1、電離輻射的生物效應(yīng),3.1 生物效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機(jī)理 3.2 電離輻射所致生物效應(yīng)的分類 3.3 確定性效應(yīng) 3.4 隨機(jī)性效應(yīng),基本生物學(xué)概念: DNA,鹼基對 A-T；C-G 無窮的排列方式,鴻福網(wǎng)-成人用品論壇 ,基本生物學(xué)概念: 基因（gene）,DNA鏈上具有一定功能的一段核苷酸序列 基因突變（mutation）: DNA發(fā)生可遺傳的變異。 點突變（point mutation),誘變劑（mutagen）: 能引起突變的物質(zhì)。 物理誘變劑 化學(xué)誘變劑 生物誘變劑,1 物理過程與能量轉(zhuǎn)移（10-16s以下） 電離：產(chǎn)生初級電子，次級電子 作用對象：生物大分子（核酸，蛋白質(zhì)，酶）,3.1

2、 生物效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機(jī)理,2 物理化學(xué)作用（10-12s以下） 自由基的生成: H2O2, HO2 , H- , OH-,3 分子組成及性質(zhì)的改變 細(xì)胞膜； 核膜,電離輻射的能量轉(zhuǎn)移過程,3.1 生物效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機(jī)理,單鏈斷裂：,DNA損傷（分子水平）,雙鏈斷裂： 錯誤修復(fù),可以實現(xiàn)無差錯 修復(fù),細(xì)胞水平損傷,細(xì)胞死亡,間期死亡,增殖死亡,增殖死亡,間期死亡,增殖死亡,間期死亡,間期死亡,功能障礙 結(jié)構(gòu)改變,增殖死亡,細(xì)胞水平損傷,細(xì)胞變異（modification),異常細(xì)胞 克隆,細(xì)胞轉(zhuǎn)化,癌癥,transformation,cancer,變異,細(xì)胞凋亡(apoptosis),變異細(xì)

3、胞的程序性死亡（programmed death） 鏡下表現(xiàn)：胞核濃縮、斷裂 凋亡小體 機(jī)理：P53基因 激活自我致死程序 是變異細(xì)胞免于患癌的重要機(jī)制,小結(jié),3.2電離輻射所致生物效應(yīng)的分類,軀體效應(yīng)（somatic effects） 定義：發(fā)生在受照者本人身上的效應(yīng),依據(jù)效應(yīng)發(fā)生的個體：,遺傳效應(yīng)（hereditary effects） 定義：發(fā)生在受照者后代身上的效應(yīng),關(guān)于遺傳效應(yīng),由生殖細(xì)胞的變異引起,輻射照射引起的遺傳效應(yīng)沒有特異性,迄今沒有人類資料肯定輻射所致遺傳效應(yīng)的發(fā)生,關(guān)于遺傳效應(yīng),英國兒童白血病事件的起訴與敗訴,放射科醫(yī)師后代的流行病學(xué)調(diào)查 （英、美、日、中）,3.2電離輻

4、射所致生物效應(yīng)的分類,依據(jù)效應(yīng)發(fā)生的時期,潛伏期（latent period): 從受到照射到臨床上特定效應(yīng)的發(fā)生所需的時間,早期效應(yīng)（early effects） 受到照射后數(shù)周之內(nèi)發(fā)生的效應(yīng),晚發(fā)效應(yīng)（Late effects） 受到照射后數(shù)月以后發(fā)生的效應(yīng),關(guān)于早期效應(yīng),日本核臨界事故（99.09.30）,事故發(fā)生時的位置圖,S氏（10Gy） 20分鐘后感覺麻木、嘔吐、腹瀉,O氏（17Gy）： 意識喪失、嘔吐、 腹瀉、淋巴細(xì)胞數(shù),關(guān)于晚期效應(yīng)的潛伏期,日本原爆受害者腫瘤發(fā)生率隨時間的變化,0,10年,20年,30年,40年,白血病,白血病之外的腫瘤,2年,3.2電離輻射所致生物效應(yīng)的分類

5、,確定性效應(yīng) （deterministic effects）,隨機(jī)性效應(yīng) (stochastic effects),依據(jù)效應(yīng)-劑量關(guān)系分類,有劑量閾值,無劑量閾值,效應(yīng)的嚴(yán)重程度 與劑量成正比,發(fā)生幾率與劑量 成正比,嚴(yán)重程度與劑量無關(guān),確定性效應(yīng)與隨機(jī)性效應(yīng),劑量,劑量,幾率,嚴(yán)重程度,閾值,隨機(jī)性效應(yīng),確定性效應(yīng),？,3.3 確定性效應(yīng),3.3.1 急性放射病 定義：人體一次或短時間內(nèi)分次受到大 劑量照射引起的全身性疾患。 外照射：1Gy,急性放射病,臨床特點: 1.損傷范圍廣,波及機(jī)體所有組織和器官, 表現(xiàn)為復(fù)雜的臨床癥狀和體癥。 2.主要損傷器官的變化,可決定和影響病 情的發(fā)展和預(yù)后

6、3.在一定照射劑量范圍內(nèi),機(jī)體有自動恢 復(fù)的潛力.,急性放射病,癥狀與劑量的關(guān)系:,急性放射病分類,3.3.2 對造血組織影響,血細(xì)胞壽命,3.3.3 生殖系統(tǒng)的影響,男性,女性,3.3.4 皮膚的放射損傷,3.3.5 眼組織的放射損傷,癥狀與閾值,3.4 隨機(jī)性效應(yīng)-輻射致癌,3.4.1 癌癥的概念與起源 癌癥(cancer):增生失控并侵入周圍組織或向遠(yuǎn)隔部位轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤,致癌因子(carcinogen):能使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒约?xì)胞最后發(fā)展為癌癥的因子 化學(xué)因素 物理因素 病毒 機(jī)體遺傳特性, 激素水平, 環(huán)境因素, 生活因素,3.4.2 癌癥的多階段發(fā)生學(xué)說(multi-stage),

7、始動期(initiation): 原癌基因的激活, 抑癌基因的失活 淘汰機(jī)制:DNA修復(fù), 免疫系統(tǒng)的識別監(jiān)視消除 癌癥是否出現(xiàn)和何時出現(xiàn),促進(jìn)期(promotion): 變異細(xì)胞 癌細(xì)胞,發(fā)展期(progression):癌細(xì)胞的惡性性質(zhì)增加 癌癥,3.4.3 人類輻射致癌的分析方法,流行病學(xué)(epidemiology):對人群中某種疾病的時間, 空間分布及其影響因素的研究 癌癥危險: 危險(risk): 某種有害效應(yīng)發(fā)生的概率 發(fā)病率(incidence) 死亡率(mortality),3.4.3 人類輻射致癌的分析方法,危險系數(shù)(risk coefficient): (危險度) 單位劑量照射引起的危險 超額絕對危險(excess absolute risk, EAR): 照射組癌癥發(fā)病率與對照組癌癥發(fā)病率之差 輻射致癌危險系數(shù)以EAR為指標(biāo) EAR系數(shù): 單位劑量的增加例數(shù) 單位: 10-2Sv -1,輻射致癌的潛伏期,ICRP Publ. 60(1990),輻射致癌危險系數(shù)與合計危害,12種癌癥, 低LET(DDREF=2)校正 對一般公眾: