电离辐射的生物效应14095

4、其他因素：
辐射致癌还受遗传因素和环境因素的影响 如犹太人儿童的甲状腺癌发生率比其他少数民族 高；吸烟可使铀矿工肺癌的发生率增高。
电离辐射对染色体的损伤
电离辐射诱发染色体畸变
1、数目改变…… “多倍体”和“非整倍体”。 2、结构上的改变……断裂 。 畸变类型：见后页染色体图
应用：用染色体畸变率来估算人体接触辐射剂量大小的方 法被称为生物剂量估算法（生物剂量计）。
电离辐射的生物 效应
分类
按效应范围分：
1、躯体效应somatic effects 2、遗传效应 genetic effects
按效应出现的时间分：
1、近期效应short-term effects：几天~几个月，如急性 放损。
2、远期效应long-term effects：几年到几十年，如癌、 白内障、辐射遗传效应等。
2, 临床潜伏期：指从受照到肿瘤被确诊的 时间；
表3-1 辐射诱发人体恶性肿瘤的潜伏期（年）
肿瘤类型 白血病 骨肉瘤 5～10 5～15
10
平均 10 15 20 23
20～30
全部表现期 25～30 25～30 ＞40 ＞40 ＞40
影响电离辐射致癌的因素
按效应发生规律的性质可分：
1、随机性效应stochastic effects： （理解要点）发病率与受照剂量有关，严重程度
与剂量无关、无阈值、如癌症和遗传性疾病等。 2、确定性效应deterministic effects 以前叫非 随机性效应，也有人译为肯定性效应。有阈值、不 超过阈值不会发生、剂量越大，损害越严重 如急 性放射病、皮肤放射损伤等。可制订防护标准。
电离辐射的几个特殊效应
1、胎内照射效应 胎内照射或宫内照射：胚胎发育过程中受到

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电离辐射的生物效应 核辐射生物效应的特点 (1)不存在阈值剂量： 辐射的生物学效应的剂量曲线，是随着剂量的 增大而逐渐升高，即使在很小剂量作用下，也会 出现一些效应。 (2)辐射能量的高效率： 生物机体吸收较小的辐射能量，却能产生极其 严重的后果。 (3)辐射效应具有潜伏期： 潜伏期的长短取决于照射剂量和剂量率，还因 生物种类而异。
自由基：指化合物的分子 在外界条件下，共价键发 生均裂而形成的具有不成 对电子的原子或基团。
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电离辐射的生物效应
中文名称：自由基 英文名称： free radical 定义： 具有不成对电子的原子 或分子。其化学性质普遍 非常活泼 自由基， 机体氧化反应中产生的有害 化合物，具有强氧化性，可损 害机体的组织和细胞，进而引 起慢性疾病及衰老效应。
照射方式
照射剂量 率
效应出现 效应表现 的时间 的个体
局 内 外 部 照 照 照 射 射 射
全 身 照 射
急 性 效 应
慢 性 效 应
早 期 效 应
远 期 效 应
躯 体 效 应 机 性 效 应 13
电离辐射的生物效应 1） 照射方式 内照射 摄入放射性物质会对人体某些器官或组 织形成的照射 内照射的作用主要发生在放射性物质 通过途径和沉积部位的组织器官，但其 效应可波及全身。
细胞的功能分类
体 细 胞 生殖细胞
构成个体本身(躯体)的各种细胞 专为繁殖后代的细胞
为什么射线能够杀死细胞？ 电离辐射
直接
间接
的方式
相互作用，沉积能量
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造成细胞受损或死亡
电离辐射的生物效应
细胞 是由一个核和围绕细胞核的 细胞质、细胞膜构成。 核内有特定数目的染色体， 染色体是生物遗传、变异

