Вопрос 28. Использование радионуклидов в медицине. Ра­диодиагностика. Лучевая терапия. Аппарат гамма-терапии. Активационный анализ. Сканирование.

Медицинское применение радиоактивных изотопов в медицине можно представить двумя группами. Первая группа - использование изотопных индикаторов (метод меченых атомов), а вторая - методы, основанные на применении ионизирующего излучения радиоактив­ных изотопов для биологического действия с лечебной целью. К этой группе относится бактерицидное действие излучения.

Радиодиагностика основана на вводе радиоактивных изотопов в орга­низм и определение их местонахождения в органах и тканях счетчи­ками и приборами. Подобными методами диагностируют работу по­чек, щитовидной железы и т.д..

Радиоактивное излучение оказывает биологическое действие на организм человека (особенно -излучение). Именно поэтому радиоактивное излучение можно применять для разрушения опухолей. В этом заключается лучевая терапия. Для лечебных целей используется так же - и -излучения, кото­рые обладают значительной проникающей способностью.

Устройства, генерирующие поток -квантов, называются аппара­тами -терапии. Установка содержит источник излучения с за­щитным контейнером и стол больного.

Активационный анализ - метод определения состава вещества, основанный на активации атомных ядер потоком частиц и исследова­нии радиоактивного излучения, возникающего вследствие изменения нуклонного состава или энергетического состояния ядер.

Сканирование - это способ отыскания источника радиоактив­ных изотопов.

Литература: Ремизов А.Н., Медбиофизика, -1987, с.571-574. Лекции.

Вопрос 29. Биофизические основы действия ионизирующих излучений на организм. Основные стадии развития лучевой бо­лезни. Принципы химической защиты от ионизирующего излу­чения.

Воздействие ионизирующего излучения ИИ на ткани и органы различно в зависимости от типа излучения. При этом проис­ходит возбуждение и ионизация, появляются свободные радикалы, начинаются химические превращения. Возможны химические реак­ции с молекулами биологической системы.

Косвенное действие ИИ заключается в радиолизе воды и последу­ющем окислении этими радикалами молекул белков.

Прямое действие ИИ заключается в расщеплении молекул белка, разрыве наименее прочных связей, отрыв радикалов и другие изменения. В дальнейшем под действием первичных про­цессов в клетках возникают функциональные изменения, подчиняю­щиеся уже биологическим законам жизни.

Закономерности поражения целостного организма определяются двумя факторами:

1) радиочувствительностью тканей, органов и сис­тем, существенных для выживания организма;

2) величиной погло­щенной дозы излучения и его распределением в пространстве и време­ни.

Различные животные обладают различной радиочувствительно­стью. Кроме различной видовой чувствительности, существует различная индивидуальная чувствительность в некоторых пределах до­зы. Неодинакова радиочувствительность различных тканей, клеток и частей клеток. Наиболее радиочувствительны костный мозг, селезен­ка, лимфатические узлы, эпителий кишечника. В 1906 году Бергонье и Трибондо сформулировали правило: чувствительность клеток к об­лучению прямо пропорционально их пролиферативной активности и обратно пропорционально степени их дифференцировки. Поэтому правило Бергонье и Трибондо послужило теоретической основой для развития рентгене- и радиотерапии злокачественных опухолей, так как клетки опухолей относятся к числу интенсивно делящихся и они, обычно, менее дифференцированы.

Основные стадии развития лучевой болезни (развитие лучевой болезни начинается с дозы 100-1000 бэр) :

1) фаза первичных изменений(1 - 4 суток). Она проявляется в воз­никновении реакций возбуждения, сопровождающихся измене­нием некоторых биохимических процессов и нарушением физио­логических реакций: потеря аппетита, слабость, головокружение, тошнота, лейкоцитоз;

2) фаза мнимого благополучия (5-21 сутки). В этот период все из­менения, связанные с 1-ой фазой проходят и отклонений от нор­мы не наблюдается. Физиологически проявляются: легкая сла­бость, временное головокружение;

3) фаза лучевой болезни. Она сопровождается быстрым нарастани­ем биохимических и физиологических изменений и возникнове­нием патологических изменений. Тяжесть нарушений находится в прямой зависимости от дозы облучения. При малых дозах (100-300 бэр) - организм выживает, при больших дозах (>400 бэр) может погибнуть. Минимальная доза зависит при этом от инди­видуальных особенностей человека и возраста. Физиологические проявления: общая слабость, помрачение сознания, резкое уменьшение числа лейкоцитов, повышение температуры, тахи­кардия, выпадение волос, кровоизлияния.

Возможна химическая защита от ионизирующего излучения. Степень лучевого поражения уменьшается путем введения в ор­ганизм перед облучением или сразу же после облучения некоторых химических соединений. Они получили название протекторов (от ла­тинского слова «защитник»). К таким веществам в первую очередь относятся цистеин и глутатион, а также и еще целый ряд веществ.

Важным свойством защитных соединений является их анти­окислительная способность, т.е. они являются ингибиторами окисли­тельных процессов. Действительно, введение кислорода в ткань перед облучением усиливает степень лучевого поражения.

Имеются также вещества (сенсибилизаторы), которые увеличива­ют степень лучевого поражения. Они применяется при лучевой тера­пии опухолей.

Литература: Губанов Н.И., Медбиофизика, -1978, с.231-245. Лекции.