1、第17章 電離輻射對人體(rnt)的效應共四十一頁目錄(ml)12345機體(jt)效應輻射對胚胎和胎兒的致畸形效應輻射致癌輻射對遺傳的危險度輻射防護的生物學基礎共四十一頁 1986年4月26日， 切爾諾貝利核電站的第4號核反應堆爆炸，大量放射性物質泄漏，成為核電時代(shdi)以來最大的事故。輻射危害嚴重，導致事故后前3個月內有31人死亡，之后15年內有6-8萬人死亡，13.4萬人遭受各種程度的輻射疾病折磨，俄羅斯、白俄羅斯和烏克蘭許多地區遭到核輻射的污染。 隨著電離輻射在醫學應用的迅速發展，輻射對人體損傷的研究越發受到重視。研究(ynji)背景共四十一頁1.機體(jt)效應 人體接受閾值以

2、上的照射引起的損傷，其嚴重性隨劑量增加而增加，根據所觀察的效應(xioyng)，其閾值變化常常大于每年幾十分戈瑞 輻射效應取決的因素：照射劑量、分次數和體積 整體照射的三種情況：準備器官移植治療某些類型淋巴瘤事故性照射整體照射共四十一頁動物一般分為三個劑量范圍：很大劑量（100150Gy)。由于神經癥狀（定向障礙，共濟失調，呼吸困難，驚厥，昏迷(hnm)）所致，在48小時內死亡1220Gy劑量。由于小腸的損傷，并在照后47天該損傷最明顯時導致死亡10Gy的劑量。腸綜合征不明顯，由于造血組織的功能障礙引起感染和出血，大約在照后15天死亡 對人體照射引起的急性放射病，骨髓型為18Gy，胃腸型845

3、Gy，腦型50Gy以上。共四十一頁輻射劑量(jling)對人體傷害知識圖共四十一頁事故性照射(zhosh)和處理 過去50年，從事放射性工作的少數人全身或局部受照而發生一些事故，大部分發生于核事業早期。 照射后處理 已知劑量，劑量小于1.5Gy不必處理，但應密切注意并作血細胞計數。25Gy，隔離在相對(xingdu)無菌的環境中，口服抗生素抵抗胃腸道的內源性細菌。大于5Gy，應該隔離做特殊護理，無菌空氣、食物和浴水，并給予大劑量抗生素。 未知劑量，治療必須根據功能性癥狀（惡心、嘔吐），特別是根據生物劑量計（核型）。共四十一頁慢性照射(zhosh)和危象器官 低劑量率的事故照射。受照射時間(sh

4、jin)較分散從幾天到幾個月，這些病例由于不可逆的骨髓衰竭而死。危象器官皮膚，在只用低能射線照射時，容易看到損傷。眼，鄰近部位病變的照射可引起白內障導致失明，發生的頻率隨劑量增加而增加。性腺，輻射對性腺細胞有致突和絕育的雙重危險。造血組織，血細胞數量的變化是照射最敏感的癥狀之一。共四十一頁皮膚(p f)損傷失明(sh mng)共四十一頁2.輻射(fsh)對胚胎和胎兒的致畸形效應 胚胎(piti)發育可分為三個時期：第一是植入前期，第二是器官形成期；第三是胎兒期，不同種屬變化很大。胚胎發育的主要時期（天） 植入前期 器官形成期 胎兒期小鼠 05 612 1316.5大鼠 07 815 1321.

5、5 人 08 960 60270 （60110天，中性母細胞增殖）輻射效應 子宮內死亡 子宮內死亡 中樞神經系統畸形 （器官形成期開始時） 和精神遲鈍（60110天） 生長缺陷 畸形 產后衰弱 產后存活和生長正常 新生兒和產后死亡 童年癌胚胎發育時間和輻射效應的關系共四十一頁畸形(jxng)和發育缺陷共四十一頁共四十一頁3.輻射(fsh)致癌流行病學(li xn bn xu)研究腫瘤流行病學調查 以腫瘤的發病率或病死率作為觀察終點 多采用分析流行病學的方法（回顧性定群調查、病例對照調查的方法） 調查結果為陽性 + 劑量-反應關系 + 得到動物試驗的驗證 該化合物為人類致癌物 調查結果為陰性 不

6、能完全確定受試物為非致癌物，可能是接觸時間短或劑量低所致 共四十一頁 生物標記物流行病學調查 內劑量 測定細胞、組織、體液內某些致癌物或其代謝(dixi)產物的含量，衡量接觸的水平 生物有效劑量 進入體內的致癌物本身或其代謝產物與細胞內大分子相互作用的程度 測定致癌物-DNA加合物 / 致癌物-蛋白質加合物，反映這些物質在體內作用于靶分子的水平 共四十一頁 生物效應標記 反映致癌物對靶器官所造成的可能和腫瘤形成有關的損傷 常見(chn jin)的損傷 SCE、微核、染色體畸變、腫瘤基因突變、癌基因活化等 敏感性標記 衡量致癌物作用個體差異的指標 參與致癌物活化與滅活的酶系多態性 主要有細胞色素

