电离辐射的间接作用
2.电离辐射的生物学作用 3.生物靶的调节作用 4.影响电离辐射作用的主要因素
§3. 生物靶的调节作用
一. 稀释效应 实验表明,用固定量电离辐射照射某种溶 液产生的自由基数量恒定,与溶液浓度无关。
辐射直接作用
失 活 分 子 数 含 量 失 活 分 子 数
辐射间接作用
浓度
浓度
§3. 生物靶的调节作用
一. 稀释效应 实验表明,用固定量电离辐射照射某种溶 液产生的自由基数量恒定,与溶液浓度无关。
§3. 生物靶的调节作用
三. 防护效应
防护效应的解释基于间接作用中对自由 基的竞争.水中的自由基非常活泼，且不 具专一性，故当溶液中存在2种以上分子 溶质时，都可以与自由基发生反应，即加 入物质与原溶质争夺有限的自由基，使原 溶质受自由基损害的机会减少。
§3. 生物靶的调节作用
四. 温度效应
溶液系统或机体受照射时，降低温度或使 之处于冰冻状态可使辐射损伤减轻，这种效 应称为温度效应.温度效应的解释基于低温
中度敏感组织：感觉器官、内皮细胞、皮肤上 皮、唾液腺和肾、肝、肺的上皮细胞
轻度敏感组织:中枢神经系统、内分泌腺、心脏 不敏感组织：肌肉组织、软骨、骨组织和结缔 组织等
§4. 影响电离辐射 作用的主要因素
5. 亚细胞和分子水平的放射敏感性 同一细胞不同亚细胞结构的辐射敏 感性有很大差异。细胞核的放射敏 感性显著高于胞浆。细胞内各不同 “靶”分子相对辐射敏感性顺序如 下： DNA > mRNA > rRNA > 蛋白质
生物阶段
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
§2. 电离辐射的生物学作用
二.电离辐射的间接作用 1. 自由基的产生 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。
电离辐射对人体的危害
电离辐射对⼈体的危害正⽂共： 2961字预计阅读时间： 8分钟少年梦然 - 少年⼀、放射线产⽣的⽣物效应⼈体受到电离辐射的照射，可产⽣各种有害效应，称为辐射⽣物效应。
其基本机制是:电离辐射作⽤于机体后，在照射的瞬间辐射能量传递和吸收，导致原⼦产⽣电离或激发，进⽽引起分⼦变性和损失。
当带电粒⼦直接射在⽣物⼤分⼦上，沉积能量并引起物理和化学变化，如DNA和RNA，可发⽣单链断裂、双链断裂和碱基损伤等，这称为直接作⽤。
当带电粒⼦与⽣物体内的⽔分⼦作⽤时，会产⽣各种⾃由基和活化分⼦。
这些辐射产物，再与⽣物⼤分⼦作⽤使⼤分⼦遭到损失和破坏，称为间接作⽤。
⼀般认为，间接作⽤的概率远⼤于直接作⽤。
间接作⽤的结果，加之分⼦间的能量转移，⼜会产⽣更多⽣物分⼦⾃由基。
这些⾃由基⼜可与⽣物分⼦反应，使更多的分⼦发⽣变化。
上述过程是由物理阶段的能量吸收发展成为分⼦结构变化的物理化学进程，进⽽发展成为分⼦间变化的化学过程，最后由于⽣物代谢的变化，有些细胞的损失得到修复，有的可停⽌分裂⽽陷⼊死亡，也有的⽆限制地分裂⽽导致癌症。
电离辐射⽣物效应有以下分类⽅式1.随机效应和确定性效应随机效应是指效应的发⽣概率随受照剂量的增加⽽增加，不存在阈值，效应的严重程度与受照剂量⽆关。
确定性效应是指效应的发⽣具有⼀定的阈值，辐射剂量⼤于阈值时确定性效应才发⽣，⽽效应的严重程度随辐射剂量的增加⽽增加。
⼀般说来，全⾝任何组织器官受到超过阈值的照射时，均可发⽣不同程度和表现形式的确定性效应。
