(rad):骨髓抑 制合并淋巴球数目减少
辐射激效
Radiation Hormesis
低剂量辐射在某些方面可能有 帮助或刺激的效果
曾被报告的辐射激效
增进动物的生长与发育 延长寿命 改善幼体存活率 改善伤口愈合 增强对感染的抵抗力 降低致癌机率
目前对辐射激效的认知
辐射的生物效应(II)
非机率效应: 超过低限剂量才会发生 短时间内曝露于大的辐射剂量所致 诱发疾病的严重度随暴曝露量的增加 而增加 急性效应: 急性辐射症候群 延迟效应: 白内障及不孕症等
随机与非随机效应
随机
非随机
频 率
剂量
严 重 性
频
50%
率
0%
100%
剂量
曝露个案敏 (a) (b) 感度变异
急性辐射症候群
劑量 >200雷得
發作時間 2天內
潛伏期的 持續時間
1-3 星期
表現 血液疾病
>600雷得 幾小時內 <1星期 胃腸症狀
>3000雷得 幾分鐘內 無
心血管及 中樞神經
急性辐射症候群的分期(I)
前期(prodrome phase) 曝露后几分钟到几天产生(与剂量有关) 以自主神经系统症状为主(呕吐、腹泻、低 血压、冒汗、无力、发烧) 自己会好
辐射意外事件之急性伤害
辐射导致之伤害: 急性局部辐伤 急性辐射症候群 慢性辐射伤害
其它伤害
急性局部辐伤的特点
局部曝露所导致的损伤，常见于四肢 大部份为皮肤表现，类似热伤害，但疼
痛较晚发生(5000雷得以上除外) 伤口脆弱、不易愈合、植皮不易存活 注意有无污染及全身曝露
急性局部辐射伤害
辐射伤害形成步骤
吸收辐射
游离/激活
化学性损害
主要低剂量效应
基因突变 诱发病症 胎儿效应
酵素修复 或
伤害形成
主要高剂量效应
杀害细胞 组织器官效应
全身效应
辐射对生物体的影响
辐射的生物效应(I)
机率效应: 无低限剂量 发病潜伏期长 诱发疾病的可能性随曝露量的增加 而增加 诱发疾病的严重程度与曝露量的多 寡无关 生物效应: 致癌、遗传基因突变
片 核医扫描: 0.45仑目(rem) 职业安全剂量: 5仑目(rem)/每年 LD50: 400仑目(rem) 治疗癌症: 6000仑目(rem)/6星期
曝露剂量对人体的影响
全身性剂量，<10雷得(rad):无明显影 响
全身性剂量，20雷得(rad):无明显症 状但有染色体异常
全身性剂量，>12雷得(rad): 精虫数目 减少
高剂量局部辐射伤害-晚期
迟延性反应
皮肤萎缩、丧失弹性 1-6年后或更久后产生 薄的皮肤可见血管扩张 毛发掉落、指甲脆弱 难以控制的持续皮肤溃疡 结痂造验成变形及运动受限 产生恶性肿瘤
急性辐射症候群
辐射曝露后数小时至数周内，因辐射 造成不同组织器官之伤害，所产生之 临床症状
其特点为全身不同器官受短期高剂量 辐射反应后所表现的一群症状
辐射意外事件所造成的急 性伤害
辐射伤害
由于辐射曝露(体外曝露，由食入或呼吸 道吸入等途径)，造成器官及组织的损伤
辐射伤害的程度与下列二项有关 曝露剂量之大小 身体曝露范围的大小
辐射伤害的作用机转
直接作用: 游离作用自由电子直接作用于人 体生物分子造成生物分子损害(1/3)
间接作用: 游离作用自由电子作用于人体生 物分子外之其它分子(H2O)，产生自由 基攻击生物分子造成生物分子损害 (2/3)
高剂量局部辐射伤害
第一星期: 无症状，或可能有红疹 第二星期: 红疹、毛发掉落、汗腺及皮
脂腺功能逐渐丧失 第三星期: 皮肤发热、水肿、局部疼痛 第四星期: 脱皮，色素沉淀，痒 第五星期: 由皮肤边缘开始长出新皮
高剂量局部辐射伤害-早期
迟延性反应
几星期至几个月 渐进性、慢慢的萎缩 色素掉落，产生白斑 磨擦处或反复受伤处可能会有溃疡
潜伏期(latent phase) 剂量愈高，潜伏期愈短 400雷得: 1-3星期；1500雷得: 几小时
急性辐射症候群的分期(II)
