Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск
Вхід в абонемент


Интернет реклама УБС






Все виды ионизирующих излучений обладают биологическим действием, то есть вызывают изменения в клетках, тканях, органах и организме в целом, с которым исследователи столкнулись вскоре после открытия рентгеновских лучей. Уже через несколько месяцев после уведомления Вильгельма Конрада Рентгена отечественный физиолог И. Р. Тарханов показал, что эти лучи оказывает значительное влияние на нервную систему и половые клетки лягушки. Повреждающее действие излучения радия на кожу испытал на себе Анри Беккерель. Он взял в Пьера Кюри для демонстрации в Парижской Академии наук ампулу с солью радия, положил в карман жилета и проходил с ней несколько часов. Вскоре на коже под тем местом, где лежала ампула, появились гиперемия и зуд, а через несколько дней образовалась долго незаживающая язва. После этого началось широкое изучение действия ионизирующей

радиации на живые организмы. Появилась новая отрасль науки - радиобиология. В ее развитие большой вклад внесли отечественные исследователи М. А. Жуковский, Е. С. Лондон, А. И. Поспелов, Н. Н. Исаченко, Д. Ф. Решитилло и многие другие.

Достижения современной науки в области физики, химии, радиобиологии позволили, хотя и не полностью, раскрыть суть поражения живых организмов радиацией.

Проникающее излучение действует в принципе одинаково - свою энергию оно отдает атомам вещества, вызывая их возбуждение и ионизацию. В процессе этих преобразований сначала на уровне атомов и молекул, а затем на клеточном и наконец во всем организме возникают различные изменения. Ионизации атома или молекулы, образующиеся в результате ионы, обладающие хак положительным, так и отрицательным зарядом, а также повышенной химической активностью, взаимодействуют с нейтральными молекулами. Возбужденный атом имеет большую по сравнению с исходным уровнем энергию, а следовательно, и более высокую химическую активность. Процессы ионизации и возбуждения атомов или крупных, биологически активных молекул облученного ткани является первичным физическим процессом, что обусловливает пусковой механизм биологического действия ионизирующего излучения, которое называют прямым действием. При этом происходит разрыв молекулярных связей с образованием активных продуктов расщепления, т. е. свободных радикалов.

Учитывая, что 65-70% массы тела составляет вода, а в плазме крови ее содержится до; 95% вполне естественно, что основное действие ионизирующего излучения направлена на молекулы воды, в результате ионизации разрушаются. Вследствие радио-лиза происходит образование свободных радикалов Н, ОН, НО2, а затем - перекиси водорода (Н2О2). Свободные радикалы окисляют или восстанавливают молекулы органических веществ, растворимых в воде белков, нуклеопротеидов, липидов, ферментов и др.. Вместе с водными радикалами, хотя и в меньшей степени, в облученном организме активно действуют органические радикалы. Таким образом, изменение молекулы, непосредственно не поглощаю щей энергию ионизирующего излучения, а получающего ее от других измененных молекул, представляет механизм косвенной, или косвенного, действия. Вследствие дальнейших биохимических превращений образуются аномальные, чужеродные для организма, биологически активные вещества, нарушающие цикличность обменных процессов и впечатляющие в той или иной степени клетки, ткани, органы и, наконец, все регулирующие системы организма. В отличие от прямого косвенное воздействие излучения не вызывает таких грубых изменений в тканях, однако оно распространяется на значительное число молекул, по объему тканей перевишающее площади полей облучения. Кроме того, эти процессы часто обратимы.

Молекулы, которые соединяются с органическими и водными радикалами, защищают другие молекулы от «нападения» (окисления-восстановления) радикалов, установленное в основу защитного действия многих радиопротекторов.

Одним из основных свойств водных и органических радикалов является их тропность к атомам кислорода. Выраженная способность радикалов соединяться с атомами кислорода используется в радиобиологии для получения обратной, то есть кислородного, эффекта. В условиях кислородного голодания облучаемых тканей или при понижении его парциального давления в тканях действие ионизирующего излучения ослабляется. Это и есть кислородный эффект, который проявляется только в процессе облучения. Насыщение тканей кислородом в период после облучения способствует более быстрому восстановлению клеток и не повышает их радиочувствительности.

Помимо влияния кислорода интенсивность воздействия ионизирующей радиации связана и с другими физическими факторами. К ним относятся доза и мощность дозы ионизирующего излучения, рост которых повышает биологический эффект, качество различных видов излучения. Последнее определяется количеством пар ионов, возникающих на пути ионизирующего излучения, т.е. линейной потерей энергии на единицу пути пробега. Следовательно, от качества излучения зависит не только количество поглощенной энергии, но и ее распределение в тканях.

Действие излучений на клетки. Ионизирующее излучение при общем облучении в разной степени поражает все ткани организма и при достаточной дозе облучения физико-химические реакции регистрируются во всех клетках. Патологические сдвиги возникают только в части клеток, другие реагируют на лучевую действие нормальной физиологической реакцией.

Суть радиационного поражения клетки заключается в разрыве молекул клеточных белков, разрушении клеточных структур, дезорганизации внутриклеточных биохимических и обменных процессов, нарушении проницаемости внутриклеточных мембран, торможении синтеза белков и ферментов. Реакция на проникающую радиацию как единицы клеточной популяции, так и отдельной биологической единицы зависит не только от радиационно-химио-чешски повреждений, но и от условий ее существования после облучения: интенсивности обмена веществ, содержания кислорода, воды, термической характеристики, которые значительно влияют на реактивность клетки, ее выживает.

Важная роль в организме отводится энзимам, участвующих в обмене веществ клетки и синтезе большинства метаболитов. Регулирует синтез белка и энзимов рибонуклеиновая кислота (РНК). Синтез же РНК осуществляется молекулами дезокси и рибонуклеиновои кислоты (ДНК). Ионизирующее излучение действует на многомолекулярных ядерные структуры ДНК. Разрывы бывают единичные, при которых нарушается связь между группами атомов в одной из нитей молекулы ДНК, и двойные, при которых разрыв наблюдается в двух нитях, приводит к полному распаду молекулы. Двойной разрыв цепи молекулы ДНК наблюдается в результате прямого действия радиации и приводит к необратимым генетических сдвигов и нарушение синтеза ДНК-Одиночные разрывы связанные с косвенным действием ионизирующей радиации. Функция размножения при этом не потеряна. Нарушается только внутриклеточный обмен.

При двойных разрывах сшивания молекул ДНК, как правило, не наблюдается, однако в последнее время появились исследования, указывающие на такой механизм восстановления молекул. Торможение синтеза молекулы ДНК отрицательно сказывается на воспроизведении различных белков и ферментов. Разрушение молекулы РНК не приводит, как правило, к необратимым повреждениям клетки, поскольку количество ферментов велика и они взаимозаменяемы. Гибель клетки наступает в том случае, если запас ферментов потратит раньше синтезируется новая молекула РНК. Извращение биохимических процессов возникает также вследствие отравления клеточных структур токсичными веществами, образующимися в результате радиолиза воды. Гибель клетки может наступить вследствие одно-и двухнитевих разрывов. Одним из ранних симптомов облучения является парализация роста и деления клетки. Задержка размножения может


Страницы: 1 2 3