Особенности реагирования живого организма на радиацию

1.Неощутимость человеком воздействия радиацию. У людей нет органа чувств, который

Воспринимал бы излучение.

2.Высокая эффективность поглощенной энергии излучения. Малые дозы

поглощенной энергии излучения могут вызывать глубокие биологические изменения в организме.

3.Наличие скрытого периода действия, продолжительность которого сокращается при облучении в больших дозах.

4.Суммироване эффекта при действии малых доз облучения. Процесс накопления доз происходит скрыто, но со временем может приводить к лучевому заболеванию.

5.Воздействие излучения не только на данный организм, но и на его потомство.

6.Зависимость степени поражения от размера облученной поверхности.

7.Зависимость биологического действия от частоты облучения. Одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие последствия.

8.Различная чувствительность органов и тканей облучению.

9.Наиболее чувствительными являются красный костный мозг и другие, глаза,половые органы

10.Индивидуальная реакция каждого организма на облучение.

11.Особенно чувствительны к действию радиации дети, развивающийся зародыш и плод, беременная женщина.

12.Дистантность воздействия источника ИИ на организм, т.е.способность

проникать в биологические ткани клетки, субклеточные структуры и повреждать их, вызывая ионизацию атомов и молекул.

13.Под воздействием ИИ изменяется электронная оболочка атомов, изменяются их химические свойства и возникают реакции, приводящие к повреждению органов и тканей.

Влияние О2 эффекта на радиочувствительность,

О2 эффект-это усиление в присутствии О2 лучевого повреждения по сравнению с анаэробными условиями. Мерой его является Коэффициент кислородного усиления, который при облучении клеток=3.тюею в присутствии О2лучевое повреждение организма усиливается в трое. Основной эффект лучевого воздействия обусловлен такими радикалами,как Н,ОН и НО2.Послелний радикал, обладающий высокой окислительной способностью, образуется при облучении Н2О в присутствии О2 Н+О2=НО2.Выход этого продукта уменьшается пропорционально падению парциального давления О2.

На О2 эффекте основаны методы управления тканевой радиочувствительности, используемые в лучевой терапии опухолей -оксигенорадиотерапия и гипоксирадиотерапия. первое-использование для дыхания больного во время лучевой терапии чистого О2 при нормальном или увеличенном в 2-3 раза атмосферном давлении, что способствует значительному повышению давления О2 в опухолевой ткани и ее радиочувствительности. Второе-использование для дыхания больного во время сеанса лучевой терапии гипоксической смеси, что позволяет снизить давление в здоровых тканях и повысить дозу облучения на опухоль.

Действие инкорпорированных радионуклидов на органы и ткани.

Биологическое действие радиации на живой организм является результатом следующих друг за другом нескольких этапов:

1.поглощение энергии излучения клетками и тканями организма

2.образование свободных радикалов и окислителей

3.нарушение биохимических процессов

4.нарушение физиологических процессов

В основе первичных радиационно- химических изменений лежат два механизма:

1.прямое действие- это непосредственное взаимодействие ИИ с критическими молекулами, которые превращаются в свободные радикалы

2.косвенное действие- когда молекула непосредственно не поглощает энергию от ИИ, а получает ее от других молекул; поскольку живая материя на 70-90% состоит из воды, то большая часть энергии излучения первично поглощается именно молекулами воды, а затем продукты радиолиза воды действуют на биомолекулы.

Далее смотри вопрос №46 про ткани.

Действие ИИ на НК.

Под действием ИИ или продуктов радиолиза воды из молекулы ДНК выбивается электрон и образуются свободные радикалы(чаще всего тимина или цитозина).которые приводят к нарушению структуры ДНК.

В основе этого процесса лежат следующие механизмы

1)одно- и двунитевые разрывы

2)модификация азотистых оснований

3)сшивки ДНК-ДНК,ДНК-белок.

Уже через несколько минут после облучения происходит высвобождение нуклеиновой к-ты из ДНП и одновременно накопление НК в цитоплазме облученных клеток.

При дозе в 1 Гр в каждой клетке человека повреждается около 5000 азотистых оснований, возникает 1000 одиночных и от 10 до 100 двойных разрывов ДНК

Действие ИИ на белки.

Под действием радиации или продуктов радиолиза воды из молекулы белка выбивается электрон и затем в боковых цепях аминокислот возникают свободные радикалы.это влечет за собой изменение структуры белка

1)разрыв водородных, гидрофобных ,дисульфидных , а также пептидных и углеводных связей

2)модификацию аминокислот в цепи

3)образование сшивок и агрегатов

4)нарушение вторичной и третичной структуры белка

Такие изменения в строении и конформации белка приводят к нарушению его функций(ферментативной, гормональной, рецепторной)

5)деструкция молекул белка из-за разрыва пептидных и углеводных связей

6)уменьшение содержания сульфгидрильных групп в органах и тканях

7)Снижение уровня метионина(важнейший донор метильных групп) и триптофана при общем облучении, что приводит к резкому замедлению белкового синтеза.

8)разная реакция ферментных систем на облучение(активность одних возрастает, других-понижается, третьих-остается неизменной)

9)повреждение ферментов синтеза НК

Действие ИИ на липиды

Под влиянием радиации в липидах происходит образование свободных R насыщенных ЖК, которые при взаимодействии с О2 образуют перениси.этот процесс называется перекисным окислением липидов .Ему придают очень важное значение и развитии лучевого поражения клетки в связи с серьезными нарушениями в ее структуре и многих б\х реакциях

1)модификация структуры липидов. изменение свойств биомембран и нарушение многх процессов клеточного метаболизма

2)значительные изменения в липопротеинах важных внутриклеточных структур. и частности, в митохондриях и микросомах

3)повреждение структуры митохондрий, приводящее к выраженным нарушениям энергетического обмена

4)изменение содержания липидов в различных органах и тканях

5)нарушение целостности наружной клеточной мембраны, приводящее к сдвигу баланса клети из-за выравнивания концентраций натрия и калия