电离辐射生物学效应PPT讲稿
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• 躯体效应是由体细胞损伤引起的，是指出现在
受照者本身的效应
• 躯体效应又可分为全身效应和局部效应 • 遗传效应：指生殖细胞的损伤引起、显现在受
照者后代身上的有害效应。
• 按效应发生规律性质划分的效应 • 1977年ICRP将电离辐射生物效应划分为随机
性效应和非随机性效应。
• 1990年ICRP建议书又将非随机性效应改为确
• 引发随机性效应发生实际上是体细胞和生殖细
胞突变的结果，最终可导致致癌效应、基因突 变和遗传性疾病。
• 随机性效应的最大特点是效应是否发生存在着
不可预知性，由于随机性效应的生物学研究中 难于找到对应的剂量限值，而是应用确定性效 应（组织反应）的剂量限值，并在此基础上追 加了附加要求：即在不超过剂量限值的前提下， 还要使个人受照剂量的大小、受照射的人数以 及受照射的可能性均保持在可合理达到的尽可 能低（ALART）的水平。
电离辐射的整体效应，如急性、慢性损伤，早 期效应与迟发效应，均以辐射对细胞的作用为 基础。
• 细胞的损伤类型主要有两个，一个是细胞死亡，
一个是细胞损伤和突变。
• 电离辐射损伤细胞的数量和程度不同，可出现
体内一系列生理变化，直至发生多种局部或整 体的近期和远后效应等。
电离辐射所致细胞死亡与凋亡
• 在细胞水平上研究电离辐射效应时，细胞存活
对辐射所致非癌症健康效应危害的考虑，认识 到其中有些效应并不是仅仅在受照时决定，在 受辐射照射之后也可被修饰，因此现在被称为 组织反应，建议用以替代确定性效应这一术语， 或用作确定性效应的同义词。
随机性效应、确定性效应与组织反应
• 随机性效应：指电离辐射照射生物机体产生的
一些有规律的效应，其规律是：效应的发生概 率与受照剂量的大小呈正比，但效应的严重程 度与受照剂量无关；一般认为，在电离辐射防 护感兴趣的范围内，这种效应的发生不存在阈 值剂量，因此，不管接受照射的剂量大还是小， 这种效应都有可能发生。
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。
• 增殖死亡与细胞分裂周期数与受照剂量有关，
受照剂量越大则可分裂次数越少。
• 增殖死亡的机制可能是有丝分裂抑制和染色体畸变所
电离辐射生物学效应课件
• 对于放射治疗而言，ICRP将治疗开始90天之
内发生的辐射效应称为早期效应，治疗开始90 天后出现的效应称为迟发效应。
• 早期效应与迟发效应也分别被称为近期效应和
远后效应
• 躯体效应与遗传效应：构成机体的细胞可区分
为体细胞和生殖细胞两大类，按照效应成像的 部位可将电离辐射生物效应分为躯体效应与遗 传效应。
或死亡是重要的终点指标；在放射生物学中， 从辐射致死效应的角度，把细胞“增殖能力” 的完整性作为存活与死亡的判断标准。
• 细胞死亡的形式
1.间期死亡：照射后细胞在有丝分裂的间隙期立 即死亡者称为间期死亡，又称即刻死亡，由于 不能通过下次有丝分裂，故又称为非有丝分裂 死亡。
• 间期死亡对一般细胞来说，多出现在一次大剂
确定性效应与组织反应
• 确定性效应指电离辐射引发的某种健康效应，
该效应通常存在一个阈值剂量水平，当受到照 射超过了剂量阈值水平时该效应可能发生。
• 每个器官和组织以及每个人引起确定性效应的
阈值存在一定的差异，在有限程度上可能还取 决于受照个体的情况，超过阈值剂量时，这种 效应的发生率和严重程度随剂量的增加而增大
定性效应
• 确定性效应的基础是细胞死亡，放射线引起细
胞死亡是一种随意性过程，把它称为非随机性 效应不够妥当，改为确定性效应是由于这些效 应在成因上是由放射线能量沉积事件决定的， 因此被译作确定性效应。
• 确定性效应的含义是当照射剂量达到一定水平
