1、第四章 放射的生物效应,1. 辐射生物效应分类,1、外照射与内照射,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,6、直接作用和间接作用,第四章 放射的生物效应,1. 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照射. 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体,在肌体内发射出射线产生生物效应称内照射.内照射一般以射程短、电离强的、射线为主。,第四章 放射的生物效应,1. 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,引起局部细胞反应者称局部照射.
2、局部照射时身体各部位的敏感性依次为腹部 盆腔 胸部 头部 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。,第四章 放射的生物效应,1. 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. 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皮肤放射损伤则属于慢性效应.,近期效应,近期效应三种类型,造血器官(骨髓)损伤型,消化系统(胃肠)损伤型,中枢神经( 脑 )损伤型,表2 近期效应类型,远期效应,远期效应
3、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、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。,第四章 放射的生物效应,1. 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.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、死胎和某些遗传性疾病。,第四章 放射的生物效应,1. 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 (取决于细胞群中受损细胞的数
4、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. 这种效应在个别细胞损伤时(主要是突变)即可出现.,第四章 放射的生物效应,1. 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(即急性)低于几Gy的剂量照射, 很少有临床意义的有害作用,但性腺、眼晶状体和骨髓因对射线敏感,效应发生的频率随剂量增加而增加.,表3:成年人性腺、眼晶状体及骨髓的确定性效
5、应阈值估计值,确定性效应,第四章 放射的生物效应,1. 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.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.,1. 辐射生物效应分类,直接作用,直接作用：主要指处于射线径路上的具有生物活性的大分子，如核酸、蛋白质等，吸收射线能量，使之发生电离、激发或化学键的断裂等变化。,1. 辐射生物效应分类,间接作用,间接作用：指射线径迹外的生物分子，通过其周围的介质与辐射作用时产生的自由基，再与生物分子作用而引起生物分子的损伤；水是直接接受者。,2.
6、 胎儿出生前的受照影响,胎内照射效应：精子与卵子结合经过植入前期 器官形成期和胎儿期任何一段时间受到的照射。,2. 胎儿出生前的受照影响,诱发癌症,一、胚胎死亡,胚胎死亡：植入前期的胚胎（受孕9d内）不能着床或不在不易察觉时就死亡。,植入前期的胚胎对射线高度敏感，较小的剂量即可导致胚胎死亡。,二、畸形,器官形成前期（9-56d）：又称胚胎期，对射线敏感度高，导致正在发育的器官组织细胞损伤，造成器官畸形，属于确定性效应，阈值0.1Gy。,三、智力低下,胎儿期（9-38w）：指各系统器官发育的阶段，敏感度下降，主要引起发育障碍，包括神经和泌尿生殖系统。属于确定性效应。,表现：小头症和智力低下。妊娠
7、8-15是引发智力低下最敏感时期、其次是16-25周。,四、诱发癌症,发育中的胎儿对电离辐射致癌作用比成年或幼儿更敏感。,表现：受照胎儿在出生后10周岁内儿童白血病及其他癌症发病率增高。,3. 皮肤效应,一、急性放射性皮肤损伤,指身体受到一次或短时间内多次大剂量外照射所引起的急性放射性皮炎及皮肤溃疡。,1.临床表现与分度诊断标准,2.处理原则,二、慢性放射性皮肤损伤,指由急性放射性皮肤损伤迁延而来，或由职业性以及医源性小剂量射线的长期照射后引起的慢性放射性皮炎及慢性放射性皮肤溃疡。年累积量一般大于15Gy。,1.临床表现与分度诊断标准,2.处理原则（最重要原则：对症治疗）,三、放射性皮肤癌,指
8、明确由电离辐射诱发的皮肤恶性癌肿。,一般认为遗传和致癌效应是电离辐射的随机性效应。,发生在皮肤受照严重的区域，也是在射线所致。,诊断标准,2.处理原则,第四章 放射的生物效应,4. 生物靶的调节作用,DNA（或基因组）和膜（特别是核膜）是主要 的靶位，是引起细胞一系列生物化学变化的关键,染色体畸变是DNA损伤的结果，蛋白质和酶的辐射效应及重要代谢的紊乱是引起生理、病理变化的重要因素。,射线损伤与机体的修复的相互作用、相互拮抗， 决定着细胞的存活、老化、癌变和死亡。,一、辐射与自由基,自由基的定义：带有一个或多个不配对电子的分子或原子团，有极强的活性。,自由基的损伤机制,生物靶调节与自由基,第四章 放射的生物效应,生物靶调节,致癌效应,ICRP列出与放射有关的12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,
