第三章辐射对人体的危害和防护标准

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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目的：在分子水平上，了解辐射损伤的机理。基础：电离和激发，改变原子或分子的状态，从而导致细胞功能或遗传结构的变化。辐射的生物效应的特点：（1）很低的吸收能量就能引起高的生物效应；（2）短暂作用引起长期效应。1.辐射的初始作用（1）低吸收能量引起高生物效应以6Gy剂量的急性照射为例，它可以致人死亡，但是此时吸收的能量如果全部转换为热能，却只能使组织的温度升高0.00l4℃。（2）短暂作用引起长期效应极短时间内沉积能量；辐射的确

2、定性效应、随机性效应都体现为一种长期的、持续性的效应。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~数年直接作用：辐射粒子与生物大分子，如DNA、RNA、蛋白质、核酸、酶等,直接发生作用，生成生物分子自由基，导致细胞的损伤。在大剂量照射时，处于分裂间期的细胞

3、可因细胞遭到破坏而立即死亡。2.辐射对细胞的作用电离辐射作用于生物分子的周围介质（主要是水）生成水射解自由基，这些自由基再与生物分子发生物理化学变化生成生物分子自由基，称次级自由基，再引起细胞损伤。照射引起的细胞损伤是由于直接作用和间接作用两种作用的结果。自由基：是指具有一个或多个不配对电子的原子或分子，它能够与其它具有不配对电子的原子或分子形成化学键，因此化学性质很活泼、不稳定。间接作用：水的辐射产物：pH为中性时，水辐射产物的产额其中羟自由基和水合电子是两种最重要的水辐解自由基，前者具有强氧化作用，后者具有强还原作用修复：在自由基反应阶

4、段（10-5s内）若介质中存在能供氢的分子，如含巯基化合物（谷胱甘肽G-SH等），则生物分子自由基可被修复，称化学修复。氧效应：在有O2情况下，生物分子自由基被氧化成超氧自由基而难以修复。1、碱基变化2、DNA链断裂：是辐射损伤的主要形式。-单链断裂（可以实现无差错修复）-双链断裂（难以修复，是细胞死亡的主要原因）3、DNA交联辐射对DNA的作用：C1、分子破坏：分子结构的破坏，包括肽键电离、肽键断裂、巯基氧化、二硫键还原、旁侧羟基被氧化等，从而导致质蛋白质分子功能的改变。2、对合成的影响：有的被激活，有的被抑制，有的呈双相交化，即先抑制而

5、后增强。3、分解代谢增强：照射后蛋白质分解代谢增强是非常显著的，主要是许多蛋白质水解酶活力增加。辐射对蛋白质和酶的作用：例如：1.自由基进入细胞破坏了DNA，便会导致癌症的发生；2.自由基破坏了蛋白质，便会破坏体内的酶，从而导致炎症和衰老；3.自由基破坏了脂肪，便会产生脂质过氧化，导致动脉粥样硬化，最后发生心、脑血管疾病；4.自由基破坏了碳水化合物，便会使体内的透明质酸降解，产生关节炎。三、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

6、发育过程不同组织细胞亚细胞分子水平物理因素1.辐射种类不同种类辐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

7、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2.503.404.006.006.407.007.007.1515.0056.00300.001000.003000.0020000.00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

8、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