第五章电离辐射的生物学效应介绍ppt课件.ppt

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1、第五章电离辐射的生物学效应授课教师：郝晓娜1（1）对病人主要是内照射（即放射性核素进入人体内产生的照射），对医务人员主要是外照射（即放射性核素从人体外发射的射线对人体产生的照射），但管理不当也可产生内照射。（2）由于放射性药物在体内的特殊分布，病人全身受照剂量小，个别器官、组织受照剂量高。核医学辐射的特点:2第一节作用于人体的电离辐射源3一、天然辐射源（naturalsourcesofradiation）在人类生存环境中，天然存在着多种射线和放射性物质，称为天然本底辐射。包括宇宙射线、地球环境介质

2、辐射、生物体内的放射性核素等。41.宇宙射线（cosmicrays）从宇宙空间发射而来的高能粒子流，由初级宇宙射线和次级宇宙射线组成，不同时间、不同纬度、不同高度其强度不同，与太阳活动周期有关，受地球磁场作用偏向两极高纬度地区。能量范围宽，强度随海拔高度、纬度的不同而变化。对人体产生外照射。5星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空间磁场的作用下形成的高能粒子流。主要成份是P（占83%－89%）、α（10%－15%），还有一些重元素的核及高能电子（1%－2%），能量为103－1014MeV。①初级宇宙射线

3、②次级宇宙射线初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与大气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、л介子等射线以及产生3H、14C、7Be、22Na、85Kr等放射性核素，形成对地球的天然辐射。地球上每个人受到来自宇宙射线照射的平均剂量率约为0.38mSv/a。7系列衰变有铀系、锕系和钍系三种，其共同特征：2.地球辐射①天然存在的放射性系列衰变（1）起始衰变的母体核素有可以与地球年龄相比的半衰期。（2）数十次系列衰变直到成为稳定性铅为止衰变产物均是放射性核素，衰变过程中有放射性氡气（222Rn2）产

4、生。（3）最终变成稳定性铅。地球辐射对人体的影响有外照射和内照射。②40K、14C等单独存在的天然放射性核素93、生物体内的放射性核素环境介质中的天然放射性核素通过各种渠道（例如通过呼吸、饮食进入人体）进入生物体内。在人体内的内照射剂量率约为1.52mSv/a。10二、人工辐射源(man-madesourcesradiation)1、核爆炸对环境的辐射放射性落下灰，除局部污染外，部份进入地球表面大气的对流层和平流层，形成带状沉降或全球沉降。落下灰的放射性成分:核裂变产物、感生放射性核素和未反应的核燃

5、料，绝大部分是γ和β放射性核素。112、核动力及生产、使用放射性核素的公司、部门、企业等排出的“三废”或意外事故释放出放射性核素所造成的局部污染。123、医疗照射和日常生活中接触的放射源A、X线诊断的照射B、核医学诊断与治疗C、肿瘤放射治疗：X刀、γ刀、加速器等D、日常生活中接触的放射源：含226Ra、3H、147Pm等发光涂料刻度的仪器、钟表、火灾报警器、安全检查的X线机等。13三、环境放射性物质进入机体的途径1、直接进入：消化道食入、呼吸道吸入、皮肤、粘膜、伤口侵入。2、生物循环：经食物链进入。

6、食物链：环境中的放射性核素，通过食物和水由消化道进入体内的全部行经过程。14第二节辐射生物学效应的机理15电离辐射生物效应是研究核射线能量传递给生物机体后引起生物机体的的变化和反应。分为若干性质不同且又互相联系的阶段：物理阶段、物理-化学阶段、化学阶段和生物学阶段。其效应分为原发性效应和继发性效应。16一、原发作用（包括物理、物理-化学、化学阶段）△物理阶段：射线作用于生物体，将部份或全部能量以电离，激发的形式转移机体，使机体组织获得能量，这一阶段时间很短，约10-16-10-18S。17物理-化学

7、阶段：机体吸收辐射能后，首先发生分子水平变化，特别是使生物大分子损伤。分子损伤机理可分为直接作用和间接作用。18直接作用：生物体内具有活性的大分子直接接受射线能量，由于电离和激发作用，导致产生化学断裂，分子结构改变，引起功能和代谢障碍。间接作用：射线作用于机体内小分子，产生水自由基（氧化自由基）等原发辐射产物（*H、*OH、*H2O、*H2O2、*e-aq），再对生物大分子作用，引起损伤，由于机体细胞含水量很高，该损伤作用严重。19自由基（radicals）：有一个或多个不配对电子而能独立存在的原子

8、或分子，具有极高的不稳定性和化学反应性，存在的时间极其短暂。20射线作用于水分子→激发→不稳定的高能态→化学键断裂→氢自由基或氢氧自由基水分子被激发：H2O→H＊＋OH＊水分子被电离：H2O→H2O+＋e-H2O+→H++OH*e-+H+→H*e-+H2O→H2O-→H*+OH-e-+H2O→e-aqeaq是水分子电离产生e-的动能耗尽被水分子俘获形成的水化电子，有极强的还原性。21①对核酸分子主要作用于碱基、磷酸二酯键、核糖。自由基作用于生物大分子22②通过脂质过氧