后，细胞死亡会超过细胞增殖补充或代偿能力。
• 2007年ICRP发布新的放射防护建议书，出于
• 确定性效应的发生基础是器官或组织的细胞死
亡，确定性效应指除了癌症、遗传和突变以外 的所有躯体效应和胚胎效应及不育症等。如果 这种效应具有致命性或威胁到生命或导致降低 生活质量的永久性伤害，则被称为严重确定性 效应。
• 组织反应是从组织损伤反应的动态过程等综合
因素来考虑，以前认为某种效应存在阈剂量是 确定发生或未发生，现在认为有“不确定性”， 因为有些效应临床可能还没有观察到，但已经 有了组织或细胞反应，或者临床可能有该效应 但通过治疗又可以使效应不发生，它有较多的 不确定性；
• 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-nonthreshold model,LNT)。LNT的含义是假设在 较低剂量范围内，当辐射剂量效应发生率与受照剂量之间呈线性关系。
组织反应（效应）发生，但效应发生率仅为 1%时所对应的剂量。
• 如果正常组织受到照射后，在数周至数月内出
现的组织损伤称为正常组织早期反应，若经数 月至数年后才表现出来的损伤称为正常组织晚 期反应；
• 终身危险是指在人的一生中发病或死于放射性
照射的风险。
电离辐射的细胞效应
• 细胞是构成机体组织、器官的基本结构单元，
量照射后迅速出现正常核形态消失，发生细胞 变性而死亡。
• 对某些细胞如A型精原细胞、卵细胞和小淋巴
细胞，较小剂量即可导致间期死亡。
• 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。
• 还有一些组织反应到很晚（晚期）才表现出来，
这些组织反应与发生时间、随访时间、个人敏 感性差异、放疗及核事故后风险评估等因素有 关，所以国际组织提倡用“组织反应”取代 “确定性效应”。
• 针对组织反应，国际组织又提出了组织反应阈
剂量、正常组织早期（晚期）反应和终身危险 的概念。
• 组织反应阈剂量或阈值剂量：照射会导致某种
受照者本身的效应
• 躯体效应又可分为全身效应和局部效应 • 遗传效应：指生殖细胞的损伤引起、显现在受
照者后代身上的有害效应。
• 按效应发生规律性质划分的效应 • 1977年ICRP将电离辐射生物效应划分为随机
性效应和非随机性效应。
• 1990年ICRP建议书又将非随机性效应改为确
• 引发随机性效应发生实际上是体细胞和生殖细
胞突变的结果，最终可导致致癌效应、基因突 变和遗传性疾病。
• 随机性效应的最大特点是效应是否发生存在着
不可预知性，由于随机性效应的生物学研究中 难于找到对应的剂量限值，而是应用确定性效 应（组织反应）的剂量限值，并在此基础上追 加了附加要求：即在不超过剂量限值的前提下， 还要使个人受照剂量的大小、受照射的人数以 及受照射的可能性均保持在可合理达到的尽可 能低（ALART）的水平。
电离辐射的整体效应，如急性、慢性损伤，早 期效应与迟发效应，均以辐射对细胞的作用为 基础。
• 细胞的损伤类型主要有两个，一个是细胞死亡，
一个是细胞损伤和突变。
• 电离辐射损伤细胞的数量和程度不同，可出现
体内一系列生理变化，直至发生多种局部或整 体的近期和远后效应等。
电离辐射所致细胞死亡与凋亡
• 在细胞水平上研究电离辐射效应时，细胞存活
对辐射所致非癌症健康效应危害的考虑，认识 到其中有些效应并不是仅仅在受照时决定，在 受辐射照射之后也可被修饰，因此现在被称为 组织反应，建议用以替代确定性效应这一术语， 或用作确定性效应的同义词。
随机性效应、确定性效应与组织反应
• 随机性效应：指电离辐射照射生物机体产生的
一些有规律的效应，其规律是：效应的发生概 率与受照剂量的大小呈正比，但效应的严重程 度与受照剂量无关；一般认为，在电离辐射防 护感兴趣的范围内，这种效应的发生不存在阈 值剂量，因此，不管接受照射的剂量大还是小， 这种效应都有可能发生。
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。
• 增殖死亡与细胞分裂周期数与受照剂量有关，
受照剂量越大则可分裂次数越少。
• 增殖死亡的机制可能是有丝分裂抑制和染色体畸变所
电离辐射生物学效应课件
• 对于放射治疗而言，ICRP将治疗开始90天之
内发生的辐射效应称为早期效应，治疗开始90 天后出现的效应称为迟发效应。
• 早期效应与迟发效应也分别被称为近期效应和
远后效应
• 躯体效应与遗传效应：构成机体的细胞可区分
为体细胞和生殖细胞两大类，按照效应成像的 部位可将电离辐射生物效应分为躯体效应与遗 传效应。
或死亡是重要的终点指标；在放射生物学中， 从辐射致死效应的角度，把细胞“增殖能力” 的完整性作为存活与死亡的判断标准。
• 细胞死亡的形式
1.间期死亡：照射后细胞在有丝分裂的间隙期立 即死亡者称为间期死亡，又称即刻死亡，由于 不能通过下次有丝分裂，故又称为非有丝分裂 死亡。
• 间期死亡对一般细胞来说，多出现在一次大剂
确定性效应与组织反应
• 确定性效应指电离辐射引发的某种健康效应，
该效应通常存在一个阈值剂量水平，当受到照 射超过了剂量阈值水平时该效应可能发生。
• 每个器官和组织以及每个人引起确定性效应的
阈值存在一定的差异，在有限程度上可能还取 决于受照个体的情况，超过阈值剂量时，这种 效应的发生率和严重程度随剂量的增加而增大
定性效应
• 确定性效应的基础是细胞死亡，放射线引起细
胞死亡是一种随意性过程，把它称为非随机性 效应不够妥当，改为确定性效应是由于这些效 应在成因上是由放射线能量沉积事件决定的， 因此被译作确定性效应。
• 确定性效应的含义是当照射剂量达到一定水平
后，细胞死亡会超过细胞增殖补充或代偿能力。
• 2007年ICRP发布新的放射防护建议书，出于
• 确定性效应的发生基础是器官或组织的细胞死
亡，确定性效应指除了癌症、遗传和突变以外 的所有躯体效应和胚胎效应及不育症等。如果 这种效应具有致命性或威胁到生命或导致降低 生活质量的永久性伤害，则被称为严重确定性 效应。
• 组织反应是从组织损伤反应的动态过程等综合
因素来考虑，以前认为某种效应存在阈剂量是 确定发生或未发生，现在认为有“不确定性”， 因为有些效应临床可能还没有观察到，但已经 有了组织或细胞反应，或者临床可能有该效应 但通过治疗又可以使效应不发生，它有较多的 不确定性；
• 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-nonthreshold model,LNT)。LNT的含义是假设在 较低剂量范围内，当辐射剂量效应发生率与受照剂量之间呈线性关系。
组织反应（效应）发生，但效应发生率仅为 1%时所对应的剂量。
• 如果正常组织受到照射后，在数周至数月内出
现的组织损伤称为正常组织早期反应，若经数 月至数年后才表现出来的损伤称为正常组织晚 期反应；
• 终身危险是指在人的一生中发病或死于放射性
照射的风险。
电离辐射的细胞效应
• 细胞是构成机体组织、器官的基本结构单元，
量照射后迅速出现正常核形态消失，发生细胞 变性而死亡。
• 对某些细胞如A型精原细胞、卵细胞和小淋巴
细胞，较小剂量即可导致间期死亡。
• 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。
• 还有一些组织反应到很晚（晚期）才表现出来，
这些组织反应与发生时间、随访时间、个人敏 感性差异、放疗及核事故后风险评估等因素有 关，所以国际组织提倡用“组织反应”取代 “确定性效应”。
• 针对组织反应，国际组织又提出了组织反应阈
剂量、正常组织早期（晚期）反应和终身危险 的概念。
• 组织反应阈剂量或阈值剂量：照射会导致某种