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时间:2018-08-08
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1、放射性辐射防护RADIATIONANDPROTECTION第三章章辐射对人体的危害和防护标准第一节辐射对人体健康的影响电离辐射直接作用间接作用生物体分子激发电离DNA周围物质(水)激发电离原始创伤扩散自由基分子内能转移与生物分子作用生物自由基继发反应原核和真核细胞分裂受抑制中枢神经系统和胃肠道损伤显现造血障碍性死亡晚期肾损伤肺纤维样变性癌症和遗传变化物理阶段10-18~10-11s化学阶段10-11~1s生化阶段1~103s生物阶段数hr数d数月~数年一.电离辐射的直接作用电离辐射穿过生物组织时,射线的能量被DNA或具有生物功能的其他分子直接吸收,使生物分子发生化学变
2、化的作用。在生物机体中直接作用主要对象是具有生物活性的分子,如核酸、蛋白质等,使其发生电离、激发或化学键断裂的变化,造成结构改变,引起正常功能和代谢作用的障碍。比如:DNA、酶、膜系结构等。一.电离辐射的直接作用电离辐射对核酸大分子的直接作用:引起碱基破坏或脱落、单链或双链断裂、氢键破坏、螺旋结构出现交联或核酸之间、核酸与蛋白质之间出现交联。电离辐射对蛋白质的直接作用:引起蛋白质侧链发生变化,氢键、二硫键断裂,导致高度卷曲的肽链出现不同程度的伸展,空间结构改变。二.电离辐射的间接作用自由基是带有一个或多个不配对电子的分子或原子团,具有极强的活性。当辐射作用于人体时,由
3、于组织中含大量水分,激发或电离的水分子经迅速的分子重组,产生大量活泼的自由基,主要有OH、H和水合电子e-q,它们能扩散一定距离,有效的与生物分子反应。1.自由基的产生二.电离辐射的间接作用(1)自由基破坏细胞膜;2.自由基的损伤机制(2)自由基细胞蛋白质氧化、脱氢;(3)自由基使糖链断裂和失活;(4)自由基引起核酸的损伤。一、影响辐射生物学作用的因素与辐射有关称物理因素与机体有关称生物因素因素1.辐射种类2.辐射剂量4.照射部位5.照射面积6.照射方式3.分次照射种系机体状态个体发育过程不同组织细胞亚细胞分子水平§4.影响电离辐射作用的主要因素1.辐射种类不同种类辐
4、射产生的生物效应不同,从辐射物理特性看,电离密度(n)和穿透能力(f)是影响生物学作用的重要因素.但总体上二者正好呈反比:α射线n大f小;β射线nf均较大;X(γ)线f大n小;快中子重粒子f强,并在射程末端n极大,此特性已用于放疗.如:α射线电离密度大,但穿透能力很弱,故外照射对人体的危害很小,但内照射大。外照射:γ>β>α内照射:α>β>γ2.辐射剂量照射剂量与生物效应呈正相关死亡率(%)剂量剂量存活率(%)病毒、细菌、原生物和植物多细胞机体生物种类LD50(Sv)豚鼠狗、山羊人猴小鼠大鼠蛙鸡龟大肠杆菌酵母菌变形虫草履虫芽孢、病毒2.503.404.006.006.
5、407.007.007.1515.0056.00300.001000.003000.0020000.00表9:不同种类生物的半数致死剂量LD50剂量(Gy)病理变化0~0.250.25~0.50.5~1.01.0~2.02.0~3.53.5~5.55.5~8.0不明显或不宜觉察的病变可逆性功能变化,可能血象改变功能和血象的改变,但无临床症状轻度骨髓型急性放射病中度骨髓型急性放射病重度骨髓型急性放射病极重度骨髓型急性放射病表10:人体受不同剂量照射后的损伤效应3.分次照射同一剂量的辐射,分次给予的生物效应低于一次给予的效应。分次越多,各次间隔时间越久,则生物效应越小。这
6、显然与机体的修复过程有关。4.照射部位机体不同部位受照产生的生物效应有较大差异。实验表明:腹部照射引起的效应最为严重。其次依次为盆腔、头颅、胸部和四肢。5.照射面积相同条件下,受照面积越大,生物效应越显著5.24Gy照射皮肤面积几平方厘米皮肤暂时发红几十平方厘米恶心、头痛占全身三分之一急性放射病占全身二分之一产生致死性后果6.照射方式不同照射方式D相同时生物效应不同:一次照射>分次照射;内照射>外照射;全身照射>局部照射;多向照射>单向照射。7.照射的几何条件二、与机体有关的因素种系机体状态个体发育过程不同组织细胞亚细胞分子水平1.生物种系的放射敏感性生物进化程度,
7、机体组织结构越复杂,辐射敏感性2.机体状态的放射敏感性过冷热、过累饿、过虚伤病耐受3.个体发育的放射敏感性幼年和老年敏感>壮年雌性耐受性>雄性3.个体发育的放射敏感性受照时间(周)造成缺陷0~44~1111~1616~20>30大多数被吸收或流产多数系统的严重畸形主要是小头症,智力异常,生长延迟;骨髓、生殖器官和眼的畸形很少。小头症,智力低下和眼的畸形很少。不大可能引起严重的解剖学缺陷,可能有功能障碍。表子宫内不同时期受照射可能发生的畸形个体不同发育阶段的辐射敏感性4.不同器官、组织和细胞的放射敏感性严格说来,没有一种组织完全不受辐射的影响,但同
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