2.近期效应和远期效应近期效应分为急性效应和慢性效应。
例如急性放射病和急性⽪肤放射损伤属于前者，⽽慢性放射病和慢性⽪肤放射损伤属于后者。
近期效应是指在急性照射(也就是在数⼩时之内接受较⼤的剂量)之后数⼩时到数周就能出现的效应。
远期效应⼀般发⽣在受照射的数年到数⼗年之后，例如辐射致癌、辐射遗传效应等。
3.躯体效应和遗传效应辐射诱发的机体⽣物效应，显现在受照者本⼈⾝上的称为躯体效应。
电离辐射的生物效应及健康影响
电离辐射的生物效应及健康影响摘要：人们在日常生活中经常接触辐射，却又因为辐射的不易感知等特性对医疗辐射等低剂量电离辐射产生恐惧心理。
介绍了电离辐射的来源、生物效应和对健康的影响，讨论了低剂量电离辐射诱导的兴奋效应和适应性反应。
通过引导人们正视电离辐射，并采用适当的防护措施，使电离辐射在人类生活中产生的危害作用降低到人体可接受的水平，可让辐射在医学、工业和科研等领域造福人类。
关键词：电离辐射；生物效应；健康影响1电离辐射的生物效应和健康影响1.1电离辐射在机体内的作用机制电离辐射对生物大分子的作用分为直接作用和间接作用。
直接作用是指射线的能量直接作用于生物分子，引起生物分子的电离和激发，破坏蛋白质、核酸、酶等生物大分子的结构和功能。
在照射大剂量时，处于分裂间期的细胞可因细胞遭到破坏而立即死亡。
间接作用是指射线首先作用于水，引起水分子的活化和自由基的生成，自由基再作用于生物分子，造成损伤。
电离辐射对人体产生的作用主要是通过诱导生物体发生电离反应生成自由基，生成的自由基会引起人体内分子、代谢、基因等多方面发生变化。
这一过程会根据电离辐射受照时间长短的不同，而导致机体出现微损伤、细胞死亡、辐射诱发疾病等现象。
1.2电离辐射在机体内的生物效应电离辐射可以诱发基因突变，如果突变发生在体细胞，就可能诱发白血病、皮肤癌、肺癌等各种癌症；如果性腺受到照射，突变发生在生殖细胞，就会引起后代智力低下和先天性畸形等遗传效应。
电离辐射诱发的癌症和遗传效应不存在阈值，发生的概率和照射剂量成正比，称为随机效应。
事故情况下，大剂量照射引起较多的细胞死亡或受伤，细胞数目减少或功能受损，影响了受照射组织器官的功能，表现为确定性效应，如急性放射病，造血功能障碍。
辐射在分子、细胞、组织器官和机体水平的生物效应。
1.3电离辐射对机体产生的健康影响生物效应是对环境中的刺激物或者改变做出的可以检测到的反应。
这些改变并不一定对你的身体健康有害。
3第二章临床放射生物学
细胞死亡： 1.增殖性死亡：几个细胞周期以后才死 即失去无限增殖能力
亡，
2.间期性死亡(凋亡)：几个小时内就死亡，细 胞对放射敏感性较高，比如淋巴细胞 细胞凋亡:是基因控制的细胞自主有序的死亡， 是主动争取的一种死亡过程。就像树叶或花自然 凋落一样。
辐射所致细胞死亡
几百戈瑞的大剂量照射之后，所有细胞机能都中止，最终发生细 胞溶解，这种情况被认为是细胞即刻死亡或间期死亡； 用较低的几个戈瑞照射正在分裂或还能进行分裂的细胞（如骨髓 细胞系、皮肤或小肠隐窝），此时部分细胞丧失其分裂或增殖能力。 另一方面，存活细胞或能够生存发育的细胞是指保持细胞增殖能力， 并能够因此而形成集落或克隆的细胞，这些细胞称为克隆源性细胞。 在体内，肿瘤和正常组织只有一小部分细胞属于克隆源性细胞，受照 后期数量迅速减少。 上述细胞死亡定义对放射治疗具有特殊意义，因为肿瘤细胞即使全都 依然存在，但失去了无限增殖能力，并因此而失去了局部浸润或远地 转移的能力，这样也就达到局部控制的目的。 同样，对于正常组织，大多数急性和慢性放射效应都发生在丧失生存 发育能力的情况下。
