电离辐射的生物效应2013

电离辐射的生物学效应（二）引言概述：电离辐射是指具有足够能量的辐射粒子，例如X射线、γ射线和质子，能够从原子或分子中剥离电子的过程。

在人类暴露于电离辐射下，生物体受到直接和间接的生物学效应。

本文将重点讨论电离辐射的生物学效应，并从五个方面展开讨论。

正文：1. 细胞损伤a. 电离辐射能与DNA分子直接作用，导致DNA链断裂和碱基损伤。

b. DNA损伤可能导致细胞凋亡或突变，进而影响细胞功能。

c. 辐射还可导致蛋白质、脂质和其他细胞组分的分解或损伤。

2. 遗传效应a. DNA损伤可能传递给后代，导致基因突变或染色体畸变。

b. 高剂量电离辐射的暴露可导致不稳定细胞遗传物质，进而引发遗传疾病。

c. 遗传效应可能以不可逆或可逆的方式表现。

3. 放射病a. 高剂量电离辐射暴露可引发急性放射病，表现为恶心、呕吐、衰竭和骨髓功能抑制等。

b. 慢性低剂量电离辐射暴露可能导致放射性癌症和非癌疾病的发展。

c. 放射病的预防和治疗措施需要综合考虑剂量、时机和个体敏感性等因素。

4. 辐射影响身体组织和器官a. 骨髓是辐射最敏感的组织之一，辐射可引起骨髓功能抑制和造血系统损伤。

b. 神经系统受到辐射影响，可导致认知和行为方面的变化。

c. 非目标器官，如肺、肾脏和肝脏等，也可能受到电离辐射的损伤。

5. 防护和减轻电离辐射的生物学效应a. 遵守辐射安全操作规程，包括正确使用辐射防护设备和随身携带个人剂量计。

b. 发展和采用新的辐射防护技术和方法，如屏蔽器材和防护服。

c. 加强宣传和教育，提高公众和从业人员对电离辐射生物学效应的认识和防护意识。

总结：综上所述，电离辐射的生物学效应包括细胞损伤、遗传效应、放射病、对身体组织和器官的影响等。

减轻这些效应的关键在于做好辐射防护工作，加强宣传教育，并持续研究和发展新的防护技术和方法。

以此保护人类和生物多样性的健康。

电离辐射⽣物学效应电离辐射⽣物学效应电离辐射的⽣物效应主要是DNA的损伤所致，DNA是关键靶。

直接作⽤：电离辐射的能量直接沉积到⽣物⼤分⼦上，引起⽣物⼤分⼦的电离和激发，从⽽引起⽣物效应。

⽣物效应和辐射能量沉积发⽣在同⼀分⼦上。

间接作⽤：电离辐射⾸先作⽤于⽔，使⽔分⼦产⽣⼀系列原初辐射分解产物（·OH，H·，e-⽔合，H2O2），然后通过⽔的原初辐射分解产物再作⽤于⽣物⼤分⼦，引起后者的物理和化学变化。

⽣物效应和辐射能量的沉积发⽣在不同分⼦。

表N 电离辐射⽣物学作⽤的时间效应时间/s发⽣过程物理阶段10-18快速粒⼦通过原⼦10-17~10-16电离作⽤H2O~→H2O++e-10-15电⼦激发H2O~→H2O*10-14离⼦-分⼦反应，如H2O++H2O~→·OH +H3O+10-14分⼦振动导致激发态解离：H2O*→H·+·OH10-12转动弛豫，离⼦⽔合作⽤e-→e-⽔合化学阶段<10-12e-在⽔合作⽤前与⾼浓度的活性溶质反应10-10·OH，H·和e-⽔合及其他⾃由基与活性溶质反应（浓度约1mmol/L）<10-7刺团1）（spur）内⾃由基相互作⽤10-7⾃由基扩散和均匀分布10-3·OH，H·和e-⽔合与低浓度活性溶质反应（约10-7mmol/L）1⾃由基反应⼤部分完成1~103⽣物化学过程⽣物学阶段数⼩时原核和真核细胞分裂受抑制数天中枢神经系统和胃肠道损伤显现约1个⽉造⾎障碍性死亡数⽉晚期肾损伤、肺纤维样变形若⼲年癌症和遗传变化1）刺团：指⾃由基发⽣反应的⼩体积电离作⽤：⽣物组织的分⼦被粒⼦或光⼦流撞击时，其轨道电⼦被击出，产⽣⾃由电⼦和带正电的离⼦，即形成离⼦对，这⼀过程称为电离作⽤。

