Bài giảng Hiệu ứng sinh học của bức xạ ion hóa trình bày về các nội sau: bức xạ ion hóa và các đơn vị đo, cơ chế tác dụng của bức xạ inon hóa, cơ chế tác dụng của bức xạ ion hoá lên cơ thể sống, mầm gây ưng thư,...Mời bạn đọc cùng tham khảo.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Hiệu ứng sinh học của bức xạ ion hóa - GV. Nguyễn Xuân Hoà
- HIỆU ỨNG SINH HỌC
CỦA BỨC XẠ ION HOÁ
Nguyễn Xuân Hoà
Bộ môn Lý sinh Y học
Đại học Y khoa Thái Nguyên
1
- I. Bức xạ ion hóa và các đơn vị đo
1. Bức xạ ion hóa để chỉ các tia sóng hay hạt có một đặc tính
chung là khi tương tác với mô trường vật chất mà nó truyền
qua, gây hiện tượng ion hóa và kích thích các nguyên tử và
phân tử của môi trường, trong đó hiện tượng ion hóa chiếm ưu
thế.
Bức xạ ion hóa bao gồm:
- Bức xạ điện từ: tia X, tia gamma.
- Bức xạ hạt: alpha, bêta, proton, nơtron, hạt nặng tích điện….
2
- 2. Các đơn vị đo:
Liều chiếu: là đại lượng đo của bức xạ dựa vào khả năng ion hóa của
bức xạ.
Đơn vị đo liều chiếu là R (Roentgen).
Liều hấp thụ: là năng lượng mà bức xạ nhường cho một đơn vị khối
lượng chất hấp thụ tại thời điểm khảo sát.
Đơn vị đo liều liều hấp thụ là Rad (Radiation absorbed dose)
Liều hiệu ứng sinh học (liều tương đương): với cùng một năng
lượng hấp thụ như nhau (liều hấp thụ như nhau) các tia khác nhau
gây ra HưSH khác nhau
VD: 1Rad tia alpha gây HUSH gấp 10-20 lần so với 1Rad tia X
hoặc gamma.
Đơn vị đo liều hiệu ứng sinh học là Rem (Roentgen equivalent
man)
Đối với từng loại tia khác nhau để tính liều HUSH cần nhân với
trọng số bức xạ WR: Liều HUSH= Liều hấp thụ x WR
3
- Loại và khoảng năng lượng Trọng số bức xạ
Photon với mọi năng lượng 1
Điện tử với mọi năng lượng 1
Neutrons:
E < 10 KeV 5
10- 100 KeV 10
100 Kev- 2 MeV 20
2 MeV- 20 MeV 10
> 20 MeV 5
Proton > 2MeV 5
Alpha, mảnh phân hạch, 20
hạt nhân nặng
4
- Đơn vị đặc biệt (SI) Đơn vị quốc tế (IU)
Liều chiếu: R C/kg (Culong/kg)
Liều hấp thụ: Rad Gy (Gray)
Liều tương đương: Rem Sv (Sievert)
1C/kg = 3780 R
1Gy = 100 Rad
1 Sv = 100Rem
5
- Cơ chế tác dụng của bức xạ ion hoá
Bức xạ MT vật chất kthích và ion hoá Các phản ứng
không sống các ngtử và phtử lý hoá
Bức xạ MT vật chất kthích và ion hoá Các phản ứng
sống các ngtử và phtử lý hoá
Tổn thương quá trình
chuyển hoá và chức
năng
của tế bào
Hiệu ứng sinh học
6
- I. Cơ chế tác dụng của bức xạ ion hoá lên cơ thể sống
1. Giai đoạn hoá lý: thời gian 10-13-10-16 giây.
a,Tác dụng trực tiếp: khi năng lượng của BX truyền trực tiếp cho
các PTSH gây tổn thương PTSH.
b,Tác dụng gián tiếp: khi BX gây phân ly nước tạo ra các gốc tự
do, các ion, các hợp chất hữu cơ có khả năng gây oxy hoá cao…
Các sản phẩm này trực tiếp gây tổn thương các PTSH
Tóm tắt các phản ứng xẩy ra như sau:
H2O H+ + 0H0
H2O + e- H2O-
H2O- 0H- + H0
0H0 + 0H0 H202
H0 + 02 H02
7
- b, Giai đoạn sinh học: nhiều giây đến nhiều năm sau chiếu xạ.
Nếu những tổn thương hóa sinh ở giai đoạn trên không được
hồi phục dẫn đến các tổn thương hình thái và chức năng của tế bào.
Kết quả cuối cùng là các hiệu ứng sinh học.
8
- Chiếu bức xạ ion hoá
Tác dụng trực tiếp Tác dụng gián tiếp
Giai
H2O đoạn
O2 hoá
lý
Các ion, gốc tự do,
phân tử bị kích thích
Các PTSH quan trọng và các cấu trúc của tế bào
Rối loạn chuyển hoá và chức năng tế bào Giai
đoạn
sinh
Hiệu ứng sinh học học
9
- II. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ứng sinh học của bức
xạ
1. Liều chiếu là yếu tố quan trọng nhất quyết định tính chất và các
tổn thương sau chiếu xạ. Liều càng lớn, tổn thương càng nặng
và xuất hiện càng sớm.
2. Suất liều chiếu
Với cùng một liều hấp thụ như nhau, thời gian chiếu kéo dài sẽ
làm giảm hiệu ứng sinh học của bức xạ.