三.细胞存活曲线
受照射的细胞保留完整的增殖能力，能无限分裂 产生大量子代细胞形成一个集落或克隆的干细胞 称为细胞存活
细胞存活曲线：用来定量描述辐射吸收剂量与存 活细胞数量的相关性的一种方法。
指数性存活曲线：
细胞存活率与照射剂量成指数性反比关系，即在细 胞放射敏感性不变时，剂量越大，细胞死亡越多； 而敏感度越低，细胞存活率越高； 以同一剂量照射放射敏感与放射抗拒的细胞，其存 活率不同。根据指数性反比关系，即使照射剂量达 到极大时（临床一般不可能用这么高的剂量），也 会有少数细胞存活。p40图 用密集电离辐射如中子、a粒子为放射源，可有这 种放射效应。
电离辐射生物学效应
电离辐射⽣物学效应电离辐射⽣物学效应电离辐射的⽣物效应主要是DNA的损伤所致，DNA是关键靶。
直接作⽤：电离辐射的能量直接沉积到⽣物⼤分⼦上，引起⽣物⼤分⼦的电离和激发，从⽽引起⽣物效应。
⽣物效应和辐射能量沉积发⽣在同⼀分⼦上。
间接作⽤：电离辐射⾸先作⽤于⽔，使⽔分⼦产⽣⼀系列原初辐射分解产物（·OH，H·，e-⽔合，H2O2），然后通过⽔的原初辐射分解产物再作⽤于⽣物⼤分⼦，引起后者的物理和化学变化。
⽣物效应和辐射能量的沉积发⽣在不同分⼦。
表N 电离辐射⽣物学作⽤的时间效应时间/s发⽣过程物理阶段10-18快速粒⼦通过原⼦10-17~10-16电离作⽤H2O~→H2O++e-10-15电⼦激发H2O~→H2O*10-14离⼦-分⼦反应，如H2O++H2O~→·OH +H3O+10-14分⼦振动导致激发态解离：H2O*→H·+·OH10-12转动弛豫，离⼦⽔合作⽤e-→e-⽔合化学阶段<10-12e-在⽔合作⽤前与⾼浓度的活性溶质反应10-10·OH，H·和e-⽔合及其他⾃由基与活性溶质反应（浓度约1mmol/L）<10-7刺团1）（spur）内⾃由基相互作⽤10-7⾃由基扩散和均匀分布10-3·OH，H·和e-⽔合与低浓度活性溶质反应（约10-7mmol/L）1⾃由基反应⼤部分完成1~103⽣物化学过程⽣物学阶段数⼩时原核和真核细胞分裂受抑制数天中枢神经系统和胃肠道损伤显现约1个⽉造⾎障碍性死亡数⽉晚期肾损伤、肺纤维样变形若⼲年癌症和遗传变化1）刺团：指⾃由基发⽣反应的⼩体积电离作⽤：⽣物组织的分⼦被粒⼦或光⼦流撞击时，其轨道电⼦被击出，产⽣⾃由电⼦和带正电的离⼦，即形成离⼦对，这⼀过程称为电离作⽤。
激发作⽤：当电离辐射与组织分⼦相互作⽤，其能量不⾜以将分⼦的轨道电⼦击出，可使电⼦跃迁到较⾼能级的轨道上，是分⼦处于激发态，这⼀过程称为激发作⽤。
第一节电离辐射对生物大分子的作用一、电离辐射对生物大分子作用的基本原理
第一节电离辐射对生物大分子的作用电离辐射将能量传递给有机体引起的任何改变，统称为电离辐射生物学效应（ionizing radiation biological effect），人类的放射损伤是一种严重的病理性辐射生物效应。
一、电离辐射对生物大分子作用的基本原理生物分子损伤是一切辐射生物效应的物质的基础。
而生物分子损伤与自由基生成密切相关。
自由基（free radical）是指一些独立存在的、带有一个或多个不成对电子的原子、分子、基团或离子。
