单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,根本生物学概念:DNA,硷基对,A-T；C-G,无穷的排列方式,由两条螺旋状排列的核苷酸链组成,nmrcr 肉苁蓉,根本生物学概念: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,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，酶,3.1 生物效应产生的过程和机理,2 物理化学作用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,电离辐射的能量转移过程,3.1 生物效应产生的过程和机理,单链断裂：,DNA损伤分子水平,双链断裂：,错误修复,可以实现无过失,修复,细胞水平损伤,细胞死亡,间期死亡,增殖死亡,增殖死亡,间期死亡,增殖死亡,间期死亡,间期死亡,功能障碍,结构改变,增殖死亡,细胞水平损伤,细胞变异modification),异常细胞,克隆,细胞转化,癌症,transformation,cancer,变异,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 凋亡小体,机理：P53基因 激活自我致死程序,是变异细胞免于患癌的重要机制,小结,分子水平,细胞死亡,细胞变异,体细胞,生殖细胞,体细胞,生殖细胞,功能障碍,不孕,肿瘤,遗传效应,确定性效应,多细胞死亡导致,随机性效应,单一细胞变异导致,DNA损伤,细胞水平,临床症状,效应,3.2,电离辐射所致生物效应的分类,躯体效应somatic effects,定义：发生在受照者本人身上的效应,依据效应发生的个体,：,遗传效应hereditary effects,定义：发生在受照者后代身上的效应,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,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,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):,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,关于早期效应,日本核临界事故,事故发生时的位置图,S氏10Gy,20分钟后感觉麻木、呕吐、腹泻,O氏17Gy：,意识丧失、呕吐、,腹泻、淋巴细胞数,关于晚期效应的潜伏期,日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化,0,10年,20年,30年,40年,白血病,白血病之外的肿瘤,2年,3.2,电离辐射所致生物效应的分类,确定性效应,deterministic effects,随机性效应,(stochastic effects),依据效应-剂量关系分类,有剂量阈值,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,确定性效应与随机性效应,剂量,剂量,几率,严重程度,阈值,随机性效应,确定性效应,3.3 确定性效应,急性放射病,定义：人体一次或短时间内分次受到大,剂量照射引起的全身性疾患。,外照射：,1Gy,急性放射病,临床特点:,1.损伤范围广,涉及机体所有组织和器官,表现为复杂的临床病症和体症。,2.主要损伤器官的变化,可决定和影响病,情的开展和预后,3.在一定照射剂量范围内,机体有自动恢,复的潜力.,急性放射病,病症与剂量的关系:,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，腹泻电解质失调,肠上皮分裂停止，脱落,脑型,15,神经系统障碍,脑炎，脑水肿,对造血组织影响,血细胞寿命,生殖系统的影响,男性,女性,皮肤的放射损伤,眼组织的放射损伤,病症与阈值,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向远隔部位转移的恶性肿瘤,致癌因子(carcinogen):能使正常细胞转变为恶性细胞最后开展为癌症的因子,化学因素 物理因素 病毒,机体遗传特性,激素水平,环境因素,生活因素,3.4.2 癌症的多阶段发生学说(multi-stage),始动期,(initiation):,原癌基因的激活,抑癌基因的失活,淘汰机制:DNA修复,免疫系统的识别监视消除,癌症是否出现和何时出现,促进期,(promotion):,变异细胞 癌细胞,开展期(progression):癌细胞的恶性性质增加,癌症,3.4.3 人类辐射致癌的分析方法,流行病学,(epidemiology):对人群中某种疾病的时间,空间分布及其影响因素的研究,癌症危险:,危险(risk):某种有害效应发生的概率,发病率(incidence),死亡率(mortality),3.4.3 人类辐射致癌的分析方法,危险系数,(risk coefficient):(危险度),单位剂量照射引起的危险,超额绝对危险(excess absolute risk,EAR):,照射组癌症发病率与对照组癌症发病率之差,辐射致癌危险系数以EAR为指标,EAR系数:,单位剂量的增加例数,单位:10,-2,Sv,-1,辐射致癌的潜伏期,ICRP Publ.60(1990),辐射致癌危险系数与合计危害,12,种癌症,低,LET(DDREF=2)校正,对一般公众:,510,-2,Sv,-1,职业照射:,410,-2,Sv,-1,考虑严重遗传效应:,合计危害:,6,10,-2,Sv,-1,3.5 影响人类辐射致癌的因素,宿主因素:,性别与激素,遗传学易感性,年龄与时间因素:,环境及生活因素的复合作用:,剂量学因素:,