7、P450(I相反應)和谷胱甘肽硫轉移酶 (相反應)，這些酶系的個體差異可達十至數百倍，同樣的接觸水平所產生的生物有效劑量以及相應的生物效應會有很大差異，可以從無反應到嚴重反應(腫瘤形成) 共四十一頁輻射對人體的效應：劑量夠大，無論一次或慢性照射都能夠致癌沒有對輻射致癌獨特易感的細胞類型某些惡性病在短的潛伏期后快速出現高峰然后下降，但某些小的過量危險可持續幾十年輻射致癌在照射后出現的時間可以比腫瘤(zhngli)生長期更晚照射時的年齡是最重要的宿主易感因素共四十一頁危險(wixin)系數：估計等于或大于1Gy劑量的危險(wixin)度1Sv劑量的危險度器官或組織(zzh) 病理效應 危險系數 W

8、T 性腺 頭兩代的遺傳效應 0.4010-2 0.25 乳腺 癌死亡 0.2510-2 0.15紅骨髓 白血病死亡 0.2010-2 0.12肺 癌死亡 0.2010-2 0.12甲狀腺 癌死亡 0.0510-2 0.03骨 癌死亡 0.0510-2 0.03其他組織 癌死亡 0.5010-2 0.30總和 1.6510-2 1.00共四十一頁數據分析輻射致癌是隨機的晚期效應，沒有閾值，是一種全或無效應，其生物(shngw)反應的嚴重性與劑量無關，但反應發生的概率則與劑量有關。共四十一頁致癌機制(jzh)研究啟動階段/引發階段 致癌物直接作用于DNA的初級序列，引起基因突變，使單個細胞或少量細

9、胞發生永久性的、不可逆的遺傳性改變(gibin)，此種細胞稱為“啟動細胞”，誘發細胞突變的因素稱為啟動劑。促進階段/促長階段 細胞在致癌作用的第一階段變成啟動細胞后，在某些因素作用下，以相對于周圍正常細胞的選擇優勢進行克隆擴增，形成鏡下才能觀察到的或有時肉眼可見的細胞群，即良性腫瘤，這就是致癌作用的第二階段，稱為促進階段，起促進作用的因素稱作促進劑或促癌劑。共四十一頁共四十一頁動 物 致 癌 試 驗優點 人類接觸受試物后往往需要(xyo)20年左右的潛伏期，動物試驗一般進行1-2年可獲陽性結果 能嚴格控制試驗條件，排除流行病學不易控制的許多混雜因素的影響 缺點 動物試驗結果外推至人存在不肯定性

10、 共四十一頁哺乳動物長期致癌試驗 長期試驗期限依據不同種屬壽命而定，一般小鼠1.5-2年，大鼠2-2.5年轉癌基因或前癌基因小鼠 一種有望代替長期動物致癌的試驗系統可觀察致癌物與基因相互作用以及不同致癌階段所起的作用這類方法對確認致癌物以及理解致癌機制(jzh)很有幫助不適于作危險性評估 共四十一頁共四十一頁劑量效應關系(gun x) 劑量效應關系是指一種外來化合物劑量與個體或群體呈現(chngxin)某種效應的定量強度，或平均定量強度之間的關系。 劑量效應曲線：隨劑量加大發病率緩慢增加，當達到最大值后又逐漸減少。 共四十一頁共四十一頁 量效曲線在藥理學上有重要意義,分析S形量效曲線，可解釋如

11、下概念:（1）最小有效量或最小有效濃度系指能引起效應的最小藥量或最小藥物濃度，亦稱閾劑量或閾濃度。（2）半數有效量在量反應(fnyng)中指能引起50%最大反應(fnyng)強度的藥量，在質反應(fnyng)中指引起50%實驗對象出現陽性反應(fnyng)時的藥量。藥物的ED50越小， LD50越大說明藥物越安全，一般常以藥物的LD50與ED50的比值稱為治療指數，用以表示藥物的安全性。（3）在反應系統中，隨著劑量或濃度的增加，效應強度也隨之增加，當效應增強到最大程度后雖再增加劑量或濃度，效應不再繼續增強，這一藥理效應的極限稱為最大效應或效能。（4）個體差異量效曲線上的某個點是在該條件時一組實

12、驗動物產生效應的平均值。共四十一頁低劑量照射對人體(rnt)致癌危險度的評價 危險度評價是指利用現有資料評估暴露于特定化學物而對人群產生有害影響的概率, 包括以下四個步驟: 危害鑒定、劑量-反應關系評定(pngdng)、暴露評定(pngdng)和危險度特征分析, 其中劑量-反應關系評定(pngdng)即建立致癌物劑量與腫瘤發生概率之間的定量關系,是危險度評價的核心。 動物的劑量效應關系取決于組織和劑量率，也受外界因素的影響。和射線低劑量時通常是平方的或線性平方關系共四十一頁共四十一頁4.輻射(fsh)對遺傳的危險度 用于定量遺傳危險度的方法： （1）雙倍劑量法。其原理(yunl)是可用明確的關

