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保健物理电离辐射的生物效应省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、保健物理 第三章 电离辐射生物效应电离辐射生物效应3.1 生物效应产生过程和机理生物效应产生过程和机理3.2 电离辐射所致生物效应分类电离辐射所致生物效应分类3.3 确定性效应确定性效应3.4 随机性效应随机性效应第第1 1页页基本生物学概念基本生物学概念:DNA 硷基对硷基对A-T;C-G无穷排列方式无穷排列方式由两条螺旋状排列核苷酸链组成第第2 2页页基本生物学概念基本生物学概念:基因(gene)DNA链上含有一定功效一段核苷酸序列基因突变(mutation):DNA发生可遗传变异。点突变(point mutation)诱变剂(mutagen):能引发突变物质。物理诱变剂 化学诱变剂 生物
2、诱变剂第第3 3页页 1 物理过程与能量转移(10-16s以下)电离:产生初级电子,次级电子 作用对象:生物大分子(核酸,蛋白质,酶)3.1 生物效应产生过程和机理生物效应产生过程和机理2 物理化学作用(10-12s以下)自由基生成:H2O2,HO2,H-,OH-3 分子组成及性质改变 细胞膜;核膜第第4 4页页电离辐射能量转移过程电离辐射能量转移过程3.1 生物效应产生过程和机理生物效应产生过程和机理第第5 5页页单链断裂:单链断裂:DNA损伤(分子水平)损伤(分子水平)双链断裂:双链断裂:错误修复错误修复C能够实现无差错能够实现无差错 修复修复第第6 6页页细胞水平损伤细胞水平损伤细胞死亡
3、细胞死亡间期死亡间期死亡增殖死亡增殖死亡增殖死亡增殖死亡间期死亡间期死亡增殖死亡增殖死亡间期死亡间期死亡间期死亡间期死亡功效障碍功效障碍结构改变结构改变增殖死亡增殖死亡第第7 7页页细胞水平损伤细胞变异细胞变异(modification)异常细胞异常细胞 克隆克隆细胞转化细胞转化癌症癌症transformationcancer变异变异第第8 8页页细胞凋亡(apoptosis)变异细胞程序性死亡(programmed death)镜下表现:胞核浓缩、断裂 凋亡小体机理:P53基因 激活自我致死程序是变异细胞免于患癌主要机制是变异细胞免于患癌主要机制第第9 9页页细胞凋亡(apoptosis)第
4、第1010页页分子水平分子水平细胞死亡细胞变异体细胞生殖细胞体细胞生殖细胞功效障碍不孕肿瘤遗传效应确定性效应多细胞死亡造成随机性效应单一细胞变异造成DNA损伤细胞水平细胞水平临床症状临床症状效应效应第第11 11页页3.2电离辐射所致生物效应分类电离辐射所致生物效应分类躯体效应躯体效应(somatic effects)定义:发生在受照者本人身上效应定义:发生在受照者本人身上效应依据效应发生个体依据效应发生个体:遗传效应(遗传效应(hereditary effects)定义:发生在受照者后代身上效应定义:发生在受照者后代身上效应第第1212页页关于遗传效应关于遗传效应由生殖细胞变异引发由生殖细胞
5、变异引发辐射照射引发遗传效应没有特异性辐射照射引发遗传效应没有特异性迄今没有些人类资料必定辐射所致遗传迄今没有些人类资料必定辐射所致遗传效应发生效应发生第第1313页页关于遗传效应关于遗传效应英国儿童白血病事件起诉与败诉英国儿童白血病事件起诉与败诉放射科医师后代流行病学调查放射科医师后代流行病学调查(英、美、日、中)(英、美、日、中)第第1414页页3.2电离辐射所致生物效应分类电离辐射所致生物效应分类依据效应发生时期依据效应发生时期 潜伏期(潜伏期(latent period):从受到照射到临床上特定效应发生所需时间从受到照射到临床上特定效应发生所需时间从受到照射到临床上特定效应发生所需时间
6、从受到照射到临床上特定效应发生所需时间早期效应(早期效应(early effects)受到照射后数周之内发生效应受到照射后数周之内发生效应晚发效应(晚发效应(Late effects)受到照射后数月以后发生效应受到照射后数月以后发生效应第第1515页页关于早期效应关于早期效应日本核临界事故日本核临界事故(99.09.30)事故发生时位置图事故发生时位置图S氏(氏(10Gy)20分钟后感觉麻木、分钟后感觉麻木、呕吐、腹泻呕吐、腹泻O氏(氏(17Gy):):意识丧失、呕吐、意识丧失、呕吐、腹泻、淋巴细胞数腹泻、淋巴细胞数第第1616页页关于晚期效应潜伏期关于晚期效应潜伏期日本原爆受害者肿瘤发生率随
7、时间改变日本原爆受害者肿瘤发生率随时间改变030年年40年年白血病白血病之外肿瘤2年年第第17 17页页3.2电离辐射所致生物效应分类电离辐射所致生物效应分类 确定性效应确定性效应(deterministic effects)随机性效应随机性效应(stochastic effects)依据效应依据效应-剂量关系分类剂量关系分类4有剂量阈值有剂量阈值4无剂量阈值无剂量阈值4效应严重程度效应严重程度 与剂量成正比与剂量成正比4发生几率与剂量发生几率与剂量 成正比成正比4严重程度与剂量无关严重程度与剂量无关第第1818页页确定性效应与随机性效应剂量剂量剂量剂量几率几率严重程度严重程度阈值阈值随机性效
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