PCEM 2 CHU Angers Biophysique Radiobiologie

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1 PCEM 2 CHU Angers Biophysique Radiobiologie
Octobre 1997 Radiobiologie Benoît DENIZOT Biophysique médicale Médecine Nucléaire CHU Angers

2 Rappels de radioactivité
b- b+ CE g n fission fusion Papier Plexi Plomb H2O Plastiques Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

3 Rappels sur l’adsorption des rayonnements
Ionisation e- cation + Excitation - Desexcitation X, UV, Visible g si n Matérialisation Lumière si Cerenkov + X freinage Activation par neutrons X,g X,g,a,p,e+,e- n e- Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

4 Absorption et énergie du rayonnement électromagnétique
PCEM 2 CHU Angers Biophysique Radiobiologie Octobre 1997 Absorption et énergie du rayonnement électromagnétique Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

5 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers
Effets Elémentaires Ionisation # 34 eV / ion 1° ou 2° à Excitation (X) # 10-14sec 10-8 / Gy TEL +++ Excitation X a,b,g,e,n,p... H2O * -> H° + OH° Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

6 Energie d’un électron et densité d’ionisation
50 keV 1 MeV Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

7 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers
Radiolyse de l’eau H2O -> H2O+ + e- H2O+ -> H+ + OH° e- + H2O -> H2O- H2O- <=> OH- + H° H° + OH° -> H2O H° + H° -> H2 OH°+OH° -> H2O2 H° + O2 -> HO2° Fréquent (55 M/l) Rapide qq nsec Radical Hydroxyle Electron solvaté Recombinaisons TEL élevé TEL faible Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

8 Radiochimie organique
Indirecte : rad. libres organiques Peroxydations Chaine + O2 Sulfures Directe : ADN RH + OH° -> R° + H2O R° + O2 -> RO2° RO2° + R’H -> ROOH + R’° 2 RSH + 2 HO° -> RS-SR + 2 H2O 2 RSH + 2 HO2° -> RS-SR + 2 H2O2 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

9 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers
Lésions protéiques Rupture chaine Peroxydation ++ Pont SS ++ Dénaturation SS Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

10 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers
Lésions lipidiques O Peroxydation sur double liaison Rupture Pb Transition Gel liquide cristallin Solubilisation COOH OH LC Gel K+ Na+ Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

11 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers
Effets cellulaires Peroxydation lipidique Oedème Fuite K+, Na+, Ca+,... Enzymes memb. Dénaturation protéique Contractilité Muscles lisses et striés Transports intra-cell. Enzymes Glycolyse Synthèse protéique Structures Résistance mécanique Transparence LC Gel K+ Na+ Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

12 Membrane mitochondriale
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13 ADN: Lésions primaires
Rupture de brins Simple Double Changement de base Perte d ’une base Lésion d ’un sucre Pontage intracaténaire intercaténaire avec protéines Hydratation de la cytosine Dimérisation de la thymidine Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

14 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers
ADN Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

15 TEL et irradiation nucléaire
1 Gy dans noyau # ionisations 1000 part TEL faible 4 part a Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

16 Radiobiologie Cellulaire
Effets déterministes obligatoires > 500 mSv Effets stochastiques tardifs (> 80 mSv) Anomalies viables - K - descendance Mort immédiate Mort différée Retard de mitose Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

17 Courbes de survie cellulaires
Une cible N = N0 e-D/D0 n cibles N = N0 (1-(1-e-D/D0)n) Ln(N/N0) 1 0,37 D D0 Ln(N/N0) n 1 1 D0 0,37 D Benoit Denizot Biophysique CHU Angers

18 Effets radio-induits en fonction du débit de dose
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19 Radiobiologie tissulaire
Multiplication rapide Moëlle osseuse Intestin grêle Peau - Poil lent Cristallin SNC Taux d’oxygénation Réactions restitution inflammation atrophie fibrose .... Benoit Denizot Biophysique CHU Angers