自由基是最大特性是化学不稳定性和高反应性，寿命很短，·OH（氢氧自由基）的平均寿命为10-9～10-8s，生物分子自由基也多在10-6～10-4s之间。
1．生物分子自由基的生成：有两种方式：（1）直接作用：电离辐射直接引起靶分子电离和激发而发生物理化学变化，生成生物分子自由基，如：T为电离辐射作用的靶分子，T+和T*为电离产生的正离子自由基和激发形成的激发态分子。
正离子自由基分解生成生物分子、中性自由基T·和离子；激发态分子解成两个自由基T·和H·。
（2）间接作用：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。
水辐射分解见图3-1。
图3-1 水辐射分解生成自由基简图水辐射分解生成的自由基与生物分子作用：2．生物分子损伤与修复：生物分子自由基生成后迅速起化学反应，两个自由基不配对电子相互配对，或是不配对电子转移给另一个分子，造成分子化学键的变化，引起生物分子破坏。
自由基反应能不断地生成新自由基，继续与原反应物起反应，形成连锁反应，使生物分子损伤的数量不断扩大，直到出现歧化反应（dismutation），生成两个稳定分子。
被损伤的生物分子，可以通过各种方式进行修复。
在自由基反应阶段（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。
电离辐射对生物大分子的作用
电离辐射对生物大分子的作用电离辐射是指具有足够能量的电磁辐射或粒子辐射，能够使原子或分子失去电子而形成离子的一种辐射。
电离辐射对生物大分子具有一定的影响，本文将从DNA、蛋白质和细胞三个方面探讨电离辐射对生物大分子的作用。
一、电离辐射对DNA的影响DNA是生物体内存储遗传信息和控制生物活动的重要分子。
电离辐射能够直接或间接地对DNA分子产生损伤，导致DNA链断裂、碱基损伤和碱基对连接错误等。
1. DNA链断裂：电离辐射能够直接作用于DNA分子，使其发生单链或双链断裂。
这种断裂会导致DNA的损失，进而影响基因的传递和表达。
2. 碱基损伤：电离辐射作用于DNA分子时，碱基可能会发生氧化、脱氨、缺失等损伤。
这些损伤会导致DNA序列发生改变，进而引发细胞突变和肿瘤等疾病。
3. 碱基对连接错误：电离辐射还会导致DNA分子内部的碱基对连接错误。
这种错误连接可能会导致DNA复制和修复过程中的错误，进而产生突变和遗传信息的错误传递。
二、电离辐射对蛋白质的影响蛋白质是生物体内重要的功能分子，参与调控生物体的生长、发育和代谢等过程。
电离辐射对蛋白质的影响主要体现在结构的改变和功能的损失上。
1. 结构改变：电离辐射能够使蛋白质分子的二级、三级结构发生改变，进而影响其功能。
这种结构改变可能导致蛋白质的空间构型变化，使其无法正常与其他分子相互作用。
2. 功能损失：电离辐射还会导致蛋白质的功能损失。
蛋白质的功能通常依赖于其特定的结构和构象，而电离辐射可能会破坏这些结构和构象，导致蛋白质无法正常发挥功能。
三、电离辐射对细胞的影响细胞是生物体的基本单位，电离辐射对细胞的作用主要表现为细胞死亡、突变和肿瘤等。
1. 细胞死亡：电离辐射能够直接杀死细胞，使其失去生命活力。
这种细胞死亡可能导致组织和器官的功能受损，进而影响生物体的正常运行。
2. 突变：电离辐射对细胞的遗传物质DNA产生损伤，导致基因突变的发生。
