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

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….


Пролиферирующие нормальные клетки, так же как и опухолевые, в каждый данный момент находятся в различных стадиях своего развития, но соотношение числа клеток, находящихся в различных стадиях развития, постоянно. Биологический эффект облучения зависит от стадии развития клеток. Облучение в стадии G1 нарушает синтез РНК и белка, задерживает начало синтеза ДНК, облучение в стадии S нарушает синтез…


Дифференцированные клетки сохраняют свою функцию до конца жизненного цикла. Однако за это время успевают произойти размножение оставшихся зародышевых клеток и их дифференцировка. Тканевое восстановление чаще всего оказывается неполным, и часть дифференцированных клеток замещается соединительной тканью. Степень поражения, так же как и степень восстановления, при одних и тех же физических условиях облучения зависит от многих факторов,…


Особенностью биологического действия ионизирующей радиации является подавление способности облученных тканей к регенерации, угнетение функции роста и размножения клеток, которое может быть кратковременным, длительным или постоянным в зависимости от гистологической структуры ткани, ее физиологического состояния и от величины примененной дозы излучения. При облучении тканей с выраженной способностью к физиологической регенерации морфологические изменения проявляются при воздействии относительно…


Активность радиоактивного изотопа, в котором за 1 с происходит 3,7-1010 актов распада, принята за единицу, называемую кюри (Ки). Для характеристики гамма-излучения от различных источников пользуются показателем мощности дозы, создаваемой 1 Ки изотопа за 1 ч на расстоянии 1 м. Этот показатель обозначается р/ч/м. 1 Ки радия (фильтр 0,5 Pb) создает мощность дозы 0,85 р/ч/м; 1…


Мед123.ру

Мед123.ру