電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)-醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)教學(xué)課件

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1、電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)電離輻射生物效應(yīng)分類按生物效應(yīng)出現(xiàn)的時(shí)間早期效應(yīng)(earlyeffect)遲發(fā)效應(yīng)(lateeffect)按生物效應(yīng)出現(xiàn)的個(gè)體軀體效應(yīng)(somaticeffect)遺傳效應(yīng)(geneticeffect)按生物效應(yīng)出現(xiàn)的幾率隨機(jī)性效應(yīng)(stochasticeffects)確定性效應(yīng)(deterministiceffect)電離輻射的細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)按時(shí)間分類間期死亡(interphasedeath)電離輻射的殺傷效應(yīng)增殖死亡(reproductivedeath)按形式分類凋亡(apoptosis)壞死(necrosis)電離輻射誘發(fā)細(xì)胞染色體畸變?nèi)?/p>

2、色體的特征(centromere)satellite染色體的各部分名稱電離輻射引起的染色體改變基本規(guī)律：斷裂和重接最初變化是斷裂。結(jié)局原位重接形成缺失、斷片發(fā)生互換重接染色單體型畸變：當(dāng)細(xì)胞處于S期或G2期受到電離輻射作用時(shí)，斷裂可以發(fā)生在一條單體上，也可以發(fā)生在兩條單體上，常見(jiàn)的染色單體畸變有以下類型：染色單體間隙、染色單體等點(diǎn)間隙、染色單體斷裂，染色單體缺失、三射體、四射體。對(duì)評(píng)價(jià)輻射效應(yīng)染色單體畸變意義不大。染色體型畸變：處于G1期或G0期的細(xì)胞受到電離輻射作用時(shí)，因?yàn)檫@時(shí)染色體尚未復(fù)制，其中單根染色絲被擊斷，經(jīng)S期復(fù)制后，在中期分裂細(xì)胞見(jiàn)到的是兩條單體在同

3、一部位顯示變化，因此導(dǎo)致的是染色體型畸變。按畸變?cè)隗w內(nèi)的轉(zhuǎn)歸，可以分為非穩(wěn)定型畸變和穩(wěn)定型畸變兩類。前者包括雙著絲粒、雙著色環(huán)、和無(wú)著絲粒斷片；后者包括相互易位,倒位和缺失。染色體的輻射劑量估算染色體對(duì)電離輻射具有高度的敏感性，即使受照劑量在0.05Gy，受照射后早期即可見(jiàn)畸變率增高。通過(guò)建立的射線誘發(fā)染色體畸變—?jiǎng)┝啃?yīng)關(guān)系，在發(fā)生電離輻射事故時(shí)，可抽取受照者血液分離淋巴細(xì)胞體外培養(yǎng)，做染色體畸變分析，通過(guò)染色體畸變—?jiǎng)┝啃?yīng)關(guān)系估算受照劑量。但該方法只能用于比較均勻的急性照射，對(duì)不均勻和局部照射只能給出相當(dāng)于均勻照射的劑量，也不能用于內(nèi)照射、分次照射和慢性小劑

4、量照射的劑量估算。電離輻射的隨機(jī)性效應(yīng)效應(yīng)的發(fā)生機(jī)率與受照劑量的大小呈正比，但效應(yīng)的嚴(yán)重程度與受照劑量無(wú)關(guān)，不存在閾值劑量。致癌效應(yīng)的基礎(chǔ)基因組DNA損傷時(shí)輻射致癌的分子基礎(chǔ)射線的直接和間接作用引起DNA斷裂，導(dǎo)致染色體畸變，進(jìn)而誘發(fā)細(xì)胞突變。腫瘤的單細(xì)胞起源學(xué)說(shuō)腫瘤發(fā)展的多階段學(xué)說(shuō)經(jīng)歷“始動(dòng)-促進(jìn)-發(fā)展”三階段。腫瘤的始動(dòng)可通過(guò)原癌基因的激活形成癌基因，導(dǎo)致過(guò)度表達(dá)，激活機(jī)制包括基因易位和重排、基因擴(kuò)增、點(diǎn)突變及高表達(dá)等。促進(jìn)期的重要特征是可以促進(jìn)細(xì)胞的分裂增殖，使被始動(dòng)的干細(xì)胞克隆擴(kuò)展成一個(gè)非終末細(xì)胞組成的病灶—癌前病變。輻射是一種弱的促進(jìn)因子。始動(dòng)后再給予，

