[學(xué)習(xí)]放射線對人體的影響

1、放射物理與防護,第九章 放射線對人體的影響,王文紅 南開大學(xué)人民醫(yī)院,學(xué)習(xí)目標掌握：確定性效應(yīng)和隨機性效應(yīng)的概念并了解 它們 各自包括的輻射效應(yīng) 。熟悉：皮膚效應(yīng)的概念并了解其分度診斷標準和處 理原則 。了解：靶學(xué)說的基本內(nèi)容；放射線引起的生物學(xué)效應(yīng)；胎兒出生前受照引起的效應(yīng) 。,第九章 放射線對人體的影響,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng)第二節(jié) 影響放射損傷的因素,第九章 放射線對人體的影響,第

2、一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),第九章 放射線對人體的影響,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),一、放射生物學(xué)基礎(chǔ)二、輻射生物效應(yīng)分類 三、胎兒出生前受照效應(yīng)四、皮膚效應(yīng),第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),一、放射生物學(xué)基礎(chǔ)靶學(xué)說和靶分子細胞與分子放射生物學(xué)效應(yīng)輻射敏感性,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),生物結(jié)構(gòu)內(nèi)存在著對輻射敏感的部分 --“靶”“靶”的損傷將引起某種生物效應(yīng)電離輻射以離子簇的形式撞擊靶區(qū)擊中概率遵循泊松分布單次或多

3、次擊中靶區(qū)可產(chǎn)生某種放射生物效應(yīng),靶學(xué)說（target theory ）的基本內(nèi)容,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),單靶模型 多靶模型單靶和多靶模型DNA雙鏈斷裂模型,主要的靶學(xué)說（target theory ）,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),受照射細胞中的主要靶分子為基因組（genomic DNA）和生物膜。生物膜包括質(zhì)膜、核細胞器（線粒體、溶酶體等）膜等，具有重要的生物功能，且對電離輻射比較敏感。射線引起靶分子的損傷，機體進行

4、反饋調(diào)節(jié)。損傷和修復(fù)過程的消長和變化，決定著細胞的存活、死亡、老化和癌變 。,靶分子,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),細胞與分子放射生物學(xué)效應(yīng)DNA為生物遺傳的重要物質(zhì)。DNA結(jié)構(gòu)受到破壞，將引起遺傳信息功能的錯誤表達。DNA分子的放射損傷與細胞功能障礙、癌變、染色體畸變、細胞死亡均有密切關(guān)系，且隨輻射劑量和靶體積的增大而增加。DNA損傷和修復(fù)規(guī)律在腫瘤放射治療中有重要應(yīng)用價值。,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),不同類型細胞的輻射敏

5、感性腫瘤細胞的輻射敏感性不同細胞周期的輻射敏感性細胞內(nèi)各不同大分子的相對放射敏感性個體發(fā)育的放射敏感性,輻射敏感性,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),不同類型細胞的輻射敏感性 高度敏感細胞：淋巴細胞、造血細胞、生殖細胞等 敏感細胞： 膀胱、食道等上皮細胞 中度敏感細胞：神經(jīng)節(jié)細胞、肌細胞 不敏感細胞： 軟骨及骨細胞,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),腫瘤細胞的輻射敏感性高敏感度腫瘤：惡性淋巴瘤、精原細胞瘤、

6、腎母細胞瘤等中度敏感腫瘤： 鱗狀上皮癌、分化差的腺癌，腦膠質(zhì)瘤等輻射抗性腫瘤：惡性黑色素瘤、軟骨肉瘤等,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),不同細胞周期的輻射敏感性有絲分裂（M期）細胞很敏感間期細胞中，G2時相>G1時相>S時相細胞具有的周期阻滯特性會導(dǎo)致放射抗拒，嚴重影響惡性腫瘤的放療效果。如何去除阻滯以提高腫瘤輻射敏感性是放療研究的熱點 。,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),細胞內(nèi)各不同大分子的相對放射敏感性 同

7、一細胞的不同亞細胞結(jié)構(gòu)的放射敏感性差異較大細胞核的放射敏感性明顯高于胞漿細胞內(nèi)不同分子相對敏感性 ： DNA>mRNA>rRNA>tRNA>蛋白質(zhì),第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),個體發(fā)育的放射敏感性放射敏感性隨著個體發(fā)育過程而逐漸降低妊娠的最初階段最敏感出生后幼年比成年放射敏感性高老年相對不敏感,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),1.確定性效應(yīng)（deterministic effects） 射線照

8、射人體全部組織或局部組織，若能殺死相當(dāng)數(shù)量的細胞，而這些細胞又不能由活細胞的增殖來補充，則這種照射可引起人類的確定性效應(yīng)，其與劑量呈非線性關(guān)系，其部分功能性確定性效應(yīng)可逆。2.隨機性效應(yīng)（stochastic effects） 電離輻射的隨機性效應(yīng)被認為無劑量閾值，其有害效應(yīng)的嚴重程度與受照劑量的大小無關(guān)，包括致癌效應(yīng)和遺傳效應(yīng)。,二、輻射生物學(xué)效應(yīng)分類,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),,遺傳效應(yīng)

