45Основы биологического действия ионизирующих излучений: ионизация молекул, образование свободных радикалов. Лучевая болезнь.

Первичное действие радиации любого вида на любой биологический объект начинается с поглощения энергии излучения, что сопровождается возбуждением молекул и их ионизацией. При ионизации молекул воды (косвенное действие излучения) в присутствии кислорода возникают активные радикалы (ОН- и др.), гидратированные электроны, а также молекулы перекиси водорода, включающиеся затем в цепь химических реакций в клетке. При ионизации органических молекул (прямое действие излучения) возникают свободные радикалы, которые, включаясь в протекающие в организме химические реакции, нарушают течение обмена веществ и, вызывая появление несвойственных организму соединений, нарушают процессы жизнедеятельности. Каждый из радикалов в присутствии кислорода воздуха может дать начало цепным реакциям окисления, во много раз увеличивающим количество измененных молекул в клетке. Для биологического действия ионизирующего излучения специфичен скрытый (латентный) период. Наиболее чувствительным к действию излучения является ядро клетки. Лучевая болезнь возникает вследствие взаимодействия человека с ионизирующим излучением. Развитие лучевой болезни во времени:

1)Фаза первичных изменений: потеря аппетита, слабость, головокружения, тошнота.

2)Стадия мнимого благополучия: отклонений от нормы практически нет, стадия может длиться от 5 до 20 дней.

3)Фаза лучевой болезни: резко возникают патологические изменения, резкое падение числа лейкоцитов, выпадение волос, различные кровоизлияния, всевозможные нарушения функций органов.

46Применение радиоактивных препаратов для диагностики и лечения.

Радионуклиды - радиоактивные изотопы химических элементов с малым периодом полураспада. В природе такие изотопы отсутствуют, поэтому их получают искусственно. В современной медицине радионуклиды широко используются в диагностических и терапевтических целях.

Искусственные радиоактивные элементы в медицине получаются двумя способами:

1)В ускорителях заряженных частиц (когда на пути ускоренной частицы помещают препятствие из какого-либо вещества).

2)При ядерных реакциях, происходящих в ядерных реакторах (все реакции происходят под действием нейтронов).

Медицинские приложения радионуклидов можно представить двумя группами. Одна группа-это методы, использующие радиоактивные индикаторы (меченые атомы) с диагностическими и исследовательскими целями. Другая группа методов основана на применении ионизирующего излучения радионуклидов для биологического действия с лечебной целью.

Диагностическое применение основано на избирательном накоплении некоторых химических элементов отдельными органами. Йод(125I или 131I), например, концентрируется в щитовидной железе, а кальций - в костях. Введение в организм радиоизотопов этих элементов позволяет обнаруживать области их концентрации по радиоактивному излучению и получать таким образом важную диагностическую информацию. Такой метод диагностики называется методом меченых атомов.

Терапевтическое использование радионуклидов основано на разрушающем действии ионизирующего излучения на клетки опухолей.

1. Гамма-терапия - использование γ-излучения высокой энергии (источник 60Со) для разрушения глубоко расположенных опухолей. Чтобы поверхностно расположенные ткани и органы не подвергались губительному действию, воздействие ионизирующего излучения осуществляется в разные сеансы по разным направлениям.

2. Альфа-терапия - лечебное использование α-частиц. Так как они обладают значительной линейной плотностью ионизации, то поглощаются даже небольшим слоем воздуха. Поэтому использование α-частиц в терапии возможно лишь при их непосредственном контакте с организмом, либо при введении внутрь организма.

Характерным примером является радоновая терапия: минеральные воды, содержащие 222Rn и его дочерние продукты используются для воздействия на кожу(ванна), органы пищеварения(питьё), органы дыхания(ингаляция).

В некоторых случаях лечебное применение α-частиц связано с использованием потока нейтронов. При этом методе в ткань (опухоль) предварительно вводят элементы, ядра которых под действием нейтронов испускают α-частицы. После этого больной орган облучают потоком нейтронов. Таким способом α-частицы образуются непосредственно внутри органа, на который они должны оказать разрушительное воздействие.