5、致癌后果顯著增強(qiáng)。在低濃度下，可起明顯作用。通?？梢阅孓D(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)始動(dòng)與促進(jìn)兩個(gè)階段，正常細(xì)胞出現(xiàn)轉(zhuǎn)化，逐步發(fā)展為癌細(xì)胞，此期是朝惡性方向越來(lái)越快的發(fā)展，成了獨(dú)立的和侵入性的發(fā)展階段。電離輻射致癌的評(píng)估方法絕對(duì)危險(xiǎn)和相對(duì)危險(xiǎn)照射組癌癥發(fā)生率與對(duì)照組或參與人群癌癥發(fā)生率之差，稱為絕對(duì)危險(xiǎn)(Absoluterisk,AR)，也稱為超額絕對(duì)危險(xiǎn)(excessabsoluterisk,EAR)。兩組發(fā)生率之比，稱為相對(duì)危險(xiǎn)(Relativerisk,RR),相對(duì)危險(xiǎn)的增加數(shù)RR-1，稱為超額相對(duì)危險(xiǎn)(ERR）。計(jì)算單位劑量照射引起的危險(xiǎn)稱為危險(xiǎn)系數(shù)(Riskcoefficie

6、nt)。EAR系數(shù)為單位劑量增加的例數(shù)，用10-6人·年-1·Sv-1表示，即每106人·年·Sv的增加例數(shù)。ERR系數(shù)為單位劑量的增加百分比(%/Sv)。ICRP-60的輻射致癌危險(xiǎn)系數(shù)是以原爆人群癌癥死亡的EAR年增加值和ERR值為基礎(chǔ)，通過(guò)預(yù)測(cè)模型，向5個(gè)國(guó)家進(jìn)行人群轉(zhuǎn)移后得到的兩性平均值。輻射致癌的潛伏期最小潛伏期中央值最大潛伏期白血病2年8年40年其他癌癥10年16-24年終生ICRPPubl.60(1990)影響人類輻射致癌的因素宿主因素:遺傳學(xué)易感性性別與激素年齡與時(shí)間因素:環(huán)境及生活因素的復(fù)合作用:劑量學(xué)因素:電離輻射遺傳效應(yīng)由生殖細(xì)胞的變異引起輻

7、射照射引起的遺傳效應(yīng)沒(méi)有特異性迄今沒(méi)有人類資料肯定輻射所致遺傳效應(yīng)的發(fā)生電離輻射的確定性效應(yīng)受照射生物機(jī)體產(chǎn)生效應(yīng)的嚴(yán)重程度在閾值以上隨劑量的增加而增加，存在劑量閾值。通常為0.1-0.2Gy。確定性效應(yīng)包括除了癌癥、遺傳和突變以外的所有軀體效應(yīng)和胚胎效應(yīng)及不育癥等。出生前確定性效應(yīng)胚胎效應(yīng)自發(fā)性流產(chǎn)各類畸形和腦發(fā)育異常嚴(yán)重智力遲鈍和智商下降出生后的確定性效應(yīng)全身性放射損傷皮膚的電離輻射效應(yīng)紅斑、脫毛、脫屑和表皮壞死遠(yuǎn)期效應(yīng)為表皮、汗腺、皮脂腺及毛囊萎縮，真皮纖維化，血管擴(kuò)張，皮膚潰瘍和皮膚癌等。X射線或γ射線在面積10cm2引起皮膚紅斑的劑量在一次短時(shí)間照射時(shí)約

8、為6～8G