3. Diện tích chiếu
Mức độ tổn thương sau chiếu xạ còn phụ thuộc rất nhiều vào
diện tích chiếu, chiếu một phần (chiếu cục bộ) hay toàn bộ cơ
thể.
Liều 6 Gy chỉ làm đỏ da nếu chiếu cục bộ ở người, nhưng là
liều LD 50/30.
10
- 4. HiÖu øng nhiÖt ®é
Gi¶m nhiÖt ®é sÏ lµm gi¶m t¸c dông cña bøc x¹ ion ho¸.
5. HiÖu øng «xy
§é nh¹y c¶m phãng x¹ cña sinh vËt t¨ng theo nång ®é «xy,
gi¶m khi «xy gi¶m. Khi t¨ng nång ®é «xy, lîng HO2, H2O2
t¹o ra cµng nhiÒu lµm t¨ng sè c¸c PTSH bÞ tæn th¬ng do
chiÕu x¹.
6. Hµm lîng níc
Hµm lîng níc cµng lín th× c¸c gèc tù do ®îc t¹o ra cµng
nhiÒu, sè c¸c gèc tù do t¸c ®éng lªn ph©n tö sinh häc cµng
t¨ng do ®ã HUSH còng t¨ng lªn.
7. C¸c chÊt b¶o vÖ:
Mét sè chÊt khi ®a vµo c¬ thÓ bÞ chiÕu cã t¸c dông lµm gi¶m
hiÖu øng cña bøc x¹ ion ho¸: thiourª, cystein, MEA
(mercaptoethylamin), mét sè chÊt cã nguån gèc tõ ®éng,
thùc vËt 11
- Một số giả thuyết giải thích cơ chế:
Các chất bảo vệ làm giảm áp suất ôxy có trong
tế bào và mô.
Tái hợp các gốc tự do tạo nên do chiếu xạ.
Gắn tạm thời với các phân tử sinh học những
phức hợp tránh được tác dụng của bức xạ.
Làm mất độc tố của các sản phẩm tạo ra sau
chiếu xạ...
12
- Các chất bảo vệ vẫn chưa được sử dụng rộng rãi vì:
Độc cho cơ thể ở nồng độ cần thiết cho cơ chế bảo vệ.
Chỉ phát huy tác dụng trong chiếu xạ cấp mà không có hiệu
quả trong chiếu xạ trường diễn.
Thường tập trung đặc hiệu ở một số cơ quan.
Học viên quân y 103:
* Thuốc bảo vệ phóng xạ: bột Phylamin, bột Spirulina (từ tảo),
Cao quy bản.
* Chế phẩm triết xuất từ hà thủ ô đỏ giúp sức tăng sức đề
kháng, giảm tác dụng phụ sau chiếu
* Thuốc thải xạ: B76 (bột xoan trà), Natri Anginat.
13
- III. C¸c tæn th¬ng do phãng x¹
1. Tæn th¬ng ë møc ph©n tö
§Æc ®iÓm cña c¸c ph©n tö sinh häc (PTSH) lµ c¸c ph©n tö
lín (®¹i ph©n tö) thêng cã rÊt nhiÒu mèi liªn kÕt ho¸ häc
VD: 1 PTSH cã träng lîng ph©n tö lµ 100.000 cã thÓ
cã 10.000 mèi liªn kÕt ho¸ häc). Khi chiÕu x¹, n¨ng lîng
cña chïm tia truyÒn trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp cho c¸c PTSH
cã thÓ lµm:
MÊt thuéc tÝnh sinh häc
Ph¸ vì mét sè lîng nhÊt ®Þnh c¸c mèi liªn kÕt ho¸ häc
Ph©n li c¸c ph©n tö sinh häc.
14
- 2. Các tổn thương phóng xạ lên tế bào:
Tế bào chết do tổn thương nặng ở nhân và nguyên sinh chất.
Tế bào không chết nhưng không phân chia được.
Tế bào không phân chia được nhưng số nhiễm sắc thể vẫn tăng
lên gấp đôi và trở thành tế bào khổng lồ.
Tế bào vẫn phân chia thành hai tế bào mới nhưng có sự rối
loạn trong cơ chế di truyền.
15
- 1)§B ®îc TÕ bµo sèng
phôc håi
Ho¹i tö
2)Ho¹i tö
ADN thay ®æi H/ ngÉu nhiªn
pD a D 3)TÕ bµo sèng
16
24 September, 2005 nhng §B
IRPA11: Sievert Lecture 13
- Khi bÞ chiÕu víi liÒu thÊp, kh¶ n¨ng I cã thÓ
x¶y ra
TÕ bµo sèng sãt
§ét biÕn ®îc
phôc håi
17
23 September, 2005 IRPA11: Sievert Lecture 14
- Kh¶ n¨ng thø II cã thÓ x¶y ra:
TÕ bµo chÕt
TÕ bµo bÞ huû diÖt
(Ho¹i tö)
TÕ bµo chÕt
18
24 September, 2005 IRPA11: Sievert Lecture 17
- Kh¶ n¨ng thø III cã thÓ lµ:
tÕ bµo sèng sãt nhng ®· bÞ ®ét biÕn
C¸c hiÖu øng ngÉu nhiªn
TÕ bµo sèng nhng
®· ®ét biÕn
19
23 September, 2005 IRPA11: Sievert Lecture 19
- TÕ bµo chÕt/ho¹i tö Nh÷ng hiÖu øng tÊt
®Þnh: báng, tæn th¬ng tæ chøc, tö vong
X¸c suÊt
100%
LiÒu cÊp
> ~1000 mSv 20
24 September, 2005 IRPA11: Sievert Lecture 18
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
