Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экология

Биологическое действие различных видов излучения

Влияние радионуклидов на организм существенно зависит от его физических свойств (тип и энергия излучения), дозы, формы соединения, вводимого пути и ритма поступления, особенностей распределения, эффективного периода полураспада, определяет продолжительность лучевого воздействия, физиологических и генетических особенностей организма. В зависимости от перечисленных факторов тот же радионуклид может существенно или умеренно уменьшать естественную продолжительность жизни вида, либо не оказывать влияния или даже немного увеличивать его по сравнению с адекватным контролем (на 10-15%).

Эффективность различных видов излучения определяется пространственным распределением первичных биофизических событий, обусловливающие конечный биологический эффект.

По Neary G J. (1960), для быстрых нейтронов эффект уменьшения средней продолжительности жизни крыс при дозе 0,16 Гр. в неделю эквивалентный тому же эффекту для гамма-излучения при дозе 2,1-1,1 Гр. в неделю. Гамма-излучение при низких мощностях доз постоянно и существенно менее эффективно, чем облучение при высоких мощностях доз. Эффект при облучении нейтронами в меньшей степени зависит от мощности дозы

Излучение с высокой линейной передачей энергии (ЛПЭ) более эффективно вызывает хромосомные аберрации, чем излучения с рядом ЛПЭ. Относительная биологическая эффективность (ОБЭ) для образования хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови человека для альфа-частиц в 10-30 раз выше по сравнению с рентгеновским и гамма-излучением.

Биологическое действие ионизирующего излучения условно можно разделить на:

1) первичные химические, физико-химические процессы, возникающие в молекулах живых клеток и их окружающей субстрата;

2) нарушение функций организма как следствие первичных процессов.

Поскольку у человека основную массу тела составляет вода (75%), первичные процессы во многом определяются поглощением излучения водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении свободных радикалов и последующими цепными реакциями (в основном окисление этими радикалами молекул белков). Это косвенное воздействие излучения.

Прямое действие ионизирующего излучения может вызвать расщепление молекул белка и молекул нуклеиновых кислот, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов и другие денатурационные изменения.

Необходимо отметить, что прямая ионизация и непосредственная передача энергии тканям тела не объясняют действия излучения. Так, при абсолютной смертельной дозе, равной для человека 6 декабря на все тело, в 1 кубическом сантиметре ткани образуется одна ионизированная молекула на 10000000 молекул.

В дальнейшем, под действием первичных процессов в клетках возникают функциональные изменения, подчиняющиеся уже биологическим законам жизни и ведут к гибели клеток.

Изменения на клеточном уровне, гибель клеток приводят к таким нарушениям в тканях, в функциях отдельных органов и в пределах взаимосвязанных процессов в организме, которые вызывают различные последствия для организма или гибель организма.

Наиболее важными изменениями в клетках являются:

а) повреждение механизма митоза (деления) и хромосомно
го аппарата облученной клетки;

б) блокирование процессов обновления клеток;

в) блокирование процессов пролиферации и последующей физиологической регенерации тканей.

Самые ранние эффекты в клетках вызываются не митотической гибелью, а обычно связаны с повреждением мембран. Составной частью биологических мембран являются липиды. Запасные жиры в тканях также представляют собой липидную фазу. Неудивительно, что внимание исследователей, изучающих влияние ионизирующего излучения на живой организм, направленная на поиск продуктов радиационно-химического окисления жиров в липидных фазах тканей. Процесс радиационно-химического окисления жире в в тканях мог оказаться последней точкой действия радиации на организм с образованием высокотоксичных соединений, способных сделать губительное действие. Дело в том, что автоокислення липидов в жидкой фазе представляет собой цепной свободно-радикальный процесс, где цепь окисления ведет свободный радикал.

Несмотря на отсутствие достоверных данных о накоплении перекиси в липидах, облученных организмов, несомненным является тот факт, что липиды из печени облученных животных имеют другие свойства, чем липиды необлученных.

Липиды, изъятые из печени облученных животных, обладают пониженной антиоксидантной активностью.

Радикально-свободно-радикальные цепные реакции, инициируемые действием ионизирующего излучения, могут приводить к вторичному повреждения клеточных и тканевых структур. Продукты клеточной деградации подлежат утилизации рядом с физиологическими потерями и обусловливают дополнительную нагрузку на клетки. Фагоцитоз и переработка продуктов деградации сопровождаются резкой активацией энергетического обмена макрофагов и генерацией ряда высокоактивных свободно-радикальных форм кислорода (АФК), которые нейтрализуются физиологическими антиоксидантными системами организма. Недостаточность антиоксидантной защиты в условиях избыточной продукции АФК может привести к нарушению физиологического равновесия и появления токсического действия кислородных радикалов, усиливают пагубный эффект радикала. Вновь образованные продукты распада служат новым стимулом фагоцитарной активности макрофагов.

Соответственно может возникнуть и поддерживаться порочный круг: образование продуктов клеточной деградации - стимуляция макрофагов - фагоцитоз и секреция АФК - истощение физиологических антиоксидантных систем - усиление процессов перекисного окисления липидов - повреждения новых органов и тканей.

Длительная стимуляция может приводить к развитию функциональной недостаточности моноцитарно-макрофагальной системы и, как следствие, к срыву выполняемой ею функции, а именно: ослабление противоопухолевого и противоинфекционной иммунитета, нарушение различных метаболических процессов, в том числе обмена железа, холестерина и углеводов, деградации собственных клеток и тканей.

При исследовании биохимических показателей сыворотки крови нарушения нашли в 27% ликвидаторов аварии на ЧМ. Нарушения в метаболизме железа имели место в 48-51% ликвидаторов.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее