第3章课件1培训教材.ppt

第三章 辐射对人体的影响 和防护标准第一节人类对辐射损伤的认识简史第二节辐射对人体健康的影响第三节人体受到照射的辐射来源及其水平第四节辐射防护的基本原则和标准第一节 人类对辐射损伤的认识简史时间：发现X射线（1895年）1930年代特点：对辐射可能造成的损伤认识不足损伤对象：（1）X射线球的制造者和应用X射线的技术人员；（2）从事放射性物质研究的科学家；（3）铀矿工人及用含镭夜光涂料的操作女工第一节 人类对辐射损伤的认识简史第一阶段：早期辐射损伤认识时期早期上层人士的“氡浴”享受；含天然放射性物质的“药”的流行；1896年1月末，美国的格鲁柏(Grubbe)在制造x射线管并进行x射线实验时，在他的手上发生了皮炎，直至晚年作了手和手指的一部分切除手术；1896年3月，美国的埃迪森(TAEdison)在改进x射线管和制造x射线荧光透视装置时，他说数小时后感到眼痛，继而发生了结膜炎1896年4月，美国的丹尼尔(JDaniel)在用x射线确定头颅中异物位置时，发现了X射线对头发有脱毛作用1896年7月，德国的马修斯(WMarcuse)记述了X射线透视后引起了脱毛和皮炎第一节 人类对辐射损伤的认识简史1898年，玛丽居里(MarieSklodowskaCurie)和皮埃尔居里(Pierre Curie)夫妇发现了镭，于次年4月，法国物理学家贝可勒尔(Antoine Henri Becquerel)从居里夫妇那里借来少量镭盐，将放有镭盐的小瓶装在衬衣口袋里走了几个小时回自己的实验室，几天后在口袋后面的腹部皮肤上出现了烧伤，事后他说：“我爱镭，但也恨它”。

皮埃尔居里为了弄明白这种镭射线的生物效应，特意在自己的手腕部用镭照射了几个小时，结果皮肤也出现了潮红居里夫人由于长期从事镭及其它放射性物质的研究工作，身体受到过量的照射，几乎双眼失明，造血组织受到严重的辐射损伤，1934年7月，她死于白血病她的女儿伊伦娜居里(IreneCurie)，人工放射性同位素的发现者，也死于白血病第一节 人类对辐射损伤的认识简史19031904年期间，亥耐克(Heineke)发现，x射线照射引起末梢循环血液中白细胞数显著减少，后来他以半致死剂量对豚鼠进行全身照射，证实了白细胞数减少是由于生物造血器官对辐射极为敏感，淋巴组织和脾脏受到损害，使血液中的淋巴细胞数减少，又由于骨髓受照后遭到损伤，致使白细胞数降低并且他还证实了辐射所致人的骨髓和动物骨髓的影响是一样的在X射线发现后10年，对操作者的血相进行了调查，从当时所调查的10个病例中几乎都看到了白细胞数有所降低1905年，布朗(Broun)和奥斯古德(Osgood)对10名从事X射线工作的人员进行了调查，结果发现有的人没有精子，有的人好几年没有精子，但在脱离X射线数年后，他们的妻子又生育了子女另外，也发现妇女在妊娠初期接受X射线照射后，胎儿会受到损伤，引起死胎、畸形和流产。

第一节 人类对辐射损伤的认识简史1907年，报道了用x射线治疗小儿胸腺肥大症引起了甲状腺癌病例l911年，有人搜集了94例由辐射引起的皮肤癌和其它恶性疾患，也有辐射致死的报道1922年，Ledoux-Lebard计算约有100名放射性工作者死于恶性疾病1925年，Martland报告说美国新泽西州夜光涂料厂标度盘绘制女工发生了职业性镭中毒，以至后来有超过50人得了骨癌人们很早就注意到了辐射会引起眼睛结膜炎，在发现x射线10年后，认识到辐射损伤严重时会诱发白内障l948年前后，观察了数例受到来自回旋加速器中子照射的工作省，证实了中子照射容易引起白内障第一节 人类对辐射损伤的认识简史第二阶段中期辐射损伤认识时期时间：19301960年代特点：医学界把辐射看作是时髦的诊断和治疗手段，却缺乏对辐射远期效应的认识，病人由于接受高累积剂量而诱发过多的白血病、骨肿瘤、肝癌等恶性肿瘤损伤对象：接受超剂量辐射照射的病人第一节 人类对辐射损伤的认识简史第三阶段近期辐射损伤认识时期时间：1960年代现在特点： 早期的职业性急性辐射损伤，除事故外，巳极为罕见了 中期所见到的高发生率的恶性肿瘤，得以避免除事故外，只能用大群体的或高人年的流行病学的调查方法，才能发现辐射损伤或危害的增加 。

