第二章 电离辐射的生物学效应及放射防护
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1、第二章 电离辐射的生物学效应及放射防护昆明医学院第二附属医院杨青 副教授第一节 辐射生物学效应及射线作用原理自主学习：0.5学时第二节辐射生物学效应分类和影响因素（一）按照射方式分1外照射与内照射（external and internal irradiation） 电离辐射源由体外照射人体称外照射。线、中子、X线等穿透力强的射线，外照射的生物学效应强。放射性物质通过各种途径进入机体，以其辐射能产生生物学效应者称内照射。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。内照射的效应以射程短、电离强的、射线作用为主。2局部照射和全身照射（local and tot
2、al body irradiation）当外照射的射线照射身体某一部位，引起局部细胞的反应者称局部照射。局部照射时身体各部位的辐射敏感性依次为腹部胸部头部四肢。当全身均匀地或非均匀地受到照射而产生全身效应时称全身照射。 辐射生物学效应分类辐射敏感性（二）按照射剂量率分1急性效应（acute radiation effect） 高剂量率照射，短时间内达到较大剂量，效应迅速表现。2慢性效应（chronic radiation effect） 低剂量率长期照射，随着照射剂量增加，效应逐渐积累，经历较长时间表现出来。（三）按效应出现时间分1早期效应（early effect） 照射后立即或数小时后出现
3、的效应。2远期效应（late effect） 亦称远后效应。照射后经历一段时间间隔（一般6个月以上）表现出的效应。（四）按效应表现的个体分1躯体效应（somatic effect） 受照射个体本身所发生的各种效应。2遗传效应（genetic effect） 受照射个体生殖细胞突变，而在子代表现出的效应。（五）按效应的发生和照射剂量的关系分1确定性效应(determinate effect)：旧称非随机性效应(no-stochastic effect)。指效应的严重程度（不是发生率）与照射剂量的大小有关，效应的严重程度取决于细胞群中受损细胞的数量或百分率。此种效应存在阈剂量。照射后的白细胞减少、
4、白内障、皮肤红斑、脱毛等均属于确定性效应。2随机性效应(stochastic effect)：指效应的发生率（不是严重程度）与照射剂量的大小有关，这种效应在个别细胞损伤（主要是突变）时即可出现。不存在阈剂量。遗传效应和辐射诱发癌变等属于随机性效应（图2-3）。二、影响辐射生物学效应的因素（一）与辐射有关的因素1辐射类型 高电离密度的电离辐射，电离密度大，射程小，如、射线，在组织内能量分布密集，内照射时生物学效应相对较强。而（X）射线是低电离密度的电离辐射，电离密度小，射程大，因此外照射时生物学效应强。2剂量和剂量率 照射剂量大小是决定辐射生物效应强弱的首要因素，剂量越大，效应越强。但有些生物学
5、效应当剂量增大到一定程度后，效应不再增强。另外，在一定剂量范围内，同等剂量照射时，剂量率越高者生物学效应越强强。3照射方式 同等剂量照射，一次照射(single dose)比分次照射(fractionated dose)效应强；同样，全身照射比局部照射效应强。（二）与机体有关的因素1种系差异 一般说，生物进化程度愈高，辐射敏感性愈高。2性别 育龄雌性个体的辐射耐受性稍大于雄性。这与体内性激素含量差异有关。3年龄 幼年和老年的辐射敏感性高于壮年。4生理状态 机体处于过热、过冷、过劳和饥饿等状态时，对辐射的耐受性亦降低。5健康状况 身体虚弱和慢性病患者，或合并外伤时对辐射的耐受性亦降低。（三）介质
6、因素细胞的培养体系中或机体体液中在照前含有辐射防护剂（radioprotectant），如含SH基的化合物可减轻自由基反应，促进损伤生物分子修复，能减弱生物效应，反之，如含有辐射增敏剂（radiosensitizer），能增强自由基化学反应，阻止损伤分子和细胞修复，能提高辐射效应。目前，防护剂和增敏剂在临床放射治疗中都有应用，前者为保护正常组织，后者为提高放疗效果。三、剂量与效应的关系（一）早期效应和缓发效应1早期效应人体受辐照剂量当量：1Sv，看不到明显症状8Sv，出现以消化道损伤为主的胃肠急性放射病，症状在几小时内出现，一周或稍长时间内死亡。10Sv，出现以脑损伤为主的放射病，可在几分钟或
7、几小时内死亡。2缓发效应 在照射后的几年乃至二、三十年内出现，小剂量外照射慢性内照射四、低剂量辐射的兴奋效应低剂量辐射对生物体的影响尚有不少争议。但有一点可以肯定：低剂量辐射既可使人体出现防御和免疫功能增强等有益的生物学反应，也可以出现染色体畸变、癌变发生率增加等不利的反应，说明低剂量辐射的效果可能是由其所引起的不同的生物学反应之间的竞争决定的。第三节 作用于人体的电离辐射源一、天然辐射源二、人工照射源一、放射卫生防护的目的放射防护的目的在于：防止确定性效应的发生；限制随机效应的发生率，使之达到被认为可以接受的水平。为什么要限制随机性效应的发生率,使之达到被认为可以接受的水平？确定性效应是指个
8、体在超过阈值的辐照后出现的效应；而随机性效应是指群体在辐照后出现效应的个体的几率（百分比）。二、放射卫生防护的基本原则为了实现放射防护的目的，ICRP提出放射卫生防护的基本原则。（International Commission on Radiological Protection，国际辐射防护委员会）1放射实践的正当化（justification of radiological practice）2放射防护的最优化（optimization of radiological protection） 3个人剂量和危险度限制（individual dose and risks limits） 第五