这些突变可能会引发细胞的异常增殖和功能紊乱，最终导致肿瘤的发生。
放疗名词解释
放疗名词解释：1、放射生物学：临床放射生物学是在放射生物基础理论研究的基础上，探讨人类肿瘤及其正常组织在放射治疗过程中放射生物学效应问题的一门科学,是肿瘤放射治疗技术学的重要基础之一。
2、相对生物效应：是指要达到同样生物效应时的标准射线(250KV X射线)所用剂量和某种射线所用剂量的比值。
3、直接作用：指放射线直接作用于生物组织细胞中的生物大分子，使其产生电离和激发，并最终导致其发生放射性损伤称之为电离辐射的直接作用。
高LET射线以直接作用为主。
4、间接作用：指在放射线与生物组织作用、尤其是与生物组织内水分子作用产生自由基，这些自由基再与生物大分子作用使其损伤。
这种放射性损伤称之为电离辐射的间接作用。
5、核衰变：放射性核素自发地发出一种或一种以上的射线并转变成另一种核素的过程称为核衰变。
核衰变是放射性核素的一种属性。
衰变必然伴随有放射。
6、放射性活度：指单位时间内原子核衰变的数目，其单位为1/秒。
专用名：贝可Bq7、放射性同位素：不稳定的同位素具有放射性。
这种不稳定性主要是由于原子核中的质子和中子不平衡性造成的。
随着原子序数的增加，一种元素的同位素越来越多。
元素周期表后面的重元素都具有天然放射性。
8、放射源：在没有特别说明的情况下，一般规定为放射源前表面的中心，或产生辐射的靶面中心。
9、照射野中心轴：射线束的中心对称轴线，临床上一般用放射源S与穿过照射野中心的连线作为照射野的中心轴。
10、等中心:是准直器旋转轴(假定为照射野中心)和机架旋转轴的相交点，与机房中所有激光灯出射平面的焦点相重合。
此点到放射源的距离称源轴距11、肿瘤的致死剂量：通过放射治疗使绝大部分的肿瘤细胞死亡而达到控制肿瘤，局部治愈的放射剂量即为肿瘤的放射剂量。
12、正常组织耐受量：各种不同组织接受射线照射后能够耐受而不致造成不可逆性损伤所需要的最大剂量为该组织的耐受量。
13、组织量：所谓组织量是指患者受照射组织在一定深度的射线吸收剂量。
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电离辐射的间接作用
电离辐射的间接作用是指辐射通过与物质相互作用，产生带电粒子或自由基等中间产物，然后这些中间产物继续与物质相互作用，造成生物、化学和物理效应。
1. 生物效应：电离辐射的间接作用可以导致DNA链断裂、碱
基损伤和细胞死亡等生物效应。
辐射通过与细胞内水分子相互作用，产生自由基，然后自由基与细胞内的DNA、蛋白质等
生物大分子相互作用，导致细胞核酸和蛋白质结构的破坏，影响细胞的正常功能。
2. 化学效应：中间产物如自由基在化学反应中起着重要的作用。
自由基可以与有机分子、无机物质相互作用，引发氧化反应、还原反应、氢交换反应等。
这些化学反应可以导致化学物质的变性、降解、生成新的化学物质，影响生物体内的化学平衡。
3. 物理效应：电离辐射的间接作用还可以引发物理效应。
例如，中间产物的产生会导致能量的释放，形成微观等离子体、电磁辐射等。
这些物理效应可以对物质的结构和性质产生影响，例如电离辐射可以通过影响材料中的晶体缺陷来改变材料的磁性和导电性。
总之，电离辐射的间接作用通过中间产物与物质相互作用，引发生物、化学和物理效应，对生物体和物质产生不可逆转的影响。