物理性污染毒性效应.pptVIP

第四章 物理性污染的毒性效应 第一节 紫外辐射的生物效应 1.1 紫外线及其生物吸收 UV-A：320～400nm，增强UV-B危害 UV-B：280～320nm，极端有害(臭氧层) UV-C：200～280nm，被O3吸收 特点：较高的光子能量，引起明显的生物学效应；穿透能力差 UV-B对光合作用的影响 类菌孢素氨基酸MAAs 1.2 紫外辐射对躯体的损伤 （1）急性损伤 皮肤：细胞增生、晒斑、晒黑 眼睛：引起光感性角膜炎和结膜炎 白内障（293～297nm） （2）皮肤慢性损伤 表皮与真皮皮炎、溃疡 肿瘤 1.3 紫外辐射对生物大分子的损伤 （1）对DNA的损伤 ① 嘧啶二聚体的形成，是可逆的； 长波(280nm)－形成； 短波(240nm)－解聚 ② 抑制DNA的合成和复制过程 10J/m2 （2）对蛋白质的损伤 ① 光化敏感性 胱氨酸 254nm ② 酶的光化学钝化 氨基酸残基的改变 活性中心的氢键被破坏 ③ 光离解 色氨酸 第二节 红外辐射的生物效应 光子能量低，不引起光化学反应 加热效应 （1）对眼睛的损伤 角膜的感觉神经末梢 长期接受诱发白内障 （2）对皮肤的损伤（近红外） 灼伤、色素沉积加深 小动脉系统的血管舒张增加 酶失活 （3）其他伤害作用 ①呼吸道损伤 慢性鼻炎 ②神经损伤 ③雄性生殖损伤 ④免疫损伤 ⑤遗传损伤 第三节 电离辐射的生物效应 个体、细胞、生物大分子 （1）对躯体的影响 1）对动物躯体的影响 ① 致死效应 造血系统和胃肠道黏膜紊乱 机体状态、个体差异 ② 急性放射病 骨髓性急性放射病、肠型急性放射病、脑型急性放射病 2）对植物的损伤 耐受能力强，低等高等 形状异常、生长缓慢、产量降低、枯萎、死亡 个体发育阶段、生长情况、种属差异 3）低剂量电离辐射的刺激作用 ①打破休眠、促进萌发、加速生长 和发育、增加产量、提高抗病性 ②有利于动物的生长发育、生殖、 健康及寿命 ③假说：进化、修复酶 （2）对细胞的损伤 1）细胞杀伤 细胞核改变、染色体畸变、细胞器改变、形成多倍体或巨核细胞 2）影响细胞周期 阻断或延长进入下一细胞周期的时间 细胞周期延长，细胞变性、坏死、增殖能力下降 （3）生物化学效应 1）对DNA的损伤 碱基、脱氧戊糖的破坏和分解 DNA链的断裂、交联 2）对生物膜的影响 改变膜的组分、脂质过氧化 3）对能量代谢的影响 线粒体、细胞核氧化磷酸化 （4）生物辐射敏感性的影响因素 1）辐射本身 剂量、能量 2）受试生物 染色体数目及大小、有丝分裂周期长短、个体大小、年龄和发育阶段、健康与营养状况、种属 3）自然环境因子 季节、温度、湿度、日光、生存竞争 第四节 电磁辐射的生物效应 太阳热辐射、地球热辐射、宇宙辐射和雷电 （1）生物体对电磁能量的吸收 1）机体吸收电磁能量 机体形状大小 电磁波的频率 电磁波的功率 机体吸收速率 连续波或脉冲波 2）电磁波在生物组织中的传播与吸收 ① 生物体大小、形状、组织介电性 质、电磁波的频率、极化方向有关 ② 微波短波中长波 （2）热效应和非热效应 1）热效应（10mW/cm2) ① 体温升高、呼吸和心率加快 烧伤、出血、组织损伤和死亡 ② 机制：电场 偶极子 取向作用 碰撞、摩擦生热 2）非热效应 产生的热量很少 常年在低场强电磁环境中工作会表现出多种生理变化，如血压下降或升高、心电图、脑电图的变化等 （3）对机体机构和功能的影响 1）对感觉器官的影响 眼睛：热效应 晶状体、角膜、前房 损伤，严重的视力完全丧失 听觉器官：听觉功能障碍 2）对生殖系统的影响 性腺 不育（暂时性） 3）对神经系统的影响 ① 神经元细胞空泡形成、轴突不规 则、皮层神经元树突棘