激发作⽤：当电离辐射与组织分⼦相互作⽤，其能量不⾜以将分⼦的轨道电⼦击出，可使电⼦跃迁到较⾼能级的轨道上，是分⼦处于激发态，这⼀过程称为激发作⽤。

电离辐射的生物学效应名词解释导言：电离辐射是高能粒子或电磁波在物质中相互作用时产生的一种辐射形式。

电离辐射具有较高的能量，可以从原子或分子中剥离电子，导致生物体内部的化学键的破坏和细胞变异。

本文将对电离辐射的生物学效应进行深入解释。

一、电离辐射概述电离辐射是一种高能粒子和电磁波，它可以穿透生物体并与细胞内的分子发生相互作用。

这种相互作用导致原子中的电子被剥离，形成离子。

电离辐射主要分为两种类型：离子辐射和非离子辐射。

二、离子辐射的生物学效应离子辐射是一种高能量粒子，如阿尔法粒子、贝塔粒子和中子，能够与生物体内的分子碰撞，并将能量传递给它们。

这些碰撞会导致分子内的化学键断裂，破坏DNA和其他细胞组分的结构。

1. DNA损伤DNA是细胞中的遗传物质，离子辐射会导致DNA的单链和双链断裂，从而影响DNA的复制和修复能力。

这些损伤可能会导致细胞死亡或癌变，增加遗传性疾病和肿瘤的风险。

2. 细胞死亡离子辐射具有高能量，当离子辐射穿透细胞并与细胞内的分子相互作用时，可以引起细胞死亡。

细胞死亡会导致组织损伤，影响生物体的正常功能。

3. 基因突变离子辐射会导致DNA序列的改变，进而引起基因突变。

这些突变可能会导致细胞功能异常，增加患某些遗传疾病的概率。

三、非离子辐射的生物学效应非离子辐射是一种电磁波，如X射线、紫外线和无线电波。

与离子辐射不同，非离子辐射没有足够的能量将电子从原子中剥离，但仍然能够对生物体产生生物学效应。

1. 紫外线引起的皮肤损伤紫外线辐射能够穿透人体皮肤，导致DNA损伤和皮肤细胞的突变。

长期暴露在紫外线下会增加患皮肤癌和衰老的风险。

2. X射线引起的癌症X射线是高能量电磁波，用于医学诊断和治疗。

然而，过量的X射线照射可能会引起DNA损伤，增加患白血病和其他癌症的概率。

3. 无线电波的潜在影响无线电波是一种常见的非离子辐射，如手机信号和无线网络。

尽管目前没有明确的证据证明无线电波单独会导致严重的生物学效应，但一些研究表明长期暴露在高强度无线电波下可能对生殖系统和大脑功能产生一定影响。

由于电离辐射的两大生物学效应由于电离辐射的两大生物学效应：确定性效应（具有较大剂量阈值才会发生，且其严重程度取决于受照剂量大小：如辐射导致的白内障）和随机性效应（不存在发生效应的剂量阈值，但发生几率与受照剂量大小有关：如诱发肿瘤与遗传效应）的存在，辐射剂量增加对人体的危害会相应地增加。

一般而言，CT 扫描比普通X 射线检查剂量大，照射剂量的增加导致辐射诱发癌症等随机效应的发生几率增加。

2009 年，位于美国洛杉矶的Cedars-Sinai 医疗中心的一名患者在接受CT 神经灌注扫描后出现头发脱落现象。

该医院经过调查发现，自2008 年 2 月开始在18 个月内，共206 名患者在CT 过程中被错误施加高达正常剂量值8 倍的辐射剂量。

为了规范CT 检查的行为，美国食品药品管理局（FDA）推荐在CT 检查中评估患者的接受的辐射剂量。

中国卫生部于2012 年公布新版《GBZ165-2012 X 射线计算机断层摄影放射防护要求》，首次公布了针对不同人群、不同部位CT 检查的诊断参考水平。

新版标准2013 年 2 月 1 日起实施，旧版标准同时废止。

根据《防护要求》，典型成年患者X 射线CT 检查头部、腰椎和腹部的诊断参考水平分别为50mGy、35mGy 和25 mGy，0 - 1 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为23 mGy 和25mGy，10 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为26mGy 和28mGy。

《防护要求》提出，CT 工作人员应在满足诊断需要的同时，尽可能减少受检者所受照射剂量。

在开展CT 检查时，做好非检查部位的防护，严格控制对诊断要求之外部位的扫描。

要禁止用成人的辐射剂量评估标准来评估儿童的辐射剂量。

为了保证临床医生获得剂量相关的信息，我们在每次检查结束之后都会得到图 2 这样一张辐射剂量的报告表，在这张表格中，我们可以获得大部分和扫描相关的信息。

与辐射剂量相关的参数主要有两个，CTDI vol 和DLP。

电离辐射的生物学效应电离辐射，听起来好像离咱老百姓挺远的，但其实啊，它在生活中还挺常见呢！就像那看不见摸不着的小调皮鬼，时不时就出来捣捣乱。

咱先来说说这电离辐射的厉害之处吧！你想想，它就像个隐藏的小怪兽，要是不小心被它缠上了，那可不得了。

它能钻进咱的身体，在细胞里捣乱，就好像在一个平静的小镇里突然扔进去了几个炸弹，把一切都搅得乱七八糟的。

比如说吧，要是长期接触高强度的电离辐射，那细胞可能就会受伤，甚至发生变异，这可不是开玩笑的呀！这就好比原本好好的一栋房子，被一场突如其来的暴风雨给打得七零八落的。

那后果，能不严重吗？但咱也别被它吓住了，咱得了解它，才能对付它呀！就像咱知道了老虎的习性，就能想办法避开它或者防范它。

电离辐射也不是无孔不入的，咱可以采取一些措施来保护自己。

平常生活里，一些常见的辐射源咱可得注意了。

比如医院里的那些检查设备，X 光啊啥的，虽然医生会做好防护措施，但咱自己也得留个心眼呀。

还有那些放射性物质，咱可别没事儿去招惹它们。

再想想，要是咱啥都不懂，傻乎乎地就往有辐射的地方跑，那不就像一只无头苍蝇一样乱撞吗？那可不行！咱得聪明点儿，学会保护自己。

就像出门得看天气预报一样，咱对电离辐射也得心里有数。

那怎么保护自己呢？首先，得有这个意识，知道啥地方可能有辐射，然后能避开就避开。

要是实在避不开，那就得做好防护措施，比如穿上防护服啥的。

这就好比冬天出门要穿厚棉袄一样，可不能马虎。

而且啊，咱也别一听辐射就吓得不行，适度的辐射其实也没那么可怕。

就像盐吃多了不好，但一点盐都不吃也不行呀。

关键是要掌握好那个度。

总之呢，电离辐射这个小调皮鬼，咱得好好对付它。

不能让它在咱的生活里随便捣乱。

咱得了解它，防范它，保护好自己和身边的人。

可别不当回事儿啊，这可是关乎咱身体健康的大事呢！大家说是不是这个理儿呀？咱可不能掉以轻心，得时刻保持警惕，和电离辐射这个小怪兽斗智斗勇！。

电离辐射的生物效应
电离辐射是指能够将电子从原子或分子中剥离出来的辐射。

它具有高能量和较强的穿透力，可以对生物体产生一系列的生物效应，包括：
1. 细胞损伤：电离辐射可以直接与DNA分子相互作用，导致DNA断裂、甲基化、碱基修饰等损伤，进而引发突变和细胞
死亡。

2. 细胞遗传效应：电离辐射引起的DNA损伤可能会导致遗传
信息的改变，包括基因突变、染色体畸变等，进而导致遗传性疾病的发生。

3. 组织损伤：电离辐射对细胞和组织的损伤可以导致炎症反应、组织坏死等病理变化，影响器官和组织的正常功能。

4. 生殖细胞损伤：电离辐射对生殖细胞的损伤可能导致生育能力下降、遗传性疾病的发生以及遗传基因的改变。

5. 致癌性：电离辐射与DNA的不可修复损伤可能会导致细胞
的癌变，增加患癌症的风险。

需要注意的是，电离辐射的生物效应受到辐射剂量、辐射类型、照射方式等多种因素的影响。

低剂量辐射可能对生物体产生适应性反应，而高剂量辐射则更容易引起严重的生物效应。

因此，在使用电离辐射技术时，应严格控制辐射剂量，采取有效的防护措施，减少对生物体的损害。

由于电离辐射的两大生物学效应：确定性效应（具有较大剂量阈值才会发生，且其严重程度取决于受照剂量大小：如辐射导致的白内障）和随机性效应（不存在发生效应的剂量阈值，但发生几率与受照剂量大小有关：如诱发肿瘤与遗传效应）的存在，辐射剂量增加对人体的危害会相应地增加。

