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

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…


Фактор времени определяется отношением дозы протяженного или дробного облучения к дозе однократного кратковременного облучения, вызывающей тот же самый биологический эффект. Это соотношение неодинаково и зависит от биологического объекта, избранных показателей, диапазона доз, их мощности и рода излучения. Для физиологически активных тканей по мере уменьшения мощности дозы или при фракционировании повреждающий эффект ослабляется, так как физиологическая…


С увеличением плотности ионизации способность организма к регенерации лучевого повреждения уменьшается, вместе с этим уменьшается и значение фактора времени. Фактор времени может быть равен единице, если распределение дозы во времени не оказывает влияния на биологический эффект (генетический эффект, действие на хрусталик). Фактор времени может быть больше единицы, если увеличение продолжительности облучения требует увеличения общей дозы…


С целью создания условий для более полной регенерации нормальных тканей и вместе с тем для повышения радиочувствительности опухоли путем восстановления в ней кровообращения предложены расщепленные курсы лучевой терапии. Курс делят на две части с перерывами около 3 нед или на три части с перерывом около 2 нед. Общая доза при расщепленном курсе повышается на 15%…


Современная лучевая терапия злокачественных опухолей основана на наших знаниях закономерностей биологического действия ионизирующих излучений, характера роста и распространения опухолевого процесса, а также тех изменений, которые развиваются в организме под влиянием растущей опухоли. Злокачественная опухоль, как правило, развивается в тканях, измененных длительным хроническим воспалительным или дистрофическим процессом, который нарушает обменные процессы и снижает потребление ими кислорода….


Опухоль часто развивается из множественных зачатков в одном и том же органе. Как правило, развивается одна опухоль, остальные сохраняются в зачаточном состоянии до удаления или облучения первой опухоли. Мультицентрический рост опухоли указывает на нецелесообразность частичных резекций или облучения части пораженного органа. Рецидивы после такого лечения часто являются не истинными рецидивами, а проявлением мультицентрического роста опухоли….


Мед123.ру

Мед123.ру