Файл: 1. Предмет Радиобиология с основами радиационной гигиены. Задачи. Краткая история. Связь с другими.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.04.2024
Просмотров: 27
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Под прямым действием ионизирующей радиации понимают такие изменения, которые возникают в результате поглощения энергии излучения самими молекулами, а поражающее действие связано с актом возбуждения и ионизации атомов и молекул.
Под косвенным (непрямым) действием радиоактивных излучений понимают изменение молекул клеток и тканей, обусловленных радиолизом воды и растворенных в ней веществ, а не энергией излучения, поглощенной самими молекулами.
теории прямого действия радиации:
1. Теория «мишени»
2. Стохастическая (вероятностная
теория).
Теория непрямого действия ионизирующих излучений - теория свободных радикалов
19. Влияние ионизирующих излучений на клетку, ткани.
Клетка является основным элементом живой материи, в 1г которой содержится 600 млн. клеток, а в теле взрослого человека 1023. Она состоит из мембраны, ядра и цитоплазмы Выделяют два пути поражения клеток ионизирующим излучением: прямой и косвенный.
Прямой путь поражения клетки характеризуется поглощением энергии излучения молекулами ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), входящими в структуру ядерных хромосом. При этом происходит возбуждение молекул, их ионизация, разрыв химических связей. Разрушаются ферменты и гормоны и, соответственно. Наблюдается разрушение и гибель хромосом. При небольших дозах облучения происходит повреждение ядерных ДНК, в которых закодирована структура белков, что приводит к изменению генетического кода. При воздействии больших доз излучения нарушается целостность оболочки клетки и составных частей цитоплазмы, ядро уплотняется и клетка погибает.
Косвенный путь воздействия ионизирующих излучений проявляется в химических реакциях, происходящих в результате разложения или диссоциации воды, из которой организм человека состоит на 90%.
Действие ионизирующего излучения на ткани
Заряженные частицы. Проникающие в ткани организма альфа- и бета-частицы теряют энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами тех атомов, близ которых они проходят. (Гамма-излучение и рентгеновские лучи передают свою энергию веществу несколькими способами, которые в конечном счете также приводят к электрическим взаимодействиям.) Электрические взаимодействия. За время порядка десяти триллионных секунды после того, как проникающее излучение достигнет соответствующего атома в ткани организма, от этого атома отрывается электрон. Последний заряжен отрицательно, поэтому остальная часть исходно нейтрального атома становится положительно заряженной. Этот процесс называется ионизацией. Оторвавшийся электрон может далее ионизировать другие атомы.
Физико-химические изменения. И свободный электрон, и ионизированный атом обычно не могут долго пребывать в таком состоянии и в течение следующих десяти миллиардных долей секунды участвуют в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новые молекулы, включая и такие чрезвычайно реакционноспособные, как "свободные радикалы".
Химические изменения. В течение следующих миллионных долей секунды образовавшиеся свободные радикалы реагируют как друг с другом, так и с другими молекулами и через цепочку реакций, еще не изученных до конца, могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки.
Биологические эффекты. Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток или таких изменений в них, которые могут привести к раку.
20. Влияние ионизирующих излучений на органы, системы органов.
Кроветворные органы (лимфатические узлы, селезенка, красный костный мозг, различные лимфоидные образования) очень чувствительны к действию ионизирующих излучений. Эти органы реагируют на небольшие дозы радиации (10-25 Р).
Лимфоидная ткань является более радиопоражаемой, чем красный костный мозг. В лимфатических узлах происходят деструктивные изменения за счет гибели лимфоцитов, в них сохраняется лишь опустошенная ретикулярная сетка. В селезенке разрушаются фолликулы, их клетки погибают, а обломки фагоцитируются. Очень резким изменениям подвергается костный мозг. Особенно чувствительны молодые клеточные формы: миелобласты, миелоциты лимфоциты. Под действием больших доз облучения в костном мозге исчезают не только молодые формы, но и зрелые лимфоциты, нейтрофилы и эритроциты. В костном мозге наблюдаются кровоизлияния и замещение клеток костного мозга жировой тканью.
В результате уменьшения количества белых кровяных телец снижаются защитные силы организма в борьбе с инфекцией, из-за недостатка эритроцитов страдает снабжение тканей кислородом. Вследствие уменьшения количества тромбоцитов уменьшается процесс свертывания крови. Происходит снижение резистентности эритроцитов, приводящее к гемолизу. Все эти процессы в конечном итоге вызывают развитие анемии и снижение сопротивляемости организма.
Действие радиации на органы пищеварения. По степени радиочувствительности к ионизирующим излучениям органы пищеварения распределяются следующим образом: тонкий кишечник, слюнные железы, желудок, прямая и ободочная кишка, поджелудочная железа и печень. При действии ионизирующего излучения на весь организм в больших дозах наступает желудочно-кишечный синдром.
Действие радиации на органы выделения. Почки являются довольно резистентным органом, однако при облучении дозами 3-5 кР (высокие дозы) в них развиваются явления нефрита или некротического нефроза, что приводит к урелическому состоянию.