第一节 人类对辐射损伤的认识简史调查结论： 迄今为止的流行病学的调查资料证明：在低剂量下，唯一潜在的辐射危害是致癌非特异性寿命缩短末见发生遗传危害也未见增加低于职业性剂量限值的辐射水平的长期慢性照射，是否会增加恶性肿瘤尚不明确出生前诊断性X射线的照射量，是否能增加出生后的小儿癌症的发病率，尚有争议高本底地区居民流行病学的调查，均末证实遗传危害的增加或恶性肿瘤较对照群体有过多的发生 第一节 人类对辐射损伤的认识简史第二节 辐射对人体健康的影响一、辐射的作用过程二、影响辐射生物学作用的因素三、剂量与效应的关系四、辐射的确定性效应五、辐射的随机性效应目的：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.辐射的初始作用一、辐射作用的过程第二节 辐射对人体健康的影响（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a. 物理阶段：从10-18秒10-12秒，此时电离粒子穿过原子，同原子的轨道电子相互作用，通过电离和激发发生能量沉积。

第二节 辐射对人体健康的影响b. 物理化学阶段：从10-12秒10-9秒，从原子的激发和电离引起分子的激发和电离，分子变得很不稳定，极易发生反应形成自由基 c. 化学阶段：从10-9秒1秒，此时自由基扩散并与关键的生物分子相作用，形成分子损伤 d. 生物阶段：从秒延续到年，分子损伤逐渐发展表现为细胞效应，如染色体畸变、细胞死亡、细胞突变等，最终可能造成机体死亡、远期癌变以及后代的遗传改变等 第二节 辐射对人体健康的影响第二节 辐射对人体健康的影响2.1作用途径直接作用：辐射粒子与生物大分子，如DNAandRNA,直接发生作用，导致细胞的损伤间接作用：辐射粒子与细胞内环境成份（主要是水）发生作用，产生自由基和过氧化物，导致细胞的损伤自由基：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、不稳定第二节 辐射对人体健康的影响2.辐射对细胞的作用第二节 辐射对人体健康的影响水的辐射产物：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第二节 辐射对人体健康的影响单链断裂：DNA损伤（分子水平）双链断裂：双链断裂： 错误修复错误修复C可以实现无差错可以实现无差错 修复修复第二节 辐射对人体健康的影响影响因素：剂量大小、细胞的增殖能力作用：一类是对细胞的杀伤作用 即使受照射细胞死亡或受伤，细胞数目减少或功能减低，结果影响了受照组织或器官的功能，表现为确定性效应，如急性放射病，造血功能障碍。

一类是对细胞的诱变作用 主要表现为诱发细胞发生癌变(致癌)，诱发基因突变 (致突)和先天性畸形(致畸)第二节 辐射对人体健康的影响2.2作用的效果水的辐射产物：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第二节 辐射对人体健康的影响辐射对细胞的损伤作用第二节 辐射对人体健康的影响辐射的致癌作用体细胞突变假说第二节 辐射对人体健康的影响世界卫生组织国际癌症研究中心特别工作组报告人类癌症约有90与环境中的化学致癌物质有关一）肯定致癌物： 苯、石棉、联苯胺、芥子气、砷和某些砷化合物、烟炱和焦油等共十七种；（二）可能致癌物：黄曲霉毒素类、四氯化碳、环氧乙烷、镉和某些镉的化合物等共十七种；（三）可疑致癌物： 氯霉素、苯乙烯、六六六、滴滴涕、三氯乙烯、利血平、苯巴比妥、铅和某些铅化合物等共十七种第二节 辐射对人体健康的影响突变（Mutation）是细胞的遗传特征以不连续的跳跃形式发生了突然变异，其化学本质是DNA结构的变化体细胞突变可诱发癌症，性细胞突变可导致遗传效应电离辐射是人类首先证实的致突剂1927年，Mller HJ用x射线照射果蝇诱发了基因突变。

