《放射的生物效應(yīng)》PPT課件

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1、第四章放射的生物效應(yīng)§3.電離輻射的生物效應(yīng)一、電離輻射對靶細胞的損傷二、電離輻射致突變及致癌效應(yīng)三、電離輻射對染色體的損傷四、輻射對組織和器官的作用五、電離損傷的分子水平作用第四章放射的生物效應(yīng)一、電離輻射對靶細胞的損傷各類細胞對輻射的敏感性不一致.不斷生長、增殖、自我更新的細胞群對輻射敏感,分化成熟的細胞對輻射具有高度耐受性,淋巴細胞例外,它分化成熟,但屬于高度敏感細胞.造血細胞、生殖細胞、腸上皮細胞等高敏;膀胱、食道等上皮細胞較敏;結(jié)締組織、內(nèi)皮細胞等中敏;而肌細胞、神經(jīng)節(jié)細胞、成熟的軟骨和骨細胞低敏。(一)細胞的輻射敏感性第四章放射的生物效應(yīng)一、電離輻射對靶細胞的損

2、傷有增殖能力的哺乳動物細胞受一定照射,一部分喪失增殖能力,體外培養(yǎng)時不能形成細胞團;另一部分“活存”細胞仍保持增殖能力,體外培養(yǎng)時形成細胞團.“活存”細胞百分率隨照射劑量增加而降低.(二)劑量——活存曲線DqD0細胞存活百分數(shù)Gy第四章放射的生物效應(yīng)一、電離輻射對靶細胞的損傷細胞受到亞致死劑量照射后,主要表現(xiàn)為有絲分裂延遲,損傷輕重取決于照射時細胞所處的周期階段.不同階段的輻射敏感性不同.處于M期的細胞受照射很敏感,可引起細胞即刻死亡或染色體畸變.G1期早期對輻射不敏感,后期則較敏感,周期較長的細胞在G1期受照射可能發(fā)生G1抑制,延遲進入S期.S前期也較敏感,受照可使DNA

3、合成速度變慢,細胞延遲進入G2期.G2期是對輻射極敏感的階段,處于此期即使較低劑量也會由于所需特異蛋白質(zhì)和RNA合成障礙引起長時間分裂延遲,也稱“G2阻斷”。(三)細胞周期的變化第四章放射的生物效應(yīng)一、電離輻射對靶細胞的損傷電離輻射作用于機體,經(jīng)過原初的物化變化和生物大分子損傷階段,進而發(fā)展到細胞的損傷,包括細胞死亡、有絲分裂延遲或抑制等.電離輻射所致哺乳類動物細胞的“死亡”有3種：1.數(shù)百Gy照射可使細胞的蛋白質(zhì)凝固—立即死亡2.數(shù)十Gy大劑量照射使細胞立即終止代謝活動—間期死亡3.幾Gy照射可使增殖性強的細胞喪失繼續(xù)增殖的能力—生殖死亡或分裂死亡(四)細胞死亡第四章放射

4、的生物效應(yīng)一、電離輻射對靶細胞的損傷細胞接受輻射能量后所引起的損傷不足以使細胞致死,若給予足夠的時間,則細胞有可能對損傷進行修復,即亞致死損傷修復SLDR.照射后細胞暫未死亡,但如不進行干預,細胞將會發(fā)生死亡,如果改變細胞所處狀態(tài),將其放在不利于分裂的環(huán)境中,則受損傷細胞可得到修復而免于死亡,此稱為潛在致死損傷修復PLDR。(五)細胞損傷后的修復第四章放射的生物效應(yīng)二、電離輻射致突變及致癌效應(yīng)輻射致癌是指受照后發(fā)生與所受照病因?qū)W聯(lián)系的惡性腫瘤,是照射后重要的遠期效應(yīng)之一,包括實體瘤誘發(fā)、白血病、骨肉瘤和淋巴肉瘤等,屬隨機效應(yīng).輻射致突變和致癌效應(yīng)都是以遺傳物質(zhì)的改變?yōu)榛A(chǔ),

5、是輻射防護中2項最重要的輻射隨機效應(yīng).第四章放射的生物效應(yīng)1.電離輻射致突變效應(yīng)二、電離輻射致突變及致癌效應(yīng)電離輻射引起遺傳物質(zhì)的變化不僅有點突變(即指遺傳密碼的改變),而且染色體結(jié)構(gòu)也變化.染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成,具有兩方面重要功能:一是保持基因順序,二是保證遺傳物質(zhì)在子細胞中的適當分配.這兩方面變化都會引起細胞遺傳特性的改變.第四章放射的生物效應(yīng)2.電離輻射致癌效應(yīng)二、電離輻射致突變及致癌效應(yīng)電離輻射使癌癥發(fā)病率增高,其致癌效應(yīng)在人體細胞和動物細胞實驗都已證實.但輻射引起細胞惡性轉(zhuǎn)移機制尚未完全弄清.輻射可以是致癌的始動因子,也可是促進因子.對前者研究表明,電離輻射

6、對DNA的損傷可能是細胞惡性轉(zhuǎn)化的重要機制,這與化學致癌劑的惡性轉(zhuǎn)化效應(yīng)研究一致.但惡性轉(zhuǎn)化并不等同癌癥,不論癌癥起因于一個還是一群突變細胞,發(fā)展往往需要促進因子的作用,比如催乳素僅需小劑量照射就能引起乳腺癌.第四章放射的生物效應(yīng)3.電離輻射致癌的劑量—效應(yīng)曲線二、電離輻射致突變及致癌效應(yīng)1234567Gy白血病發(fā)生率%小劑量—腫瘤誘發(fā)占優(yōu)勢；大劑量—癌變細胞滅活占優(yōu)；頂峰—二者持平第四章放射的生物效應(yīng)4.電離輻射致癌的潛伏期二、電離輻射致突變及致癌效應(yīng)腫瘤類型最低平均全部表現(xiàn)期白血病骨肉瘤甲狀腺癌乳腺癌其他實體瘤2~42~45~105~15101015202320~302

7、5~3025~30>40>40>40表3：輻射誘發(fā)人體惡性腫瘤的潛伏期（年）第四章放射的生物效應(yīng)5.影響電離輻射致的主要因素二、電離輻射致突變及致癌效應(yīng)（1）敏感性因素（2）年齡因素（3）性別因素（4）其他因素第四章放射的生物效應(yīng)三、電離輻射對染色體的損傷人類體細胞染色體對輻射非常敏感，即使劑量低于0.01Gy,也能觀察到染色體畸變,而且隨劑量線性增加.在一定條件下,依據(jù)染色體畸變率可估算受照者所受劑量.故在輻射防護中,染色體畸變可用做生物劑量指示計.染色體是遺傳物質(zhì)的重要載體,主要由DNA和蛋白質(zhì)組成.在細胞分裂