ICRP和世界各国放射防护部门几乎 一致将线性无阈假设作为辐射防护标准 依据，低剂量照射引起的癌症增加甚少， 但这并不是存在真实阈值的证据，在人 们对低水平辐射的健康效应没有彻底弄 明白之前，将辐射防护的理论与实践建 立在无阈性假设的基础上将是较为安全 的。
4 、动物实验有寿命缩短，小鼠每照射 1Gy 寿命缩短5%
人们倾向于承认： 对辐射防护具有实际意义的低等 到中等剂量的电离辐射所致寿命缩短 主要是辐射致癌效应，由肿瘤引起超 额死亡而使平均寿命缩应在临床上表现为先天出生缺陷、死胎、 流产、死产和新生儿死亡等。 动物实验不容置疑地证明了辐射的遗传效应。比 如果蝇作为实验材料证实了辐射的遗传效应。但不 能拿人实验，从果蝇实验结果外推到人的把握有多 大？仍不清楚。 Iwasaki 用 3Gy60COγ 照射 C57BL/6 雄性小鼠， 结果表明，辐射使得平均产仔量从7.1降为4.9，但 性别比例没有统计学意义的改变。
（3）胎儿期受照的发育障碍 胎儿期（小鼠为受精后14日、 人为9～38周）。此期受照发生明显 的结构畸形减少，主要是引起胎儿发 育障碍，包括有继续分化作用的神经 和泌尿生殖系统。表现为小头症和伴 有智力低下的发生率增高，出现永久 性发育延迟等确定效应。
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概括起来
1，着床期（＜9天）：全和无
2，器官形成期（9天~8周）：死亡、畸形
3，胎儿期（9~38周）：发育障碍、小头症、
智力下降（ICRP 60：下降
30IQ / Sv） 注意：由老鼠结果外推结果！！
放射性不孕症
放射性不孕症：性腺受到电离辐射 作用可引起暂时性不孕症和永久性不孕 症。
生殖细胞受照的变化
1、精细胞的变化
雄性生殖细胞敏感性：精原细胞、初级和次 级精母细胞、精细胞和精子（从高到低的顺序）。 与体细胞辐射效应相反，在同等剂量照射时， 分次照射的损伤高于单次受照。这是因为精原细 胞对射线敏感，小剂量受照即可以使精子发生减 少，恢复时间延长，所以分次照射要比单次照射 时恢复得慢。

0.51～1.00
少数人（约5%）出现轻度症状： 淋巴细胞、白细胞、血小板可降低
头晕、乏力、不思食、失眠、口
到照前的25%～50%，半年内可
渴等
能恢复到正常水平。
1.01～1.50
一部分人（约5～50%）出现恶心， 少数人可能出现呕吐
淋巴细胞和血小板可降低50%以上， 白细胞可降低至50%，可能恢复 到正常值。
②这一
癌症总计 值仅用于 一般公众 。用于工 作人员人 群的致死 性癌症总 危险取 4.00×102Sv-1。
电离辐射引起的法定职业病
职业性放射性疾病是指劳动者在职业活动中所患 的放射性疾病。放射工作人员所受到的职业照射 剂量达到或超过一定的水平时，则可能引起局部 或是全身放射性疾病。
分为11类：
生。 不同的受照对象，不同的器官组织其剂量阈值不同，
一般从十分之几戈瑞至几戈瑞。
确定性效应剂量效应曲线特征
频率
12
10
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4 剂量
25 20 15 10 5 0
1
2
3
4
剂量
（a） （b） （c）
病理情况阈值
5
严重程度
随机性效应
指发生的几率与剂量大小有关的效应。 特点：效应严重程度与剂量大小无关，没有阈值。 从辐射防护的角度来看，任何大小的电离辐射对
受照剂量（Gy）
临床症状
＜0.10
无明显变化
0.10～0.25 无明显变化
血液学变化
— 淋巴细胞数略降后升高，逐渐恢复，
白细胞数变化不明显。
0.26～0.50
个别人（约2%）出现轻微症状：头 晕、乏力、食欲下降、睡眠障碍 等

3.细胞凋亡(Apoptosis) ：细胞凋亡是指细胞在一定的生理或 病理条件下，受内在遗传机制的控制自动结束生命的过程。
正常的组织中，经常发生“正常”的细胞死亡，它是维
持组织机能和形态所必需的。
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放射物理与防护学
第五章 电离辐射的生物学效应
细胞死亡的方式通常有3种：
1
细胞坏死（necrosis）
随机效应 stochastic effect
非随机性应 non-stochastic effect
当照射的剂量达到一定水平后， 细胞死亡>细胞增殖补充或代偿 必然性效应
1990年 ICPR改为
能力，此时确定性效应必然会 出现，故必然性效应。
又称为
确定性效应 deterministic effect
8
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放射物理与防护学
第五章 电离辐射的生物学效应
细胞凋亡是在细胞群中散发，阶段性进行，并且依存于
ATP的供给和RNA、蛋白质的合成，是属于主动排除机制。
细胞凋亡的细胞内信息传导途径可大致分为二个阶段：
诱导阶段和实行阶段。
细胞凋亡诱发机制
诱导阶段诱 导细胞凋亡 的因素
内源性因素 外源性的因素
激活和抑制机制（生长因子、 激素、受体因子等增殖性因 子）的失活
放射物理与防护学
第五章 电离辐射的生物学效应
4电离辐射和旁效应来自近年来,人们发现:机体对辐射的反应是群体现象而不仅 仅是单个独立细胞对损伤的积累反应，辐射除了可损伤直 接受照的细胞外，还可通过受照细胞产生一些信号或分泌 一些物质，引起未受照细胞产生同样的损伤效应,包括如细 胞死亡、细胞间活性氧增加、细胞增生、凋亡、染色体断 裂和突变、基因改变、基因不稳定等，这种效应称为旁效 应(bystander)或旁观者效应。