13、系表達危險度以及在不知道遺傳位點數和個體突變率的情況下掌握遺傳效應的程度 （2）直接法。本法的危險度估計包括：第一代具有顯性效應遺傳改變的誘導作用，誘導交互移位的不平衡產物共四十一頁定性(dng xng)危險度評定 在劑量一效應或暴露(bol)資料不夠充分時，危險度特征分析只能局限在定性的水平即高度危險度、中度和低度危險度。這種情況下，只須對遺傳活性的證據進行權重分類、結合暴露(bol)的定性評定，最后進行危險度分類共四十一頁5.輻射(fsh)防護的生物學基礎 （1）有效(yuxio)劑量：它取代了有效(yuxio)劑量當量。有效(yuxio)劑量的單位仍為J/kg，名稱為希沃特。新建議對有效

14、(yuxio)劑量E作出的定義是： （2）待機有效劑量：這是為攝入體內的放射性核素定義的物理量。職業性人員的待積有效劑量E按下式計算： （3）集體有效劑量：這是對所有受照射的個人，在全部受照射時間內平均每人所受的有效劑量率的積分。各種輻射類型效應的比較共四十一頁劑量(jling)限制制度三項基本原則：在進行有關輻射的實踐活動時，必須考慮得失，只有當帶來的利益大于所付出的代價時，才能認為是正當的；考慮經濟和社會因素，使任何照射(zhosh)應當保持在可以合理做到的最低水平，即達到最優化；必須使個人接受的劑量當量不超過一定的限度。共四十一頁 輻射防護的目的 在于防止有害的非隨機效應，并限制隨機性效

15、應的發生率，使之達到被認為可以接受的水平(shupng)。 另一附加的目的是保證伴有輻射照射的各種實踐都具有正當的理由。 很明顯，輻射防護所關心的是，既要保護個人、他們的后代以及全體人類，又要允許進行那些可能產生輻射照射的必要的活動。共四十一頁 就輻射防護來說，關心兩種類型的效應： 第一是確定性效應(非隨機效應)，主要是照射后細胞丟失導致的組織或器官的功能失常或功能喪失； 第二是隨機性效應，如果受照細胞未被殺死而是發生了變異，其結果就完全不同，有可能產生一個(y )變異了的子細胞克隆。在體內存在著有效的防御機制，但是期望這些機制在任何時候都那么完全有效也是不現實的。于是經過一段時間(潛伏期)以

16、后，由一個(y )變異的但仍存活的體細胞生成的這個細胞克隆可能導致惡性病變，即癌癥。發生癌癥的概率隨劑量的增加而增加。共四十一頁輻射防護(fngh)要求實踐的正當性劑量限制和危險限制防護與安全(nqun)的最優化劑量約束與危險約束醫療照射指導水平 共四十一頁阻斷化學致癌過程(guchng)的一些途徑控制致癌物的接觸 已明確鑒定的人類致癌物或致癌因素 避免(bmin)或減少與之接觸 減少腫瘤發生 高危人群的檢出與保護 化學預防 共四十一頁高危人群(rnqn)的檢出與保護高危個體常染色體顯性遺傳腫瘤(如視網膜母細胞瘤)家族成員雜合子常顯有高度腫瘤好發傾向的疾病(如家族性腸道多發性息肉)的雜合子常隱

17、有高度腫瘤好發傾向的疾病(如著色性干皮病，共濟失調性毛細血管擴張癥，先天性全血細胞減少癥，Bloom綜合征等)的病人及其雜合子有某些染色體異常的病人(如Down綜合征)某些I相酶(如芳烴羥化酶)活性特別高或II相酶(如谷胱甘肽轉硫酶)活性特別低的人抗氧化損傷能力(如超氧化物歧化酶或過氧化物酶活性)特別低的人某些有修復缺陷的人患有某些腫瘤經藥物或手術治療后的緩解期的病人高癌家族成員與某些致癌物有大量接觸的個體或人群 共四十一頁化學(huxu)預防機制防止致癌物的生成使有致癌物活性的物質滅活保護靶細胞，阻止致癌物作用于靶子修復靶子的損傷，阻止癌變表型的表達阻止癌變的發展 共四十一頁阻止攝入，降低吸收量 阻止體內生成 致癌物細胞外滅活，致癌物在達到靶細胞之前(zhqin)，在細胞外可使之滅活 阻斷致癌物對靶分子的作用 調節基因的表達與DNA修復功能 共四十一頁謝謝(xi xie)共四十一頁內容摘要第