9、是指性腺受到電離輻射的照射，引起生殖細胞的損傷（基因突變或染色體畸變）可以傳遞下去并表現(xiàn)為受照者后代的遺傳紊亂，這種出現(xiàn)在后代中的隨機性效應(yīng)。包括顯性突變和隱性突變。,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),三、 胎兒出生前受照效應(yīng) 胚胎死亡：著床前階段（0～9d）或著床后不久（2周） 的妊娠早期畸形： 受孕后9?42

10、天智力低下：妊娠8?15周最敏感，其次是16?25周誘發(fā)癌癥：出生后10～15年,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),急性放射性皮膚損傷（acute radiation injuries of skin） 慢性放射性皮膚損傷（chronic radiation injuries of skin） 放射性皮膚癌（skin cancer induced by radiation）,四、皮膚效應(yīng),第一節(jié) 放射線的生

11、物學(xué)效應(yīng),急性放射性皮膚損傷的概念 是指身體局部受到一次或短時間（數(shù)日）內(nèi)多次受到大劑量（χ、γ及β射線等）外照射所引起的急性放射性皮炎及放射性皮膚潰瘍。,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),急性放射性皮膚損傷診斷標準根據(jù)患者的職業(yè)史、皮膚受照史、法定局部劑量監(jiān)測提供的受照劑量及現(xiàn)場受照個人劑量調(diào)查和臨床表現(xiàn)，進行綜合分析做出診斷。皮膚受照后的主要臨床表現(xiàn)和預(yù)后，因射線種類、照射劑量、劑量率、射線能量、受照部位、受照面積和身體情況

12、等而異。最后診斷，應(yīng)以臨床癥狀明顯期皮膚表現(xiàn)為主，并參考照射劑量值。,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),慢性放射性皮膚損傷的概念 由急性放射性皮膚損傷遷延而來或由小劑量射線長期照射（職業(yè)性或醫(yī)源性）后引起的慢性放射性皮炎及慢性放射性皮膚潰瘍 （年累積劑量一般大于15Gy）。,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),放射性皮膚癌 是指在電離輻射所致皮膚放射性損害的基礎(chǔ)上發(fā)生

13、的皮膚癌 。,第一節(jié) 放射線的生物學(xué)效應(yīng),放射性皮膚癌的診斷依據(jù)須是在原放射性損傷的部位上發(fā)生的皮膚癌。癌變前表現(xiàn)為射線所致的角化過度或長期不愈的放射性潰瘍。凡不是在皮膚受放射性損害部位的皮膚癌，均不能診斷為放射性皮膚癌。發(fā)生在手部的放射性皮膚癌其細胞類型多為鱗狀上皮細胞 。,第二節(jié) 影響放射損傷的因素,輻射種類和能量 射線的電離密度與其穿透能力成反比關(guān)系，電離密度大小為α＞β＞γ，而穿透能力γ＞β＞α。吸收劑量

14、 在一定范圍內(nèi)，吸收劑量愈大，生物效應(yīng)愈顯著。劑量率 單位時間接受的照射劑量，劑量率愈大，效應(yīng)愈顯著。,一、與電離輻射有關(guān)的因素,第二節(jié) 影響放射損傷的因素,分次照射照射部位 腹部較重，其次為盆腔、頭顱、胸部、四肢照射面積照射方式 外照射、內(nèi)照射和混合照射,一、與電離輻射有關(guān)的因素,第二節(jié) 影響放射損傷的因素,種系機體組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，放射敏感性越高。放射生物學(xué)中常用引起被照

15、機體死亡50％時的劑量作為指標衡量機體的放射敏感性，稱為半數(shù)致死劑量。個體及個體發(fā)育過程總的趨勢是隨著個體的發(fā)育過程，輻射敏感性降低，但老年敏感。不同組織和細胞的輻射敏感性一種組織的放射敏感性與其細胞的分裂活動成正比，而與其分化程度成反比。,二、與機體有關(guān)的因素,第二節(jié) 影響放射損傷的因素,在低溫、缺氧的情況下，可以減輕生物效應(yīng)。受照者的年齡、性別、健康情況、營養(yǎng)情況以及精神狀態(tài)等不同，引起的生物效應(yīng)也不同 。,三、環(huán)境因素,

16、小結(jié),1、電離輻射可引起機體的損傷，這種損傷與電離輻射、機體以及環(huán)境等因素有關(guān)系。2、基因組和生物膜是受照射細胞中的主要靶分子，是引起細胞一系列生化變化的關(guān)鍵。3、電離輻射引起人體的生物效應(yīng)分為確定性效應(yīng)和隨機性效應(yīng)。4、確定性效應(yīng)是指有劑量閾值的一類電離輻射效應(yīng)。,小 結(jié),5、隨機性效應(yīng)是指其發(fā)生的幾率（而非嚴重程度）與受照劑量大小有關(guān)的一類輻射生物效應(yīng)，它包括致癌效 應(yīng)和遺傳效應(yīng)。6、射線對不同時期的胎兒會造成死亡、畸