电离辐射生物学效应基础是.ppt

第四章 电离辐射生物学效应基础;Ionizing radiation is ubiquitous. Air, water, soil, plants, animals, people, food, paper, machinery and buildings are radioactive. ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.; 医学放射生物学 研究电离辐射对机体（特别是人体）的各种细胞、组织、器官和系统的作用规律和机理的一门科学。 为保障机体安全和健康，探索有效防护措施和提高临床放射治疗水平提供理论基础，使射线和核技术更好地为人类服务。 ;第一节辐射生物学效应基本概念;辐射生物效应 （biological effect of ionizing radiation）电离辐射作用于机体后，其能量传递给机体的分子、细胞、组织和器官等基本生命物质和分子后，引起一系列复杂的物理、化学和生物学变化，由此所造成生物体组织细胞和生命各系统功能、调节和代谢的改???，产生各种生物学效应。;电离辐射生物效应的种类; 辐射种类;电离辐射与非电离辐射 电离辐射是指一切能引起物质电离的辐射总称。 电磁辐射（无形） 以相互垂直的电场和磁场，随时间变化而交变振荡， 形成向前运动的电磁波 电离辐射 (如X射线和 γ射线) 非电离辐射 (如无线电波、微波等) 粒子辐射（有形） 高能粒子通过消耗自身的动能把能量传递给其它物质 高速粒子、带电粒子;;电磁辐射--波谱;传能线密度 与 相对生物效应 ;一、传能线密度 （linear energy transfer，LET） 定义：带电电离粒子在其单位长度径迹上消耗的平均能量（单位J/m）。 LET概念也适用于虽不是直接电离粒子，但通过次级带电粒子的X、γ射线和中子。 与生物效应的关系：正相关; 二、 相对生物效能 （ elative biological effectiveness, RBE） ;（一） RBE的含义 ;（二）LET与RBE的关系 RBE的变化是LET的函数（正相关） LET：10kev/um时；LET∝RBE(缓慢） LET：10～100kev/um时；LET∝RBE（迅速） LET：100kev/um时；LET继续增加，RBE反而下 降，表明更多的射线并不能用于 引起生物效应上，反而被浪费了; 原发作用 与 继发作用;一、原初作用（primary effect） ;二、继发作用（secondary effect）：是指在原发作用发生的基础上，因原发作用形成的各种活性基团不断攻击生命大分子，导致生物显微结构的破坏，继而发生一系列生物学、生物化学的损伤效应。; 继发反应：;三、电离和激发;四、水的电离和激发 ;水合电子 游离的电子在碰撞过程中丧失其大部分能量，当其能量水平降至100eV以下而未被捕获时，可吸收若干水分子而形成水合电子。 刺团 水的原初辐射反应并非平均分布于空间，一般是在小的体积内成簇发生的，这种小的反应体积称为刺团，平均半径为1.5nm，每个刺团内含有6个自由基。 ; 直接作用 与 间接作用 ;一、直接作用（direct effect） 概念：电离辐射的能量直接沉积于生物大分子，引起生物大分子的电离和激发，破坏机体的核酸、蛋白质、酶等具有生命功能的物质，这种直接由射线造成的生物大分子损伤效应称为直接作用。 特点：生物效应与辐射能量沉积发生于同一生物 大分子上。;电离辐射对DNA分子损伤的直接作用;二、间接作用（indirect effect） 概念：电离辐射首先作用于水，使水分子