
- •Конспект лекцій з дисципліни „радіобіологія”
- •Содержание
- •Введение
- •Газовый состав
- •Тема 1. История развития радиобиологии
- •Основоположники современной радиобиологии
- •Основные положения общей радиобиологии
- •Тема 2. Типы и свойства ионизирующих излучений
- •Тканевые дозы от космического излучения
- •Излучение Земли
- •Единицы измерения радиоактивности
- •Тема 3. Количественные характеристики радиобиологических эффектов у растений Уровни радиобиологических процессов
- •Мера радиобиологических эффектов
- •Капуста
- •(По д.М. Гродзинскому)
- •Радиочувствительность и радиоустойчивость
- •Прямое и непрямое действие ионизирующей радиации на биологические молекулы
- •Действие радиации на живые клетки
- •Клеточные мишени, ответственность за радиобиологический эффект
- •Радиосенсибилизация организмов
- •Образование гигантских клеток
- •Модификаторы гибели клеток
- •Механизм гибели клеток
- •Молекулярный механизм гибели клеток после облучения
- •Восстановление от радиационного поражения
- •Восстановление по типу Элкинза-Саттона.
- •Восстановление от потенциально летальных повреждений.
- •Внеплановый синтез днк, реперативный синтез днк, воссоединение однонитевых разрывов днк.
- •Тема 4. Радиобиология растений. Противолучевая защита и пострадиационное восстановление (по д.М. Гродзинскому) Феноменология радиобиологических эффектов у растений
- •Радиобиология семян
- •Факторы определяющие радио устойчивость семян
- •Радиоустойчивость пыльцы растений
- •Радиобиологические эффекты цветковых растений
- •Тема 5. Репарация днк и ее биологическое значение
- •Репарация днк в нормальной жизнедеятельности и ее роль в поддержании генетической стабильности клетки
- •Репарация днк и мутагенез
- •Репарация днк и концерогенез (образование опухоли)
- •Репарация днк в «стареющих» и дифференцированных клетках
- •Тема 6. Радиационная биология и гематология
- •Локализация активной кроветворной ткани
- •Основные радиобиологические принципы
- •Морфологические аспекты лучевого поражения
- •Отдаленные эффекты действия радиации на кроветворения и продолжительности жизни
- •Использование цитогенетического и хромосомного анализа в диагностике лучевых поражений
- •(В результате рекомбинации разорванных концов – ассиметрический обмен)
- •Спонтанные аберрации
- •Биохимические индикаторы лучевого поражения
- •Гематологические аспекты терапии лучевого поражения
- •Химическая защита от лучевого поражения
- •Требования предъявляемые к радиопротекторам
- •Классификация радиопротекторов
- •Перелік питань для самоконтролю
- •Список литературы
Спонтанные аберрации
Спонтанные аберрации – это аберрации, встречающиеся в клетках здоровых необлученных людей. «Спонтанные аберрации» составляют фон, превышение которого, вызываемое радиацией, и измеряют по данным Ок-Риджской лаборатории в культуре лейкоцитов периферической крови нормальных необлученных людей наблюдаются:
- частота хромосомных делеций (ацентрических фрагментов);
- 0.5 % (т.е. одна дилеция на 200 проанализированных клеток);
- частота двухразрывных аберраций (их уровень меньше 0.1 % в группе здоровых людей и около 0.4 % – группе раковых больных, что, возможно, связано с полученными или диагностическими радиационными процедурами).
В лабораторных условиях культуру клеток или свежую цельную кровь облучают Х- или γ-лучами в разных дозах. После культивирования лейкоцитов на цитологических препаратах производят подсчет аберрантных хромосом. Выход аберраций в зависимости от дозы облучения определяют по следующим формулам:
Для делеций (одного разрыва хромосом):
, (3)
где:
D – доза облучения;
a – спонтанные частоты деления;
b
– коэффициент облучаемых делеций; для
Х- и γ-лучей равен 0,9
10-3,
а для быстрых нейтронов – 4,0
10-3;
v – выход делеций при облучении.
Для колец и дицентриков:
, (4)
где:
D – доза облучения;
a – спонтанные частоты деления;
с – коэффициент образования колец и дицентриков; для Х- и γ-лучей равен 6,0 10-6, а для быстрых нейтронов – 5,6 10-3.
v – выход делеций при облучении.
При изучении характера цитогенетических повреждений у детей, проживающих на территориях, загрязненных радиоактивными осадками в результате аварии на ЧАЭС (Е.Н. Дыбской) установлено, что:
с ростом радионуклидного загрязнения происходит увеличение частоты генетических нарушений в клетках детского населения;
частота специфических маркеров радиационного действия (дицентрики и кольца) имеет положительную корреляцию з загрязнением почвы изотопами цезия;
зарегистрировано возрастание генетических повреждений со временем (см. табл. 7);
результаты цитогенетического обследования групп населения, проживающего в районах с неблагоприятными экологическими условиями, могут быть использованы для:
популяционной индикации мутагенного действия загрязнителей окружающей среды радиационной и нерадиационной природы;
картографирования территории по мутагенному фону;
определения групп повышенного генетического риска.
Исследования динамики цитогенетических повреждений в клетке детей свидетельствуют о том, что они со временем увеличиваются.
Например:
Таблица 7 – Динамика цитогенетических повреждений в клетках детей
с. Выступовичи (Житомирская обл.) |
1990 г. |
1991 г. |
Частота аберраций, %: - хроматидного типа - хромосомного типа в т.ч: - дицентрики - кольцевые хромосомы |
1.92 1.98
0.26 0.16 |
3.06 2.42
0.38 0.19 |
Значение эффективной эквивалентной дозы (ЭЭД) по Е.Н. Дыбской, 1999 г. можно определить по следующей формуле:
Y=Ɣ+α*D+β*D2 (5)
где:
Y – частота дицентриков на 100-метафаз в экспонированной группе детей;
Ɣ – то же но в контрольной группе;
α – коэффициент для цезия-137 равный 3.4;
β – коэффициент для цезия-137 равный 6;
D – доза облучения, Гр.
Таблица 8 – ЭЭД у детей Овручского района Житомирской области
(по Е.Н. Дыбской)
Название населенного пункта |
Плотность загрязнения цезием-137 (Кл/км2) |
Частота дицентриков в группе, % |
Доза облучения, Гр |
Малая Черниговка Большая Черниговка Першотравневый Выступовичи Яготин (контроль) |
3.93 4.37 6.13 14.5 до 1 |
0.15±0.06 0.19±0.07 0.26±0.07 0.26±0.09 0.06±0.03 |
8.5 10.0 18.8 18.8 - |