一般而言，CT 扫描比普通X 射线检查剂量大，照射剂量的增加导致辐射诱发癌症等随机效应的发生几率增加。

2009 年，位于美国洛杉矶的Cedars-Sinai 医疗中心的一名患者在接受CT 神经灌注扫描后出现头发脱落现象。

该医院经过调查发现，自2008 年 2 月开始在18 个月内，共206 名患者在CT 过程中被错误施加高达正常剂量值8 倍的辐射剂量。

为了规范CT 检查的行为，美国食品药品管理局（FDA）推荐在CT 检查中评估患者的接受的辐射剂量。

中国卫生部于2012 年公布新版《GBZ165-2012 X 射线计算机断层摄影放射防护要求》，首次公布了针对不同人群、不同部位CT 检查的诊断参考水平。

新版标准2013 年 2 月 1 日起实施，旧版标准同时废止。

根据《防护要求》，典型成年患者X 射线CT 检查头部、腰椎和腹部的诊断参考水平分别为50mGy、35mGy 和25 mGy，0 - 1 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为23 mGy 和25mGy，10 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为26mGy 和28mGy。

《防护要求》提出，CT 工作人员应在满足诊断需要的同时，尽可能减少受检者所受照射剂量。

在开展CT 检查时，做好非检查部位的防护，严格控制对诊断要求之外部位的扫描。

要禁止用成人的辐射剂量评估标准来评估儿童的辐射剂量。

为了保证临床医生获得剂量相关的信息，我们在每次检查结束之后都会得到图2 这样一张辐射剂量的报告表，在这张表格中，我们可以获得大部分和扫描相关的信息。

与辐射剂量相关的参数主要有两个，CTDI vol和DLP。

那么那个是有效辐射剂量，如果不是，患者的有效辐射剂量如何计算呢？今天我们就来聊聊辐射剂量的那些事儿。

第31卷 第5期 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 V ol.31, No.52013年10月 J. Radiat. Res. Radiat. Process. October 2013——————————————第一作者：张忠新，男，1988年2月出生，2011年毕业于潍坊医学院，目前为中国辐射防护研究院在读硕士研究生 通讯作者：段志凯，男，研究员，中国辐射防护研究院。

Email: duanzhikai@ 收稿日期：初稿2013-01-10，修回2013-09-11低剂量电离辐射生物效应研究张忠新 刘建功 刘红艳 王 超 段志凯（中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所 太原 030006）摘要 低剂量电离辐射（Low-dose ionizing radiation ）已经成为辐射生物效应研究中的一个热点。

随着研究的深入，关于低剂量电离辐射的有害效应、适应性效应和兴奋性效应的理论不断完善。

低剂量电离辐射的有害效应与非有害效应同时并存，机制仍然难以定论。

过去关于低剂量电离辐射的生物效应多是通过高剂量效应曲线进行反推的，而现在越来越多的人对电离辐射的线性无阈模型的正确性提出了质疑。

本文从有害效应、适应性效应和兴奋性效应3方面对低剂量电离辐射生物效应的发生及其机理等进行了综述并提出了几个问题。

关键词 低剂量电离辐射，适应性效应，兴奋性效应，线性无阈模型 中图分类号 TL72目前，核技术在能源、科研、医疗、工业、农业等许多领域中得到广泛应用，给人们带来利益的同时也存在一定的安全隐患[1]。

人类平时受到的电离辐射多是低剂量电离辐射，而这些低剂量电离辐射主要来源于医疗照射和天然本底照射。

19世纪80年代以来医疗照射已经增长了七成[2]。

随着科学技术的发展，低剂量电离辐射对人体生物效应的影响越来越受到人们的关注。

低剂量电离辐射是指剂量在0.2 Gy 以内的低传能线密度（LET ）照射，或者剂量在0.5 Gy 内，剂量率在0.05 Gy·min −1以内的高LET 照射。