Биологическое действие ионизирующего излучения


В биологическом действии ионизирующего излучения первым звеном является поглощение энергии излучения с последующим взаимодействием его с веществом ткани, которое протекает очень короткое время — доли секунды. В результате такого взаимодействия в клетках тканей и органов развивается целая цепь биофизических, биохимических, функциональных и морфологических изменений, которые в зависимости от конкретных условий протекают в различные сроки — минуты, дни, годы.

При взаимодействии излучений с веществом возникают ионизация и возбуждение атомов и молекул облучаемого вещества и образуется тепло.

При облучении процессы ионизации и возбуждения возникают только вдоль пути ионизирующей частицы. Этот пробег ионизирующей частицы может быть прямолинейным (альфа-частицы) или ветвистым (бета-частицы, рентгеновское излучение, гамма-излучение).

Частота процессов ионизации и возбуждения невелика. В результате ионизации атома или молекулы возникает два иона с положительным и отрицательным зарядом. Оба иона нестабильны, химически активны, имеют выраженную тенденцию к соединению с нейтральными молекулами. При возбуждении молекул меняется электронная конфигурация молекулы, что может привести к разрыву ее молекулярных связей.

«Лучевая терапия злокачественных опухолей»,
А.В.Козлова

Непрямое действие излучений вызывает менее грубые нарушения, часто обратимые, но они охватывают большее число молекул в объеме тканей, значительно превышающем размеры облучаемых полей. Иллюстрацией непрямого действия может служить общая реакция организма, лейкопения, развивающаяся и в тех случаях, когда костный мозг исключен из зоны облучения. Интенсивность реакций, связанных с прямым и непрямым механизмами действия ионизирующей радиации,…


Применение лучевой терапии при лечении злокачественных опухолей показано и может быть успешным при реально существующей возможности облучения всей зоны распространения опухолевого процесса — первичной опухоли, зоны субклинической диссеминации и области регионарного метастазирования. Частичное облучение опухоли ускоряет рост необлученной ее части и ее метастазов. Успешная регрессия опухоли под влиянием лучевой терапии осуществляется вследствие: непосредственной гибели наиболее…


Помимо физических факторов, на биологический эффект оказывают влияние химические факторы. Наиболее отчетливо влияние кислорода. В присутствии кислорода возникает большее количество химически активных радикалов и перекисей, усиливающих процессы окисления в облучаемых тканях, и в меньшей степени гидроксилирование, дезаминирование и разрыв углеводных связей нейтральных молекул. Продолжительность жизни первичных радикалов не превышает долей секунды, а вновь образованные окислители…


Под влиянием облучения уменьшается продукция опухолевыми клетками токсических веществ, подавляющих реакцию соединительной ткани на разрастающуюся опухоль, так как вскоре после начала облучения начинается пролиферация соединительной ткани и разделение опухоли на отдельные островки и комплексы. Все эти процессы, дезорганизуя структуру опухоли и поступление питательных веществ, приводят к ее гибели. Эти процессы являются основной причиной деструкции опухоли…


Изменение химической структуры атомов и молекул под влиянием облучения ведет к развитию в клетках биохимических реакций, не свойственных им в нормальном состоянии. Развивающиеся биохимические изменения весьма разнообразны, и значение их для жизни клетки неодинаково. Нарушаются окислительные процессы, белковый, жировой, углеводный обмен, инактивируются энзимы и ферменты. Все эти изменения являются следствием нарушения первичных механизмов, определяющих нормальное…


Радиочувствительность зависит от характера роста (экзофитный, инфильтрирующий) и от размеров опухоли. С увеличением размеров и давности существования радиочувствительность опухоли уменьшается. Опухолевые клетки одной и той же опухоли имеют неодинаковую радиочувствительность в зависимости от фазы митотического цикла. Например, для повреждения клетки в фазе деления достаточна доза около 100 рад, а для покоящейся клетки нередко недостаточна даже…


Разрушение молекул РНК может приостановить синтез энзимов определенного типа и привести к гибели клетку только в том случае, если имеющийся запас этих энзимов будет израсходован прежде, чем образуется новая молекула РНК, способная синтезировать этот энзим. Разрушение нескольких энзимов вызывает обратимое повреждение клетки, так как энзимов много и они взаимозаменяемы. Помимо этого, биохимические изменения в клетке…


С целью повышения терапевтического интервала в радиочувствительности опухолевой и нормальной ткани предложены различные химические и физические средства. Наиболее отчетливо повышает радиочувствительность опухоли и способствует более быстрому и полному восстановлению нормальных тканей кислород. Для насыщения организма кислородом больных помещают в барокамеру и медленно повышают давление кислорода до 3 атмосфер. Через 15 — 20 мин после соответствующей…


При облучении иролиферирующих клеток при одних и тех же физических условиях можно наблюдать различный механизм поражения. Наиболее ранним проявлением повреждения является снижение митотического индекса (уменьшение количества клеток, находящихся в состоянии митоза) и в результате этого прекращение размножения клеток (задержка митоза). Спустя некоторое время митотическая активность восстанавливается, однако в клетках, находящихся в стадии митоза, обнаруживаются нарушения…


Клетка после облучения может сохранить свою жизнеспособность до митоза. В процессе митоза или после него клетка погибает. Этот процесс поражения клеток называется митотической гибелью. Поражение клетки может проявиться потерей способности вступать в митоз. Одним из проявлений такой гибели служит образование гигантских клеток, в которых нарушен синтез ДНК, в результате чего клетка становится неспособной к делению….


Мед123.ру

Мед123.ру