1942年才证实化学物质有致突变作用 第二节 辐射对人体健康的影响辐射的致突作用人体淋巴细胞离体照射X射线后的突变频率第二节 辐射对人体健康的影响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能障碍不孕肿瘤遗传效应确定性效应多细胞死亡导致随机性效应单一细胞变异导致DNA损伤细胞水平临床症状效应第二节 辐射对人体健康的影响二、影响辐射生物学作用的因素1.物理因素（1）辐射品质：不同种类和不同能量的射线有不同的生物效应传能线密度LET（linear energy transfer）：单位长度上发生的能量转移高LET辐射（high LET radiation）：直接产生的或通过次级带电粒子产生的各电离事件之间的距离以细胞核的尺度衡量比较小的辐射一般指快中子、质子和粒子等第二节 辐射对人体健康的影响低LET辐射（low LET radiation）：直接产生的或通过次级带电粒子产生的各电离事件之间的距离以细胞核的尺度衡量比较大的辐射一般指X、辐射等 一般说来，高LET辐射(n，)的生物效应比低LET辐射 (X，)的更为明显或严重第二节 辐射对人体健康的影响辐辐射类类型和能量范围围 WR所有能量的光子1所有能量的电电子、子1中子 （能量10keV） 5 （能量10100keV ）10 （能量100keV2MeV ）20 （能量220MeV ）10 （能量20MeV 5质质子 （能量2MeV ）5粒子 20辐射权重因子WR（ICRP60）:第二节 辐射对人体健康的影响(2) 辐射剂量：剂量效应关系中的决定因素。

第二节 辐射对人体健康的影响(3)剂量率：剂量率越高，辐射效应越显著剂量率在0.1Gy/h 到1Gy/min之间这种关系明显X射线及中子辐照后的存活曲线第二节 辐射对人体健康的影响 物理因素总结（1）辐射类型外照射: (危害程度)内照射:(危害程度)（2）剂量率、受照时间间隔剂量率生物效应时间间隔生物效应第二节 辐射对人体健康的影响 物理因素总结（3）照射部位与面积不同部位不同的敏感度面积生物效应（4）几何条件不同的几何条件不同的生物效应第二节 辐射对人体健康的影响生物种系 人 猴 大鼠 鸡 龟 大肠杆菌 病毒 LD50（Gy） 4.06.07.07.15 15.056.021042.生物因素（1）不同生物种系对辐射的敏感性不同第二节 辐射对人体健康的影响胚胎不同发育阶段，2GyX射线照射下死胎或畸形的发生率（2）不同年龄对辐射的敏感性不同第二节 辐射对人体健康的影响（3）不同组织或器官对辐射的敏感性不同高度敏感:淋巴组织、胸腺、骨髓、性腺、胚胎肠胃上皮中度敏感:感觉器官、内皮细胞、皮肤上皮、唾液腺、肾、肝等轻度敏感:中枢神经系统、内分泌腺、心脏不敏感:肌肉组织、软骨组织、结缔组织第二节 辐射对人体健康的影响三、剂量与效应的关系1随机性效应和确定性效应（Stochasticeffect，DeterministicDeterministiceffectseffects）2躯体效应和遗传效应（Somaticeffect，HereditaryeffectsHereditaryeffects）第二节 辐射对人体健康的影响(1)外照射：是指辐射源位于人体外对人体造成的辐射照射，包括均匀全身照射、局部受 照。

2)内照射：存在于人体内的放 射性核素对人体造成的辐射照射称为内照射3)放射性核素的体表沾染：是指放射性核素沾染于人体表面(皮肤或粘膜)沾染的放射性核。