症状表现期(manifested illness) 可依剂量不同而表现不同: 血液 (100-800 rads)、呼吸(>600 rads) 、 胃肠(800-3000 rads)及心血管、中 枢神经系统(>3000 rads)等
300雷得(rad): 曝露后第十七日开始掉发 600雷得(rad):
红疹，与烫伤无法区别 曝露后几分钟到几星期不等，与剂量有关 1000-1500雷得(rad): 干性脱皮 2000-5000雷得(rad) 湿性脱皮 曝露后2-3星期不等，与剂量有关 >5000雷得(rad) : 坏死、深部溃疡
引致疾病
癌症 先天性异常
功能变化
低剂量辐射生物效应的原则 (1)
Keneth L. Mossman, Ph. D., M. Ed.:
小于100 mGy 的辐射生物效应主要 为对遗传，胎儿发育及癌症的影响
这些效应常因非致死性细胞变化而 引起
在人类，自发性的遗传及胎儿发育 改变，及癌症的机率不低
严
(c)
重
病变表现
性
的低限值
剂量
剂量
辐射遗传效应
生殖细胞突变
点突wenku.baidu.com 终结删除 双中结
转位
异常
体染色体显性 X - 性联隐性 染色体先天异常
癌症
辐射诱发的症状
对体细胞的辐射效应
癌细胞的起始 其他增强癌细胞
增长的因素
引致疾病
上皮细胞癌 血癌 肉瘤
辐射对胎儿的效应
对胚胎/胎儿细胞 的辐射效应
突变 细胞杀伤 致变移转模式
低剂量辐射生物效应的原则 (2)
相较于自发效应，辐射诱发效应是不 明显的
辐射诱发机率常不易评估，因同时或 先后有接触到其他化学，物理或生物 因子
低剂量辐射对于遗传、胎儿发育及癌 症影响的诱发机率非常低，并很难以 现行的流行病学方法去量测
辐射剂量
平均背景辐射: 0.36 仑目(rem)/每年 胸部 X 光: 0.01-0.025仑目(rem) 骨盆腔计算机断层:1.5-2.5仑目(rem)/
辐射激效值得作严谨的科学评估 辐射激效超越低限值的观念 流行病学研究很难以统计学来确认 有些研究显示在辐射曝露后使癌症减少 多数的辐射激效研究显示证据薄弱或无证据 低剂量辐射可能刺激修复或非酵素自由基清除
(调适反应) 调适反应可能支持低限值的观念
→ 低剂量辐射有害 ? 有益 ? 没有影响 ?
全身性剂量，20-50雷得(rad):骨髓抑 制合并淋巴球数目减少
辐射激效
Radiation Hormesis
低剂量辐射在某些方面可能有 帮助或刺激的效果
曾被报告的辐射激效
增进动物的生长与发育 延长寿命 改善幼体存活率 改善伤口愈合 增强对感染的抵抗力 降低致癌机率
目前对辐射激效的认知
辐射的生物效应(II)
非机率效应: 超过低限剂量才会发生 短时间内曝露于大的辐射剂量所致 诱发疾病的严重度随暴曝露量的增加 而增加 急性效应: 急性辐射症候群 延迟效应: 白内障及不孕症等
随机与非随机效应
随机
非随机
频 率
剂量
严 重 性
频
50%
率
0%
100%
剂量
曝露个案敏 (a) (b) 感度变异
急性辐射症候群
劑量 >200雷得
發作時間 2天內
潛伏期的 持續時間
1-3 星期
表現 血液疾病
>600雷得 幾小時內 <1星期 胃腸症狀
>3000雷得 幾分鐘內 無
心血管及 中樞神經
急性辐射症候群的分期(I)
前期(prodrome phase) 曝露后几分钟到几天产生(与剂量有关) 以自主神经系统症状为主(呕吐、腹泻、低 血压、冒汗、无力、发烧) 自己会好
辐射意外事件之急性伤害
辐射导致之伤害: 急性局部辐伤 急性辐射症候群 慢性辐射伤害
其它伤害
急性局部辐伤的特点
局部曝露所导致的损伤，常见于四肢 大部份为皮肤表现，类似热伤害，但疼
痛较晚发生(5000雷得以上除外) 伤口脆弱、不易愈合、植皮不易存活 注意有无污染及全身曝露
急性局部辐射伤害