Электромагнитное излучение Корпускулярное излучение

- рентгеновские лучи, - поток элементарных частиц

- гамма- лучи (протоны, электроны -b-лучи,

нейтроны),

- ядра атомов

(ядра гелия - a-частицы)

В механизме действия ионизующей радиации на клетки различают прямой и непрямой эффект.

Прямое действие предполагает действие ионизующей радиации непосредственно на биологические молекулы. Главной мишенью являются ДНК, в которой радиация вызывает разрывы в одной или обеих цепочках. Если такие разрывы не восстанавливаются до начала митоза, то происходит:

¨ нарушение синтеза жизненно важных белков, торможение деления и гибель клеток, что проявляется соматическими нарушениями,

¨ мутации, вызывающие генетические нарушения или злокачественные трансформации клеток и возникновение рака.

Кроме ДНК, повреждаются и другие структуры, чувствительные к радиации (ферменты, структурные белки, РНК).

Непрямое действие заключается в том, что ионизирующее облучение вызывает радиолиз воды с образованием свободных радикалов, оказывающие повреждающее влияние на структурные элементы клеток.

Кроме того, ионизирующее излучение (a, b, g- излучение, рентгеновские лучи) возбуждают атомы и молекулы, которые становятся химически активными и вызывают физико-химические изменения в клетках и межклеточном веществе.

В ядрах атомов О₂, Н_2, С, N₂ происходят обменные ядерные реакции (нейтронное излучение) с выбрасыванием a -частиц или протонов, приводящих к прямому выделению энергии или непрямому за счет происходящих при этом g- излучения. Оно проникает внутрь ядер, приводя к появлению вторичных частиц и искусственных радионуклеотидов (протонное излучение).

Определенное значение имеют процессы миграции энергии с поражением наиболее «слабых» местах. Возникает скрытое повреждение макромолекул, которое появляется при действии нерадиационных факторов.

Биологический эффект при действии радиации на клетки-мишени зависит от следующих факторов:

ü Дозы радиации, вида воздействия. Чем выше доза, тем мощнее воздействие, так как происходит кумуляция и не успевает произойти полное восстановление ткани.

ü Способность клеток к репарации после воздействия радиации. Способность клеток восстанавливать структуру ДНК после повреждения находится в тесной зависимости от интенсивности их пролиферации. Когда радиация вызывает разрыв цепи ДНК, или точечную мутацию, репарационные системы клетки могут элиминировать такой дефект. Однако в популяциях быстро делящихся клеток даже незначительные генетические дефекты, которые не приводят к гибели клеток, накапливаются в следующих поколениях клеток, вызывая развитие нарушений.

ü Радиочувствительность клеток (тканей). Радиочувствительность клеток прямо пропорциональна их митотической активности и обратно пропорциональна их степени дифференцировки.

ü Фазы клеточного цикла, в которую действует радиация. Имеет большое значение (с точки зрения возникновения радиационного повреждения) фаза клеточного цикла, в которой находится конкретная клетка. Пик чувствительности приходится на премитотическую фазу и митоз, а минимальная – на пресинтетическую и синтеза ДНК.

ü Степени оксигенации клеток и тканей. Чем выше оксигенация тканей, тем сильнее оказываемый излучением эффект. Эффект связан с тем, что из кислорода легко образуются свободные радикалы.

Действие радиации

 

Местное Общее

- лучевые ожоги, - лучевая болезнь

- некрозы,

- катаракты

Местное действие. Характеризуется развитием последовательных процессов:

- ранняя лучевая реакция,

- скрытый период,

- острое воспаление,

- восстановление.

Степени поражения:

- 1 степень – легкая - 8-12 Гр,

- 2 степень – средняя – 12-20 Гр,

- 3 степень – тяжелая – более 20 Гр.