Действие радиации на органы дыхания. Степень поражения органов дыхания зависит от дозы облучения. После малых и сублетальных доз радиации визуально не регистрируются какие-либо изменении со стороны органов дыхания, но при воздействии больших доз четко появляются нарушения внешнего дыхания: изменяются частота и глубина дыхательных движений. В легких возникают застойные явления, появляется эмфизема; эти нарушения обнаруживаются при легкой и кратковременной физической нагрузке.
Действие радиации на органы чувств. Реакции на облучение слухового, вкусового, обонятельного, вестибулярного и других анализаторов в принципе проявляют общую закономерность и в начале процесса зависят от исходного состояния чувствительности. При малых дозах они повышаются, при больших – понижаются.
Действие радиации на органы зрения. При остром лучевом поражении развиваются сосудистые расстройства в любом из отделов глазного яблока как следствие общих изменений организма. Появляются сосудистые реакции, конъюнктивиты, катаракта и другие симптомы.
Действие радиации на вилочковую железу. Вилочковая железа очень чувствительна к действию радиации. Спустя одни сутки после облучения в минимальной смертельной дозе масса ее снижается на 80% за счет гибели малых лимфоцитов. Этому предшествует быстрое прекращение деления лимфоидных и ретикулярных клеток.
21. Влияние ионизирующих излучений на иммунологическую реактивность животных.
Основной функцией иммунной системы является защита организма от воздействия чужеродных антигенов и контроль за поддержанием генетического постоянства внутренней среды организма. Функции иммунной системы обеспечиваются в первую очередь лимфоцитами.
Лимфоциты относятся к числу наиболее радиочувствительных клеток в организме, и гибель их отмечается уже после радиационного воздействия в десятых долях грея. При этом погибают не только молодые делящиеся клетки, но и (исключение из правила Бергонье и Трибондо) зрелые лимфоциты, которые в обычных условиях (без антигенной стимуляции) не делятся. Среди радиочувствительных клеток, подверженных интерфазной гибели при дозах, близких или даже более низких, чем вызывающие репродуктивную гибель стволовых кроветворных клеток, выделяются Т- лимфоциты (Т-хелперы и Т-супрессоры), В-лимфоциты и тимоциты вилочковой железы. Радиочувствительность В-лимфоцитов выше, чем Т- лимфоцитов, а радиационная устойчивость Т-супрессоров несколько
больше, чем Т-хелперов.
22. Значение естественной РА и малых доз ионизирующих излучений в биологических процессах.
Радиация, или ионизирующее излучение - это частицы и гамма-кванты, энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы разных знаков.
Естественной радиоактивностью называется самопроизвольное превращение ядер неустойчивых изотопов одного химического элемента в ядра других химических элементов. Естественная радиоактивность сопровождается испусканием определенных частиц: альфа-, бета - излучений, антинейтрино, а также электромагнитного излучения (гамма-излучение). Естественная радиоактивность наблюдается у тяжелых ядер элементов, располагающихся в периодческой системе Д.И. Менделеева за свинцом.
Природная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами естественного происхождения, присутствующими во всех оболочках земли - литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере. Сохранившиеся на нашей планете радиоактивные элементы условно могут быть разделены на три группы.
1. Радиоактивные изотопы, входящие в состав радиоактивных семейств, родоначальниками которых являются уран (U238), торий (Th232) и актиний-уран (AcU235).
2. Генетически не связанные с ними радиоактивные элементы: калий (К40), кальций (Ca48), рубидий (Rb87) и др.
| | |
3. Радиоактивные изотопы, непрерывно возникающие на земле в результате ядерных реакций, под воздействием космических лучей. Наиболее важные из них - углерод (С14) и тритий (Н3).
Мощность космических лучей, достигающих земной поверхности, колеблется в зависимости от географической широты и высоты над уровнем моря. Северный и Южный полюсы получают больше радиации, чем экваториальные области, из-за наличия у Земли магнитного поля, отклоняющего заряженные частицы (из которых в основном и состоят космические лучи). Существует большая зависимость мощности космического излучения от высоты над уровнем моря. На больших высотах (по отношению к уровню моря) атмосфера слишком разряжена (меньше воздуха, играющего роль защитного экрана), чтобы поглощать лучи,
Естественные радиоактивные вещества широко распространены во внешней среде. Это в основном долгоживущие изотопы с периодом полураспада 108-1016 лет. В процессе распада они испускают a - и b-частицы, а также g-лучи.
Главным источником поступающих во внешнюю среду естественных радиоактивных веществ, к настоящему времени широко распространенных во всех оболочках земли, являются горные породы, происхождение которых неразрывно связано с включением в их состав всех радиоактивных элементов, возникших в период формирования и развития планеты. Благодаря деструктивным процессам метеорологического, гидрологического, геохимического и вулканического характера, происходящих непрерывно, радиоактивные вещества подверглись широкому рассеиванию.
Естественная радиоактивность растений и пищевых продуктов обусловлена поглощением ими радиоактивных веществ из окружающей среды